《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件2

二.發(fā)明問題解決理論－TRIZ1.TRIZ概論

1.1TRIZ的定義

TRIZ(TheTheoryofInnovationProblemSolving)是俄語“發(fā)明問題解決理論”的首字母英語置換詞。Savransky博士給出的定義：TRIZ是一種基于知識(shí)的、面向人的、系統(tǒng)化的解決發(fā)明問題的方法。ATRIZ是解決發(fā)明問題啟發(fā)式方法的知識(shí)，這些知識(shí)是從全世界范圍內(nèi)的專利中抽象出來的。

TRIZ大量采用自然科學(xué)及工程中的效應(yīng)知識(shí)。TRIZ利用出現(xiàn)問題領(lǐng)域的知識(shí)。

二.發(fā)明問題解決理論－TRIZ1.TRIZ概論1B

TRIZ中的啟發(fā)式方法是面向設(shè)計(jì)者的，而不是面向機(jī)器的。TRIZ理論本身是基于將系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)、區(qū)分有益及有害功能的實(shí)踐，這些分解取決于問題和環(huán)境，本身就具有隨機(jī)性。計(jì)算機(jī)軟件僅起支持作用，不是完全代替設(shè)計(jì)者。CTRIZ分析問題采用了通用以及詳細(xì)的模型，其解決問題的過程是一個(gè)系統(tǒng)化的過程，能方便地應(yīng)用已有知識(shí)的過程。D為了取得創(chuàng)新解需要解決設(shè)計(jì)中的沖突，但是解決沖突的某些過程是不知道的。通過環(huán)境或系統(tǒng)本身的資源，以及系統(tǒng)進(jìn)化的趨勢可以獲得虛擬的理想解。BTRIZ中的啟發(fā)式方法是面向設(shè)計(jì)者的，而不是面向機(jī)器的。2

TRIZ是由前蘇聯(lián)發(fā)明家、科學(xué)家G.SAltshuller領(lǐng)導(dǎo)的研究人員經(jīng)歷了五十年的時(shí)間，對世界上近250萬件專利進(jìn)行了搜集整理、歸納提煉，發(fā)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)新是有規(guī)律可循的。在此基礎(chǔ)上綜合了多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則后，建立起一套體系化的、實(shí)用的解決發(fā)明創(chuàng)造問題的方法。冷戰(zhàn)時(shí)期，TRIZ的研究和應(yīng)用對外界是保密的。前蘇聯(lián)解體后，TRIZ理論傳入西方，引起了領(lǐng)域界的高度重視，并迅速在歐美、日本的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)中推廣和應(yīng)用，理論上也得到進(jìn)一步發(fā)展和完善。

TRIZ的提出源于以下的認(rèn)識(shí)：大量發(fā)明面臨的基本問題和矛盾是相同的，只是技術(shù)領(lǐng)域不同而已。同樣的技術(shù)發(fā)明和相應(yīng)的解決方案一次次地在后來的發(fā)明中被重復(fù)使用。將這些有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行提煉和重新組織，形成一種系統(tǒng)化的理論知識(shí)就可以指導(dǎo)后來者的發(fā)明、創(chuàng)新和開發(fā)。1.2TRIZ的產(chǎn)生TRIZ是由前蘇聯(lián)發(fā)明家、科學(xué)家G.SAltsh3TRIZ是由解決技術(shù)問題和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系。

它的基本原理是：

技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化遵循客觀的法則群。從這一基本原理出發(fā)，形成了以下觀點(diǎn)：1)任何領(lǐng)域、范圍的產(chǎn)品都遵循普遍的法則而進(jìn)步，并可預(yù)測其未來的發(fā)展方向；2)任何產(chǎn)品面臨的問題是過時(shí)產(chǎn)品與市場需求之間的矛盾，發(fā)明并創(chuàng)造性地解決沖突就要徹底消除產(chǎn)品內(nèi)在矛盾，而不是用妥協(xié)方式解決問題；3)解決產(chǎn)品內(nèi)在矛盾或沖突所使用原理的數(shù)量是有限的，但這些原理有其普遍性；TRIZ是由解決技術(shù)問題和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法41.3TRIZ的主要內(nèi)容產(chǎn)品進(jìn)化理論；TRIZ將產(chǎn)品的進(jìn)化過程分為四個(gè)階段：嬰兒期、成長期、成熟期和退出期，根據(jù)不同的進(jìn)化階段，企業(yè)可以進(jìn)行科學(xué)的產(chǎn)品規(guī)劃；產(chǎn)品進(jìn)化理論還研究產(chǎn)品進(jìn)化模式、進(jìn)化定律與進(jìn)化路線等。2)問題的分析；包括產(chǎn)品的功能分析、理想解（IFR）的確定、可用資源分析和沖突區(qū)域確定。分析是解決問題的一個(gè)重要階段。3)沖突解決原理；主要研究技術(shù)沖突與物理沖突；解決技術(shù)沖突用40條發(fā)明原理，解決物理沖突用分離原理。4)物－場分析；所有的功能都可以分解成兩種物質(zhì)和一種場，基于物－場模型的變換，提供了76種標(biāo)準(zhǔn)解。1.3TRIZ的主要內(nèi)容產(chǎn)品進(jìn)化理論；55)效應(yīng)；指應(yīng)用本領(lǐng)域特別是其他領(lǐng)域的有關(guān)定律解決設(shè)計(jì)中的問題，如采用數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物和電子等領(lǐng)域中的原理解決機(jī)械設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新問題。6)發(fā)明問題解決算法(ARIZ)；采用一套邏輯過程逐步將初始問題程式化，使得初始問題中最根本的沖突被清楚地暴露出來，便于問題的求解。隨著TRIZ的不斷發(fā)展，又增添了新的研究內(nèi)容，例如預(yù)期失效分析(AFD),直接進(jìn)化理論(DE)等；另外還出現(xiàn)了基于TRIZ的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件，例如美國InventionMachine公司的GoldFire，IdeationInternational公司的IWB等。國產(chǎn)軟件：北京億維訊公司的Pro/Innovator5)效應(yīng)；61.4TRIZ的重要發(fā)現(xiàn)

Altshuller的研究發(fā)現(xiàn)：1。以往不同領(lǐng)域的發(fā)明中所用的原理并不多，不同時(shí)代的發(fā)明、不同領(lǐng)域的發(fā)明，應(yīng)用的原理被反復(fù)利用；2。每條發(fā)明原理并不限定應(yīng)用于某一特殊領(lǐng)域，而是融合了物理、化學(xué)的和各項(xiàng)工程領(lǐng)域的原理，這些原理適用于不同領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造和創(chuàng)新；3。類似的沖突或問題的解決原理在不同的工業(yè)及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)；4。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的模式在不同的工程及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)；5。創(chuàng)新設(shè)計(jì)所依據(jù)的科學(xué)原理往往屬于其他領(lǐng)域。1.4TRIZ的重要發(fā)現(xiàn)71.5解決發(fā)明創(chuàng)造問題的一般方法最早的發(fā)明創(chuàng)造方法——試誤法即不斷選擇各種可能的解決方案來解決問題。選擇解決方案長期以來是單憑猜想的。但也逐漸出現(xiàn)了一些定型的方法，例如：仿制自然界中的原形物、放大物體、增加數(shù)量、把不同的物體聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng)。在這段漫長的歲月里，人們積累了大量發(fā)明創(chuàng)造經(jīng)驗(yàn)與有關(guān)物質(zhì)特性的知識(shí)，提高了探求的方向性，使解決發(fā)明問題課題的過程有序化。直至今天，要想找到一個(gè)需要的解決方案也要作大量的無效嘗試。試誤法無法從根本上減少無效嘗試的次數(shù)?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展需要有一套有科學(xué)依據(jù)并行之有效的解決發(fā)明課題的理論。1.5解決發(fā)明創(chuàng)造問題的一般方法最早的發(fā)明創(chuàng)造方法——試誤8TRIZ解決發(fā)明問題的一般方法

首先將要解決的特殊問題加以定義、明確；然后根據(jù)TRIZ理論提供的方法將需要解決的特殊問題轉(zhuǎn)化為類似的標(biāo)準(zhǔn)問題，而針對類似的標(biāo)準(zhǔn)問題已總結(jié)、歸納出類似的標(biāo)準(zhǔn)解決方法；最后依據(jù)類似的標(biāo)準(zhǔn)解決方法就可以解決用戶需要的特殊問題。TRIZ工具圖1

TRIZ解決發(fā)明問題的模式特定問題標(biāo)準(zhǔn)問題標(biāo)準(zhǔn)解特定解抽象化具體化TRIZ解決發(fā)明問題的一般方法TRIZ工具圖1TRIZ解91.6發(fā)明創(chuàng)造的等級劃分

TRIZ把發(fā)明專利依據(jù)其對科學(xué)的貢獻(xiàn)程度、技術(shù)的應(yīng)用范圍及為社會(huì)帶來的經(jīng)濟(jì)效益等情況，劃分為五個(gè)等級：第一級通常的設(shè)計(jì)問題，或?qū)σ延邢到y(tǒng)的簡單改進(jìn)；第二級通過解決一個(gè)技術(shù)沖突對已有系統(tǒng)進(jìn)行少量改進(jìn)；第三級對已有系統(tǒng)的根本性改進(jìn)；第四級采用全新的原理完成對已有系統(tǒng)基本功能的創(chuàng)新；第五級罕見到科學(xué)原理導(dǎo)致一種新系統(tǒng)的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)。發(fā)明創(chuàng)造的級別越高，獲得該發(fā)明專利時(shí)所需的知識(shí)就越多，這些知識(shí)所處的領(lǐng)域就越寬，搜索有用知識(shí)的時(shí)間就越長。同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展、科技水平的提高，發(fā)明創(chuàng)造的等級隨時(shí)間的變化而不斷降低。1.6發(fā)明創(chuàng)造的等級劃分101.7TRIZ的應(yīng)用及未來的發(fā)展TRIZ理論廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)領(lǐng)域，并逐步向其他領(lǐng)域滲透和擴(kuò)展。應(yīng)用范圍越來越廣，其總結(jié)出的40條發(fā)明創(chuàng)造原理在工業(yè)、建筑、微電子、化學(xué)、生物學(xué)、社會(huì)學(xué)、醫(yī)療、食品、商業(yè)、教育等都有應(yīng)用的實(shí)例。Savransky認(rèn)為，作為一種技術(shù)本身，TRIZ目前仍處于“嬰兒”期，尚沒有達(dá)到純粹科學(xué)的水平，需要進(jìn)一步完善和發(fā)展。1。拓展TRIZ理論內(nèi)涵、尤其是針對信息技術(shù)、生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等方面的原理方法納入到TRIZ理論中。2。將TRIZ理論與其他新技術(shù)有機(jī)集成，使其更有效的發(fā)揮作用。3。開發(fā)針對性強(qiáng)、適用性好的軟件化的系統(tǒng)。

1.7TRIZ的應(yīng)用及未來的發(fā)展112發(fā)明問題的情境分析與描述

發(fā)明創(chuàng)造過程從揭示和分析發(fā)明情境開始。所謂發(fā)明情境是指任何一種工程情境，它突出某種不能令人滿意的特點(diǎn)。1.1發(fā)明創(chuàng)造的資源分析與描述設(shè)計(jì)中的可用資源對創(chuàng)新設(shè)計(jì)起著重要的作用，問題的解越接近理想解（IFR），系統(tǒng)資源就越重要。只要還沒達(dá)到理想解，就應(yīng)該具有系統(tǒng)資源。1.1.1直接應(yīng)用資源指當(dāng)前存在狀態(tài)下可被應(yīng)用的資源；如物質(zhì)、場（能量）、空間和時(shí)間資源都是可被多數(shù)系統(tǒng)直接應(yīng)用的資源。2發(fā)明問題的情境分析與描述發(fā)明創(chuàng)造過程從揭示和分析發(fā)121.1.2導(dǎo)出資源通過某種變換，使不能利用的資源成為可用的資源，這種可利用的資源成為導(dǎo)出資源。如：導(dǎo)出物質(zhì)資源，導(dǎo)出能量資源導(dǎo)出場資源，導(dǎo)出信息資源，導(dǎo)出空間資源等。1.1.3差動(dòng)資源通常物質(zhì)、場的不同特性是一種可形成某種技術(shù)特性的資源，這種資源成為差動(dòng)資源。（1）差動(dòng)物質(zhì)資源各向異性是指物質(zhì)在不同的方向上物理特性不同，這種特性有時(shí)是設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)某種功能的需要。（2）差動(dòng)場資源場在系統(tǒng)中的不均勻性可以在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)某種新的功能。1.1.2導(dǎo)出資源132.2發(fā)明創(chuàng)造的理想化描述2.2.1理想化及理想化設(shè)計(jì)

把所研究的對象理想化是一種最基本的自然科學(xué)方法。理想化是對客觀世界中所存在物質(zhì)的一種抽象化，這種抽象的客觀世界既不存在，又不能通過試驗(yàn)驗(yàn)證。理想化的物體是真實(shí)物體存在的一種極限狀態(tài)，對于某些研究有很重要的作用。TRIZ中理想化的應(yīng)用包括理想系統(tǒng)、理想過程、理想物質(zhì)、理想資源、理想機(jī)器等。理想化＝有用功能之和/有害功能之和

增加理想化有四種方法。理想設(shè)計(jì)可以使設(shè)計(jì)者的思維跳出問題的傳統(tǒng)解決方法，在更廣泛的空間里尋找最優(yōu)方案。

2.2發(fā)明創(chuàng)造的理想化描述142.2.2利用理想化設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造

提高理想化程度的六種方法：（1）去除輔助功能（2）去除元件考慮用自然資源實(shí)現(xiàn)某種功能，進(jìn)而可以去除某些系統(tǒng)元件。例如用物質(zhì)資源、用場資源。（3）識(shí)別自服務(wù)利用自服務(wù)減少輔助元件，提高系統(tǒng)效率。（4）替換零件、部件或者整個(gè)系統(tǒng)（5）改變操作原理例如浮法玻璃的生產(chǎn)（6）利用資源2.2.2利用理想化設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造

提高理想152.2.3實(shí)現(xiàn)理想化的步驟第一步描述需要改進(jìn)的系統(tǒng)性能第二步描述理想的性能第三步構(gòu)想怎樣實(shí)現(xiàn)理想性能第四步克服進(jìn)程中的障礙2.3發(fā)明創(chuàng)造的情境分析與描述發(fā)明情境泛指任何一種“工程情境”，可以是技術(shù)情境、生產(chǎn)情境、研究情境、生活情境、軍事情境、各種資源等。舉例說明；2.2.3實(shí)現(xiàn)理想化的步驟第一步描述需要改進(jìn)的系統(tǒng)性能163沖突及沖突解決原理3.1概述技術(shù)發(fā)展過程中會(huì)帶來沖突；例如：30年代南美的火蟻進(jìn)入美國；協(xié)和超音速客機(jī)；消費(fèi)者與技術(shù)之間的沖突。3.1.1沖突的概念當(dāng)改變產(chǎn)品某些零部件的設(shè)計(jì)，以提高產(chǎn)品某方面的性能時(shí)，可能會(huì)影響到這些被改進(jìn)零部件相關(guān)聯(lián)的零部件，使產(chǎn)品或系統(tǒng)的另一方面受到影響，如果這些影響是負(fù)面的則設(shè)計(jì)出現(xiàn)了沖突。TRIZ認(rèn)為產(chǎn)品創(chuàng)新的標(biāo)志是解決或移走設(shè)計(jì)中的沖突，而不是折中。產(chǎn)品進(jìn)化過程就是不斷解決產(chǎn)品所存在沖突的過程。3沖突及沖突解決原理3.1概述173.1.2沖突的分類（1）通常的分類沖突工程沖突社會(huì)沖突自然沖突個(gè)性沖突組織沖突文化沖突宇宙定律沖突自然定律沖突技術(shù)沖突物理沖突數(shù)學(xué)沖突3.1.2沖突的分類沖突工程沖突社會(huì)沖突自然沖突個(gè)性沖突組18（2）基于TRIZ的沖突分類TRIZ理論將沖突分為三類：管理沖突，物理沖突，技術(shù)沖突3.2物理沖突及其解決原理3.2.1物理沖突的概念及類型所謂物理沖突是指為了實(shí)現(xiàn)某些功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與該特性相反的特性。例如：飛機(jī)機(jī)翼的面積；（2）基于TRIZ的沖突分類3.2物理沖突及其解決原理19物理沖突出現(xiàn)的幾種情況：1。一個(gè)子系統(tǒng)中有害功能降低的同時(shí)，導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用功能的降低；2。一個(gè)子系統(tǒng)中有用功能加強(qiáng)的同時(shí)，導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害功能的加強(qiáng)。Savransky提出的物理沖突描述方法：1.子系統(tǒng)A必須存在，A不能存在；2.關(guān)鍵子系統(tǒng)A具有性能B，同時(shí)應(yīng)具有性能－B，B與－B是相反的性能；3.A必須處于狀態(tài)C及狀態(tài)－C，C與－C是不同的狀態(tài)；4.A不能隨時(shí)間變化，A要隨時(shí)間變化；物理沖突出現(xiàn)的幾種情況：20常見的物理沖突：幾何類材料與能量類功能類長與短對稱與不對稱平行與交叉厚與薄圓與非圓鋒利與鈍窄與寬水平與垂直多與少密度大與小導(dǎo)熱率高與低溫度高與低時(shí)間長與短粘度高與低功率大與小摩擦系數(shù)大與小噴射與卡住推與拉冷與熱快與慢運(yùn)動(dòng)與靜止強(qiáng)與弱軟與硬成本高與低常見的物理沖突：幾何類213.2.2物理沖突的解決原理Altshuller在20世紀(jì)70年代提出了11種解決方法：1。沖突特性的空間分離2。沖突特性的時(shí)間分離3。不同系統(tǒng)或元件與一超系統(tǒng)相連4。將系統(tǒng)改為反系統(tǒng)，或?qū)⑾到y(tǒng)與反系統(tǒng)相結(jié)合5。系統(tǒng)作為一個(gè)整體具有特性B，其子系統(tǒng)具有特性－B6。微觀操作為核心的系統(tǒng)7。系統(tǒng)中一部分物質(zhì)的狀態(tài)交替變化8。由于工作條件變化使得系統(tǒng)從一種狀態(tài)向另外一種狀態(tài)過渡9。利用狀態(tài)變化所伴隨的現(xiàn)象10。用兩相的物質(zhì)代替單相的物質(zhì)11通過物理作用及化學(xué)反應(yīng)使物質(zhì)從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)3.2.2物理沖突的解決原理Altshuller在20世紀(jì)223.2.3分離原理及實(shí)例分析

現(xiàn)代TRIZ理論在總結(jié)物理沖突解決的各種研究方法的基礎(chǔ)上，提出了采用如下的分離原理解決物理沖突的方法，如圖：分離原理空間分離時(shí)間分離基于條件的分離整體與部分的分離通過采用內(nèi)部資源，物理沖突已用于解決不同工程領(lǐng)域中的很多技術(shù)問題；內(nèi)部資源是在特定的條件下，系統(tǒng)內(nèi)部能發(fā)現(xiàn)及可利用的資源，如材料及能量。3.2.3分離原理及實(shí)例分析

現(xiàn)代TRIZ理論在23空間分離原理

所謂空間分離原理是指將沖突雙方在不同的空間上分離，以降低解決問題的難度。當(dāng)關(guān)鍵子系統(tǒng)沖突雙方在某一空間只出現(xiàn)一方時(shí)，空間分離是可能的。

應(yīng)用該原理時(shí)首先應(yīng)回答如下問題：是否沖突一方在整個(gè)空間中“正向”或“負(fù)向”變化？在空間中的某一處，沖突的一方是否可以不按一個(gè)方向變化？如果沖突的一方可不按一個(gè)方向變化，利用空間分離原理解決沖突是可能的。舉例：自行車采用鏈輪與鏈條傳動(dòng)；潛水艇的聲納探測器。

空間分離原理24時(shí)間分離原理

所謂時(shí)間分離原理是指將沖突雙方在不同的時(shí)間段上分離，以降低解決問題的難度。當(dāng)關(guān)鍵子系統(tǒng)沖突雙方在某一時(shí)間段上只出現(xiàn)一方時(shí)，時(shí)間分離是可能的。

應(yīng)用該原理時(shí)，首先應(yīng)回答如下問題：是否沖突一方在整個(gè)時(shí)間段中“正向”或“負(fù)向”變化？在時(shí)間段中沖突的一方是否可不按一個(gè)方向變化？如果沖突的一方可不按一個(gè)方向變化，利用時(shí)間分離原理是可能的。舉例：折疊自行車；飛機(jī)的機(jī)翼在起落、飛行時(shí)形狀的變化。時(shí)間分離原理25基于條件的分離

所謂基于條件的分離原理是指將沖突雙方在不同條件下分離，以降低解決問題的難度。當(dāng)關(guān)鍵子系統(tǒng)的沖突雙方在某一條件下只出現(xiàn)一方時(shí)，基于條件的分離是可能的。應(yīng)用該原理時(shí)，首先應(yīng)回答如下問題：是否沖突一方在所有條件下都要求“正向”或“負(fù)向”變化？在某些條件下，沖突的一方是否可不按一個(gè)方向變化？如果沖突的一方可不按一個(gè)方向變化，利用基于條件的分離原理是可能的。舉例：水射流既硬又軟，取決于流速、壓力；

基于條件的分離26總體與部分的分離

所謂總體與部分的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。當(dāng)沖突雙方在關(guān)鍵子系統(tǒng)的層次上只出現(xiàn)一方，而該方在子系統(tǒng)、系統(tǒng)或超系統(tǒng)層次上不出現(xiàn)時(shí)，總體與部分的分離時(shí)可能的。實(shí)例分析

a自行車鏈條微觀層面上是剛性的，宏觀層面是柔性的。b煎鍋的設(shè)計(jì)；c.自動(dòng)裝配線與零件的供應(yīng)問題。

總體與部分的分離273.3技術(shù)沖突及其解決原理3.3.1技術(shù)沖突的概念及工程實(shí)例技術(shù)沖突是指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用和有害兩種結(jié)果，也可指有用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間的沖突?？捎靡韵聨追N情況描述：一個(gè)子系統(tǒng)中引入一種有用功能后，導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能，或加強(qiáng)了已存在的一種有害功能。一有害功能導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)有用功能的變化。有用功能的加強(qiáng)或有害功能的減少使另一個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。

3.3技術(shù)沖突及其解決原理3.3.1技術(shù)沖突的概念及工程283.3.1技術(shù)沖突的一般化處理通過對250萬件專利的詳細(xì)研究，TRIZ理論提出用39個(gè)通用工程參數(shù)描述沖突。目的：把實(shí)際工程中的沖突轉(zhuǎn)化為一般的或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)沖突。通用工程參數(shù)

運(yùn)動(dòng)物體（Movingobjects)：指自身或借助于外力可在一定的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體。靜止物體（Stationaryobjects)：指自身或借助于外力都不能使其在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體。

3.3.1技術(shù)沖突的一般化處理通過對250萬件專29序號(hào)名稱序號(hào)名稱1運(yùn)動(dòng)物體的重量21功率2靜止物體的重量22能量損失3運(yùn)動(dòng)物體的長度23物質(zhì)損失4靜止物體的長度24信息損失5運(yùn)動(dòng)物體的面積25時(shí)間損失6靜止物體的面積26物質(zhì)或事物的數(shù)量7運(yùn)動(dòng)物體的體積27可靠性8靜止物體的體積28測試精度9速度29制造精度10力30物體外部有害因素作用的敏感性11應(yīng)力或壓力31物體產(chǎn)生的有害因素12形狀32可制造性13結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性33可操作性14強(qiáng)度34可維修性15運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間35適應(yīng)性及多用性16靜止物體作用時(shí)間36裝置的復(fù)雜性17溫度37監(jiān)控與測試的困難程度18光照度38自動(dòng)化程度19運(yùn)動(dòng)物體的能量39生產(chǎn)率20靜止物體的能量序號(hào)名稱序號(hào)名稱1運(yùn)動(dòng)物體的重量21功率2靜止物體的重量2230下面給出39個(gè)工程參數(shù)的名稱及意義：1．運(yùn)動(dòng)物體的重量在重力場中運(yùn)動(dòng)物體所受到的重力。如運(yùn)動(dòng)物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。2．靜止物體的重量在重力場中靜止物體所受到的重力。如靜止物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。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，都認(rèn)為是其長度。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，都認(rèn)為是其長度。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)物體所占有的空間體積。8．靜止物體的體積靜止物體所占有的空間體積。9．速度物體的運(yùn)動(dòng)速度、過程或活動(dòng)與時(shí)間之比。下面給出39個(gè)工程參數(shù)的名稱及意義：3110.力力是兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用。對于牛頓力學(xué)，力等于質(zhì)量與加速度之積，在triz中，力是試圖改變物體狀態(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)分解及拆卸都降低穩(wěn)定性。14.強(qiáng)度強(qiáng)度是指物體抵抗外力作用使之變化的能力。15.運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間物體完成規(guī)定動(dòng)作的時(shí)間、服務(wù)期。兩次誤動(dòng)作之間的時(shí)間也是作用時(shí)間的一種度量。16.靜止物體作用時(shí)間物體完成規(guī)定動(dòng)作的時(shí)間、服務(wù)期。兩次誤動(dòng)作之間的時(shí)間也是作用時(shí)間的一種度量。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。10.力力是兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互作用。對于牛頓力學(xué)，力3218．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。在經(jīng)

典力學(xué)中，能量等于力與距離的乘積。能量也包括電

能、熱能及核能等。

20.靜止物體的能量能量是物體做功的一種度量。在經(jīng)

典力學(xué)中，能量等于力與距離的乘積。能量也包括電

能、熱能及核能等。

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

作無用功的能量。為了減少能量損失，需要

不同的技術(shù)來改善能量的利用。

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。

18．光照度單位面積上的光通量，系統(tǒng)的光照特性，如

3325.時(shí)間損失時(shí)間是指一項(xiàng)活動(dòng)所延續(xù)的時(shí)間間隔。改進(jìn)時(shí)間的損失指減少一項(xiàng)活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間。26．物質(zhì)或事物的數(shù)量材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量，它們可以被部分或全部、臨時(shí)或永久的被改變。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受外部或環(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。這些有害因素是由物體或系統(tǒng)操作的一部分而產(chǎn)生的。32．可制造性物體或系統(tǒng)制造過程中簡單、方便的程度。25.時(shí)間損失時(shí)間是指一項(xiàng)活動(dòng)所延續(xù)的時(shí)間間隔。改進(jìn)時(shí)間3433．可操作性要完成的操作應(yīng)需要較少的操作者、較少的步驟以及使用盡可能簡單的工具。一個(gè)操作的產(chǎn)出要盡可能多。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，如果用戶也是系統(tǒng)中的元素將增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。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如果一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、需要較長的時(shí)間建造及使用，或部件與部件之間關(guān)系復(fù)雜，都使得系統(tǒng)的監(jiān)控與測試?yán)щy。測試精度高，增加了測試的成本也是測試?yán)щy的一種標(biāo)志。38．自動(dòng)化程度是指系統(tǒng)或物體在無人操作的情況下完成任務(wù)的能力。自動(dòng)化程度的最低級別是完全人工操作。最高級別是機(jī)器能自動(dòng)感知所需的操作、自動(dòng)編程和對操作自動(dòng)監(jiān)控。中等級別的需要人工編程、人工觀察正在進(jìn)行的操作、改變正在進(jìn)行的操作及重新編程。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3539．生產(chǎn)率是指單位時(shí)間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。

為了應(yīng)用方便，上述39個(gè)通用工程參數(shù)可分為如下三類：1)通用物理及幾何參數(shù)：N0.1-12，No.17~18，No.21。2)通用技術(shù)負(fù)向參數(shù)：No．15～16，No．19-20，No．22～26，No．30~31。3)通用技術(shù)正向參數(shù)：No.13～14，No．27—29，No.32-39。負(fù)向參數(shù)(Negativeparameters)指這些參數(shù)變大時(shí)，使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變差。如子系統(tǒng)為完成特定的功能所消耗的能量(N0.19～20)越大，則設(shè)計(jì)越不合理。正向參數(shù)(Positiveparameters)指這些參數(shù)變大時(shí)，使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變好。如子系統(tǒng)可制造性(No.32)指標(biāo)越高，子系統(tǒng)制造成本就越底。39．生產(chǎn)率是指單位時(shí)間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。36例3－15法蘭連接是很多鑄件或管件結(jié)構(gòu)的連接形式。法蘭連接常常要拆開，有時(shí)連接處還要求承受高溫、高壓，并要求密封性好。所以需要很多的螺栓連接。如透平機(jī)法蘭需100多個(gè)螺栓。但為了減輕重量、減少安裝時(shí)間或維護(hù)時(shí)間，則螺栓越少越好。本例存在的技術(shù)沖突是：如果密封性良好，則操作時(shí)間變長且結(jié)構(gòu)質(zhì)量增加。如果質(zhì)量輕，則密封性變差；如果操作時(shí)間短，則密封性變差；按39個(gè)通用工程參數(shù)描述如下：希望改進(jìn)的特性：靜止物體的重量；可操作性；裝置的復(fù)雜性。三種特性改善將導(dǎo)致如下特性的降低：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；可靠性。

例3－15法蘭連接是很多鑄件或管件結(jié)構(gòu)的連接形式。法蘭連接37技術(shù)沖突與物理沖突

技術(shù)沖突總是涉及到兩個(gè)基本參數(shù)A和B，當(dāng)A得到改善時(shí)，B變得更差。物理沖突僅涉及系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或部件，而對該子系統(tǒng)或部件提出了相反的要求。往往技術(shù)沖突的存在隱含著物理沖突的存在，有時(shí)物理沖突的解比技術(shù)沖突更容易獲得。例3－17：波音公司改進(jìn)737設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)一個(gè)技術(shù)沖突為：既希望發(fā)動(dòng)機(jī)吸入更多的空氣，但又不希望發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩與地面的距離減小?，F(xiàn)將該技術(shù)沖突轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢頉_突：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩的直徑應(yīng)當(dāng)加大，以吸入更多的空氣，但機(jī)罩直徑又不能加大，以不使路面與機(jī)罩之間的距離減小。技術(shù)沖突與物理沖突技術(shù)沖突總是涉及到兩個(gè)基本參數(shù)A和B383.3.2技術(shù)沖突的解決原理3.3.2技術(shù)沖突的解決原理391．分割原理a．將物體分成獨(dú)立的部分。b．使物體成為可拆卸的。c．增加物體的分割程度。例：火車車廂之間是單獨(dú)的個(gè)體，可調(diào)整車廂的數(shù)量；吊扇的三片葉片是三個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，可拆卸．2．分離原理從物體中拆出“干擾’部分(特性)或者相反，分出唯一需要的部分或需要的特性。與上述把物體分成幾個(gè)相同部分的技法相反，這里是要把物體分成幾個(gè)不同的部分．

例：子彈發(fā)出后，彈芯與彈殼分離．飛船軌道艙和返回艙的分離。1．分割原理403．局部質(zhì)量原理a．從物體或外部介質(zhì)(外部作用)的一致結(jié)構(gòu)過渡到不一致結(jié)構(gòu)。b．物體的不同部分應(yīng)當(dāng)具有不同的功能c．物體的每一部分均應(yīng)具備最適于它工作的條件。

例：金屬材料表面的熱處理；圓珠筆，將筆芯上作一對耳朵，再加一根彈簧。4．不對稱原理a．物體的對稱形式轉(zhuǎn)為不對稱形式。b．如果物體不是對稱的，則加強(qiáng)它的不對稱程度，

例：防撞汽車輪胎具有一個(gè)高強(qiáng)度的側(cè)緣，以抵抗人行道路緣石的碰撞；振動(dòng)電機(jī)的偏向塊結(jié)構(gòu)。3．局部質(zhì)量原理415．合并原理a．把相同的物體或完成類似操作的物體聯(lián)合起來，b．把時(shí)間上相同或類似的操作聯(lián)合起來．例如：網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)人計(jì)算機(jī)；并行計(jì)算機(jī)中的多個(gè)微處理器；混水閥；閥島。6．多用性原理一個(gè)物體執(zhí)行多種不同功能，因而不需要其他物體。例：瑞士軍刀（最多的功能可到五十多種)；打印機(jī)集打印復(fù)印于一體；可測量嬰兒體溫的奶嘴。5．合并原理427.嵌套原理a．一個(gè)物體位于另一物體之內(nèi)，而后者又位于第三個(gè)物體之內(nèi)，等等。b．一個(gè)物體通過另一個(gè)物體的空腔。例：俄羅斯洋娃娃；為了儲(chǔ)存，可以把一把椅子放在另一把椅子上面；可伸縮的石油鉆塔。

8．質(zhì)量補(bǔ)償原理a．將物體與具有上升力的另一物體結(jié)合以抵消其重量。b．將物體與介質(zhì)(最好是氣動(dòng)力和液動(dòng)力)相互作用以抵消其重量。例：在圓木中注入發(fā)泡劑，使其更好的漂?。挥脷馇驍y帶廣告調(diào)幅；飛機(jī)機(jī)翼的形狀使其上部空氣壓力減小，下部壓力增大，以產(chǎn)生浮力。7.嵌套原理439．預(yù)加反作用原理a.預(yù)先施加反作用。例：緩沖器能吸收能量，減少?zèng)_擊帶來的負(fù)面影響；b.如果一物體處于或?qū)⑻幱谑芾鞝顟B(tài)，預(yù)先增加壓力。例如：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。

10．預(yù)操作原理a．預(yù)先完成要求的作用(整個(gè)的或部分的)；b．預(yù)先將物體安放妥當(dāng)，使它們能在現(xiàn)場和最方便地點(diǎn)立即完成所需要的作用。例：預(yù)先涂上膠的郵票等；灌裝生產(chǎn)線中使用所有瓶口朝向一個(gè)方向，以提高生產(chǎn)效率；

9．預(yù)加反作用原理4411.預(yù)補(bǔ)償原理以事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急手段補(bǔ)償物體相對較低的可靠性。例：飛機(jī)上的降落傘；按蘇聯(lián)發(fā)明證書456594的辦法，樹枝在鋸掉之前套上一個(gè)緊箍環(huán)，樹木感該處有“病”，于是向那里輸送營養(yǎng)物質(zhì)和治療物質(zhì)。這樣，在樹枝被鋸之前這些物質(zhì)便積聚起來，鋸后鋸口會(huì)迅速愈合。

12．等勢性原理改變工作條件，使物體不需要被升級或降低．例：如與沖床工作臺(tái)高度相同的工件輸送帶，將沖好的零件輸送到另一工位；

運(yùn)河的水閘。11.預(yù)補(bǔ)償原理4513.反向原理a、將一個(gè)問題說明中所規(guī)定的操作改為相反的操作．b、使物體或外部介質(zhì)的活動(dòng)部分成為不動(dòng)的，而使不動(dòng)的成為可動(dòng)的．c．將物體的位置倒置．例：拆卸處于緊配合的兩個(gè)零件，采用冷卻內(nèi)部零件的方法；健身器中的跑步機(jī)。14．曲面化原理a．從直線部分過渡到曲線部分，從平面過渡到球面，從正六面體或平行六面體過渡到球形結(jié)構(gòu)，b．利用棍子、球體、螺旋。c．從直線運(yùn)動(dòng)過渡到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力。例：螺旋千斤頂產(chǎn)生很大的升力；洗衣機(jī)采用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力甩干衣物；螺旋齒輪提供均勻的承載能力。13.反向原理4615．動(dòng)態(tài)化原理．a(chǎn)、使一個(gè)物體或環(huán)境在操作的每一階段自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化的性能；b．將物體分成彼此相對移動(dòng)的幾個(gè)部分。c．使不動(dòng)的物體成為動(dòng)的．例：飛機(jī)中的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)；裝卸貨物的鏟車，通過鉸鏈連接兩個(gè)半圓形鏟斗，可自由開閉；百米賽賽道旁的跟蹤攝像機(jī)。

16．未達(dá)到或超過的作用原理如果難于取得百分之百所要求的功效，則應(yīng)當(dāng)取得略小或略大的功效。此時(shí)可能把問題大大簡化。如：缸筒外壁需要刷涂料時(shí)，可將其浸泡在盛涂料的容器中完成，但取出后圓筒外壁涂料過多，然后再甩去掉多余的部分。15．動(dòng)態(tài)化原理．4717.維數(shù)變化原理a．如果物體作線性運(yùn)動(dòng)（或分布）有困難，則使物體在二維度(即平面)上移動(dòng)。相應(yīng)地，在一個(gè)平面上的運(yùn)動(dòng)(或分布)可以過渡到三維空間。b．利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)。c．將物體傾斜或側(cè)置．d．利用指定面的反面．

例：“越冬圓木在圓形停泊場水中存放，其特征是，為了增大停泊場的單位容積，和減小受凍木材的體積，將圓木扎成捆，其橫截面的寬和高超過圓木的長度，然后立著放”；立體停車場。18．機(jī)械振動(dòng)原理a、使物體處于振動(dòng)狀態(tài)。b、如果振動(dòng)存在，則提高振動(dòng)頻率(達(dá)到超聲波頻率)c．利用共振頻率。d．用壓電振動(dòng)器替代機(jī)械振動(dòng)器。e．利用超聲波振動(dòng)同電磁場配合．

例：手機(jī)的振動(dòng)；振動(dòng)壓路機(jī)．17.維數(shù)變化原理4819．周期性作用原理a．從連續(xù)作用過渡到周期作用(脈沖)．b．如果作用已經(jīng)是周期的，則改變周期性。c．利用脈沖的間歇完成其他作用。例：薄零件的點(diǎn)焊接方法；（連續(xù)焊縫變成間斷焊點(diǎn)）變頻技術(shù)。20．有效作用的連續(xù)性原理a．連續(xù)工作(物體的所有部分均應(yīng)一直滿負(fù)荷工作)。b．消除空轉(zhuǎn)和間歇運(yùn)轉(zhuǎn)。c.用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)。例：針式打印機(jī)的雙向打??；啤酒等飲料生產(chǎn)線的連續(xù)工作，保證效率。

19．周期性作用原理4921．緊急行為原理高速躍過某過程或其個(gè)別階段(如有害的或危險(xiǎn)的)。例：“產(chǎn)膠合板時(shí)用烘烤法加工木材，其特征是，為保持木材的本性，在生產(chǎn)膠合板的過程中直接用300～600·C的燃?xì)饣鹧娑虝r(shí)作用于烘烤木材”蘇聯(lián)發(fā)明證書338371)。手術(shù)刀要鋒利，幫助手術(shù)盡快完成，減少失血。22．變害為利原理a．利用有害因素(特別是介質(zhì)的有害作用)獲得有益的效果。b．通過有害因素與另外幾個(gè)有害因素的組合來消除有害因素。c．將有害因素加強(qiáng)到不再是有害的程度．例：將廢舊秸稈、大糞等用來制作沼氣；

21．緊急行為原理5023.反饋原理a．引入反饋以改善過程或動(dòng)作。b．如果反饋已經(jīng)存在，改變反饋控制信號(hào)的大小或靈敏度。例：飛機(jī)接近機(jī)場時(shí)，改變自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的靈敏度。24．中介物原理a．利用可以遷移或有傳送作用的中間物體。b．把另一個(gè)(易分開的)物體暫時(shí)附加給某一物體。例：機(jī)械傳動(dòng)中的惰輪；機(jī)加工中鉆孔用的鉆孔導(dǎo)套；機(jī)械手代替人手。25．自服務(wù)原理a、通過附加功能使物體產(chǎn)生自己服務(wù)于自己的功能．b．利用廢物的材料、能量與物質(zhì)．例：利用發(fā)電過程產(chǎn)生的熱量取暖；低壓下長時(shí)間工作的水管會(huì)產(chǎn)生小洞，這些小洞通常會(huì)被水里的一些腐蝕材料堵住，實(shí)現(xiàn)自修理。23.反饋原理51

26．復(fù)制原理a．用簡單而便宜的復(fù)制品代替難以得到的、復(fù)雜的、昂貴的、不方便的或易損壞的物體．b．用光學(xué)拷貝(圖像）代替物體或物體系統(tǒng)。此時(shí)要改變比例(放大或縮小復(fù)制品)．c．如果利用可見光的復(fù)制品，則轉(zhuǎn)為紅外線的或紫外線的復(fù)制。例：通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對未來復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行研究；通過對模型的試驗(yàn)代替對真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn)。27．低成本、不耐用的物體替代昂貴、耐用的物體原理例：一次性紙杯；．飛行駕駛模擬器。26．復(fù)制原理5228．機(jī)械系統(tǒng)的替代原理a．用光學(xué)、聲學(xué)等設(shè)計(jì)原理代替力學(xué)設(shè)計(jì)原理。b．用電場、磁場及電磁場同物體相互作用。c、由恒定場轉(zhuǎn)向不定場，由時(shí)間固定的場轉(zhuǎn)向時(shí)間變化的場，由無結(jié)構(gòu)的場轉(zhuǎn)向有一定結(jié)構(gòu)的場。d．將鐵磁粒子用于場的作用中．例：為了將金屬覆蓋層和熱塑性材料黏結(jié)在一起，無需使用機(jī)械設(shè)備，可以通過施加磁場，提高結(jié)合強(qiáng)度．為了生產(chǎn)高質(zhì)量的金屬材料，在金屬融化過程當(dāng)中，必須持續(xù)不斷地?cái)噭?dòng)金屬。使用電磁混頻器可實(shí)現(xiàn)更有效地?cái)噭?dòng)。28．機(jī)械系統(tǒng)的替代原理53

29．氣動(dòng)和液壓結(jié)構(gòu)原理用氣體結(jié)構(gòu)和液體結(jié)構(gòu)代替物體的固體的部分，如充氣和充液的結(jié)構(gòu)，氣枕等結(jié)構(gòu)．

例：挖掘機(jī)手臂采用液壓氣動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)伸縮自如。運(yùn)輸易碎制品(如排水管)的集裝箱里面有一個(gè)充氣囊，使制品在運(yùn)輸中相互靠緊不致撞壞。

29．氣動(dòng)和液壓結(jié)構(gòu)原理5430．柔性殼體或薄膜原理

a．利用軟殼和薄膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)。b．用軟殼和薄膜使物體同外部介質(zhì)隔離。例：農(nóng)用塑料大棚種植蔬菜；貨艙內(nèi)貨物移動(dòng)的解決方法；奧運(yùn)場館--水立方。

31．利用多孔材料原則

a．把物體作成多孔的或利用附加多孔元件(鑲嵌，覆蓋，等等)．b．如果物體是多孔的，事先用某種物質(zhì)填充空孔。例：阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的；粉末冶金含油軸承。30．柔性殼體或薄膜原理5532．改變顏色原理a．改變物體或外部介質(zhì)的顏色．b．改變物體或外部介質(zhì)的透明度．c，為了觀察難以看到的物體或過程，利用染色添加劑．d．如果已采用了這種添加劑，則采用熒光粉．例；美國專利3425412：透明繃帶不必取掉便可觀察傷情；駕駛室內(nèi)的按鈕采用不同的顏色提醒人們不同的操作和操作的重要程度。33．同質(zhì)性原理采用相同或相似的物體制造與某物體相互作用的物體。例：為了減少化學(xué)反應(yīng)，盛放某物體的容器可以用與該物體相同的材料來制造；用金剛石切割鉆石，切割產(chǎn)生的粉末可以回收。32．改變顏色原理5634．拋棄與修復(fù)原理a．已完成自己的使命或已無用的物體部分應(yīng)當(dāng)剔除(溶解、蒸發(fā)等)或在工作過程中直接變化．b．消除的部分應(yīng)當(dāng)在工作過程中直接再生．例：一次性注射器；“檢查焊接過程的高壓區(qū)的方法是向高溫區(qū)加入光導(dǎo)探頭。其特征是，為改善在電弧焊和電火花焊接過程中檢查高溫區(qū)的可能性，利用可熔化的探頭．它以不低于自己熔化速度的速度被不斷地送入檢查的高溫區(qū)”(蘇聯(lián)發(fā)明；證書N433397)．35．參數(shù)變化原理改變物體的物理狀態(tài)。如夾心巧克力。改變物體的濃度、黏度、柔性、溫度等。如：居里點(diǎn)例：聯(lián)邦德國專利1291210：：降落跑道的減速地段建成“浴盆”形式，里面充滿粘性液體，上面再鋪上厚厚一層彈性物質(zhì)。34．拋棄與修復(fù)原理5736．狀態(tài)變化原理在物體狀態(tài)變化過程中實(shí)現(xiàn)某種效應(yīng)。例如體積改變，放熱或吸熱。例：減震器利用彈簧伸縮變化實(shí)現(xiàn)減震；

溫度計(jì)利用汞的熱脹冷縮實(shí)現(xiàn)溫度計(jì)數(shù)；空調(diào)制冷原理。37．熱膨脹原理a．利用材料的熱膨脹或熱收縮性質(zhì)．b.利用一些熱膨脹系數(shù)不同的材料。例：緊密配合的軸與齒輪的裝配；

消防噴頭

。36．狀態(tài)變化原理58

38.加速強(qiáng)氧化原理氧氣從一個(gè)級別轉(zhuǎn)變到另一個(gè)級別，如從環(huán)境氣體到充滿氧氣，從充滿氧氣到純氧氣，從純氧氣到離子態(tài)氧。例：為持久在水下呼吸，水中呼吸器中存儲(chǔ)濃縮空氣；用氧－乙炔氣焰鉅代替空氣－乙炔氣焰鉅切割金屬。在化學(xué)試驗(yàn)中使用離子化氧氣加速化學(xué)反應(yīng)。39．惰性環(huán)境原理a、用惰性介質(zhì)代替普通介質(zhì)。b．在真空中進(jìn)行某過程。例：“預(yù)防棉花在倉庫中燃燒的方法，在向貯存地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)倪^程中用惰性氣體處理棉花”(蘇聯(lián)發(fā)明證書270170)；霓虹燈玻璃管內(nèi)充入惰性氣體，在燈管兩端由金屬制成的陰、陽電極上加一定的電壓，實(shí)現(xiàn)氣體放電。38.加速強(qiáng)氧化原理5940．復(fù)合材料原理將材質(zhì)單一的材料改為復(fù)合材料。例：用復(fù)合環(huán)氧樹脂/炭化纖維制成的高爾夫球棍更加輕便、結(jié)實(shí)。飛機(jī)上一些金屬部件用工程塑料取代，使飛機(jī)更輕。

以上這些原理都是通用發(fā)明創(chuàng)造原理，未針對具體領(lǐng)域，其表達(dá)方法是描述可能解的概念。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)這些建議提出已有系統(tǒng)的改進(jìn)方案，這樣才有助于問題的迅速解決。40．復(fù)合材料原理603.4利用沖突矩陣實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新3.4.1沖突矩陣的簡介

在設(shè)計(jì)過程中如何選用發(fā)明原理作為產(chǎn)生新概念的指導(dǎo)是一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的問題，通過多年的研究、分析、比較，Altshuller將描述技術(shù)沖突的39個(gè)通用工程參數(shù)與40條發(fā)明創(chuàng)造原理通過矩陣形式建立了對應(yīng)的關(guān)系。

矩陣中的列所描述的工程參數(shù)是沖突中改善的一方（希望提高）；行所代表的工程參數(shù)是惡化的一方（希望降低）。3.4利用沖突矩陣實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新61《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件2623.4.2利用沖突矩陣創(chuàng)新應(yīng)用沖突矩陣解決問題的前處理和后處理是關(guān)鍵！應(yīng)用技術(shù)沖突解決問題的步驟：1。定義待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的名稱；2。確定待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要功能；3。列出待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)、各種輔助功能；4。確定待設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)改善的特性、應(yīng)消除的特性；5。將涉及到的參數(shù)按39個(gè)工程參數(shù)創(chuàng)新描述；6。對技術(shù)沖突進(jìn)行描述：如果某一工程參數(shù)要得到改善，將導(dǎo)致那些參數(shù)惡化？7。對技術(shù)沖突進(jìn)行另一種描述：假如降低參數(shù)惡化的程度，要改善參數(shù)將被削弱，或另一惡化參數(shù)將被加強(qiáng)；3.4.2利用沖突矩陣創(chuàng)新638。在沖突矩陣中由沖突雙方確定相應(yīng)的矩陣元素；9。由上述元素確定可用發(fā)明原理；10。將所確定的原理應(yīng)用于設(shè)計(jì)者的問題中；11。找到、評價(jià)并完善概念設(shè)計(jì)及后續(xù)的設(shè)計(jì)。通常所選定的發(fā)明原理多于一個(gè)，這說明前人已用這幾個(gè)原理解決了一些類似的特定的技術(shù)沖突。這樣原理僅僅表明解的可能方向，即應(yīng)用這些原理過濾掉了很多不太可能的解的方向，應(yīng)當(dāng)盡可能地將選定的每條原理都用到待設(shè)計(jì)過程中；假如所有可能的解都不能滿足要求，就要對沖突重新定義并求解。8。在沖突矩陣中由沖突雙方確定相應(yīng)的矩陣元素；64舉例：開口扳手的設(shè)計(jì)選擇出能代表技術(shù)沖突的一對特性參數(shù)：1·質(zhì)量提高的參數(shù)：物體產(chǎn)生的有害因素（No.31）減少對螺釘/螺母棱邊磨損；2·帶來負(fù)面影響的參數(shù):制造精度（No.29），新的改進(jìn)可使制造變的麻煩。確定發(fā)明原理：No.4不對稱；No.17維數(shù)變化；No.34拋棄與修復(fù)；No.26復(fù)制。舉例：開口扳手的設(shè)計(jì)選擇出能代表技術(shù)沖突的一對特性參數(shù)：65發(fā)明創(chuàng)造原理在藝術(shù)構(gòu)成中的應(yīng)用：發(fā)明創(chuàng)造原理在藝術(shù)構(gòu)成中的應(yīng)用：66《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件267《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件268《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件269《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件270《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件271《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件272《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件273《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件2743.5側(cè)向空氣袋概念設(shè)計(jì)背景分析福特公司的側(cè)向空氣袋（SideAirBage)需安裝在座椅的蒙皮里。技術(shù)難題：側(cè)向碰撞發(fā)生時(shí)，空氣袋必須從座椅內(nèi)部穿出，沖破蒙皮，保護(hù)乘員安全；而平時(shí)蒙皮要有很好的強(qiáng)度，不得開裂。工程知識(shí)的了解分析以前測試數(shù)據(jù)和采用過的方法；查閱有關(guān)專利；對座椅的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析；總結(jié)兩種蒙皮材料即織物或皮革的使用方式；總結(jié)福特車蒙皮的各種接縫方法；總結(jié)蒙皮與座椅的結(jié)合方式；分析空氣袋脹開的方向。

3.5側(cè)向空氣袋概念設(shè)計(jì)背景分析75用TRIZ理論描述需解決的問題理想的方案是：接縫處嚴(yán)密地縫合在一起，但空氣袋在脹開時(shí)不受任何阻礙。對應(yīng)的物理矛盾是：接縫在平常使用時(shí)必須很強(qiáng)，但在側(cè)向空氣袋脹開時(shí)必須容易裂開。本項(xiàng)目中，為了使解決方案更為廣泛，將這一物理矛盾作為需要達(dá)到的技術(shù)目標(biāo)。側(cè)向空氣袋的總體方案設(shè)計(jì)開發(fā)根據(jù)全面分析，解決側(cè)向空氣袋持續(xù)脹開的問題可從四個(gè)方面著手：將能量集中于接縫減少接縫強(qiáng)度；改善蒙皮的附著方式；新的接縫設(shè)計(jì)。

用TRIZ理論描述需解決的問題761）將能量集中于接縫

在蒙皮上設(shè)計(jì)某種設(shè)施刺繡織物門蒙皮內(nèi)陷雙空氣袋設(shè)計(jì)反向空氣袋撕開蒙皮接縫的空氣袋和救護(hù)用空氣袋能量重定向在空氣袋與蒙皮接縫之間設(shè)計(jì)特定的機(jī)構(gòu)，空氣袋膨脹時(shí)作用在該機(jī)構(gòu)上，使空氣袋的膨脹力部分轉(zhuǎn)化為機(jī)構(gòu)對接縫的剪力，將接縫撕開，然后機(jī)構(gòu)自身也為空氣袋的膨脹讓路。1）將能量集中于接縫

在蒙皮上設(shè)計(jì)某種設(shè)施772）減少接縫強(qiáng)度在空氣袋脹開期間降低接縫強(qiáng)度使用塑料襯墊接縫用線的選擇高溫下失效的線化學(xué)作用下失效的線新奇的線改變接縫方向運(yùn)用TRIZ的空間分離原理經(jīng)觀察在汽車的日常使用中，座椅的側(cè)面部分水平方向受力最大，垂直方向受力則較小；空氣袋脹開時(shí)對接縫的作用力則不受方向限制。為此，可把接縫的開口由通常的沿垂直方向改為沿水平方向，這樣接縫出的縫合就可以弱一些，方便空氣袋穿出。

2）減少接縫強(qiáng)度在空氣袋脹開期間降低接縫強(qiáng)度783）改善蒙皮的附著方式將蒙皮附著在座椅內(nèi)部的泡沫上為避免空氣袋在座椅蒙皮內(nèi)部脹大這一嚴(yán)重失效形式，應(yīng)考慮將蒙皮與座椅更緊密地結(jié)合在一起。粉狀膠使用塑料黏帶將蒙皮更好地附著在座椅結(jié)構(gòu)上4）新的接縫設(shè)計(jì)著眼點(diǎn)之一是接縫處能與空氣袋的膨脹相一致的打開，且打開的力是可控的；被動(dòng)機(jī)械鎖；主動(dòng)機(jī)械鎖3）改善蒙皮的附著方式將蒙皮附著在座椅內(nèi)部的泡沫上4795）其他建議調(diào)查及確定接縫線可容忍的強(qiáng)度上限，以免接縫線強(qiáng)度預(yù)留太多，不利于空氣袋穿出。優(yōu)化和確定接縫線每英寸縫的針數(shù)，以免接縫線處縫線的針數(shù)太多，不利于空氣袋穿出。5）其他建議調(diào)查及確定接縫線可容忍的強(qiáng)度上限，以免接縫線803.6分離原理與發(fā)明原理的關(guān)系分離原理發(fā)明原理空間分離

1、2、3、4、7、13、17、24、26、30時(shí)間分離

9、10、11、15、16、18、19、20、21、29、34、37整體與部分分離

12、28、31、32、35、36、38、39、40條件分離

1、7、25、27、5、22、23、33、6、8、14、25、35、133.6分離原理與發(fā)明原理的關(guān)系分離原理813.7檢核表法與TRIZ發(fā)明原理的關(guān)系

檢核表法(Checklistmethod)又叫設(shè)問法，由奧斯本首先提出，后經(jīng)美國創(chuàng)造工程研究所精選出9個(gè)項(xiàng)目作為提示人們進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)想的工具，這9個(gè)方面的設(shè)問分別是：(1)有無其它用途？(2)能否借用？(3)能否改變？(4)能否擴(kuò)大？(5)能否縮小？(6)能否代用？(7)能否重新調(diào)整？(8)能否顛倒過來？(9)能否組合？3.7檢核表法與TRIZ發(fā)明原理的關(guān)系82該方法在創(chuàng)造學(xué)中被稱為“創(chuàng)造技法之母”，它具有強(qiáng)制性、多角度發(fā)散性的問題思考的特點(diǎn)，有利于克服人們不愿提問或不善提問的習(xí)慣，適合各種情況下的創(chuàng)新問題求解。經(jīng)過對照，檢核表法中的9個(gè)提問項(xiàng)實(shí)際上也與TRIZ的40條發(fā)明原理有著一定的對應(yīng)關(guān)系，如表所示。該方法在創(chuàng)造學(xué)中被稱為“創(chuàng)造技法之母”，它具有834.1概述

系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)某種功能；理想的功能是場Field（F）通過物質(zhì)Substance2（S2）作用于物質(zhì)Substance1（S1），并改變S1。

物質(zhì)可以是材料、工具、零件、人或環(huán)境等，可以是一個(gè)獨(dú)立的物體，也可以是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。

場是指完成某種功能所需的方法或手段。作用在物質(zhì)上的能量或場主要有：Me－機(jī)械能Th－熱能Ch－化學(xué)能E－電能M－磁場G－重力場4物－場模型分析方法4.1概述4物－場模型分析方法84物－場分析方法為我們提供了一種方便、快捷的解決模式化問題的方法。發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)有76種標(biāo)準(zhǔn)解。描述型式：場物質(zhì)1物質(zhì)2物－場模型三元件之間的關(guān)系可以用以下5種不同的連線表示：應(yīng)用application預(yù)期效應(yīng)desiredeffect不足渴望效應(yīng)insufficientdesiredeffect有害效應(yīng)harmfuleffect模型轉(zhuǎn)換tranformationofmodel物－場分析方法為我們提供了一種方便、快捷的85物－場模型可以分為四類：不完整系統(tǒng)有效完整系統(tǒng)非有效完整系統(tǒng)有害完整系統(tǒng)4.2構(gòu)建物－場模型創(chuàng)新問題被轉(zhuǎn)化成這種模型，目的是為了闡明兩物質(zhì)和場之間的相互關(guān)系。

通常構(gòu)造模型有以下四步：識(shí)別元件；構(gòu)建模型；從76種標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個(gè)最恰當(dāng)?shù)慕?；進(jìn)一步發(fā)展這個(gè)解（新概念）。在第三步和第四步中，要充分挖掘和利用其他知識(shí)性工具。物－場模型可以分為四類：86識(shí)別元件構(gòu)造模型完整系統(tǒng)有用？有效？選擇標(biāo)準(zhǔn)解發(fā)展概念應(yīng)用其他知識(shí)性工具有效？是完善否是否否否是是識(shí)別元件構(gòu)造模型完整系統(tǒng)有用？有效？選擇標(biāo)準(zhǔn)解發(fā)展概念應(yīng)用其874.3利用物-場模型分析方法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新例一：純銅生產(chǎn)工藝－電解法，要徹底清除銅表面電解質(zhì)很困難，如何才能改善清洗過程？1）識(shí)別元件電解質(zhì)＝S1水＝S2機(jī)械清洗＝FMe2）構(gòu)造模型FMeS1S2清洗電解液水FMeS1S2清洗電解液水FMeS1S2F?不能滿足渴望效應(yīng)的物場模型附加一種場以加強(qiáng)效應(yīng)是一種標(biāo)準(zhǔn)解3）從標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個(gè)合適的解4）進(jìn)一步發(fā)展這種概念，以支持所得解決方案。4.3利用物-場模型分析方法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新FMeS1S2清洗電解88利用超聲波；利用表面活性劑能去除污點(diǎn)的化學(xué)特性；利用磁性磁化水，進(jìn)而改善清洗過程。5）從標(biāo)準(zhǔn)解中選擇另一個(gè)不同的解FMeS1S2清洗電解液水FMeS1S3清洗水蒸汽FThS26）發(fā)展一種概念以支持解應(yīng)用過熱水蒸汽（水在一定的壓力下，溫度可達(dá)1000度以上）。水蒸汽將被迫進(jìn)入純銅表面的細(xì)小毛孔中，使得電解質(zhì)離開純銅表明。利用超聲波；FMeS1S2清洗電解液水FMeS1S3清洗水蒸89例二：刷毛成形過程分析傳統(tǒng)工藝－使用模子。對問題進(jìn)行物－場分析：熔化的塑料為S1，模子為S2,重力場為F；該系統(tǒng)為一非有效完整系統(tǒng)；解決方法：改變S2。具體方案：根據(jù)對刷毛的要求，在熔化的塑料中加入磁粉，將原金屬模替換為已磁化的磁體，置于塑料塊帶刷毛區(qū)的上方，磁粉在磁場作用下連同附帶的塑料一起向上伸，形成刷毛，這一方法可以適應(yīng)刷毛尺寸和樣式的迅速改變。例二：刷毛成形過程分析904.476種標(biāo)準(zhǔn)解

在TRIZ中“標(biāo)準(zhǔn)”表示解決不同領(lǐng)域問題的通用解決“訣竅”。標(biāo)準(zhǔn)條件及基本相同的解稱為標(biāo)準(zhǔn)解。標(biāo)準(zhǔn)解分類：類別標(biāo)準(zhǔn)解個(gè)數(shù)第一類：不改變或僅少量改變以改進(jìn)系統(tǒng)第二類：改變系統(tǒng)第三類：系統(tǒng)傳遞第四類：檢測與測量第五類：簡化與改進(jìn)策略1323617174.476種標(biāo)準(zhǔn)解類別標(biāo)準(zhǔn)解個(gè)數(shù)91第一類標(biāo)準(zhǔn)解

改變一個(gè)系統(tǒng)使其具有所需要的輸出或消除不理想的輸出，對系統(tǒng)只有少量的改變或不改變。包括完善一個(gè)不完整系統(tǒng)或非有效完整系統(tǒng)所有需要的解。A改進(jìn)具有非完整功能的系統(tǒng)（1.1）No.1(1.1.1)完善具有不完整功能的系統(tǒng)：假如只有S1,增加S2及場F。例如：僅有錘、釘子，構(gòu)不成完整的系統(tǒng)，因而什么作用不會(huì)發(fā)生。No.2(1.1.2)假如系統(tǒng)不改變，但可接受永久的或臨時(shí)的添加物。可以在S1或S2內(nèi)部添加來實(shí)現(xiàn)。例如：在混凝土中加入疏松的爐渣可降低其密度，從而減輕重量。

第一類標(biāo)準(zhǔn)解92No.3(1.1.3)假如系統(tǒng)不能改變，但永久的或臨時(shí)的外部添加劑改變S1或S2是可接受的。例如：系統(tǒng)由雪（S1）、滑雪板（S2）及重力組成，加蠟（S3）到滑雪板底部可增加滑雪速度。No.4(1.1.4)假如系統(tǒng)不能改變，但可用環(huán)境資源作為內(nèi)部或外部添加劑。例如：航道標(biāo)記浮標(biāo)在大海中搖擺太厲害，充入海水可使其穩(wěn)定。No.5(1.1.5)假如系統(tǒng)不能改變，但可以改變系統(tǒng)所處的環(huán)境。例如：辦公室中的計(jì)算機(jī)工作使得室溫增加，通過空調(diào)改變環(huán)境溫度保證計(jì)算機(jī)正常工作。No.6(1.1.6)微小量的精確控制是困難的，但可以通過增加一個(gè)附加物并在之后除去來控制微小量。例如：注塑時(shí)使流動(dòng)的塑料精確的充滿一個(gè)空腔是困難的，在合適的位置留一個(gè)冒口，使得空腔內(nèi)的空氣流出，同時(shí)也使一部分塑料流出，之后將其去掉。No.3(1.1.3)假如系統(tǒng)不能改變，但永久的或臨時(shí)的外部93No.7(1.1.7)一個(gè)系統(tǒng)中場強(qiáng)度不夠，增加場強(qiáng)又會(huì)損壞系統(tǒng)，強(qiáng)度足夠大的一個(gè)場施加到另一個(gè)元件上，該元件連接到原系統(tǒng)上。同理，一種物質(zhì)不能很好地發(fā)揮作用，但連接到另一種可用物質(zhì)上則能發(fā)揮作用。例如：制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，方法之一是將鋼筋加熱，伸長之后固定并冷卻，使之產(chǎn)生拉應(yīng)力，混凝土澆鑄后，松開固定處，混凝土便產(chǎn)生了壓應(yīng)力。No.8(1.1.8)同時(shí)需要大的(強(qiáng)的）及小的（弱的）效應(yīng)時(shí)，小效應(yīng)的位置可由物質(zhì)S3保護(hù)。例如：盛裝注射液的玻璃瓶是用火焰密封的，但火焰的高溫將降低藥液的質(zhì)量，密封時(shí)將玻璃瓶放在水中進(jìn)行，可保持藥液處在一個(gè)合適的溫度。No.7(1.1.7)一個(gè)系統(tǒng)中場強(qiáng)度不夠，增加場強(qiáng)又會(huì)損壞94B消除和抵消有害效應(yīng)（1.2）No.9(1.2.1)在一個(gè)系統(tǒng)中有用和有害效應(yīng)同時(shí)存在。S1和S2不必直接接觸，引入S3消除有害效應(yīng)。例如：手（S2）直接清洗零件（S1）對皮膚有傷害，用皮手套（S3）隔開就起到了保護(hù)皮膚的效果。No.10(1.2.2)與No.9類似，但不允許增加新物質(zhì)，通過改變S1和S2消除有害效應(yīng)。該類解包括增加“虛無物質(zhì)”，如空位、真空、空氣、氣泡等，或加一種場，場的作用相當(dāng)于增加一種物質(zhì)。例如：軸與孔的緊密裝配時(shí)，往往要通過加熱孔類零件使其膨脹，然后再行組裝。

No.11(1.2.3)有害作用是一種場引起的，引入物質(zhì)S3吸收有害效應(yīng)。例如：電子部件所發(fā)出的熱量將使安裝該部件的電路板變形，在該部件下放一個(gè)散熱器吸收熱量并將熱量傳遞到空氣中。B消除和抵消有害效應(yīng)（1.2）95No.12(1.2.4)在一個(gè)系統(tǒng)中有用及有害效應(yīng)同時(shí)存在，但S1和S2必須處于接觸狀態(tài)。增加場F2,使之抵消F1的影響，或者得到一附加的有用效應(yīng)。例如：水泵工作時(shí)產(chǎn)生噪聲，水是S1，泵是S2，場是機(jī)械場F1，一個(gè)與所產(chǎn)生的噪聲場相差180°的聲學(xué)場將抵消噪聲。No.13(1.2.5)在一個(gè)系統(tǒng)中，由于一個(gè)元件存在磁性而產(chǎn)生有害效應(yīng)，將該元件加熱到居里點(diǎn)以上磁性將不存在，或者引入一相反的磁場消除原磁場。例如：指南針安裝在汽車上來指引方向，但汽車本身的磁場將改變指南針的精確讀數(shù)，在指南針內(nèi)部裝一個(gè)小永久磁體消除汽車本身的磁場影響是該類指南針設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。No.12(1.2.4)在一個(gè)系統(tǒng)中有用及有害效應(yīng)同時(shí)存在96第二類標(biāo)準(zhǔn)解特點(diǎn)是：通過對描述系統(tǒng)物－場模型的較大改變來改善系統(tǒng)。A變換到復(fù)雜物－場模型（2.1）No.14(2.1.1)串聯(lián)物－場模型：將第一個(gè)模型的S2及F1施加到S3，S3及F2施加到S1，串聯(lián)的兩個(gè)模型是獨(dú)立可控的。例如：錘子直接破碎巖石效率很差，可通過串聯(lián)另一個(gè)物質(zhì)-場而得到改善，即在錘子與巖石之間加一鏨子，錘子的機(jī)械能直接加到鏨子上，鏨子將機(jī)械能傳遞到巖石。No.15(2.1.2)并聯(lián)物場模型：一可控性很差的系統(tǒng)需要改進(jìn)，但已存在的部分不能改變，并聯(lián)第二個(gè)場，并作用到S2上。例如：電解法生產(chǎn)銅板的過程中，少量的電解液要留在銅板表面，僅用水洗并非有效，增加機(jī)械能使銅板處于微振動(dòng)狀態(tài)則更有效。第二類標(biāo)準(zhǔn)解97B加強(qiáng)物－場（2.2）No.16(2.2.1)對于可控性差的場，用一易控場代替，或增加一易控場。例如由重力場變?yōu)闄C(jī)械場，由機(jī)械場變?yōu)殡妶龌螂姶艌?。其核心是由物體的物理接觸到場的作用。例如：用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)代替機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。No.17(2.2.2)將S2由宏觀變?yōu)槲⒂^。例如：要設(shè)計(jì)一個(gè)支撐系統(tǒng)將重力均勻分別在不平的表面上較困難，而充液膠囊能將重力均勻分布。No.18(2.2.3)改變S2成為允許氣體或液體通過的多孔的或具有毛細(xì)孔的材料。例如：采用油道潤滑齒輪，油液分別不均勻，可采用多孔分配器。另一方案是采用多孔球軸承。B加強(qiáng)物－場（2.2）98No.19(2.2.4)使系統(tǒng)具有柔性或適應(yīng)性。通常的方式是由剛性變?yōu)橐粋€(gè)鉸接，到連續(xù)柔性系統(tǒng)。例如：汽車變速箱的速比往往是一個(gè)定數(shù)，而采用液壓變速系統(tǒng)其速比則可在一定范圍內(nèi)連續(xù)。No.20(2.2.5)使一個(gè)不能控制的場具有永久或臨時(shí)確定的模式。例如：駐波被用于液體或粒子定位。No.21(2.2.6)將單一物質(zhì)或不可控物質(zhì)變?yōu)榇_定空間結(jié)構(gòu)的非單一物質(zhì)，這種變化可以是永久的或臨時(shí)的。例如：預(yù)應(yīng)力鋼筋改變了混凝土構(gòu)件的性質(zhì)。No.19(2.2.4)使系統(tǒng)具有柔性或適應(yīng)性。通常的方式99C控制頻率使其與一個(gè)或兩個(gè)元件的自然頻率匹配或不匹配，以改善性能（2.3）No.22(2.3.1)使F與S1或S2的自然頻率匹配或不匹配。例如：將腎結(jié)石暴露在與其自然頻率相同的超聲波之中，可在體內(nèi)破碎結(jié)石。No.23(2.3.2)與F1或F2的固有頻率匹配。例如：加一振幅相同，幅角相差１８０°的信號(hào)，振動(dòng)將被消除。No.24(2.3.3)兩個(gè)不相容或獨(dú)立的動(dòng)作可以一個(gè)接一個(gè)的完成。例如：首先夾緊工件，之后進(jìn)行機(jī)械加工。《設(shè)計(jì)方法學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)》課件2100D鐵磁材料與磁場結(jié)合（2.4）No.25(2.4.1)在一個(gè)系統(tǒng)中增加鐵磁材料或（和）磁場。例如：移動(dòng)磁場推動(dòng)軌道車輛。No.26(2.4.2)將No.16與No.25結(jié)合。利用鐵磁材料與磁場，增加場的可控性。例如：增加鐵磁材料及磁場，可使橡膠模具的剛度被控制。No.27(2.4.3)磁流體的應(yīng)用。磁流體是No.26的一個(gè)特例。例如：磁流體密封。No.28(2.4.4)利用含有磁粒子或液體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。例如：在磁場間建立由鐵磁材料構(gòu)成的過濾器，其精度可由磁場控制。D鐵磁材料與磁場結(jié)合（2.4）101No.29(2.4.5)利用附加物，如涂層，使非磁物體永久或臨時(shí)具有磁性。例如：在理療過程中，在藥物粒子中增加一磁性粒子，體內(nèi)的磁性粒子將被吸引到外部磁力線周圍，達(dá)到磁力線精確定位的目的。No.30(2.4.6)假如一個(gè)物體不具有磁性，將鐵磁物質(zhì)引入到環(huán)境之中。例如：將一個(gè)涂有磁性材料的橡膠墊子放在汽車內(nèi)，使工具被吸到該墊子上，使用方便。No.31(2.4.7)利用自然現(xiàn)象，如物體按場排列，或在居里點(diǎn)以上物體將失去磁性。例如：磁共振影像是利用調(diào)頻振動(dòng)磁場探測特定細(xì)胞核的振動(dòng)，所產(chǎn)生影像的顏色將說明某細(xì)胞集中的程度。如腫塊的含水密度不同于正常組織，故其顏色不同可探測出來。No.29(2.4.5)利用附加物，如涂層，使非磁物體永久102No.32(2.4.8)利用動(dòng)態(tài)、可變或自調(diào)整的磁場。例如：非規(guī)則空腔壁厚的測試可采用放于空腔外面的感應(yīng)式傳感器，內(nèi)部放一個(gè)鐵磁體。為了增加精度，在一氣球表面涂上鐵磁粒子，氣球放在空腔內(nèi)，并具有空腔的內(nèi)部形狀。No.33(2.4.9)加入鐵磁粒子改變材料的結(jié)構(gòu)，施加磁場移動(dòng)粒子。通過這種途徑使非結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，或反之。例如：為了在塑料墊子表面形成某種圖案，在塑料液體內(nèi)加上鐵磁粒子，用結(jié)構(gòu)化的磁場拖動(dòng)鐵磁粒子形成所需要的形狀，一直到液體凝固。。No.32(2.4.8)利用動(dòng)態(tài)、可變或自調(diào)整的磁場。103No.34(2.4.10)與F場的自然頻率相匹配。對于宏觀系統(tǒng)，采用機(jī)械振動(dòng)增強(qiáng)鐵磁粒子的運(yùn)動(dòng)。在分子及原子水平上，材料的復(fù)合成分可通過改變磁場頻率的方法用電子諧振頻譜確定。例如：微波爐加熱食品的原理為微波使水分子在其自然頻率處振動(dòng)。No.35(2.4.11)用電流產(chǎn)生磁場并可以代替鐵粒子。例如：電磁場在不使用時(shí)可以關(guān)閉，改變電流可獲得所需要的磁場。No.36(2.4.12)電流變流體具有被電磁場控制的黏度。例如：電流變流體軸承。No.34(2.4.10)與F場的自然頻率相匹配。對于宏觀104第三類標(biāo)準(zhǔn)解特點(diǎn)是系統(tǒng)傳遞到雙系統(tǒng)、多系統(tǒng)或微觀水平。A傳遞到雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)（3.1）No.37(3.1.1)系統(tǒng)傳遞（a）：產(chǎn)生雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)。例如：為了處理方便，可將多層布疊在一起同時(shí)被切成所需要的形狀。No.38(3.1.2)改進(jìn)雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)中的連接。例如：對于四輪驅(qū)動(dòng)的汽車，前／后輪的差速器具有動(dòng)態(tài)的連接關(guān)系。No.39(3.1.3)系統(tǒng)傳遞（b）：在元件之間增加其不同性質(zhì)。例如：現(xiàn)代復(fù)印機(jī)不僅能復(fù)印不同尺寸、不同介質(zhì)的復(fù)印件，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分類、排序、裝訂等功能。第三類標(biāo)準(zhǔn)解105No.40(3.1.4)雙系統(tǒng)及多系