TRIZ創(chuàng)新論文講解

1、TRIZ 創(chuàng)新與應(yīng)用 課題：變害為利原理的應(yīng)用 學(xué)生：何佑綱 學(xué)號：20134344 TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論 TRIZ理論成功地揭 示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中 存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。 它不是采取折衷或者妥協(xié)的做法，而且它是基于技術(shù)的發(fā)展 演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程，而不再是隨機的行為。 實踐證明，運用 TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進 程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品 . 通過下面一個金魚法的簡單應(yīng)用，讓我們來了解一下 TRIZ理論中創(chuàng)造性問題分析方法在現(xiàn)實問題解決中的應(yīng)用。 埃及神話故事中會飛的魔毯曾經(jīng)引起我們無數(shù)遐想

2、，那么 我們不妨一步步分析一下這個會飛的魔毯。 現(xiàn)實生活中雖然有毯子， 但毯子都不會飛的，原因是由于 地球引力，毯子具有重量，而毯子比空氣重。那么在什么條 件下毯子可以飛翔？我們可以施加向上的力，或者讓毯子的 重量小于空氣的重量，或者希望來自地球的重力不存在。如 果我們分析一下毯子及其周圍的環(huán)境，會發(fā)現(xiàn)這樣一些可以 利用的資源，如空氣中的中微子流、空氣流、地球磁場、地 球重力場、陽光等，而毯子本身也包括其纖維材料，形狀、 質(zhì)量等。那么利用這些資源可以找到一些讓毯子飛起來的辦 法，比如毯子的纖維與中微子相互作用可使毯子飛翔，在毯 子上安裝提供反向作用力的發(fā)動機，毯子在沒有來自地球重 力的宇宙空間

3、，毯子由于下面的壓力增加而懸在空中（氣墊 毯），利用磁懸浮原理，或者毯子比空氣輕。這些辦法有的 比較現(xiàn)實，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很輕，但 也比空氣重，對這一點我們還可以繼續(xù)分析。比如毯子之所 以重是因為其材料比空氣重，解決的辦法就是采用比空氣輕 的材料制作毯子，或者毯子象空中的塵埃微粒一樣大小，等 等。 通過上面一個簡單分析過程， 我們會發(fā)現(xiàn)，神話傳說中會 飛的毯子逐漸走向現(xiàn)實，從中或許我們可以得到很多有趣甚 至十分有用的創(chuàng)意。這個簡單的應(yīng)用展示了金魚法的創(chuàng)造性 問題分析原理：即它首先從幻想式構(gòu)想中分離出現(xiàn)實部分， 對于不現(xiàn)實部分，通過引入其它資源，一些想法由不現(xiàn)實變 為現(xiàn)實，然后

4、繼續(xù)對不現(xiàn)實部分進行分析，直到全部變?yōu)楝F(xiàn) 實。因此通過這種反復(fù)迭代的辦法，常常會給看似不可能的 問題帶來一種現(xiàn)實的解決方案。 可以看出，TRIZ理論中的這些創(chuàng)造性思維方法一方面能 夠有效地打破我們的思維定勢，擴展我們的創(chuàng)新思維能力， 同時又提供了科學(xué)的問題分析方法，保證我們按照合理的途 徑尋求問題的創(chuàng)新性解決辦法。 TRIZ有四十大創(chuàng)新原理，包括變害為利、輔助、多孔材 料等等，在各個領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，今天我的討論課題便是 變害為利原理的應(yīng)用創(chuàng)新。 發(fā)電，除了利用太陽能、沼氣等東西，有些同學(xué)異想 天開，用噪聲發(fā)電。眾所周知，噪聲也是聲波震動的一種， 他們就想到利用聲波震動進行發(fā)電，既創(chuàng)造了新能源

5、，又實 現(xiàn)了 “變害為寶”，這是 TRIZ原理的一個重要應(yīng)用。 能發(fā)電的不只有噪聲，還有“鞋子”。在鞋底內(nèi)裝上壓 電陶瓷發(fā)電機，通過壓電陶瓷將人體走路時鞋底碰擊地面產(chǎn) 生的部分機械能轉(zhuǎn)換為電能，通過充電電路將這些電能儲存 于蓄電池中，這樣所產(chǎn)生的電，可以用于手機充電。 噪聲主要來源于城市的道路、車站、碼頭、機場、體育 場和工地。為了減少噪聲對市民健康的危害，一些城市在噪 聲源的周圍（比如道路兩旁）安裝了隔音屏。但是，隔音屏 的效果并不好，因為它們只能阻擋噪聲向周邊擴散，而不能 有效消除噪聲。英國劍橋大學(xué)研究人員對隔音屏進行研究后 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噪聲沖擊隔音屏?xí)r，會讓隔音屏產(chǎn)生輕微的振動， 會產(chǎn)生危害

6、性更大的次聲波。 目前，韓國研究人員金智勛等人利用劍橋大學(xué)的研究成 果，并利用人耳吸收聲波的原理，制造出了仿照人耳吸收聲 音的鼓膜的噪聲發(fā)電機。這種發(fā)電機是一種名為“聲雷” （Sonea）的概念機，外表像一個盒子，長寬各 45厘米，厚8 厘米，凈重7公斤。這個概念機內(nèi)儲存有碳酸鹽、丙烯腈等 化學(xué)物質(zhì)，可以將噪聲沖擊波對仿生鼓膜的振動能轉(zhuǎn)化為化 學(xué)能儲存起來，當(dāng)和電器相連時就可釋放出電能 “聲雷”發(fā)電機可以利用帶狀的電源線相互串聯(lián)在一 起，也可以按照需求進行組裝，盡可能地吸收更多的噪聲。 它們就像是一些特大號的電池一樣，在需要的時候可以釋放 出電能，目前已經(jīng)可以為手機、電視機和筆記本電腦等電器

7、供電。研究人員希望進一步改進它們的發(fā)明，希望能把長段 的隔音屏改造為“聲雷”發(fā)電機。 研究人員表示，噪聲的能量是很大的，一架噪聲達到160 分貝的噴氣式飛機在20米之內(nèi)的噪聲功率可達到 10千瓦，也 就是說1小時可以發(fā)10度電。如果在機場安裝噪聲發(fā)電機， 每天飛機起降產(chǎn)生的電能十分可觀。在上海體育場觀看比賽 或演出，8萬人一起歡呼或鼓掌，產(chǎn)生的能源是相當(dāng)大的， 噪聲發(fā)電機可以有效利用這些能源。 噪聲達到140dB的大型鼓風(fēng)機，其聲功率約為100W， 這自然引起科學(xué)家的興趣，他們發(fā)現(xiàn)人造鈮酸鋰具有在高頻 高溫下將聲能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿奶厥夤δ堋？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng) 聲波遇到障礙物時，聲能會轉(zhuǎn)化為電能。可

8、見利用噪聲發(fā)電 指日可待了，TRIZ創(chuàng)新原理的重要應(yīng)用在此得到了很好的體 現(xiàn)。 說到發(fā)電，很多變害為利的應(yīng)用都是走的這條途徑， 瓦斯發(fā)電則也是一種新型醫(yī)用。 7月中旬，隴原環(huán)保世紀行記者團走進靖遠煤業(yè)公司 一家非煤能源企業(yè)。一個外表涂成天藍色的巨大鋼罐，引起 大家濃厚興趣。礦領(lǐng)導(dǎo)介紹說，罐內(nèi)儲存的“寶貝”，是從 礦井煤層中采出的瓦斯氣！ 儲氣罐旁邊，是這家企業(yè)的生產(chǎn)控制區(qū)。在這里，經(jīng)壓 縮、三重過濾、加壓的潔凈 瓦斯氣，被送往 汽輪發(fā)電機 組轉(zhuǎn) 換為電能，源源不斷地輸入生產(chǎn)電網(wǎng)。 “用瓦斯發(fā)電節(jié)約能源，所以企業(yè)以諧音取名為白銀市 潔能熱電有限公司?！睗嵞芄究偨?jīng)理吳曉剛指著 工藝流程 圖說：“

9、平時，發(fā)電余熱經(jīng)水冷卻系統(tǒng)供 礦工洗澡；到了冬 季，余熱則為 礦工家屬院住宅樓供暖?！?瓦斯的主要成分是一氧化碳。因為其危害礦井安全，多 年來被看作煤炭開采中的包袱。潔能公司的瓦斯，采自魏家 地煤礦。該礦煤炭地質(zhì)儲量2.76億噸，瓦斯儲量28.58億立方 米，屬煤與瓦斯突出礦井。1989年投產(chǎn)之初，瓦斯被作為廢 氣從井下抽出，直排大氣，既污染環(huán)境，又浪費了寶貴的礦 產(chǎn)資源。2002年，靖煤公司為提高資源利用率，派人赴山西 陽朔等地取經(jīng)，投 資興建了瓦斯發(fā)電項目。目前，潔能公司 每天從井下抽采瓦斯3.2萬立方米，可發(fā)電3.5萬千瓦時。 全年1000萬立方米的瓦斯氣用來發(fā)電， 取得了較好的經(jīng) 濟效

10、益。 靖煤公司節(jié)約資源，變廢為寶，走可持續(xù)發(fā)展之路的事 例還有很多。 寬闊的人工湖面微波蕩漾，在烈日下送來陣陣涼風(fēng)。礦 長許繼宗對記者說，湖水的來源，其實是煤炭開采中抽上來 的含煤地下水。這些“廢水”在湖內(nèi)沉淀后，被大水頭煤礦 用于廠區(qū)綠化和單身樓廁所的自動 抽水馬桶使用，年節(jié)水達 上萬立方米。 節(jié)水、發(fā)電、減排，TRIZ變害為利原理的應(yīng)用達到 了如此之好的效果，從源頭到最終的廢物全都被利用起來造 福人民，必然能夠更好的更持續(xù)健康的發(fā)展產(chǎn)業(yè)。 除此之外，二氧化碳想必是人人都了解的人體及各 種動物呼出的廢氣，甚至由于二氧化碳的超標，已經(jīng)形成； 了全球的溫室效應(yīng)，致使冰川融化、海平面升高、全球氣溫

11、 驟升等諸多危害。可是當(dāng)利用TRIZ變害為利原理去分析， 不難發(fā)現(xiàn)，二氧化碳也有著諸多的好處。 比如：人工降雨、食品加工、冷凍劑的制作、滅火、 促進植物生長、水處理等等等等，可以說應(yīng)用很多，在一些 領(lǐng)域有著不可替代的重要作用，只要我們利用好二氧化碳， 并注意節(jié)能減排工作，多植樹種草，退耕還林，在將來的某 一天有可能二氧化碳將變成人類不可缺少的重要資源。 在當(dāng)今的發(fā)電產(chǎn)業(yè)方面， 很多都應(yīng)用了 TRIZ變害為利 原理，例如利用廢水發(fā)電、廢物發(fā)酵發(fā)電、廢氣體發(fā)電，甚 至噪音發(fā)電，都是利用人類社會中的產(chǎn)生的一些廢物來重新 加以利用和轉(zhuǎn)化，使之再次造福人類，這類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景 個人覺得很好，從以下幾方面

12、原因預(yù)測： 一、 原料來源。原料是社會中的廢物，廢氣等，來源很廣 成本低,經(jīng)濟效益好. 二、社會歡迎度.因為是廢物利用，幫助社會減少了污染 綠化環(huán)境,有益人們的生活，社會接受度高，發(fā)展更好. 三、收益高.由于成本低，在處理之后發(fā)電效益更高. 四、形成產(chǎn)業(yè)鏈.由于可以利用廢物發(fā)電，很多時候可以形 成產(chǎn)業(yè)鏈，例如生產(chǎn)行業(yè)可以和發(fā)電行業(yè)結(jié)合 ，廢物利用發(fā)的 電可以反過來作用于生產(chǎn)行業(yè) ，兩相結(jié)合,循環(huán)利用，形成產(chǎn)業(yè) 鏈,經(jīng)濟效益更好. 五、減輕能源壓力.廢物發(fā)電行業(yè)在很大程度上減輕了現(xiàn) 在的能源壓力，減少了能源消耗，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略. 六、符合國家節(jié)能減排，低碳生活理念.現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展日益 強調(diào)節(jié)能減排理念，整治對環(huán)境不友好產(chǎn)業(yè)力度愈加強，這種 廢物發(fā)電產(chǎn)業(yè)符合國家政