發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用TRIZandApplication課件_第1頁(yè)
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1發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用

(TRIZIntroductionandApplication)陳子順1發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用

(TRIZIntroducti2主要內(nèi)容一、TRIZ的起源二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀三、TRIZ的主要工具四、TRIZ解決問(wèn)題模型五、TRIZ的工具應(yīng)用六、如何將TRIZ帶入組織2主要內(nèi)容一、TRIZ的起源3一、TRIZ的起源1、什么是TRIZ?■

TRIZ是發(fā)明問(wèn)題解決理論的俄文縮寫,其英文為TheoryofInventiveProblemSolving,TIPS?!?/p>

TRIZ是由前蘇聯(lián)的Altshuller和他的同事們從

1946至1985年開(kāi)發(fā)出來(lái)的用于解決發(fā)明問(wèn)題的理論?!?/p>

目前,對(duì)TRIZ的研究和實(shí)踐已遍及整個(gè)世界。GenrichAltshuller1926-19983一、TRIZ的起源1、什么是TRIZ?GenrichAl4一、TRIZ的起源2、驅(qū)使TRIZ理論研究的動(dòng)因■

TRIZ理論的研究是從“具有創(chuàng)造性的先進(jìn)技術(shù)發(fā)明存在著普遍性的原理”這一假設(shè)開(kāi)始的?!鋈绻麑⑦@些“普遍性的原理”識(shí)別出來(lái)并進(jìn)行歸納總結(jié),那么將會(huì)指導(dǎo)人們?nèi)プ鞲蓄A(yù)見(jiàn)性的發(fā)明和創(chuàng)造活動(dòng)?!?/p>

TRIZ理論通過(guò)研究250萬(wàn)件高水平專利,對(duì)其發(fā)明的水平進(jìn)行分析和分類,以尋求創(chuàng)新的原理。4一、TRIZ的起源2、驅(qū)使TRIZ理論研究的動(dòng)因5一、TRIZ的起源TRIZ:大量專利抽取=工程知識(shí)抽取關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)

發(fā)明問(wèn)題定義

發(fā)明的級(jí)別

進(jìn)化模式

發(fā)明的模式高水平專利(世界范圍)發(fā)明專利轉(zhuǎn)化通用原理5一、TRIZ的起源TRIZ:大量專利抽取=工程知識(shí)抽取6一、TRIZ的起源3、分析大量專利的三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)(1)問(wèn)題和問(wèn)題解決方法是重復(fù)出現(xiàn)的并有跨行業(yè)、跨學(xué)科的特性。(2)技術(shù)進(jìn)化模式是重復(fù)出現(xiàn)的且有跨行業(yè)、跨學(xué)科的特性。(3)創(chuàng)新經(jīng)常是應(yīng)用了行業(yè)以外的科學(xué)成果而得到的。6一、TRIZ的起源3、分析大量專利的三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)7二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展■在上世紀(jì)80年代,隨著許多前蘇聯(lián)的科學(xué)家移居歐、美等西方國(guó)家,TRIZ也相應(yīng)地傳到了世界范圍內(nèi)的各研究領(lǐng)域并引起高度重視,同時(shí)也對(duì)包括產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要的影響?!鲈谇疤K聯(lián)和現(xiàn)在的俄羅斯,TRIZ理論一直作為大學(xué)里必修的專業(yè)技術(shù)課同時(shí)也廣泛用于工程等領(lǐng)域?!鲈诿绹?guó),許多大學(xué)也將TRIZ列入其必修課程,同時(shí)成立了許多TRIZ的研究的咨詢機(jī)構(gòu)以提高各領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。7二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展8二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展

目前,TRIZ在許多世界級(jí)公司均有應(yīng)用,如:福特、摩托羅拉、保潔、禮來(lái)、3M、西門子、飛利浦、LG、三星等。2、TRIZ在國(guó)內(nèi)的發(fā)展

我國(guó)于1997年開(kāi)始研究TRIZ理論及其應(yīng)用。目前,研究TRIZ

理論仍集中在部分高校內(nèi),如河北工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、南京航天航空大學(xué)、華中科技大學(xué)等。其中由河北工業(yè)大學(xué)檀潤(rùn)華教授領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究所主要致力于TRIZ理論的應(yīng)用研究和以TRIZ為核心的CAI軟件的開(kāi)發(fā)并取得了重要的成果。8二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展9三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)1、

許多項(xiàng)目常會(huì)遇到雖經(jīng)分析但仍不知道下一步該如何做的關(guān)鍵點(diǎn)。這時(shí)項(xiàng)目組必須具有創(chuàng)造性以弄清該如何做。2、

許多普通的工具如頭腦風(fēng)暴等方法它們依賴于直覺(jué)以及團(tuán)隊(duì)成員個(gè)人的知識(shí),因此這種基于心理慣性的方法是有局限性的,而且由此得到的結(jié)果往往是不能預(yù)測(cè)的,也是不可重復(fù)的。3、TRIZ是一個(gè)基于邏輯和數(shù)據(jù)而不是直覺(jué)的問(wèn)題解決方法。TRIZ

促進(jìn)了項(xiàng)目小組解決問(wèn)題的創(chuàng)造性和能力。由于TRIZ的結(jié)構(gòu)和算法,它能夠提供再現(xiàn)性和可預(yù)測(cè)性。

9三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)10三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)4、TRIZ是一門國(guó)際性的創(chuàng)造科學(xué),它依賴于問(wèn)題及解決方法模式的研究,而不是依靠自發(fā)的和個(gè)人或團(tuán)體的直覺(jué)。在分析近300

萬(wàn)專利的基礎(chǔ)上總結(jié)出了具有可預(yù)測(cè)性和突破解的模式。5、TRIZ在企業(yè)中的應(yīng)用可有多種層面,如開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、質(zhì)量管理、六西格瑪流程、TPM、項(xiàng)目管理、風(fēng)險(xiǎn)管理以及組織創(chuàng)新的舉措等。10三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)11三、TRIZ的主要工具(二)TRIZ工具及應(yīng)用1、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論

是TRIZ的主要理論基礎(chǔ)。技術(shù)進(jìn)化理論深層次的哲學(xué)就是每一個(gè)人造的產(chǎn)品(或技術(shù)系統(tǒng))都是以系統(tǒng)的途徑根據(jù)一般的規(guī)律和進(jìn)化的趨勢(shì),來(lái)提供某些功能價(jià)值。

Altshuller在做出這一結(jié)論的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面研究成千上萬(wàn)的專利,并通過(guò)書籍和文章介紹了歷史上技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)化。該TRIZ的進(jìn)化定律和趨勢(shì)是獨(dú)立于任何技術(shù)領(lǐng)域的。11三、TRIZ的主要工具(二)TRIZ工具及應(yīng)用12三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲總體上,TRIZ提出了10個(gè)進(jìn)化趨勢(shì)和定律。一些趨勢(shì)還包括更具體的路線和模式,顯示一個(gè)系統(tǒng)或其組成部分如何隨著時(shí)間而進(jìn)化。

該TRIZ的進(jìn)化趨勢(shì)和定律是非常強(qiáng)大的知識(shí)體系。從系統(tǒng)內(nèi)在的進(jìn)化觀點(diǎn)上看,它提供了關(guān)于選擇一個(gè)產(chǎn)品或技術(shù)在未來(lái)將會(huì)發(fā)生什么的預(yù)測(cè)基礎(chǔ)。12三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律13三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ中的技術(shù)進(jìn)化理論是由Altshuller等在前蘇聯(lián)通過(guò)多年的研究所提出的,該理論目前有幾種表現(xiàn)形式。其中,直接進(jìn)化理論(DirectedEvolution,DE)是TRIZ理論的一個(gè)分支,自上世紀(jì)80

年代中期到現(xiàn)在一直處于發(fā)展之中,1994年正式命名為直接進(jìn)化理論(DE)?!?/p>

DE的核心是技術(shù)進(jìn)化過(guò)程的管理與控制。該理論認(rèn)為,產(chǎn)品進(jìn)化有10種模式,每種模式下有多條進(jìn)化路線。進(jìn)化模式與進(jìn)化路線的應(yīng)用,使設(shè)計(jì)者能產(chǎn)生產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原始構(gòu)思。13三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ14三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ的10種進(jìn)化模式模式1:進(jìn)化階段模式2:增加理想化水平模式3:增加資源的包含量模式4:系統(tǒng)零部件的非均衡發(fā)展模式5:增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性與可控性模式6:通過(guò)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化模式7:零件之間的匹配與不匹配模式8:向微觀進(jìn)化模式9:增加場(chǎng)的應(yīng)用模式10:減少人的介入14三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ15三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式1:進(jìn)化階段技術(shù)系統(tǒng)的生命周期為:出生、成長(zhǎng)、成熟、退出,即滿足S—曲線。根據(jù)產(chǎn)品已有的信息,完成下面的任務(wù):*確定產(chǎn)品核心技術(shù)在S—曲線上的位置*確定產(chǎn)品目前及今后的商業(yè)目標(biāo)*確定應(yīng)避免的典型錯(cuò)誤*形成產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)的戰(zhàn)略目標(biāo)

性能

嬰兒期成長(zhǎng)期成熟期退出期系統(tǒng)的S曲線時(shí)間15三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律性能嬰兒16三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式2:增加理想化水平系統(tǒng)的理想化水平定義為:系統(tǒng)的所有有用功能與有害功能之比,如下式所示:理想度=所有有用功能所有有害功能16三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律理想度=所有17三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式2:增加理想化水平下面是增加理想化水平的一些方法:*增加有用功能的個(gè)數(shù)。包括吸收其它系統(tǒng)或環(huán)境中的有用功能,或發(fā)明新的有用功能。*改善有用功能的質(zhì)量。*減少有害功能的個(gè)數(shù)。包括消除或抵消有害功能;*將有害功能移到另一系統(tǒng)或部件中,使有害功能不起關(guān)鍵作用;*找到有害功能的合理應(yīng)用。*減少有害參數(shù)的幅值。*將上述各種方法組合,增大理想度(Ideality)。17三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律18三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式10:減少人的介入在如下的各種條件下代替人:(1)操作層面:*用簡(jiǎn)單的機(jī)械工具代替人的手、腳、牙等。*用機(jī)械能量傳遞裝置、蓄能裝置與人的動(dòng)力結(jié)合,如杠桿、千斤頂、彈簧、等都是能夠與人的動(dòng)力相結(jié)合的機(jī)械能量傳遞裝置。*采用非人力能源,如生畜、風(fēng)、水、蒸汽、電、核能等的能量。(2)控制層面:*采用工具控制系統(tǒng),如舵、方向盤、螺旋漿、導(dǎo)軌等。*采用專用裝置傳遞控制命令,如放大器、濾波器、調(diào)制/解調(diào)器等。*采用裝置來(lái)產(chǎn)生控制命令:凸輪、按鈕等。(3)決策層面:*采用各種傳感器代替人對(duì)信息的感知。*采用裝置采集并處理過(guò)程信息。*采用裝置進(jìn)行信息分析與決策。18三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律19三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式10:減少人的介入(舉例)(FromCREAXInnovationSuite3.1)19三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律(From20三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律▲進(jìn)化路線*進(jìn)化路線指出了產(chǎn)品進(jìn)化的狀態(tài)序列,其實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品如何從一種舊的核心技術(shù)移動(dòng)到一種新的核心技術(shù),新舊核心技術(shù)所完成的基本功能相同,但新技術(shù)的性能極限提高,或成本降低。也就是產(chǎn)品沿進(jìn)化路線進(jìn)化的過(guò)程是新舊核心技術(shù)更替的過(guò)程。*基于當(dāng)前產(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài),按照進(jìn)化路線,通過(guò)設(shè)計(jì),可使其移動(dòng)到新的狀態(tài)。核心技術(shù)通過(guò)產(chǎn)品的特定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),產(chǎn)品進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)化的過(guò)程。20三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律21三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFinalResult,IFR)

*在TRIZ理論中,在問(wèn)題解決之初,先拋開(kāi)各種約束條件并設(shè)立各種理想模型,即以最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)來(lái)分析問(wèn)題,并將達(dá)到理想解作為追求的目標(biāo)。這有助于制定理想解有助于正確地設(shè)立目標(biāo)以及抵制心理慣性的影響?,F(xiàn)狀障礙目標(biāo)(IFR)現(xiàn)狀障礙目標(biāo)(IFR)一般思考模式使用IFR思考模式21三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFina22三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFinalResult,IFR)

*理想化模型中包含所要解決問(wèn)題的相關(guān)要素,可以是理想系統(tǒng)、理想過(guò)程、理想資源、理想方法、理想機(jī)器、理想物質(zhì)等。

理想系統(tǒng):是沒(méi)有實(shí)體,沒(méi)有物質(zhì),也不消耗能源,但能實(shí)現(xiàn)所有要求的功能。

理想過(guò)程:是只有過(guò)程的結(jié)果,而無(wú)過(guò)程本身,即突然就獲得了結(jié)果。

理想資源:是不用付費(fèi),任意使用且無(wú)窮無(wú)盡的資源。

理想方法:不消耗能量及時(shí)間,但通過(guò)自身調(diào)節(jié),能夠獲得所需的效應(yīng)。

理想機(jī)器:沒(méi)有質(zhì)量、沒(méi)有體積,但能完成所需要的工作。

理想物質(zhì):沒(méi)有物質(zhì),但功能能夠得以實(shí)現(xiàn)。22三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFina23三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFinalResult,IFR)

理想解的確定:

*由于設(shè)計(jì)者受設(shè)計(jì)心理慣性的影響,常常使自己陷于問(wèn)題當(dāng)中而不能自拔,解決問(wèn)題大多采用折中法其結(jié)果就是難以從根本上解決問(wèn)題。*以IFR來(lái)觀察和認(rèn)識(shí)問(wèn)題,將會(huì)得到完全不同的從根本上解決問(wèn)題的思路。*確定IFR的步驟:

第一步:設(shè)計(jì)的最終目的是什么?第二步:理想解是什么?第三步:達(dá)到理想解的障礙是什么?第四步:出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么?第五步:不出現(xiàn)這種結(jié)果的條件是什么?第六部:創(chuàng)造這種條件的可用資源是什么?IFR的四個(gè)特點(diǎn):1、保持原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)2、消除了原系統(tǒng)的不足3、未使系統(tǒng)變得復(fù)雜4、沒(méi)有引入新的缺陷23三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFina24三、TRIZ的主要工具4、沖突

*TRIZ中的沖突是一個(gè)用于描述發(fā)明問(wèn)題的主要問(wèn)題模型。

Altshuller認(rèn)為,一個(gè)沖突的浮現(xiàn)是區(qū)別普通問(wèn)題與發(fā)明問(wèn)題的主要特征。在同一個(gè)系統(tǒng)中存在互斥的要求或目標(biāo)而且沒(méi)有一個(gè)已知的途徑來(lái)滿足時(shí)即出現(xiàn)了沖突。*TRIZ介紹了三種類型的矛盾:

1)管理沖突

2)技術(shù)沖突

3)物理沖突對(duì)于TRIZ,要排除沖突就要獲得一個(gè)發(fā)明(突破)解,而不是優(yōu)化。24三、TRIZ的主要工具4、沖突

*TRIZ中的沖突是一25三、TRIZ的主要工具4、沖突

*技術(shù)沖突通過(guò)對(duì)250萬(wàn)件專利的研究,發(fā)現(xiàn)所有的工程問(wèn)題(或沖突)均可用39個(gè)通用工程參數(shù)來(lái)描述。力No.10速度No.9靜止物體的體積No.8運(yùn)動(dòng)物體的體積No.7靜止物體的面積No.6運(yùn)動(dòng)物體的面積No.5靜止物體的長(zhǎng)度No.4運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度No.3靜止物體的重量No.2運(yùn)動(dòng)物體的重量No.1靜止物體的能量No.20運(yùn)動(dòng)物體的能量No.19光照強(qiáng)度No.18溫度No.17靜止物體作用時(shí)間No.16運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間No.15強(qiáng)度No.14名稱序號(hào)生產(chǎn)率No.39自動(dòng)化程度No.38……名稱序號(hào)在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)物體所受的重力物體的運(yùn)動(dòng)位置變化的快慢25三、TRIZ的主要工具4、沖突

*技術(shù)沖突力No.10速26三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

*TRIZ的發(fā)明原理專用于消除沖突。*發(fā)明原理描述了一個(gè)能用于解決這一沖突的解決方案。*在TRIZ理論中,對(duì)于解決技術(shù)沖突共有40個(gè)發(fā)明的原理。26三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理27三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

序號(hào)名稱序號(hào)名稱序號(hào)名稱序號(hào)名稱1分割11預(yù)補(bǔ)償21緊急行動(dòng)31多孔材料2分離12等勢(shì)性22變有害為有益32改變顏色3局部質(zhì)量13反向23反饋33同質(zhì)性4不對(duì)稱14曲面化24中介物34拋棄與修復(fù)5合并15動(dòng)態(tài)化25自服務(wù)35參數(shù)變化6多用性16未達(dá)到或超過(guò)作用26復(fù)制36狀態(tài)變化7套裝17維數(shù)變化27低成本、不耐用的物體替代昂貴、耐用的物體37熱膨脹8質(zhì)量補(bǔ)償18振動(dòng)28機(jī)械系統(tǒng)的替代38加速?gòu)?qiáng)氧化9預(yù)加反作用19周期性作用29氣壓與液壓結(jié)構(gòu)39惰性環(huán)境10預(yù)操作20有效作用的連續(xù)性30柔性殼體或薄膜40復(fù)合材料27三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

28三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

28三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

29三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)

*沖突矩陣是專門用于解決在消除具體技術(shù)沖突時(shí)如何選擇最相關(guān)的發(fā)明原理的問(wèn)題。*描述一個(gè)技術(shù)沖突使用兩個(gè)工程參數(shù),其中當(dāng)實(shí)施一個(gè)改進(jìn)時(shí),一個(gè)工程參數(shù)得到改進(jìn),而另一個(gè)參數(shù)卻被惡化。*在沖突矩陣中,有39個(gè)廣義技術(shù)參數(shù),縱軸上的參數(shù)代表被改進(jìn)的參數(shù),而橫軸上的參數(shù)表示被惡化的參數(shù)。一個(gè)縱軸的參數(shù)與一個(gè)橫軸上的參數(shù)的交叉點(diǎn)上的數(shù)字號(hào)即為最相關(guān)的發(fā)明原理代號(hào)。

29三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)30三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)

運(yùn)動(dòng)物體的面積運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度14曲面化16不足或超過(guò)15動(dòng)態(tài)化4不對(duì)稱改進(jìn)惡化30三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)31三、TRIZ的主要工具7、消除物理矛盾的11個(gè)原理

*如果對(duì)一個(gè)系統(tǒng)提出了相反的要求,那么就稱為物理沖突。*消除物理沖突其途徑主要是如何改變一個(gè)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。*在TRIZ中對(duì)于消除物理沖突有11個(gè)原理。(1)沖突特性的空間分離(2)沖突特性的時(shí)間分離

……Boeing737(1)希望發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入較多的空氣(2)希望發(fā)動(dòng)機(jī)離地距離不減小31三、TRIZ的主要工具7、消除物理矛盾的11個(gè)原理

*如32三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分析)

*任何技術(shù)系統(tǒng)(產(chǎn)品,機(jī)械,技術(shù))或其一部分,都可模擬為幾個(gè)相互作用的物質(zhì)部件通過(guò)場(chǎng)而結(jié)合在一起的。

TRIZ提出了6種類型的場(chǎng):機(jī)械,聲,熱,化學(xué),電氣,磁。

*不滿意的相互作用可能為以下四種類型之一:(1)對(duì)于取得理想的效果,物質(zhì)間作用不足或缺乏可控性(2)過(guò)度和產(chǎn)生比要求多余的行動(dòng)(3)為取得積極的效果,相互作用是必要的。但結(jié)果卻產(chǎn)生了負(fù)面影響(4)缺少-相互作用的組件。*物質(zhì)場(chǎng)的建模與分析主要是用于構(gòu)造問(wèn)題以及進(jìn)一步應(yīng)用76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解來(lái)解決問(wèn)題。32三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分33三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分析)

*Altshuller提出了描述功能的物質(zhì)-場(chǎng)(Substance-Field)模型。*其原理為,所有的功能都可分解為兩種物質(zhì)和一個(gè)場(chǎng),即一種功能由兩種物質(zhì)及一個(gè)場(chǎng)三元件組成。*產(chǎn)品是功能的一種實(shí)現(xiàn),因此可用物質(zhì)-場(chǎng)來(lái)分析產(chǎn)品的功能。這種分析方法是TRIZ的分析工具之一。

(下圖中的2、3、4情況表示系統(tǒng)存在功能問(wèn)題,需要改進(jìn)設(shè)計(jì))FS2S1F

S2S1F類型13F類型F類型42S2S1S2S1S1S2S133三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分34三、TRIZ的主要工具8、76標(biāo)準(zhǔn)解

*如果一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)其物理組件和相互作用通過(guò)物質(zhì)-場(chǎng)模型來(lái)模擬而且一個(gè)問(wèn)題被描述出來(lái),TRIZ建議使用的專門規(guī)則來(lái)顯示如何修改物理模型:(1)更換現(xiàn)有的組件(2)引入新的組件(3)修改現(xiàn)有的組件(4)改變一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

*術(shù)語(yǔ)“標(biāo)準(zhǔn)解”是指一個(gè)典型的,或“標(biāo)準(zhǔn)”的解決這些問(wèn)題的模式。共有76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解。*雖然標(biāo)準(zhǔn)解較40個(gè)發(fā)明原理更具體,但其應(yīng)用需要更多的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

FS2S1第1類:不改變或僅少量改進(jìn)系統(tǒng)13個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解第2類:改變系統(tǒng)23個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解第3類:系統(tǒng)傳遞6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解第4類:檢測(cè)與測(cè)量17個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解第5類:簡(jiǎn)化與改進(jìn)策略17個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解

共76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解34三、TRIZ的主要工具8、76標(biāo)準(zhǔn)解

*如果一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)35三、TRIZ的主要工具9、失效預(yù)測(cè)(AnticipatoryFailureDetermination,AFD)

*失效預(yù)測(cè)是TRIZ用于系統(tǒng)失效分析的方法。*失效預(yù)測(cè)是基于“顛倒分析”的概念而提出的潛在失效分析及預(yù)測(cè)的理論。*在早期從事TRIZ工作的Zlotin、Zusman和Altshuller等人對(duì)“顛倒分析”提出了一個(gè)基本的方法。在此方法中,TRIZ被相反地使用,也就是將TRIZ用于引起設(shè)計(jì)的失效或破壞設(shè)計(jì)的基本目的。*設(shè)計(jì)者掌握了如何破壞設(shè)計(jì)的知識(shí),那么他們就會(huì)知道怎樣設(shè)計(jì)會(huì)使系統(tǒng)更好,因此使失效不會(huì)發(fā)生。*

AFD作為TRIZ的一個(gè)方法,能用于許多領(lǐng)域,它要達(dá)到的目標(biāo)是:

揭示錯(cuò)誤、不成功的活動(dòng)、制造失敗以及事故的根源因;

預(yù)知未來(lái)問(wèn)題、錯(cuò)誤和事故等。FS2S135三、TRIZ的主要工具9、失效預(yù)測(cè)(Anticipato36三、TRIZ的主要工具9、失效預(yù)測(cè)(AFD)

*AFD模型傳統(tǒng)問(wèn)題提問(wèn)方法:“發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦異響是怎樣發(fā)生的?”

AFD問(wèn)題提問(wèn)法:“如何以最簡(jiǎn)單的方式使軸瓦發(fā)生異響?”FS2S1成為了發(fā)明問(wèn)題!36三、TRIZ的主要工具9、失效預(yù)測(cè)(AFD)

*AFD37四、TRIZ解決問(wèn)題的模型1、TRIZ解決問(wèn)題的流程▲首先分析問(wèn)題,包括功能分析、理想解、可用資源及沖突區(qū)域的確定;

▲如果存在技術(shù)沖突或物理沖突,選擇發(fā)明原理或分離原理來(lái)解決;如果需要替代技術(shù),選擇技術(shù)進(jìn)化模式與進(jìn)化路線;

▲如果已確定要解決的問(wèn)題,但不知如何解決,可選擇效應(yīng)。該模型表明,產(chǎn)品創(chuàng)新的過(guò)程要用到發(fā)明原理、分離原理、技術(shù)進(jìn)化模式與進(jìn)化路線及效應(yīng)。

FS2S1

問(wèn)題分析*功能分析*理想解*可用資源*確定沖突區(qū)域選擇工具如何做存在沖突替代技術(shù)原理進(jìn)化效應(yīng)實(shí)施解導(dǎo)致新問(wèn)題解的評(píng)價(jià)37四、TRIZ解決問(wèn)題的模型1、TRIZ解決問(wèn)題的流程FS38四、TRIZ解決問(wèn)題的模型2、TRIZ解決問(wèn)題的一般模型模型基礎(chǔ):

FS2S138四、TRIZ解決問(wèn)題的模型2、TRIZ解決問(wèn)題的一般模型39四、TRIZ解決問(wèn)題的模型2、TRIZ解決問(wèn)題的一般模型*依據(jù)該模型,對(duì)于特定設(shè)計(jì)中的領(lǐng)域問(wèn)題,*首先要轉(zhuǎn)化為TRIZ標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題;*然后利用發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解、效應(yīng)等工具,確定TRIZ通用解;*最后設(shè)計(jì)人員通過(guò)與通用解的類比及設(shè)計(jì)的具體情況確定領(lǐng)域解。該解即為領(lǐng)域問(wèn)題的領(lǐng)域解。

FS2S1類比思維領(lǐng)域問(wèn)題TRIZ標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題TRIZ通用解領(lǐng)域解TRIZ中知識(shí)應(yīng)用問(wèn)題轉(zhuǎn)化39四、TRIZ解決問(wèn)題的模型2、TRIZ解決問(wèn)題的一般模型40五、TRIZ的工具運(yùn)用1、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律——模式1:進(jìn)化階段的應(yīng)用*技術(shù)系統(tǒng)的生命周期為出生、成長(zhǎng)、成熟、退出,即滿足S—曲線。

FS2S1性能

嬰兒期成長(zhǎng)期成熟期退出期系統(tǒng)的S曲線S曲線族表明了產(chǎn)品核心技術(shù)的進(jìn)化過(guò)程一個(gè)核心技術(shù)生命周期的S曲線時(shí)間功能潛力●●●時(shí)間S1S2Sn每個(gè)S曲線具有一個(gè)核心技術(shù)一般不再技術(shù)投資40五、TRIZ的工具運(yùn)用1、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律——模式1:41五、TRIZ的工具運(yùn)用1、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律——模式1:進(jìn)化階段的應(yīng)用*技術(shù)系統(tǒng)的生命周期為出生、成長(zhǎng)、成熟、退出,即滿足S—曲線。

FS2S1性能

嬰兒期成長(zhǎng)期成熟期退出期系統(tǒng)的S曲線一個(gè)核心技術(shù)生命周期的S曲線時(shí)間一般不再技術(shù)投資技術(shù)成熟度預(yù)測(cè)曲線41五、TRIZ的工具運(yùn)用1、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律——模式1:42五、TRIZ的工具運(yùn)用2、使用理想解(IFR)解決問(wèn)題

舉例:使用強(qiáng)酸可以檢驗(yàn)金屬的耐腐蝕性能,但強(qiáng)酸同樣對(duì)容器有腐蝕作用。

FS2S1容器酸金屬樣本(TomaszArciszewskiSpring,2007,FromDanaClarke’slecturenotes,GMU,December,2002)酸金屬樣本酸金屬樣本難題理想解42五、TRIZ的工具運(yùn)用2、使用理想解(IFR)解決問(wèn)題F43五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突1234…m…n1234…m…n具體問(wèn)題TRIZ問(wèn)題TRIZ的通用解具體問(wèn)題解類似專利發(fā)明的解問(wèn)題的通解容易困難歸納類比思維領(lǐng)域問(wèn)題TRIZ標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題TRIZ通用解領(lǐng)域解TRIZ中知識(shí)應(yīng)用問(wèn)題轉(zhuǎn)化基于TRIZ的發(fā)明問(wèn)題解決過(guò)程

43五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突144五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突舉例:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、凸輪軸都是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性有重要關(guān)聯(lián)的部件。如何減小其軸頸表面的微觀磨損是重要的課題。*摩擦副間的初期磨損狀況對(duì)其后進(jìn)入軸與孔(或軸瓦)間的正常磨損有很大影響。正常磨損磨損速度時(shí)間曲軸瓦曲軸44五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突正45五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突

*我們的問(wèn)題:在曲軸承受較大負(fù)荷情況下,軸頸表面會(huì)加速磨損,這不利于保持曲軸軸頸的壽命。

*使用TRIZ沖突矩陣尋求解的過(guò)程:第一步:將具體問(wèn)題轉(zhuǎn)換為TRIZ的問(wèn)題曲軸要承受較大負(fù)荷,也就是曲軸承受較大的力,

對(duì)應(yīng)TRIZ的39個(gè)工程參數(shù)為:“NO.10力”。

曲軸的軸頸承載力較大時(shí),會(huì)增大軸頸表面處微小支撐面的壓力,這樣會(huì)加速曲軸軸頸表面處的磨損。對(duì)應(yīng)TRIZ的39個(gè)工程參數(shù)為:“NO.31物體產(chǎn)生的有害因素”。

第二步:TRIZ問(wèn)題描述當(dāng)要曲軸承載較大“力”時(shí),會(huì)增加“物體產(chǎn)生的有害因素”。

45五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突46五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突*TRIZ的問(wèn)題:當(dāng)要曲軸承載較大“力”時(shí),會(huì)增加“物體產(chǎn)生的有害因素”。

*使用TRIZ沖突矩陣尋求解的過(guò)程:第三步:獲得TRIZ的通用解力物體產(chǎn)生的有害因素推薦的發(fā)明原理代號(hào)ContradictionMatrix46五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突力47五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突第三步:獲得TRIZ的通用解推薦的原理解內(nèi)容:

1、NO.13反向反向是指與現(xiàn)在相反的方向或操作。

2、NO.3局部質(zhì)量使物體的不同部分具有不同功能。

3、NO.36狀態(tài)變化物質(zhì)在三態(tài)變化中具有某種效應(yīng)。如體積變化,吸熱、放熱等。

4、NO.24中介物使用中間環(huán)節(jié)完成某一功能。

47五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突48五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突第四步:領(lǐng)域解

TRIZ的通用解具有太高的層次,必須結(jié)合工程的具體情況將其轉(zhuǎn)化為相關(guān)的具體解。

對(duì)于本例,采納NO.13,即反向。

“反向”的目的是改善軸頸表面微支撐的受力狀態(tài)。

“反向”的結(jié)果即具體解為“使曲軸軸頸加工時(shí)砂輪對(duì)曲軸的磨削力方向與曲軸裝配后軸瓦對(duì)軸頸的摩擦力方向一致”當(dāng)前目標(biāo)曲軸曲軸瓦48五、TRIZ的工具運(yùn)用3、使用沖突解決矩陣消除技術(shù)沖突當(dāng)49五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的應(yīng)用*根據(jù)TRIZ理論對(duì)工程領(lǐng)域的強(qiáng)大支持作用,許多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)也嘗試將TRIZ理論擴(kuò)展到應(yīng)用于如下領(lǐng)域,并取得一定成果,如:(1)質(zhì)量管理(2)市場(chǎng)、行銷和廣告(3)服務(wù)管理(4)提高顧客滿意度管理(5)化學(xué)工業(yè)(6)建筑行業(yè)(7)商業(yè)(8)教育49五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的50五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的應(yīng)用(1)TRIZ在質(zhì)量管理中的應(yīng)用舉例:高效率的作業(yè)和無(wú)差錯(cuò)的作業(yè)是生產(chǎn)和作業(yè)管理追求的目標(biāo)。也是生產(chǎn)線實(shí)力的象征。當(dāng)前的問(wèn)題是:提高作業(yè)效率將威脅到產(chǎn)品質(zhì)量的保證。要改進(jìn)生產(chǎn)效率,就必須減少作業(yè)員人數(shù)或規(guī)定作業(yè)時(shí)間。無(wú)論采取哪一項(xiàng)措施,都會(huì)導(dǎo)致作業(yè)者要加快作業(yè)速度。作業(yè)速度的提高有時(shí)會(huì)導(dǎo)致作業(yè)的失誤,如降低了作業(yè)質(zhì)量或產(chǎn)生漏序等,這樣就不能達(dá)到提高效率的真正目的。從本質(zhì)上屬于降低了生產(chǎn)性或可制造性。

50五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的51五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的應(yīng)用(1)TRIZ在質(zhì)量管理中的應(yīng)用*使用TRIZ的39個(gè)工程參數(shù)進(jìn)行描述以轉(zhuǎn)化為TRIZ的問(wèn)題:

改進(jìn)的參數(shù):NO.39生產(chǎn)率(單位時(shí)間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù))

惡化的參數(shù):NO.32可制造性(物體或系統(tǒng)制造過(guò)程中簡(jiǎn)單、方便的程度)

經(jīng)查TRIZ的(用于質(zhì)量管理的)沖突矩陣表,其推薦的原理解為:

NO.2“分離”:即將“干擾”部分分離出來(lái)或取出必要部分。

原理解NO.2轉(zhuǎn)化為具體解即為:“在作業(yè)過(guò)程中去除沒(méi)有附加價(jià)值的作業(yè)部分”以使作業(yè)者有合理的時(shí)間去完成必要的作業(yè)內(nèi)容。這樣既可提高效率,也可保證質(zhì)量。51五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的52五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的應(yīng)用(2)TRIZ在市場(chǎng)、行銷和廣告的應(yīng)用舉例:產(chǎn)品在市場(chǎng)中的高知名度是市場(chǎng)和營(yíng)銷管理的目標(biāo)。高知名度需要持續(xù)的廣告等活動(dòng),這需要大量的資金和人力等。*使用TRIZ的39個(gè)工程參數(shù)進(jìn)行描述以轉(zhuǎn)化為TRIZ的問(wèn)題:

改進(jìn)的參數(shù):NO.17溫度(物體或系統(tǒng)所處的熱狀態(tài))

惡化的參數(shù):NO.11應(yīng)力或壓力(單位面積上的力)

經(jīng)查TRIZ的(市場(chǎng)、行銷和廣告)沖突矩陣表,其推薦的原理解為:

NO.19周期性作用:用周期性運(yùn)動(dòng)代替連續(xù)運(yùn)動(dòng)或改變其運(yùn)動(dòng)頻率。原理解NO.19轉(zhuǎn)化為具體解即為:

“將連續(xù)性的廣告改變?yōu)橹芷谛曰蚋淖冎芷诘念l率”,以減小壓力。

52五、TRIZ的工具運(yùn)用4、TRIZ的發(fā)明原理在其它領(lǐng)域的53五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和解決問(wèn)題的流程

物質(zhì)-場(chǎng)模型分析方法共分為四個(gè)步驟:第一步:首先給功能定義名稱,一般采用動(dòng)詞與名詞組成的短語(yǔ)形式。然后確認(rèn)組成完整功能所需的三個(gè)元件,識(shí)別被動(dòng)元件S1、主動(dòng)元件S2、場(chǎng)或能量F。被分析的系統(tǒng)可能是不完整的,如缺少S1、S2或F。第二步:利用物質(zhì)-場(chǎng)的符號(hào)系統(tǒng)建立模型。所建立的模型可能存在功能不完整、功能不足或存在有害作用的情形。第三步:針對(duì)第二步發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,在76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解中選擇適用于此特定問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)解。第四步:提出新的設(shè)計(jì)概念。實(shí)際問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)模型標(biāo)準(zhǔn)解新概念應(yīng)用符號(hào)系統(tǒng)具體化標(biāo)準(zhǔn)解76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解53五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和54五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和解決問(wèn)題的流程

使用物質(zhì)-場(chǎng)模型分析方法舉例:測(cè)量曲軸軸頸表面振紋概念設(shè)計(jì)第一步:定義功能名稱為“檢測(cè)曲軸主軸頸表面振紋”。S1為主軸頸表面,但缺少

S2和場(chǎng)F。

第二步:用符號(hào)系統(tǒng)表示功能模型。一個(gè)完整的功能模型應(yīng)由三個(gè)元件組成,因此,對(duì)于檢測(cè)主軸頸表面這一功能要求還需要增加一個(gè)工具S2和一個(gè)場(chǎng)F,這也正是需要解決的問(wèn)題。

第三步:在76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解中選擇適合于此特定情況的標(biāo)準(zhǔn)解。經(jīng)分析和比較,可用標(biāo)準(zhǔn)解4.2.2。標(biāo)準(zhǔn)解4.2.2的內(nèi)容為:“測(cè)量一引入的附加物。引入的附加物在原系統(tǒng)中變化,測(cè)量附加物的這種變化”。

*說(shuō)明1:存在兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其一是如何理解和實(shí)現(xiàn)“使S3在主軸頸表面S1上變化”,其二是如何測(cè)量這種變化。

S154五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和55五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和解決問(wèn)題的流程

*說(shuō)明2:對(duì)于第一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)可以這樣理解,即如果只需測(cè)量S3在主軸頸表面S1上的這種變化就可以達(dá)到測(cè)量的目的,那么S3就必須攜帶主軸頸表面S1的信息。由于S1為圓柱形表面,所以S3應(yīng)能在圓柱形表面上有良好的附著性。軟質(zhì)和液體物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)這種附著。第二個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是需要利用工具S2去采集和測(cè)量S3在主軸頸表面S1上的這種變化。這種變化因?yàn)榘l(fā)生在圓柱形的主軸頸表面上,所以S2也應(yīng)能形成相應(yīng)的形狀以獲得S3所發(fā)生的變化。

S3S1S3S1S2S3S155五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和56五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和解決問(wèn)題的流程

第四步:提出新的設(shè)計(jì)概念。S1S3S1FMeS2S3S1S3S1概念檢測(cè)方法Step1,2Step3Step456五、TRIZ的工具運(yùn)用5、使用物質(zhì)-場(chǎng)分析(Su-F)和57五、TRIZ的工具運(yùn)用6、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方法

TRIZ的失效預(yù)測(cè)方法AFD不同于FMEA,因FMEA存在以下弱點(diǎn):弱點(diǎn)一:FMEA確定失效的過(guò)程實(shí)際上卻阻止了確定失效。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程本質(zhì)上是一個(gè)始于頭腦風(fēng)暴的過(guò)程來(lái)探查哪些失效可能發(fā)生。這樣的過(guò)程將受到最初產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的心理慣性的支配,難以探查出潛在的問(wèn)題。產(chǎn)品產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向探查失效方向失效57五、TRIZ的工具運(yùn)用6、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方58五、TRIZ的工具運(yùn)用6、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方法

TRIZ的失效預(yù)測(cè)方法AFD不同于FMEA,因FMEA存在以下弱點(diǎn):弱點(diǎn)二:FMEA方法最大的缺點(diǎn)是缺乏綜合的問(wèn)題解決機(jī)制,也就是缺乏一系列以發(fā)明問(wèn)題來(lái)正確查明設(shè)計(jì)不足的手段。*一個(gè)發(fā)明問(wèn)題就是通過(guò)一個(gè)固有的沖突來(lái)體現(xiàn)問(wèn)題的特性。傳統(tǒng)的方法并不從創(chuàng)造和發(fā)明的途徑上解決困難的問(wèn)題。*一個(gè)發(fā)明的方法(TRIZ)承認(rèn)系統(tǒng)沖突并能正面地和不折衷地處理它們。*在傳統(tǒng)方法中,如果設(shè)計(jì)被認(rèn)為太危險(xiǎn),則問(wèn)題的修正方法就是通過(guò)反復(fù)的設(shè)計(jì)和再設(shè)計(jì)。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的不足未定義為發(fā)明問(wèn)題時(shí),其修正的結(jié)果常使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程成本太高或增加了輔助系統(tǒng)而導(dǎo)致原設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。58五、TRIZ的工具運(yùn)用6、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方596、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方法

AFD-1解決問(wèn)題的步驟:

AFD-2解決問(wèn)題的步驟:

第一步:描述初始問(wèn)題第一步:描述初始問(wèn)題第二步:識(shí)別成功的情形第二步:識(shí)別成功的情形第三步:確定失效第三步:描述顛倒的問(wèn)題第四步:顛倒并放大問(wèn)題第四步:尋找惡化系統(tǒng)功能的明顯的方法第五步:尋找解第五步:識(shí)別可用資源第六步:設(shè)計(jì)驗(yàn)證假設(shè)的方法第六步:利用知識(shí)基礎(chǔ)第七步:糾正失效第七步:發(fā)明新解第八步:強(qiáng)化和隱藏有害影響第九步:分析所揭示的有害影響第十步:預(yù)防/消除有害影響五、TRIZ的工具運(yùn)用596、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方法五、TRIZ的工具606、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方法

AFD解決問(wèn)題的模型:五、TRIZ的工具運(yùn)用1234…m…n1234…m…n技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式·IFR·40個(gè)發(fā)明原理·矛盾矩陣·物理矛盾和分離原則·Su-Field·76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法·ARIZ·科學(xué)原理知識(shí)庫(kù)……具體問(wèn)題TRIZ問(wèn)題TRIZ的通用解具體問(wèn)題解類似專利發(fā)明的解問(wèn)題的通解容易困難失效問(wèn)題或潛在失效問(wèn)題不期望的期望的使能發(fā)生失效的資源缺失或無(wú)效預(yù)防或消除AFD消除潛在問(wèn)題的模型606、TRIZ的失效預(yù)測(cè)(AFD)方法五、TRIZ的工具611、將TRIZ帶入組織的意義*TRIZ會(huì)使組織提高突破困難技術(shù)問(wèn)題的能力并且能促進(jìn)提高想法的數(shù)量和質(zhì)量。*將TRIZ帶入組織可以幫助解決自己的問(wèn)題。為了創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),組織可以在自己的環(huán)境中開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的新思路,這包括新專利、新標(biāo)準(zhǔn)以及使企業(yè)具有長(zhǎng)期創(chuàng)新動(dòng)力的新的管理和業(yè)務(wù)方法。*TRIZ理論有助于消除重復(fù)發(fā)明的浪費(fèi),利用TRIZ的知識(shí)庫(kù),更容易獲得可重復(fù)應(yīng)用的知識(shí)。六、如何將TRIZ帶入組織611、將TRIZ帶入組織的意義六、如何將TRIZ帶入組織622、將TRIZ帶入組織的作用*從創(chuàng)新模式的重復(fù)性觀點(diǎn)看,組織可以分析自己的知識(shí)庫(kù),將

TRIZ理論作為一種手段,歸納和分類自己的知識(shí),為將來(lái)再創(chuàng)新時(shí)重新使用。例如,在一個(gè)特定的技術(shù)領(lǐng)域(如發(fā)動(dòng)機(jī)或整車組裝等),將技術(shù)解決方案也總結(jié)和分類為40發(fā)明原理,建立一個(gè)基于企業(yè)涉及到的工程參數(shù)的沖突解決矩陣,以便企業(yè)在日常生產(chǎn)活動(dòng)中更容易實(shí)施創(chuàng)新活動(dòng),為形成創(chuàng)新型企業(yè)奠定基礎(chǔ)。*TRIZ鼓勵(lì)人們?nèi)で髠鹘y(tǒng)界限以外的解決方法。在大型組織中,一個(gè)共同的基于TRIZ分類表,可以幫助打破職能和組織的障礙以分享知識(shí)。團(tuán)隊(duì)還可以使用TRIZ理論來(lái)幫助他們?cè)倮脧钠渌呀鉀Q此類似問(wèn)題的公司,甚至其它行業(yè)所獲得的知識(shí)。六、如何將TRIZ帶入組織622、將TRIZ帶入組織的作用六、如何將TRIZ帶入組織633、將TRIZ帶入組織的流程

將TRIZ帶入企業(yè)的流程如圖所示:圖例:六、如何將TRIZ帶入組織組織對(duì)創(chuàng)新認(rèn)可TRIZ知識(shí)培訓(xùn)(15~20人)TRIZ應(yīng)用展開(kāi)結(jié)果結(jié)果怎樣展開(kāi)確定TRIZ團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目專家/工作小組項(xiàng)目結(jié)果培訓(xùn)培訓(xùn)者TRIZ入門新培訓(xùn)者教TRIZ入門高級(jí)TRIZ主題培訓(xùn)和項(xiàng)目實(shí)施結(jié)果為高級(jí)TRIZ培訓(xùn)培訓(xùn)者新培訓(xùn)者教高級(jí)TRIZ內(nèi)部外部開(kāi)發(fā)計(jì)劃TRIZ與其它工具集成公司專家/公司決策輸出633、將TRIZ帶入組織的流程六、如何將TRIZ帶入組織64

謝謝!發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用

(TRIZIntroductionandApplication)64發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用

(TRIZIntroduct65發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用

(TRIZIntroductionandApplication)陳子順1發(fā)明問(wèn)題解決理論及應(yīng)用

(TRIZIntroducti66主要內(nèi)容一、TRIZ的起源二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀三、TRIZ的主要工具四、TRIZ解決問(wèn)題模型五、TRIZ的工具應(yīng)用六、如何將TRIZ帶入組織2主要內(nèi)容一、TRIZ的起源67一、TRIZ的起源1、什么是TRIZ?■

TRIZ是發(fā)明問(wèn)題解決理論的俄文縮寫,其英文為TheoryofInventiveProblemSolving,TIPS?!?/p>

TRIZ是由前蘇聯(lián)的Altshuller和他的同事們從

1946至1985年開(kāi)發(fā)出來(lái)的用于解決發(fā)明問(wèn)題的理論?!?/p>

目前,對(duì)TRIZ的研究和實(shí)踐已遍及整個(gè)世界。GenrichAltshuller1926-19983一、TRIZ的起源1、什么是TRIZ?GenrichAl68一、TRIZ的起源2、驅(qū)使TRIZ理論研究的動(dòng)因■

TRIZ理論的研究是從“具有創(chuàng)造性的先進(jìn)技術(shù)發(fā)明存在著普遍性的原理”這一假設(shè)開(kāi)始的?!鋈绻麑⑦@些“普遍性的原理”識(shí)別出來(lái)并進(jìn)行歸納總結(jié),那么將會(huì)指導(dǎo)人們?nèi)プ鞲蓄A(yù)見(jiàn)性的發(fā)明和創(chuàng)造活動(dòng)?!?/p>

TRIZ理論通過(guò)研究250萬(wàn)件高水平專利,對(duì)其發(fā)明的水平進(jìn)行分析和分類,以尋求創(chuàng)新的原理。4一、TRIZ的起源2、驅(qū)使TRIZ理論研究的動(dòng)因69一、TRIZ的起源TRIZ:大量專利抽取=工程知識(shí)抽取關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)

發(fā)明問(wèn)題定義

發(fā)明的級(jí)別

進(jìn)化模式

發(fā)明的模式高水平專利(世界范圍)發(fā)明專利轉(zhuǎn)化通用原理5一、TRIZ的起源TRIZ:大量專利抽取=工程知識(shí)抽取70一、TRIZ的起源3、分析大量專利的三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)(1)問(wèn)題和問(wèn)題解決方法是重復(fù)出現(xiàn)的并有跨行業(yè)、跨學(xué)科的特性。(2)技術(shù)進(jìn)化模式是重復(fù)出現(xiàn)的且有跨行業(yè)、跨學(xué)科的特性。(3)創(chuàng)新經(jīng)常是應(yīng)用了行業(yè)以外的科學(xué)成果而得到的。6一、TRIZ的起源3、分析大量專利的三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)71二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展■在上世紀(jì)80年代,隨著許多前蘇聯(lián)的科學(xué)家移居歐、美等西方國(guó)家,TRIZ也相應(yīng)地傳到了世界范圍內(nèi)的各研究領(lǐng)域并引起高度重視,同時(shí)也對(duì)包括產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要的影響?!鲈谇疤K聯(lián)和現(xiàn)在的俄羅斯,TRIZ理論一直作為大學(xué)里必修的專業(yè)技術(shù)課同時(shí)也廣泛用于工程等領(lǐng)域?!鲈诿绹?guó),許多大學(xué)也將TRIZ列入其必修課程,同時(shí)成立了許多TRIZ的研究的咨詢機(jī)構(gòu)以提高各領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。7二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展72二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展

目前,TRIZ在許多世界級(jí)公司均有應(yīng)用,如:福特、摩托羅拉、保潔、禮來(lái)、3M、西門子、飛利浦、LG、三星等。2、TRIZ在國(guó)內(nèi)的發(fā)展

我國(guó)于1997年開(kāi)始研究TRIZ理論及其應(yīng)用。目前,研究TRIZ

理論仍集中在部分高校內(nèi),如河北工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、南京航天航空大學(xué)、華中科技大學(xué)等。其中由河北工業(yè)大學(xué)檀潤(rùn)華教授領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究所主要致力于TRIZ理論的應(yīng)用研究和以TRIZ為核心的CAI軟件的開(kāi)發(fā)并取得了重要的成果。8二、TRIZ的發(fā)展現(xiàn)狀1、TRIZ在國(guó)際上的發(fā)展73三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)1、

許多項(xiàng)目常會(huì)遇到雖經(jīng)分析但仍不知道下一步該如何做的關(guān)鍵點(diǎn)。這時(shí)項(xiàng)目組必須具有創(chuàng)造性以弄清該如何做。2、

許多普通的工具如頭腦風(fēng)暴等方法它們依賴于直覺(jué)以及團(tuán)隊(duì)成員個(gè)人的知識(shí),因此這種基于心理慣性的方法是有局限性的,而且由此得到的結(jié)果往往是不能預(yù)測(cè)的,也是不可重復(fù)的。3、TRIZ是一個(gè)基于邏輯和數(shù)據(jù)而不是直覺(jué)的問(wèn)題解決方法。TRIZ

促進(jìn)了項(xiàng)目小組解決問(wèn)題的創(chuàng)造性和能力。由于TRIZ的結(jié)構(gòu)和算法,它能夠提供再現(xiàn)性和可預(yù)測(cè)性。

9三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)74三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)4、TRIZ是一門國(guó)際性的創(chuàng)造科學(xué),它依賴于問(wèn)題及解決方法模式的研究,而不是依靠自發(fā)的和個(gè)人或團(tuán)體的直覺(jué)。在分析近300

萬(wàn)專利的基礎(chǔ)上總結(jié)出了具有可預(yù)測(cè)性和突破解的模式。5、TRIZ在企業(yè)中的應(yīng)用可有多種層面,如開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、質(zhì)量管理、六西格瑪流程、TPM、項(xiàng)目管理、風(fēng)險(xiǎn)管理以及組織創(chuàng)新的舉措等。10三、TRIZ的主要工具(一)TRIZ工具的特點(diǎn)75三、TRIZ的主要工具(二)TRIZ工具及應(yīng)用1、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論

是TRIZ的主要理論基礎(chǔ)。技術(shù)進(jìn)化理論深層次的哲學(xué)就是每一個(gè)人造的產(chǎn)品(或技術(shù)系統(tǒng))都是以系統(tǒng)的途徑根據(jù)一般的規(guī)律和進(jìn)化的趨勢(shì),來(lái)提供某些功能價(jià)值。

Altshuller在做出這一結(jié)論的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面研究成千上萬(wàn)的專利,并通過(guò)書籍和文章介紹了歷史上技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)化。該TRIZ的進(jìn)化定律和趨勢(shì)是獨(dú)立于任何技術(shù)領(lǐng)域的。11三、TRIZ的主要工具(二)TRIZ工具及應(yīng)用76三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲總體上,TRIZ提出了10個(gè)進(jìn)化趨勢(shì)和定律。一些趨勢(shì)還包括更具體的路線和模式,顯示一個(gè)系統(tǒng)或其組成部分如何隨著時(shí)間而進(jìn)化。

該TRIZ的進(jìn)化趨勢(shì)和定律是非常強(qiáng)大的知識(shí)體系。從系統(tǒng)內(nèi)在的進(jìn)化觀點(diǎn)上看,它提供了關(guān)于選擇一個(gè)產(chǎn)品或技術(shù)在未來(lái)將會(huì)發(fā)生什么的預(yù)測(cè)基礎(chǔ)。12三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律77三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ中的技術(shù)進(jìn)化理論是由Altshuller等在前蘇聯(lián)通過(guò)多年的研究所提出的,該理論目前有幾種表現(xiàn)形式。其中,直接進(jìn)化理論(DirectedEvolution,DE)是TRIZ理論的一個(gè)分支,自上世紀(jì)80

年代中期到現(xiàn)在一直處于發(fā)展之中,1994年正式命名為直接進(jìn)化理論(DE)?!?/p>

DE的核心是技術(shù)進(jìn)化過(guò)程的管理與控制。該理論認(rèn)為,產(chǎn)品進(jìn)化有10種模式,每種模式下有多條進(jìn)化路線。進(jìn)化模式與進(jìn)化路線的應(yīng)用,使設(shè)計(jì)者能產(chǎn)生產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原始構(gòu)思。13三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ78三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ的10種進(jìn)化模式模式1:進(jìn)化階段模式2:增加理想化水平模式3:增加資源的包含量模式4:系統(tǒng)零部件的非均衡發(fā)展模式5:增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性與可控性模式6:通過(guò)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化模式7:零件之間的匹配與不匹配模式8:向微觀進(jìn)化模式9:增加場(chǎng)的應(yīng)用模式10:減少人的介入14三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律

▲TRIZ79三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式1:進(jìn)化階段技術(shù)系統(tǒng)的生命周期為:出生、成長(zhǎng)、成熟、退出,即滿足S—曲線。根據(jù)產(chǎn)品已有的信息,完成下面的任務(wù):*確定產(chǎn)品核心技術(shù)在S—曲線上的位置*確定產(chǎn)品目前及今后的商業(yè)目標(biāo)*確定應(yīng)避免的典型錯(cuò)誤*形成產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)的戰(zhàn)略目標(biāo)

性能

嬰兒期成長(zhǎng)期成熟期退出期系統(tǒng)的S曲線時(shí)間15三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律性能嬰兒80三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式2:增加理想化水平系統(tǒng)的理想化水平定義為:系統(tǒng)的所有有用功能與有害功能之比,如下式所示:理想度=所有有用功能所有有害功能16三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律理想度=所有81三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式2:增加理想化水平下面是增加理想化水平的一些方法:*增加有用功能的個(gè)數(shù)。包括吸收其它系統(tǒng)或環(huán)境中的有用功能,或發(fā)明新的有用功能。*改善有用功能的質(zhì)量。*減少有害功能的個(gè)數(shù)。包括消除或抵消有害功能;*將有害功能移到另一系統(tǒng)或部件中,使有害功能不起關(guān)鍵作用;*找到有害功能的合理應(yīng)用。*減少有害參數(shù)的幅值。*將上述各種方法組合,增大理想度(Ideality)。17三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律82三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式10:減少人的介入在如下的各種條件下代替人:(1)操作層面:*用簡(jiǎn)單的機(jī)械工具代替人的手、腳、牙等。*用機(jī)械能量傳遞裝置、蓄能裝置與人的動(dòng)力結(jié)合,如杠桿、千斤頂、彈簧、等都是能夠與人的動(dòng)力相結(jié)合的機(jī)械能量傳遞裝置。*采用非人力能源,如生畜、風(fēng)、水、蒸汽、電、核能等的能量。(2)控制層面:*采用工具控制系統(tǒng),如舵、方向盤、螺旋漿、導(dǎo)軌等。*采用專用裝置傳遞控制命令,如放大器、濾波器、調(diào)制/解調(diào)器等。*采用裝置來(lái)產(chǎn)生控制命令:凸輪、按鈕等。(3)決策層面:*采用各種傳感器代替人對(duì)信息的感知。*采用裝置采集并處理過(guò)程信息。*采用裝置進(jìn)行信息分析與決策。18三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律83三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律模式10:減少人的介入(舉例)(FromCREAXInnovationSuite3.1)19三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律(From84三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律▲進(jìn)化路線*進(jìn)化路線指出了產(chǎn)品進(jìn)化的狀態(tài)序列,其實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品如何從一種舊的核心技術(shù)移動(dòng)到一種新的核心技術(shù),新舊核心技術(shù)所完成的基本功能相同,但新技術(shù)的性能極限提高,或成本降低。也就是產(chǎn)品沿進(jìn)化路線進(jìn)化的過(guò)程是新舊核心技術(shù)更替的過(guò)程。*基于當(dāng)前產(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài),按照進(jìn)化路線,通過(guò)設(shè)計(jì),可使其移動(dòng)到新的狀態(tài)。核心技術(shù)通過(guò)產(chǎn)品的特定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),產(chǎn)品進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)化的過(guò)程。20三、TRIZ的主要工具2、技術(shù)進(jìn)化趨勢(shì)和定律85三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFinalResult,IFR)

*在TRIZ理論中,在問(wèn)題解決之初,先拋開(kāi)各種約束條件并設(shè)立各種理想模型,即以最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)來(lái)分析問(wèn)題,并將達(dá)到理想解作為追求的目標(biāo)。這有助于制定理想解有助于正確地設(shè)立目標(biāo)以及抵制心理慣性的影響?,F(xiàn)狀障礙目標(biāo)(IFR)現(xiàn)狀障礙目標(biāo)(IFR)一般思考模式使用IFR思考模式21三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFina86三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFinalResult,IFR)

*理想化模型中包含所要解決問(wèn)題的相關(guān)要素,可以是理想系統(tǒng)、理想過(guò)程、理想資源、理想方法、理想機(jī)器、理想物質(zhì)等。

理想系統(tǒng):是沒(méi)有實(shí)體,沒(méi)有物質(zhì),也不消耗能源,但能實(shí)現(xiàn)所有要求的功能。

理想過(guò)程:是只有過(guò)程的結(jié)果,而無(wú)過(guò)程本身,即突然就獲得了結(jié)果。

理想資源:是不用付費(fèi),任意使用且無(wú)窮無(wú)盡的資源。

理想方法:不消耗能量及時(shí)間,但通過(guò)自身調(diào)節(jié),能夠獲得所需的效應(yīng)。

理想機(jī)器:沒(méi)有質(zhì)量、沒(méi)有體積,但能完成所需要的工作。

理想物質(zhì):沒(méi)有物質(zhì),但功能能夠得以實(shí)現(xiàn)。22三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFina87三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFinalResult,IFR)

理想解的確定:

*由于設(shè)計(jì)者受設(shè)計(jì)心理慣性的影響,常常使自己陷于問(wèn)題當(dāng)中而不能自拔,解決問(wèn)題大多采用折中法其結(jié)果就是難以從根本上解決問(wèn)題。*以IFR來(lái)觀察和認(rèn)識(shí)問(wèn)題,將會(huì)得到完全不同的從根本上解決問(wèn)題的思路。*確定IFR的步驟:

第一步:設(shè)計(jì)的最終目的是什么?第二步:理想解是什么?第三步:達(dá)到理想解的障礙是什么?第四步:出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么?第五步:不出現(xiàn)這種結(jié)果的條件是什么?第六部:創(chuàng)造這種條件的可用資源是什么?IFR的四個(gè)特點(diǎn):1、保持原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)2、消除了原系統(tǒng)的不足3、未使系統(tǒng)變得復(fù)雜4、沒(méi)有引入新的缺陷23三、TRIZ的主要工具3、理想解(IdealFina88三、TRIZ的主要工具4、沖突

*TRIZ中的沖突是一個(gè)用于描述發(fā)明問(wèn)題的主要問(wèn)題模型。

Altshuller認(rèn)為,一個(gè)沖突的浮現(xiàn)是區(qū)別普通問(wèn)題與發(fā)明問(wèn)題的主要特征。在同一個(gè)系統(tǒng)中存在互斥的要求或目標(biāo)而且沒(méi)有一個(gè)已知的途徑來(lái)滿足時(shí)即出現(xiàn)了沖突。*TRIZ介紹了三種類型的矛盾:

1)管理沖突

2)技術(shù)沖突

3)物理沖突對(duì)于TRIZ,要排除沖突就要獲得一個(gè)發(fā)明(突破)解,而不是優(yōu)化。24三、TRIZ的主要工具4、沖突

*TRIZ中的沖突是一89三、TRIZ的主要工具4、沖突

*技術(shù)沖突通過(guò)對(duì)250萬(wàn)件專利的研究,發(fā)現(xiàn)所有的工程問(wèn)題(或沖突)均可用39個(gè)通用工程參數(shù)來(lái)描述。力No.10速度No.9靜止物體的體積No.8運(yùn)動(dòng)物體的體積No.7靜止物體的面積No.6運(yùn)動(dòng)物體的面積No.5靜止物體的長(zhǎng)度No.4運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度No.3靜止物體的重量No.2運(yùn)動(dòng)物體的重量No.1靜止物體的能量No.20運(yùn)動(dòng)物體的能量No.19光照強(qiáng)度No.18溫度No.17靜止物體作用時(shí)間No.16運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間No.15強(qiáng)度No.14名稱序號(hào)生產(chǎn)率No.39自動(dòng)化程度No.38……名稱序號(hào)在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)物體所受的重力物體的運(yùn)動(dòng)位置變化的快慢25三、TRIZ的主要工具4、沖突

*技術(shù)沖突力No.10速90三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

*TRIZ的發(fā)明原理專用于消除沖突。*發(fā)明原理描述了一個(gè)能用于解決這一沖突的解決方案。*在TRIZ理論中,對(duì)于解決技術(shù)沖突共有40個(gè)發(fā)明的原理。26三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理91三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

序號(hào)名稱序號(hào)名稱序號(hào)名稱序號(hào)名稱1分割11預(yù)補(bǔ)償21緊急行動(dòng)31多孔材料2分離12等勢(shì)性22變有害為有益32改變顏色3局部質(zhì)量13反向23反饋33同質(zhì)性4不對(duì)稱14曲面化24中介物34拋棄與修復(fù)5合并15動(dòng)態(tài)化25自服務(wù)35參數(shù)變化6多用性16未達(dá)到或超過(guò)作用26復(fù)制36狀態(tài)變化7套裝17維數(shù)變化27低成本、不耐用的物體替代昂貴、耐用的物體37熱膨脹8質(zhì)量補(bǔ)償18振動(dòng)28機(jī)械系統(tǒng)的替代38加速?gòu)?qiáng)氧化9預(yù)加反作用19周期性作用29氣壓與液壓結(jié)構(gòu)39惰性環(huán)境10預(yù)操作20有效作用的連續(xù)性30柔性殼體或薄膜40復(fù)合材料27三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

92三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

28三、TRIZ的主要工具5、解決技術(shù)沖突的40個(gè)發(fā)明原理

93三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)

*沖突矩陣是專門用于解決在消除具體技術(shù)沖突時(shí)如何選擇最相關(guān)的發(fā)明原理的問(wèn)題。*描述一個(gè)技術(shù)沖突使用兩個(gè)工程參數(shù),其中當(dāng)實(shí)施一個(gè)改進(jìn)時(shí),一個(gè)工程參數(shù)得到改進(jìn),而另一個(gè)參數(shù)卻被惡化。*在沖突矩陣中,有39個(gè)廣義技術(shù)參數(shù),縱軸上的參數(shù)代表被改進(jìn)的參數(shù),而橫軸上的參數(shù)表示被惡化的參數(shù)。一個(gè)縱軸的參數(shù)與一個(gè)橫軸上的參數(shù)的交叉點(diǎn)上的數(shù)字號(hào)即為最相關(guān)的發(fā)明原理代號(hào)。

29三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)94三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)

運(yùn)動(dòng)物體的面積運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度14曲面化16不足或超過(guò)15動(dòng)態(tài)化4不對(duì)稱改進(jìn)惡化30三、TRIZ的主要工具6、沖突解決矩陣(也稱矛盾矩陣)95三、TRIZ的主要工具7、消除物理矛盾的11個(gè)原理

*如果對(duì)一個(gè)系統(tǒng)提出了相反的要求,那么就稱為物理沖突。*消除物理沖突其途徑主要是如何改變一個(gè)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。*在TRIZ中對(duì)于消除物理沖突有11個(gè)原理。(1)沖突特性的空間分離(2)沖突特性的時(shí)間分離

……Boeing737(1)希望發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入較多的空氣(2)希望發(fā)動(dòng)機(jī)離地距離不減小31三、TRIZ的主要工具7、消除物理矛盾的11個(gè)原理

*如96三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分析)

*任何技術(shù)系統(tǒng)(產(chǎn)品,機(jī)械,技術(shù))或其一部分,都可模擬為幾個(gè)相互作用的物質(zhì)部件通過(guò)場(chǎng)而結(jié)合在一起的。

TRIZ提出了6種類型的場(chǎng):機(jī)械,聲,熱,化學(xué),電氣,磁。

*不滿意的相互作用可能為以下四種類型之一:(1)對(duì)于取得理想的效果,物質(zhì)間作用不足或缺乏可控性(2)過(guò)度和產(chǎn)生比要求多余的行動(dòng)(3)為取得積極的效果,相互作用是必要的。但結(jié)果卻產(chǎn)生了負(fù)面影響(4)缺少-相互作用的組件。*物質(zhì)場(chǎng)的建模與分析主要是用于構(gòu)造問(wèn)題以及進(jìn)一步應(yīng)用76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解來(lái)解決問(wèn)題。32三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分97三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分析)

*Altshuller提出了描述功能的物質(zhì)-場(chǎng)(Substance-Field)模型。*其原理為,所有的功能都可分解為兩種物質(zhì)和一個(gè)場(chǎng),即一種功能由兩種物質(zhì)及一個(gè)場(chǎng)三元件組成。*產(chǎn)品是功能的一種實(shí)現(xiàn),因此可用物質(zhì)-場(chǎng)來(lái)分析產(chǎn)品的功能。這種分析方法是TRIZ的分析工具之一。

(下圖中的2、3、4情況表示系統(tǒng)存在功能問(wèn)題,需要改進(jìn)設(shè)計(jì))FS2S1F

S2S1F類型13F類型F類型42S2S1S2S1S1S2S133三、TRIZ的主要工具8、物質(zhì)-場(chǎng)分析(也稱為Su-F分98三、TRIZ的主要工具8、76標(biāo)準(zhǔn)解

*如果一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)其物理組件和相互作用通過(guò)物質(zhì)-場(chǎng)模型來(lái)模擬而且一個(gè)問(wèn)題被描述出來(lái),TRIZ建議使用的專門規(guī)則來(lái)顯示如何修改物理模型:(

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