《創(chuàng)新方法TRIZ理論入門》課件09物理矛盾的解決

1、第第9 9章章 物理矛盾的解決物理矛盾的解決9.1物理矛盾的定義9.4物理矛盾的解決辦法9.2 物理矛盾的表現(xiàn)形式9.3技術(shù)矛盾和物理矛盾的區(qū)別9.5 技術(shù)矛盾向物理矛盾轉(zhuǎn)化9.1物理矛盾的定義物理矛盾是當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反的需求，就出現(xiàn)了物理矛盾。比如說，要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。發(fā)動機就應(yīng)該盡量大，而要減少燃油的消耗，發(fā)動機就應(yīng)該盡量小 電子設(shè)備里的散熱片體積應(yīng)該盡量大一些，這樣散熱效果好，但是從節(jié)省空間的角度來看，散熱器的體積又應(yīng)該盡量小。9.2物理矛盾的表現(xiàn)形式物理矛盾可以描述為：一個系統(tǒng)中的某一個對象具有特性P，以便滿足性能F

2、1；同時，該對象又要具有非P（P的相反特性），以便滿足F2。針對電腦散熱器的例子，可以將物理矛盾描述為：電腦散熱片面積要大，因為可以更好的散熱；但是電腦散熱片面積要小，因為可以節(jié)省空間。常見的物理矛盾的分類如表常見的物理矛盾的分類如表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圓與非圓鋒利與鈍寬與窄水平與垂直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)大與小多與少密度大與小導(dǎo)熱率高與低溫度高與低功能類噴射與堵塞推與拉冷與熱快與慢運動與靜止強與弱軟與硬成本高與低9.3技術(shù)矛盾和物理矛盾的區(qū)別（1）技術(shù)矛盾是指一個作用同時產(chǎn)生有用及有害兩種效應(yīng)，也可指有用 效應(yīng)的引入或有害效應(yīng)的消除

3、導(dǎo)致一個或幾個子系統(tǒng)變壞。（2）技術(shù)矛盾常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的矛盾，而且總是涉 及到兩個基本參數(shù)：當(dāng)其中一個得到改進(jìn)時，另一個變得更差。（3）物理矛盾是當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反的需求，就出現(xiàn)了物理 矛盾。比如說，要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在，或既要高又要低， 或既要大又要小等。（4）技術(shù)矛盾和物理矛盾是可以相互轉(zhuǎn)換的，許多技術(shù)矛盾在經(jīng)過分解 和 細(xì)化后最終都可以轉(zhuǎn)換為物理矛盾。技術(shù)矛盾和物理矛盾的區(qū)別示意9.4物理矛盾的解決辦法現(xiàn)代TRIZ理論中，解決物理矛盾的主要方法是分離原理。分離原理分類：（1）空間分離；（2）時間分離；（3）條件分離；（4）系統(tǒng)級別分離。分離原

4、理是指針對系統(tǒng)中的同一參數(shù)，在不同情況下有不同的需求，可以按照相應(yīng)的情況進(jìn)行分別滿足，以實現(xiàn)物理矛盾的解決。用分離原理解決物理矛盾的步驟：（1）找到關(guān)鍵問題。（2）提取物理矛盾。（3）選擇相應(yīng)的分離原理。（4）查找對應(yīng)的發(fā)明原理。（5）形成具體的解決方案。（6）如果步驟5不行，則重復(fù)步驟1到步驟4，指導(dǎo)形成最終的解決方案。9.4.1基于時間分離分離原理是指針對系統(tǒng)中的同一參數(shù)，在不同情況下有不同的需求，可以按照相應(yīng)的情況進(jìn)行分別滿足，以實現(xiàn)物理矛盾的解決。時間分離原理指系統(tǒng)中的某個參數(shù)在不同的時間段內(nèi)出現(xiàn)相反的或者矛盾的需求，也就是在不同的時間段中滿足不同或相反需求，以解決物理矛盾。 當(dāng)系統(tǒng)對

5、某一個參數(shù)的需求是互斥的，如果其中的一種需求只存在某一個時間段內(nèi)，在其他時間段內(nèi)就沒有該種需求，則可以用時間分離的方法。案例分析：自行車在騎乘時，需要體積大，這樣可以載人或者搭乘貨物。但是，當(dāng)自行車在不適用時，又需要體積小，這樣就可以節(jié)省空間。既需要自行車體積大又需要自行車體積小，而且這兩個相反需求都是合情合理的，所以這是一對物理矛盾。解決方案：載人時的自行車 解決方案：不使用時的自行車 9.4.2基于空間分離空間分離原理指系統(tǒng)中的某個參數(shù)在不同的空間內(nèi)出現(xiàn)相反的或者矛盾的需求，也就是在不同的空間中滿足不同或相反需求，以解決物理矛盾。當(dāng)系統(tǒng)對某一個參數(shù)的需求是互斥的，如果其中的一種需求只存在某

6、個空間內(nèi)，在其他空間內(nèi)就沒有該種需求，則可以用空間分離的方法。案例分析：在十字路口，去往不同方向的汽車都要經(jīng)過該十字路口。但是，這些汽車又不能同時駛過十字路口，否則東西方向和南北方向的汽車就會相撞，可是，如果不能同時駛過十字路口，要輪流等待紅綠燈信號才能通行，汽車的通行效率就會下降，不但會造成交通擁堵也浪費車主的時間。解決方案：9.4.3基于條件分離條件分離原理指系統(tǒng)中的某個參數(shù)在不同的條件下出現(xiàn)相反的或者矛盾的需求，也就是在不同的條件下滿足不同或相反需求，以解決物理矛盾。 當(dāng)系統(tǒng)對某一個參數(shù)的需求是互斥的，如果其中的一種需求只存在某個條件下，在其他條件下就沒有該種需求，則可以用條件分離的方法

7、。案例分析：在跳水運動中，水池與運動員可以看成是一個系統(tǒng)，運動員從高處往下跳，這就要求水池中的水既是硬的又是軟的，因為只有硬度足夠的水才能支撐運動員的身體，不至于使運動員的身體迅速碰到池底，而硬水雖然支撐了運動員的身體，但由于運動員在入水時與水的相對速度很大，所以，硬水又有可能對運動員的身體造成傷害。解決方案：9.4.4基于系統(tǒng)級別分離系統(tǒng)級別分離原理指系統(tǒng)中的某個參數(shù)出現(xiàn)相反的或者矛盾的需求，但是在空間、時間和條件都有交叉而不能用這三種分離原理時，應(yīng)考慮整體與部分，也就是采用系統(tǒng)級別上的分離手段。系統(tǒng)級別分離是考慮系統(tǒng)中的某一參數(shù)需求只存在該系統(tǒng)上的一個子系統(tǒng)或一個級別上，而其他子系統(tǒng)或級別

8、需要該參數(shù)的相反需求的情況下，所應(yīng)用的分離原理。案例分析：戰(zhàn)斗機的特點是機動靈活，飛行速度快，可快速爬升到高空，要攜帶導(dǎo)彈和武器。戰(zhàn)斗機也要有油箱，如果其油箱體積大，戰(zhàn)斗機的靈活性就會減弱，但如果其油箱體積小，戰(zhàn)斗機的戰(zhàn)斗范圍必定要減小。解決方案：根據(jù)“組合”發(fā)明原理，當(dāng)發(fā)動機在高空中（空間上）飛行并且油箱快沒有油時（時間上），可以考慮讓另一個大油箱（同類、相關(guān)的對象）給戰(zhàn)機上的油箱輸油，那這個大油箱怎么來的呢？得出的解決方案就是專用的加油機了。9.5技術(shù)矛盾向物理矛盾轉(zhuǎn)化在一個系統(tǒng)或者工程中，會同時存在多個矛盾，就某一矛盾，既可以把它定義為技術(shù)矛盾也可以定義成物理矛盾，又因為物理矛盾和技術(shù)矛

9、盾都是triz理論中的問題描述工具，所以可以將二者進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而物理矛盾的提取往往是更深刻的、沖突程度更尖銳的矛盾，因此，常常把技術(shù)矛盾向物理矛盾進(jìn)行轉(zhuǎn)化。以筆記本電腦的屏幕為例，如果用技術(shù)矛盾描述就是：如果筆記本電腦屏幕大；那么使用更方便；但是攜帶不方便。在此，使用方便和攜帶不方便可以理解為構(gòu)成一對技術(shù)矛盾。相應(yīng)物理矛盾描述就是：筆記本電腦屏幕要大些，那么可以更方便使用；但是筆記本電腦屏幕要小些，因為可以方便攜帶。在此，筆記本電腦屏幕即要大又要小就構(gòu)成了一對物理矛盾?？梢钥闯?，我們只要針對筆記本電腦屏幕的特性做出創(chuàng)新把其物理矛盾解決了就可以解決淺層次的技術(shù)矛盾。9.6分離原理與發(fā)明原理的對應(yīng)關(guān)系分離方法創(chuàng)新原理時間分離9預(yù)先反作用、10預(yù)先作用、11事先防范、15動態(tài)特性、16不足或過度的作用、18機械振動、19周期性動作、20有效作用的連續(xù)性、21減少有害作用時間、29氣壓與液壓結(jié)構(gòu)、34拋棄與再生、37熱膨脹空間分離1分割、2抽取、3局部質(zhì)量、4增加不對稱性、7嵌套、13逆向思維、17多維化、24借助中介物、26復(fù)制、30柔性外殼或薄膜條件分離1分割、5組合、6多用性、7嵌套、3重量補