TRIZ理论—技术盾与发明原理
TRIZ法技术矛盾
盾矩阵表(局部)
恶化的 技术特性 改善的 技术特性 1 运动 物体 重量 2 静止 物体 重量 3 运动物 体长度 4 静止物 体长度 5 运动物 体面积 。。 22 能量的 损失 。。 30 物体外部 有害因素 作用的敏 感性 。 39 生 产 率
1运动物体重量
2静止物体重量
8,15 29,34
+
3运动物体长度
35,28 40,29
+
4静止物体长度 2,17 29,4
14,15 18,4
+
5运动物体面积
-
-
+
33 可操作性
25,2 15,13
35,26 24,37
6,13 1,25
28,27 15,3
1,17 13,12
18,4 28,38
30,7 14,26
3
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 表示该元素的列数。 • 由于矛盾不可能由自身造成,行与列号相同(i=j)的矩 阵元素Mi-j为空集,用“+”表示;若i≠j时,矩阵元素 为空集,指这两个特征参数间不构成矛盾,或是存在矛 盾但尚未找到适合的解,用“-”号表示;若i≠j时,矩 阵元素Mi-j为非空集,其数值为解决所在的行与列通用 工程特征参数所产生的技术矛盾的相关发明创新原理的 编号,可在技术矛盾矩阵表中找到。
9
提取技术矛盾对的例子:射击场打 扫
在射击运动员的训练中需要有供练习的靶标, 当运动员击中靶标后,靶标破裂成大量的碎片 落到地面上,难以打扫。这个问题的技术矛盾 初始可表述为:具有一定体积的飞行靶标对射 击运动员的训练是必要的,但靶标碎片又将地 面弄脏乱。 改善的通用工程参数是:希望增大靶标体积 (序号7运动物体的体积);恶化的通用工程 参数是:靶标碎片对地面产生作用(序号31物 体产生的有害因素)的矛盾。 因此本例子的技术矛盾是:“运动物体的体积 VS物体产生的有害因素”。
技术创新方法一TRIZ理论
解算过程
最小问题:不改变已有设备而实现铸铁管的摩擦焊接 系统矛盾:管子既要旋转又不应该旋转 问题模型:改变某个要素,保证不旋转实现摩擦焊接 分析:容易改变的要素是两根管子的接触部分
理想解:只旋转管子的接触部分 矛盾:管子的整体性限制了只旋转管子的接触部分 矛盾去除及问题对策:加入短管,并旋转之
• 识别组件两两之 间的相互作用, 为以后的功能模 型打下基础
• 识别组件之间的功能, 并根据他们执行功能 的性能加以评估,最 后形成功能模型图
组件分析
• 组件分析用于问题识别阶段,它用于识别工程系统的组件以 及超系统中与工程系统有相互作用或者共存的组件。 • 1、工程系统:能够执行一定功能的系统。整体的研究对象 • # 矿泉水瓶子、椅子、洗牙器 • 2、超系统:包含被分析的工程系统的系统,在超系统中, 我们所要分析的系统只是其中一个组件。
动作
功能 对象
瓶子装水 桌子支撑书本
功能建模
• 抹布的功能
• • • •
擦玻璃? 提高玻璃的透光率? 让玻璃变干净? 清洁?
功能建模
• 油漆的功能 • 改变墙的颜色? • 保护墙壁? • 赏心悦目?
功能建模
空气净化器功能
洗衣机的功能
功能建模
• 定义功能指南
• • • • “不”字不能用,“要”字不能用 尽可能具体 暂时无法用合适的动词定义,使用“X改变Y的Z参数”定义 仅按因果关系定义(如“空气冷却咖啡”,而不是“咖啡加热空气”)
发明问题标准解
发明问题解决算法ARIZ
功能分析
• 功能分析是识别系统或超系统组件的功能、特点以及成本 的一种分析工具。
• 它是TRIZ中大多数工具比如因果链分析、剪裁、标准解、 ARIZ等等的基础,也是各个世界著名大企业中应用最广泛、 最有效的TRIZ工具。
TRIZ40个发明原理
TRIZ理论----40种发明原理这里来研究一下消除技术矛盾的40种发明原理及其原则与用例。
1.分割原理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.2.抽取原理从物体中拆出"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.3.局部质量原理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。
4.非对称原理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.组合原理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.多用性原理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.嵌套原理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)。
TRIZ创新理论原理简介
TRIZ创新理论原理简介TRIZ创新理论原理简介1 TRIZ理论介绍TRIZ(Theory of the Solution of Inventive Problems,发明问题解决理论)由一位俄国学者阿利赫舒列尔(G.S.Altshuller)及他的同事于1946年最先提出,最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。
他们从这些最有效的解中抽象出了TRIZ解决发明问题的基本方法,这些方法又可以普遍的适用于新出现的发明问题,协助人们获得这些发明问题的最有效的解。
该理论主要有八大进化法则,这些法则可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
这八大法则是:(1)技术系统的S曲线进化法则(2)提高理想度法则(3)子系统的不均衡进化法则(4)动态性和可控性进化法则(5)增加集成度再进行简化的法则(6)子系统协调性进化法则(7)向微观级和增加场应用的法则(8)减少人工介入的进化法则阿利赫舒列尔和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具,如矛盾矩阵、76标准解答、ARIZ、AFD、物质-场分析、ISQ、DE、8种演化类型、科学效应等,常用的有基于宏观的矛盾矩阵法和基于微观的物场变换法。
事实上TRIZ针对输入输出的关系(效应)、矛盾和技术进化都有比较完善的理论。
2 TRIZ矛盾矩阵理论矛盾(冲突)普遍存在于各种产品的设计之中。
按传统设计中的折衷法,矛盾并没有彻底解决,而是在矛盾双方取得折衷方案,或称降低矛盾的程度。
TRIZ理论认为,产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾,而产生新的有竞争力的解。
设计人员在设计过程中不断的发现并解决矛盾是推动产品进化的动力。
技术矛盾是指一个作用同时导致有用及有害两种结果,也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个系统或子系统变坏。
技术矛盾常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾。
现实中的矛盾是千差万别的,如果不加以归纳则无法建立稳定的解决途径。
(TRIZ)技术矛盾与创新原理
ARIZ
矛盾矩阵表 分离原理 知识效应库 76个标准解 创新原理 创新原理 科学效应
通过本讲学习可以掌握以下内容:
1、什么是技术矛盾? 2、解决技术矛盾的40个创新原理是什么? 3、矛盾矩阵表如何使用? 4、怎样定义技术矛盾,并通过创新原理产生
有用的方案?
目录
一、关于矛盾 二、39个通用工程参数 三、40个创新原理 四、矛盾矩阵表的使用 五、技术矛盾案例详解
22
能量损失
做无用功消耗的能量。减少能量损失有时需要应用不同的技术来提升能 量利用率
23
物质损失
部分或全部,永久或临时,物体材料、物质、部件或者子系统的损失
部分或全部,永久或临时,系统数据的损失,后者系统获取数据的损失,
24
信息损失
经常也包括气味、材质等感性数据
2.3、39个通用工程参数的定义
25
12.形状 13.稳定性
14.强度 15.运动物体的作用时间 16.静止物体的作用时间 17.温度 18.照度 19.运动物体的能量消耗 20.静止物体的能量消耗 21.功率 22.能量损失 23.物质损失 24.信息损失
25.时间损失 26.物质的量
27.可靠性 28.测量精度 29.制造精度 30.作用于物体的有害因素 31.物体产生的有害因素 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 36.系统的复杂性 37.控制和测量的复杂性
TRIZ的解题流程
工具
TRIZ一般的问题 (基本的专有名词)
抽象
具体 发明问题
试错
TRIZ 一般的解决方法
类比
解决具体 问题的方法
2.1、TRIZ解决技术矛盾的流程
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理论三-技术矛盾与发明原理PPT
TRIZ理论是系统创新方法的重要理论之一,本PPT将介绍技术矛盾的类型和 发明原理的概述,以及TRIZ方法的优势和限制,以及应用TRIZ理论的效果证 明。
TRIZ 理论简介
TRIZ是一种系统化创新的方法论,帮助我们解决技术问题和提升创新能力。
技术矛盾的定义和类型
案例2: 创新企业
应用TRIZ理论,该企业实现了技术创新的突破,取 得了巨大的市场竞争优势。
总结和展望
TRIZ理论为技术问题的解决提供了系统方法和方法论,未来的发展将在更广泛的领域展开。
3
例子或案例解释
通过实际案例来解释技术矛盾解决方法的应用。
TRIZ方法的优势和局限性
1 优势
2 局限性
提供了系统性的解决问题的方法,帮助创新。
需要对TRIZ理论有深入理解,应对复杂问题 有挑战。
应用TRIZ理论的效果证明
案例1: 全球公司
通过应用TRIZ方法,该公司成功解决了技术矛盾, 提升了产品性能。
原理15: 动态规划
通过在不同阶段引入不同的参数,解决技术矛盾。
原理27: 必要条件的消除
通过消除技术矛盾中的必要条件,实现创新解决方 案。
技术矛盾解决方法
1
分析矛盾与找到解决方案
通过深入分析技术矛盾并寻找创新的解决方案来解决问题。
2
TRIZ矛盾矩阵的使用
利用TRIZ矛盾矩阵辅助找到对应的发明原理。
物理矛盾
当两个或多个参数的变化相互冲突时出现的矛盾。
引用矛盾
在特定条件下,对系统的要求相互冲突。
质量矛盾
在产品或系统中存在互相冲突的质量要求。
发明原理的概述
发明原理是一些常见的解决技术矛盾的方法和思路,其中包括39个经过总结和归纳的原理。
TRIZ理论简介
TRIZ的主要内容
理想化 理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象,理想化 物体是真实物体存在的一种极限状态。 理想机器 没有质量、体积,但 能完成所需的工作 理想方法 不消耗能量及时间, 但通过自身调节,获 得所需的效应 理想过程 只有过程的结果,而 无过程本身,突然就 获得了机会 理想物质
没有物质,功能得以 实现
增加另外一个场F2来强化有用的效果。 例:利用蒸气来代 替机械力,以去 除墙上的墙纸, 效率和效果提升 许多。
物-场分析模型: (5)物-场模型解法: 3. 效应不足的完整模型: 插进一个物质S3并加上另一个场F2来提高有用效应 例:过滤网加装一个电 场,将细小的粒子给
聚集成大颗粒子,其
过滤效率得到大幅提 升。
壁过热,冷却功能不足。
4.有害功能模型 组件齐全,但产生了与设计者所追求的的效应相冲突的效应,需要消除有害功
能。例如,炉壁因生火而过热。
物-场分析模型:
(5)物-场模型解法: 1.不完整模型: 解法:补齐所缺失的元素,增加场F或工具S2,完整模 型。
例:液体(S1)中存在着气泡(S2)。使用离心机 (增加机械场F)将气泡从液体中分解出来。
一个技术系统进化需要经过四个阶段:婴儿期、成长期、系统进化的阶段性 S曲线各时期的特点:
衰退期 成熟期 成长期 婴儿期
价值和潜力显然 大量人力和财力 投入,效率和性 能得到提高 系统高速发展 系统日趋完善 性能水平得到最 佳 利润最大并有下 降趋势 研究成果水平低 下 技术达极限,将 被新的技术系统 所取代,新的S 曲线开始
TRIZ 核 心 思 想
TRIZ的思维模式:
把该解转化为领域的解或特解
利用 TRIZ 中的工具,如发明原理、 标准解等,求出该 TRIZ 问题的普 适 解 或 称 模 拟 解
TRIZ简介与40个发明原理
TRIZ(萃智)TRIZ简介与40个发明原理TRIZ是“发明问题解决理论”的俄文缩略词的英译,由原苏联的阿尔特苏列尔博士(G.S. Altshulle)于1946年创立。
他从1946年开始,领导一批研究人员和学生,花了1500人年时间,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。
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。
TRIZ认为考虑问题不仅要考虑当前系统的过去和未来,还要考虑当前系统子系统和超系统的过去和未来,从九个层面来考虑问题,寻找解决问题的办法。
但是由于系统中各子系统不均衡的演变导致了系统冲突。
系统冲突是TRIZ的另一个核心概念,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,就好像天平一样,一端翘起,另一端必然下沉。
在产品的结构设计中,结构的重量与强度构成了一对冲突。
减轻结构的重量就必然削弱结构的强度;反之,增加结构的强度则必须增加结构的重量。
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。
阿尔特苏列尔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。
他整理归纳出引起系统冲突和矛盾的39个重要参数(见表1)。
阿尔特苏列尔从几百万个专利中进行筛选,来寻找发明性问题以及它们是如何解决的,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(见表2),利用这些发明原理来寻找解决问题的可能方案。
TRIZ理论-技术矛盾与发明原理
Case 2
Problem:
Increasing fuel efficiency of an airplane.
TRIZ Solution:
Applying the "Principle of Thinning," using lighter materials to reduce the weight of the aircraft.
Principle of Segmentation
Divide a system into segments to improve
Principle of Intermittent Action
Perform actions intermittently or periodically
Байду номын сангаас
实际案例分析
应用TRIZ理论的益处
1 Systematic Approach
TRIZ provides a systematic approach to problem-solving, ensuring all possibilities are considered.
2 Increased Creativity
Identifying Contradictions
Look out for conflicting requirements or conflicting objectives within a system.
The Yin and Yang of Contradictions
Technological contradictions are like Yin and Yang, where improving one aspect often worsens the other.
TRIZ技术冲突解决40发明原理
:发明问题解决理论多孔材料改变颜色同质性物体产生的有害因素可制造性:是指自身或借助于外力:运动物体内部或外部所具有的:物体或系统所处的热状态,包括其他热参:部分或全部、永久或临时的材料、部:系统或物体的实际性能与所需性能之:物体或系统响应外部变化的能力。
或者相外部影响)从均为了防治矿山坑道里的粉尘,向工具(钻机.物体的形状由对称转为不对称。
.在空间上将相似的物体连接在一起,在冻土上进行掘进作业,就要在掘进机上一个物体执行多种不同功能,因而不需要.一个物体位于另一物体之内,而后者将物体与具有上升力的另一物体结合以(Preliminary anti-action)在操作开始前,使物体局部或全部产生所需的变10 预先操作(Preliminary action ) z公共发电厂有一个流化床燃烧炉。
这个流化床燃烧炉应用在一个特定流程时,会遇到液态煤对管道腐蚀的问题。
z预先用一层防腐蚀涂层来防止管道腐蚀。
这样流化床燃烧炉管道腐蚀问题就得到了很好的解决采用预先准备好的应急措施补偿物体相对改变将一个问题说明中所规定的操作改为相反的操作。
将直线或平面部分用曲线或曲面代替,立方形使一个物体或其环境在操作的每一个阶达到所希望的效果是困难的,将一维空间中运动或静止的物体变成在二维宅间中运动或静止的物体。
在二维空间中的物体变成三维空间不停顿地工作,物体的所有部件都应满负生产效率受到限制。
("Blessing in disguise" or 利用有害因素,特别是对环境有害的因。
TRIZ技术矛盾与创新原理
技术矛盾 物理矛盾
技术矛盾是技术系统中两个参数之间的矛盾;
物理矛盾是技术系统中针对一个参数的矛盾。
技术矛盾
技术矛盾是指当用已知的办法去改善技术系统的 一部分(或一个参数)时,该系统的其它部分(或其 它参数)就要不可容忍地变坏。
常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾:
• 在一个子系统中引入一种有用功能,导致另一个子系统产生一种 有害功能或加强了已存在的一种有害功能;
• Altshuller发现这些矛盾一再的出现,而解决这些 矛盾的基本方法在不同时间、不同领域,一再的 被重复使用着。
一、关于矛盾
• 矛盾的分类树
矛盾
工程矛盾
社会矛盾
自然矛盾
个性矛盾 组织矛盾 文化矛盾
技术矛盾 物理矛盾
易
管理矛盾
宇宙定律矛盾 自然定律矛盾
难
一、关于矛盾
• 工程矛盾的分类
技术系统矛盾、工程矛盾
三、40个创新原理
发明专利库
20万→250万
TRIZ工具
•39×39矛盾矩阵
•40个创新原理
4万→50万
•技术系统/过程分析、问题定义 •技术系统进化法则
有代表性的 实用专利 20%
------用有限的40条原理来解决无限的发明问题
三、40个创新原理——创新灵感源泉
原理1:分割
• A、一个物体分割成几个独立的部分 • B、使物体成易于组装和拆卸几部分 • C、提高物体的分割程度
• A、预先完成部分或全部的动作或机能 • B、在方便的位置预先安置物体,使其在最适当
的时机发挥作用而不浪费时间
药片上的沟槽(以 利切半)
有孔齿的邮票
原理抢答
原理抢答
原理抢答
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。
技术创新方法之四TRIZ的技术矛盾
四、技术矛盾 矛盾的分类树
矛盾
工程矛盾
社会矛盾
自然矛盾
个性矛盾 组织矛盾 文化矛盾
技术矛盾 物理矛盾 管理矛盾
宇宙定律矛盾 自然定律矛盾
技术矛盾是技术系统中两个参数之间的矛盾 物理矛盾是技术系统中针对一个参数的矛盾
TRIZ解决矛盾的流程
确认矛盾
使用39个通用工程参数 技术矛盾 转换 物理矛盾
Step2:现在有什么办法解决?
Step3:制上造述飞的碟方做法靶有标什(么7缺运点动?物体的体积)运动物体的体积VS时间损失 碎片不易清理,费时费力( 25时间损失)
如何定义技术矛盾
模式一、
Step1:问题是什么? 找到问题入手点
参数A
Step2:现在有什么办法解决? 目前的解决办法,改进了什么参数
Step3:上述的方法有什么缺点?
参数B
此方法导致什么参数恶化
案例:在射击运动员的训练中需要有靶标,当运动员击中后靶标破裂成大 量的碎片落在地面上,难以打扫
Step1:问题是什么? 射击需要有靶标
40个发明原理 类比思考
分离原理
确认解决方案
技术矛盾
技术矛盾是指系统中一个部分性能的增强导致了有用及有害两种结果,也 可指有用作用的引入或有害效应的消除导致其他的一个或几个子系统性能的 劣化.技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突.
技术矛盾出现的几种情况: (1). 在一个子系统中引入一个有用功能,导致另一子系统产生一有害功能或 是加强了已存在的有害功能; (2). 消除一害功能导致另一子系统有用功能降低; (3). 有用功能的加强或有害功能的减少使另一子系统或系统变得复杂化;
triz解决技术矛盾的步骤
triz解决技术矛盾的步骤TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是一种解决技术矛盾的方法,它是由苏联工程师阿尔图尔·盖纳里创立的。
TRIZ的核心思想是通过发现和利用技术发展的规律,解决技术矛盾,实现创新。
本文将介绍以TRIZ解决技术矛盾的步骤。
第一步:确定技术矛盾技术矛盾是指在解决问题的过程中,需要满足两个或多个相互矛盾的要求。
例如,提高汽车的速度和降低油耗之间存在矛盾。
在确定技术矛盾时,需要明确问题的本质和矛盾的具体表现。
第二步:分析矛盾的本质在分析矛盾的本质时,需要考虑问题的根本原因和矛盾的本质。
例如,汽车速度和油耗之间的矛盾是由于发动机效率低下导致的。
在分析矛盾的本质时,可以使用TRIZ中的矛盾矩阵,找到相应的技术解决方案。
第三步:寻找解决方案在寻找解决方案时,需要考虑如何利用已有的技术和知识,解决技术矛盾。
TRIZ提供了40个发明原理和76个技术矛盾解决模型,可以帮助人们找到解决方案。
例如,在解决汽车速度和油耗之间的矛盾时,可以采用“分离原理”,将发动机和车轮分离,使发动机在高效率的情况下运转,从而提高汽车的速度和降低油耗。
第四步:评估解决方案在评估解决方案时,需要考虑方案的可行性、经济性和可持续性。
TRIZ提供了一些评估工具,如技术预测、技术评估和技术演化分析等,可以帮助人们评估解决方案的优劣。
例如,在评估汽车速度和油耗之间的解决方案时,需要考虑分离原理的可行性、成本和环境影响等因素。
第五步:实施解决方案在实施解决方案时,需要考虑如何将解决方案转化为实际的产品或服务。
TRIZ提供了一些实施工具,如技术规范、技术设计和技术实施等,可以帮助人们实施解决方案。
例如,在实施分离原理时,需要设计新的发动机和车轮结构,并进行实验验证。
第六步:总结经验在总结经验时,需要考虑解决方案的效果和经验教训。
TRIZ提供了一些总结工具,如技术演化分析、技术创新评估和技术知识管理等,可以帮助人们总结经验。
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
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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。
第7章 TRIZ之发明原理与应用
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2.典型案例
智能语音驱鸟器:作为飞机起降场所的机场, 鸟害防治成为一项重要的飞行安全保障工作。 人们在鸟的声音中提取了他们被俘的惨叫声, 用此来刺激惊吓在机场飞行的鸟儿。
29
6.3 原理2:抽取 3.运用技巧
把系统中的功能或部件分成有用、有害部分,视情况抽取出来。
切记:抽取的目的是为系统增加价值。抽取可同样应用于非实物或虚拟情况。
和创新思维方法。
(8)TRIZ的创新问题通用求解算法是发明问题求解算法(ARIZ)。
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3.TRIZ的核心思想
(1)在解决发明问题的实践中,人们遇到的各种矛盾以及相应的解决方案总是重复
出现;
(2)用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法,其数量并不多,一般科 技人员都可以学习、掌握; (3)解决本领域技术问题的最有效的原理与方法,往往来自其他领域的科学知识。
反向作用原理
因与结果反过来,从而利用不同(或相反)
的 方 法 来 实 现 相 同 的 目 的 。
1.指导原则
(1)用与原来相反的作用实现相同的目的。例如:
用平车运送货物时,既可以推,也可以拉,来实现相同的结果。
老师在教育过程中,既可以使用惩罚,也可以利用鼓励手段,来达到相同的教育目的。
利用黑笔和白板的组合代替传统的黑板和白粉笔的组合。
(3)采用蛇皮管灯杆的台灯;
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3.运用技巧
尝试让系统中的某些几何结构成为柔性的、可自适应的;
往复运动的部分成为旋转的;让相同的部分执行多种功能;
技术矛盾描述的是两个参数的矛盾。
例如:改善了汽车的速度,导致了安全性发生恶化。这个例子中,涉及 的两个参数是速度和安全性。
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只有在不影响系统现有功能的前提下成功
TRIZ:发明的方法(发明问题解决理论)
TRIZ的诞生和世人对它的认识
1991年,前苏联解体,TRIZ专家开始流入西方 国家,TRIZ理论因此逐渐为西方国家所认识并 且最后在美、德、日、韩等国家得到广泛应用 和推广。
1993年TRIZ正式引入美国。1996年Intel公司 开始在自己的创新中心应用TRIZ,截止到2006 年,节省成本约2400万美元。2000年450名波 音工程师接受25名前苏联TRIZ专家2星期培训, 解决困扰波音3年的技术难题,击败空中客车, 为波音赢得15亿美元空中加油机订单。
数来表示。比如:重量、长度、体积、形状、 强度、强度、湿度、稳定性,等等。 技术矛盾是不同的两个参数之间的矛盾,意味 着改善产品的一种性能,就会恶化产品的另一 种性能。比如:水杯的体积和重量构成一个技 术矛盾,增加水杯的体积(我们希望改善的) 就会增加水杯的重量(我们不希望发生的)。
TRIZ理论的主要内容
TRIZ理论的主要内容
发明原理:从大量专利中总结出来的解决技术 矛盾的一般方法。
发明原理总共有40个。 原理10 预先作用原理
A 预先对物体施加必要的改变。如:手术前 先将手术器具按顺序排好。
B 预先安置物体,使其在最方便的位置,不 浪费运送时间。如:建筑内预先安置灭火器。
TRIZ理论的主要内容
TRIZ的诞生和世人对它的认识
日本和德国也在大力推广TRIZ理论。德 国所有名列世界500强的大企业都采用了 TRIZ,像西门子、奔驰、宝马、大众、 博世等著名公司都有专门机构和专门人 员负责TRIZ培训和应用。
现在西方国家极其推崇TRIZ。西方学者 称其为“超级发明术”、“神奇的点金 术”、“20世纪最伟大的发明”等等。
TRIZ理论的主要内容
分离原理:空间分离;时间分离;条件 分离;系统级别分离。
triz原理
triz原理
TRIZ原理是由苏联发明家阿尔图尔·普列谢茨基在20世纪40
年代提出的,其全称是“理论创造问题解决”(Theory of Inventive Problem Solving)。
TRIZ原理不断发展壮大,推动了许多创新和发明。
其核心理
念是通过识别和利用技术演化的模式来解决问题。
TRIZ原理
包括以下几个关键概念和方法:
1. 矛盾阻力:TRIZ认为,创新的核心是解决矛盾。
矛盾存在
于技术系统中,解决矛盾可以推动技术的演化。
TRIZ提供了
一套矛盾解决方法,例如“资源扩展”和“矛盾转化”。
2. 趋势预测:TRIZ通过分析技术系统的演化趋势,提供了一
些预测未来技术发展的工具。
这些工具可以帮助创新者判断新技术是否可行,并预测未来技术的需求。
3. 创新原则:TRIZ提供了一系列具体的创新原则,例如“分离
矛盾的解决方法”和“消除系统的矛盾”。
这些原则指导创新者
在解决问题时采取何种行动。
4. 模型和工具:TRIZ还包括一些模型和工具,例如矛盾矩阵、功能分析、快速预测方法等。
这些工具可以帮助创新者更好地识别问题和解决矛盾。
总的来说,TRIZ原理提供了一种系统化的创新方法,可以帮
助创新者更好地解决问题、预测技术发展趋势,并开展创新活
动。
通过运用TRIZ原理,创新者可以更高效地找到解决方案,并推动技术的演化和持续发展。
TRIZ理论三-技术矛盾与发明原理
逆向矛盾
在不同条件下,需要相反的技术需求。
复合型技术矛盾
两个以上的互相冲突的要求,没有简单的平衡解决方案。
利用发明原理解决技术矛盾
1 发明原理1-分离原理
将矛盾要求分离开来,分别解决。
2 发明原理2-取代原理
找到替代物或新的方法,以满足矛盾要求。Leabharlann 3 发明原理3-多样性原理
在不同情况下使用不同的技术,以满足不同 的要求。
4 发明原理4-统一原理
将原本互相排斥的要求通过新的方式达到统 一。
TRIZ理论三-技术矛盾与 发明原理
在创新设计中,我们经常遇到技术矛盾。了解技术矛盾的定义和基本类型, 以及如何运用发明原理解决这些矛盾是非常重要的。
技术矛盾的定义
1 两个独立的要求
技术矛盾是指在设计中,存在两个相互冲突的要求,解决其中一个要求会导致另一个要 求的失效。
技术矛盾的基本类型
矛盾型技术矛盾
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14 速度 15 力 16 运动物体消耗的能量. (能量消耗)
17 静止物体的消耗能量 33 兼容性/可连通性
(能量消耗)
34 使用方便性(操作性)
18 功率
35 可靠性
19 张力/压力(应力或压强) 36 易维护性(维修性)
20 强度
37 安全性
21 结构的稳定性
46. 控制的复杂性
31 有害的副作用
47 测量难度
(物体产生的有害因素) 48 测量的准确度(精度)
32 适应性
2003与1970 矩阵表比较: ■ 编码相同的; ■ 编码有变动的;
成就别人才能成就自己 ■ 增加的发明9原理编码
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二、物理矛盾与技术矛盾的关系
物理矛盾 一个参数 一个元素
技术矛盾 二个参数 一个系统
试图改变物体状态的任何作用。
成就别人才能成就自己
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39个通用工程参数及定义
(11)应力或压力
是指单位面积上的力。
(12)形状
是指物体外部轮廓或系统的外貌。
(13)稳定性
是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。
(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
(30)作用于物体有害因素
是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。
(31)物体产生的有害因素
是指有害因素将降低物体或系统的效率,或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。
成就别人才能成就自己
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39个通用工程参数及定义
(32)可制造性
是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。
参数B
案例:在射击运动员训练时要有靶标,当运动员击中后靶标破裂成大 量的碎片落在地面上,难以打扫 Step 1 :问题是什么?射击需要靶标
Step 2 :现在有什么办法解决? 制造飞碟做靶标(7运动物体的体积 )
Step 3 :上述办法有什么缺点?碎片不易清扫(25时间损失)
技术矛盾:运动成物就体别人的才体能成积就自V己S 时间损失
31.物体产生的有害因素(有害 的副作用)
32.可制造性 33.可操作性(使用方便性) 34.可维修性(易维护性) 35.适应性 36.装置的复杂性 37.控制的复杂性 38.自动化程度
39.生产率
成就别人才能成就自己
8
8
2003矛盾矩阵表上的48个通用工程参数
序号 名称
序号 名称
序号 名称
1 运动物体的质量 2 静止物体的质量 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 形状 10 物质的数量 11 信息的数量 12 运动物体的耐久性 (耐久时间)
(19)运动物体的能量消耗
是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中,能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核 能等。
(20)静止物体的能量消耗
是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中,能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核 能等。
成就别人才能成就自己
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39个通用工程参数及定义
自动化公司Rockwell在一位TRIZ法咨询师的帮助下成功地 把一个刹车系统的零件由12件减为4件,同时造价下降50%。 Ford公司从1995年起举办TRIZ法培训,已培养掌握TRIZ法 的工程师800人。Ford发动机公司为一种传动轴承探索问题 的解决办法,在有载负时,该轴承经常会偏离正常工作位 置。应用TRIZ法后产生了28个新的设计方案,其中一种设 计很有意思的显示,这种轴承具有很小的热膨胀系数,在 较高载荷而产生高温时其优点很明显,载荷越大,轴承的 位置越稳定,从而解决了这个难题。
储备:他分析数以万计的专利,1956年开始提出专利 按技术水平可分为5级,1969年提出专利中解决的 问题只涉及到39个通用工程参数之间的矛盾,可应 用40条发明创新原理中的若干项来解决,等等。
诞生:他于1948年写信给斯大林,但因其内容有唯心 主义成分被视为异端,被判刑25年流放到西伯利亚。 在那里,他有机会接触许多工程师和科学家,又加 以深入的思考,渐渐形成了TRIZ的基本格局。
在日本,三菱研究所在1998年开办TRIZ法培训班,已有超 过2000人接受培训,产生了100多个达到较高水平的创新案 例。
成就别人才能成就自己
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什么是TRIZ
全球发明专利
解决问题的 过程分析
自然科学知识
TRIZ的来源
TRIZ
分析 模型: 39个通用工程参数 40条发明原理 分离原理 物质-场分析模型 76个标准解 知识库、效应库 ARIZ(发明问题解决算法)
31.物体产生的有害因素(有害 的副作用)
32.可制造性 33.可操作性(使用方便性) 34.可维修性(易维护性) 35.适应性 36.装置的复杂性 37.控制的复杂性 38.自动化程度
39.生产率
成就别人才能成就自己
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39个通用工程参数及定义
(1)运动物体的重量
是指在重力场中运动物体多受到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。
15.运动物体作用时间
28.测量准确度
16.静止物体作用时间
29.制造准确度
17.温度 18. 明亮度 19.运动物体的能量消耗 20.静止物体的能量消耗 21.功率 22.能量损失 23.物质损失 24.信息损失 25.时间损失 26.物质的数量
30.来自外部作用于物体的有害 因素(外来有害因素)
现在:后人视Altschuller为“技术系统进化” 发现者。有学者把TRIZ译为“萃智”。
成就别人才能成就自己
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TRIZ法的应用和发展
TRIZ法迅速在全球传播,在欧洲建有TRIZ协会,即 Europaeische TRIZ Association,简称ETRIZ。德国的斯图 加特工业大学,卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙工业大学都已 开设TRIZ法的课程。
39个通用工程参数和40个发明原理
技术矛盾与发明原理
——国轩大学 刘玉青
成就别人才能成就自己
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TRIZ法的诞生
发明人:TRIZ法是由前苏联人Altschuller创建的。 从小就有发明思想,14岁时申请过专利。第二次大 战期间在专利机构工作,从1946年起因一项成功的 专利被安排在海军专利局工作。
38 易受伤性
22 温度
39 美观
23 明亮度(照度)
40 外来有害因素(作用于物体有
24.运行效率.
害因素)
25 物质的浪费(损失) 41 可制造性(制造性)
26 时间的浪费
42 制造的准确度(精度)
27 能量的浪费
43 自动化程度
28 信息的遗漏
44 生产率
29.噪音
45 装置的复杂性
30.有害的散发
技术矛盾出现的几种情况
1、在一个子系统中引入一个有用功能,导致另一个子系统产生一 有害功能或是加强了已存在的有害功能 2、消除一有害功能时导致另一子系统有用功能降低 3、有用功能的加强或有害功能的减少使另一子系统或系统变得复 杂化
成就别人才能成就自己
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三、TRIZ解决矛盾的流程
提取矛盾 使用39个通用工程
(26)物质或事物的数量
是指材料、部件及子系统等的数量,它们可以被部分或全部、临时或永久地改变。
(27)可靠性
是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。
(28)测试精度
是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。
(29)制造精度
是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。
在很多时候,技术矛盾是更显而易见的 矛盾,而物理矛盾是隐藏的更深的、更 尖锐的矛盾,是本质矛盾或内在矛盾。
成就别人才能成就自己
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技术矛盾原因
当改善技术系统中某一特性或参数时,同时引起系统中有用和 有害两种结果,也可能有用作用的引入或有害效应的消除导致其他 的一个或几个子系统性能的劣化,技术冲突常表现为一个系统中两 个子系统之间的冲突
成就别人才能成就自己
2
2
TRIZ法的传播
发展与传播:流放生涯结束后, Altschuller 就定居在巴库。他办培训班培训他的学生,效 果显著。戈尔巴乔夫时代,对Altschuller的 禁令解除。但政府当局发现了这套理论的价值, 视为国家财富,不得外传,也不得报道。苏联 解体后他的弟子纷纷外出,把TRIZ法带到了德 国、以色列和美国,TRIZ法渐渐成为世界风行 的一种创新设计方法。
(2)静止物体的重量
是指在重力场中静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。
(3)运动物体的长度
是指运动物体的任意线性尺寸,不一定是最长的,都认为是其长度。
(4)静止物体的长度
是指静止物体的任意线性尺寸,不一定是最长的,都认为是其长度。
(5)运动物体的面积
是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。
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五、39个通用工程参数
序号 名称
1.运动物体的质量 2.静止物体的质量 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 名称
序号 名称
14. 强度
27.可靠性
参数 确认技术矛盾
40个发明原理
类比思考
确认解决方案
成就别人才能成就自己
物理矛盾
分离原理
12
四、如何定义技术矛盾?