物理矛盾及其解決方法-TRIZ

1、 第三講 物理矛盾及其解決方法部門： CPIC 研發(fā)中心TRIZ解決問題的工具解決問題的工具2014.5.10目錄 3.1 物理矛盾概述 3.2 解決物理矛盾的解決方法及實例3.1 物理矛盾概述3.1 物理矛盾概述3.1.1 矛盾的分類、工程矛盾、社會矛盾及自然矛盾、TRIZ理論將工程矛盾分為三類，物理矛盾、技術(shù)矛盾和管理矛盾。 矛盾矛盾工程矛盾社會矛盾自然矛盾物理物理矛盾矛盾管理矛盾技術(shù)矛盾個性矛盾社會矛盾組織矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾3.1 物理矛盾概述 3.1.2 物理矛盾的定義物理矛盾是對系統(tǒng)的同一個參數(shù)物理矛盾是對系統(tǒng)的同一個參數(shù)有不同（或相反）的要求，就出現(xiàn)有不同（或相反）的要求

2、，就出現(xiàn)了物理矛盾。比如說，要求系統(tǒng)的了物理矛盾。比如說，要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要高又要低，或既要大某個參數(shù)既要高又要低，或既要大又要小等。又要小等。符號表示符號表示 A+ A-例如：例如：對桌子厚度的不同要對桌子厚度的不同要求求桌子的厚與薄桌子的厚與薄結(jié)實結(jié)實 厚厚 厚度厚度輕便輕便 薄薄3.1 物理矛盾概述3.1.3 物理矛盾與技術(shù)矛盾的區(qū)別物理矛盾物理矛盾同一個同一個參數(shù)，兩個不同的要求參數(shù)，兩個不同的要求技術(shù)矛盾技術(shù)矛盾兩個兩個參數(shù)之間不同要求參數(shù)之間不同要求3.1 物理矛盾概述物理矛盾的表現(xiàn)：1)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)必須存在，又不能存在2)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)具有某性能“F”，同時應(yīng)具有性能“

3、-F”，“F與“-F是相反的性能3)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)必須處于狀態(tài)“S”及狀態(tài)“-S”，“S”與“-S”是不同的狀態(tài)4)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)不能隨時間變化，又要隨時間變化3.1 物理矛盾類型類別物理矛盾幾何類長與短對稱與非對稱平行與交叉厚與薄材料及能量類時間長與短粘度高與低功率大與小摩擦系數(shù)大與小功能類噴射與堵塞推與拉冷與熱快與慢類別物理矛盾幾何類圓與非圓鋒利與鈍寬與窄水平與垂直材料及能量類多與少密度大與小導(dǎo)熱率高與低溫度高與低功能類運動與靜止強與弱軟與硬成本高與低3.2 解決物理矛盾的解決方法3.2.1物理矛盾的解決辦法 分離原則物理矛盾的4大分離原理p 空間分離： 所謂空間分離原理是指將矛盾雙方

4、在不同的空間上分離，以降低解決問題的難度，進而找到解決問題的方法。p 時間分離 所謂時間分離原理是指將矛盾雙方在不同的時間段上分離，以降低解決問題的難度。p 條件分離 所謂基于條件的分離原理是指將矛盾雙方在不同的條件下分離，以降低解決問題的難度。 p 整體與部分分離 所謂分離原理是指將沖突雙方在不同的層次上分離，以降低解決問題的難度。3.2.2 物理矛盾的解決步驟解決物理矛盾的兩個步驟p 第一步，定義物理矛盾 p 第二步，運用分離原則解決物理矛盾3.2.3 定義物理矛盾步驟 Step1. 技術(shù)系統(tǒng)的因果分析技術(shù)系統(tǒng)的因果分析 Step2. 從因果軸定義技術(shù)矛盾從因果軸定義技術(shù)矛盾 Step3.

5、 提取物理矛盾：在這對技術(shù)矛盾中找到一個參數(shù)，及其相反的兩個要提取物理矛盾：在這對技術(shù)矛盾中找到一個參數(shù)，及其相反的兩個要求求茶杯問題茶杯問題因果因果分析問題：分析問題： 水杯熱 利于泡茶、保溫 燙手 水杯涼 利于用手操作 不燙手物理矛盾提?。何锢砻芴崛。?根據(jù)條件的不同，希望水杯 溫度即熱又冷溫度即熱又冷 溫度的高低構(gòu)成物理矛盾溫度3.2.3.2 應(yīng)用分離原理解決物理矛盾的步驟第一步：定義物理矛盾 參 數(shù)： 要求1： 要求2：第二步：對在什么空間/時間/條件/系統(tǒng)上需要滿足什么要求進行確定 空間/時間/條件/系統(tǒng)1： 空間/時間/條件/系統(tǒng)2：第三步：對以上兩個空間段是否交叉進行判斷 否

6、應(yīng)用空間/時間/條件/系統(tǒng)分離原理 是 嘗試其他分離方法3.2.4 空間分離p 空間分離 可以利用以下10個創(chuàng)新原理，來解決與空間分離有關(guān)的物理矛盾創(chuàng)新原理l：分割 創(chuàng)新原理2：抽取 創(chuàng)新原理3：局部質(zhì)量 創(chuàng)新原理4：增加不對稱性 創(chuàng)新原理7：嵌套 創(chuàng)新原理13：逆向思維 創(chuàng)新原理17：多維化 創(chuàng)新原理24：借助中介物 創(chuàng)新原理26：復(fù)制 創(chuàng)新原理30：柔性外殼或薄膜 空間分離 實例第一步：定義物理矛盾參數(shù)：溫度要求1：高要求2：低第二步：什么空間需要滿足什么要求？空間1：保鮮，隨時取用空間2：長期冷凍 第三步：以上兩個空間段是否交叉？否 應(yīng)用空間分離是 嘗試其他分離方法。 創(chuàng)新原理1：分割：

7、對溫度要求的不同的空間進行分割處理，上部文帝較高，下部溫度較低 冰箱問題冰箱問題為了利于長期存放食物，需要將食物至于超低溫下，冷凍保存；為了方便暫時存放食物，需要將其置于較低的溫度下，但不能結(jié)冰，以便于隨時取用。3.2.5 時間分離p 時間分離原理 可以利用以下12個創(chuàng)新原理，來解決與時間分離有關(guān)的物理矛盾。創(chuàng)新原理9：預(yù)先反作用創(chuàng)新原理10：預(yù)先作用創(chuàng)新原理11：事先防范創(chuàng)新原理15：動態(tài)特性創(chuàng)新原理16：不足或過度的作用創(chuàng)新原理18：機械振動創(chuàng)新原理19：周期性動作創(chuàng)新原理20：有效作用的連續(xù)性創(chuàng)新原理21：減少有害作用時間創(chuàng)新原理29：氣壓與液壓結(jié)構(gòu)創(chuàng)新原理34：拋棄與再生創(chuàng)新原理37：

8、熱膨脹時間分離 實例第一步：定義物理矛盾參數(shù)：面積要求1：大要求2：小第二步：什么時間需要滿足什么要求？時間1：下雨時間2：攜帶、存放 第三步：以上兩個時間段是否交叉？否 應(yīng)用時間分離是 嘗試其他分離方法。 采用創(chuàng)新原理15動態(tài)特性：采用折疊式，自行車在行走時體積大，在儲存時因折疊體積變小。 自行車存放問題自行車存放問題自行車在不使用時，由于體自行車在不使用時，由于體積較大，占用存放空間積較大，占用存放空間同理同理3.2.6 條件分離p 條件分離 可以利用以下13個創(chuàng)新原理，來解決與基于條件分離有關(guān)的物理矛盾創(chuàng)新原理1；分割創(chuàng)新原理5：組合創(chuàng)新原理6：多用性創(chuàng)新原理7：嵌套創(chuàng)新原理3：重量補償

9、創(chuàng)新原理13：反向思維創(chuàng)新原理14：曲面化創(chuàng)新原理22：變害為利創(chuàng)新原理24：反饋創(chuàng)新原理25：自服務(wù)創(chuàng)新原理27；廉價替代品創(chuàng)新原理33：同質(zhì)性創(chuàng)新原理35：物理或化學(xué)參數(shù)改變條件分離 實例 分析：分析：水硬（防止運動員撞擊池底）水軟（防止運動員受傷）矛盾：矛盾：水的軟硬條件分離：條件分離：采用物理參數(shù)，改變水的密度，向游泳池的水中打入氣泡，降低水的密度，使水變得柔軟一些，防受傷 跳水問題跳水問題跳水時，由于要從較高的空間跳下，如果水太硬，會造成運動員受到巨大沖擊，容易受傷3.2.7 整體與部分分離p 整體與部分的分離 可以利用以下9個創(chuàng)新原理，來解決與整體與部分的分離有關(guān)的物理矛盾創(chuàng)新原理12：等勢創(chuàng)新原理28：機械系統(tǒng)替代創(chuàng)新原理3l：多孔材料創(chuàng)新原理32：改變顏色創(chuàng)新原理35：物理或化學(xué)參數(shù)改變創(chuàng)新原理36：相變創(chuàng)新原理38：強氧化劑創(chuàng)新原理39：惰性或真空環(huán)境創(chuàng)新原理40：復(fù)合材料整體與部分分離 實例矛盾：矛盾：人打電話不能離開，又需要離開采用窗型原理：采用窗型原理：機械系統(tǒng)的替代，