TRIZ发明创意技法(一)

TRIZ
• 一種系統改良的方法 • 一種自覺性演化的技術系統和解決工程問 題的方法 • 一種消除工程衝突而不抵消妥協的工具 • 分享無數發明家的知識與經驗來增加工程 人員知識創造力和解決問題技巧的方法
傳統的設計 策略
TRIZ 與傳統設計策略比較
TRIZ的問題解決程序
辨識現有問題
轉換為標準問題
• 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。 • 例：为了防治矿山坑道里的粉尘，向工具 (钻机和料车的工作机构)呈锥体状喷洒小水 珠。水珠愈小，除尘效果愈好．但小水珠 容易形成雾，这使工作困难．解决办法： 环绕小水珠锥体外层再造成一层大水珠。
TRIZ發明創意技法(一)
TRIZ知識庫的價值
宇宙的知識
人類的知識
其他產業的知識
你的產業的知識
你的公司的知識 你的知識
TRIZ介紹
• TRIZ之可用是因為經顯示工程人員所面對 的90%的問題已於其他地方被解決過 • 若我們能利用此資訊，則研發將更加有效 • 主要焦點是浮現、了解、強化與刪除衝突 • Altshuller已証明發明可系統化地導出，而 不必源自嚐試錯誤
• 14．球形原则 • a．从直线部分过渡到曲线部分，从平面 过渡到球面，从正六面体或平行六面体过 渡到球形结构， • b．利用棍子、球体、螺旋。 • c．从直线运动过浑到旋转运动，利用离 心力。 • 例：把管子焊入管栅的装置具有滚动球 形电极。
• 15．动态原则． • a、物体(或外部介质）的特性的变化应当在每 一工作阶段都是最佳的。 • b．将物体分成彼此相对移动的几个部分。 • c．使不动的物体成为动的． • 例：“用带状电焊条进行自动电弧焊的方法， 其特征是，为了能大范围地调节焊池的形状和尺 寸，把电焊条沿着母线弯曲，使其在焊接过程中 成曲线形状” (苏联发明证书258490)。
• 39个工程参数中常用到运动物体(Moving objects)与静止物体(Stationary objects ) • 运动物体是指自身或借助于外力可在—定 的空间内运动的物体。 • 静止物体是指自身或借助于外力都不能使 其在空间内运动的物体。
消除技术矛盾钓40种基本措施
• 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。 • 例：货船分成同型的几个部分，必要时， 可将船加长些或变短些．
• 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， • 例：防撞汽车轮胎具有一个高强度的侧缘， 以抵抗人行道路缘石的碰撞。
• 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。
• 12．等势原则 • 改变工作条件，使物体土升或下降． • 例：有一种装置不必使沉重的压模升降； 这种装置是在压床上安装了带有输送轨道 的附件(苏联发明证书264679)．
• 13、‚相反‛原则 • a、不实现课题条件规定的作用而实现相反的作用． • b、使物体或外部介质的活动部分成为不动的，而使不 动的成为可动的． • c．将物体颠倒． • 例：在研究课题9(关于消除灰尘的过滤器)时，我们介 绍了苏联发明证书156133，过滤器用两块磁铁制成，在 磁铁之间是铁磁粉末。7年之后又有了苏联发明证书 319325．它的过滤器是相反的：对液体或气体进行机械 清洗的电磁过滤器，它包括有磁场源和颗粒状磁性材料制 的过滤元件，其特征是，为降低单位耗电量和提高生产率， 过滤元件放在磁场源的周围，以形成外部闭式磁路。
運用TRIZ知識庫
研究標準解答
類比思考
你的解答
1.功能分析 3.資源分析
問題分析 2.最後理想結果分析 4.確立抵觸區
選擇TRIZ工具 衝突問題 發生 發明原理工具 系統須要改善 系統演化預測工具
已知作什 麼不知如 進行 效應工具
解答評估 新問題
TRIZ解題流程圖
實施
TRIZ的觀念和方法
• • • • • • 理想性觀念 工程系統的進化趨勢 技術矛盾與物理矛盾 矛盾表 創意原則 物質場分析
• 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。 • 例：‚弹性振动超声精选机是由两个互相夹紧 的半波片构成。其特征是，为了减小精选机的长 度和增大它的稳定性，两个半波片制成相互套在 一起的空锥体(苏联发明证书~186781)。在苏联发 明证书0462315中，也采用该解决方案来缩小变 压器压电元件输出部分的外形尺寸。在苏联发明 证书~304027中，金属拉制设备的‚玩偶‛是由 拉摸组成．
• 11“予先放枕头‛原则。 • 以事先准备好的应急手段补偿物体的底可靠性。 • 例：‚用等离子束加工无机材料如光纤。其特 征是：为提高机械强度，预先往无机材料上涂敷 碱金属或碱土金属的溶液或熔融体‛ (苏联发明 证书522150)。还有人事先涂敷可使小裂缝愈合 的物质。按苏联发明证书456594的办法，树枝在 锯掉之前套上一个紧箍环，树木感该处有‚病‛， 于是向那里输送营养物质和治疗物质。这样，在 树枝被锯之前这些物质便积聚起来，锯后锯口会 迅速愈合。
• 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。 • 例：‚调节转子风力机转数的制动式离心调节器安在转子垂直轴上。 其特征是：为了在风力增大时把转子转速控制在小的转数范围内，调 节器离心片做成叶片状，以保证气动制动‛ (苏联发明证书167784)。 • 有趣的是，在发明公式申明显地反映了发明所克服的矛盾．在给定 的风力和给定的离心片质量的条件下，获得了一定的转数√为了减少 转数(当风力增大时)，必须增大离心片质量；但离心片在旋转，很难 靠近它。于是矛盾这样消除，使离心片具有形成气功制动的形状，即 把离心片制成具有负迎角的翼状。 • 总的设想显面易见：如果需要改变转动物体的质量，而其质量又不 能按照一定的要求改变，那么应使该物体成为翼状的，改变翼片运动 方向的倾斜角度，便可获得需要方向的附加力。
Байду номын сангаас 理想性觀念
• 理想性＝有用的機能／有害的機能 • 目的在於將系統的有用機能最大化，同時 將有害結果最小化
最後理想結果(IFR)分析
一個設計或製程發展，從某一起始點 向最後理想結果之演進，一般稱為理想性 Σ利益
理想性(I)＝
( Σ成本+Σ損失 )
最後理想結果(IFR)四個特性 1. 消除原系統缺點。 2. 保留原系統之優點。 3. 不會使系統複雜化(利用免費或可利用 資源) 。 4. 不導入新的缺點。
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16．局部作用或过量作用原则 如果难于取得百分之百所要求的功效，则应当取得略小或略大的功 效。此时可能把课题大大简化。 ， 该技法已在课题34中介绍过，圆筒喷漆过多，然后再去掉多余的部 分。 17.向另一维度过渡的原则 a．如果物体作线性运动（或分布）有困难，则使物体在二维度(即 平面)上移动。相应地，在一个平面上的运动(或分布)可以过渡到三维 空间。 b．利用多层结构替代单层结构。 c．将物体倾斜或侧置． d．利用指定面的反面． e．利用投向相邻面或反面的光流。 技法17a可以同技法7和15b联合，形成一个代表技术系统总发展趋 势的链：从点到线，然后到面，到体，· 最后到许多个物体的共存． 例： ‚越冬圆木在圆形停泊场水中存放，其特征是，为了增大停 泊场的单位容积，和减小受冻木材的体积，将圆木扎成捆，其横截面 的宽和高超过圆木的长度，然后立着放‛(苏联发明证书~2236318)。
TRIZ40發明原理
1. Segmentation分割 2. Taking out提鍊 3. Local Quality局部品質 4. Asymmetry非對稱性 5. Merging組合 6. Universality普遍性 7. 'Nested doll'重疊放置 8. Anti-weight配重 9. Preliminary anti-action事先的平衡動作 10. Preliminary action事先動作 11. Beforehand cushioning進一步緩衝 12. Equi potentiality均衡潛能 13. 'The other way around'反置 14. Spheroidality球體化 15. Dynamics動態性 16. Partial or excessive actions部份或過量作動 17. Another dimension移至新的維度 18. Mechanical vibration機械振動 19. Periodic action週期性動作 20. Continuity of useful action利用動作連續性 21. Skipping急衝 22. 'Blessing in disguise'轉變害處為利處 23. Feedback回饋 24. 'Intermediary'調節器 25. Self-service自我服務 26. Copying複製 27. Cheap short-living以便宜物體取代 28. Mechanics substitution置換機械系統 29. Pneumatics and hydraulics氣壓或液壓構造 30. Flexible shells and thin films可撓性薄板或薄膜 31. Porous materials使用多孔性材料 32. Color changes改變顏色 33. Homogeneity均質性 34. Discarding and recovering去除且重新產生零件 35. Parameter changes轉換物體之物理、化學狀態 36. Phase transitions相變化 37. Thermal expansion熱膨脹 38. Strong oxidants使用強氧化劑 39. Inert atmosphere鈍氣環境 40. Composite material複合材料
• 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． • 例，一般小游艇的照明和其他用电是艇上发动 机带动发电机供给的．为了停泊时能继续供电， 要安装一个由内燃机传动的辅助发电机．发动机 必然造成噪音和振动。建议将发动，机和发电机 分置于距游艇不远的两个容器里，用电缆连接．
Altshuller衝突表39個工程參數(物理或幾何參數, 品質或功能參數,負面性質參數)
1.移動件重量 2.固定件重量 3.移動件長度 4.固定件長度 5.移動件面積 6.固定件面積 7.移動件體積 8.固定件體積 9.速度 10.力量 11.張力,壓力 12.形狀 13.物體穩定性 14.強度 15.移動物件耐久性 16.固定物件耐久性 17.溫度 18.亮度 19.移動件消耗能量 20.固定件消耗能量 21.動力 22.能源浪費 23.物質浪費 24.資訊喪失 25.時間浪費 26.物料數量 27.可靠度 28.量測精確度 29.製造精確度 30.物體上有害因素 31.有害側效應 32.製造性 33.使用方便性 34.可修理性 35.適合性 36.裝置複雜性 37.控制複雜性 38.自動化程度 39.生產性
TRIZ-8種技術演化類型
（1）增加理想性類型 （2）演化階段類型 （3）系統元件非均衡發展類型 （4）增加動態與可控制性類型 （5）增加複雜性再簡單化 （6）部份耦合與非耦合類型 （7）過渡至微觀水準與利用場觀念 （8）減少人之交互作用增加自動化
工程系統的進化趨勢
• • • • • • 由單一趨向複數 由整體趨向分割 由剛性趨向柔軟 由單向趨向雙向 由一維趨向多維 由單一用途趨向多用途
• 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。 • 例：杯形车刀车削方法是：在车削过程 中车刀绕自己的几何轴转动。其特征是为 了防止产生振动，应预先向杯形车刀施加 负荷力，此力应与切削过程中产生的力大 小相近，方向相反” (苏联发明证书 ~536866)
• 10．预先作用原则 • a．预先完成要求的作用(整个的或部分的) • b．预先将物体安放妥当，使它们能在现 场和最方便地点立即完成所需要的作用。 • 上述课题41的解决方案可作为该原则的 例子：