创新方法与创新设计-第一章

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案例分析
案例2：带橡皮的铅笔 55万美元
李浦曼，美国佛罗里达州的画家，生活相当穷困， 连画布、画纸都买不起，笔和画架都是破烂货。 由于笔和橡皮都是破烂的，而且最后都比较小，经 常找到笔了，找不到橡皮，找到橡皮了，找不到笔， 一气之下，他把笔和橡皮连接在一起，后来想出一 个好办法：用一块薄铁皮把铅笔和橡皮连起来。 这就成了今天人们所使用的带橡皮的铅笔。 1858年，著名的RABAR铅笔公司用55万美元购买此专 利，李浦曼由一个穷画家而成了发明家和大富翁。
2.2 什么是TRIZ理论
TRIZ理论核心思想
TRIZ不接受妥协，而是要消灭妥协，达到最终理想 结果。
TRIZ创新思维模式的模型转换。解决方案可以移植。
发明问题是无限多的，而发明等级是不多的； 发明问题是无限多的，而矛盾的类型比较而言是不 多的； 发明就是克服矛盾，而克服矛盾的原理也是不多的。
2.3 TRIZ的发展历程
1.3 常用的创新方法
8.检核表法
检核表法就是采用一张一览表，对需要解决的问题 逐条地进行核计，进而从各个角度诱导出多种创意设想 的方法人们创造出了多种检核表，其中最常用的就是奥 斯本检核表。
奥斯本检核表法就是以提问的方式，根据创造或解 决问题的需要，列出一系列提纲式的提问，形成检核表， 然后对问题进行讨论，最终确定最优方案的方法。
现代TRIZ理论法的核心思想主要体现在以下三个方面：
（1）无论是简单的产品还是复杂的技术系统，都具有 相应的客观进化规律和模式。
（2）各种难题、矛盾和冲突的不断解决，是推动这种 进化过程的动力。
（3）技术系统发展，其理想状态是使用尽量少的资源 实现尽量多的功能。
1.3 常用的创新方法
13.可拓法 可拓学是用形式化的模型，探讨事物拓展的可能性以及开 拓创新的规律与方法，并用于解决矛盾问题的新学科。 可拓论+可拓创新方法+可拓工程=可拓学
1.3 常用的创新方法 11.质量功能展开（QFD）
质量功能展开(Quality Function Deployment, QFD)是一种立足于在产品开发过程中最大限度地满足顾 客需求的系统化、用户驱动式的质量保证与改进方法。
蜡烛产品的质量屋（HOQ）
12. TRIZ理论法
1.3 常用的创新方法
列举和检讨缺点和不足之 处，找出解决问题的方法 和改善的对策。
与优点列举法相对应，这种方法是人们针对一 项事物，不断地列举出其缺点和不足之处，然 后分析这些缺点，从而找出解决问题和改善对 策的方法。
2.创意列举法
1.3 常用的创新方法
4.组合创新法
1.3 常用的创新方法
组合创新法是指按照一定的技术原理，通过将两个 或多个功能元素合并，从而形成的一种具有新功能的新 产品、新工艺、新材料的创新方法。
移植创新法应用的必要条件：
（1）用常规方法难以找到理想的设计方案或解题设想， 或者利用本专业领域的技术知识根本就无法找到出路。
（2）其他领域存在解决相似或相近问题的方式方法。
（3）对移植结果能否保证系统整体的新颖性、先进性和 实用性有一个估计或肯定性判断。
移植创新法
1.3 常用的创新方法
1.3 常用的创新方法 6. 逆向转换法
，可以通过手势来对PowerEgg在控制的飞行姿态进行控制。
能发电的足球
新型的行走装置
新型的婴儿车（多功能）
谢谢！
发明问题解决算法ARIZ 专利分析
自然科学
2.5 TRIZ理论体系结构
2.5 TRIZ理论求解流程
通用问题 General Problem
1 特殊问题 Specific Problem
易
2
通用解决方法
General Solution
3
特殊解决方法 Specific Solution 难
2.5 TRIZ理论求解流程
2.2 什么是TRIZ理论
TRIZ理论是由根奇·阿奇舒勒（G.S.Altshuller,1926-1998)(前苏联 的一位伟大发明家和创造学家）通过对4万份（后来扩展到250万份）高 水平发明专利的研究、分析、归纳总结，揭示出隐藏在专利之中的奥秘， 萃取发数以百万计发明家的智慧而创建的卓越成果。被喻为“神奇点金 术”。
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案例3：可弯吸管 5万美元
一位母亲为了使躺 在病床上的孩子能 够方便的喝牛奶， 而发明了可弯曲的 吸管。
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预操作
预操作
自服务
局部质量
场景式跑步机
自动叠衣机
带Led的书签
PowerEgg配备了传统的遥控器，任何有无人机操作经验的人都可以很快上手适 应，同时PowerVision公司为PowerEgg配备了看起来更像是Wii Remote控制器
7
能否调整
能否变换排列顺序、位置、时间、速度、计划、型号？内部元件可否交换？
8
能否颠倒
能否正反颠倒、里外颠倒、目标手段颠倒等？
9
能否组合
能否进行原理组合、材料组合、部件组合、形状组合、功能组合、目的组合？
1.3 常用的创新方法
9.形态分析法
形态分析法就是把需要解决的问题分解成若干基本因素 （构成此问题的基本组成部分），并分别列出实现每个因素 的所有可能的形态（技术手段），然后用矩阵解方式进行排 列组合，以产生解决问题的系统方案或发明设想。
2.4 TRIZ理论框架
问题识别 问题分析 问题求解
辩证法+系统论+认识论
技术系统进化法则
技术系统/技术过程 矛盾 资源 理想化最终结果
系
思
统 物质-场分析 系统分析 矛盾分析
科
学 物质-场问题 知识使能问题 技术矛盾 标准解系统 知识效应库 创新原理
资源分析 物理矛盾
创新 思维 培养
维 科 学
分离方法
4
能否扩大
能否扩大适用范围？能否增加使用功能？能否添加零部件，延长它的使用寿命，增加长度、厚 度、强度、频率、速度、数量、价值？
5
能否缩小
能否体积变小、长度变短、重量变轻、厚度变薄以及拆分或省略某些部分（简单化）？能否浓 缩化、省力化、方便化？
6
能否替代
能否用其他材料、原件、方法、工艺、功能等来代替？
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逐一列出事物优点，进而 探求解决问题的方法和改 善的对策。
这种方法指的是人们通过逐一列出事物的优点， 从而寻求解决问题、提出改善对策的方法。
例如：设计一个简单的运输车。
功能元 功能元解1 功能元解2 功能元解3
驱动 柴油机 电池
制动 鼓式制动 盘式制动
车轮 三轮 四轮 六轮
组合的总方案为：2×2×3=12种。
1.3 常用的创新方法
10.十二口诀法（和田十二法）
口诀 加一加 减一减 扩一扩 变一变 改一改 缩一缩
联一联
学一学 代一代 搬一搬 反一反 定一定
2.创意列举法

创意列举法主要分为属性列举法、希望点列举法、 优点列举法和缺点列举法四种。
类型 属性列举法 希望点列举法 优点列举法 缺点列举法
具体解释
说明
先观察和分析属性特征， 再针对每项特征提出创新 构想。
这种方法是一种创意思维策略。强调人们在创 造的过程中，先观察和分析事物或问题的属性 特征，然后再针对每项特性提出相应的改良或 改变的构想。
1.3 常用的创新方法
奥斯本检核表法九大问题
序号
检核项目
说明
1
能否他用
能否还有其他的用途？保持不变能否扩大用途？稍加改变有无其他用途？
2
能否借用
能否从别处得到启发？能否借用别处的经验和发明？过去有无类似的东西可供模仿？谁的东西 可模仿？现有的发明能否引人到其他的创造设想之中？
3
能否改变
能否可以作某些改变？改变一下会怎样？可改变一下形状、颜色、音响、味道吗？是否可能改 变一下型号模具或运动形式？……改变之后，效果如何？
组合创新法具有以下特点： （1）将多个特征组合在一起； （2）组合在一起的特征相互支持、相互补充； （3）组合后要产生新方法或达到新效果，有一定的飞 跃； （4）利用现成的技术成果，不需要建立高深的理论基 础和开发专门的高级技术。
1.3 常用的创新方法
5.移植创新法
1.3 常用的创新方法
移植创新法，是指将某一领域中已有的原理、技术、 方法、结构、功能等，移植应用到另一领域而产生新事 物、新观念、新创意的构思方法。
TRIZ理论是一种创新方法，它使创新思维从发散走向收敛；它利用创 新的规律，使创新走出了盲目的、高成本的试错和灵光一现式的偶然。
拉丁文：Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch =TRIZ 英文：Theory of Inventive Problem Solving =TIPS=TRIZ 中文含义：发明问题解决理论 中文简称：萃智
反过来想一想
（1）原理逆向，从事物原理的相反反向进行的思考。 （2）功能逆向，按事物或产品现有的功能进行相反的思考。 （3）过程逆向，事物进行过程逆向思考。 （4）因果逆向，原因结果互相反转即由果到因。 （5）结构或位置逆向，从已有事物的结构和位置出发所进行的反 向思考。 （6）观念逆向，一般情况下，观念不同，行为不同，收获就可能 不同。
TRIZ理论与创新设计
第一章 概述
主讲：江帆
广州大学机械与电气工程学院
TRIZ理论与创新设计
内容提要： 1、创新与创新方法 2、TRIZ创新方法 3、可拓学
考核要求
学习要求： 1、针对每次所讲的方法，给出自己的案例， 提交word文档 2、最终把本学期您自己最好的创意撰写成 专利说明书，提交word文档和打印版。
创新难吗？
不难，有方法支撑就行！ 有时小小的改动也是创新！
1.3 有哪些创新方法 全世界有300多种创新方法。
1.3 常用的创新方法
1.模仿创新法 模仿创新法就是一种人们通过模仿旧事物而创造出与
其相类似的新事物的创造方法。
从模仿的创造性程度而言，可分为机械式模仿、启发 式模仿和突破式模仿三种。
1.3 常用的创新方法
描述问题
系统功能 分析及裁
剪
因果分析
资源分析
矛盾分析
效应库及 专利库
物场分析
ARIZ分析
方案评价
进化树分 析
案例分析
案例1：转动牙刷的发明 牙刷卖出4.75亿美元
1987年，美国弗吉尼亚州的两个邮递员汤姆•科尔曼和比尔• 施洛特无意中看到一个小孩手里拿着一种能发出绿色亮光 的荧光棒。 创意1：发光棒棒糖； 创意2：旋转棒棒糖，1993-1999年间，卖出6000万个； 创意3：旋转牙刷，2000年卖出1000万支，后宝洁公司收购， 总共获得4.75亿美元
含义
加高、加厚、加多、组合等。 减轻、减少、省略等。 放大、扩大、提高功效等。 改变其形状、颜色、气味、音响、次序等。 改缺点、改不便、改不足之处等。
压缩、缩小、微型化。 原因和结果有何联系，把某些东西联系起 来。 模仿形状、结构、方法，学习先进。 用其他材料代替，用其他方法代替。 移作他用。 能否颠倒一下。 定个界限、标准，能提高工作效率。
1.1 什么是创新
创新一词，在不同的领域，有 不同的定义。
创新是以新思维、新发明和新 描述为特征的一种概念化过程。
1.2 为什么要创新
创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发 达的不竭动力。
• 国策：建设创新型国家 • 口号：大众创业、万众创新
1.2 为什么要创新
——过去，人们认为创新是一个付出海 量的艰苦努力与试错过程，没有规律和 方法可循 ——创新有方法，发明创造不再是少数 人的“专利”
1.3 常用的创新方法 6. 逆向转换法
1.3 常用的创新方法
7. 头脑风暴法
头脑风暴法，又称智力激励法、BS法。它是一种通 过小型会议的组织形式，让所有参加者在自由愉快、畅 所欲言的气氛中，自由交换想法或点子，并以此激发与 会者创意及灵感，使各种设想在相互碰撞中激起脑海的 创造性“风暴”。
头脑风暴法可分为直接头脑风暴法和质疑头脑风暴 法两种。