發(fā)明問題解決理論TRIZ技術創(chuàng)新應用實例word文檔良心出品

1、能量的消耗(Loss of energy)。發(fā)明問題解決理論TRIZ技術創(chuàng)新應用案例TRIZ應用實例一一BMW車外形設計應用背景：在歐洲那些最初為行人和馬車修建的城市里，雖然燃料費用已經(jīng)頗 高，然而交通仍然非常擁擠。為改善此種狀況，市政府通過加稅提高大型汽車 在城市里的費用，以鼓勵小型汽車的生產(chǎn)。i目前市場上無甚特色的小型汽車，在某種意義上，還不能成為有錢人身 份、地位的象征。以生產(chǎn)大型豪華私人轎車為主的德國寶馬和奔馳公司，準備 聯(lián)合開發(fā)出一種名牌智能化的小型汽車，使其在汽車市場上獨領風騷。有何經(jīng)濟效益和社會效益： 開發(fā)出的系列新款迷你形汽車，在城市中使用 非常方便：可以增加道路的使用空間，減

2、輕空氣污染，緩解交通擁擠，容易停 車，而且可以為人們提供價格更為經(jīng)濟、性能更為有效的新型汽車。問題描述：車身較長，在碰撞中有一個大的變形空間，可以吸收能量，緩 解交通事故對人的沖擊力，減輕對乘車者的人身傷害。但此種汽車體積較大， 比較笨拙，而且在一定程度上造成交通擁擠。而迷你形汽車因為車身較短，不 具備這種變形緩沖功能。系統(tǒng)存在的技術矛盾：迷你形汽車車身短與在交通事 故中防撞性能降低的矛盾。解決思路和關鍵步驟:本實例應用TRIZ理論來解決問題。根據(jù)本實例的技術特性矛盾對:物體的線性尺寸。此例中為長度運動物體尺寸(Area of moving object)變短；得出相應的創(chuàng)新原理:動態(tài)一維變多

3、維15#Dyn amicity性17# Shift to a new dime nsion應用15#創(chuàng)新原理可以得到如下解決方案:15#創(chuàng)新原理為“動態(tài)性”，提高運動目標的面積參數(shù)(imp rove the “area of moving object ” parameter )。迷你形汽車的引擎被設計的位于車身下面，以增加引擎和乘客分隔空間的 大小。與客車相比，提升了位于碰撞影響區(qū)域上面的乘客空間。其動力裝置是 一臺600cc渦輪控制的3汽缸發(fā)動機一一完全電控的發(fā)動機系統(tǒng)，沒有機械連 桿與油門或變速桿連接。這種裝置激活 6速自動變速箱，變速箱可以在若干模 式下運作，從完全自動到手工觸摸轉移，

4、不必使用離合器。應用17#創(chuàng)新原理可以得到如下解決方案:17#創(chuàng)新原理為“一維變多維”，將物體一維直線運動變?yōu)槎S平面運動。 迷你形汽車的動力機車安裝在滑翔架上，碰撞時車身沿斜面運動，減輕碰撞時 的沖擊力，并增強了其抵抗外力變形的能力。與Mercedes最近揭開的一種概念車F300 Life Jet 作比較發(fā)現(xiàn)，雖然微 小，這種智能型汽車似乎極其寬敞。乘車者坐在在前后縱向排列的兩個座位 里，前面兩個車輪由鉸鏈連接，車身坐落在此懸浮臂上，像摩托車一樣，經(jīng)由 一種傾角控制系統(tǒng)控制轉向端活動，并且車身前部可以斜靠進入邊角。結論：迷你形汽車本身并沒有使用特殊材料來吸收能量，僅僅做了結構上 的創(chuàng)新，其抵

5、抗外力變形的能力便可堪與一輛普通轎車相婢美。本實例遵循TRIZ理論的基本原則：沒有增加新的材料而實現(xiàn)了其預定功能。TRiz應用實例-新型扳手 應用背景：實際應用中，標準的六角形螺母常常會因為擰緊時用力過大或者使 用時間過長、螺母的六角形外表面被腐蝕，使表面遭到破壞。螺母被破壞后， 使用普通的傳統(tǒng)型扳手往往不能再松動螺母，有時甚至會使情況更加惡化，也就是說螺母外緣的六角形在扳手作用下破壞更加嚴重，扳手更加無法作用于螺 母。傳統(tǒng)型扳手之所以會損壞螺母，其主要原因是扳手作用在螺母上的力主要集中在這種情況下，我們需要一種新型的扳手來解決這一問題。有何經(jīng)濟效益和社會效益：用扳手擰緊或松動螺母是機械領域中

6、的一個基本操 作。以新型扳手取代傳統(tǒng)型扳手，必將會使機械安裝工作更加簡單、方便，提 高機械安裝工作的工作效率。問題描述: 在擰緊或松動螺母的 過程中，扳手同時會損壞螺母的六角形表面。使用扳手時 用力越大，螺母損壞就會越嚴重。而使得扳手作用于螺母上的力大大降低，降 低了工作效率。在這一系統(tǒng)中存在的技術矛盾為：若想通過改變扳手形狀降低扳手對螺母的損 壞程度，就可能會使扳手制造工藝復雜化。如果可以找到一種制造不是很復雜，而且又可以避免對螺母的嚴重損壞的扳 手，無疑是解決這一問題的最佳途徑。解決思路和關鍵步驟: 在應用TRIZ解決這一問題時，我們首先必須明確判定出存在于系統(tǒng)中對立的 技術特性。在現(xiàn)有設

7、計中，扳手在作用于螺母時會損壞螺母是存在于現(xiàn)有設計 中的一個重要缺陷。而這一缺陷則恰恰可以提示我們找出應該解決的技術矛盾 以改進現(xiàn)有的傳統(tǒng)設計。降低螺母的損壞 ）中的某一個或若想徹底解決這一對技術矛盾，我們首先需要將我們所希望的程度”轉換為TRIZ語言矛盾矩陣（Contradiction Matrix幾個參數(shù)。在這一問題中，很明顯， 副作用（Object Generated Harmful Factors ） ”就是我們希望提高的技術特性。現(xiàn)在，我們需要分析在降低螺母的損壞程度時，又有哪些技術特性惡化。相對 于確定得以改善的技術特性而言，確定惡化的技術特性則比較難。最簡單的方 法是分別將39個

8、技術特性對號入座，尋找適合的技術特性。如果沒有任這里我們使用的是一種較為系統(tǒng)的方法。首先，我們問一個問題: 何目標，我們該如何解決這一問題？ ” 根據(jù)傳統(tǒng)型扳手，我們可以嘗試從下列幾個方面得到答案: a）使扳手的各個表面與螺母的外表面完全吻和，從而使得用扳手擰螺母時扳手 的表面與螺母表面完全接觸，以避免螺母的角與扳手平面的接觸。b）在扳手上增加一個 小附件”，使得扳手的表面可以自由移動以和不同的螺母 表面相接觸。c）使用比螺母材料硬度小的材料制造扳手，這樣可以在操作 過程中損壞扳手而 不是螺母。嚴格說來，這些都不是扳手設計 過程中的 惡化的技術特性”，我們要把它轉化 成為TRIZ語言才可以使用

9、矛盾對立矩陣。在解決這一問題時，第一個回答改變扳手的形狀”應是最實際的一個解決方案。然而，改變扳手的形狀則不免要增加扳手制造的復雜程度。因此，制造性(Manufaturability) ”即為惡化的技術特性。根據(jù)上述分析可得到下面的結論:有待提高的技術特性(Improving feature)： 畐 M乍用(Object gen erated harmful factors, P arameter 31惡化的技術特性(Worsening feature ):制造性(Manufaturability、Parameter 32)最終結果: 技術矛盾特性對比表提供了四個創(chuàng)新原理及相應的解決實例以幫助

10、設計者完成 設計。這四個創(chuàng)新原理分別為： 1、4#創(chuàng)新原理：對稱性(Asymmetry ) 建議：如果一個物體是不對稱的，增強其非對稱性。解決方向：扳手本身是一個不對稱的形狀，改變其形狀，加強其形狀的不對稱 程度。2、17# 創(chuàng)新原理：一維變多維(An other dime nsion ) 建議：將一維直線形狀的物體變換成為二維平面結構或者是三維空間結構的物 體。解決方向：改變傳統(tǒng)扳手上、下鉗夾的兩個直線平面的形狀，使其成為曲面。3、34#創(chuàng)新原理：零件的廢棄或再生(Discarding and recovering ) 建議：廢棄或改造機能已完成或沒有作用的零部件。 解決方向：去除在扳手工作

11、 過程中對螺母有損害的部位，使其螺母的六角形外 表面的尖角而無法破壞螺母的六角形外表面。4、26#創(chuàng)新原理：代用品（Copying ） 根據(jù)4、17和34創(chuàng)新原理，這一問題的最終解決方案原理圖如下圖:有一個突起。由圖示可以看到，上鉗夾上的凸起的圓心 C點到直線P的距離為 S，而下鉗夾上的凸起的圓心 C點到直線P的距離為1.5S。因此扳手的上、下 兩個鉗夾并不對稱。在上、下鉗夾的突起兩端各有一個凹槽與之平滑連接。這一設計可解決使用傳統(tǒng)扳手時遇到的問題。當使用扳手時，螺母六角形表面 的其中兩條邊剛好與扳手上、下鉗夾上的突起相接觸，使得扳手可以將力作用 在螺母上。而六角形表面的與扳手接觸的角則剛好位

12、于扳手上的凹槽中，因而 不會有力作用于其上。螺母不會被損壞。如圖所示。TRIZ應用實例-紡織工藝流程的改進 應用背景： 紡織印涂工藝過程中，織物要經(jīng)過印涂輥進行印涂。印涂輥的結 構中，有一個存放涂敷混合物的料槽。涂敷混合物是一種乳液狀的粘著劑。凹 版印輥的表面是一些雕刻好的印刷單元，它的一半浸在料槽里面的涂敷混合物 中，當凹版印輥轉動的時候，印輥表面上那些雕刻好的印刷單元在槽中被涂上 涂料。這些涂料經(jīng)過一個修理鏟的休整，印輥表面多余的涂層被清除，被清除 的涂敷混合物回到料槽中被再次利用。印輥休整后，與一個向下扎壓的橡皮輥 相遇?？椢锞褪菑倪@兩個輥之間通過，織物在印輥和橡皮輥之間受到扎壓。在 扎

13、壓的過程中，會產(chǎn)生一個微小的真空。涂敷混合物由于真空的吸合而離開印 刷滾筒，涂在織物的表面。這個特殊的涂敷 過程使布料表面產(chǎn)生涂層，因而不 再用浸泡織物的方法來產(chǎn)生涂層。經(jīng)過這個工藝的織物含有濕涂層，接著該織 物被卷入到加熱的干燥罐中進行脫水，這樣涂層就粘著在織物的面上。有何經(jīng)濟效益和社會效益：在生產(chǎn) 過程中，生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度就意味著產(chǎn)品的 成本。制作某種產(chǎn)品越快，就意味生產(chǎn)該產(chǎn)品的速率也就越高（每小時或每班 生產(chǎn)的產(chǎn)量），因而生產(chǎn)該產(chǎn)品就更廉價。在產(chǎn)品占用較多資金時，生產(chǎn)率就 是公司的效益，它有時也會給消費者帶來效益。努力提高生產(chǎn)率，會給公司在 此行業(yè)中保持競爭力。高的生產(chǎn)率是與機器的生產(chǎn)量

14、相關聯(lián)，這是許多正在成 長的公司所需要的。問題描述:印涂輥的結構有如下部分組成：1、橡皮輥；2、凹版印輥；3、涂敷混合物;4、修理鏟；5、織物。系統(tǒng)存在的技術矛盾有：在這個操作中，機器的速度提高了，但是涂層的重量 減輕了。我們需要的是一種方法來使我們增加涂敷速度的同時提供足夠的涂層 重量。系統(tǒng)存在的物理矛盾有：處理 過程同時必須既快又慢。解決思路和關鍵步驟: 本實例應用TRIZ理論來解決問題。利用創(chuàng)新原理，生產(chǎn)過程圖示描述如下圖1:涂敷過程的圖形說明在生產(chǎn)過程中,我們要求涂敷部件應能完成這樣的操作：增加涂敷速度的同時使 織物有足夠的厚涂層。我們利用技術矛盾矩陣來嘗試解決上面提出的問題。矩陣表中

15、，使系統(tǒng)提高的技術特性是：速度（Speed ），表中第9號參數(shù);矩陣表中，使系統(tǒng)惡化的技術特性是（矛盾的特性）：移動物體的重量（Weight of movi ng object），表中第 1 號參數(shù)。最終結果:由矩陣表的顯示，我們得出最可能解決矛盾的四個創(chuàng)新原理，這四個創(chuàng)新原理 分別是：11#創(chuàng)新原理：事先對策預防35#創(chuàng)新原理：物體的物理或化學狀態(tài)變化27#創(chuàng)新原理：用便宜、壽命短的物品替代28#創(chuàng)新原理：機械系統(tǒng)的替代應用以上四個創(chuàng)新原理，可以得出如下解決方案:A應用11 #創(chuàng)新原理 建議：改進過程中，通過事先使用某些對策，來增加物體的可靠性。要解決的問題：涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解

16、決方向：改變織物的物理特性或涂敷物的物理特性，增加相互間的吸附能 力。解決方案: 1、對織物進行化學處理：添加某種化學物質(zhì)來改進織物的濕面特性，織物增 加了對涂敷物的吸附能力，這樣就能保證織物在涂敷速度增加的同時吸附上更 多的涂敷物。2、對涂敷物進行化學處理：添加某種化學物質(zhì)，使涂敷物的粘性增加，更利 于涂敷物在織物的表面吸附。B應用35 #創(chuàng)新原理建議：改變物體的各種狀態(tài)參數(shù)，如改變物體的密度，彈性程度或溫度等。要解決的問題：涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解決方向：改變織物的組成或改變涂敷物的物理特性。解決方案：如果織物改為100%的棉織物，織物能成功地吸附涂敷物，這是由 于棉纖維固有的棉芯

17、吸附特性，但這樣的改變將會完全改變我們的最終產(chǎn)品。這種改變，既改變最終產(chǎn)品的物理特性（抗張強度，延展性和手感），又改變 織物本身的成本（100%的棉織物比棉/化纖比例為50/50的合成纖維織物昂 貴的多）。在織物的涂敷過程之前，可應用預熱方法使織物在涂敷 過程中吸收涂敷物。預 熱方法有利于織物的干燥，也有利于涂敷物的吸收。加熱涂敷物之后，涂敷物 的粘度（2,500 cps ）會降低到將近1,000 cps。這優(yōu)化了涂敷物的流體特 性，更利于涂敷物從涂敷部件轉移到織物上。C應用27 #創(chuàng)新原理 建議：以便宜的東西代替昂貴的東西，這個方案可改進現(xiàn)存的系統(tǒng)，但不能解 決系統(tǒng)中的根本問題。要解決的問題

18、：涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解決方向：更換部件，用更好的部件來完成涂敷 過程。解決方案：將鋼性修理鏟用一個便宜的塑料鏟來替代。從專利中我們發(fā)現(xiàn)，塑 料鏟更可靠，并適合更好的涂敷重量控制。D應用28 #創(chuàng)新原理 建議：用一個光學系統(tǒng)，聲學系統(tǒng)或氣味的系統(tǒng)來代替機械系統(tǒng)，即更換物質(zhì) 場。要解決的問題：涂層重量隨涂敷速度增加而減少。解決方向：改變或 改善系統(tǒng)的作用場。解決方案：當前的捏合輥，涂敷 過程中，會在織物上的形成壓力，它有一個硬 橡皮層，印輥則是由堅固的鋼制造。因為輥的橡皮相當硬，當它和印輥接觸時 沒有彈性。這就使橡皮輥和印輥間的接觸面積較小。當壓力一定時，如果使用 一個更軟一點更富有彈

19、性的橡皮輥，橡皮輥和印輥之間的接觸面積將增加。這 將增加織物吸附涂敷物的滯留時間。印輥得到的機械壓力來自捏合輥，捏合輥 也可用一個充氣輥來代替，充氣輥是中空的輥，可通過中間充氣或放氣來增加 輥的硬度。結論: 通過理論上的分析，我們利用創(chuàng)新原理，最終解決了問題。即：使用更軟一點的輥，,涂層重量大大增加了，涂敷速度就可以在一定范圍內(nèi) 增加。生產(chǎn)線速度相對涂層重量關系圖如下：嶺占*k nil根據(jù)研究結果，我們改變原來的硬度為90（邵氏硬度）的橡皮輥，取而代之的是 硬度為60（邵氏硬度）軟一點的橡皮輥。我們期望總涂層重量為大約2.50oz./yd2 （盎司/平方碼）。以前以30 yds./min（碼/

20、分鐘）速度運行涂層重量大約2.35 oz./yd2 （盎司/平方碼）。改變輥的硬度后，得出結果如下圖：TRIZ的現(xiàn)實應用通過下面一個金魚法的簡單應用，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，那么現(xiàn)在我們不妨一 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

21、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，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，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

22、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 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?yōu)楝F(xiàn)實，然 后繼續(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?？梢钥闯?，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，同時又提供了科學的問題分析方法， 保證我們按照合理的途

23、徑尋求問題的創(chuàng)新性解決辦法TRIZ應用實例-飛機機翼的進化應用背景：早期的飛機機翼都是平直的。最初是矩形機翼，很容易制作。但由于其翼端寬，會給飛機帶來阻力，嚴重地影響了飛機的飛行速度。后掠 翼：一舉突破“音障”德國，英國，美國噴的氣式飛機先后上天。飛機開始進入噴氣式時代，其飛行速度迅速提高，很快接近音速。機翼上出現(xiàn)“激 波”，使機翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。同時，飛機的阻力驟然劇增，比低速 飛行時大十幾倍甚至幾十倍。這就是所謂的“音障”。為了突破“音障”，許 多國家都在研制新型機翼。德國人發(fā)現(xiàn)，把機翼做成向后掠的形式，像燕子的 翅膀一樣，可以延遲“激波”的產(chǎn)生，緩和飛機接近音速時的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但

24、 是，向后掠的機翼比不向后掠的平直機翼，在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小，這 對飛機的起飛、著陸和巡航都帶來了不利的影響，浪費了很多不必要的燃料。 能否設計一種適應飛機的各種飛行速度，具有快慢兼顧特點的機翼呢？這成為 當時航空界面臨的最大課題。有何經(jīng)濟效益和社會效益：新的設計方案拋棄了傳統(tǒng)的固定翼設計概念使其在 不同的速度之下機翼配合相應的飛行姿態(tài)，具備了平直機翼升力大的特點；而在 高速飛行時，它的兩翼又盡量后掠，后掠角可達 72. 5度，變得像三角機翼一 樣，因此能夠輕易突破“音障”。，從而有效地降低了迎風面積（既作用在飛機 表面的氣流的橫截面積），達到了節(jié)能降耗，以及提高飛行速度的目的，.最終實

25、 現(xiàn)提高其戰(zhàn)斗力的根本目的。圖一F111SS斗機在低速度飛行（圖1）中，處在起飛階段，機翼呈平S狀，兼得較大的升力，良 好的低速特性，避免W距離骨行所宸費的能重，從而肓迪地解決了飛機在低匣度狀態(tài)下速度與能 Sz間的矛盾。I圖二Fins云層z上高速飛行，兩買后掠減小阻力，從而S小7能耗，S如（囹2）所示遲毀波“的產(chǎn)生，緩和飛機S近音速時的不穩(wěn)定現(xiàn)象，使飛機能碾達到更高的速度。適應于不同速 B下的程航,既在不同的速Bz下系用不同的啟掠ft，以適應S前的飛行速度。結論:綜合考慮所有的創(chuàng)新原理，最終的解決方案為:應用祐#動態(tài)性應用35#物體的物理或化學狀態(tài)的變化諛變飛機的飛行形態(tài)，既在不同的飛行狀態(tài)下

26、得到不同的氣動外形，可以在很大程度上節(jié)約 不必要的能耗。根據(jù)35#&新原理結合新原理給出的啟示，將飛機的機翼做成活動部件，這 是飛機設計界一個大膽的創(chuàng)新，一舉突破了傳統(tǒng)的固有的固走翼設計理念，在飛行器設計領域開 辭了一塊新天地。反觀伎統(tǒng)的妥協(xié)設計只能左速度與能耗之間做取舍性質(zhì)的設計。而采用TRIZ技 術矛盾矩蹲給出的創(chuàng)新原理則避免了伎統(tǒng)的妥協(xié)設計，從一個全新的角度很好地解決了速度/能S 這對技術矛盾。TRIZ理論與妥協(xié)設計的不同之處在這里得到了體現(xiàn)。這是TRIZ理論應用的一個經(jīng) 典的例證。最終結果:超決方向：設計者錢到了蒜意的設計思路：能夠得到平直翼和三角翼的優(yōu)良的飛行特性，極 大地節(jié)約了在起

27、飛/隆落過程（平直翼在低速飛行中可得到較大的升力，從而縮短跑道的長度，借 此節(jié)約了能里）和高速飛行過程（三角翼在高速飛行中可以輕輕易地突破音障，減輕機翼的受力 提S飛機在高速飛行時的強度，最終的結果是隆低了能#的消耗解決方案：根據(jù)上述分析的結果，設計者設計成功了這種在當時是新型的m 變后掠翼戰(zhàn)斗/轟炸機，這是世界是第一架應用變后掠翼設計思想的飛機，開創(chuàng) 了新一代超音速戰(zhàn)斗機的新纟己元。從此以后，世界戰(zhàn)機家族又多了變后掠翼戰(zhàn) 斗機“這個新成員。以后設計岀的一系列變后掠翼戰(zhàn)斗機，如：英虱 德虱 意 大利三國聯(lián)合成立的帕那維亞飛機公司的狂風超音速戰(zhàn)斗機等等（圖3）都采用 了這種新的設計思想。TRiz

28、應用實例-快捷信封 應用背景： 文具店出售信封的樣式如圖1,不同大小和格式的信件或文檔有 與之相匹配的信封。大頁面的文件可用比其稍大些的信封封裝以便拆開。人們 往往認為撕開膠粘的信封是很快捷方便的，但是，這種方法通常會把信封內(nèi)的 文件撕壞或使信封開口變粗糙。當然，如果借助某種輔助工具如剪刀且在剪開前 抖動信封，就可既不損壞文件又獲得好看的開口。但是，該方法給用戶帶來了 不便。因此，設計一種能又快又可靠地拆開的信封很有必要。圖1.常用信封樣式有何經(jīng)濟效益和社會效益：新的設計方案使拆信簡單方便，為用戶節(jié)約了時 間，在不損壞文件的同時獲得美觀的信圭寸開口。問題描述：怎樣用最少的時間安全快捷地取出信封

29、內(nèi)的文件或資料。解決思路和關鍵步驟: 本例可以使用TRIZ矛盾矩陣和原理來分析，解決問題。運用技術矛盾解決矩陣分析該問題可得到如下技術矛盾: 1節(jié)約拆信時間與降低拆信的可靠性之間的矛盾，該矛盾中使系統(tǒng)提高的技術 特性為時間浪費隨之使系統(tǒng)惡化的技術特性為可靠性； 2改善拆信的可靠性與惡化拆信方便性之間的矛盾，該矛盾中使系統(tǒng)增強的技 術特性為可靠性而隨之使系統(tǒng)削弱的技術特性為操作性； 3減少信件信息丟失與增加拆信時間之間的矛盾，該矛盾中使系統(tǒng)提高的技術 特性為信息浪費隨之使系統(tǒng)惡化的技術特性為時間浪費 針對技術矛盾1得到如下的創(chuàng)新原理:10# 原理：預置動作； 30# 原理：可撓性組件或薄膜； 4

30、# 原理： 非對稱性； 在上述三個原理中，重點考慮前兩個原理。10# 原理建議： 1 預置必要的動作或機能； 2 在適當時機或方便的位置加入所需動作或機能； 30# 原理建議： 1使用撓性膜片或薄膜取代通常的結構； 2 用柔性膜片或薄膜把物體和環(huán)境隔離；結論 1 根據(jù) 10# 和30# 原理建議的信封設計是通過封裝前于封蓋下放置拆封線或拆封 條來實現(xiàn)。該方案已申報美國專利。同樣，根據(jù)技術矛盾解決矩陣，相應于技術矛盾 2 有： 17# 原理：轉換成新的維數(shù)； 40# 原理：復合材料； 相應于技術矛盾 3 有： 24 # 原理：中介物 17# 原理有如下建議：1. 利用多層構造的復合物；2. 使物

31、體傾斜或側向放置；3. 利用特定表面的反面； 而 24# 原理有如下建議：1.利用中介物實現(xiàn)某一動作;2使物體與另一容易去除的物體暫時相連;結論2 根據(jù)17#和24#原理的建議設計了如圖2所示的信封。該方案把中介物或其他 媒介物在封信前置入封蓋和面板之間，這樣，便可簡單地通過拉中介物或其他 媒介物的一端很方便地打開信封并拿到信封內(nèi)的文件且獲得美觀而整齊的信封開口。_y j i N中仲叭I 1基于TRIZ原理的轉動門動力裝置設計、F -、.刖言隨著越來越多現(xiàn)代化樓宇的建成，自動開門窗技術越來越受到重視，且有的國家已經(jīng)明文規(guī)定高空玻璃幕墻的窗戶開啟必須使用自動開窗機及相關聯(lián)動系統(tǒng)，門和窗在結構和功

32、能上有很多相似之處，為了使人們通過門時省時省力,越來越多公共場合的門需要將普通門更換為電動門。如果能設計一種低成本高效率的機械裝置安裝在普通門窗上，將普通門窗升級為電動門窗，將使高空窗和各種門的開關變成一件很容易的事情。此論文是闡述一種解決旋轉式開啟門窗的機械裝置升級方案。1常規(guī)的設計（方案一）門上安裝圓弧狀的齒條，門框上安裝齒輪，齒輪旋轉使齒輪齒條間形成位 移，實現(xiàn)開門關門的功能。如圖1。存在的問題：門上的圓弧齒條需要延伸到門開啟的最大角度（一般為100 度），占據(jù)的空間較大，影響美觀，而且與齒輪的配合要求高，成本高。進化的矛盾是希望縮小移動物體的體積，但需要防止裝置對門的施力效果惡 化。門

33、門眶齒輪圖1轉動式電動門方案一原理圖2應用TRIZ矛盾矩陣理論的第一次改進（方案二）通過附錄一找到矛盾的工程參數(shù)，需改善的參數(shù)為: 止惡化的參數(shù)為：7.移動物體的體積；防10力。查TRIZ經(jīng)典矛盾矩陣表（表1），矛盾7和10之間建議的創(chuàng)新法則為15.動態(tài)化（例：可調(diào)式方向盤、照后鏡）；35.改變物質(zhì)特性（例:液體肥皂）；36.相變化（例：液態(tài)瓦斯）；37.熱膨脹（例：雙金屬板自動調(diào)溫器）。根據(jù)TRIZ創(chuàng)新法則第15條動態(tài)化的啟示，在防止施力情況惡化的前提下,通過使運動機構（圖1中的齒條）進一步動態(tài)化，來減小移動物體的體積。由此可以想到，可以采取四連桿機構連接平行四邊形機構進行進化，應用平行四邊

34、形的可收縮原理實現(xiàn)機構的動態(tài)化（與齒條相比，平行四邊形自身是動態(tài)的）而且可帶動從動部件門的移動，縮小了移動物體的體積。但帶來的問題是 固定部分的體積很大，如圖24,固定部分的體積圍成了一個較大的四邊形。3。圖2轉動式電動門方案二原理圖3應用TRIZ矛盾矩陣理論的第二次改進（方案三）通過第一步改進，雖然在施力情況不惡化的條件下，移動物體的體積得到有 效的降低，但固定部分的體積比較大。于是，產(chǎn)生了一對新的技術矛盾：固定6.物體的體積和力的矛盾。通過附錄一找到矛盾的工程參數(shù)，需改善的參數(shù): 固定物體的體積；防止惡化的參數(shù)：10.力。矛盾6和10之間建議的創(chuàng)新法則 為1.區(qū)隔（例：木制折尺）；18.機

35、械振動（超音波掁動清洗機）；35改變物質(zhì) 特性（例:液體肥皂）；36相變化（例:液態(tài)瓦斯）。根據(jù)TRIZ創(chuàng)新法則第1條區(qū)隔的啟示，在防止施力情況惡化的前提下，通過 將運動的機構（圖2中的四邊形結構）分成區(qū)隔，用多個小的平行四邊形代替 一個大的平行四邊形，可以減小固定機構的體積，原理圖如圖圖3轉動式電動門方案三原理圖4結論通過TRIZ經(jīng)典的矩陣理論對推拉式窗和轉動式門的原理設計進行改善。其 中，推拉式窗的電動裝置需要提供直線運動，實現(xiàn)起來相對容易，設計過程中 遇到的技術矛盾相對較少，僅需應用一步 TRIZ矩陣理論，就可以使機構基本 合理。在轉動式門的原理設計中，存在更多更明顯的矛盾。一方面，我們

36、希望減小 裝置的體積（包括移動部分和固定部分），另一方面，我們希望該裝置對門的 施力狀況不要惡化。這樣，就產(chǎn)生了主要的三對矛盾： 1.移動物體的體積和力 的矛盾、2.固定物體的體積和力的矛盾、3.移動物體的體積和固定物體的體積的 矛盾。其中第一個矛盾和第二個矛盾可以在矛盾矩陣表上找到相應的解，但第三個矛盾在矩陣表上無解。于是，上一節(jié)先通過矛盾矩陣依次解決第一個和第 二個矛盾。在解決了第一個矛盾后，惡化了固定物體的體積這一參數(shù)，但矛盾 的數(shù)量減少了，并進一步歸結為第二個矛盾：固定物體的體積和力的矛盾。在 第二個矛盾也通過矛盾矩陣方法解決后，第三個矛盾移動物體的體積和固定物 體的體積的矛盾也迎刃而解。通過以上 TRIZ理論的實際應用，可以總結出三 個結論。4.1矛盾矩陣無解的曲折求解法有很多技術矛盾在TRIZ矛盾矩陣中無解，而在實際應用中會經(jīng)常遇到這些 矛盾問題。轉動式門的動力裝置原理優(yōu)化過程中也間接遇到了這個問題，即移動物體的體積和固定物體的體積之間的矛盾無解。通過本章第2節(jié)對技術矛盾的化解可以得到以下結論:結論一：某兩個矛盾的參數(shù)在矛盾矩陣中無解時，可以用曲折的方法”，依次解決他們和另一個參數(shù)的矛盾，使兩個無解的矛盾得到化解,如圖* 硏（/!移動物體的W定物體的體積