TRIZ理论中的技术系统进化法则简介
triz八大技术进化法则
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triz八大技术进化法则1、提高理想度进化(理想度=系统所有有用的功能/(系统所有有害的功能+成本))法则目标是提高技术系统的理想度,但我们可以从技术系统本身,技术系统子系统,技术系统的超系统和物质四个方面来进行提高。
首先,我们来看看技术系统本身,我们可以把一个系统根据作用分为4个部分,外加一个能量源。
执行类系统的4个部分(子系统):动力装置,传输装置,执行装置和控制装置;测量技术系统的4个部分为:传感装置,传输装置,转换装置,控制装置。
技术系统的这4个部分是缺一不可的,因此这就引出了技术系统的第2个进化法则:2 完备性进化法则这个其实很好理解,既然技术系统的4个部分必须存在,我们就可以利用这个原则对技术系统进行分析,看这个系统是否可行。
一种方法就是检查系统的各个部分能量是否可达,传递效率如何,而这种方法就引出了技术系统进化的第3个原则:3、能量传递进化法则通过这个法则,我们可以判断技术系统的各个元件是否必要(如果能量不能传递到某个元件,要么这个元件没有用可以除掉,要么就是这个元件不能工作,没有达到预期的功能),也可以通过分析能量的传递效率来达到完善技术系统的目的。
我们将一个技术系统分解成多个子系统,目的可以分析这些子系统,看看这些子系统本身的进化,子系统之间的进化一般来讲都是不均衡的,通过对这种不均衡进行分析,我们可以改进进化落后的子系统,从而达到整个系统的改进目的,这就是技术系统的第4个进化原则:4:子系统不均衡进化法则其实这种分析,类似于水桶原理,一个系统的短板往往是进化最落后的子系统,通过找出短板子系统,就可以实现技术系统的改进目的。
1法则是目标,2-4都是根据系统的分解来进行分析,如果我们将一个系统放到一个更高级的系统中(超系统)去思考,可以得到很多意外的惊喜,这是技术系统进化的第5个原则:5、向超系统进化原则这有两层含义,一种是当前技术系统要有效的整合超系统的资源,比如车载收音机,其电源可以使用自带电池,但更好的办法是利用车里的能源系统,另外一种是融合到超系统中,这种方式我叫它组合法则,就是将当前技术系统组合到超系统中,这种例子非常多,比如收音机的一个超系统:人在驾车中听收音机,收音机融合到超系统中,就成了车载收音机。
TRIZ理论体系
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TRIZ理论体系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.1.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 的技术系统八大进化法则分别是提高理想度法则、完备性法则、能量传递法则、协调性法则、子系统的不均衡进化法则、向超系统进化法则、向微观级进化法则、动态性和可控性进化法则。
技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求,定性技术预测,产生新技术,专利布局和选择企业战略制定的时机等.它们可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
2。
最终理想解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里,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设计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,那么最终理想解就是这座桥梁的桥墩。
最终理想解有4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。
3.40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40个发明原理,分别是分割、抽取、局部质量、非对称、组合、多用性、嵌套、质量补偿、预先反作用、预先作用、预先防范、等势、反向作用、曲面化、动态化、部分超越、维数变化、机械振动、周期性作用、有效作用的连续性、快速、变害为利、反馈、中介物、自服务、复制、廉价替代品、机械系统的替代、气压与液压结构、柔性壳体或薄膜、多孔材料、改变颜色、同质性、抛弃与再生、物理/化学参数变化、相变、热膨胀、加速氧化、惰性环境、复合材料.4。
(完整)TRIZ理论——八大进化法则
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阿奇舒勒于1946年开始创立TRIZ理论,其中重要的之一是系统进化论。
阿奇舒勒技术系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的,而是遵循着一定的客观的进化模式,所有的系统都是向“最终理想化”进化的,系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现,并可以应用于新系统的开发,从而避免盲目的尝试和浪费时间.阿奇舒勒的技术系统进化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)增强集成度再进行简化的法则;6)子系统协调性计划法则;7)向微观级和增加场应用的进化法则;8)减少人工介入的进化法则。
下面,就详细解释阿奇舒勒的技术系统这八大进化法则。
2.2八大技术系统进化法则2。
2.1 技术系统的S曲线进化法则阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析,发现产品的进化规律满足一条S形的曲线。
产品的进化过程是依靠设计者来推进的,如果没有引进新的技术,它将停留在当前的技术水平上,而新技术的引入将推动产品的进化。
S曲线也可以认为是一条产品技术成熟度预测曲线。
图2-1是一条典型的S曲线。
S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期,图中的横轴代表时间;纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数(39个工程参数),比如飞机这个技术系统,飞行速度、可靠性就是其中重要性能参数,性能参数随时间的延续呈现S形曲线。
一个技术系统的进化一般经历4个阶段,分别是:1)婴儿期2)成长期3)成熟期4)衰退期每个阶段都会呈现不同的特点。
1.技术系统的诞生和婴儿期当有一个新需求、而且满足这个需求是有意义的2个条件同时出现时,一个新的技术系统就会诞生。
新的技术系统一定会以一个更高水平的发明结果来呈现.处于婴儿期的系统尽管能够提供新的功能,但该阶段的系统明显地处于初级,存在着效率低、可靠性差或一些尚未解决的问题。
技术系统进化法则
![技术系统进化法则](https://img.taocdn.com/s3/m/bfa2dde5f705cc1755270988.png)
1. 系统如缺少其中的任一部分,就不能成 为一个完整的技术系统。 2. 如果系统中的任一部分失效,整个技术 系统也无法幸存。
完备性法则有助于确定实现所需技术功能的方法并节约资 源,利用这一法则,可对效率低下的技术系统进行简化。
• 刷牙的技术系统
动力装置---肌肉组织; 传动装置---手和胳膊; 执行装置---牙刷; 控制装置---人脑
创造性解决问题方法
-----TRIZ 理论
是由解决技术问题和实现创新开发的各种 方法、算法组成的综合理论体系。
TRIZ的基本原理是: 企业和科学领域中的问题和解决方案是重复出现的, 企业和科学领域中的发展变化也是重复出现的,高水平 的创新活动经常要应用专业领域以外的科学知识。因此 技术系统的进化遵循客观的法则群,人们可以应用这些 进化法则预测产品的未来发展趋势,掌握新产品的开发 方向。
在解决技术问题时,如果不明 确应该使用那些科学原理法则,则 很难找到问题的解决对策,TRIZ就 是提供解决问题的科学原理并指明 解决问题的探索方向的有效工具。
TRIZ理论的内容十分丰富,现介绍 其中两项核心内容:
• 八大技术系统进化法则 • 40个创新原理
八大技术系统进化法则
产品实际上是一个技术系统,产品的创 新设计实际上是技术系统不断优化的过程。
4.衰退期
当应用于系统的技术发展到极限,继续发展很难 有进一步的突破时,系统进入了衰退期。此时,该 技术系统可能步子啊有需求或者将被新开发的技术 系统所取代。新系统开始新的生命周期。
四:八大技术系统进化法则
法则一:完备性法则
要实现某项功能,一个完整的技术 系统必须包含以下四个部件:
动力装置、传输装置、执行装置和控制装置 完备性法则包含两层意思:
Triz
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一. 技术系统进化法则半个世纪前,发明著名的TRIZ理论(发明问题解决理论)的前苏联发明家Altshuller先生在分析大量专利的过程中发现,产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律,而且同一条规律往往在不同的产品技术领域被反复应用。
即任何领域的产品改进、技术的变革过程,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发展趋势。
于是,Altshuller 和他的合作伙伴不断总结提炼,形成当前著名的技术系统进化法则,构成TRIZ 理论的核心内容之一。
TRIZ理论中包含的进化法则主要有提高理想度法则,完备性法则,能量传导法则,提高柔性、移动性和可控性法则,子系统非一致性进化法则,向超系统升迁法则,向微观系统升迁法则,协调法则等。
这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律,每条法则又包含不同数目的具体进化路线和模式。
下面介绍的键盘等不同产品的核心技术发展就共同遵循一条典型的技术进化路线。
二. 键盘进化实例作为计算机外围设备的重要组成之一,键盘已经是随处可见。
目前常见的键盘是一个刚性整体,体积也比较大,不方便携带。
在美国海军陆战队配备一种可以折叠的键盘,便于行军中携带。
再就是一些PDA产品,将键盘输入功能设置在其柔性的外包装套上,展开后就成了一个比较大的键盘。
而现在液晶触摸屏也可以作为输入设备代替键盘。
最近,以色列一家公司推出一种虚拟激光键盘,它通过将全尺寸键盘的影像投影到桌子平面上,用户在上面就可以象使用物理键盘一样直接输入文本。
上面提到的几种输入设备基本上代表了过去几十年来键盘的主要发展历程。
简单分析一下,可以发现键盘的演变脉络,即从一体化的刚性键盘到折叠式键盘,到柔性的键盘,到液晶键盘,再到激光键盘。
如果我们将键盘核心技术的这种演变过程抽象出来,会发现它是按照从刚性,到铰链式,到完全柔性,到气体、液体,一直到场的发展路线。
其实很多产品的发展也是沿着这条路线不断进化。
TRIZ创新理论技术进化法则PPT课件
![TRIZ创新理论技术进化法则PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a14e3dbac9d376eeaeaad1f34693daef5ef71392.png)
案例一
某电子产品设计优化
问题描述
产品重量过重,影响便携性。
解决方案
应用空间分离原理,将部分组件移至产品底部,减少手持部分的重量。
案例二
某机械装置效率提升
问题描述
装置运作过程中产生大量热量,影响性能。
解决方案
应用热膨胀原理,设计散热系统,通过热膨胀将热量导出,提高装置效率。
随着科技的不断进步,TRIZ理论将进一步完善和发展,适应更多领域和复杂问题的解决。
10. 利用气动和液压结构原理
利用气动和液压结构,以实现新的功能。
11. 利用柔性壳体或薄膜原理
利用柔性壳体或薄膜,以实现新的功能。
12. 多维布局原理
改变物体的空间布局,以实现新的功能。
13. 机械振动原理
利用振动,以实现新的功能。
15. 变害为利原理
利用有害因素,以实现新的功能。
14. 周期性作用原理
智能化支持
THANKS
感谢观看
01
在技术系统的进化过程中,各个子系统的发展速度是不均衡的。
02
一些关键子系统的快速进化可以推动整个技术系统的进化。
01
技术系统的进化是一个动态的过程,受到多种因素的影响。
02
通过控制这些因素,可以引导技术系统的进化方向和速度。
03
例如,在生物育种过程中,通过控制遗传信息的传递和变异,可以培育出具有优良性状的新品种。
01
02
03
1
2
3
技术系统在进化过程中,不仅自身的结构和功能得到改进,还与其他技术系统相互关联、相互影响。
向超系统进化的趋势表现在物联网、智能制造等领域。
例如,智能家居系统通过互联网与其他智能设备连接,实现远程控制和智能化管理。
第二节TRIZ技术进化理论
![第二节TRIZ技术进化理论](https://img.taocdn.com/s3/m/a0cb0731376baf1ffc4fad14.png)
1 参数2 A 2 3 时间
9
1. 技术系统的S曲线进化法则 系统进化多维S曲线——通讯工具
• 下图分别表示了BP机和手机、电话随时代进步在通信及时性和市场大小 方面的变化
通讯及时性 手机、电话
市场大小
BP机
手机
固定电话
BP机 时间
时间
10
利润的吸血鬼,应尽快淘汰。
8
1. 技术系统的S曲线进化法则 技术进化S的运用
• 图中的曲线表示为空间曲线,1、2、3分别
代表不同发展轨迹的曲线族。点A为系统初
始状态,点B为系统目标状态。 • 从图中可以看到,通过1、2、3等多条途径 均可以从A点到达B点。每一条途径都代表
参数1
B
了某个技术路线,都有其自己的S曲线发展
Parameter (Ideality)
具有资源
3
4
缺乏资源
1 2
1
Time
性能
第三轮S曲线 第二轮S曲线 第一轮S曲线 衰退期 成熟期
注意:如果在第三阶段有资源可以 提高改善技术系统,可以尝试返回 第二阶段。如果我们没有资源可以 利用,这时就发展新的S曲线。
成长期 婴儿期
时间
1. 技术系统的S曲线进化法则
每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的; 不同的子系统将依据自己的时间进度进化;
不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限,这将导致子系统间的
矛盾的出现; 系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化,系统的进化
水平取决于此子系统;
需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。 例:飞机的设计中,常常着重研究发动机的改进而忽视了空气动力学的 研究,因而影响了飞机的性能提升。
01 TRIZ的技术系统八大进化法则
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(一)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的技术系统八大进化法则分别是: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法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
八大技术系统进化法则1.技术系统的S曲线进化法则1)婴儿期2)成长期3)成熟期4)衰退期各阶段的特点。
S曲线族2.提高理想度法则1)一个系统在实现功能的同时,必然有2个方面的作用:有用功能和有害功能;2)理想度是指有用作用和有害作用的比值3)系统改进的一般方向是最大化理想度比值4)在建立和选择发明解法的同时,需要努力提升理想度水平提高理想度可以从以下4个方向予以考虑:1)增加系统的功能2)传输尽可能多的功能到工作元件上3)将一些系统功能转移到超系统和外部环境中4)利用内部或外部已经存在的可利用资源。
3.子系统的不均衡进化法则1)每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的2)不同的子系统将依据自己的时间进度进化3)不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限,这将导致子系统间矛盾的出现4)系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化,系统的进化水平取决于此系统5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾4.动态性和可控性进化法则1)增加系统的动态性,以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现2)增加系统的动态性要求增加可控性5.增加集成度再进行简化法则1.增加集成度的路径2简化路径3单--双---多--路径4子系统分离路径6.子系统协调性进化法则1.匹配和不匹配元件的路径2调节的匹配和不匹配的路径3工具和工件匹配的路径4匹配制造工程中加工动作节拍的路径7.向微观级和场的应用进化法则1.向微观级转化的路径2转化到高效场的路径3增加场效率的路径4分割的路径8.减少人工介入的进化法则(1)减少人工介入的一般路径本路径的技术进化阶段:包括人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。
技术创新方法之二TRIZ的八大进化法则
![技术创新方法之二TRIZ的八大进化法则](https://img.taocdn.com/s3/m/d7d1ceb628ea81c758f578bd.png)
二、TRIZ的技术系统的八大进化法则+S曲线
பைடு நூலகம்
针对技术系统进化演变规律,在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结 提炼出八个基本进化法则。
利用这些进化法则,可以分析确认当前产品的技术状态,并预测未来 发展趋势,开发富有竞争力的新产品。
可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和
统的组成和进化的趋势。
技术系统法则2:能量传递法则
技术系统实现功能的必要条件:能量必须能够从能量源流向技术 系统的所有元件;
技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的方向进化,以减少能量 损失;
如果某个元件接收不到能量,就不能发挥作用,这会影响到技术 系统的整体功能。
实例:手摇绞肉机替代菜刀 用刀片旋转运动代替刀的垂直运
衰退期的特征: 相同功能的新技术系统开始排挤老系统; 系统带来的收益下降;
衰退期出现的原因: 新系统已经发展到第二阶段迫使现在系统退出市场; 超系统的改变导致对系统需求的降低; 超系统的改变导致系统生存困难。
对衰退期的建议: 寻找新的民展领域; 重点投入资金寻找、选择和研究能够进一步提高产品性能的替代技术。
成熟期的特征: 系统发展趋于缓慢; 生产量趋于稳定; 新出现的矛盾会阻碍系统的进一步发展。
成熟期的特点: 系统消耗大量的特定资源; 系统被附加一些与其主要功能完全不相关的附加功能; 系统的发展寄希望于新的材料和技术; 系统的改变主要是外在的变化。
对成熟期的建议: 下一步的努力方向是:降低成本,改善外观; 增强系统服务功能的可能性; 简化系统,和其它系统或技术相结合
第一部手机:1973年诞生,重800g,功能仅为电话通信; 现代手机:重仅数十克,功能可超过100种,包括通话、游戏、 MP3、照相等。
TRIZ理论技术系统进化法则
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3.5 基于技术系统进化法则的方案设计技术系统进化论的主要观点是技术系统的进化并非随机的,而是遵循着一定的客观的进化模式,所有的系统都是向“最终理想化”进化的,系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现,并可以应用于新系统的开发。
3.5.1汽车车架的进化路线描述TRIZ中子系统协调性进化法则指出:在技术系统的进化中,子系统的匹配和不匹配交替出现,以改善性能或补偿不理想的作用。
也就是说技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展。
即系统的各个部件在保持协调的前提下,充分发挥各自的功能。
如图3.19所示。
对车架增加保险杠,提高汽车的防撞性能,提高安全性。
图3.19 车架进化路线这次进化的地方是将原来的最容易发生碰撞的前端增加了保险杠,从而使得汽车的防撞性能得到改善。
3.5.2汽车控制系统的进化路线描述TRIZ指出技术系统的动态性进化应沿着增加结构柔性、可移动性、可控性的方向发展,以适应环境状况或执行方式的变化。
本文选择动态性的增加可控性进化路线:无控制→直接控制→反馈控制→自我调节,即引入某种部件,即增加防抱死系统,具体方案如图3.20所示。
图3.20 控制系统进化路线防抱死制动系统ABS全称是Anti-lock Braking System,即ABS,可安装在任何带液压刹车的汽车上。
它是利用阀体内的一个橡胶气囊,在踩下刹车时,给予刹车油压力,充斥到ABS的阀体中,此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回,使车轮避过锁死点。
ABS(Anti-lock Braking System)防抱死制动系统,通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号,控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压,减小制动力矩,经一定时间后,再恢复原有的油压,不断的这样循环(每秒可达5~10次),始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。
、在制动时,ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号,可迅速判断处车轮的抱死状态,关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀,让制动力不变,如果车轮继续抱死,则打开常闭输出电磁阀,这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移,防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。
2023年TRIZ笔记
![2023年TRIZ笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/8056d1b4541810a6f524ccbff121dd36a32dc4e6.png)
1.TRIZE理论结构框架(相关文档)1.1九大理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的发明性思维方法和发明问题的分析方法。
通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)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的技术系统八大进化法则分别是:1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高抱负度法则;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、增长集成度再进行简化法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择公司战略制定的时机等。
它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强发明性问题的解决工具。
(二)最终抱负解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初,一方面抛开各种客观限制条件,通过抱负化来定义问题的最终抱负解(ideal final result,IFR),以明确抱负解所在的方向和位置,保证在问题解决过程中沿着此目的前进并获得最终抱负解,从而避免了传统创新涉及方法中缺少目的的弊端,提高了创新设计的效率。
假如将发明性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁,那么最终抱负解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。
最终抱负解(IFR)有四个特点:1、保持了原系统的优点;2、消除了原系统的局限性;3、没有使系统变得更复杂;4、没有引入新的缺陷等。
(三)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、局限性或超额行动;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;26、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。
TRIZ理论
![TRIZ理论](https://img.taocdn.com/s3/m/96ff13c49ec3d5bbfd0a74f9.png)
TRIZ理论一个产品或物质都可以看做是一个技术系统,技术系统可以简称为系统,系统是由多个子系统组成的,并通过子系统工程间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。
系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。
技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,进化是客观进行着的,不管人们是认识了它还是没有认识它。
技术系统是功能的实现,同一功能存在多种技术实现方式,任何系统在完成人们所期望的功能中,同时亦会带来不希望的功能。
一、八大技术系统进化法则1、技术系统的S曲线进化法则2、提高理想度法则3、字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法则6、子系统协调性进化法则7、向微观级和场的应用进化法则8、减少人工介入的进化法则。
二、最终理想解(IFR)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,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。
避免了传统创新设计方法中缺乏目标的弊端。
名词术语:理想化方法、理想试验、理想模型理想化水平I=有用功能之和/有害功能之和I=效益之和/(成本之和+危害之和)理想化方法部分理想化和全部理想化。
最终理想解是在超系统中考虑的。
最终理想解确定的步骤:1、设计的最终目的是什么?2、理想解是什么?3、达到理想解的障碍是什么?4、出现这种障碍的结果是什么?5、不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么?三、40个发明原理1、分割①将物体分割成独立的部分②使物体成为可组合的③增加物体被分割的程度2、抽取①将物体中“负面”的部分或特性抽取出来②只从物体中抽取部分必要的部分或特性3、局部质量①将物体或外部环境的同类结构转换成异类结构②使物体的不同部分实现不同的功能③使物体的每一部分处于最有于其运行的条件下4、非对称①用非对称形式代替对称形式②如果对象已经是非对称增加其非对称程度5、合并①合并空间上的同类或相邻的物体或操作②合并时间上的同类或相邻的物体或操作6、普偏性使得物体或物体的一部分实现多种功能以代替其他部分的功能7、嵌套①将第一个物体嵌入第二个物体然后将这个物体一起嵌入第三个物体…②让物体穿过另一个物体的空腔8、配重①将一个物体与另一能产生提升力的物体组合来补偿其重量②通过与环境(利用气体、液体的动力或浮力等的相互作用实现物体重量的补偿)9、预先反作用①预先施加反作用②如果物体将处于受拉伸工作状态则预先施加压力10、预先作用①事先完成部分或全部分的动作或功能②在方便的位置预先安置物体使其在第一时间发挥作用避免时间浪费11、预先应急措施针对物体相对教底的可靠性预先准备好相应的应急措施12、等势原则在势能场中避免物体位置的改变13、逆向思维①颠倒过去解决问题的方法②使物体的活动部分改变为固定的让固定的部分部分变为活动的③翻转物体(或过程)14、曲面化①竟直线、平面用曲线、曲面代替立方体结构改成球体②使用滚筒、球体、旋螺状等结构③从直线运动改成旋转运动利用离心力15、动态化①使物体或其环境自动调节以使其在每一个动作阶段的性能达到最佳②把物体分成及个部分各部分之间可相对改变位置③将不动的物体改变成可动的或具有适应性16、不足或超额行动如果现有的方法很难完成对象的100%可用同样的方法完成“稍少”或“稍多”一点问题可能变得相当容易解决17、一维变多维①将物体从一维变到二维或三维空间②用多层结构代替单层结构③使物体倾斜或侧向放置④使用给定表面的另一面18、机械震动①让物体处于震动状态②对有震动的物体则增加震动的频率(甚至到超声波)③使用物体的共震频率④用压电震动器代替机械震动器⑤使用超声波或电磁场震荡偶合19、周期性动作①用周期性动作或脉动代替连续动作②如果行动已经是周期性的则改变其频率③利用脉动之间的间隙来支行另一动作20、有效作用的连续性①持续采取行动使对象的所有部分都一直处于满负荷工作状态②消除空闲的间歇的行动和工作21、紧急行动快速的执行一个危险或有害的作业22、变害为利①利用有害的因素(特别是对环境的有害影响)来取得积极的效果②“以毒攻毒”用另一个有害作用来中和以清除物体所在的有害作用③加大有害因素的程度使之不在有害23、反馈①通过引入反馈来改善性能②如果已经引入反馈则改变其大小和作用24、中介物①采取中介体传递或完成动作②把一个物体和另一个物体临时结合在一起(随后能比较容易的分开25、①使物体具有补充和自恢复功能以完成自服务②利用废弃的资源能量和物资26、复制、①使用更简单更便宜的复制品代替难以获得的昂贵的复杂的易碎的物体②用光学复制品或图形来代替实物可以按比例放大或缩小图形③如果可视光学复制品已经被采用进一步扩展到红外或紫外线复制品26、用廉价的物品代替一个昂贵的物品在某些质量提醒上做出妥协(例如使用寿命)28、机械系统的代替①用感官刺激的方法代替机械手段②采用与物体相互作用的申,磁,或电磁场③场的代替从恒定场到可边场从固定场到随时间变化的场从随机场到有组织的场④将场和铁磁组合使用29、气体与气压结构:使用气体与或液体代替物体的固体零部件这些零部件可使用气体或水的膨胀或空气或液体静压缓冲功能30、柔性外壳和薄膜①使用柔性外壳和薄膜替代传统的机构②用柔性外壳和薄膜把对象和外部环境隔开31、多孔材料①使物体多孔或添加多孔元素②如果一个物体已经是多孔的则利用这些引入有用的物质或功能32、改变颜色①改变物体或其周围环境的颜色②改变难以观察的物体或过程的透明度或可视性③采用有颜色的添加剂使不易观察的物体或过程容易观察到④如果已经加入了添加剂则借助发光迹线追踪物质33、同质性:将物体或与其协会作用的其他物体用同一材料或特性相近的材料制作34、抛弃与再生①抛弃或改变物体中已经完成其功能和无能的部分②在过程中迅速补充物体所消耗和减少的部分35、物理化学状态变化:改变物体的物理化学状态浓度,密度,柔性,温度36、相变:利用物体相变转换时发生的某种反映或现象(例如热量的吸收或释放引起的物体体积的变化37、热膨胀①利用热膨胀或热收缩的材料②组合使用多种具有不同热膨胀系数的材料38、加速氧化①使用富氧空气代替普通空气②使用纯氧代替富氧空气③使用电离射线处理空气或氧气使用离子化的氧气④用臭氧代替离子化的空气39、惰性环境①用惰性气体环境代替普通环境②在真空中完成过程40、复合材料:从单一材料改成复合材料。
TRIZ理论技术系统的八大进化法则及其实例
![TRIZ理论技术系统的八大进化法则及其实例](https://img.taocdn.com/s3/m/f9abc2e908a1284ac85043af.png)
技术系统的八大进化法则及其实例
1、 技术系统的S曲线进化法则
例:汽车的发明和使用;从最初的婴儿期(即最初的蒸汽机车)到成长期(即内燃机车)再到成熟期(即现在拥有各种功能美观实用的现代型汽车)最后到衰退期
2、 提高理想度法则
例:污水排水管道;镀锌环钢排水管道强度大,但耐腐蚀耐磨损性差,塑料管道耐腐蚀耐磨损性强但强度低,故在塑料管道外镀锌层以提高管道强
3、 子系统不均衡进化法则
例:音乐手机;手机的发明和使用给人们带来了巨大地便利,人们不均衡的着重发展其中的某些功能(比如音乐播放功能)使其成为某种特定功能型手机
4、 动态性和可控性进化法则
例:可折叠自行车;自行车本是体积相对较大的,后来将其装上铰变成可折叠自行车既方便有减小体积
5、 增加集成度再进行简化法则
例:手机移动电源;将手机电池拿出来单独做成移动电源供手机使用
6、 子系统协调性法则
例:电脑主机箱;电脑工作时,散热风扇和主机功率相协调
7、 减少人工介入的法则
例:汽车的自动化案例
8、 向微观级和增加场应用的进化法则
例:电子芯片;以前的集成电路大多是电子管,耗能大体积大,而现在则可以集中成小小的芯片。
TRIZ的技术系统八大进化法则
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1.一个产品或物体都可以看做是一个技术系统,技术系统可以简称为系统。
系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。
系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。
技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,进化是客观进行着的,不管人们是认识了它还是没有认识它。
如果认识和掌握了系统的进化规律,有利于设计者开发出更先进的产品,从而提升产品的竞争力。
1.八大技术系统进化法则TRIZ的技术系统八大进化法则分别是: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法则;6)子系统协调性进化法则;7)向微观级和场的应用进化法则;8)减少人工进入的进化法则 1.1技术系统的S曲线进化法则图1-1是一条典型的S曲线。
S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期,图中的横轴代表时间;纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数,比如飞机这个技术系统,飞行速度、可靠性就是其重要性能参数,性能参数随时间的延续呈现S形曲线。
一个技术系统的进化一般经历4个阶段,分别是:1)婴儿期2)成长期3)成熟期4)衰退2.发明问题解决理论TRIZ[3-9]被认为是目前最全面系统地论述发明创造、实现技术创新的新理论。
运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程,而且能得到高质量的创新产品。
TRIZ是一种建立在技术系统演变规律基础上的问题解决系统。
技术系统演变的8个模式9个通用工程参数、40条发原理、39×39冲突解决矩阵、76个标准解、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程知识效应库等一同构成了TRIZ的理论与方法体系[5]。
TRIZ认为,产品进化过程就是不断解决产品所存在冲突的过程,设计人员在设计过程中不断地发现并解决冲突,是推动其向理想化方向进化的动力。
triz八大进化法则
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triz八大进化法则
TRIZ八大进化法则是解决技术困难时使用的创新方法,这些法则根据TRIZ(《发明原理》)进行分类。
以下是TRIZ八大进化法则:
1. 分离:将一个系统或过程中的两个或多个相互影响的因素分开,以消除不必要的相互作用和复杂性,并减少系统的成本和风险。
2. 折返:将系统中的某些元素或过程反向或反转,以实现新的功能,提高性能或解决问题。
3. 增加:向系统中添加新的因素,以增加其功能或性能,并解决问题。
4. 逆向思维:将问题从相反的角度看待,利用相反或相反的特征来解决问题。
5. 异构:将不同系统或过程中的元素或特性合并,以创建一个新的系统或过程,从而实现新的功能和/或性能。
6. 向单一原理方向发展:利用已知的单一原理,使系统或过程进化为更先进的状态。
7. 自组织:利用系统自己的动态和积极的行为,通过自组织过程来达到优化性能或解决问题的目的。
8. 统一:将不同系统或过程中相似或互补的元素合并,以创建一个更加完整、统一的系统或过程。
TRIZ--技术系统进化论
![TRIZ--技术系统进化论](https://img.taocdn.com/s3/m/e195f89b6529647d272852aa.png)
手机包含了哪 些子系统
我想手机更轻薄——怎么办?
发 展 过 程 中 会 什 么 产 生 矛 盾 ?
……
单—双—多路径
本路径的技术进化阶段:单系统—双系统—多系统。
双系统包括: 1)单功能双系统:同类双系统和轮换双系统, 比如双叶片风扇和双头铅笔; 2)多功能双系统:同类双系统和相反双系统,
比如双色圆珠笔和带橡皮擦的铅笔;
系统的质量、尺寸、能量消耗
0
实现的功能数量
∞
将加工的气门进行运输和装箱
1、能量投入最低---------- 利用重 力势能无需外界能量投入。 2、装置最简,实现功能最多------------气门分装时候,利用阶梯 结构实现自动分装。 3、补充其他技术方案,加入缓冲结构, 加入轮子
最理想的技术系统应该是:并不存在物理实体,也不
消耗任何的资源,但是却能够实现所有必要的功能,即物 理实体趋于零,功能无穷大,简单说,就是功能俱全,结 构消失。
提供理想度可以从以下4个方向予以考虑:
1)增加系统的功能;
2)传输尽可能多的功能到工作元件上;
3)将一些系统功能移转到超系统或外部环境中;
4)利用内部或外部已存在的可利用资源。
分析汽车的性能参数之一——能耗
第二部分、技 术 系 统 进 化
技术系统进化法则
1. 完备性法则 2. 能量传递法则 3. 动态性进化法则 4. 提高理想度法则 5. 子系统不均衡进化法则 6. 向微观级进化法则 7. 向超系统进化法则 8. 协调性进化法则
实例:帆船
完成“运输货物”这一功能的技术系统由以下四个部分组成:
计算机的向微观级进化
102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9
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TRIZ理论中的技术系统进化法则简介作者:亿维讯来源:盖世汽车网发布时间:2009年3月23日
TRIZ理论中包含的进化法则主要有提高理想度法则,完备性法则,能量传导法则,提高柔性、移动性和可控性法则,子系统非一致性进化法则,向超系统升迁法则,向微观系统升迁法则,协调法则等。
一. 技术系统进化法则
半个世纪前,发明著名的TRIZ理论(发明问题解决理论)的前苏联发明家Altshuller 先生在分析大量专利的过程中发现,产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律,而且同一条规律往往在不同的产品技术领域被反复应用。
即任何领域的产品改进、技术的变革过程,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发展趋势。
于是,Altshuller和他的合作伙伴不断总结提炼,形成当前著名的技术系统进化法则,构成TRIZ理论的核心内容之一。
TRIZ理论中包含的进化法则主要有提高理想度法则,完备性法则,能量传导法则,提高柔性、移动性和可控性法则,子系统非一致性进化法则,向超系统升迁法则,向微观系统升迁法则,协调法则等。
这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律,每条法则又包含不同数目的具体进化路线和模式。
下面介绍的键盘等不同产品的核心技术发展就共同遵循一条典型的技术进化路线。
二. 键盘进化实例
作为计算机外围设备的重要组成之一,键盘已经是随处可见。
目前常见的键盘是一个刚性整体,体积也比较大,不方便携带。
在美国海军陆战队配备一种可以折叠的键盘,便于行军中携带。
再就是一些PDA产品,将键盘输入功能设置在其柔性的外包装套上,展开后就成了一个比较大的键盘。
而现在液晶触摸屏也可以作为输入设备代替键盘。
最近,以色列一家公司推出一种虚拟激光键盘,它通过将全尺寸键盘的影像投影到桌子平面上,用户在上面就可以象使用物理键盘一样直接输入文本。
上面提到的几种输入设备基本上代表了过去几十年来键盘的主要发展历程。
简单分析一下,可以发现键盘的演变脉络,即从一体化的刚性键盘到折叠式键盘,到柔性的键盘,到液晶键盘,再到激光键盘。
如果我们将键盘核心技术的这种演变过程抽象出来,会发现它是按照从刚性,到铰链式,到完全柔性,到气体、液体,一直到场的发展路线。
其实很多产品的发展也是沿着这条路线不断进化。
比如轴承,它从开始的单排球轴承,到多排球轴承,到微球轴承,到气体、液体支撑轴承,到磁悬浮轴承。
又如切割技术,从原始的锯条,到砂轮片,到高压水射流,到激光切割等。
它们在本质上基本都是沿着和键盘同样的演变路线不断发展。
三. 基于技术进化原理的技术预测与新产品开发
显然,一旦掌握了这些规律,我们就可以在此基础上,确认目前产品所处的发展状态,发现产品存在的缺陷和问题,并预测其未来发展趋势,制定产品开发战略和规划,开发新一代产品。
这就是我们常说的技术预测。
技术预测包含一个重要内容,那就是产品进化曲线——S曲线,用于表示产品从诞生到退出市场这样一个生命周期的基本发展过程。
在TRIZ理论中将进化曲线分为四个阶段,即婴儿期,成长期,成熟期和退出期。
婴儿期和成长期一般代表该产品处于原理实现、性能优化和商品化开发阶段,到了成熟期和退出期,则说明该产品技术发展已经比较成熟,盈利逐渐达到最高并开始下降,需要开发新的替代产品。
随着产品的不断更新换代,形成了该类产品的进化曲线族。
对此TRIZ理论提供了一种识别和确认产品所处状态的技术,即首先总结出特定时间内与产品相关的专利数量,专利级别,市场利润和产品性能的基本变化规律,那么通过对当前产品的相关参数变化情况,我们就可以确定该产品处于生命周期的哪个阶段,从而为制定产品开发策略提供参考。
因此,基于技术进化法则,可以使我们的产品开发具有可预见性,对于提高产品创新的成功率,缩短发明周期,都具有重要意义和价值。