阿奇舒勒矛盾矩阵表及40个发明原理
阿奇舒勒40个发明原理
阿奇舒勒40个发明原理
以下是阿奇舒勒(奥托·阿奇舒勒)提出的40个发明原理:
1. 分而治之
2. 提前想象
3. 关联
4. 吸湿
5. 应用弹力储能
6. 特殊几何形状
7. 妥协
8. 引入中介体
9. 通过覆盖层进行简化
10. 利用小孔原理
11. 逆向思维
12. 未来方向
13. 开放/封闭
14. 减少惯性
15. 应用空腔
16. 利用环切原理
17. 反向工程
18. 应用负载逻辑
19. 调节蒸汽压力
20. 综合运用
21. 递归
22. 利用表面张力
23. 机械挠性
24. 利用隔热原理
25. 通过使用复合材料
26. 利用相互连结原理
27. 变换热膨胀率
28. 应用电磁场
29. 利用变轴
30. 运用反馈
31. 运用弯曲弹簧
32. 通过改变气体介质
33. 通过旋转换向
34. 利用多相流动
35. 运用柔性材料
36. 使用外部空气压缩
37. 利用传递热量
38. 运用连续流动
39. 利用套管
40. 通过换向器传递动力
这些原理被广泛应用于工程、设计和创新领域。
通过理解并应用这些原理,人们可以在解决问题和改进产品或流程方面获得启发和指导。
triz矛盾矩阵表原理
triz矛盾矩阵表原理TRIZ矛盾矩阵:创新解码器,挑战与机遇的奇妙碰撞在创新的海洋里遨游,我们常常遭遇各式各样的问题瓶颈,仿佛站在科技树的一个棘手节点,进退维谷。
此时,一种名为“TRIZ”的强大工具——矛盾矩阵表便犹如神秘的航海图,以其独特且富有创意的方式引导我们破浪前行,揭示出问题解决的新路径。
TRIZ(发明问题解决理论)的核心之一便是这个矛盾矩阵表,它可不是寻常的表格那么简单,而是由俄国发明家阿利赫舒列尔精心研发的一套系统化创新方法论。
就如同武侠小说中的武学秘籍,矛盾矩阵表以其独特的矛盾对立体和40个发明原理,为我们在设计、研发乃至生活中的种种难题提供了破解之道。
矛盾矩阵表,顾名思义,其核心在于识别并解决技术系统的矛盾。
当我们的创新之旅遇到“鱼与熊掌不可兼得”的困境时,比如想要提高产品质量却又想降低成本,或者希望产品更小巧但性能却要求提升,这些看似无法调和的矛盾就是矩阵表大展身手的地方。
在这个神奇的矩阵中,矛盾被分为39种功能对立和1种物理矛盾,每一对矛盾都对应着一套针对性的创新原理。
如同侦探解开谜团一般,工程师们只需将问题对立项定位到矩阵中,就能找到一系列可能的解决方案。
这就是TRIZ矛盾矩阵的独门秘诀,既直观又高效,让你忍不住惊叹:“哇塞!原来还可以这样解决问题!”矛盾矩阵的魅力不仅体现在它的实用性上,更在于它激发创新思维的独特方式。
它鼓励我们打破常规思维框架,从新的视角审视旧问题,让那些看似无解的僵局瞬间变得柳暗花明。
这就像是一位智慧的老者,以平易近人的口吻,通过生动的案例,教诲我们如何举一反三,触类旁通。
总而言之,在创新探索的路上,TRIZ矛盾矩阵就像是一个充满魔力的指南针,引领我们在问题丛林中披荆斩棘,不断挖掘潜在的可能性。
每一次成功应用,都是人类智慧与科技力量的巧妙结合,也是挑战与机遇的一次奇妙碰撞。
让我们手握矛盾矩阵这张创新解码器,勇往直前,共同绘制科技创新的美好蓝图吧!。
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵课件
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵
12
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——
TRIZ(萃智)理论
阿奇疏勒矛盾矩阵
创新操作方法
2012.7
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵
1
物理矛盾与技术矛盾的解决原理
• 1.矛盾的概念及分类 • 2.物理矛盾及其解决原理 • 3.技术矛盾及其解决原理 • 4.矛盾矩阵及其应用
• 4.1矛盾矩阵的构造 • 4.2矛盾矩阵的应用 • 4.3技术矛盾解决方法实际应用举例
• 5.TRIZ法技术矛盾和物理矛盾解的基本思路 • 6.40条发明创新原理的使用窍门
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵
2
1.矛盾的概念及其分类
矛盾普遍存在于各种产品或技术系统中。 技术系统进化过程就是不断解决系统所存在矛盾的
过程。
矛盾的类型:
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵
3
2.物理矛盾及其解决原理
• 第j使,三用该步。矩,阵按元照素相值矛表盾示的40通条用发工明程创参新数原编理号的i序和号j,,在按矛照盾该矩序阵号中找找出到相相应应的的原矩理阵供元下素一M步i-
• 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。
39矛盾矩阵和40个发明原理的关系
39矛盾矩阵和40个发明原理的关系
39矛盾矩阵是由苏联科学家阿列克谢·尼古拉耶维奇·谢洛维奇·别利亚夫提出的TRIZ(理论解决问题的科学)的一个重要工具。
矛盾矩阵用于分析问题中存在的矛盾,并提供了一种系统性的方法来寻找解决矛盾的途径。
TRIZ的核心是40个发明原理,这些原理是通过对数千个发明案例的分析总结而得出的。
这些原理提供了解决问题的方案和思路,可以帮助创新者在解决问题时找到最佳的路径。
39矛盾矩阵和40个发明原理的关系在于,矛盾矩阵提供了问题的分析框架,通过将问题中的矛盾与矛盾矩阵中相应的矛盾类型对应,可以找到相应的发明原理。
发明原理则提供了具体的解决问题的策略和方法,可以指导创新者如何克服问题中的矛盾。
总的来说,39矛盾矩阵和40个发明原理是TRIZ方法论的核心组成部分,矛盾矩阵提供了问题分析的基础,而发明原理则提供了解决问题的具体思路和方法。
它们相互配合,可以帮助创新者在解决问题时更加系统性地进行思考和创新。
40个创新原理与矛盾矩阵-181页精选文档
大货车的车头与车厢
发射中的M270和正在爆裂的M270子母弹
4
B将一物体分成可组合的几部分
(便于安装和拆卸)
现代应用实例:
组合家具
活动房屋
5
C提高一物体的分离性
现代应用实例:
玻璃 熔化锡
玻璃批量生产线上的辊轴传输线 用盛满熔化锡的槽子来替代
活动百叶窗取代 整幅大窗帘
6
钢筋混凝土梁的运输 (美国专利:6,581,343)
每数次的胸廓运动,进行一次心肺呼吸;冲击钻;
利用脉冲原理使烟囱冒出的烟变成间歇的环
状烟雾,并能升至3000米高空
78
20 有效持续运作
现代应用实例:
为改善密封性,将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形;在搅拌容
器中,使用不对称形的搅拌叶片;
电插头 (引入一个几何特性来防止元件不正确的使用)
19
B已经是不对称的物体,进一步增强 其不对称程度
现代应用实例:
底部呈斜面的液化气罐 一旦燃气快用完时,
燃气罐会自动发生倾斜
电力冶炼炉
68
18 机械振动
69
A让物体处于振动状态
现代应用实例:
运用涡流和低频振动减少烹调时间
电动剃须刀 70
B已振动的物体,提高其振动的频率 甚至达超声波频率
现代应用实例:
磁振送料机;
机械零件在超音速振动的液体中得到清 洗
71
C利用共振频率
现代应用实例:
音叉
A氢燃料、B氧化剂、C燃烧室
螺栓
分割原理:将物体分成容易组装和拆卸的部分。
8
02 抽取(提取)
9
A将物体中“负面”的部分或属性抽取出
矛盾矩阵与40个发明原理实际应用课件
感谢您的观看
THANKS
04
实际应用案例分析
案例一:医疗器械的创新设计
总结词
利用矛盾矩阵解决医疗器械设计中的问题
详细描述
在医疗器械的创新设计中,设计团队运用矛盾矩阵的方法,识别出产品性能和便携性之间的矛盾。通过分析,他 们选择了发明原理中的“分离”和“局部质量与不对称性”来解决这一矛盾,最终设计出一款既高性能又便携的 医疗器械。
应用技巧
在应用40个发明原理时,需要结合具体的问题和领域知识,深入理解每个发明原 理的含义和应用场景,同时要注意多种原理的综合运用,以达到更好的创新效果 。
03
矛盾矩阵与40个发明原理的 关联
矛盾矩阵与发明原理的对应关系
矛盾矩阵列出了各种技术矛盾 及其对应的发明原理,这些原 理是解决这些矛盾的指导思想。
案例二:智能家居的优化方案
总结词
运用发明原理改进智能家居系统
详细描述
在优化智能家居系统的过程中,团队运用矛盾矩阵确定了系统复杂性和用户友好性之间的矛盾。他们 根据矛盾矩阵选择了发明原理中的“多用性”和“动态特性与振动”来改进系统,提高了系统的易用 性和功能多样性。
案例三:环保产品的改进过程
总结词
矛盾矩阵表格将技术参数及其影响关系以矩阵的形式呈现,帮助发明者直观地了解 各个参数之间的关系。
矛盾矩阵的应用场景
矛盾矩阵广泛应用于产品开发、工艺 改进、系统优化等领域,帮助发明者 快速识别和解决技术矛盾,提高技术 系统的性能和稳定性。
在实际应用中,发明者可以根据具体 的技术领域和问题,选择适用的技术 参数和相应的矛盾矩阵表格,以指导 解决实际问题的方案设计。
矛盾矩阵与40个发明原理实 际应用课件
目录
• 矛盾矩阵介绍 • 40个发明原理概述 • 矛盾矩阵与40个发明原理的关联 • 实际应用案例分析 • 总结与展望
最新40个创新原理与矛盾矩阵汇总
6
钢筋混凝土梁的运输
钢梁分 成两半
一半 钢梁
螺母
另一半 钢梁
加强柱 平底板
螺栓
分割原理:将物体分成容易组装和拆卸的部分。
7
02 抽取(提取)
8
A将物体中“负面”的部分或属性抽取出
来
▪ 现代应用实例:
▪ 干燥剂;冰箱除味剂;;
医学透析治疗
为防止病人过多地接触X光,一个特殊
9
设计的铅屏使X光只射在必需的部位
现代应用实例:
超声波钻孔机 为降低温度,核心部分用导热材料,
外围部分用耐磨材料
工具箱
14
04 增加不对称性
17
A将对称物体变为不对称
▪ 现代应用实例:
▪ 为改善密封性,将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形;在搅拌容
器中,使用不对称形的搅拌叶片;
电插头 (引入一个几何特性来防止元件不正确的使用)
18
活动百叶窗取代 整幅大窗帘
5
钢筋混凝土梁的运输 (美国专利:6,581,343)
单组钢梁
路面的 最大宽度
工程背景:
钢筋混凝土梁广泛用于民用和工业建筑。往往是在工厂造好以后,才 运送到工地。过宽的单段工字型钢筋混凝土梁在公路上运输时需要专用的 运输车辆。
在许多情况下,梁的运输都是个大问题(路面狭窄或山区)。
船坞成本过高。
31
巨大船坞的建造
建立水上船坞 利用水的浮力实现质量补偿
32
浮式船坞
浮式船坞
大型船坞装着潜艇
33
09 预先反作用
34
A事先施加反作用,以避免完工时的不 良效果
▪ 现代应用实例:
内有波纹层的包装箱纸板 在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲,当胶水
TRIZ理论的40个发明原理详解
TRIZ理论的40个发明原理详解发布时间:2008年6月27日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。
整理TRIZ的九大理论体系
TRIZ理论在社会中受到很多企业的青睐,TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
(一)40个发明原理.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,分别是:1、分割;2、抽取;3、局部质量;4、非对称;5、合并;6、普遍性;7、嵌套;8、配重;9、预先反作用;10、预先作用;11、预先应急措施;12、等势原则;13、逆向思维;14、曲面化;15、动态化;16、不足或超额行动;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、紧急行动;22、变害为利;23、反馈;24、中介物;25、自服务;6、复制;27、一次性用品;28、机械系统的替代;29、气体与液压结构;30、柔性外壳和薄膜;31、多孔材料;32、改变颜色;33、同质性;34、抛弃与再生;35、物理/化学状态变化;36、相变;37、热膨胀;38、加速氧化;39、惰性环境;40、复合材料等。
(二)最终理想解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初,首先抛开各种客观限制条件,通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result,IFR),以明确理想解所在的方向和位置,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端,提升了创新设计的效率.如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁,那么最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。
最终理想解(IFR)有四个特点:1、保持了原系统的优点;2、消除了原系统的不足;3、没有使系统变得更复杂;4、没有引入新的缺陷等.(三)TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。
TRIZ-发明问题解决理论40创新原则简介
解决方案
采用了先进的发动机技术、轻量 化材料和智能化控制系统,提高 了燃油效率和飞行安全性。
应用创新原理
应用了TRIZ中的创新原理,如局 部质量原理、动态化原理等,对 飞机进行了多方面的改进。
实施效果
波音飞机成为了全球最受欢迎 的商用飞机之一,为航空公司
带来了巨大的经济效益。
TRIZ应用案例二:苹果电脑的创新历程
详细描述
局部质量原则主张在系统的关键区域引入所需的特性和改进,以提高系统的性能和适应性。通过在关 键部位进行有针对性的改进,可以优化系统的整体性能,同时避免对其他部分产生不必要的干扰和影 响。
不对称原则
总结词
物体的不同部分可以具有不同的功能和特性,以提高整体性能。
详细描述
不对称原则允许物体的不同部分具有不同的特性和功能,以适应不同的需求和 环境。这种不对称性可以提高系统的多样性和适应性,使系统更好地应对各种 复杂情况。
加强国际间的交流与合作,共同推动TRIZ理论的发展与创新。
如何更好地应用TRIZ解决问题
系统学习
深入学习TRIZ理论,掌握其核心思想和工具,提高解决问题的 能力和效率。
实践应用
将TRIZ理论应用于实际问题的解决中,不断总结经验,优化解 决方案。
团队协作
加强团队协作,发挥每个人的优势,共同推动问题的解决。
合并原则
总结词
将相似的功能集中到一个组件或系统中,以提高效率。
详细描述
合并原则主张将相似的功能或组件合并到一个单一的组件或系统中,以提高效率和简化 系统结构。通过合并相似的功能,可以减少系统的复杂性和冗余,提高系统的可靠性和
效率。
多维性原则
总结词
从不同的角度和维度思考问题,以获得 更全面的解决方案。
TRIZ理论40个发明原理
改变操作条件,以减少物体提升或下降的需要。
三峡大坝的船闸 千斤顶 工厂中与操作台同高的传送带 地沟修车
40个发明原理
二、 40个发明原理介绍: No.13 反向作用原理(逆向思维)
(1)颠倒过去解决问题的办法 为了松开粘连在一起的物体,不是加
热外部件,而是冷却内部件 锅炉冷水管 电生磁—磁生电
(2)使物体中的运动部分静止,静止部 分运动
(2)如果对象已经是不对称的,增加其不对称的程度
将圆形垫片改成椭圆形或异型,来提高垫片的密封性 将轮胎的外侧强度设计成大于内侧强度,增加其抗冲击能力。
40个发明原理
二、 40个发明原理介绍: No.4 非对称
不对称原理
40个发明原理
二、 40个发明原理介绍: No.5 组合原理
(1)在空间上,将相同的物体或相关操作加以组合 集成电路板上的多个电子芯片 将多层玻璃用水粘合在一起,便于加工。
(1)使物体具有自补充、自恢复 的功能
自清洁玻璃、自动饮水机、不倒 翁 (2)灵活利用废弃的材料、能量 与物质 包装材料的再利用 玉米丰收后秸秆还田 热电厂余热供暖。
40个发明原理
二、 40个发明原理介绍: No.26 复制原理
(1)用简单的、低廉的复制品代替复杂 的、昂贵的、易碎的或不易获得的物体
使工件旋转,刀具固定。 (3)使一个物体的位置颠倒
通过翻转容器将谷物倒出。
自动剪羊毛?
40个发明原理
二、 40个发明原理介绍: 莫比乌斯圈:
No.14 曲面化
一张纸条有两个面,能把它变成一 个面吗?
(1)将直线、平面用曲线、曲面代替,将立
方结构改变成球体结构
在结构设计中用圆角过渡,避免应力集中
40个创新原理与矛盾矩阵
单组钢梁
路面的 最大宽度
工程背景:
钢筋混凝土梁广泛用于民用和工业建筑。往往是在工厂造好以后,才 运送到工地。过宽的单段工字型钢筋混凝土梁在公路上运输时需要专用的 运输车辆。
在许多情况下,梁的运输都是个大问题(路面狭窄或山区)。
7
钢筋混凝土梁的运输
钢梁分 成两半
一半 钢梁
螺母
另一半 钢梁
加强柱 平底板
具有扫描、传真和复印功能的打印机;带电击器的手电筒;便携水 壶的盖子同时也是水杯。
牙刷的把柄内装牙膏
门铃和烟气报警器组合 25
07 嵌套
26
A把一个物体嵌入第二个物体,然后将这两
个物体再嵌入第三个物……形成重叠
现代应用实例:伸缩式天线;液压起重;伸缩式钓鱼杆;俄罗
斯套娃;户外遥控伸缩式车库;
52
B利用滚筒、球状和螺旋状的结构
现代应用实例:
圆珠笔和钢笔的球形笔尖,使书写流畅;
转椅 底部安装球形轮,以利移动
犁头由刀片式改为滚筒式
使工作效率提高1倍
53
C利用离心力将线性运动变成旋转运 动
现代应用实例:
洗衣机 (通过高速旋转,产生离心
力来去除衣物上的水分)
油井架装有80~90米的转轮 54
现代应用实例:
救生圈;
救生圈
用氦气球悬挂广告条幅
30
B通过物体与环境的相互作用实现物体 的重量补偿(利用气体、液体的动力或浮力)
现代应用实例:
水翼船;在月球车轮胎里设置球形重物,用以降低月球车的重心,保持月车
。 的稳定性;潜水艇
有浮力的材料制作毛笔笔杆
轮船 (应用水上浮力承载重物)
在停车场安置的预付费系统
阿奇舒勒发明学
阿奇舒勒发明学
21
技术系统进化理论指出: 技术系统一直处于进化之中,解 决技术系统矛盾是进化的推动力。
阿奇舒勒发明学
22
技术系统进化八大法则
1、技术系统的S曲线进化法则; 2、提高理想化法则; 3、子系统不均衡进化法则; 4、向超系统进化法则; 5、动态性进化法则; 6、子系统协调性法则; 7、向微观级和场的应用进化法则; 8、向自动化方向进化法则。
阿奇舒勒发明学
11
TRIZ理论来源:浓缩数百万发明专利
正是基于这一思想,在Altshuller的带领下,动用前苏联的1500多名专 家,经过几十年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、 提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法 体系——TRIZ,中文名为:萃智。
发明专利库
34
阿奇舒勒发明学
35
40个发明原理
01、分割原理 02、抽取原理 03、局部特性原理 04、不对称原理 05、合并原理 06、多功能原理 07、嵌套原理 08、质量补偿原理 09、预先反作用原理 10、预先作用原理 11、预置防范原理 12、等势原理 13、反向作用原理 14、曲面化原理 15、动态化原理
344001分割原理02抽取原理03局部特性原理04不对称原理05合并原理06多功能原理07嵌套原理08质量补偿原理09预先反作用原理10预先作用原理11预置防范原理12等势原理13反向作用原理14曲面化原理15动态化原理16不足或过度作用原17多维化原理18振动原理19周期性作用原理20有效持续作用原理21急速作用原理22变害为利原理23反馈原理24中介物原理25自服务原理26复制原理27一次性用品替代原28替换机械系统原理29气压或液压结构替代原理30柔性壳体或薄膜结构原理31多孔材料原理32变换颜色原理33同质性原理34自弃与修复原理35改变状态原理36相变原理37热膨胀原理38强氧化作用原理39惰性或真空环境原理40复合材料原理35364001分割原理02抽取原理03局部特性原理04不对称原理05合并原理06多功能原理07嵌套原理08质量补偿原理09预先反作用原理10预先作用原理11预置防范原理12等势原理13反向作用原理14曲面化原理15动态化原理16不足或过度作用原17多维化原理18振动原理19周期性作用原理20有效持续作用原理21急速作用原理22变害为利原理23反馈原理24中介物原理25自服务原理26复制原理27一次性用品替代原28替换机械系统原理29气压或液压结构替代原理30柔性壳体或薄膜结构原理31多孔材料原理32变换颜色原理33同质性原理34自弃与修复原理35改变状态原理36相变原理37热膨胀原理38强氧化作用原理39惰性或真空环境原理40复合材料原理37triz38triztriz39试错抽象转化发明原理triz工具辨识求解待解决的问题triz标准问题triz通用解最终解决方案triz4041比较清楚的问题仍不清楚的问题物场分析标准问题标准解法非标准问题ariz标准问题技术矛盾矛盾矩阵40个发明原理物理矛盾四大分离原理11种分离方法40个发明原理42改善一个子系统中的有用功能导致另一个子系统产生一种有害功能
矛盾矩阵与40个发明原理的实际应用
1、39个通用工程参数
1
运动重量
22
3
运动物体的长度
23
4
静止物体的长度
24
5
运动物体的面积
25
6
静止物体的面积
26
7
运动物体的体积
27
8
静止物体的体积
28
9
速度
29
10
力
30
11
应力或压力
31
12
形状
32
13
结构的稳定性
33
14
强度
34
15
运动物体作用时间 35
16
静止物体作用时间 36
矛盾矩阵与40 个发明原理的
实际应用
如何将一个具体的问题转化并表达为一个TRIZ的问题呢?TRIZ理
论中的一个方法是使用通用工程参数来进行问题的表达,通用工程参 数是连接具体问题与TRIZ理论的桥梁。
在问题的定义、分析过程中,选择39个工程参数中相适宜的参数 来表述系统的性能,这样就将一个具体的问题用TRIZ的通用语言表述 了出来。
(14)强度是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。 (15)运动物体作用时间是指物体完成规定动作的时间、 服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。 (16)静止物体作用时间是指物体完成规定动作的时间、 服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。
(17)温度是指物体或系统所处的热状态,包括其他热参 数,如影响改变温度变化速度的热容量。
根据39个通用工程参数的特点,可分为物理及几何参 数、技术负向参数、技术正向参数3大类。
1、物理及几何参数,共15个:运动物体的重量,静止 物体的重量,运动物体的长度,静止物体的长度,运动物 体的面积,静止物体的面积,运动物体的体积,静止物体 的体积,速度,力,应力或压力,形状,温度,光照度, 功率。
第4章40个发明原理
第4章40个发明原理第4章 40个发明原理1)阿奇舒勒通过对⼤量的发明专利的研究发现,⼤约只有20%左右的专利才称得上是真正的创新,许多宣称为专利的技术,其实早已经在其他的产业中出现并被应⽤过。
所以,阿奇舒勒认为如果跨产业间的技术能够更充分地交流,⼀定可以更早开发出优化的技术。
同时,阿奇舒勒也坚信发明问题的原理⼀定是客观存在的,如果掌握这些原理,不仅可以提⾼发明的效率、缩短发明的周期,⽽且能使发明问题更具有可预见性。
如果⼀个发明原理融合了物理、化学等科学,相应此原理将超越领域的限制,可应⽤到其他⾏业中去。
为此,阿奇舒勒对⼤量的专利进⾏了研究、分析、总结,提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍⽤途的40个发明原理。
40个发明原理开启了⼀道发明问题解决的天窗,将发明从魔术推向科学,让那些似乎只有天才才可以从事的发明⼯作,成为⼀种⼈⼈都可以从事的职业,使原来认为不可能解决的问题可以获得突破性的解决。
当前,40个发明原理已经从传统的⼯程领域扩展到微电⼦、医学、管理、⽂化教育等当今社会的各个领域,40个发明原理的⼴泛应⽤,产⽣了不计其数的专利发明。
本章重点介绍阿奇舒勒对40个发明原理的经典解释和传统举例,同时,本书还特意为每条发明原理编辑于⼀个基于TRIZ发明原理的⼩故事,以帮助读者通俗易懂地理解和掌握每条发明原理。
4.1发明原理⽬录40个发明原理的⽬录见表4-1,每条原理的前边有⼀个序号,此序号与下⼀章将要介绍的阿奇舒勒⽭盾矩阵中的号码是相对应的。
发明是这样诞⽣的: TRIZ理论全接触表4-1 40个发明原理⽬录称4.2详解40个发明原理4.2.1发明原理1 : 分割分割( segmentation)原理体现在3个⽅⾯:1 )将物体分割成独⽴的部分。
⽐如:⽤个⼈计算机代替⼤型计算机; ⽤卡车加拖车的⽅式代替⼤卡车;⽤烽⽕传递信息(分割信息传递距离) j在⼤项⽬中应⽤⼯作分解结构(work breakdown structure)。
TRIZ技术矛盾详解
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39个通用技术参数
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序号
名称
1 运动物体的重量 2 静止物体的重量
3 运动物体的长度
4 静止物体的长度
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 应力或压力
12 形状
13 结构的稳定性
序号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
28 替换机械系统原理 29 气压或液压结构替代原理 30 柔性壳体或薄膜结构原理 31 多孔材料原理 32 变换颜色原理 33 同质性原理 34 自弃与修复原理 35 改变参数原理 36 相变原理 37 热膨胀原理 38 强氧化作用原理 39 惰性环境原理 40 复合材料原理
抽取原理——举例
❖ 从物体中抽出可产生负面影响的部分或属性; ❖ 仅从物体中抽出必要的部分或属性。
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无处不在的技术矛盾
❖ 慢工出细活 改善:质量
❖ 喷洒农药 改善:产量
恶化:效率 恶化:农药残留的危害
❖ 选用粒径大的浸润剂原料 改善:利用率 恶化:沉淀
❖ 减少刀片使用时间 改善:颗粒形状 恶化:生产率,成本
35 适应性及通用性
36 装置的复杂性
37 监控与测试的困难程度
38 自动化程度
39 生产率
39个通用技术参数
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❖ 慢工出细活 改善:制造精度
❖ 喷洒农药 改善:物质的量
恶化:时间损失 恶化:物体产生的有害因素
❖ 选用粒径大的浸润剂原料 改善:利用率
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。
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阿奇舒勒矛盾矩阵表40个发明原理1 分割1)火车车厢之间是单独的个体,可调整车厢的数量2)圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分,笔心可以换3)电风扇的三片叶片是三个独立的个体,可拆卸4)田地里的浇水水管系统,每一段用一个接头连接。
5)自行车、摩托车等的链条是一环一环相接的,每环都是可以取下来的2 分离1)石油加工中,将一些油渣或其他有害物质提炼分离,已获得精度较高的汽油或柴油。
2)子弹发出后,弹芯与弹壳分离3)电脑键盘与鼠标分开,为的是方便人们跟好的操作4)火箭在冲出大气层的过程中将已经燃完燃料的部分解体分离5)现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸收或隔离,从而使噪音被分离出我们所处的环境3 局部质量1)锤子的一边做成平的一边做成扁的,增加了锤子的切削功能(采石场专用锤)。
2)自动笔。
将笔心上作一对耳朵,再加一根弹簧。
3)电钻的钻头作成螺旋状,增加了打孔时的稳定性,防止打滑4)三键模式的电脑鼠标,改变了原先单键的麻烦与不便。
5)改变杯子的开口,在上面做一个切口,可以最大程度的防止在倒水时泄漏(暖瓶外皮的口也是这样的)4 不对称1)衣服上的拉链,一边又拉头另一边没有。
2)电风扇的叶片3)有天线的手机不对称4)大刀从侧面来看是不对称的5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同,镜片度数不同5 合并1)将火车每个车厢合并在一起,增加载客。
2)电话的话筒与听筒合并在一个盒子里,可以方便人们打电话时可以腾出一只手来干别的事情。
3)农场里喂养牲畜的食槽连在一起,可以节省喂食的时间,提高效率。
4)将室内的多个等串联在一起,共用一个开关。
5)凳子上加一个靠背,两者合并成为椅子6 多用性1)键盘可以用来打字,也可以用来打游戏。
2)多功能手机3)瑞士军刀(最多的功能可到五十多种)4) mp3既可以听歌,也可以存储资料.5) 现在的打印机集打印复印于一体7 套装1)墨水、笔心、笔套套在一起2)电视机的室内天线3) 雨伞的伞柄4)保温杯、暖瓶也是套装原理制成的5)消防车和起重机8 质量补偿1)气垫船,内充空气,使船漂浮。
2)液压千斤顶3)潜艇使用排放水来实现升浮4)风筝利用风对其向上的升力而升到空中5)将气球内部充入氢气(而不是空气),可以使气球飘起来9预加反作用1)降落伞2)手机按钮按下后,能自动恢复原位3)汽车减震器4)船利用水对船的反作用力(浮力)5)儿童蹦蹦床利用反作用力将儿童弹起10 预操作1)易拉罐的开口2)注射药品按量与品种放在固定瓶内,并贴标签。
3)食品袋的切口,方便人们撕开4)印刷时先将要印刷的内容排版5)在打字时先将电脑打开11 预补偿1)洗衣机、微波炉等在未关舱门之前,无法进行工作,以保证安全。
2)保温杯上的软皮套,可以防止被子打滑或烫手3)摩托车前的保险杠,防止车体滑倒时损坏车子4)飞机起落架有三种起落方式(自动、机械、人工),后两者是对前一种方式的补偿5)摩托车有点子打火启动和脚动启动两种,互相补偿。
12 等势性1)椅子多了占用空间,设计成折叠椅2)现在的公交系统中提倡讲公交车的车门底部与候车亭地面相平,方便残疾人上下车3)有些门让人们搞不懂是推还是拉,这样的场合可设计成推拉门4)用来吹气球的充气仪5)台式风扇可以旋转,可以吹到不同方向的人们13 反向1)篮球。
打球时球利用地对其反作用力弹起2)电梯运动,人不动。
改变了楼梯不动人费力爬楼的艰难。
3)安装螺丝钉用的手持机器,正转是安装,反转是拆卸。
4)电冰箱利用吸收箱内的热量达到降温5)运动会上赛跑用的助力器,运动员利用它对脚的反作用力提高加速度。
14 曲面化1)过山车采用急剧曲线运动产生的向心力,使其不会掉下来。
2)杯子设计成圆柱形,与其他形状相比容量更大,也易于拿握。
3)车轮用的都是圆形4)车轮表面为增加摩擦,上面是凹凸不平的纹路5)螺丝钉与螺帽采用螺旋相接,增加了结合力和稳定性15 动态化1)学校用的电铃,当到下课或上课时间时,小锤震动敲打铃。
2)百米赛跑的画面是赛道旁的跟踪摄像机拍摄的。
3) 舞台上的灯能自动旋转改变照射位置,产生不同的灯光效果。
4)电脑显示器下边有个托盘,可以将电脑的位置与方向调整。
5)楼梯自动化后变成电梯16 未达到或超过的作用1)洗衣机虽然将衣服洗干净了,但衣服仍然是湿的,还需要晒干2)摄像机的拍摄效果并不理想,还需要在电脑或专用设备上处理,例如将拍摄的视频放在影视制作软件中处理。
3)用热得快烧水,烧开后虽然有提醒装置,但如果近处没人,还是没用的。
4)电视上的按钮不方便,所以人们发明了遥控器。
5)汽车最高时速超出人们在正常生理与心理情况下的正常调节,所以一般人们在开车时达不到此速度。
17 维数变化1)键盘操作是在水平面上进行的,而结果却出现在垂直面上的显示屏上。
2)潜水艇上的潜望镜3)学校的双人床,双层,垂直分布。
一般双人床节省空间。
4)可调节倾斜度的桌子5)可调节书架,可以调节书架的层数。
18 震动1)手机的振动2)现在市场上流行的甩脂机,用于减肥。
3)电铃通过小锤的震动敲打外铃壳发出铃响4)电磁共振医疗器械5)选矿使用的筛选机通过振动筛去不需要的东西,留下矿石。
19 周期性1)手机的闹铃会在每天的固定时间(即24小时后)响一次。
2)电话铃是周期性的3)钟表的摆动是周期性的(虽有一点误差)4)卫星绕地球转的时间是一定的,所以也是周期的。
5)饮料的灌装生产线隔一段时间装一瓶饮料,为的是保证下一个瓶子及时到位。
20 有效作用的连续性1)超市的电梯为保证顾客的及时疏散与方便,采用连续性工作。
2)啤酒喝饮料生产线市连续工作的,保证企业效率。
3)太阳能热水器将太阳能转化成电能在加热水,这样在没有太阳的时候,也能使用。
4)车轮滚动代替其他的平滑运动,用在车上或其他设备上。
5)报警器在遇到情况报警后,是连续响个不停直到人们听到。
21 紧急行动1)火箭以高速运动冲出大气层。
2)在蒸馒头时,馒头熟后打开锅盖的最好方法是迅速揭开锅盖,以防烫伤。
3)飞机上空难的氧气面罩4) 手术刀要锋利,帮助手术尽快完成,减少失血。
5) 火灾消防要迅速,减少人员伤亡与财产损失22变有害为有利1)将废旧饮料瓶、酒瓶等回收消毒重复利用,减少浪费与污染。
2)电解海水产生金属,产生的氯气回收制消毒液。
3)将海潮利用来发电4)将火电厂的煤渣用在建筑用品上。
5)将废旧秸秆、大粪等用来制作沼气23 反馈1)电脑中有很多反馈例子,如在删除文件时会提醒是否删除2)汽车前部有速度、油量等表,用来及时反馈有用的信息。
3)手机的反馈就比电话好,出声音提醒,还有屏幕反馈。
4)热得快将水烧开后会发出声音提醒5)宇宙飞船的反馈系统将船内船外的一切情况报告给地面接收装置。
24 中介物1)电通过电线传播,改变癫痫的材料与尺寸将帮助减少电能的消耗。
2)人从一个地方到另一个地方可借助于汽车、飞机……3)子弹借助手枪发射出去,因此对强的设计有助于提高射击的准确性。
4)电话实现声音的传播5)为了保护食物不变质,用冰箱将食物冷冻。
25 自服务1)如果将汽车设计成以太阳能为能源的,那就使汽车自己给自己提供能量。
2)火箭在冲出大气的过程中,每一节燃料用完后,就会将壳体自动解体落回地面3)将电话上安一个留言系统,可以在主人不在的情况下记录有用的信息。
4)潜水艇上可以自制淡水实现淡水的自我供应5)电脑如果前一次非法关机,在开启时会自我检测修复。
26 复制1)宇航员在正式出发前,必须在模拟舱内训练很长一段时间。
2)电影、电视所播放的节目是对实际的模拟复制3)用水代替刚用在手术刀的研制上,消毒容易方便,且减少留血。
4)用塑料代替刚或玻璃用在建筑和家具上5)用石油产品代替粮食来酿酒;用水代替石油来作汽车燃料27 低成本、不耐用的物体代替昂贵、耐用的物体1)用涂塑纸板代替木材做家具(用后即弃产品)2)用泡沫代替铁或其它材料来做饭盒3)用塑料为材料作脸盘、茶缸等生活用品4)用一次性塑料瓶代替玻璃瓶盛装饮料5)一次性纸杯或塑料杯28 机械系统的代替1)将楼梯做成运动的就成了电梯2)道路上的感应路灯,当天黑到一定程度时自动打开。
3)儿童磁铁手写板4)打印机硒鼓5)自鸣式水壶,通过鸣叫提醒人们水开了。
29 气动与液压结构1)SYY-A气动液压PLC综合控制实验台,集气动控制技术、液压传动控制技术以PLC可编程序控制器控制技术于一体的理想的综合性实验设备。
2)气动工业智能标识机内部采用气动液压装置3)气动液压防爆电磁阀4)液压气动油缸:启动电机,齿轮泵在电动机的驱动下,泵体内两个相互啮合的齿轮作旋转运动,吸油腔内容积不断增大,形成部分真空,产生吸油作用,油箱内的液压油再大气压的作用下由吸油腔进入泵内,随着齿轮的转动液压油逐渐进入密封的压油腔内,使压油腔不断缩小于是形成了油压作用,把液压油压出泵外,被压出的液压油经管路进入换向阀,操纵控制杆使液压油定向流动,液压油沿着分配方向通过管道进入油缸,液压油的不断流进使油缸内的活塞承受巨大压力,推动推杆作直线运动。
5)挖掘机手臂采用液压气动装置实现伸缩自如。
30 柔性壳体与薄膜1)用塑料薄膜用在温室大棚2)用塑料瓶或纸杯代替玻璃盛装水或饮料3)足球场上的架草皮4)非晶硅柔性薄膜太阳能电池,改变了以往太阳能电池的物体形态,由于其自身的柔性,使它可以衬联到其它柔性物如塑料、纺织物以及刚性物如金属、建筑等静止或移动的物体上面。
5)薄膜开光(轻触型、防水型等),用在手机、电脑等智能产品上31 多孔材料1)纤维2)木材3)蜂窝煤4)以植物纤维为原料制成的吸声板用以解决建筑物的隔声问题,从而消除噪音。
5)阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的,用于手枪的消音器。
32 改变颜色1)荧光棒中有特殊添加剂,当折弯棒后,发出亮光。
2)在驾驶室内部有许多按钮,采用不同的颜色提醒人们不同的操作和操作的重要程度。
(如红色代表重要且危险的操作)3)救生衣的设计一般采用鲜艳的颜色或者带有荧光成分的颜色,以引起人们的注意。
4)在酒店或餐厅中,采用绿色或其他自然色给人一种回归自然的感觉,提高人们的用餐环境。
5)将玻璃中添加特殊成分制成有色特殊玻璃,使人能从内部看到外部但从外部看不到内部。
增加隐私性。
33 同质性1)电源插座与插头,内部相同材质的金属导体,同样为保证安全性,外部都采用相同的绝缘材料。
2)电脑屏幕常加一个保护视力的保护屏,为保证不影响观看,采用与显示屏相同的透明材料,只是内部加了一些保护视力的元素与成分。
3)螺丝与螺帽为保证耐用性与稳定性,采用的都是钢铁材料4)自行车车闸,为保证摩擦力度而不易磨损,采用车闸材料与车轮相似。
5)桌椅组合,为保证整体效果的美观,一般采用同种材料,采用相同工艺,搭配较好。
34 抛弃与修复1)家用切菜刀变得钝后,需要打磨以下2)塑料瓶回收后消毒后可继续使用3)将玻璃碎片回收制成新的玻璃再使用4)将一次性筷子用来造纸5)滇池用完后要销毁,否则造成污染35 参数变化1)改变自行车的一些特性与部件,就成为折叠自行车2)以镁盐晶须为主要成分加少量玻璃纤维和树脂浆液制成的复合材料--玻璃纤维增强塑料,其性能大大加强,比一般塑料稳定性好,硬度高,用来做一次性成型椅等。