矛盾矩陣舉例

1、新型扳手新型扳手 改善的參數(shù)：物體的有害因素改善的參數(shù)：物體的有害因素 （31） 惡化的參數(shù)：制造精度（惡化的參數(shù)：制造精度（29）結(jié)果：結(jié)果：4，17，34，26新型扳手新型扳手 改善的參數(shù)：物體的有害因素改善的參數(shù)：物體的有害因素 （31） 惡化的參數(shù)：制造精度（惡化的參數(shù)：制造精度（29）4#創(chuàng)新原理：增加不對(duì)稱性創(chuàng)新原理：增加不對(duì)稱性17#創(chuàng)新原理：一維變多維創(chuàng)新原理：一維變多維34#創(chuàng)新原理：拋棄或再生創(chuàng)新原理：拋棄或再生26#創(chuàng)新原理：復(fù)制創(chuàng)新原理：復(fù)制 新型扳手新型扳手 根據(jù)根據(jù)4、17和和34創(chuàng)新原理，這一問(wèn)題的最創(chuàng)新原理，這一問(wèn)題的最終解決方案原理圖如下圖：終解決方案原理圖如

2、下圖： 飛機(jī)機(jī)翼的進(jìn)化 早期的飛機(jī)機(jī)翼都是平直的。最初是矩形機(jī)翼，早期的飛機(jī)機(jī)翼都是平直的。最初是矩形機(jī)翼，很容易制作。但由于其翼端寬，會(huì)給飛機(jī)帶來(lái)很容易制作。但由于其翼端寬，會(huì)給飛機(jī)帶來(lái)阻力，嚴(yán)重地影響了飛機(jī)的飛行速度。后掠翼：阻力，嚴(yán)重地影響了飛機(jī)的飛行速度。后掠翼：一舉突破一舉突破“音障音障” 德國(guó)，英國(guó)德國(guó)，英國(guó),美國(guó)噴的氣式美國(guó)噴的氣式飛機(jī)先后上天。飛機(jī)開(kāi)始進(jìn)入噴氣式時(shí)代，其飛機(jī)先后上天。飛機(jī)開(kāi)始進(jìn)入噴氣式時(shí)代，其飛行速度迅速提高，很快接近音速。機(jī)翼上出飛行速度迅速提高，很快接近音速。機(jī)翼上出現(xiàn)現(xiàn)“激波激波”，使機(jī)翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。，使機(jī)翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。同時(shí)，飛機(jī)的

3、阻力驟然劇增，比低速飛行時(shí)大同時(shí)，飛機(jī)的阻力驟然劇增，比低速飛行時(shí)大十幾倍甚至幾十倍。這就是所謂的十幾倍甚至幾十倍。這就是所謂的“音障音障”。 飛機(jī)機(jī)翼的進(jìn)化 德國(guó)人發(fā)現(xiàn)，把機(jī)翼做成向后掠的形式，像燕德國(guó)人發(fā)現(xiàn)，把機(jī)翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一樣，可以延遲子的翅膀一樣，可以延遲“激波激波”的產(chǎn)生，緩的產(chǎn)生，緩和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是，向后和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是，向后掠的機(jī)翼比不向后掠的平直機(jī)翼，在同樣的條掠的機(jī)翼比不向后掠的平直機(jī)翼，在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小，這對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸和件下產(chǎn)生的升力小，這對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸和巡航都帶來(lái)了不利的影響，浪費(fèi)了很多不必要巡航

4、都帶來(lái)了不利的影響，浪費(fèi)了很多不必要的燃料。能否設(shè)計(jì)一種適應(yīng)飛機(jī)的各種飛行速的燃料。能否設(shè)計(jì)一種適應(yīng)飛機(jī)的各種飛行速度，具有快慢兼顧特點(diǎn)的機(jī)翼呢？這成為當(dāng)時(shí)度，具有快慢兼顧特點(diǎn)的機(jī)翼呢？這成為當(dāng)時(shí)航空界面臨的最大課題。航空界面臨的最大課題。 飛機(jī)機(jī)翼的進(jìn)化 德國(guó)人發(fā)現(xiàn)，把機(jī)翼做成向后掠的形式，像燕德國(guó)人發(fā)現(xiàn)，把機(jī)翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一樣，可以延遲子的翅膀一樣，可以延遲“激波激波”的產(chǎn)生，緩的產(chǎn)生，緩和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是，向后和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是，向后掠的機(jī)翼比不向后掠的平直機(jī)翼，在同樣的條掠的機(jī)翼比不向后掠的平直機(jī)翼，在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小，這對(duì)飛機(jī)

5、的起飛、著陸和件下產(chǎn)生的升力小，這對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸和巡航都帶來(lái)了不利的影響，浪費(fèi)了很多不必要巡航都帶來(lái)了不利的影響，浪費(fèi)了很多不必要的燃料。能否設(shè)計(jì)一種適應(yīng)飛機(jī)的各種飛行速的燃料。能否設(shè)計(jì)一種適應(yīng)飛機(jī)的各種飛行速度，具有快慢兼顧特點(diǎn)的機(jī)翼呢？這成為當(dāng)時(shí)度，具有快慢兼顧特點(diǎn)的機(jī)翼呢？這成為當(dāng)時(shí)航空界面臨的最大課題。航空界面臨的最大課題。 飛機(jī)機(jī)翼的進(jìn)化 新的設(shè)計(jì)方案拋棄了傳統(tǒng)的固定翼設(shè)計(jì)概念使新的設(shè)計(jì)方案拋棄了傳統(tǒng)的固定翼設(shè)計(jì)概念使其在不同的速度之下機(jī)翼配合相應(yīng)的飛行姿態(tài)其在不同的速度之下機(jī)翼配合相應(yīng)的飛行姿態(tài),具備了平直機(jī)翼升力大的特點(diǎn)；而在高速飛行具備了平直機(jī)翼升力大的特點(diǎn)；而在高速飛行時(shí)

6、，它的兩翼又盡量后掠，后掠角可達(dá)時(shí)，它的兩翼又盡量后掠，后掠角可達(dá)725度，變得像三角機(jī)翼一樣，因此能夠輕易突破度，變得像三角機(jī)翼一樣，因此能夠輕易突破“音障音障”。,從而有效地降低了迎風(fēng)面積（既作從而有效地降低了迎風(fēng)面積（既作用在飛機(jī)表面的氣流的橫截面積）用在飛機(jī)表面的氣流的橫截面積）,達(dá)到了節(jié)能達(dá)到了節(jié)能降耗降耗,以及提高飛行速度的目的，以及提高飛行速度的目的，.最終實(shí)現(xiàn)提最終實(shí)現(xiàn)提高其戰(zhàn)斗力的根本目的。高其戰(zhàn)斗力的根本目的。 技術(shù)矛盾有： 傳統(tǒng)的固定翼不適合高速飛行，在突破音障的傳統(tǒng)的固定翼不適合高速飛行，在突破音障的時(shí)候產(chǎn)生非常大的阻力，消耗的能量相應(yīng)加大，時(shí)候產(chǎn)生非常大的阻力，消耗的

7、能量相應(yīng)加大，而且容易產(chǎn)生飛機(jī)在空中解體；而且容易產(chǎn)生飛機(jī)在空中解體； 三角翼不適合低速飛行，而且起飛與降落以及三角翼不適合低速飛行，而且起飛與降落以及巡航時(shí)在相同推力條件下產(chǎn)生的升力小相應(yīng)的巡航時(shí)在相同推力條件下產(chǎn)生的升力小相應(yīng)的能量消耗又相應(yīng)地加大了。能量消耗又相應(yīng)地加大了。 總之，矛盾集中體現(xiàn)在速度與其在運(yùn)動(dòng)中能量總之，矛盾集中體現(xiàn)在速度與其在運(yùn)動(dòng)中能量消耗之間的矛盾上。消耗之間的矛盾上。技術(shù)矛盾描述： 改善的參數(shù)：改善的參數(shù)：9# 速度速度 惡化的參數(shù)：惡化的參數(shù)：19#運(yùn)動(dòng)物體的能量消耗運(yùn)動(dòng)物體的能量消耗 查閱技術(shù)矛盾解決矩陣，可以得到以下四條創(chuàng)查閱技術(shù)矛盾解決矩陣，可以得到以下四條

8、創(chuàng)新原理：新原理： 8# 重量補(bǔ)償重量補(bǔ)償 15# 動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性 35# 物理或化學(xué)參數(shù)變化物理或化學(xué)參數(shù)變化 38# 加速氧化加速氧化 結(jié)果：結(jié)果： 15# 動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性 35# 物理或化學(xué)參數(shù)變化物理或化學(xué)參數(shù)變化 綜合考慮這兩條創(chuàng)新原理。通過(guò)對(duì)機(jī)翼綜合考慮這兩條創(chuàng)新原理。通過(guò)對(duì)機(jī)翼的改造的改造,使其成為活動(dòng)部件，并且在飛行的使其成為活動(dòng)部件，并且在飛行的時(shí)候有效地控制機(jī)翼的形態(tài)，使之能夠在時(shí)候有效地控制機(jī)翼的形態(tài)，使之能夠在比較大的范圍內(nèi)改變比較大的范圍內(nèi)改變“后掠角后掠角”，獲得從，獲得從平直翼到三角翼的優(yōu)點(diǎn)，來(lái)獲得從低速到平直翼到三角翼的優(yōu)點(diǎn)，來(lái)獲得從低速到高速不同的飛行狀態(tài)

9、，表現(xiàn)出很強(qiáng)的適應(yīng)高速不同的飛行狀態(tài)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的適應(yīng)性。性。 F111戰(zhàn)斗機(jī)在低速度飛行（圖戰(zhàn)斗機(jī)在低速度飛行（圖1）中，處在起）中，處在起飛階段，機(jī)翼呈平直狀，獲得較大的升力，良飛階段，機(jī)翼呈平直狀，獲得較大的升力，良好的低速特性，避免長(zhǎng)距離滑行所浪費(fèi)的能量，好的低速特性，避免長(zhǎng)距離滑行所浪費(fèi)的能量，從而有效地解決了飛機(jī)在低速度狀態(tài)下速度與從而有效地解決了飛機(jī)在低速度狀態(tài)下速度與能量之間的矛盾。能量之間的矛盾。 F111在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，從而減小了能耗，延遲從而減小了能耗，延遲“激波激波”的產(chǎn)生，緩和的產(chǎn)生，緩和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)

10、定現(xiàn)象，使飛機(jī)能夠達(dá)飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，使飛機(jī)能夠達(dá)到更高的速度。適應(yīng)于不同速度下的巡航，既到更高的速度。適應(yīng)于不同速度下的巡航，既在不同的速度之下采用不同的后掠角，以適應(yīng)在不同的速度之下采用不同的后掠角，以適應(yīng)當(dāng)前的飛行速度。當(dāng)前的飛行速度。 F111變后掠翼戰(zhàn)斗變后掠翼戰(zhàn)斗/轟炸機(jī)，這是世界是第一架應(yīng)用變轟炸機(jī)，這是世界是第一架應(yīng)用變后掠翼設(shè)計(jì)思想的飛機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了新一代超音速戰(zhàn)斗機(jī)后掠翼設(shè)計(jì)思想的飛機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了新一代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的新紀(jì)元。從此以后，世界戰(zhàn)機(jī)家族又多了的新紀(jì)元。從此以后，世界戰(zhàn)機(jī)家族又多了“變后掠變后掠翼戰(zhàn)斗機(jī)翼戰(zhàn)斗機(jī)”這個(gè)新成員。以后設(shè)計(jì)出的一系列變后掠這個(gè)新成員。以后

11、設(shè)計(jì)出的一系列變后掠翼戰(zhàn)斗機(jī)，如：英國(guó)、德國(guó)、意大利三國(guó)聯(lián)合成立的翼戰(zhàn)斗機(jī)，如：英國(guó)、德國(guó)、意大利三國(guó)聯(lián)合成立的帕那維亞飛機(jī)公司的狂風(fēng)超音速戰(zhàn)斗機(jī)等（上圖），帕那維亞飛機(jī)公司的狂風(fēng)超音速戰(zhàn)斗機(jī)等（上圖），都采用了這種新的設(shè)計(jì)思想。都采用了這種新的設(shè)計(jì)思想。 過(guò)去，消防員用他們的大胡子過(guò)濾濃煙，用他們裸露的雙手和耳朵感覺(jué)溫度。今天，消防員有了特殊的，可以保護(hù)他們?cè)诨馂?zāi)區(qū)工作更長(zhǎng)時(shí)間的專用消防裝置。但是另一方面，這又阻礙了消防員及時(shí)察覺(jué)火焰所產(chǎn)生的強(qiáng)烈而危險(xiǎn)的熱。專用消防裝備，如消防夾克，雖然可以防火隔熱，但是如果火區(qū)溫度過(guò)高，超過(guò)消防夾克所能承受的極限，消防員的身體也會(huì)被高溫灼傷。此外，消防員還

12、有可能被高溫的水蒸氣灼傷，有可能被濃煙熏倒甚至喪失生命 。特殊消防服 過(guò)去，消防員用他們的大胡子過(guò)濾濃煙，用他們裸露的雙手和耳朵感覺(jué)溫度。今天，消防員有了特殊的，可以保護(hù)他們?cè)诨馂?zāi)區(qū)工作更長(zhǎng)時(shí)間的專用消防裝置。特殊消防服 為了保護(hù)消防員，發(fā)明了溫度探測(cè)器。該系統(tǒng)可以探測(cè)溫度，并且在溫度過(guò)高時(shí)發(fā)出警報(bào)。然而，現(xiàn)在市場(chǎng)上買(mǎi)得到的探測(cè)器有以下幾個(gè)方面的缺陷：太沉，體積大，不夠靈敏或探測(cè)的溫度不夠準(zhǔn)確。 特殊消防服 系統(tǒng)存在的技術(shù)矛盾是：如果要提高探測(cè)的準(zhǔn)確性，就不得不在消防夾克上安裝更多的探測(cè)器，妨礙了消防員的活動(dòng)。 得到兩組技術(shù)矛盾： 1) 提高測(cè)定精度，但增加了系統(tǒng)的質(zhì)量 2) 提高測(cè)定精度，但

13、增大了系統(tǒng)的體積特殊消防服 1) 提高測(cè)定精度，但增加了系統(tǒng)的質(zhì)量提高測(cè)定精度，但增加了系統(tǒng)的質(zhì)量 技術(shù)矛盾矩陣：技術(shù)矛盾矩陣：28/2 = 28 35 25 26 得到的創(chuàng)新原理是：得到的創(chuàng)新原理是： 28#創(chuàng)新原理：機(jī)械系統(tǒng)替代創(chuàng)新原理：機(jī)械系統(tǒng)替代 35#創(chuàng)新原理：物理或化學(xué)參數(shù)變化創(chuàng)新原理：物理或化學(xué)參數(shù)變化 25#創(chuàng)新原理：自服務(wù)創(chuàng)新原理：自服務(wù) 26#創(chuàng)新原理：復(fù)制創(chuàng)新原理：復(fù)制 特殊消防服 2) 提高測(cè)定精度，但增大了系統(tǒng)的體積。 技術(shù)矛盾矩陣：技術(shù)矛盾矩陣：28/7 = 32 13 6 得到的創(chuàng)新原理是：得到的創(chuàng)新原理是： 32#創(chuàng)新原理：改變顏色；擬態(tài)創(chuàng)新原理：改變顏色；擬態(tài)

14、 13#創(chuàng)新原理：反向作用創(chuàng)新原理：反向作用 6#創(chuàng)新原理：多用性創(chuàng)新原理：多用性 特殊消防服 應(yīng)用TRIZ理論的分離原則。分離原則包含兩個(gè)方面： 1) 時(shí)間分離 不是任何時(shí)刻都需要探測(cè)系統(tǒng)。在不很重要或不很關(guān)鍵的時(shí)候，無(wú)需使用探測(cè)系統(tǒng)。探測(cè)系統(tǒng)的使用取決于外部條件。 2) 空間分離 探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該能夠被分成幾個(gè)部分。不同的部分有不同的設(shè)計(jì)使用方法。 物理矛盾解決思路 A 應(yīng)用28#創(chuàng)新原理 建議：通過(guò)電場(chǎng)，磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)物體間的相互作用。 要解決的問(wèn)題：想要增加探測(cè)精度，就不得不增加探測(cè)器的數(shù)量。 解決方向：改變探測(cè)器內(nèi)部傳感器和電源的連接方式，變有線連接為無(wú)線連接。 解決方案：在消防夾克上

15、安裝能發(fā)送信息給中央處理器的無(wú)線傳感器。這樣，只需一個(gè)電池和報(bào)警器即能滿足要求。 B 應(yīng)用6#創(chuàng)新原理 建議：把實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能的多個(gè)物體合并成實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能的一個(gè)物體。 要解決的問(wèn)題：溫度探測(cè)，濕度探測(cè)和當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)（如被濃煙熏倒）及時(shí)報(bào)警的功能分別由不同的探測(cè)器完成，使整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量增加。 解決方向：把不同功能的探測(cè)器合并成一臺(tái)綜合探測(cè)器 解決方案：不需要三個(gè)功能獨(dú)立的探測(cè)器。通過(guò)金屬線把各探測(cè)器內(nèi)部的傳感器相互連接起來(lái)，并且使用一個(gè)電源和警報(bào)系統(tǒng)作為中央處理單元。這些傳感器通過(guò)金屬線連接到中央處理單元。 C 應(yīng)用分離原則 建議：把探測(cè)系統(tǒng)分成幾個(gè)部分。 要解決的問(wèn)題：提高探測(cè)系統(tǒng)在使用中的靈活性。 解決方向：把探測(cè)器中的傳感器和電源/報(bào)警器分開(kāi) 解決方案：