技术矛盾--物理矛盾学习资料
创新思维与方法第10章 技术矛盾及物理矛盾
10.1.2 通用工程参数
表10-1 39个通用工程参数
10.1.2 通用工程参数
在39个通用工程参数中，任意两个不同的参数就可以表示一对技术矛盾。通 过组合，一共可以表示1482种最常见的、最典型的技术矛盾，足以描述工程 领域中出现的绝大多数技术矛盾。可以说，39个通用工程参数是连接具体问 题与TRIZ的桥梁。借助于39个通用技术参数，可以将一个具体问题转化并表 达为标准的TRIZ问题。
目录
1 技术矛盾与矛盾矩阵 2 利用矛盾矩阵求解技术矛盾 3 物理矛盾与分离方法 4 利用分离方法求解物理矛盾 5 技术矛盾与物理矛盾的关系
第10章 技术矛盾与物理矛盾
矛盾是TRIZ的基石。矛盾可以帮助我们更快、更好地理解隐藏在问题背 后的根本原因，找到解决问题的方法。
第10章 技术矛盾与物理矛盾
第10章 技术矛盾与物理矛盾
如何将隐藏在问题中的矛盾抽取出来，是一项复杂而困难，但又无法回 避的问题。经验丰富的TRIZ专家与一般TRIZ使用者之间最大的差别之一， 就是抽取和定义矛盾的能力。在实践过程中，只有经过不断的练习和总 结，可以使这种能力得到提升。
矩阵
从矛盾的观点来看，A和B之间之所以存在这样一种类似于“跷跷板”的关系， 是因为A和B之间既对立（具体表现为A和B之间这种类似于反比的关系，改 善了A却恶化了B；或改善了B却恶化了A。符号表示为A+，B-；A-，B+）又 统一（具体表现为A和B位于同一个系统中，A 与B 相互联系，互为依存）。
10.1 技术矛盾与矛盾矩阵
10.1.1 定义技术矛盾
技术矛盾是两个参数之间的矛盾，指在改善对象的某个参数（A）时，导致 另一个参数（B）的恶化。此时，我们称参数A和参数B构成了一对技术矛盾。 例如，改善了某个对象的强度，却导致其重量的恶化；改善了某个对象的生 产率，却导致了其复杂性的恶化；改善了某个对象的温度，却导致了其可靠 性的恶化，等等。
技术矛盾与物理矛盾的原理
技术矛盾与物理矛盾的原理技术矛盾和物理矛盾是由苏联工程师格里戈里·S·阿尔图诺维奇在20世纪50年代提出的，是用于分析和解决矛盾问题的重要方法。
技术矛盾和物理矛盾的原理可用以下1200字以上的回答进行解释：技术矛盾是指在解决一个技术问题时，存在着两个或多个相互矛盾的要求或条件，这些要求或条件往往互相排斥或互相制约，无法同时满足。
技术矛盾的本质在于，我们在追求一个技术目标的同时，会碰到其他的技术要求和限制。
例如，在设计一个汽车时，我们追求高速和安全性，但速度和安全性往往是互相制约的。
这种矛盾不能简单地用增加资源来解决，需要用创新的方式来寻找新的技术解决方案。
物理矛盾是指在解决一个物理问题时，存在着两个或多个互相矛盾的物理性质或特征，如大小、形状、能量等。
物理矛盾的本质在于事物的物理属性和特征的相互制约关系。
例如，想要提高某个物体的硬度和强度，往往需要增加其重量和体积。
这种矛盾需要通过改变物质的组成、结构或使用新的物理原理等方法来解决。
技术矛盾和物理矛盾的原理均基于矛盾的普遍性和对立统一的原理。
对立统一的原理指的是事物内部存在着相互对立的两个方面，二者相互作用、相互制约，形成事物的矛盾运动和发展。
根据辩证唯物主义观点，矛盾是事物发展的内在动力，是推动事物变化和进步的根本原因。
在解决技术矛盾和物理矛盾时，阿尔图诺维奇提出了两种基本的矛盾解决原则，即直接解决和间接解决。
直接解决是指通过现有手段和技术来解决矛盾，例如通过增加资源、改变参数、优化设计等方式来满足各种需求。
但是，当直接解决无法满足需求时，就需要采用间接解决的方法。
间接解决是指通过引入新的技术、新的手段和新的原理来解决矛盾，从而创造性地改变了矛盾的本质。
例如，通过使用新材料、新工艺、新设备等创新技术来突破传统的技术瓶颈。
对于技术矛盾和物理矛盾的解决，阿尔图诺维奇还提出了一种创新的方法，即将技术矛盾和物理矛盾转化为矛盾的“否则”问题。
TRIZ 技术矛盾实例
TRIZ 技术矛盾实例:
实例一:学生书包问题
学生的书包应该需要很大的容量以便容纳更多的物品,但是书包大了放的物品多了书包又重了,增加了学生的负担
实例二:飞机油箱问题
飞机油箱越大盛的油越多,飞机的续航能力越强飞的越远,但是飞机的油箱越大也影响了飞机的机动性和耗油量
实例三:手机的功能问题
手机的功能自然是越强大越好,但是手机的功能越多越强大手机的耗电量和价格也就会上升
TRIZ物理矛盾实例:
实例一:手机体积与电池容量大小问题
现代手机希望体积变小而电池的容量变大即电池的
体积变大
实例二:公交车的体积与载客量的问题
现在一般希望公交车的体积变小减小交通拥挤但同时又希望能够多载客
实例三:自行车的体积问题
人们总是希望自行车在行走的时候体积变大但在停放时体积变小。
《TRIZ理论及应用》物理矛盾与技术矛盾用
查表
恶化参数 1
2
3
14
15
改善参数 1
强度
2
3
33 可操作 性
34
32，40， 3，28
35
36
分析选择解决原理
•No.32 —— 变色原则；
•No.40 —— 复合材料原则；
•No.3 —— 局部性质原则；
•No.28 —— 机械系统的替代 原则。
• 经过分析，32、40、28这三 个原理基本不适合，只有第3号 局部性质原则适合。采用这一 原理，我们对牙膏盖进行了改 进，在制作中使其形成一个尖 椎体，用其顶挤牙膏头，就能 够很好地解决开启牙膏的问题 了。
TRIZ理论将机械 、设备、组织、工艺等因素总 结成通用39个参数（最新的48个工程参数） 。
48个通用技术参数（对应更新矛盾参数矩阵）
1、运动物体的重量
14、速度
27、能量损失
40、作用于物体的有害因素
2、静止物体的重量
15、力
28、信息损失
41、可制造性
3、运动物体的长度
16、运动物体的能量消耗 29、噪音
选择的解决方案：
应用创新原理4，将整流罩改为 不对称形状
案例2——解决扳手磨损螺拴的问题
• 生活中我们常用扳手
拧紧或者松卸螺栓， 这时经常会出现螺栓 棱角被磨损的问题。
改进设想
• 经过分析，可以找出三个改进方案： • 1）提高制造精度，使扳手内侧和螺母侧面较好吻合； • 2）允许扳手的侧面做自我调整，使其与螺母的侧面相符； • 3）使用软一些材料做扳手，从而不损坏螺母。 •物理矛盾：即希望扳手精度高，又希望扳手精度低成本低易于制 造。 •技术矛盾：改善参数为扳手制造精度 恶化参数为产生有害因素
技术矛盾转化成物理矛盾
⑸复合式行走机构设计中技术矛盾与物理矛盾转化的运用：①技术矛盾：课堂机器人长度和高度尺寸（即体积）不宜过大，应有一定的限制，即总长度不宜超过阶梯长度，过高又会影响其稳定性，由此导致课堂机器人履带行走机构攀爬台阶的冲角不足，攀爬能力低，往往无法直接爬越标准教室台阶，爬越台阶适应差。
依据据TRIZ理论，课堂机器人长度和高度尺寸可转化为39个通用技术参数中的“4.静止物体的长度”，为改善的技术特性参数；攀爬阶梯能力可转化为“35. 适应性”，为恶化的技术特性参数。
系统中的问题是由以上两个参数导致的，属于技术矛盾（冲突）。
根据阿奇舒勒矛盾矩阵找到相应的发明原理：由矛盾矩阵找到相应的发明原理：“1.分割（分离法）”、“35.性能转换法”。
结合该问题研究分析每个原理的有适用和可操作性。
其中“1.分割（分离法）”的含义是：将一物体分割成独立的部分，提高物体分离性，虽然有些提示，但不明确。
至此尚没有找到满意的解决办法提示。
②技术矛盾与物理矛盾的转化：技术矛盾是更显而易见的矛盾，而物理矛盾是隐藏得更深入的、更尖锐的矛盾。
由于技术矛盾和物理矛盾是有相互联系的，尝试将以上技术矛盾可以转化为物理矛盾，有助于发现更理想的解决方法。
将课堂机器人履带行走机构攀爬阶梯的冲角增大，可提高机器人攀爬能力，实现直接爬越标准教室台阶；但增大冲角会机器人造成长度和高度尺寸增大，增加其体积和重量等，影响其行走稳定性。
根据TRIZ理论，系统中的问题是由机器人履带行走机构攀爬阶梯的冲角大与小一个参数导致的，可理解为物理矛盾几何类参数“长与短”，为物理矛盾（冲突）。
由于机器人履带行走机构攀爬阶梯时间段与水平面行走时间段可以分开，既可将矛盾双方在不同的时间段分离开来。
即当系统或关键子系统矛盾双方在某一时段中只出现一方时，则使用时间分离原理是可能的，因此该物理矛盾可采用时间分离的方法解决。
通过分析，发明原理“15.动态化”和“16.部分超越。
”可以利用。
物理矛盾和技术矛盾
物理矛盾和技术矛盾任何产品都具有一个或多个功能，如：汽车具有运输、牵引等功能，手机具有通话、上网、拍照等功能，铅笔具有书写、绘画等功能……可以说：产品是多种功能的复合载体，为了实现这些功能（即产品应当具有与其相关的性能），产品就要由多个零部件（且相互关联）组成。
为了提高产品的市场竞争力，需要根据市场需求不断地对产品的某个或某些性能进行改进或创新设计。
当改变某个零部件的设计，即提高产品某方面的性能时，可能会影响到与被改进零部件相关联的零部件，结果就可能导致产品的另一方面的性能受到影响。
如果由于改进而产生的影响是负面影响，则改进设计就出现了矛盾。
因此可以说，创新设计要做的工作就是解决改进设计过程中的各种矛盾，将主要工作聚焦于“矛盾”这一焦点上。
TRIZ将矛盾分为两类：物理矛盾（PhysicalContradictions）和技术矛盾（TechnicalContradictions）。
物理矛盾物理矛盾是TRIZ研究的主要问题之一。
它是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。
物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。
例如：为了便于加速并降低加速时的油耗，汽车的底盘应有较小的重量，但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘又应有较大的重量，这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况，对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车底盘设计的关键。
物理矛盾的两种表现：①一个子系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低；②一个子系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。
物理矛盾的解决原理物理矛盾的解决一直是TRIZ理论研究的重要内容。
TRIZ理论的创始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空间分离、矛盾特性的时间分离、通过物理作用及化学反应使物质从一种状态过渡到另一种状态等11种解决原理。
正确、科学地应用这些原理我们就可以逐步实现对物理矛盾的深入分析和标准化，最终实现物理矛盾的解决。
技术矛盾及解决方法
技术矛盾的分类
物理矛盾
物理矛盾是指技术系统中两个或多个 参数之间存在的相互排斥的关系，导 致技术系统无法实现预期的功能或性 能。例如，在汽车设计中，为了提高 汽车的燃油效率，需要减小汽车的阻 力系数，但同时又需要增加汽车的稳 定性，这就会产生物理矛盾。
逻辑矛盾
逻辑矛盾是指技术系统中两个或多个 参数之间存在的相互矛盾的关系，导 致技术系统无法实现预期的功能或性 能。例如，在软件开发中，为了提高 软件的可维护性，需要将代码分解为 较小的模块，但同时又需要减少模块 之间的耦合度，这就会产生逻辑矛盾 。
数学矛盾
数学矛盾是指技术系统中两个或多个 参数之间存在的相互冲突的关系，导 致技术系统无法实现预期的功能或性 能。例如，在建筑设计时，为了使建 筑外观更加美观，需要将建筑物的线 条设计得更加流畅，但同时又需要满 足建筑结构的安全性要求，这就会产 生数学矛盾。
优化设计，提高性能
详细描述
在汽车制造业中，技术矛盾通常表现为车辆性能与制造成本之间的冲突。为了解决这些 矛盾，工程师们通过优化设计，如采用新型材料和生产工艺，提高车辆性能并降低制造
成本。
案例二：电子产品中的技术矛盾解决
总结词
创新技术，提升用户体验
详细描述
在电子产品领域，技术矛盾常常出现在产品 功能与便携性之间。为了解决这些矛盾，设 计师们通过创新技术，如采用更小尺寸的组 件和更高效的能源管理系统，提高产品性能 的同时保持其便携性。
02
技术矛盾产生的原因
技术发展的必然产物
技术进步的快速迭代
随着技术的不断发展，新旧技术之间 的矛盾和冲突成为必然，旧技术可能 无法满足新的需求或标准。
物理矛盾和技术矛盾
物理矛盾和技术矛盾任何产品都具有一个或多个功能，如：汽车具有运输、牵引等功能，手机具有通话、上网、拍照等功能，铅笔具有书写、绘画等功能……可以说：产品是多种功能的复合载体，为了实现这些功能（即产品应当具有与其相关的性能），产品就要由多个零部件（且相互关联）组成。
为了提高产品的市场竞争力，需要根据市场需求不断地对产品的某个或某些性能进行改进或创新设计。
当改变某个零部件的设计，即提高产品某方面的性能时，可能会影响到与被改进零部件相关联的零部件，结果就可能导致产品的另一方面的性能受到影响。
如果由于改进而产生的影响是负面影响，则改进设计就出现了矛盾。
因此可以说，创新设计要做的工作就是解决改进设计过程中的各种矛盾，将主要工作聚焦于“矛盾”这一焦点上。
TRIZ将矛盾分为两类：物理矛盾（PhysicalContradictions）和技术矛盾（TechnicalContradictions）。
物理矛盾物理矛盾是TRIZ研究的主要问题之一。
它是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。
物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。
例如：为了便于加速并降低加速时的油耗，汽车的底盘应有较小的重量，但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘又应有较大的重量，这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况，对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车底盘设计的关键。
物理矛盾的两种表现：①一个子系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低；②一个子系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。
物理矛盾的解决原理物理矛盾的解决一直是TRIZ理论研究的重要内容。
TRIZ理论的创始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空间分离、矛盾特性的时间分离、通过物理作用及化学反应使物质从一种状态过渡到另一种状态等11种解决原理。
正确、科学地应用这些原理我们就可以逐步实现对物理矛盾的深入分析和标准化，最终实现物理矛盾的解决。
TRIZ物理矛盾与技术矛盾解决原理
17 温度
18 光照度
19 运动物体的能量
20 静止物体的能量
21 功率
22 能量损失
23 物质损失
24 信息损失
25 时间损失
26 物质或事物的数量
序 号
名称
27 可靠性
28 测试精度
29 制造精度
30 物体外部有害因素作用的敏感性
31 物体产生的有害因素
32 可制造性
33 可操作性
34 可维修性
❖ 问题表述：波音公司在改进737 设计过程中, 希望发动机 增大功率,增大功率就需要吸入更多的空气,这样发动机罩 的直径需要增大,导致发动机罩与地面的距离变小,而发动 机罩与地面的距离又不希望减小,这就出现了技术冲突。
❖ 由此定义技术矛盾：增加功率（发动机功率）会降低物质 或事物的数量（发动机罩与地面的距离）。
1、空间分离原理。 ❖ 创新原理l：分割 ❖ 创新原理2：抽取 ❖ 创新原理3：局部质量 ❖ 创新原理4：增加不对称性 ❖ 创新原理7：嵌套 ❖ 创新原理13：逆向 ❖ 创新原理17：多维化 ❖ 创新原理24：借助中介物 ❖ 创新原理26：复制 ❖ 创新原理30：柔性外壳或薄膜
发明原理7: 嵌套
五、分离原理与40个创新原理的对应关系
。 ❖ 带来负面影响的参数：可制造性（No.32）变差，即要求扳手与螺母侧边
无间隙。
❖ 由矛盾矩阵确定可用发明创新原理M31-32=[4,17,34,26],即：
❖ No.4 不对称 ❖ No.17 维数变化 ❖ No.34 抛弃和修复 ❖ No.26 复制
❖ 对No.17及No.4两条发明创新原理的分析表明，扳手工作面 的一些点要与螺母/螺钉的侧面接触，而不是与其棱边接触， 就可解决该矛盾。
物理矛盾和技术矛盾
1. （1）学习中的物理矛盾：在琼脂糖凝胶电泳时，为了便于染色，凝胶应有较小的厚度。
而为了增加上样量，凝胶又应有胶大的厚度。
既要要求凝胶厚一点，又要要求凝胶薄一点。
（2）学习中及技术矛盾：上课时，为了节约时间，老师提高授课的速度，提高了授课速度，便会降低学生掌握知识点的效率。
授课速度和学习效率是技术矛盾。
2. （1）生活中的物理矛盾：炒菜时，时间短一点，食物营养价值高一点，但时间太短，食物又没熟，影响口感。
既要要求时间长一点，又要要求时间短一点。
（2）生活中的技术矛盾：感冒生病拿药，为了身体好的快一点，就需要药量重一点；而药量重了又怕有副作用。
身体好的快一点和产生副作用是技术矛盾。
3.学习中的技术矛盾：授课时间与学习效率TRIZ求解：在矛盾矩阵列表中，竖排26找到时间，在横排找到44找到效率，对应了10，3，6，24，34，1，7；这些数字对应的参数分别是，10预操作，3局部质量，6多用性，24中介物，34抛弃与修复，1分割，7套装。
10预操作：老师提前布置预习，这样上课时学生已经对知识点有了一定熟悉度，老师可以提高授课速度。
3局部质量：老师可以选择重要的知识点讲慢一点，不重要的讲快一点。
6多用行：不同的各有所长，应该有不同的用途，筛选适合学习这门课程的学生进行学习，可以提高授课速度。
24中介物与7套装：老师安排学的快的学生辅导学的慢的，可以提高学习效率，提高授课速度。
34抛弃与修复和1分割：每隔一段时间选拔一次学生，把学的快的和学得慢的分开，不同学生采用不同授课速度。
4.生活中的物理矛盾：炒菜时口感和营养价值TRIZ求解：在矩阵列表中竖排找到26时间，横排17找到营养价值，对应了4，10，40，7，9，17；这些数字分别对应的参数是：4非对称，10预操作，40复合材料，7套装，9增加反作用，17维度变化。
4非对称：切菜时，用不同的刀法，根据需要把菜切成不同的形状，不同的大小，提高营养价值和口感。
知识管理第6章矛盾与矛盾的解决技术矛盾解决
34．可维修性 对于系统可能出现失误所进行的维修要时
间短、方便和简单。
35．适应性及多用性 物体或系统响应外部变化的能力，
或应用于不同条件下的能力。
36．系统的复杂性 系统中元件数目及多样性，如果用户
也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易 程度是其复杂性的一种度量。
13 稳定性 14 强度 27 可靠性 28 测量精度 29 制造精度 32 可制造性 33 操作流程的方便性 34 可维修性 35 适应性，通用性 38 自动化程度
39 生产率
知识管理第6章矛盾与矛盾的解决技 术矛盾解决
通用工程参数的改善与恶化
39个通用工程参数又可以分为“改善的参数”和“恶化的 参数”两大类：
知识管理第6章矛盾与矛盾的解决技 术矛盾解决
通用物理和几何参数
排序 通用工程参数名 称
1 运动物体的重量
2 静止物体的重量
3 运动物体的尺寸
4 静止物体的尺寸
5 运动物体的面积
6 静止物体的面积
7
运动物体的体积
8 静止物体的体积
9 速度
10 力
11 应力，压强 12 形状 17 温度 18 照度 21 功率
知识管理第6章矛盾与矛 盾的解决技术矛盾解决
2020/11/29
知识管理第6章矛盾与矛盾的解决技 术矛盾解决
第4章 技术矛盾及其解决方法
n 通过本章学习可以掌握以下内容： n 1、什么是技术矛盾？ n 2、39个技术参数是什么？ n 3、什么是矛盾矩阵表？ n 4、应用矛盾矩阵表解决技术矛盾的方法。
定动作的时间、服务时间以及耐久力。两次故障之间的平 均时间也是作用时间的一种度量。
triz发明物理矛盾与技术矛盾解决原理
• 第四步，根据已找到的发明创新原理，结合专业知识，寻找解决问题的方案 。一般情况下，解决某技术矛盾的发明原理不止一条，应该对每一条相应的 原理作解决技术矛盾方案的尝试。
✓ 其实，土地爷的前两句话说的是风的“空间分离”，后两句话说 的是雨的“时间分离”。
14
14
空间分离案例
折弯枪
15
时间分离
16
案例3 燃灶燃气输入控制
• 分析问题： ✓ 燃具工作时燃气的输入大小希望可控，从而减少能源的浪费。当加热
锅时，应加大燃气输入量，当锅是空的或锅不在位置时，应仅输入少 量燃气，起保温或保持炉火燃烧的功能。
9
9
物理矛盾的表示方法（11种表示法可由四个原理表述）
1.空间分离 将矛盾双方分离在不同的空间，以
降低解决问题的难度。当系统矛 盾双方在某一空间只出现一方时， 空间分离是可能的。 测量海底时，将声纳探测器 与船体空间分离，用以防止干 扰，提高测试精度。 又如在快车道上方建立人行 天桥，车流和人流各行其道， 实现空间的分离。
23
23
4.4.1 矛盾矩阵的构造
• 矛盾矩阵是用39个通用工程特征参数组成的39×39正方矩阵。 • 该矩阵的行是按39个通用工程特性参数依次排列，代表工程参数
需要改善的一方；该矩阵的列也是按39个通用工程特性参数依次 排列，代表工程参数可能引起恶化的一方。
• 矩阵元素用Mi-j表示，其下标i表示该元素的行数，下标j表示该元
12
12
案例1 土地爷的哲学
✓ 这是古时候的一个神话故事。有一次土地爷外出，临行前嘱咐他 的儿子替他在土地庙“当值”，并且一定要把前来祈祷者的话记下来 。他走后，前前后后来了四个祈祷者—— ✓ 一位船夫祈祷赶快刮风，以便乘风远航； ✓ 一位果农祈祷别刮风，避免把快成熟的果子给刮下来； ✓ 一个种地的农民祈祷赶紧下雨，以免耽误播种的季节； ✓ 一位商人祈祷千万别下雨，以便趁着好天气带着大量的货物赶路 。 ✓ 这一下子可难住了土地爷的儿子，他不知该怎么办才能满足这些 人们的彼此不同的要求，只好把所有祈祷者的话都原封不动地记了下 来。
技术创新方法之七TRIZ的物理矛盾
是□ 尝试其它分离方法
自行车 体积大
体积小
时间1（骑的时间）
时间2（存放的时间 ）
条件分离 将对同一个参数的两个不同的要求在不同的条件上得到满足
Step1:定义物理矛盾
Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时 间/空间得以实现？
Step3:以上两个时间段是否交叉？ 否□ 尝试用时间或空间分离方法 是 □ 如果对参数的不同要求，可以按照某种条件实现分离和切
技术创新方法之七TRIZ的物理矛盾 和四大分离原理
七、物理矛盾和四大分离原理
一个技术系统中，由表述系统性能的同一个参数具有相互排斥 （相反的或不同的）需求所构成的矛盾称之为物理矛盾。
例：现在手机制造要求整体体积设计得越小越好，便于携带，同时又要 求显示屏和键盘设计得越大越好，便于观看和操作，所以对手机的体积 设计要求具有大、小两个方面的趋势，这就是手机设计的物理矛盾。
冷
水杯
空间1（杯子外）
热
空间2（杯子内）
冷热
时间分离 对同一个参数的不同要求，在不同的时间段实现 不同的时间有不同的性质
Step1:定义物理矛盾
参数：
要求1：
要求2：
Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时 间得以实现？
时间1：
时间2：
Step3:以上两个时间段是否交叉？ 否□ 应用时间分离
我们所要研究的、正在发生当前问题的系统通常也称作“当前系统”
系统级别分离 Step1:定义物理矛盾 Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时 间/空间得以实现？ Step3:以上两个时间段是否交叉？
否 □ 尝试用时间或空间分离方法 是 □ 如果对参数的不同要求，可以按照不同的系统级别（如系统 子系统 ，或系统 超系统）实现分离，尝试系统级别分离方法
物理矛盾解决原理
小孩的手，被门夹的问题
绘制矛盾模型图(1阶段)
门
手
立柱
玻璃门
手指
1. 被门夹手的问题
绘制矛盾模型图(S1阶段)
问题内容
3SC 标准样式
绘制矛盾模型图(1阶段)
导出矛盾(2阶段)
矛盾种类
分析矛盾
1. 时间分离
2. 空间分离
分析矛盾(3阶段)
1.
2.
?
矛盾种类
分析矛盾
1. 时间分离
2. 空间分离
实习用基础问题(10个问题)
坐的时间长了，椅子上会有汗的问题长时间卧床的病人会生疮的问题手提电脑的电源线容易折断的问题书架上摆不了大的书的问题我的闹铃影响别人睡觉的问题
矛盾种类
矛盾分析
1. 时间分离
细的状态与粗的状态在不同时间交替
2. 空间分离
细的部分和粗的部分同时存在的刷毛
3. 条件分离
???
刷毛要细 又要粗.
分析矛盾
分析矛盾 (3阶段): 又细又粗的刷毛直径矛盾
1阶段: 绘制矛盾模型图
2阶段: 导出矛盾
又要出水，又不应出水. 要有水柱，又不能有水柱 .
A
B
恶化
几何类 材料及能量类 功能类长与短 多与少 喷射与卡住对称与不对称 密度大与小 推与拉平行与交叉 导热率高与低 冷与热厚与薄 温度高与低 快与慢圆与非圆 时间长与短 运动与静止锋利与钝 粘度高与低 强与弱窄与宽 功率大与小 软与硬水平与垂直 摩擦系数大与小 成本高与低
问题内容
小孩的手，被门夹的问题
绘制矛盾模型图(1阶段)
门
手
立柱
玻璃门
手指
1. 被门夹手的问题
技术矛盾和物理矛盾之间的关系
技术矛盾和物理矛盾之间的关系
嘿，大家好呀！今天咱来聊聊技术矛盾和物理矛盾这两个听上去有点高深莫测的家伙。
其实啊，这俩概念在咱的生活中那可是无处不在呢。
就说我前阵子买了个新手机吧。
我特别喜欢拍照，就想着这手机像素越高越好哇。
可问题来了，像素高了，照片文件就大得离谱，占了好多存储空间。
这就是个典型的技术矛盾嘛。
我想要高像素拍照效果好，可又不想被庞大的照片文件占太多空间。
这可把我愁得呀，就像老鼠钻进风箱——两头受气。
再说说物理矛盾。
还是这手机，我希望它屏幕大，看着爽，看电影、玩游戏都带劲。
但出门的时候呢，又希望它能小一点，好放进口袋里，方便携带。
这屏幕大也不是，小也不是，可不就是物理矛盾嘛。
就好像你又想马儿跑，又想马儿不吃草，哪有这么好的事儿呢。
这技术矛盾和物理矛盾啊，在生活中就像一对欢喜冤家。
有时候它们让我们左右为难，不知道该怎么取舍。
但其实呢，我们也可以想办法来平衡它们。
就像我后来买了个大容量的存储卡，解决了照片占空间的问题。
对于手机屏幕大小的矛盾呢，我就出门带个小包包，专门放手机，这样就不用纠结口袋装不下啦。
所以说呀，技术矛盾和物理矛盾虽然有时候让人头疼，但只要我
们多动动脑筋，总能找到解决的办法。
它们就像生活中的小挑战，让我们的日子变得更加丰富多彩。
好啦，今天就聊到这儿吧。
希望大家在生活中也能巧妙地应对技术矛盾和物理矛盾，让自己的生活更加美好。
拜拜喽！。
技术矛盾转化成物理矛盾
⑸复合式行走机构设计中技术矛盾与物理矛盾转化的运用：①技术矛盾：课堂机器人长度和高度尺寸(即体积）不宜过大，应有一定的限制，即总长度不宜超过阶梯长度，过高又会影响其稳定性，由此导致课堂机器人履带行走机构攀爬台阶的冲角不足，攀爬能力低，往往无法直接爬越标准教室台阶，爬越台阶适应差.依据据TRIZ理论，课堂机器人长度和高度尺寸可转化为39个通用技术参数中的“4.静止物体的长度”，为改善的技术特性参数；攀爬阶梯能力可转化为“35。
适应性”,为恶化的技术特性参数。
系统中的问题是由以上两个参数导致的,属于技术矛盾（冲突)。
根据阿奇舒勒矛盾矩阵找到相应的发明原理：由矛盾矩阵找到相应的发明原理：“1.分割（分离法）"、“35.性能转换法”.结合该问题研究分析每个原理的有适用和可操作性.其中“1。
分割（分离法）"的含义是:将一物体分割成独立的部分，提高物体分离性，虽然有些提示，但不明确。
至此尚没有找到满意的解决办法提示。
②技术矛盾与物理矛盾的转化：技术矛盾是更显而易见的矛盾，而物理矛盾是隐藏得更深入的、更尖锐的矛盾。
由于技术矛盾和物理矛盾是有相互联系的，尝试将以上技术矛盾可以转化为物理矛盾，有助于发现更理想的解决方法。
将课堂机器人履带行走机构攀爬阶梯的冲角增大，可提高机器人攀爬能力，实现直接爬越标准教室台阶；但增大冲角会机器人造成长度和高度尺寸增大,增加其体积和重量等，影响其行走稳定性.根据TRIZ理论，系统中的问题是由机器人履带行走机构攀爬阶梯的冲角大与小一个参数导致的，可理解为物理矛盾几何类参数“长与短",为物理矛盾(冲突）。
由于机器人履带行走机构攀爬阶梯时间段与水平面行走时间段可以分开，既可将矛盾双方在不同的时间段分离开来。
即当系统或关键子系统矛盾双方在某一时段中只出现一方时,则使用时间分离原理是可能的，因此该物理矛盾可采用时间分离的方法解决。
经这两个发明原理的提示，将课堂机器人履带行走机构前部分设计成具有可向下支出和向上收回的带滚轮的支杆，当机器人履带行走机构运动到阶梯前,准备攀爬台阶时，将支杆向前下方支出,并与地面作用，使履带行走机构前部分抬起，当行走机构前部分转轮及履带轮略微超越台阶上边沿高度后,履带行走机构再前行适当距离，可使其前部分转轮及履带轮搭在台阶上边，在将支杆向上收回，可克服了课堂机器人履带行走机构攀爬阶梯时冲角不足，攀爬能力低的问题，如图3-4所示 .⑹物—场分析：针对课堂机器人履带行走机构冲角不足，攀爬台阶能力低，产生矛盾的部分进行物一场分析，从而改进技术系统，具体分析过程如下。
创新创业之物理矛盾和技术矛盾例子
公交车落水防沉没装置设想这个装置主要是为了保障公交车落水后车厢乘客的生命安全，在公交车这个系统中，主要是由以下几个元素构成：车轮、车体底座、车身部分、车门、车窗玻璃和车体天窗。
技术矛盾：为了改善公交车的坠水深度和速度，就要改善公交车的浮力，这导致了公交车重量的恶化。
物理矛盾：公交车的体积应该小，以便在马路上能穿梭行驶；同时体积又应该大，以便在落水时能够提供更多的浮力。
技术矛盾解决方法：借助矛盾分析工具（如下图）查询因改善力导致运动物体的重量恶化的技术矛盾，从解决技术矛盾的40个发明原理中得到（8）重量补偿原理、（1）分割原理、（37）热膨胀原理和（18）机械振动原理这四个结果来解决。
应用（8）重量补偿原理指导原则（1）将对象与另一个能提供上升力的对象组合，以补偿其重量。
设想出方法一，通过在公交车车厢外部安装几个充过气的轮胎可以提高浮力，让公交车落水后不会坠得太深。
应用（1）分割原理指导原则（1）将一个对象分成多个相互独立的部分。
设想出方法二，在公交车的车厢和底座之间安装一个分离装置，司机发现公交车落水后可以启动该装置使车厢与车底二者自动分离，让搭载乘客的车厢下沉速度变慢。
物理矛盾解决方法：分析出公交车的体积既应该小同时又应该大的物理矛盾后，结合解决物理矛盾的4种分离方法，选用时间分离的分离方法。
在公交车车厢外部适当位置安装类似汽车安全气囊的充气装置，当公交车正常行驶在马路上时，安全气囊会隐藏在充气装置内，当公交车发生落水时，则会自动弹出并充气膨大安全气囊，使其为车体提供浮力。
总结：结合前面提到的两个技术矛盾解决方法和一个物理矛盾解决方法，利用TRIZ设想出公交车防沉没装置，得出将公交车分割成两部分，即搭载乘客的车厢部分和有引擎的其余部分，当公交车落水时司机启动分离装置，搭载乘客的车厢就会自动与车底分离。
并在车厢外侧安装隐藏由安全气囊的充气装置，等到发生落水时再自动弹出提供浮力。
第五章 物理矛盾及解决方法
所谓物理矛盾是指当技术系统中对同一个 元素（子系统、特性、物质或场） 元素（子系统、特性、物质或场）具有相互排 斥的（相反的或是不同的）需求时， 斥的（相反的或是不同的）需求时，就出现了 物理矛盾。比如说， 物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要 出现又不存在，或既要高又要低， 出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又 要小等等。 要小等等。物理矛盾所存在的子系统就是系统 的关键子系统， 的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为 满足某个需求的参数特性， 满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求 系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。 系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。
第三节 分离原理的类型 解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的 分离，其解决物体的模式如图所示。 分离，其解决物体的模式如图所示。分离原理有 四种具体的分离方法：空间分离、时间分离、 四种具体的分离方法：空间分离、时间分离、条 件分离和整体与部分分离。 件分离和整体与部分分离。
一、空间分离原理 1.原理：从空间上分离相反的特性，物体的一 部分表现为一种特性,而另一部则分表现为另一 种特性。 2.案例： （1）轮船与声纳探测器的分离（噪声） （2）双光眼镜：近视和老花（屈光度数） （3）自行车的飞轮：链轮和链条传动（车轮 直径大小、快登与慢登）
第二节物理矛盾与技术矛盾
技术矛盾总是涉及到两个基本参数A和 ， 技术矛盾总是涉及到两个基本参数 和B， 得到改善时， 变得更差 变得更差。 当A得到改善时，B变得更差。物理矛盾仅涉 得到改善时 及系统中一个子系统或部件， 及系统中一个子系统或部件，而该子系统或部 件提出了相反的要求。 件提出了相反的要求。但物理矛盾和技术矛盾 是有相互联系的，是可以相互转化的。 是有相互联系的，是可以相互转化的。
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3、TRIZ的核心思想
TRIZ之可用是因为经显示工程人员所面对的90%的问 题已於其他地方被解决过；
若我们能利用此资讯，则研发將更加有效； 主要焦点是浮现、了解、強化与删除冲突； Altshuller已证明发明可系统化地导出，而不必源自
尝试错误。
4、TRIZ的理论体系 …… ARIZ
九步法
波音引入TRIZ时间比任何人想像都早
“困扰研发小组长达数年的一些难题，经过仅数个星期的TRIZ培训，就找 到了完美的解决方案。”
“TRIZ在行业的成功推广与应用迫切需要网络化的教学平台。” —Don Masingale
波音公司先进技术预研项目负责人
世界知名企业：三星电子
– 从”技术跟随者”到”行业领跑者”
16
未达到或过 度的作用
17 一维变多维
18 机械振动
19 周期性动作
20
有效作用的 连续性
21 减少有害作用时间 31 多孔材料
22 变害为利
32 改变颜色、拟态
23 反馈
33 同质性
24 借助中介物 25 自服务
34 抛弃或再生
35
物理或化学参数 变化
26 复制
36 相变
27 廉价替代品 28 机械系统替代 29 气压或液压结构
——四部委四月二十八日通知
一、TRIZ介绍
1、什么是TRIZ？ 2、TRIZ的形成与发展 3、TRIZ的核心思想 4、TRIZ的理论体系 5、TRIZ的主要内容 6、TRIZ的主要工具
1、什么是TZRI？
发明问题解决理论
TR•IZ 理論是由苏联人Genrich
Altshuller在1940年代创立。他审阅 世界各种专利二百五十万件，而发现 这些发明之后的规律。
……
矛盾 理想度
术术语语
资源
功能
效应 ……
5、TRIZ的主要内容
40条创新原理 技术进化系统法则 技术矛盾与物理矛盾 矛盾矩阵 物质—场分析 理想性观念和标准解法 ……
阿奇舒勒发现的革命性结果之一
爆米花的启迪
不同行业中的问题，采用了相同的解决方法
利用瞬间压力差 • 甜椒去籽和蒂 • 钻石破碎 • 砂糖粉碎 • 过滤网清洗
算法
自己的算法
九屏幕法 小人法 金鱼法 STC算子
IFR
……
创新的思维
技术矛盾 创新原理
创新的方法
工具
物理矛盾
分离方法
物场模型 标准解法
根本原因分析 功能分析知识库 ……
技术系统
S曲线 完备性法则 能量传递法则
协调性法则 动态性法则 子系统不均衡进化
创新的规律
向超系统进化 向微观型进化提理想度法则1993年以来美国数以百计的公司开始研究和应用：
例如
• 通用电气：解决大型发电机中的关键技术问题；
• 克莱斯勒：应用TRIZ解决发动机生产过程中的技术问题获利1.5亿
美元；
• 洛克威尔：应用TRIZ解决刹车系统的创新设计，减少成本50%； • 福特汽车：TRIZ创新产品每年带来超过10亿美金销售利润； • 摩托罗拉：…..
以美国人奥斯本为代表开创创造学！
通过学习创新方法
创新效率 = 提高了创新效率！
创新是反复进新的思维发散与收敛过程
大脑风暴
问
真正
创
可行
题
的
新
的
情 境
问题
方 案
方案
定义问题 方案产生
方案评价
经典创新方法 更有效的创新过程！
TRIZ创新方法
大力推进技术创新方法应用， 切实增强企业创新能力
推进技术创新方法的引进与发展。针对建立以 企业为主体的技术创新体系的重大需求，推进 TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融 合 ；推广技术成熟度预测、技术进化模式与路线、 冲突解决原理、效应及标准解等TRIZ中成熟方法 在企业的应用；加强技术创新方法知识库建设， 研究开发出适应中国企业技术创新发展的理论体 系、软件工具和平台。
技术矛盾--物理矛盾
查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术
试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。
常用的传统创新方法
世界上总共有约有300多种创新的技法： • 头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、 希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、 废缺颠倒法、5W1H法、检核表法、和田12法、魔球法、 特尔斐设想法等等
一种系统改良的方法； 一种自觉性演化的技術系统解决工程问题的方法； 一种消除工程冲突而不抵消妥协的工具； 分享无数发明家的知识与经验來增加工程人员知识创造
力和解决问题技巧的方法。
2、TRIZ的形成与发展
起源于前苏联，被广泛使用
• TRIZ在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发挥了 巨大作用。被西方特工称之为“神奇点金术”。 • 苏联解体后，大批TRIZ研究者移居美国等西方国家，从 而促进了TRIZ在全世界的转播，使其得到了广泛应用。
工程系統的進化趨勢
由刚性趋向柔性
动态法则:
技术系统向着适应性, 流动性和可操作性增加的方向发展
电脑键盘的进化轨迹 <适应性, 流动性>
技术矛盾
技术矛盾 • 系统的几个元素或参数互为冲突； • 为了改善技术系统的某个参数，导致该技术
系统的另一个参数发生恶化；
技术矛盾实例
汽车
改善 增加速度
恶化 稳定性降低 安全性降低
• 2006年, 市值突破1000亿美元 (索尼, 410亿 美元)
• 2005年, 品牌价值超过索尼 (达149亿美元)
• 2004年, 全球市场份额第一
•
销售额528亿美元，纯利润103亿美元，
市值710亿美元
•
存贮芯片、TFT-LCD、CDMA手机、显
示器、HDTV
• 2003年, 全球品牌价值增幅全球之首 (31%)
物理矛盾
37 热膨胀 38 加速氧化 39 惰性环境
30 柔性壳体或薄膜 40 复合材料
创新原则之四：增加不对称性
1）以不对称形状取代对称形状
鱼嘴形喷气式飞机进气口
技术进化系统法则
1. 由单一趋向复数； 2. 由整体趋向分割； 3. 由钢性趋向柔软； 4. 由单向趋向双向； 5. 由一维趋向多维； 6. 由单一用途趋向多用途。
阿奇舒勒发现的革命性结果之二
产品和生物系统一样，是按照一定的规律 在发展和进化的
集成电路
大规模集 成电路
晶体管
电子管
40个创新原理
1 分割
11 事先防范
2 抽取
12 等势
3 局部质量
13 反向作用
4 增加不对称性 14 曲率增加
5 组合、合并 15 动态特性
6 多用性 7 嵌套 8 重量补偿 9 预先反作用 10 预先作用