TRIZ創(chuàng)新方法概述課件

1、第八章 創(chuàng)新方法概述第一節(jié) 概述第二節(jié) 的起源第三節(jié) 的核心思想第四節(jié)發(fā)明的級別第1頁，共20頁。第一節(jié) 概述【案例 】俄羅斯套娃和樂扣飯盒風靡世界的發(fā)明俄羅斯套娃和樂扣飯盒， 雖然在功能、 形狀、 材料等方面大不相同， 但如果我們從原理的角度進行分析， 就會發(fā)現它們應用了相同的原理， 即把一個物體嵌入另外一個物體， 然后將這兩個物體再嵌入第三個物體， 以此類推。如果能有人能進行類似系統(tǒng)化的研究， 將眾多的最佳解決方法進行系統(tǒng)化的總結， 再將其轉化成若干明確的 “ 規(guī)則” ， 進而發(fā)展成具有完整 “ 模型” 的方法學作為指導實踐的理論， 豈不會使發(fā)明創(chuàng)造變得事半功倍? 終于有人完成了這一創(chuàng)舉，

2、 這個人就是蘇聯(lián)偉大的創(chuàng)造學家、 發(fā)明家根里奇阿奇舒勒 ( ) 。下一頁返回第2頁，共20頁。第一節(jié) 概述在 世紀中葉， 阿奇舒勒和他的同事們在研究了來自世界各國的上百萬個專利 ( 其中包含二十多萬個高水平發(fā)明專利) 的基礎上， 提出了的一套體系相對完整的 “ 發(fā)明問題解決理論” ， 為學習如何發(fā)明、 創(chuàng)造及實踐應用提出了新的可能性。上一頁返回第3頁，共20頁。第二節(jié) 的起源一、 的發(fā)展歷程 年， 年僅 歲的阿奇舒勒因出色的發(fā)明才能而成為蘇聯(lián)里海艦隊專利部的一名專利審查員。 從此開始， 他有機會接觸并對大量的專利進行分析研究， 開始了對 長達五十多年的研究。阿奇舒勒通過研究發(fā)現， 發(fā)明是有一定

3、規(guī)律的， 即發(fā)明過程中應用的科學原理和法則是客觀存在的， 大量發(fā)明面臨著相同的基本問題和矛盾。 人們在不同的技術領域不斷重復使用相同的技術發(fā)明原理和相應的問題解決方案。 因此， 如果能對已有的知識進行提煉、 重組，并形成系統(tǒng)化的理論， 就可以用來指導后來者的發(fā)明創(chuàng)造、 創(chuàng)新和產品開發(fā)。下一頁返回第4頁，共20頁。第二節(jié) 的起源在此思想的指導下， 阿奇舒勒帶領蘇聯(lián)的專家們一起經過半個多世紀的探索， 對數以百萬計的專利文獻和自然科學知識加以搜集、 整理、 研究、 提煉， 終于建立起了一整套體系化的、 實用的解決發(fā)明問題的理論和方法體系， 這就是 。 在當時， 由于處于冷戰(zhàn)時期， 該理論未被西方國家

4、所掌握。 直至大批 的研究人員在蘇聯(lián)解體后移居到歐美， 才被系統(tǒng)地傳入西方國家， 在短時間內引起了學術界和企業(yè)界的廣泛關注。 特別是當 傳入美國后， 學者們在密歇根州等地建立了 研究咨詢機構， 繼續(xù)進行深入研究， 使 得到了更加深入的應用和發(fā)展。上一頁下一頁返回第5頁，共20頁。第二節(jié) 的起源二、 在中國的發(fā)展 世紀 年代中期， 我國的部分科技工作者和學者們開始學習和應用 ， 并做了相關資料的翻譯和技術跟蹤工作。 世紀 年代中后期， 我國部分高校開始跟蹤、 研究， 在本科生和研究生課程中逐漸引入 ， 并對其進行了持續(xù)的研究和應用。 從 世紀開始， 的應用范圍擴展至企業(yè)界。 近年來， 作為一種實

5、用的創(chuàng)新方法學， 其越來越受到企業(yè)界和科技界的青睞。 年， 國際 認證進入中國， 中國的 研究工作開始同國際接軌。 年， 國家科學技術部從建設創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略高度出發(fā)， 提出大力開展技術創(chuàng)新方法工作， 并和部分地方政府的科技廳展開了大范圍的 推廣與普及活動， 是中國為 的發(fā)展做出新的重要貢獻的標志。上一頁下一頁返回第6頁，共20頁。第二節(jié) 的起源 年， 國家科學技術部、 教育部、發(fā)展和改革委員會、 中國科學技術協(xié)會等部委、 協(xié)會聯(lián)合發(fā)布了 關于加強創(chuàng)新方法工作的若干意見 ， 明確了創(chuàng)新方法工作的指導思想、 工作思路、 重點任務及其保障措施等。 到 年， 全國的 批共 個省 ( 區(qū)、 市) 開展

6、了以 理論體系為主的創(chuàng)新方法的推廣應用工作。三、 經典 的內涵體系( 一) 技術系統(tǒng)進化法則( 二) 最終理想解 ( )( 三) 個發(fā)明原理( 四) 個工程參數和阿奇舒勒沖突矩陣上一頁下一頁返回第7頁，共20頁。第二節(jié) 的起源( 五) 物理沖突和分離原理( 六) 物場分析模型( 七) 發(fā)明問題的標準解法( 八) 發(fā)明問題解決算法 ( )( 九) 科學效應和現象知識庫經典 所包含內容的經典描述如圖 所示。上一頁返回第8頁，共20頁。第三節(jié) 的核心思想【案例 】干果去皮方法在脫除干果的果皮時， 是將待去皮的干果置于高壓環(huán)境中， 使干果內部的壓力升高， 當干果內、 外壓力平衡后迅速去除干果外部的壓力

7、， 使之達到常壓， 干果即由于內、 外壓力差而使果皮爆裂， 達到去皮的目的?！景咐?】鉆石的切割方法鉆石其實就是經過打磨的金剛石， 其非常堅硬， 常用于切割其他物品， 那么金剛石自身該如何被切割呢? 可以利用金剛石內部的細微裂紋， 通過壓力的突然改變， 使金剛石按內部的裂紋裂開， 便輕松完成了切割。下一頁返回第9頁，共20頁。第三節(jié) 的核心思想【案例 】管道內部過濾網的清洗方法管道過濾網的作用是過濾管內的雜質， 保護閥門、 水泵等設備的正常運轉。 但長期使用后， 污物將牢固地聚集在過濾網的表面或網孔內， 會嚴重影響過濾效果。 過濾網的清洗十分困難， 我們可以使管道內過濾網內表面和外表面形成壓力

8、差， 當壓力差達到預設值時， 自清洗循環(huán)便啟動， 突然產生一股吸力強勁的反沖洗水將過濾網上的污物清洗干凈， 并直接排出。以上三個案例來自食品加工、 工業(yè)等不同的領域， 解決的是脫殼、 切割和清洗三個不同的問題， 但是， 它們使用了同一個原理 “ 瞬間壓力差” 。上一頁下一頁返回第10頁，共20頁。第三節(jié) 的核心思想我們可以用相同的原理去解決不同領域產生的不同問題。 根據這一發(fā)現， 阿奇舒勒決定從專利中尋找解決問題時潛在的、 最常用的方法。 基于這一思想， 阿奇舒勒和他的團隊對不同工程領域的專利進行了歸納、 整理和總結， 凝練出了專利中解決問題最常應用的一些方法和原理。 因此， 的第一個核心思想

9、是: 不同行業(yè)遇到的問題， 可以采用相同的原理予以解決。在研究專利的過程中， 阿奇舒勒還有另一個發(fā)現和想法: 技術系統(tǒng)或產品的進化和發(fā)展不是隨機的， 而是遵循著一定的客觀規(guī)律。 也就是說， 技術系統(tǒng)或產品改進和發(fā)展的過程是類似的， 比如說功能會越來越豐富， 自動化程度會越來越高等。 正是因為產品發(fā)展的規(guī)律性的存在， 所以各國的發(fā)明家往往在改進同一產品時， 最終會得到相同的改進方案。上一頁下一頁返回第11頁，共20頁。第三節(jié) 的核心思想于是阿奇舒勒將技術系統(tǒng)發(fā)展和進化過程中遵循的規(guī)律進行了歸類， 總結出一條條的進化路線和進化法則， 每條法則代表著技術系統(tǒng)在某一方面的發(fā)展趨勢。 根據這些進化法則，

10、 我們在設計產品時就可以預測產品今后的發(fā)展方向， 并依據進化路線的提示去設計和改進產品。 這里所提到的法則， 在 中被稱為技術系統(tǒng)的進化法則。 比如: 結構動態(tài)性進化法則。 結構動態(tài)性進化法則描述的規(guī)律是: 產品在進化發(fā)展的過程中， 結構上的柔性和動態(tài)性將會增強， 沿著以下順序向前發(fā)展: 剛性體單鉸鏈多鉸鏈彈性體粉末液體/ 氣體場。 例如: 鍵盤的演變過程。 最早發(fā)明的鍵盤是一體化鍵盤， 即剛性鍵盤， 后來有了折疊鍵盤。 隨后有人發(fā)明了完全柔性的硅膠鍵盤， 它能卷起來儲放。 之后是觸摸式的液晶輸入屏， 由介于固體與液體之間的液晶分子組成。上一頁下一頁返回第12頁，共20頁。第三節(jié) 的核心思想再

11、之后就是場鍵盤， 場鍵盤是用紅外投影投射到桌面上， 操作者直接在虛擬鍵盤上完成輸入。 由此可見， 鍵盤結構形態(tài)的發(fā)展就是在按照上述進化法則演化的。 進化法則是一種揭示產品發(fā)展方向的有效工具。 因此， 的第二個核心思想是:產品或技術系統(tǒng)的發(fā)展不是隨機的， 而是按照一定的規(guī)律在發(fā)展和進化。發(fā)明原理和技術系統(tǒng)進化法則是 體系中最早產生的兩項內容， 二者體現了 的兩個核心思想， 同時是 體系中所有工具的精髓所在。上一頁返回第13頁，共20頁。第四節(jié)發(fā)明的級別一、 發(fā)明 個級別的劃分發(fā)明 個級別的劃分如表 所示。( 一) 第 級發(fā)明第 級發(fā)明是最小型發(fā)明。 它是指在本領域范圍內的正常設計， 對產品的單獨組件做簡單的改進， 但這些改進并不會影響產品系統(tǒng)的整體結構的發(fā)明。 ( 二) 第 級發(fā)明第 級發(fā)明是小型發(fā)明。 它是指對現有系統(tǒng)某一個組件進行改進或使其發(fā)生變化， 并解決了技術矛盾的發(fā)明。( 三) 第 級發(fā)明第 級發(fā)明是中型發(fā)明。下一頁返回第14頁，共20頁。第四節(jié)發(fā)明的級別( 四) 第 級發(fā)明第 級發(fā)明是大型發(fā)明。 ( 五) 第 級發(fā)明第 級發(fā)明是特大型發(fā)明。絕大多數發(fā)明屬于第 級、 第 級和第 級， 而真正推動技術文明進步的發(fā)明是第 級發(fā)明。 但第 級發(fā)明的數量相當稀少， 屬于能夠改變世界的發(fā)明。二、 發(fā)明級別劃分的重要性發(fā)明的級別越高，