机械创新设计TRIZ理论
浅谈TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用
浅谈TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）理论是由俄罗斯发明家阿尔图尔·帕拉斯科夫（Genrich Altshuller）提出的一种创新方法论。
它是一种系统的、科学的解决问题的方法，是通过对创新领域的大量研究和总结，形成了一套创新理论和方法体系。
TRIZ理论不仅被广泛应用于工业界，也逐渐在教育领域得到推广。
在大学生机械创新设计大赛中，TRIZ理论的应用不仅可以提高学生的创新能力，还可以激发学生的学习兴趣，推动大学生的机械创新设计水平。
1. 提高学生的创新能力大学生机械创新设计大赛是对学生创新能力的一次考验，而TRIZ理论可以帮助学生培养创新思维和能力。
TRIZ理论通过研究和总结创新实践，提出了一系列的创新原则和方法，可以帮助学生理解问题的本质，找到问题的症结所在，从而提出更具创新性的解决方案。
通过学习和应用TRIZ理论，学生可以更加系统地分析和解决问题，提高创新设计的水平。
2. 激发学生的学习兴趣TRIZ理论注重创新思维的培养和实践，强调学习者自己总结规律和方法。
这种学习方式符合现代大学生的学习特点，可以激发学生的学习兴趣，提高学习的积极性。
在大学生机械创新设计大赛中，学生通过应用TRIZ理论进行创新设计实践，不仅可以提高创新设计的水平，还可以增强学生的学习动力和动手能力。
3. 推动大学生的机械创新设计水平1. 利用TRIZ理论分析问题2. 借鉴TRIZ理论中的创新原则和方法3. 结合TRIZ理论进行创新设计1. 某大学机械设计大赛中，一支参赛团队在设计中遇到了“结构设计上无法满足功能要求”的问题。
团队成员利用TRIZ理论中的矛盾矩阵方法对问题进行了分析，发现问题的症结在于“多功能性与结构复杂性之间的相互制约”。
通过这一分析，团队成员决定采用TRIZ理论中的“多功能性”的原则，重新设计结构，最终成功解决了问题，并获得了优异的成绩。
Triz(发明问题解决)理论及矛盾矩阵表
人们通常面临两类问题：一类是知道一般的解决方法，一类是不知道解决方法。 有解决方法的通常可以通过查找书籍、技术文献或相关专家提供信息来解决。假定 我要设计一种车床，但只要低速100rpm的电机就够了，但大多数的交流电机都是高 速3600rpm的，那么问题就是如何降低电机的速度，解决方案是用齿轮箱或变流器， 于是就设计特定尺寸、重量、转速、扭矩的齿轮箱等等，来解决问题。
表三 40个发明原则 1. 分割 a. 把一个物体分成几个独立的部分 b. 把物体变成可组合的 c. 增加物体的自由度 实例:
组合式家俱, 模块化计算机组件, 可折叠木尺 花园里浇水的软管可以接起来以增加长度。 2. 抽取
3.1.2 公式化的问题: TRIZ棱镜
在客观矛盾下重申问题并识别可能存在的问题。会不会存在改善了一种技术特 性而导致其他技术特性的性能下降或其他问题出现了，会不会有技术冲突存在而进 行折衷处理。 实例: 我们无法控制饮料罐的高度，由于原材料的价格使我们要降低成本，这样罐 体的厚度要薄，但是这会引起罐体强度不够。这就是一对客观矛盾，如果我们解决 了这对矛盾，我们就会得到一个理想的工程系统。
发明问题解决理论(TRIZ)
1.0 介绍
二战以后，美国品质优良、技术先进的产品充实了全世界，但是二十世纪七十 年代的石油危机，使得美国在许多与石油相关的廉价产品上，输给了欧洲和亚洲的 竞争对手。美国的创新技术不再具有优势。
二十世纪九十年代以后美国的工业开始复苏，尤其在汽车工业，这主要得益于 这些工业受到了许多日本质量控制方法的影响，这些质量控制方法使帮助美国的工 业产品提高了质量、降低了成本，并重新赢得了客户，随着美国产品质量的差距和 日本产品越来越小，美国就开始寻找新的方法来增加客户满意度、提高产品质量、 降低成本、加快产品面市时间，在美国被称为“更快、更好、更便宜”。
TRIZ理论在机械改造中的应用
TRIZ理论在机械改造中的应用TRIZ（俄罗斯发明发展理论）是一种系统性的创新方法论，它包括了一系列用于解决复杂问题和促进创新的原则和工具。
TRIZ理论的应用不仅局限于新产品设计和新技术研发，同样也可以在机械改造领域发挥重要作用。
本文将探讨TRIZ理论在机械改造中的应用，介绍TRIZ方法在帮助解决机械改造问题中的作用和价值。
1. TRIZ理论简介TRIZ是由俄罗斯发明家格里戈里·阿尔捷米耶维奇·阿尔托夫于20世纪50年代提出的。
TRIZ的核心思想是通过研究和分析各种创新的方式和原则，提出可行的技术解决方案，从而解决复杂问题并实现创新。
TRIZ方法不仅可以帮助人们发现问题的本质，也可以提供一系列解决方案，有助于找到最佳的技术途径。
2.1 问题分析在机械改造中，常常会遇到各种技术和设计问题。
TRIZ方法可以帮助工程师们分析问题的本质，找到问题的根源，将问题转化为技术矛盾，从而更好地理解和解决问题。
通过运用TRIZ技术矛盾理论，可以确定问题所在，并且找到最佳的解决方案，为机械系统的改造提供有效的方向。
2.2 创新原则的运用TRIZ方法提出了40个创新原则，这些原则是通过对大量发明和创新案例的分析总结而来。
这些原则包括了在解决问题时可以采取的一系列创新思路，帮助工程师们进行机械改造时的创新思考和解决方案的选择。
通过将这些原则运用到机械改造中，可以激发工程师们的创造力，发现以往未曾考虑过的解决方案，从而提高改造过程的效率和质量。
2.3 系统化创新TRIZ方法强调的不仅仅是创新的原则和工具，更是创新的系统性。
在机械改造中，单一的创新思路可能无法解决问题，需要将多种创新思路和解决方案系统化整合。
TRIZ可以帮助工程师们对机械系统进行全面的创新和改造，确保改造过程的各个方面都得到了充分的考虑和优化。
通过系统化的创新，可以更好地解决机械系统中的问题，提高其性能和可靠性。
2.4 预测潜在问题在进行机械改造时，往往会遇到新的问题和挑战。
机械创新设计方法结课报告
机械创新设计方法结课报告机械创新设计方法结课报告一、引言机械创新设计是指通过解决现有机械产品或系统中存在的问题或不足，提出新的设计方案，实现功能改进、性能提升或成本降低的目标。
本课程从机械创新的角度出发，介绍了一些常用的机械创新设计方法，包括TRIZ理论、造型参数法、Axiomatic Design理论等。
通过学习这些方法，我们可以更加有针对性地进行机械创新设计，提高创新设计的效率和成功率。
二、TRIZ理论TRIZ理论（Theory of Inventive Problem Solving）是由俄罗斯科学家居里亚金于20世纪40年代提出的一种机械创新设计方法。
TRIZ理论的核心是通过分析历史上已有的发明创造，总结出一系列的创新原则和模式，并将其应用到具体的设计问题中。
TRIZ理论提出了39个创新原则，包括分离原则、局部或局部负原理、替代原理等。
通过运用这些创新原则，可以帮助我们发现设计问题中的矛盾点，并提出创新的解决方案。
三、造型参数法造型参数法是一种以形态设计为基础的机械创新方法。
它通过对产品形态和参数的分析，识别出存在的问题或不足，并从形态和参数的角度出发提出创新的设计方案。
造型参数法的核心是确定机械产品形态和参数的优化目标，通过对目标进行分析研究，找到最佳的设计方案。
同时，造型参数法还强调产品形态和参数之间的内在联系，通过调整参数之间的关系，实现整体设计的协调和优化。
四、Axiomatic Design理论Axiomatic Design理论是一种以公理为基础的机械创新方法，它通过引入公理来指导机械产品的设计过程。
Axiomatic Design理论的核心是将设计问题分为功能需求和设计参数两个层次，并通过公理及其推理过程来确保设计的有效性和合理性。
Axiomatic Design理论提出了六个基本公理和推导规则，包括独立公理、信息公理、A-强度公理等。
通过遵循这些公理和规则，可以帮助我们从系统的整体角度出发，进行机械创新设计。
triz理论的40个发明原理
TRTZ理论的40个发明原理原理1：分离法也称分割原理，即将整体切分。
有三方面的含义：1. 将物体分成相互独立的部分。
例如：火车车厢，分离成一个一个的单体车厢；用卡车加拖车代替大卡车；将垃圾箱分割为可回收及不可加收的部分；电冰箱分为冷冻室和冷藏室，并分多个层；运载火箭分为多个助推器；班级为了便于管理分成多个小组等等。
2. 将物体分成容易组装和拆卸的部分。
例如：组合式家具；移动房屋；活动帐篷；组合菜板等，如图2-3(b)所示。
3. 增加物体的分割程度。
例如：用百叶窗代替大的窗帘，输送高温玻璃时用熔化的锡代替滚轴等。
原理2：提取法也称抽取法、抽取原理，即将物体中有用或有害的部分提取出来进行相应的处理。
有两方面的含义：1. 从物体中抽出产生负面影响的部分或属性。
例如：避雷针将雷电引入地下，减少其危害；空调的压缩机分离出来放在室外；食品真空包装等。
例如：用狗的叫声做警报而不用真的养一条狗；把彩喷打印机中的墨盒分离出来以便更换；用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点；成分献血，只采集血液中的血小板；微波滤波器；互联网上的搜索引擎等。
原理2：提取法2. 从物体中抽出必要的部分或属性。
原理3：局部质量改善法在物体的特定区域改变其特征，从而获得必要的特性。
有三方面的含义：1. 从物体或外部介质（外部作用）的一致结构过渡到不一致结构。
例如：采用温度、密度、压力的梯度，而不用恒定的温度、密度、压力；刀或斧子的刀刃部分进行特殊处理等。
2. 物体的不同部分应当具有不同的功能。
例如：起钉锤；指甲剪；多功能组合工具等。
3. 物体的每一部分均应处于最有利于其工作的条件。
例如：餐盒的隔间，防止串味；矿山坑道除尘等。
汤勺每一部分都有相应的工作条件。
原理4：非对称法 例如：电源插头做成不对称形式，防止插错；不对称搅拌叶片加强搅拌；铁道转弯处内外铁轨间有高度差以提供向心力，减少对轨道挤压造成的危害；在鞋跟易磨的一侧钉上“鞋掌”；为增强密封性，将圆形密封圈做成椭圆的，等等。
TRIZ理论的应用实例分析
TRIZ理论的应用实例分析TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是由苏联工程师格里戈里·阿尔图诺维奇·阿尔图舍夫于20世纪50年代初提出的一种创新方法论。
TRIZ理论的核心原则是通过对过去和现在的创新现象进行分析，总结出一套通用的创新规律和原则，以帮助解决各种问题和困境。
以下是一些TRIZ理论的应用实例分析：1.飞机发动机的改进飞机发动机是一个重要的技术领域，需要不断地进行创新和改进。
TRIZ理论可以应用于改进发动机的燃烧效率、噪音减少和可靠性提升等方面的问题。
通过使用TRIZ的分析工具，工程师可以找到已有问题的根本矛盾，并运用TRIZ的解决原则来解决这些问题。
例如，通过应用“逆向”原则，可将从机翼下面吸入的大气压力转化为发动机压力，从而提高燃烧效率。
2.医疗器械的创新设计在医疗器械的设计过程中，TRIZ理论可以帮助工程师解决技术难题和满足各种需求。
例如，在设计心脏起搏器时，工程师面临着如何减小设备体积、延长电池寿命等问题。
通过应用TRIZ的“资源分配”原则，工程师可以优化设备的结构设计，有效利用有限的资源，提供更好的解决方案。
3.生产流程改进在生产流程方面，TRIZ理论可以应用于分析和优化不同工艺的矛盾和问题。
例如，在汽车制造过程中，往往存在着生产效率和产品质量之间的矛盾。
通过应用TRIZ的“逆向”原则，工程师可以发现并消除影响整体效果的各个因素，并提出创新的生产流程方案。
通过TRIZ的思维方法，可以提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量。
4.能源利用的创新能源利用是一个重要的社会问题，应用TRIZ理论可以帮助工程师在能源领域找到更高效的解决方案。
例如，通过使用TRIZ的“资源分配”原则，可以分析能源利用中存在的矛盾，如如何充分利用可再生能源并减少对传统能源的依赖。
通过应用TRIZ的解决原则，工程师可以提出创新的能源利用方法，例如利用潮汐能、太阳能等。
TRIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用
TRIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用摘要：随着社会经济的不断发展，使得现如今产品竞争主要为技术竞争。
而产品设计的最终目的就是产品创新，以满足市场需求，在市场中占有一席之地，这也是提高产品竞争能力的重要途径。
传统的创新设计方法通常是采用头脑风暴法或者是试错法，这种方式的成功与否很大程度上依赖于设计者的个人经历和创作灵感，但当出现技术体系问题时就会使得上述方法难以发挥出成效。
因此，就衍生出了TRIZ理论，通过对这一理论的恰当应用，可以使设计师在开展方案设计工作时更快地发现具有创造性的新概念，进而实现对机械产品的快速、有效设计。
关键词：TRIZ理论；机械产品设计；应用分析前言创新能力的关键在于如何培养创新思维，与西方发达国家比较，我国在知识、技术创新和工业化发展水平上还有很大的差距，因此要想缩小差距，就需要积极提高人民群众的创新能力，从而促使我国再次腾飞于世界之林。
人们要充分发挥自身创新精神，在知识和技术上进行不断创新，所以本文就阐述了TRIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用，希望能对相关人员开展工作提供借鉴。
一、TRIZ理论相关概述（一）TRIZ理论的定义TRIZ是“发明问题解决理论”的简称，阿奇舒勒教授带领科研团队对全球250万项专利进行深入分析和学习，总结出的一系列较为系统化的技术难题处理方案，给TRIZ理论下的定义是：（1）基于知识的方法：①TRIZ是一种基于产品演化趋向，从世界范围内上百项专利中提炼而成的，能解决创造性问题的具有启发性、客观性的方法论知识；② TRIZ是一种应用于自然科学、工程学等领域的广泛性理论；（2）面向人的方法：①TRIZ算法本身也是将系统划分为若干个能够区分好坏的子系统，但是它存在着某种随机性质，并且分解受问题和环境的影响；②TRIZ软件虽然并不能完全替代人的工作，只能作为一个补充，但是它可以给设计者提供一个处理随机问题的方法。
（3）系统化的方法：①TRIZ法采用一种通用的详细模型对问题进行分析，其中的相关知识具有系统化特点；②TRIZ法是一种帮助设计师运用已有知识来解决问题的系统化过程[1]。
机械创新TRIZ理论
例：考虑割草机作为工具，草坪上的草作为被割的目标。
割草机在割草时发出噪声、消耗燃料、产生空气污染、 甩出的草片有时会伤害操作的工人。 如果设计任务是改进已有的割草机，设计者可能会很快 想到减少噪声、增加安全性、降低燃料消耗。 但如果确定理想解，就会勾画出未来割草机及草坪维护 的蓝图。
（二）全局理想化三种模式
（1）功能禁止：在不影响主要功能的条件下，去掉 中性的及辅助的功能。 （2）系统禁止：如果采用某种可用资源后可省掉辅 助子系统，一般可降低系统的成本。 （3）原理改变：改变已有系统的工作原理，可简化 系统或使过程更为方便。
设计人员在设计过程开始需要选择目标，即是将 问题局部理想化还是将其全局理想化。（发现问 题，获得创意） 通常首先考虑局部理想化：对于选定的原理，通 过不同的实现方法使其理想化。 所有的尝试都失败后（无法解决冲突）才考虑全 局理想化：对同一功能，通过选择不同的原理使 之理想化。
•如果小球作成绝对的圆； •小球下落之后不是滚上一个斜面，而是一个绝对水 平的平面； •小球同平面没有任何摩擦力，也不受其它阻力的影 响。
小球将一直运动下去
由此，伽利略发现了惯性定律。
其实，伽利略的设想若作为实验条件难以实现， 但运用抽象思维却认识到事物的本质。
——理想化
一、理想解
在TRIZ中，理想化的应用包含：理想系统、理想过程、理 想资源、理想方法、理想机器和理想物质等。
3．实例
例1：波音公司改进737的设计时，需要将使用中的发动机 改为功率更大的发动机。 发动机功率越大，工作时需要的空气越多，发动机罩的直 径要增大。 发动机罩增大，机罩离地面的距离减小。而距离的减小是 不允许的。
5机械创新设计-Triz理论
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
机 械 创 新 设 计
6、TRIZ的主要工具
11
1、什么是TRIZ？
发明问题解决理论
TRIZ 理论是由前苏联海军部专家Genrich S.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。 Triz是俄文发明问题解决理论单词的词头缩 写，其英文缩写为TIPS（Theory of Inventive Problem Solving）
查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术
1851年5月1日，固特异靠借来的3万美元参加了维多利亚女王主办的展览会，他的展 品从家具到地毯，从梳子到钮扣都是由橡胶制成的，有成千上万的人参观了他的作 品。他因此被授予国会勋章以及拿破伦三世的英雄荣誉勋章、军团英雄十字勋章。 机 但他的债权人以他的发明得不到收益为由将他告上法庭，这次他挂着勋章进了牢房。 械 1860年6月1日，固特异在贫病中去世，这时他还欠债权人20万-60万美元。 创 在固特异去世后的38年以后，为了纪念查尔斯.固特异对美国橡胶工业做出的巨大贡 新 献，弗兰克.克伯林把自己创建的轮胎橡胶公司命名为——固特异。 . 设 6 计
技术矛盾实例
汽车
改善 增加速度
机 械 创 新 设 计
恶化 稳定性降低 安全性降低
50
物理矛盾
存在于更基本层次的矛盾；
对系统同一个参数有不同的要求
机 械 创 新 设 计
结实
厚
轻便
薄
厚度（桌面）
51
技术矛盾和物理矛盾比较
物理矛盾 技术矛盾
机 械 创 新 设 计
triz创新设计应用实例分析
TRIZ工具解决采煤机截割部方案设计应用物理091——张明伟（090118）应用TRIZ工具及原理提出创新问题：在漫长的地球进化过程中，地球母亲为我们积累了丰富的矿产资源，煤炭就是其中的重要一种。
我国煤炭资源丰富，是煤炭开采大国也是煤炭消耗大国，但是在我国煤炭开采技术并不成熟。
例如在煤炭资源井工式机械化开采的工作面比较狭小，环境恶劣。
在一定采高下，为了提高煤炭的生采率，操作工人希望滚筒式采煤机的截割功率越大越好，但是由于地质条件或技术条件的限制，又不能过度增大采煤机的高度，以安装更大功率的截割电机；而同时管理部门又希望开采能耗越低越好。
应用TRIZ理论定义该技术的理想解如下：从提高理想解法则出发，应提高煤炭生产率的同时，降低采煤能耗、粉尘和截割刀具的耗损。
从煤炭截割理论考虑，粉尘量往往与采落煤炭的块度负相关，即煤块度越大，粉尘量相对越小，这就要求尽可能提高煤的块度。
但是煤块度增大，必须增大刀具的截割深度，这又受到截割刀具的强度、工作机构结构等限制。
因此，开采下来的煤块不能太大又不能太小，体现出物理矛盾的存在。
当利用分离原理很难处理这一矛盾的情况下，可以通过技术矛盾的角度来解决这一问题。
通过对39条技术矛盾特性参数分析可以从改善No.19动物耗能和No.39生产量/生产率两个特性参数出发。
对应改善特性参数，可能恶化参数如表4、表5所示从改善动物耗能出发推荐的解决方法为：No.5组合法，No.13逆向作用法，No.18机械振动法，No.24中介法，No.35性能转变法。
从改善生产量/生产率出发推荐的解决方法为：No.2 提取法，No.10预先作用法，No.18机械振动法，No.20有效运作持续法，No.23反馈法，No.28系统替代法，No.35性能转变法。
经过分析，根据发明原理提出如下几个解决方案：（1）利用No.5组合法，在不增加机身高度前提下，对每一个工作机构采用双电机联合驱动，增大截割功率。
TRIZ理论在机械改造中的应用
TRIZ理论在机械改造中的应用TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是一种从工程、数学和心理学等方面综合起来的创新理论，主要是为了帮助人们更好地解决问题和创建新的方法。
TRIZ理论为机械工程改造提供了一种全新的方法。
在机械改造中有许多问题，如效率低、产量低、费用高等问题。
使用TRIZ理论，可以在不同的角度来加以解决这些问题，并找到最优的解决方案。
在TRIZ理论中，有一些基本的思维工具，包括找出问题的“根本矛盾”、利用“矩阵”解决问题、对比已有技术与创新技术以及引用相关的科学原则来解决问题。
1. 低效率问题低效率可能由于机械部件的质量或进口机器的设计都有可能导致。
TRIZ提供了“矩阵”这个工具来解决这个问题，可以从多个维度找到问题的最优解决方案。
TRIZ矩阵中有38个解决问题的方法，一个基础方法是像改善产品的属性和属性之间的关系一样，改善机械部件之间的关系。
梳理机械部件之间互相关联的属性，并尝试重新组合它们的关系。
例如，重新设计齿轮之间的摩擦系数，以提高机械的效率。
2. 生产成本过高的问题机械改造中的生产成本问题可能与材料的质量和选择，生产流程和生产设备有关。
TRIZ理论中有一个解决问题的方法叫做“技术矩阵，”它通过对比现有技术和未来可能的新技术，来找出可以用更低的成本来达到同等目的的方法。
例如，通过使用更先进的机器，优化生产流程以减少人工和机器停机时间等。
3. 机器运行过程中出现的故障问题机器故障可能是由零部件损坏或使用寿命到期引起的。
TRIZ理论中有一个方法称为“科学规律矩阵”，它使用科学原理来解决问题。
利用这个工具，可以将机械故障的根本原因与不同的科学原理联系起来，找到一种新的机械设计方法。
例如，使用新型材料或设计更加耐用的机械部件，或是更高效的润滑和维护措施等。
4. 机器产量低的问题机器产量低可能是由于低效率或不稳定的机器性能引起的。
TRIZ理论中还有一个方法称为“制约矩阵”，该方法通过分析机器不稳定表现的因素来寻找应对方案。
TRIZ创新理论的40个发明原理简析
米粮川刘尚（齐齐哈尔大学机电工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006）1TRIZ理论简介TRIZ是“发明问题解决理论”的俄文缩略词的英译，由原苏联的G.S.Altshuller博士于1946年创立。
在分析研究世界各国250万件专利的基础上，从抽样的20万件专利中选出4万件作为解决发明问题的代表，提出一套进行发明即产品创新的方法理论TRIZ。
20世纪80年代前，它对别国严格保密。
1992年后随着苏联解体，一批TRIZ专家移居美国等西方国家，才逐渐流传到美欧亚和世界各国[1]。
TRIZ的出现，给创新这一现代社会中最活跃的元素带来了革命。
TRIZ提供的不仅仅是一种纯粹的创新理论，它还是一种思维模式，能够帮助我们形成一种系统的、流程化的创新设计思考模式，有助于人们在几乎所有事情中找到创新的方法[2]。
2创新理论TRIZ的40个发明原理技术系统经过设计、制造、装配和调试，或者在产品全寿命周期的某个阶段，人们会发现对技术系统的某项或某些需求会产生矛盾，对于技术系统某一个参数的改进会导致另一个参数的恶化，即技术系统在改进或者说“进化”过程中产生了冲突。
系统冲突是TRIZ的一个核心概念，指隐藏在问题背后的固有矛盾。
如果要改进系统的某一部分属性，必然引起其它的某些属性恶化。
对于冲突问题，通常的解决方案是采用折衷的方法，而TRIZ 则强调运用创造性的思维把冲突彻底消除。
G.S.Altshuller对大量的发明专利研究发现，尽管它们所属技术领域不同，处理的问题千差万别，但是隐含的系统冲突数量是有限的。
Altshuller从几百万个专利中进行筛选，来寻找发明性问题以及研究它们是如何解决的，从具有发明性的专利中提炼出了解决冲突或矛盾的40条发明原理[3]（见表1），利用这些发明原理来寻找解决问题的可能方案。
问题解决了，技术系统进化的障碍就消除了，技术系统就改进了、进化了、发展了。
表140个发明原理3拓展发明原理的内涵，探讨符号化表达方法发明原理的内涵应该是不断丰富和发展的，在原理的运用中会产生越来越多的创新性发明。
TRIZ理论
1TRIZ理论TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1946年创立的，Altshuller也被尊称为TRIZ之父。
1946年，Altshuller开始了发明问题解决理论的研究工作。
当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是肯定的！Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。
以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的领导下，前苏联的研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则相关书籍，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。
80年代中期前，该理论对其他国家保密，80年代中期，随一批科学家移居美国等西方国家，逐渐把该理论介绍给世界产品开发领域，对该领域已产生了重要的影响。
21世纪，每个国家都不可能离开全球市场而独立发展，在经济全球化的趋势下，就必要在激烈的市场竞争中求生存，而成功生存的法定就在于创新。
国家主席胡锦涛于2006年1月9日在全国科技大会上宣布了中国未来15年科技发展的目标：2020年建成创新型国家，使科技发展成为经济社会发展的有力支撑。
这也奠定了创新中国的理论。
TRIZ 理论正可以帮助我们实现批量发明创新的夙愿。
[1]2主要内容创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。
triz理论中的发明原理在机械中的应用
TRIZ理论中的发明原理在机械中的应用1. 引言TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是由苏联工程师居里亚·奥尔斯坦发展而来的一套创新方法和理论。
它基于对数千个创新问题的分析，总结出了40个发明原理。
这些发明原理可以在不同的领域中应用，包括机械领域。
本文将介绍TRIZ理论中的发明原理在机械中的应用。
2. 发明原理在机械中的应用以下是TRIZ理论中的几个发明原理在机械中的具体应用：2.1. 倒置原理倒置原理是一种通过将机械系统中的部件或功能反向使用，以达到改进或解决问题的方法。
例如，有些机械系统中需要倒装物体的任务，可以使用倒置原理来设计一种可以倒装物体的机械手臂。
这样，机械手臂不仅可以实现正常的抓取，还可以倒装物体。
2.2. 效应引导原理效应引导原理是一种通过合理设计系统中的能量或效应传递路径，以达到改进或解决问题的方法。
在机械系统中，效应引导原理可以应用在传动系统的设计中。
通过优化传动路径和传动方式，可以提高传动效率，减少能量损耗，达到机械系统性能的提升。
2.3. 本质特征的转化原理本质特征的转化原理是一种通过改变机械系统中的本质特征或属性，从而达到改进或解决问题的方法。
例如，有些机械系统需要实现不同尺寸或不同性能的功能，可以使用本质特征的转化原理来设计一种可调节尺寸或性能的机械结构。
这样，机械系统在不同工作条件下都能发挥最佳性能。
2.4. 功能结合原理功能结合原理是一种通过将机械系统中的不同功能或部件进行结合，以达到改进或解决问题的方法。
例如，有些机械系统需要实现多个功能，可以使用功能结合原理来设计一种具有多个功能的机械装置。
这样，可以减少部件数量和占用空间，提高系统的整体效率。
2.5. 局部品原理局部品原理是一种通过将机械系统中的某个部件或功能进行局部化，以达到改进或解决问题的方法。
例如，有些机械系统中某个部件需要经常更换或维修，可以使用局部品原理来设计一种可以单独更换或维修的机械模块。
triz理论的40个原理
triz理论的40个原理TRIZ理论的40个原理。
TRIZ理论是由俄国发明家阿尔波罗诺夫在上世纪50年代提出的一种系统性的创新方法论，它包含了40个原理，这些原理被用来指导创新设计和解决技术问题。
TRIZ理论的40个原理是指导创新与解决问题的有效工具，下面我们将逐一介绍这些原理。
1. 精简与提高效率。
这个原理强调在设计和创新过程中要尽量减少不必要的复杂性，提高效率。
通过简化产品结构和流程，可以降低成本，提高生产效率。
2. 采用惯性。
这个原理指出，在设计中可以利用物体的惯性来实现某些功能，比如利用物体的惯性来实现自动化操作。
3. 逆思维。
逆思维是指反向思考问题，通过逆向思考可以找到非常规的解决方案，打破常规的思维定势。
4. 惰性。
惰性原理指出，可以利用物体的惰性来实现某些功能，比如利用惰性来减少能量消耗。
5. 统一。
这个原理强调在设计中要尽量统一各个部分的功能和形式，使产品更加简洁美观。
6. 通用。
通用原理指出，在设计中可以利用通用的部件和方法来实现多种功能，降低成本，提高效率。
7. 负面效应消除。
负面效应消除原理指出，要尽量消除产品和过程中的负面效应，使产品更加可靠、安全。
8. 动态。
动态原理强调在设计中要考虑产品和过程的动态特性，使产品更加灵活、适应性更强。
9. 递增。
递增原理指出，可以通过递增的方式来实现产品和过程的改进，使产品更加完善。
10. 预防。
预防原理强调在设计中要预防问题的发生，通过设计和改进来避免问题的出现。
11. 剥离。
剥离原理指出，可以通过剥离不必要的部分来简化产品结构，降低成本。
12. 复制。
复制原理强调在设计中可以利用已有的成功经验和技术来复制和改进产品，降低风险。
13. 逆向。
逆向原理指出，可以通过逆向思维来解决问题，找到非常规的解决方案。
14. 机械振动。
机械振动原理强调在设计中要考虑机械振动对产品的影响，使产品更加稳定可靠。
15. 动态平衡。
动态平衡原理指出，在设计中要考虑产品的动态平衡，使产品更加稳定、运行更加平稳。
TRIZ理论40个发明原理
TRIZ理论40个发明原理TRIZ（理论发展与创造性问题解决理论）是一种系统的创新方法，它通过分析存在的技术发展和创新问题来寻找解决问题的方法。
TRIZ理论提出了40个发明原理，旨在帮助人们找到解决问题的新颖方法。
本文将简要介绍这40个发明原理。
1.分割原理：将对象分割成独立的部分，以便更容易处理。
2.提取原理：将所需的特征从对象中提取出来。
3.提前原理：在需要之前准备好所需的物质、能量或信息。
4.合并原理：将两个或多个对象或特征合并以形成新的有用特征。
5.合并前原理：在合并之前先分析和解决相互矛盾的特征。
6.动态变化原理：在对象上引入可控制的变化以实现所需的功能。
7.多功能原理：使用相同的对象或系统来实现多个功能。
8.反馈原理：使用反馈机制来控制和优化系统的功能。
9.结构转换原理：通过改变对象的结构或组织方式来解决问题。
10.副产品原理：利用副产品来实现附加的功能。
11.反向、反效应原理：利用反向或相反的效应来解决问题。
12.预测原理：预测系统的可能发展趋势，并提前解决潜在问题。
13.貌似性原理：利用相似的对象或现象来解决问题。
14.功能复用原理：利用现有的功能来解决问题，而不需重新开发。
15.功能替代原理：用具有类似或相反功能的对象替代目标对象。
16.部分失效原理：在功能丧失或部分失效时仍能维持系统的运行。
17.错误配对原理：通过改变对象的颜色、图案或形状来解决问题。
18.物质性局限原理：利用不同的材料或工作流程解决物质性局限问题。
19.链接相反作用原理：利用相反的作用力来解决问题。
20.远离副作用原理：通过远离系统中产生副作用的过程来解决问题。
21.改变参数原理：通过改变系统参数来解决问题。
22.固体润滑原理：使用润滑剂或改变表面形状来减少摩擦。
23.物体扭转原理：通过扭转物体来改变其特性。
24.误差原理：利用误差或随机变化来改善系统功能。
25.自修复原理：设计具有自修复功能的系统。
26.功能解耦原理：将不同的功能隔离开来，以便更好地实现每个功能。
TRIZ理论的40个发明原理详解
TRIZ理论的40个发明原理详解TRIZ理论的40个发明原理详解阿奇舒勒对⼤量的专利进⾏了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍⽤途的这40个发明原理，原理是获得冲突解所应遵循的⼀般规律。
TRIZ主要研究技术与物理两种冲突。
技术冲突是指传统设计中所说的折中，即由于系统本⾝某⼀部分的影响，所需要的状态不能达到。
物理冲突是指⼀个物体有相反的需求。
TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准参数确定冲突，然后利⽤39×39条标准冲突和40条发明创造原理解决冲突。
1．分割原则a．将物体分成独⽴的部分。
b．使物体成为可拆卸的。
c．增加物体的分割程度。
2．拆出原则从物体中拆出"⼲扰'部分("⼲扰"特性)或者相反，分出唯⼀需要的部分或需要的特性。
与上述把物体分成⼏个相同部分的技法相反，这⾥是要把物体分成⼏个不同的部分．3．局部性质原则a．从物体或外部介质(外部作⽤)的⼀致结构过渡到不⼀致结构。
b．物体的不同部分应当具有不同的功能c．物体的每⼀部分均应具备最适于它⼯作的条件。
4．不对称原则a．物体的对称形式转为不对称形式。
b．如果物体不是对称的，则加强它的不对称程度，5．联合原则a．把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来，b．把时间上相同或类似的操作联合起来．例：双联显微镜组；由⼀个⼈操作，另⼀个⼈观察和记录。
6．多功能原则⼀个物体执⾏多种不同功能，因⽽不需要其他物体。
例：提包的提⼿可同时作为拉⼒器（苏联发明证书187964)。
7．'玛特廖什卡'原则a．⼀个物体位于另⼀物体之内，⽽后者⼜位于第三个物体之内，等等。
b．⼀个物体通过另⼀个物体的空腔。
8．反重量原则a．将物体与具有上升⼒的另⼀物体结合以抵消其重量。
b．将物体与介质(最好是⽓动⼒和液动⼒)相互作⽤以抵消其重量。
9．预先反作⽤原则如果按课题条件必须完成某种作⽤，则应提前完成反作⽤。
浅谈TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用
浅谈TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用TRIZ（理论创新解决问题）是一种以俄国发明家和工程师阿尔图•弗谢沃洛多维奇•阿尔苏洛夫为主要代表的创新方法论。
它通过系统化的创新思维方式和工具，帮助解决技术和工程问题，提供了一种创新设计的指导原则。
在大学生机械创新设计大赛中，TRIZ理论可以被应用于不同层面，促进学生的创新和设计效果。
TRIZ可以用于问题分析和解决。
大赛中，学生经常面临各种技术和工程问题，而TRIZ 提供了一套系统和科学的方法，用于分析和解决问题。
通过TRIZ，学生可以将问题转化为可解决的技术矛盾，并找到最佳的解决方案。
TRIZ的原则和工具，如矛盾矩阵、创新原理和技术演化趋势等，可以帮助学生克服解决问题过程中的困难和障碍，提高他们的创新能力和解决问题的效率。
TRIZ可以激发学生的创造力和创新思维。
在大赛中，学生需要根据题目要求设计出创新的机械产品或解决方案。
TRIZ提倡的“对立统一”思维方式，可以帮助学生发现和利用问题中的矛盾和对立，找到创新的机会。
通过应用TRIZ的原则和方法，学生可以超越传统思维模式，开辟新的设计方向和思路。
TRIZ还鼓励学生通过借鉴其他行业或领域的解决方案，寻找到更加创新的设计理念和方法。
TRIZ可以提高学生的设计效果和成果。
大赛中，评委会评估学生的设计作品时，注重创新性、实用性和可行性。
TRIZ提供的诸多原则和工具，如功能分析、理想系统和技术演化趋势等，可以帮助学生深入挖掘问题本质，找到最佳的设计方案。
通过应用TRIZ的思维方式和工具，学生可以避免常见的设计陷阱和不切实际的想法，确保设计的可行性和实用性。
TRIZ还可以帮助学生优化设计，提高设计的性能和效果。
TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用可以不仅帮助学生解决问题，培养创新能力和提高设计效果，还可以激发学生的创造力和创新思维。
大赛机构可以将TRIZ纳入赛制中，设置相应的培训和指导，帮助学生更好地应用TRIZ，提高他们的创新和设计能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械创新设计
原理14：曲面化—圆弧与旋转
用曲线代替直线，用曲面代替平面，用球代替立方体—— ——倒角、圆角——减少应力集中 ——拱形梁——提高强度 ——等强度梁——特殊母线形状使圆轴各截面弯矩相等
用回转运动取代直线运动
机械设计——旋转运动 更简单
旋转运动产生的离心力——特殊作用——
洗衣机甩干
离心铸造——减少铸件外表面缺陷
18:17:03
用垫片调节轴 向间隙
机械创新设计
原理15：动态化—灵活性
使物体各个部分之间、动作之间 自动调节，实现最佳工作状态— — ——形状记忆弹簧——随温度变 化——伸缩开闭温室天窗 ——柴油机调速器—— ——像超越离合器
将物体分解为既互相连接 ，又可以相对运动的多个部分 凸缘联轴器——刚性连接， 要求精度高 万向节联轴器——适应两轴
18:17:03
机械创新设计
原理23：反馈——纠正 补偿
反馈系统——有效纠正偏差——保证系统工作正常 自行车前轮转向——把延长线在轮子与地面接触点前面 ——向心力形成回位力矩
18:17:03
机械创新设计
原理24：中介物——传递 减缓
带（链条）——机械传动的中介物——长距离传动
复印机布墨粉——玻璃球静电吸墨粉
研究世界各国250万件专利的基础上，提出了“ 发明问
题解决理论”。该理论一直对其他国家保密，直到前苏
联解体后，随着一批原苏联科学家移居国外，将该理论 介绍给其他国家，对全世界的创新设计领域产生重要影
响。
CIA 中央情报局
18:17:03
PK
克格勃
发明问题解决理论
机械创新设计
基本原理是什么？ “发明问题解决理论”认为技 术系统是不断进化的，进化的动力 是
将一个物体分割成几个容易组装和拆卸的部分
结构设计——构件——多个独立的零件—分别制造
提高物体的可分性
刀具可拆卸结构——刀头+刀杆
18:17:03
机械创新设计
原理2：分离——隔开
① 从混合物中隔离出来 ② 与其他部分或整体、主体分开
将一个物体中的有害部分与整体分离 家用空调——主机+散热器（噪音大——移往室外） 将一个物体中起某种专门作用的部分与整体分离
原理7：套装——减小占用空间
将某个物体放入另一个物体的空降内 地铁车门——嵌入式 建筑、装修布线——墙内 地暖——地板下
将第一个物体嵌入第二个物体内，将第二个物体嵌入第三 个物体内—— 多层伸缩式天线—— 伸缩式钓鱼竿—— 多层油缸——
18:17:03
机械创新设计
原理8：质量补偿—减小质量负载
——硒鼓强静电再吸布墨粉到硒鼓上——形成墨粉图像
机器安装底座上的减震垫——减少振动对环境的影响 大型风机——减震问题
18:17:03
机械创新设计
原理25：自服务——自我保护意识
自润滑轴承——自身材料孔隙含润滑剂——随温度应力变化渗
出润滑——省略了特别的润滑措施.
SF-1 通用型钢基无给油自润滑轴承1 无油润滑或少油润滑，可在使用时不保养或少保养；2 耐 磨性能好，摩擦系数小，使用寿命长；3 有适量的弹塑性，能将应力分布在较宽的接触面上,提 高轴承的承载能力；4 静动摩擦系数相近，从而保证机械的工作精度；5 能使机械减少振动， 降低噪音，防止污染，改善劳动条件；6 在运转过程中能形成转移膜,起到保护对磨轴的作用； 7 对于磨轴的硬度要求低，从而降低了相关零件的加工难度；8 薄壁结构，质量轻，可减小机 械体积；9 钢背面可电镀多种金属,，可在腐蚀介质中使用；目前已广泛应用于各种机械的滑动 部位。
角度误差 十字滑块联轴器——适应两 轴径向误差
18:17:03
机械创新设计
原理16：未达到或超过—放宽—问题简化
齿轮设计齿宽——一宽一窄——解决齿宽装配、加工及 累计误差造成的错位 公差——不是理想的—＜100%
18:17:03
机械创新设计
原理17：维数变化—多维—增加
将一维线性运动改为二维平面运动或三维空间运动—— 计算机储存方式——纸带（一维）——磁盘/光盘（二维） ——将来三维存储技术—飞跃 将单层排列的物体变为多层排列 光盘库——多层叠放光盘——方便抓取 立体车库——增加存储量 利用给定表面的反面
4.6 发明问题解决理论(TRIZ）
如何产生的？
基本原理是什么？
基本方法如何？
怎样分类？
技术冲突的40条发明原理
18:17:03
机械创新设计
4.6 发明问题解决理论(TRIZ）
如何产生的？
前苏联学者 阿利特舒列尔（G.S.Altshuler）及其领导
的一批研究人员，从1946年开始，花费1500人•年，在分析
飞机机翼——空气——升力
18:17:03
机械创新设计
原理9：预加反作用—抵消有害作用
梁——预加反载荷——— 机床导轨——做成中部凸起—— 延缓寿命
火车铁轨——中凸——加长寿命
18:17:03
机械创新设计
原理10：预操作—预防措施—杜绝意外事件
螺栓——预紧+放松措施 轴承——预紧
零件装配前的防腐处理———
18:17:03
发明问题解决理论
机械创新设计
怎样分类？ “发明问题解决理论”将工程 中的冲突分为两类，一类称为技术 冲突，另一类称为物理冲突。 技术冲突指在一个子系统中引 入有用功能的同时会在另一个子系 统中引入有害功能。 物理冲突指对同一个子系统提 出相反的要求。
18:17:03
发明问题解决理论
15
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
运动物体作用时间
静止物体作用时间 温度 光照度 运动物体的能量 静止物体的能量 功率 能量损失 物质损失 信息损失 时间损失 物质或事物的数量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
28
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
测试精度
制造精度 物体外部有害因素作用的敏感性 物体产生的有害因素 可制造性 可操作性 可维修性 适应性或多用性 装置的复杂性 监控与测试的困难程度 自动化程度 生产率
18:17:03
机械创新设计
原理19：周期性作用—周而复始
用周期性动作代替连续动作；已有的改变动作频率 过盈装配——压入法——周期性敲击法 内燃机——活塞等周期性工作 自动装配线上——传送带（链） ——周期性装配操作
18:17:03
机械创新设计
原理20：有效作用连续性—提高效率
系统连续性工作——所有部件满负荷—— —消除动作过程中的间隙——连续旋转代替往复直线 运动 计算机打印机——打印头连续往复打印 内燃机——爆发行程——做功——飞轮储能—输 出——保证内燃机持续运动 卡尔逊复印机——平板上—布静电+曝光+显影+定影 现代复印机——多个工作头围绕硒鼓——复印可以 循环进行
铸铁——润滑性
18:17:03
机械创新设计
原理26：复制——替代物
磁盘由单面——双面
18:17:03
机械创新设计
原理18：振动—
使物体处于振动状态——增加振动频率——共振 电磁振动或压电振动替代机械振动
——刀具振动——切削工艺—— 电动剃须刀、电动雕刻刀、振动式电动剪刀 振动上料机——均匀定向上料（移动物体） 筛子筛物料——
电子表——石英振荡器——更准确
18:17:03
机械创新设计
原理11：预补偿—事先防范—提高可靠性
过载保护系统—— 熔断器
安全离合器
18:17:03
机械创新设计
原理12：等势性—减少能量消耗
车辆在平路上行走—— 零件在流水线中移位时尽量在一个平面上 鹤式起重机——吊装物体时做水平直线移动
18:17:03
机械创新设计
搓丝——滚丝
18:17:03
机械创新设计
原理21：紧急行动—减少有害作用时间
以最快速度完成有害操作——
激光焊接法——加温时间短，影响范围小
——减少焊接变形 热处理——高频或中频电流——加热零件表面
18:17:03
机械创新设计
原理22：变有害为有益
机器报废——零件方便拆卸—— 垃圾分离设备——回收有用物质 高压容器灌口密封结构——外侧消弱——内侧加强
18:17:03
12
13 14 15 16 17 18 19 20
等势性
反向 曲面化 动态化 未达到或超过 维数变化 振动 周期性作用 有效作用的连续性
22
23 24 25 26 27 28 29 30
变有害为有益、
反馈 中介物 自服务 复制 低成本、不耐用的物体 代替昂贵、耐用的物体 机械系统的替代 启动与液压结构 柔性壳体或薄膜
18:17:03 13 结构的稳定性
发明问题解决理论
发明原理
序号
机械创新设计
并总结了常用来解决技术冲突的40条发明原理：
名称 分割 序号 11 预补偿 名称 序号 21 紧急行动 名称 序号 31 名称 多孔材料
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10
分离
局部质量 不对称 合并 多用性 套装 质量补偿 预加反作用 预操作
使一个向上的力与向下的重力相平衡 氢气球悬挂广告牌——嵌入式 电梯、立体车库——滑轮—起重负载配重
精密滑动导轨——机械卸载导轨 ——滚子分担导轨负载—导轨导向
18:17:03
机械创新设计