第六章TRIZ技术进化理论及其应用案例(课堂PPT)

能源
动力装置
传送装置
执行部件
产品
控制部件
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
弓Leabharlann 能源动力装置传送装置
执行部件
产品
控制部件
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
马车
能源
动力装置
传送装置
执行部件
产品
控制部件
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
汽车手动刹车
能源
动力装置
传送装置
执行部件
产品
控制部件
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
系统中能量流缩短定律 该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最 短的方向进化（从动力装置到执行部件
系统参数的同步/协调定律 该定律指出一个有效的技术系统存在的 必要条件是作用周期和其他任何相关参 数值的协调性（或自然频率）。
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
定律的第一组
指定系统生命开始 的条件
系统完整性定律 该定律指出一个独立的技术系统都必须包括 四个最基本的功能主件： • 动力装置——能源； • 传动装置——能源传递； • 执行部件——工具——执行系统的主要功 能； • 控制部件——导航和控制
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
为系统选择零部件： 飞机的发明是从100多年前开始的。当时的发明人所考虑的问题是：飞行的部 件是什么？发动机是否在机翼内？机翼是固定的还是活动的？如果是活动的， 是否与鸟的翅膀相同？发动机的类型是什么？蒸汽发动机还是电动发动机？经 过多次实验，选用了固定式机翼及内燃机。 改善零部件： 发明人改进组成技术系统的不同零部件，对其形状、各种关系进行优化，采用 更合适的材料、尺寸等。对于飞机的改进，该阶段的问题是：一架飞机采用几 个机翼，一个、两个还是三个；控制系统放在什么位置，前部还是后部；发动 机的具体位置；螺旋浆应如何设计，是推动型还是拉动型；一架飞机应采用多 少个齿轮，等等。经过该阶段的进化所设计的飞机与今天的飞机已很相似了。 系统动态化： 在该阶段，很多采用刚性连接的零部件改为柔性连接，如发明了飞机的可伸缩 起落架，能改变形状的机翼，机身的前部可上下移动，发明了使飞机垂直升降 的发动机等。由于系统动态化进化，系统性能空前提高。 系统的自控制： 这一进化步骤还没有广泛实现，但可从火箭、航天器的设计中看出该进化步骤 已初露端倪，如运行中的航天器可对其自身的某些行为进行自组织。这只是该 进化步骤的开始，未来的系统能自动的适应环境。
第六章 TRIZ技术进化理论及其应用
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
TRIZ主要工具
2
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
系统进化原理
➢Altshuller 经过分析250万件世界专利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、灭亡的过程，是有规律可循的。 ➢ 通过对世界专利库的分析，发现并确认了技术在结构上进 化的趋势，即进化模式与进化路线； ➢ 而且还发现，在一个工程领域中总结出的进化模式与进化 路线可在另一工程领域实现，即技术进化模式与进化路线具 有可传递性
系统中能量流缩短定律 该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最 短的方向进化（从动力装置到执行部件
系统参数的同步/协调定律 该定律指出一个有效的技术系统存在的 必要条件是作用周期和其他任何相关参 数值的协调性（或自然频率）。
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
系统完整性定律
该定律指出一个独立的技术系统都必须包括四个最基本的功能主 件： • 动力装置——能源； • 传动装置——能源传递； • 执行部件——工具——执行系统的主要功能； • 控制部件——导航和控制
定律的第三组——
指定在技术和物理因 素影响下的系统研发
第一阶段
为新系统选择 零部件
第二阶段
第三阶段
为给定的新系 系统的动态化
统改进零部件
第四阶段
系统的自控制、 自我发展
定律的第一组
指定系统生命开始 的条件
系统进化定律－－定律的第一组
系统完整性定律 该定律指出一个独立的技术系统都必须包括 四个最基本的功能主件： • 动力装置——能源； • 传动装置——能源传递； • 执行部件——工具——执行系统的主要功 能； • 控制部件——导航和控制
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
一、系统进化定律和系统进化阶段
系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关 系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。
系统进化定律
定律的第一组—— 指定系统生命开始的 条件
定律的第二组—— 指定独立于技术和物理 因素的系统发展条件
在自行车进化的过程中，全世界申请了相关专利1万件。
从历史的观点看，产品处于不断进化之中。TRIZ理论认为所有产品都 是处于进化中的“技术系统”，进化是指技术系统特性参数即性能的进 化
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
产品进化四个阶段
从历史的观点看，产品进化分为如下4个阶段： 为系统选择零部件； 改善零部件； 系统动态化； 系统的自控制。
根据技术系统进化曲线图，用户可对企业现有产品准确定位， 同时可预测产品未来的发展趋势，最终实现生产一代、开发 下一代的企业发展战略。为产品创新、市场经营策略的正确 制定提供依据，使企业用户在竞争中始终处于领先地位。
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
例子: 自行车进化过程
• 1818年，诞生了第一辆自行车，称为“木房子” • 1840年，引入了脚踏板，可以提高速度 • 1845年，车闸出现了，可以对速度进行控制 • 1870年，木头车轮被金属材料的车轮所替代 • 1885年，链轮及链条传动的自行车设计成功 • 1888年，引入了充气轮胎 • 1890年，引入了飞轮离合器 • 20世纪，各种新材料用于自行车零件
汽车
能源
动力装置
传送装置
执行部件
产品
控制部件
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
练习
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
练习
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
练习
基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例
定律的第一组
指定系统生命开始 的条件
系统完整性定律 该定律指出一个独立的技术系统都必须包括 四个最基本的功能主件： • 动力装置——能源； • 传动装置——能源传递； • 执行部件——工具——执行系统的主要功 能； • 控制部件——导航和控制