創(chuàng)造發(fā)明技法TRIZ課件

創(chuàng)造發(fā)明技法與專利申請漫談

阿奇舒勒通過對大量的發(fā)明專利的研究發(fā)現(xiàn)，大約只有20%自由的專利才稱得上是真正的創(chuàng)新，許多宣稱為專利的技術(shù)，其實(shí)早已在其他的產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)并被得到應(yīng)用過。所以，阿奇舒勒認(rèn)為如果跨產(chǎn)業(yè)間的技術(shù)能夠更充分地交流，一定可以更早開發(fā)出優(yōu)化的技術(shù)。同時(shí)，阿奇舒勒也堅(jiān)信發(fā)明的原理一定是客觀存在的，如果掌握這些原理，不僅可以提高發(fā)明的效率、縮短發(fā)明的周期，而且能夠使發(fā)明問題更有預(yù)見性。如果一個(gè)發(fā)明原理融合了物理、化學(xué)等學(xué)科，相應(yīng)此原理將超越領(lǐng)域的限制，可應(yīng)用到其他行業(yè)中去。為此，阿奇舒勒對大量的專利進(jìn)行了研究、分析、總結(jié)，提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40個(gè)發(fā)明原理。當(dāng)前，40個(gè)發(fā)明原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到微電子、醫(yī)學(xué)、管理、文化教育等當(dāng)今社會的各個(gè)領(lǐng)域，40個(gè)發(fā)明原理的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了不計(jì)其數(shù)的專利發(fā)明。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理序號名稱序號名稱序號名稱1分割15動(dòng)態(tài)化29氣體與液體結(jié)構(gòu)2抽取16不足或超額行動(dòng)30柔性外殼或薄膜3局部質(zhì)量17一維變多維31多孔材料4非對稱18機(jī)械振動(dòng)32改變顏色5合并19周期性動(dòng)作33同質(zhì)性6普遍性20有效作用的連續(xù)性34拋棄與再生7嵌套21緊急行動(dòng)35物理/化學(xué)狀態(tài)變化8配重22變害為利36相變9預(yù)先反作用23反饋37熱膨脹10預(yù)先作用24中介物38加速氧化11預(yù)先應(yīng)急措施25自服務(wù)39惰性環(huán)境12等勢原理26復(fù)制40復(fù)合材料13逆向思維27一次性用品14曲面化28機(jī)械系統(tǒng)的替代TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理在玻璃批量生產(chǎn)線上，對玻璃先進(jìn)行加熱然后再進(jìn)行加工，加工完成后的玻璃仍處于通紅狀態(tài)，需要將其輸送到指定位置直至冷卻下來。現(xiàn)在的問題是，因?yàn)椴Ａн€處于高溫，呈現(xiàn)柔軟的狀態(tài)，在滾軸傳輸線的輸送過程中會因?yàn)橹亓ο麓苟斐勺冃危瑢?dǎo)致玻璃表面凹凸不平，后續(xù)需要大量的打磨工作來進(jìn)行修正。年輕的工程師提出將傳輸線上的滾軸直徑做到盡量小，以減少玻璃懸空的面積，提高玻璃的平度。

“我們可以將滾軸直徑像火柴棍一樣細(xì)，”年輕的工程師說，“組成一個(gè)傳輸線”。

“那么，每米長度內(nèi)將有大約500

個(gè)滾軸，安裝時(shí)需要像做珠寶首飾一樣細(xì)致?！崩瞎こ處熣f，“想一想這個(gè)傳輸線的造價(jià)。”

“我認(rèn)為我們不能再考慮滾軸傳輸線，”一位工程師說，“最好用新的方法來替代它?！?/p>

“有什么號辦法呢？”年輕的工程師說道。

突破常規(guī)思維的限制，將滾軸直徑無限縮小，小到頭發(fā)絲、1/100

毫米、1/1000

毫米、1/10000

毫米??一直分割下去，會是什么呢？物質(zhì)呈現(xiàn)分子、原子狀態(tài)。

解決方案是：用熔化的錫來代替滾軸。傳輸線是一個(gè)長長的、盛滿熔化錫的槽子。由于錫的熔點(diǎn)低而沸點(diǎn)高，正適合通紅的玻璃板的冷卻溫度區(qū)間，熔化錫在重力作用下，會呈現(xiàn)出一個(gè)絕對平面，可以很好地滿足此工序的要求。

而基于這個(gè)解決方案，又出現(xiàn)了很多的專利，比如給錫通電可以與磁鐵一起作用，來完成對玻璃的成型加工。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理2.抽取抽取原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①將物體中“負(fù)面”的部分或特征抽取出來如：由于壓縮機(jī)用于壓縮空氣，所以將嘈雜的壓縮機(jī)放在室外。②只從物體中抽取必要的部分或特征如：用狗叫聲，作為報(bào)警器的報(bào)警聲，而不用養(yǎng)一條真正的狗。TRIZ故事：裁縫量衣服制作新裝的故事TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

莫里哀將普托斯帶到鏡子前，然后讓裁縫對著鏡子里的普托斯進(jìn)行測量，一個(gè)兩難的問題得到了解決。這里，莫里哀使用的就是抽取原理，將普托斯影響抽取出來，有效地化解了普托斯和裁縫之間的矛盾。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理大仲馬在小說《三個(gè)火槍手》中，描述了普托斯是如何在裁縫店定制新裝的。

普托斯不允許裁縫接觸他的身體，裁縫無法量體，僵持之中，劇作家莫里哀來到了裁縫店。發(fā)明原理3.局部質(zhì)量局部質(zhì)量原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①將物體或外部環(huán)境的同類結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成異類結(jié)構(gòu)如：采用溫度、密度或壓力的梯度，而不用恒定的溫度、密度和壓力。②使物體的不同部分實(shí)現(xiàn)不同的功能如：帶橡皮擦的鉛筆，帶起釘器的榔頭，多功能的工具。③使物體的每一部分處于最有利于其運(yùn)行的條件下如：快餐飯盒中設(shè)置不同的區(qū)域來存放熱、冷食物和湯。TRIZ故事：上面有小孔的巨大過濾器TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理4.非對稱非對稱原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①用非對稱形式取代傳統(tǒng)的對稱形式如：非對稱容器或者對稱容器中的非對稱的攪拌葉片可提高混合的效率（工程攪拌機(jī)）；模具設(shè)計(jì)中，兩邊采用不同直徑的定位銷，以免混淆；非對稱衣襟的衣服。②如果對象已經(jīng)是非對稱，增加非對稱的程度如：將圓形的墊片改成橢圓形，甚至特別的形狀以提高密封程度。TRIZ故事：聰明的氣罐TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理5.合并合并原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①合并空間上的同類或相鄰的物體或操作如：網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)人計(jì)算機(jī)；并行處理計(jì)算機(jī)中的多個(gè)微處理器；合并2部電梯來提升一個(gè)寬大的物體（拆除連接處的隔板）。②合并時(shí)間上的同類或相鄰的物體或操作如：把百葉窗的窄條連接起來；同時(shí)分析多項(xiàng)血液指標(biāo)的醫(yī)療診斷儀器；現(xiàn)代冷熱水龍頭，調(diào)溫通過轉(zhuǎn)動(dòng)完成，將過去的兩個(gè)水龍頭合并為一個(gè)水龍頭。TRIZ故事：玻璃磨角TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理6.普遍性普遍性原理體現(xiàn)在一個(gè)方面：使得物體或物體的一部分實(shí)現(xiàn)多種功能，以替代其他部分的功能。如：內(nèi)部裝有牙膏的牙刷柄；將汽車上的小孩安全座位轉(zhuǎn)變成小推車；在船上種上棕櫚樹可桅桿。TRIZ故事：中國古代商船的一物多用TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

渥倫哥爾船長（阿奇舒勒筆下的一位主人公，阿奇舒勒經(jīng)常使用科幻小說的形式，進(jìn)行TRIZ相關(guān)知識的講解和傳播。）經(jīng)常應(yīng)用一物二用來產(chǎn)生發(fā)明。

比如船上的壓艙物，常規(guī)的是用水或沙子。但渥倫哥爾船長卻使用土作為壓艙物。在土中種上可以生長的棕櫚樹，棕櫚樹又用來作為船的桅桿。

這就是普遍性原理的應(yīng)用。發(fā)明原理7.嵌套嵌套原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①將第一個(gè)物體嵌入第二個(gè)物體，然后將這兩個(gè)物體嵌入第三個(gè)物體…

如：（一組)量杯；玩具俄羅斯套娃。②讓物體穿過另一個(gè)物體的空腔如：伸縮天線；變焦鏡頭。TRIZ故事：火星車的輪子TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

將重物放得非常低以接近火星的地面，以降低車子的重心而且在火星車?yán)锩妗！彼f。

隨后，一個(gè)基于嵌套原理的解決方案展示了出來：

在火星車的輪胎里放置球形重物，這些重物可以滾動(dòng)，總處在輪胎的最下面，以最低的重心保持火星車的穩(wěn)定。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

一個(gè)科幻故事里描述了一次火星探險(xiǎn)。宇宙飛船降落在一個(gè)石頭山谷，宇航員乘坐一兩火星車開始火星之旅。這個(gè)特型火星車有巨大的輪胎，當(dāng)行駛到陡坡時(shí)，很容易在石頭的顛簸下翻車。怎么辦？

這個(gè)問題刊登在一本雜志上，收到了大量的讀者來信，提供解決辦法：

在火星車的下面懸掛重物，降低整車的重心，增加穩(wěn)定性；

將輪胎的氣放出一半，輪胎下陷，增加穩(wěn)定性；

在火星車的兩邊分別多安裝一只輪胎；

讓宇航員探出身體來保持車子的平衡；

??

上面的各種建議，確實(shí)能改善火星車的穩(wěn)定性，但明顯都帶來另一些問題，比如：降低了火星車的運(yùn)動(dòng)性能，降低了車速，讓火星車變得更復(fù)雜，增加宇航員的危險(xiǎn)性等。

由于以上正反兩方面問題的存在，有一位讀者干脆建議：“什么辦法都沒有了，讓宇航員走路吧！”

這個(gè)問題似乎是一個(gè)難以解決的問題。發(fā)明原理8.配重配重原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①將一個(gè)物體與另一個(gè)產(chǎn)生提升力的物體組合，來補(bǔ)償其重量如：在一捆原木中加入泡沫材料，使之更好地漂?。挥脷馇驊覓鞆V告條幅。②通過與環(huán)境（利用氣體、液體的動(dòng)力或浮力等）的相互作用實(shí)現(xiàn)物體重量的補(bǔ)償如：飛機(jī)機(jī)翼形狀可以減小上面空氣的密度，增加機(jī)翼下面空氣的密度，從而產(chǎn)生提升力；水翼可使整只船或部分露出水面，減小阻力。TRIZ故事：緊急迫降的飛機(jī)的運(yùn)輸問題TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理9.預(yù)先反作用預(yù)先反作用原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①預(yù)先施加反作用如：在溶液中加入緩沖劑來防止高PH值帶來的危害。②如果物體處于受拉伸工作狀態(tài)，則預(yù)先施加壓力如：在澆注混凝土之前，對鋼筋進(jìn)行預(yù)壓處理。TRIZ故事：海面上輸送淤泥的管道—讓暴風(fēng)雨來得更猛烈些吧TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

管道不必浮于水面，而是沉入海水中。暴風(fēng)雨的影響被消除了。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在靠近岸邊約5

公里的海上，一只挖泥船正在為航道進(jìn)行清理工作，挖出的混著海水的泥巴通過一條管道被抽送到岸上，為保證管道浮在水面，管道上捆綁著一長溜的浮桶。

“天氣預(yù)報(bào)說一場暴風(fēng)雨即將來臨！”船長說，“我們要立即停止工作，將管道拆開并帶回岸上。暴風(fēng)雨過后再帶回來安裝。大家行動(dòng)要快，必須在暴風(fēng)雨來臨之前完成?！?/p>

“沒有別的辦法，”船員們說，“如果暴風(fēng)雨將管道破壞，情況會更糟，趕快拆卸?！薄?/p>

司機(jī)事先在油罐內(nèi)掛了一個(gè)桶，當(dāng)油罐中注滿食用油時(shí)，桶中就盛滿了食用油。但是卸油后，桶中的油卻保存了下來。司機(jī)隨后伺機(jī)取出這一桶油。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

一家糧油公司購買的食用油，用油罐車來運(yùn)裝，每罐可裝3000

升。但老板發(fā)現(xiàn)每次卸出的油都短缺30

升，經(jīng)過核準(zhǔn)流量儀，檢查封條和所有可能漏油部位后，沒有找到短缺的原因。

沒辦法，請來了老偵探調(diào)查這個(gè)問題，老偵探進(jìn)行了暗地跟蹤，發(fā)現(xiàn)油罐車在運(yùn)送途中沒有停過車，但依然短缺了30

升，連老偵探也百思不得其解。發(fā)明原理11.預(yù)先應(yīng)急措施預(yù)先應(yīng)急措施原理：針對物體相對較低的可靠性，預(yù)先準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)急措施如：降落傘；消防措施；給飛機(jī)裝上大降落傘；俄沙皇害怕敵人害他，就每天服用少量的毒藥培養(yǎng)抗毒性，以致后來想自殺都沒成功；流感疫苗。TRIZ故事：冬季北方屋檐下危險(xiǎn)的冰柱TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理12.等勢原則等勢原則原理：在勢能場中，避免位置的改變。如：電子線路設(shè)計(jì)中，避免電勢差大的線路相鄰；在兩個(gè)不同高度水域之間的運(yùn)河上的水閘。TRIZ故事：城市中心廣場上古塔沉降的測量問題TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

拿2

根玻璃管，一個(gè)安裝在塔上，一個(gè)安裝在公園的墻壁上，用膠管將其連接起來，然后灌入液體，就組成一個(gè)水平儀，兩只玻璃管中的液體應(yīng)保持同樣的高度，我們在玻璃管上標(biāo)出這個(gè)高度。如果古塔下沉，則塔上的玻璃管內(nèi)液體會升高。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

城市的中心廣場有一座古塔，似乎在逐漸下沉。名勝古跡保護(hù)委員會前來測量研究這個(gè)古塔的下沉問題。測量的第一步是要選擇一個(gè)高度不變的水平基準(zhǔn)，并且在塔上可以看到這個(gè)基準(zhǔn)以便進(jìn)行比較測量。

很可能廣場周圍建筑也在一起下沉，所以需要尋找一個(gè)遠(yuǎn)離古塔而且高度不變的基準(zhǔn)，最后他們選擇了遠(yuǎn)離古塔1500

英尺以外的一個(gè)公園的墻壁，但古塔和公園的墻壁之間被高層建筑物遮擋住了，無法直接進(jìn)行測量。

“非常復(fù)雜的情況，”測量員沉思后說，“看來我們得求助于其他的專家。”。發(fā)明原理13.逆向思維逆向思維原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①顛倒過去解決問題的辦法如：為了松開過盈配合的兩個(gè)零件，冷卻里面的零件而不是加熱外面的零件。②使物體的活動(dòng)部分改為固定的，固定的部分改為活動(dòng)的如：旋轉(zhuǎn)部件而不是旋轉(zhuǎn)工具；健身跑步機(jī)。③翻轉(zhuǎn)物體（或過程）如：通過翻轉(zhuǎn)容器以倒出里面的物體；將杯子倒置以便從下面噴水清洗。TRIZ故事：酒心巧克力糖的制作TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理發(fā)明原理14.曲面化曲面化原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①將直線、平面用曲線、曲面替代，立方體結(jié)構(gòu)改為球體結(jié)構(gòu)如：在建筑中采用拱形或圓屋頂來增加強(qiáng)度；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，用圓角避免應(yīng)力集中。②采用滾筒、球體、螺旋狀等結(jié)構(gòu)如：圓珠筆的球狀筆尖使得書寫流利，而且提高了壽命。③從直線運(yùn)動(dòng)改成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力如：用洗衣機(jī)甩干衣物，替代原來擰干的辦法。TRIZ故事：具有一個(gè)面和一條邊的莫比烏斯環(huán)TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

“是的，乍看起來是不可能的，”格里爾說，“但是，你如果將紙條的一端扭轉(zhuǎn)180

度，再將紙條對接起來，會出現(xiàn)什么情況？”

不里爾頓將紙條一端扭轉(zhuǎn)180

度后對接，然后黏貼起來。

“現(xiàn)在把你的食指伸到紙面上。”格里爾靜靜地說。

不里爾頓已經(jīng)明白了這位智者同伴的智慧，他移開了自己的手指?！拔叶?！現(xiàn)在不再是分開的2

個(gè)面，只有一個(gè)連續(xù)的面”。

這就是以著名的德國數(shù)學(xué)家莫比烏斯命名的“莫比烏斯環(huán)”。

很多人利用這個(gè)奇妙的“莫比烏斯環(huán)”來獲得發(fā)明。大約有100

多項(xiàng)專利均是基于這個(gè)奇妙的環(huán)。有砂帶機(jī)、錄音機(jī)、皮帶過濾器等。

“莫比烏斯環(huán)”正是曲面化原理的典型代表。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

科幻故事《黑暗的墻》中，哲人格里爾手里拿著一張紙，對同伴不里爾頓說：“這是一個(gè)平面，它有2

個(gè)面。你能設(shè)法讓這2

個(gè)面變成一個(gè)面嗎？”

不里爾頓驚奇地看著格里爾說：“這是不可能的。”

。發(fā)明原理15.動(dòng)態(tài)化動(dòng)態(tài)化原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①使物體或其環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)，以使其在每個(gè)動(dòng)作階段的性能達(dá)到最佳如：汽車的可調(diào)節(jié)式方向盤（后視鏡、座位）等。②把物體分成幾部分，各部分之間可相對改變位置如：折疊椅；筆記本電腦。③將不動(dòng)的物體改變?yōu)榭蓜?dòng)的，或具有自適應(yīng)性如：用來檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的柔性的內(nèi)孔窺視儀；醫(yī)療檢查中用到的柔性狀結(jié)腸鏡。TRIZ故事：神奇的不倒翁TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

總裁說：“新專利645661

號頒發(fā)給了發(fā)明家柴茲塞夫的一款新型不倒翁?！?/p>

工程師們圍過來看這個(gè)新玩具，發(fā)現(xiàn)它與傳統(tǒng)的不倒翁不同的是內(nèi)部安裝了滑槽，重物可以沿著滑槽滑動(dòng)，所以，這個(gè)新的不倒翁可以倒立和平躺。

“哦，這是動(dòng)態(tài)性原理?！笨偣こ處熢u論道，“重物原來是固定的，現(xiàn)在可移動(dòng)了?！?/p>

“讓我們依據(jù)動(dòng)態(tài)性原理，發(fā)明一個(gè)更動(dòng)態(tài)的不倒翁吧！”總裁說。

于是，一個(gè)基于動(dòng)態(tài)化原理的新方案產(chǎn)生了。

將重物分成兩部分，而且都可以滑動(dòng)，這樣，重心會不斷移動(dòng)和變化，不倒翁的晃動(dòng)頻率會不斷地變化，顯得更有趣。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

玩具公司的總裁召集工程師們開會。

總裁問道：“我們能不能在不倒翁的基礎(chǔ)上發(fā)明一種新的玩具？”

大家說不倒翁很早就被發(fā)明出來了，還能挖掘出什么新意呢？

“這種玩具太簡單了，”一位年輕的工程師叫道，“沒什么可增加或減少的。”

。發(fā)明原理16.不足過超額行動(dòng)不足或超額行動(dòng)原理：如果用現(xiàn)在的方法很難完成任務(wù)的100%，可用同樣的方法完成“稍少”或“稍多”一點(diǎn)，問題可變得相當(dāng)容易解決如：大型船只的建造在船廠完成一部分，其余的到現(xiàn)場安裝。TRIZ故事：大型鋼管的切割—速度與切割速度的完美匹配TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

可以事先將帶狀原材料鋼板進(jìn)行切割，但是不能完全切斷，要保留部分連接以保證彎卷焊接過程中的足夠連接強(qiáng)度，這樣，在后續(xù)切割中，只切斷那部分保留的部位就可以了。

最后，以一個(gè)振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)鋼管的切割，生產(chǎn)效率得到了大幅提升。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

現(xiàn)在要生產(chǎn)一種直徑1

米、長度12

米的鋼管。原材料為帶狀卷料，在鋼管彎卷焊接設(shè)備上進(jìn)行加工，此設(shè)備以連續(xù)的2

米、秒的速度輸出焊接完成的鋼管，所以，需要每6

秒完成一次切割。因?yàn)榍懈钤O(shè)備的電鋸切割這1

米直徑的鋼管需要一定的時(shí)間才可以完成，而鋼管在連續(xù)向前輸出，所以切割設(shè)備得與在鋼管同步前進(jìn)中進(jìn)行切割，切割完成后海需要快速返回到原來的位置，以開始對下一段鋼管的切割，切割和返回的動(dòng)作需要在6

秒之內(nèi)完成。

現(xiàn)在的矛盾是，切割設(shè)備的功率選擇和移動(dòng)速度產(chǎn)生了矛盾，大功率的設(shè)備切割速度快但比較笨重、移動(dòng)起來緩慢，小功率的設(shè)備比較輕巧，可快速移動(dòng)但切割時(shí)間會比較長。

工程部被要求來解決這個(gè)問題，工程師們陷入了激烈的爭論，最后折中方案似乎占據(jù)了上風(fēng)，那就是降低鋼管彎卷焊接設(shè)備的輸出速度。

“難道我們非得降低焊接設(shè)備的鋼管輸出速度嗎？”總工程師說，“如果將輸出速度降低到1

米/秒，我們的生產(chǎn)率將降低一半，根本無法按時(shí)交貨。”

。發(fā)明原理17.一維變多維一維變多維原理體現(xiàn)在四個(gè)方面：①將物體從一維變到二維或三維空間如：螺旋梯可以減少所占用房間的面積。②用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)如：多碟CD機(jī)可以增加音樂的時(shí)間，豐富選擇。③使物體傾斜或側(cè)向放置如：自動(dòng)裝卸車。④使用給定表面的“另一面”如：PCB板采用兩面焊接元器件。TRIZ故事：兒童自行車的四個(gè)輪子TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

美國帕杜大學(xué)的工業(yè)設(shè)計(jì)師發(fā)明出了一種“變身三輪車”，當(dāng)騎車者加速時(shí)，它的2

個(gè)后輪會靠的越來越近，而減速或停車時(shí)，2

個(gè)后輪又會分開，騎車者根本不用擔(dān)心車子會側(cè)翻。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

對很多人來說，學(xué)騎自行車可能是件令人煩惱的事，經(jīng)常會摔倒，尤其是兒童學(xué)騎自行車時(shí)可能會產(chǎn)生危險(xiǎn)。發(fā)明原理18.機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)原理體現(xiàn)在五個(gè)方面：①讓物體處于振動(dòng)狀態(tài)如：電動(dòng)剃須刀。②對有振動(dòng)的物體，則增加振動(dòng)的頻率（甚至到超聲波）如：振動(dòng)送料器。③使用物體的共振頻率如：用超聲波共振來粉碎膽結(jié)石或腎結(jié)石。④用壓電振動(dòng)器替代機(jī)械振動(dòng)器如：石英晶體振蕩驅(qū)動(dòng)高精度的鐘表。⑤使用超聲波和電磁場振蕩耦合如：在高頻爐內(nèi)混合合金，使混合均勻。TRIZ故事：化工爐內(nèi)液面測量改為測量空氣體積的振蕩頻率TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

利用振動(dòng)的原理，測量容器中液面以上的空氣部分的共振頻率，得到空氣部分的變化量，從而準(zhǔn)確推算出液面的細(xì)微變化量。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

化工廠車間里，一種強(qiáng)腐蝕性的液體裝在一個(gè)巨大的容器中，生產(chǎn)時(shí)，讓液體從容器流向反應(yīng)器，但進(jìn)入反應(yīng)器的液體量需要進(jìn)行精確的控制。

“我們嘗試使用了各種玻璃或金屬制作的儀表，”車間主任對廠長說，“但它們很快就被液體給腐蝕了?！?/p>

“如果不測量流量，只測量液體高度的變化怎么樣？”廠長問。

“容器很大，高度變化很微小，”車間主任說，“我們無法得到準(zhǔn)確的結(jié)果，而且容器接近天花板，操作上很不方便?！?/p>

這似乎是一個(gè)難以解決的問題。發(fā)明原理19.周期性動(dòng)作周期性動(dòng)作原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①用周期性動(dòng)作或脈動(dòng)替代連續(xù)動(dòng)作如：松開生銹的螺釘時(shí)，用間歇性猛力比持續(xù)擰力有效，或先正向再反向擰。②如果行動(dòng)已經(jīng)是周期性的，則改變其頻率如：用頻率調(diào)制來傳送信息。③利用脈動(dòng)之間的間隙來執(zhí)行另一動(dòng)作如：打樁機(jī)打幾下樁，然后加水。TRIZ故事：2

根繩子

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

將布娃娃綁在繩子的下端，然后讓繩子在布娃娃的重力作用下形成周期性的擺動(dòng)，問題就

迎刃而解了。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在一個(gè)空房間里，有一個(gè)布娃娃放在窗臺上，2

根細(xì)繩從天花板上垂直下來。你的任務(wù)是將2

根繩子的下端綁在一起。

但是，如果你拿著一根繩子卻夠不到另一根繩子，旁邊沒有人，所以不會得到幫助。當(dāng)然的想法是讓繩子動(dòng)起來。但是繩子又輕又軟，根本就動(dòng)不起來。

怎么辦？

發(fā)明原理20.有效作用的連續(xù)性有效作用的連續(xù)性原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①持續(xù)采取行動(dòng)，使對象的所有部分都一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)如：在工廠里，使處于瓶頸地位的工序持續(xù)地運(yùn)行，達(dá)到最好的生產(chǎn)步調(diào)。②消除空閑的、間歇的行動(dòng)和工作如：打印機(jī)的打印頭在回程中也打印。TRIZ故事：穿山甲的研制TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

將土一點(diǎn)點(diǎn)的用頭拍到隧道壁上，這連續(xù)的有效動(dòng)作不斷地重復(fù)，最后“擠”出一條隧道來。

基于穿山甲有效動(dòng)作連續(xù)性原理的“人造穿山甲”專利在蘇聯(lián)誕生，是一種前邊帶有尖錐形的切土器的機(jī)器，不僅將土切下來，而且擠拍到隧道壁上去。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在地底下可以隨意穿行的車子應(yīng)該是一個(gè)什么樣子的？

雜志社收到了很多解答。

用一輛拖拉機(jī)，前面裝上鏟子，把土挖開形成通道。

帶翅膀的車子。所有的設(shè)想基于挖掘原理，將土從車前移到車后，而車后的土，需要運(yùn)輸處理掉才可以形成通道。車子要達(dá)到地下行動(dòng)自如的目標(biāo)，看來不大可能實(shí)現(xiàn)。發(fā)明原理21.緊急行動(dòng)緊急行動(dòng)原理：快速地執(zhí)行一個(gè)危險(xiǎn)或有害地作業(yè)：

如：牙醫(yī)用高速電鉆，避免燙傷口腔組織；激光打耳孔；快速切割塑料，使其來不及變形。TRIZ故事：具有磁鐵的“磁速”網(wǎng)球拍TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

菲舍爾公司推出的“磁速”網(wǎng)球拍不但不會限制你的正手擊球，反而能擊中最有效的擊球點(diǎn)，你將會體驗(yàn)到其中的不同。在正常擊球時(shí)，球拍的結(jié)構(gòu)在恢復(fù)前會稍微變形。然而，一旦擁有“磁速”網(wǎng)球拍，安裝在拍頭兩側(cè)的兩個(gè)單極磁鐵有助于加快球拍恢復(fù)的速度，這樣，球就有了更大的力量可以彈回到球網(wǎng)的方向。德國網(wǎng)球選手格羅恩菲爾德和其他著名選手都使用這種球拍進(jìn)行比賽。

磁鐵就是在瞬間完成的球拍恢復(fù)原位的緊急行動(dòng)。發(fā)明原理22.變害為利變害為利原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①利用有害的因素（特別是對環(huán)境有害影響）來取得積極的效果如：用廢棄的熱能來發(fā)電；廢品的回收利用。②“以毒攻毒”，用另一個(gè)有害作用來中和以消除物體所存在的有害作用如：在腐蝕性的液體中加入緩沖劑；在潛水時(shí)使用氦氧混合氣，既消除了氮?dú)庖鸬幕杳裕蚕丝諝饣蚱渌趸旌衔飵淼难踔卸?。③加大有害因素的程度，使之不再有害如：用逆火燒掉一部分植物，形成隔離帶，來防止森林大火的蔓延。TRIZ故事：狼和牛拉雪橇的故事TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

渥倫哥爾船長并沒有被難住，他巧妙地利用牛和狼之間的有害作用，順利完成了旅行任務(wù)。

渥倫哥爾船長將牛和狼一前一后套在雪橇上，受驚嚇的牛拼命的拉著雪橇向前奔，狼想撲牛業(yè)拼命地拉著雪橇向前跑。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

渥倫哥爾船長要從加拿大乘雪橇前往阿拉斯加，一個(gè)叫“倒霉蛋”的團(tuán)伙給他買了一只“鹿”和一條“狗”，但他實(shí)際收到的不是鹿和狗，所謂的“鹿”實(shí)際是牛，“狗”是狼。發(fā)明原理23.反饋反饋原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①通過引入反饋來改善性能如：音樂噴泉；大量的工業(yè)反饋控制。②如果已經(jīng)引入了反饋，則改變其大小和作用如：在機(jī)場五公里范圍內(nèi)，改變飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀的靈敏度。TRIZ故事：具有反饋功能的登山繩索TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

任何一個(gè)消防隊(duì)員或者攀巖者都可以告訴你，一條簡單的繩子可以救你的命，條件是它不要磨損或突然斷裂。如今科學(xué)家研制出了“聰明繩索”，這種智能繩索里面有電子傳導(dǎo)金屬纖維，可以判斷它所承受的重量，如果重量太大，它無法承受，繩索就會向使用者發(fā)出警告。智能繩索還可以用于停泊船只、保護(hù)貴重物品或者用于營救行動(dòng)。

聰明的繩索就是在普通繩索上增加了反饋，從而提高安全性。發(fā)明原理24.中介物中介物原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①采用中介替?zhèn)鬟f或完成所需任務(wù)如：機(jī)械傳動(dòng)中的惰輪。②把一個(gè)物體和另一個(gè)物體臨時(shí)結(jié)合在一起（隨后很容易分開）如：端熱盤子的托架。TRIZ故事：在軟膠管上鉆上很多徑向的小孔TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

先給膠管里面充滿水，然后進(jìn)行冷凍，待水凍成冰態(tài)時(shí)，再進(jìn)行鉆孔加工。加工完成后，冰會融化成水很容易流出管道。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

現(xiàn)在需要在一根長膠管上鉆出很多徑向小直徑的標(biāo)準(zhǔn)孔，因?yàn)槟z管很軟，鉆孔操作起來顯得非常不容易。

有人建議用燒紅的鐵棍來燙出小孔。經(jīng)過嘗試，發(fā)現(xiàn)燙出的小孔很毛糙，而且很容易破損，不能滿足質(zhì)量要求。

“有沒有什么號的辦法？”經(jīng)理問。

大家面面相覷。

這似乎是一個(gè)不容易解決的問題。發(fā)明原理25.自服務(wù)自服務(wù)原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①使物體具有自補(bǔ)充和自恢復(fù)功能以完成自服務(wù)如：飲水機(jī)；自動(dòng)售貨機(jī)。②利用廢棄的資源、能量或物資如：麥桔或玉米桿等直接填埋做下一季的肥料。TRIZ故事：鋼珠高速氣體輸送管道轉(zhuǎn)彎處的設(shè)計(jì)TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在拐彎部位的管道外，放置一個(gè)磁鐵，當(dāng)鋼珠到達(dá)磁場范圍內(nèi)時(shí)，會被磁鐵吸附到管道內(nèi)壁上，從而形成保護(hù)層。鋼珠的沖擊將作用在由鋼珠形成的保護(hù)層上，并不斷補(bǔ)充那些被沖掉的鋼珠。這樣，輸送管道就被完全保護(hù)起來。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在一個(gè)輸送鋼珠的管道中，拐彎部位在工作一兩個(gè)小時(shí)后就會壞掉。根本的原因是鋼珠在

高速氣體的驅(qū)動(dòng)下，對彎曲部位的管壁進(jìn)行著連續(xù)撞擊，很快就會撞出一個(gè)洞來。

管道損壞后必須停止輸送來進(jìn)行維修，這就影響了生產(chǎn)效率。

“看來還需要一條管道，”工程師說，“當(dāng)需要維修時(shí)，啟動(dòng)另一條管道來輸送鋼珠。”

“2

條管道會增加成本，”經(jīng)理說，“而且更替管道時(shí)仍然會影響生產(chǎn)效率。”

這似乎是一個(gè)難以解決的難題。發(fā)明原理26.復(fù)制復(fù)制原理體現(xiàn)在三個(gè)方面：①使用更簡單、更便宜的復(fù)制品替代難以獲得的、昂貴的、復(fù)雜的、易碎的物體如：虛擬駕駛游戲機(jī)；電視會議。②用光學(xué)復(fù)制品或圖形來替代實(shí)物，可以按比例放大或縮小圖形如：用空間攝影技術(shù)進(jìn)行調(diào)查，而不是實(shí)地進(jìn)行；通過測量照片來測量實(shí)物。③如果可視的光學(xué)復(fù)制品已經(jīng)被采用，進(jìn)一步擴(kuò)展到紅外或紫外線復(fù)制品如：用紅外圖像來檢測熱源。TRIZ故事：火車將在五分鐘內(nèi)開動(dòng)TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

對火車上的圓木進(jìn)行拍照，然后依據(jù)照片進(jìn)行詳細(xì)的分析測量。當(dāng)然，照片中需要一個(gè)精確的參照比例尺。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

貨運(yùn)列車上裝滿了大圓木，檢查員們都正滿頭大汗地測量每根圓木的直徑，以準(zhǔn)確計(jì)算出圓木體積。

“看來得讓火車推遲開出，”經(jīng)理說，“今天我們無論如何都是測量不完的?！?/p>

“但是，火車必須在5

分鐘內(nèi)開出，”站長說?！跋乱涣谢疖囌诘却M(jìn)站?！?/p>

如何解決這個(gè)問題？大家給出了很多建議，主要的有以下幾個(gè)方法。

讓更多的人來進(jìn)行測量，三五百人總可以了吧！

通過測量其中一根圓木的直徑，數(shù)出圓木總數(shù)，相乘后估算總的體積。

鋸下每根圓木的一片，稍后進(jìn)行測量。

以上所有的解決辦法，都會帶來另外的其他一些問題。

這個(gè)問題似乎難以解決。發(fā)明原理27.一次性用品一次性用品原理：用廉價(jià)的物品替代一個(gè)昂貴的物品，在某些質(zhì)量特性方面作出妥協(xié)（比如使用壽命）如：飯店用一次性用品；一次性紙杯等。TRIZ故事：秘密的上油方法TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

制作一種上面涂好潤滑油的紙帶，直接貼到鋼板上，紙會在高溫下燃燒，剩下的只有潤滑油了。

這個(gè)紙帶作為一次性用品，起到均勻分配潤滑油的作用。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

將鋼板加溫來軋制鋼管，軋制完成后，需要在冷卻前給鋼管內(nèi)壁涂上一層均勻的潤滑油。這個(gè)涂油工作看起來似乎比較簡單，但是實(shí)現(xiàn)起來卻比較復(fù)雜。需要設(shè)計(jì)制造一臺專用的可移動(dòng)機(jī)器進(jìn)入鋼管內(nèi)，完成涂油工作。由于是在管內(nèi)壁作業(yè)，是非平面涂油，所以涂油的速度比較慢，導(dǎo)致整個(gè)軋制生產(chǎn)的速度下降，影響生產(chǎn)效率。

為解決這個(gè)問題，專家們開始了研究，但無法得到理想答案。發(fā)明原理28.機(jī)械系統(tǒng)的替代機(jī)械系統(tǒng)的替代原理體現(xiàn)在四個(gè)方面：①用感官刺激的方法代替機(jī)械手段如：在天然氣中摻雜難聞的氣味；鳥鳴聲機(jī)場驅(qū)鳥。②采用與物體相互作用的電、磁或電磁場如：帶正電的粉末與帶負(fù)電的粉末的自動(dòng)混合問題。③場的替代：從恒定場到可變場，從固定場到隨時(shí)間變化的場，從隨機(jī)場到有組織的場如：早期通訊中用全方位的發(fā)射，現(xiàn)在使用有特定發(fā)射方式的天線。④將場和鐵磁離子組合使用如：鐵磁催化劑，呈現(xiàn)順磁狀態(tài)。TRIZ故事：敲鐘TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在陶瓷電阻生產(chǎn)的過程測試中，采用的是光測試，從電阻上反射的光強(qiáng)度取決于燒制的程度。所以，瓷器的檢驗(yàn)也可以使用光測試來進(jìn)行?？磥?，跨行業(yè)間的技術(shù)交流和共享非常重要。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在瓷器的二次燒制工序之間，要進(jìn)行檢驗(yàn)，俗稱“敲鐘”，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果來確定第2

次燒制的溫度?！扒苗姟钡墓ば蚴沁@樣進(jìn)行的：檢驗(yàn)員用一只特制的小錘輕輕敲擊瓷器，然后根據(jù)聲音判斷燒制的程度。

由于這個(gè)工序?qū)z驗(yàn)員的技能要求很高，而且這種人工判斷的方式波動(dòng)很大，公司決定使用機(jī)器人來代替檢驗(yàn)員的工作。

于是，工程師們設(shè)計(jì)制造了有2

只手的機(jī)器人，一只手拿瓷器，另一只手拿小錘。敲擊的聲音通過麥克風(fēng)來接收，然后傳送到聲音分析儀進(jìn)行分析判斷。

機(jī)器人安裝到生產(chǎn)線上后，很快又被搬走，恢復(fù)到原來人工檢驗(yàn)的狀態(tài)。原因是，機(jī)器人檢驗(yàn)中，手臂移動(dòng)得快回敲碎瓷器，緩慢移動(dòng)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工檢驗(yàn)的速度。

工程師們非常失望，一個(gè)良好的愿望眼看就要失敗了。發(fā)明原理29.氣體與液體結(jié)構(gòu)氣體與液體結(jié)構(gòu)原理：使用氣體或液體替代物體的固定零部件，這些零部件可使用氣體或水的膨脹，或空氣或液體靜壓緩沖功能。如：充滿凝膠體的鞋底填充物，使鞋穿起來舒服；把車輛減速時(shí)的能量儲存在液壓系統(tǒng)中，然后在加速時(shí)使用這些能量。TRIZ故事：飄揚(yáng)的旗子TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

將旗桿做成中空的，并在旗桿上部靠近旗子的位置鉆上小孔。在旗桿的底部裝上一個(gè)小風(fēng)扇，將風(fēng)送上旗子部位，從小孔吹動(dòng)旗子飄揚(yáng)。

所以，大家看到的電影中，旗子一定是在空中飄揚(yáng)的。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在電影拍攝現(xiàn)場，一場激烈的戰(zhàn)斗正在進(jìn)行，兵對兵、將對將捉對廝殺，刀槍飛舞、馬嘶人叫，場面好不熱鬧。

可是，導(dǎo)演依然感覺不滿意，雖然布景布置的很漂亮，演員演得也非常好。

“這是一場兩軍對壘，”導(dǎo)演說，“將軍的旗子是戰(zhàn)斗的中心，可是我們感覺不到這個(gè)氣氛。”

“為什么會這樣？”助手說，“將軍在旗子下戰(zhàn)斗著！”

“噢，旗子，旗子掛在旗桿上，一動(dòng)也不動(dòng)，”導(dǎo)演說，“它就像一塊布，旗子應(yīng)該在風(fēng)中飄舞！”

“怎么樣才能做到呢？”助手說，“現(xiàn)場沒有風(fēng)啊！”。發(fā)明原理30.柔性外殼和薄膜柔性外殼和薄膜原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①使用柔性外殼和薄膜替代傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如：充氣的兒童城堡；使用膨脹的（薄膜）結(jié)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)場的上蓋。②用柔性外殼和薄膜把對象和外部環(huán)境隔開如：在儲水池上覆蓋一層雙極材料（一面親水，一面厭水）來限制水的蒸發(fā)；激光器透鏡上的膜；汽車玻璃上的膜。TRIZ故事：下雨天貨車卸貨時(shí)的氣袋門—自動(dòng)關(guān)閉TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

一個(gè)基于柔性外殼和薄膜原理的解決方案產(chǎn)生了。

做兩扇充氣門，當(dāng)貨物進(jìn)入時(shí)，可以將氣袋推向兩邊而順利進(jìn)入。沒有貨物時(shí)，兩氣袋對合形成門扇，可以遮雨。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

在一個(gè)碼頭上，一艘輪船正在裝貨。突然，大雨不期而至，當(dāng)?shù)踯噷⒇浳锼腿肱摽?，艙門被打開時(shí)，雨水也淋進(jìn)貨艙。

“這是什么鬼天氣！”船上的一個(gè)搬運(yùn)工說，“我快成了落湯雞了?！?/p>

“有什么辦法呢？”另一位說，“貨物要吊裝下來，艙門不能關(guān)上，也不能蓋頂棚來遮雨。”

這是一個(gè)難題。發(fā)明原理31.多孔材料多孔材料原理體現(xiàn)在四個(gè)方面：①使物體多孔或添加多孔元素（如插入、涂層等）如：機(jī)翼用泡沫金屬；在結(jié)構(gòu)上鉆工藝孔以減輕重量。②如果一個(gè)物體已經(jīng)是多孔的，則利用這些孔引入有用的物質(zhì)或功能如：用多孔的金屬網(wǎng)可以吸走接縫處多于的焊料；藥棉。TRIZ故事：椰碳運(yùn)動(dòng)服TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

Cannondale

公司即將推出的自行車新款運(yùn)動(dòng)服“Carbon

LE”是一種新布料剪裁而成的，它具有防濕、除味、防紫外線等功能。它由什么制成的呢？從椰子中提取的碳。椰子的外殼被加熱到1600

攝氏度會生成活性碳（水和空氣過濾器中使用的也是這種碳），與紗線混合，織成“Carbon

LE”布料。這些通過一個(gè)專利程序保持活性的碳顆粒，形成一種多孔滲水的表面，防止異味和有害射線侵入，并能使身體排出的汗液迅速蒸發(fā)。這種運(yùn)動(dòng)服經(jīng)常清潔、曬干，纖維會煥然一新，騎車者穿著它會感覺更輕松。發(fā)明原理32.改變顏色改變顏色原理體現(xiàn)在四個(gè)方面：①改變物體或其周圍物體的顏色如：在沖洗照片時(shí)采用紅色暗燈。②改變難以觀察的物體或過程的透明度或可視性如：感光玻璃；電焊保護(hù)帽上的玻璃。③采用有顏色的添加劑，使不易觀察的物體或過程容易觀察到如：錢學(xué)森侄子的諾貝爾獎(jiǎng)蛋白質(zhì)顏色；④如果已經(jīng)加入了顏色添加劑，則借助發(fā)光跡線跟蹤物質(zhì)如：洋流的方向。TRIZ故事：降落傘TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

“從水中，”TRIZ

先生說，“只有一個(gè)來源，當(dāng)水和吊線接觸時(shí)，就產(chǎn)生一種顏色，或者另一種像顏色的物質(zhì)?！?/p>

這個(gè)降落傘的秘密就是，將降落傘做成一個(gè)電極，與玻璃管中的水形成電解作用，利用電解原理產(chǎn)生的氣泡，來觀察模型的運(yùn)動(dòng)和渦流的形成。

氣泡來自于水，增加了可觀察性?？此聘淖兞怂念伾?，實(shí)際并沒有改變水的真正顏色。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

降落傘工程師為研究降落傘的降落過程，制作了一只小降落傘模型，然后放入有水流流動(dòng)的透明玻璃管中，研究模型的降落軌跡和渦流的形成。

研究工作進(jìn)行得不大順利，因?yàn)橥该魉械臏u流很難用肉眼觀察到。于是，工程師在模型上涂上可溶顏料，情況暫時(shí)得到了改善，但是，模型經(jīng)過幾次試驗(yàn)以后，顏料沒有了，于是需要停下測試再次涂上顏料，結(jié)果模型被顏料搞得變了形，測試條件發(fā)生了變化，測試的結(jié)果誤差也增大了。

“顏料應(yīng)該從模型內(nèi)壁出來?！币晃还こ處熣f，“但是模型傘的吊線太細(xì)了，很難能讓墨水通過?！?/p>

“世上還有在大米上作畫的巧匠，我們也許需要那樣的人來解決這個(gè)難題?！绷硪晃还こ處煾胶偷?。

“不可想象，完成這樣的模型得花多長時(shí)間！”總工程師說道。

問題陷入了僵局。

??

突然，TRIZ

先生出現(xiàn)了。

“就用現(xiàn)在的模型，不使用顏料，讓模型自己在水中產(chǎn)生顏色，一層又一層，就像神話一樣?！?/p>

“那不可能，”工程師說，“顏色從哪里來？”。發(fā)明原理33.同質(zhì)性同質(zhì)性原理：將物體或與其相互作用的其他物體用同一材料或特性相近的材料制作

如：在微處理的制作中，用場效應(yīng)管來替代電阻；用金剛石制造切割鉆石的工具。TRIZ故事：水果紋身，以替代信息標(biāo)簽TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

現(xiàn)在一些產(chǎn)品包裝員和分發(fā)員正在體驗(yàn)一種新的形式，利用一種自然光標(biāo)簽，就是用激光在水果和蔬菜表皮刻上識別信息（比如產(chǎn)地、種類等），但不會擦傷或造成其他的傷害。用梨子進(jìn)行味道實(shí)驗(yàn)，除了刻標(biāo)簽的地方看上去有點(diǎn)怪怪的外，吃起來

并沒有什么兩樣。這種新的標(biāo)簽方式可以讓供貨商給每一個(gè)水果標(biāo)注更具體的信息，比如一個(gè)桃子什么時(shí)候成熟，什么時(shí)候可以食用。這樣，使用了同質(zhì)性原理，就避免了使用額外的標(biāo)簽。發(fā)明原理34.拋棄與再生拋棄與再生原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①拋棄或改變物體中已經(jīng)完成其功能和無用的部分（通過溶解、蒸發(fā)等手段）如：膠囊藥品；火箭分離。②在過程中迅速補(bǔ)充物體所消耗和減少的部分如：自動(dòng)鉛筆；自動(dòng)磨快割草機(jī)的刀片。TRIZ故事：成品油輸送的困境—用氨水來分割TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

用氨水做分隔器，可以與油一樣通過泵站。在到達(dá)目的地后，氨水會變成氣體揮發(fā)掉，對成品油沒有產(chǎn)生危害。氨水完成自己的分割使命后被拋棄了。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

一家石油化工廠，需要經(jīng)常使用同一條管道長距離輪換輸送不同種類的成品油。為避免不同液體混合到一起，需要在轉(zhuǎn)換輸送液體時(shí)，在2

種液體間加一個(gè)分離器，將液體分隔開來。常用的分隔器是一個(gè)活塞狀的橡膠球。

“這種分隔器經(jīng)常不能保證效果，”經(jīng)理說，“因?yàn)楣艿乐幸后w處于高壓狀態(tài)，液體會滲透過分分隔器而產(chǎn)生混合?！?/p>

“而且，因?yàn)槲覀兊墓艿烂?00

公里就有一個(gè)泵站，分隔器不能通過泵站，需要取出來，再放到下一段管道。”經(jīng)理介紹道，“我們需要一種分隔器，既能通過泵站又能避免不同液體產(chǎn)生混合?！?/p>

這似乎是一個(gè)無法解決的難題。發(fā)明原理35.物理/化學(xué)狀態(tài)變化物理/化學(xué)狀態(tài)變化原理：改變物體的物理/化學(xué)狀態(tài)，濃度/密度，柔性，溫度如：將氣體轉(zhuǎn)化為液體以便運(yùn)送和儲存；液體肥皂；橡膠硫化；醫(yī)學(xué)樣品降溫保存。TRIZ故事：冰粒清洗鑄件TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

用冰粒來替代沙子。

冰粒也被用在批量土豆、紅薯的清潔工序中。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

鑄造廠里，鑄件表面需要清潔，常用的方法是吹砂機(jī)，用高速運(yùn)動(dòng)的沙子將鑄件表面的污層沖掉。

但是，這個(gè)工序帶來的一個(gè)問題是，鑄件的縫隙里會殘留沙子而且不易清除干凈，尤其是又大又重的產(chǎn)品，解決起來更是困難。

工程師們被要求來解決這個(gè)難題。

“也行可以先將縫隙蓋上，”一位工程師說，“但增加大量的工作量?！?/p>

“而且，鑄件的清潔程度受到影響?！绷硪晃桓胶偷馈?/p>

這似乎是一個(gè)不易解決的難題。發(fā)明原理36.相變相變原理：利用物體相變轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生的某些效應(yīng)或現(xiàn)象（例如熱量的吸收或釋放引起物體體積的變化）

如：水在冰凍后膨脹可用于爆破；空調(diào)的工作原理。TRIZ故事：固體水（90%水＋10%的硅酸）便于運(yùn)送TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

1967

年，固體水果真被發(fā)明出來了。這種包含90%水和10%硅酸的固體水，確實(shí)呈現(xiàn)為白色粉末狀。

相變的應(yīng)用，可以讓很多問題得到巧妙解決。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

波蘭作家史蒂芬·萬菲各在1964

年發(fā)表的幻想小說《瘋子》中，描述了精神病人安里·格里喬的故事。

安里·格里喬想發(fā)明在200℃高溫下都不融化的固體水，而且獲得了成功。他發(fā)明了一種白色粉末狀的固體，在高溫下可變成清澈的水。格里喬說：“固體水的發(fā)現(xiàn)可以讓人們在水資源缺乏的地區(qū)生活，固體水不需要器皿而可以方便地以各種方式運(yùn)送到任何地方去?！?/p>

小說歸小說，但科技的發(fā)展卻是真真切切的。發(fā)明原理37.熱膨脹熱膨脹原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①利用熱膨脹或熱收縮的材料如：金屬零件的過盈裝配；電路用的熱縮管。②組合使用多種具有不同熱膨脹系數(shù)的材料如：雙金屬片。TRIZ故事：超精確閥門TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

采用晶體結(jié)構(gòu)的材料來做閥門的閥門體，利用熱膨脹原理來實(shí)現(xiàn)精確的流量控制。這就是現(xiàn)在已經(jīng)普遍使用的超精確閥門。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

化學(xué)家邀請了一位發(fā)明家來幫助解決一個(gè)難題。

“在我們的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，需要精確控制氣流的流量，可現(xiàn)有的閥門均不能滿足控制的要求?！?/p>

化學(xué)家苦惱地說。

“當(dāng)然了，”發(fā)明家說，“現(xiàn)有的閥門根本無法達(dá)到你那么苛刻的要求?！?/p>

“但是，試驗(yàn)中對氣體的控制要求又不能降低?！?/p>

這是一個(gè)難以解決的問題。發(fā)明原理38.加速氧化加速氧化原理體現(xiàn)在四個(gè)方面：①使用富氧空氣替代普通空氣如：水下呼吸器中存儲濃縮空氣，以保持長久的呼吸。②使用純氧替代富氧空氣如：用氧氣—乙炔火焰作高溫切割。③使用電離射線處理空氣或氧氣，使用離子化的氧氣如：空氣過濾器通過電離空氣來撲獲污染物。④用臭氧替代離子化的空氣如：臭氧溶于水中去除船體上的有機(jī)污染物。TRIZ故事：礦渣吊桶的蓋子TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

蘇聯(lián)發(fā)明家美克爾·夏洛波夫解決了這個(gè)問題，并馬上被很多冶金廠應(yīng)用。解決方案是：

給吊桶中的灼熱礦渣潑上冷水，礦渣和冷水急速氧化反應(yīng)后會形成一層礦渣泡沫，泡沫有很好的保溫作用，將礦渣和空氣隔絕，相當(dāng)于在礦渣表面加上了一個(gè)厚厚的“蓋子”。這個(gè)“蓋子”又不會妨礙礦渣倒出吊桶。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

礦石熔煉后的礦渣，在1000℃時(shí)傾倒進(jìn)大吊桶，作為極好的原料通過鐵道被送往工廠加工成建筑材料。但運(yùn)送過程中，吊桶中的礦渣會冷凝，在表面和銅壁附近會形成堅(jiān)硬的殼，需要九牛二虎之力才可以破殼，倒出大半液態(tài)礦渣進(jìn)行使用。而另外的少部分凝固的礦渣要倒掉都不容易，需要很多人力來清除吊桶內(nèi)的殘留硬殼。浪費(fèi)巨大的資源和人力。

最后，這個(gè)問題交給專家委員會來解決。

“應(yīng)該設(shè)計(jì)絕熱良好的吊桶。”一位專家說道。

“我們已經(jīng)這樣試過了，但沒有成功?！鄙a(chǎn)線的一位成員反對說，“絕熱層會占去很大的空間，吊桶將很寬大并超出鐵路的寬度極限而不能接受?！?/p>

“給吊桶加一個(gè)蓋子怎么樣？”專家接著說，“為什么不能用絕緣體做一個(gè)蓋子呢？主要的熱量是從高溫的液體礦渣表面損失的?！?/p>

“我們也嘗試過這種辦法，”生產(chǎn)線的成員嘆息說，“這吊桶如此大，可以想象一下蓋子有多大，蓋子得啟用吊車來蓋上或取下。增加的工作量巨大??！”

“我們需要尋求不同的方法處理這個(gè)問題?！钡?

位專家說，“讓我們重新構(gòu)思整個(gè)過程以便不需要將礦渣運(yùn)送那么遠(yuǎn)?！?/p>

“我不這樣想，”另一位專家反對說，“我們應(yīng)從不同的角度思考一下，以更快的速度輸送礦渣?！?/p>

這似乎是一個(gè)難以解決的問題。發(fā)明原理39.惰性環(huán)境惰性環(huán)境原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①用惰性氣體環(huán)境代替普通環(huán)境如：用氬氣等惰性氣體填充燈泡，防止發(fā)熱的金屬燈絲氧化。②在真空中完成過程如：在粉末狀的清潔劑中添加惰性成分，以增加其體積，這樣更易于用傳統(tǒng)的工具來測量。TRIZ故事：霜凍提前來臨TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

讓消防隊(duì)給田地噴上一層惰性氣體的泡沫，作為被子進(jìn)行保溫。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

“這將是一場災(zāi)難?！鞭r(nóng)場主沮喪的說，“我們的大片種子地怎么辦呢？這些種子還未長大，仍然需要溫暖的空氣。”

“這片地太大了，我們沒有薄膜進(jìn)行覆蓋，這種種子又不能經(jīng)受火烤，不能點(diǎn)火加溫。真是急死人了！”大家如同熱鍋上的螞蟻，急得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)。發(fā)明原理40.復(fù)合材料復(fù)合材料原理：從單一材料改成復(fù)合材料

如：復(fù)合的環(huán)氧樹脂/碳素纖維高爾夫球桿更輕，強(qiáng)度更好，而且比金屬更具有柔韌性，用作航空材料時(shí)也是相同的情況；玻璃纖維制成的沖浪板更輕，更容易控制，而且與木制的相比更容易做成各種不同的形狀。TRIZ故事：飲用水凈化器TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

一杯咖啡（3

美元）的價(jià)格就可以拯救一條生命。生命吸管是一種獲取飲用水的吸管裝置，由瑞士維斯特格德·弗蘭德森公司研制，它使用七種過濾器，包括網(wǎng)絲、活性碳和碘，能凈化185

加侖的水，足夠一個(gè)人飲用。它能預(yù)防飲用水引發(fā)的疾病，如傷寒和痢疾，在發(fā)展中國家，這些疾病每年至少奪去200

萬人的生命。該裝置也能為颶風(fēng)、地震或其他災(zāi)難的受害者提供安全的飲用水。它還可以成為人們周末外出旅游隨身攜帶的方便的“武器”。

生命吸管里所使用的過濾器，就是一種復(fù)合材料。

理想化及確定最終理想解是創(chuàng)造性解決問題的開始。

TRIZ方法論的主要思想是：對于一個(gè)具體問題，無法直接找到對應(yīng)解，那么，先將此問題轉(zhuǎn)換并表達(dá)為一個(gè)TRIZ問題，然后利用TRIZ體系中的理論和工具方法獲得TRIZ的通用解，最后將TRIZ通用解轉(zhuǎn)化為具體問題的解，并在實(shí)際問題中加以實(shí)現(xiàn)，最終獲得問題的解決。具體問題具體問題的解TRIZ的通用解TRIZ問題TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

如何將一個(gè)具體問題轉(zhuǎn)化并表達(dá)為一個(gè)TRIZ的問題呢？

TRIZ理論的一個(gè)方法是使用通用工程參數(shù)來進(jìn)行問題的描述，通用工程參數(shù)是連接具體問題與TRIZ理論的橋梁，是開啟問題之門的第一把“金鑰匙”。阿奇舒勒總結(jié)提煉出工程領(lǐng)域內(nèi)常用的表達(dá)系統(tǒng)性能的39個(gè)通用工程參數(shù)，是一些物理、幾何和技術(shù)性能的參數(shù)。在問題的定義、分析過程中，選擇39個(gè)工程參數(shù)中相適應(yīng)的參數(shù)來表述系統(tǒng)的性能，就將一個(gè)具體的問題用TRIZ的通用語言表述了出來。在實(shí)際問題分析中，為表述系統(tǒng)存在的問題，工程參數(shù)選擇是一個(gè)有難度的工作，工程參數(shù)的選擇不僅需要擁有關(guān)于技術(shù)系統(tǒng)的專業(yè)知識，而且也要對TRIZ的39個(gè)通用工程參數(shù)的正確理解。TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理序號參數(shù)名稱定義1運(yùn)動(dòng)物體的重量在重力場中運(yùn)動(dòng)物體所受的重力2靜止物體的重量在重力場中運(yùn)動(dòng)靜止所受的重力3運(yùn)動(dòng)物體的長度運(yùn)動(dòng)物體的任意線性尺寸，不一定是最長的4靜止物體的長度靜止物體的任意線性尺寸，不一定是最長的5運(yùn)動(dòng)物體的面積運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積6靜止物體的面積靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積7運(yùn)動(dòng)物體的體積運(yùn)動(dòng)物體所占有的空間大小8靜止物體的體積靜止物體所占有的空間大小9速度物體運(yùn)動(dòng)的方向和位置變化的快慢10力兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用，試圖改變物體狀態(tài)的任何作用11應(yīng)力或壓力單位面積上的力12形狀物體外部輪廓，或系統(tǒng)的外貌13結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性系統(tǒng)的完整性及系統(tǒng)組成部分之間的關(guān)系。磨損、化學(xué)分解及拆卸都會降低穩(wěn)定性TRIZ理論的39個(gè)工程參數(shù)阿奇舒勒矛盾矩陣序號參數(shù)名稱定義14強(qiáng)度物體對外力作用的抵抗程度15運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間運(yùn)動(dòng)物體完成規(guī)定動(dòng)作的時(shí)間、服務(wù)期16靜止物體作用時(shí)間靜止物體完成規(guī)定動(dòng)作的時(shí)間、服務(wù)期17溫度物體或系統(tǒng)所處的熱狀態(tài)，包括其他熱參數(shù)，如影響改變溫度變化速度的熱容量18光照度單位面積上的光通量，系統(tǒng)的光照特性，如亮度、光線質(zhì)量19運(yùn)動(dòng)物體的能量能量是物體做功的一種度量20靜止物體的能量能量是物體做功的一種度量21功率單位時(shí)間內(nèi)所作的功，即利用能量的速度22能量損失做無用功的能量23物質(zhì)損失部分或全部、永久或臨時(shí)的材料、部件或子系統(tǒng)等物質(zhì)的損失24信息損失部分或全部、永久或臨時(shí)的數(shù)據(jù)損失25時(shí)間損失指一項(xiàng)活動(dòng)所延續(xù)的時(shí)間間隔。改進(jìn)時(shí)間的損失是指減少一項(xiàng)活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間26物質(zhì)或事務(wù)的數(shù)量材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量，它們可以部分或全部、臨時(shí)或永久地被改變TRIZ理論的39個(gè)工程參數(shù)（續(xù)）阿奇舒勒矛盾矩陣序號參數(shù)名稱定義27可靠性系統(tǒng)在規(guī)定的方法及狀態(tài)下完成規(guī)定功能的能力28測試精度系統(tǒng)特征的實(shí)測值與實(shí)際值之間的誤差，減少誤差將提高測試精度29制造精度系統(tǒng)或物體的實(shí)際性能與所需性能之間的誤差30物體外部有害因素作用的敏感性物體對外部或環(huán)境中的有害因素作用的敏感程度31物體產(chǎn)生的有害因素有害因素將降低物體或系統(tǒng)的效率，或完成功能的質(zhì)量32可制造性物體或系統(tǒng)制造過程簡單、方便的程度33可操作性要完成的操作應(yīng)需要較少的操作者，較少的步驟及使用盡可能簡單的工具34可維修性對于系統(tǒng)可能出現(xiàn)失誤所進(jìn)行的維修要時(shí)間短、方便和簡單35適應(yīng)性及多用性物體或系統(tǒng)響應(yīng)外部變化的能力，或應(yīng)用于不同條件下的能力36裝置的復(fù)雜性系統(tǒng)中元件數(shù)目及多樣性。掌握系統(tǒng)的難易程度是其復(fù)雜性的一種度量37監(jiān)控與測試的困難程度系統(tǒng)復(fù)雜成本高，需要較長的時(shí)間建造及使用，監(jiān)控或測試?yán)щy，測試精度高38自動(dòng)化程度