大學(xué)生創(chuàng)新思維-TRIZ發(fā)明原理課件

TRIZ發(fā)明原理06《大學(xué)生創(chuàng)新思維》設(shè)計(jì)思維&TRIZ思維TRIZ發(fā)明原理06《大學(xué)生創(chuàng)新思維》設(shè)計(jì)思維&TRIZ1目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4

本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述26.1.1

定義TRIZ理論發(fā)明于蘇聯(lián)，其含義為發(fā)明問題解決理論，源于俄文теориирешенияизобретательскихзадач，縮寫為“триз”，按照ISO/R9-1968E規(guī)定，轉(zhuǎn)化為英文則為“TRIZ”，其中文音譯為“萃智”或“萃思”，也就是萃取前人發(fā)明創(chuàng)造的智慧與結(jié)晶，提升自己解決問題的能力。TRIZ理論主要是研究發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)問題過(guò)程中應(yīng)遵循的科學(xué)原理，因此被稱為蘇聯(lián)的“點(diǎn)金術(shù)”和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的“孫子兵法”。6.1.1定義TRIZ理論發(fā)明于蘇聯(lián)，其含義為發(fā)明問題解6.1.1

定義例如最初，計(jì)算機(jī)的顯示器與主機(jī)是連接在一起的，不可分割，也不能移動(dòng)，十分不方便，后來(lái)，三星公司做出了產(chǎn)品預(yù)測(cè)，認(rèn)為技術(shù)是向動(dòng)態(tài)性進(jìn)化的，顯示器可以由不可分割的剛性系統(tǒng)一步步向柔性連接系統(tǒng)乃至可分離系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。于是，不久，三星便推出了M70分離式顯示器，實(shí)現(xiàn)了顯示器的無(wú)線連接及可移動(dòng)性，其大小也可以隨意變換，其變化示意圖。6.1.1定義例如最初，計(jì)算機(jī)的顯示器與主機(jī)是連接在一起6.1.2

核心思想它是一個(gè)不斷發(fā)展完善的龐大的系統(tǒng)，其涵蓋的內(nèi)容、范圍十分廣泛，包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)矛盾解決原理物理矛盾解決原理問題分析方法發(fā)明問題解決算法科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)6.1.2核心思想它是一個(gè)不斷發(fā)展完善的龐大的系統(tǒng)，其涵6.1.2

核心思想在對(duì)TRIZ理論的學(xué)習(xí)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的進(jìn)步其實(shí)有一定的規(guī)律可循，而且這種規(guī)律始終在發(fā)明研究的過(guò)程中不斷重復(fù)出現(xiàn)。TRIZ理論的核心思想可以總結(jié)為以下4點(diǎn)。不論是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品創(chuàng)造還是技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的演變都遵循著一定的客觀規(guī)律，這種規(guī)律是真實(shí)存在的，常表現(xiàn)為一種直觀的技術(shù)模式。各種技術(shù)難題，其沖突和矛盾的解決實(shí)際是在不斷地推動(dòng)這一規(guī)律的發(fā)展進(jìn)化，同時(shí)規(guī)律也在牽引著技術(shù)的進(jìn)步同一條規(guī)律往往在不同的產(chǎn)品或技術(shù)領(lǐng)域中都能被反復(fù)應(yīng)用，且很多創(chuàng)新實(shí)質(zhì)上是其他領(lǐng)域的技術(shù)在另一領(lǐng)域的全新應(yīng)用。任何技術(shù)的改進(jìn)與進(jìn)化，都是為了用最少的資源去實(shí)現(xiàn)最大化的功能，這也是TRIZ理論的實(shí)際功用與追求目標(biāo)。6.1.2核心思想在對(duì)TRIZ理論的學(xué)習(xí)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4

本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述76.2.1TRIZ的起源與發(fā)展TRIZ理論最早是由蘇聯(lián)發(fā)明家和創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)家根里奇·阿奇舒勒于1946年提出的。被稱為“創(chuàng)新理論之父”。12341946年的時(shí)候，阿奇舒勒還在蘇聯(lián)海軍專利局工作，幫助發(fā)明者申請(qǐng)專利，當(dāng)時(shí)也有不少發(fā)明者會(huì)請(qǐng)他協(xié)助解決問題。從那時(shí)起，他就以研究發(fā)明為起點(diǎn)，打算創(chuàng)建一門關(guān)于技術(shù)進(jìn)化的學(xué)科，并以此為基點(diǎn)創(chuàng)立了發(fā)明問題解決理論——TRIZ。從1961年開始，阿奇舒勒相繼出版了關(guān)于發(fā)明的著作，詳細(xì)描述了發(fā)明問題解決算法、69個(gè)發(fā)明原則與技術(shù)矛盾矩陣、技術(shù)系統(tǒng)演化的階段性、40項(xiàng)發(fā)明原理和技術(shù)矛盾矩陣、發(fā)明規(guī)則、物-場(chǎng)分析、物效應(yīng)用解決問題等，建立一個(gè)由解決技術(shù)問題、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法和算法組成的綜合理論體系，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，較為系統(tǒng)地形成了TRIZ理論的基本框架。6.2.1TRIZ的起源與發(fā)展TRIZ理論最早是由蘇聯(lián)發(fā)6.2.1TRIZ的起源與發(fā)展至20世紀(jì)80年代，TRIZ理論結(jié)構(gòu)才算搭建完成。20世紀(jì)80年代中期之前，該理論一直封閉在蘇聯(lián)內(nèi)。1985年之后，隨著部分TRIZ專家移居到歐美國(guó)家，TRIZ理論才逐步被推向世界各地。1991年美國(guó)發(fā)表了第一篇介紹TRIZ理論的論文，預(yù)示著其在歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸被認(rèn)可，也預(yù)示著TRIZ研究在世界范圍內(nèi)不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)。6.2.1TRIZ的起源與發(fā)展至20世紀(jì)80年代，TRI6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則1．什么是技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)也被稱作工程系統(tǒng)，是TRIZ中比較重要的概念，TRIZ理論中所有原理、法則、矛盾、模型、理想度等內(nèi)容都是圍繞技術(shù)系統(tǒng)展開的。系統(tǒng)原意是指相關(guān)事物按一定關(guān)系組成的整體，這里則指構(gòu)成系統(tǒng)的元件與完成系統(tǒng)功能的運(yùn)作組成的功能團(tuán)，是為實(shí)現(xiàn)功能而構(gòu)建的體系。不同的系統(tǒng)有不同的功能，而技術(shù)系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)技術(shù)屬性功能的系統(tǒng)，一般由至少兩個(gè)以上的系統(tǒng)元件組成。因此技術(shù)系統(tǒng)可以稱作由具有相互聯(lián)系的系統(tǒng)與運(yùn)作組成的，以實(shí)現(xiàn)某種功能或職能的事物合集。若某一系統(tǒng)中存在一個(gè)人造元件，那么它就可以被稱為技術(shù)系統(tǒng)。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則1．什么是技術(shù)系統(tǒng)6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則2．技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則阿奇舒勒通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了一系列關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行、變化的法則，可以使系統(tǒng)更完備、更具功能性，這些法則即為系統(tǒng)進(jìn)化法則，這也是TRIZ理論的重要組成部分，可以歸納為以下6點(diǎn)。（1）系統(tǒng)完備性法則（2）縮能法則（3）協(xié)調(diào)法則（4）向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則（5）提高理想度法則（6）子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則2．技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則系統(tǒng)必備的4個(gè)組成部分及其功能一個(gè)有效的系統(tǒng)必須具備4個(gè)部分，分別是動(dòng)力組、傳遞組、執(zhí)行組以及控制組這4個(gè)子系統(tǒng)，來(lái)承擔(dān)4種主要功能，這樣系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。這些子系統(tǒng)各自代表不同的功能，其系統(tǒng)作用過(guò)程如右圖所示，若是其中一部分能完成兩種或兩種以上功能，那么其組成部分可以只要3個(gè)或2個(gè)即可，只要可以完成其預(yù)設(shè)功能，那么系統(tǒng)就可以生效。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則系統(tǒng)必備的4個(gè)組成部6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則縮能法則縮能法則也就是縮短能量傳遞路徑的法則，這也是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的一個(gè)方向。這個(gè)法則是通過(guò)減少能量流動(dòng)的路徑與次數(shù)來(lái)減少能量的損失，即在系統(tǒng)完備的基礎(chǔ)上縮短系統(tǒng)內(nèi)能量傳遞路徑。具體到實(shí)處就是省略傳遞組，讓動(dòng)力組與執(zhí)行組直接連接，使3個(gè)組成部分與4種功能來(lái)維持系統(tǒng)的運(yùn)行。當(dāng)然，縮短路徑也必須保證能量能順利傳遞到各個(gè)系統(tǒng)元件之中。例如，手機(jī)信號(hào)就是手機(jī)的能量之一，如果手機(jī)無(wú)法正常接收和發(fā)射電磁波，不能傳遞信號(hào)，那么手機(jī)通信和聯(lián)網(wǎng)功能就會(huì)失效，從而導(dǎo)致手機(jī)預(yù)設(shè)功能無(wú)法完成。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則縮能法則縮能法則也就6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則協(xié)調(diào)法則技術(shù)系統(tǒng)的各個(gè)元件之間要均衡協(xié)調(diào)、彼此配合，才能正確執(zhí)行甚至增強(qiáng)其預(yù)設(shè)功能。這種協(xié)調(diào)主要包括3個(gè)方面。參數(shù)協(xié)調(diào)材料協(xié)調(diào)形狀結(jié)構(gòu)

協(xié)調(diào)6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則協(xié)調(diào)法則技術(shù)系統(tǒng)的各6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則這條法則指出，技術(shù)系統(tǒng)在進(jìn)化時(shí)，總是會(huì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化、剪裁、集合、重組，沿著“單系統(tǒng)→雙系統(tǒng)（多系統(tǒng)）”的方向發(fā)展，在更高級(jí)的層面上與其他技術(shù)系統(tǒng)結(jié)合，獲得系統(tǒng)功能上的改進(jìn)，產(chǎn)生一些新的概念。其中有相同系統(tǒng)的組合，例如，剃須刀由單刀片一步步組合成多刀片；也有不同質(zhì)組件組成的不同系統(tǒng)的組合，例如，飛機(jī)和軍艦作為不同的組件，就集合成了航空母艦。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則這條6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則提高理想度法則一個(gè)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，必然存在有用功能和有害功能兩方面的作用，有害功能可以分為成本之和與危害之和。理想度指的是有用功能和有害功能的比值。任何系統(tǒng)在變化改進(jìn)過(guò)程中，其發(fā)展方向都是在沿著提升理想度的方向前進(jìn)，這也是所有技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的最終方向。最理想的技術(shù)系統(tǒng)是使物理實(shí)體趨于零，功能無(wú)窮大，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)即為“功能俱全，結(jié)構(gòu)消失”，總之就是要增加功能、降低成本。因此，提高理想度可以從以下幾個(gè)方向考慮：增加系統(tǒng)的功能；將一些系統(tǒng)功能轉(zhuǎn)移到超系統(tǒng)或外部環(huán)境中；傳輸盡可能多的功能到工作元件上；利用內(nèi)部或外部已存在的可利用資源。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則提高理想度法則一個(gè)系6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展并不是亦步亦趨、同步進(jìn)化的，各個(gè)子系統(tǒng)又常常代表著不用的功能，因此，若某個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展速度或性能慢于其他的系統(tǒng)，就會(huì)造成整體功能在屬性、參數(shù)方面的差異與矛盾，從而影響功能的實(shí)現(xiàn)。類似于木桶原理，最慢進(jìn)化的子系統(tǒng)相當(dāng)于木桶的短板，它會(huì)對(duì)系統(tǒng)的整體造成影響，可以說(shuō)，系統(tǒng)的進(jìn)化程度就取決于最不理想的子系統(tǒng)。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則6.2.3TRIZ體系的解題流程利用TRIZ來(lái)解答發(fā)明問題主要是消除技術(shù)沖突，從而推動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化。其解題方法可歸納為兩個(gè)層面：一是將系統(tǒng)中存在的問題最小化，原則上是要在系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)其必要功能的前提下盡量不改或少改變系統(tǒng)；12二是設(shè)想理想解，找準(zhǔn)方向，再分析其功能、參數(shù)等，確定系統(tǒng)矛盾，建立“問題模型”，利用物-場(chǎng)分析法分析系統(tǒng)中所包含的資源，解決問題，最后尋找系統(tǒng)的最終理想解。6.2.3TRIZ體系的解題流程利用TRIZ來(lái)解答發(fā)明問6.2.3TRIZ體系的解題流程具體可分為以下4個(gè)步驟。步驟1：識(shí)別并定義問題。4步驟2：經(jīng)過(guò)問題或功能分析，設(shè)定理想化最終結(jié)果（IdealFinalResult，IFR），并列出技術(shù)系統(tǒng)的可用資源。步驟3：尋找系統(tǒng)矛盾，根據(jù)矛盾的具體類型尋找解決方案。步驟4：將TRIZ的解決方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際問題的解決方案，并閱選和評(píng)價(jià)方案。若對(duì)獲得的方案滿意，則執(zhí)行；若不滿意，則要回到最初的分析問題階段，再次執(zhí)行整個(gè)分析步驟，直到獲得滿意的方案。1236.2.3TRIZ體系的解題流程具體可分為以下4個(gè)步驟。6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）1．理想度阿奇舒勒認(rèn)為，發(fā)明的過(guò)程就是追求理想的過(guò)程，所有的技術(shù)系統(tǒng)都在沿著增加理想度的方向演變。同時(shí)，理想度也是指導(dǎo)技術(shù)人員進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的重要指標(biāo)。因此，對(duì)許多的創(chuàng)新方案可以進(jìn)行理想度的評(píng)判，看其是否符合理想化的要求，是否有進(jìn)一步提升的空間。關(guān)于理想度的公式如下：在該公式中，有害功能之和等于有害功能與成本相加之和，有用功能之和指系統(tǒng)發(fā)揮作用之后得到的所有有價(jià)值的成果，有害功能之和則包括能量消耗、污染、危險(xiǎn)及超出預(yù)估的費(fèi)用。并且可以得出這樣的結(jié)論：技術(shù)系統(tǒng)的理想度與有用功能成正比，與有害功能及成本之和成反比；理想度越高，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力也就越強(qiáng)。理想度=有用功能之和/有害功能之和6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）1．理想度6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）其實(shí)，發(fā)明的過(guò)程也是不斷提高理想度的過(guò)程，要想獲得更加滿意的方案與結(jié)果，就要將提高理想度作為發(fā)明設(shè)計(jì)的目標(biāo)。主要有以下4種策略。（1）增大分子并減小分母，理想度提高。（2）增大分子，分母不變，理想度提高。（3）分子和分母同時(shí)增加，但分子增速需高于分母，理想度提高。（4）分子不變，減小分母，理想度提高。6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）其實(shí)，發(fā)明6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）2．理想化TRIZ中的理想化設(shè)計(jì)可以分為局部理想化與全局理想化兩類。局部理想化是指對(duì)于選定的原理通過(guò)不同的實(shí)現(xiàn)方法使其理想化，這是創(chuàng)新設(shè)計(jì)中最常用的方法，貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中。局部理想化主要有以下6種方法。加強(qiáng)有用功能降低有害功能功能通用化增加集成度個(gè)別功能專用化增加柔性6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）2．理想化6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）全局理想化是指通過(guò)選擇不同的原理讓同一功能更加理想化，這是在局部理想化嘗試無(wú)效之后使用的，主要有如下4種模式。1234功能的剪切：即在不影響主要功能的條件下，剪切系統(tǒng)中存在的中性功能及輔助功能，讓系統(tǒng)簡(jiǎn)單化。系統(tǒng)的剪切：即若可通過(guò)利用內(nèi)部和外部可用的、免費(fèi)的資源后省掉輔助子系統(tǒng)，可大大降低系統(tǒng)的成本，如太陽(yáng)能的利用。原理的改變：即簡(jiǎn)化系統(tǒng)或改變已有系統(tǒng)的工作原理來(lái)獲得全新的系統(tǒng)，如激光打印機(jī)。系統(tǒng)的更換：即依據(jù)產(chǎn)品進(jìn)化法則，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入衰退期之后，就需要考慮用下一代產(chǎn)品來(lái)替代當(dāng)前產(chǎn)品，完成更新?lián)Q代。6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）全局理想化6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）3．最終理想解一般最終理想解的確定可以按以下6個(gè)步驟進(jìn)行。（1）設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是什么？（2）理想方案是什么？（3）達(dá)到理想方案的障礙是什么？（4）出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？（5）消除這種障礙的條件是什么？（6）創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么？6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）3．最終理目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4

本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述256.3.1

發(fā)明原理的形成在創(chuàng)立TRIZ理論之初，阿奇舒勒就堅(jiān)信解決發(fā)明問題的措施是存在的，因此，在通過(guò)對(duì)大量發(fā)明專利的分析、研究、歸納、精煉和總結(jié)之后，阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)了蘊(yùn)含在這些發(fā)明創(chuàng)新現(xiàn)象背后的客觀規(guī)律，并從中提煉出了TRIZ理論中最重要的、最具有普遍用途的40個(gè)發(fā)明原理，從此讓創(chuàng)新過(guò)程有了方法學(xué)的引領(lǐng)。6.3.1發(fā)明原理的形成在創(chuàng)立TRIZ理論之初，阿奇舒勒6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)TRIZ理論中對(duì)這40個(gè)發(fā)明原理及其運(yùn)用規(guī)則歸納如下表所示。序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)1分割原理①把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分②將物體分成易于組裝和拆卸的部分③提高物體的分割和分散程度2抽取原理①?gòu)南到y(tǒng)中抽出產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或?qū)傩寓趶奈矬w中抽出必要的部分或?qū)傩?局部質(zhì)量原理①把均勻的物體結(jié)構(gòu)或外部環(huán)境變成不均勻的②讓物體的各個(gè)部分執(zhí)行不同的功能③讓物體的各個(gè)部分處于各自動(dòng)作的最佳狀態(tài)4非對(duì)稱原理①將物體的形狀從對(duì)稱改為非對(duì)稱②如果物體是非對(duì)稱的，就提高其非對(duì)稱程度6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)TRIZ理論中對(duì)這40個(gè)發(fā)6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)5合并（組合）原理①組合或合并相同/相似的物體或組件，以便進(jìn)行并行操作②使多項(xiàng)操作在同一時(shí)間段內(nèi)連續(xù)或并行進(jìn)行6多功能性原理①使一個(gè)物體或系統(tǒng)具備多項(xiàng)功能②消除了該功能在其他物體內(nèi)存在的必要性7嵌套原理①將一個(gè)物體放在另一個(gè)物體內(nèi)，再將重疊的物體放在又一個(gè)物體內(nèi)，以此類推②使物體的一部分穿過(guò)另一部分的空腔8重量補(bǔ)償原理①將物體與其他提供升力的物體組合，以補(bǔ)償物體重量②利用空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、浮力等使物體與環(huán)境產(chǎn)生相互作用，對(duì)物體進(jìn)行重量補(bǔ)償9預(yù)先反作用原理①事先施加反作用，來(lái)消除事后可能出現(xiàn)的不利因素②如果一個(gè)物體處于或?qū)⑻幱谑芾鞝顟B(tài)，預(yù)先施加壓力6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)5合并（6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)10預(yù)先作用原理①預(yù)置必要的功能、技能②在方便的位置預(yù)先安置物體，使其在最適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)發(fā)揮作用而不浪費(fèi)時(shí)間11事先防范原理準(zhǔn)備好應(yīng)急措施，對(duì)物體低可靠性的部位或薄弱環(huán)節(jié)加以補(bǔ)救12等勢(shì)原理重新設(shè)計(jì)工作環(huán)境，以消除提升或下降物體的需要13反向作用原理①改用相反的動(dòng)作代替原本規(guī)定的動(dòng)作②使物體或環(huán)境可動(dòng)部分不動(dòng)，不動(dòng)部分可動(dòng)③將物體上下或內(nèi)外顛倒14曲面化原理①使用曲線取代直線，曲面取代平面，球體取代方六面體②使用滾輪、球體、螺旋結(jié)構(gòu)和穹隆結(jié)構(gòu)③將直線運(yùn)動(dòng)改為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)10預(yù)先作6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)15動(dòng)態(tài)性原理①調(diào)整物體或環(huán)境的性能，使其在工作的各階段達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)②分割物體，使其各部分可以改變相對(duì)位置③使靜止的物體可以移動(dòng)或具有柔性16不足或過(guò)度作用原理所期望的效果難以百分之百實(shí)現(xiàn)時(shí)，稍微超過(guò)或小于期望效果，可使問題大為簡(jiǎn)化17多維化原理①將物體從一維變成二維或三維等多維結(jié)構(gòu)②用多層結(jié)構(gòu)代替單層結(jié)構(gòu)③使物體傾斜或側(cè)向放置④使用給定表面的另一面18機(jī)械振動(dòng)原理①使物體振動(dòng)②提高物體的振動(dòng)頻率（甚至提高至超聲波頻率）③利用物體的共振頻率④用壓電振動(dòng)器替代機(jī)械振動(dòng)器⑤組合使用超聲波振動(dòng)和電磁場(chǎng)振動(dòng)6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)15動(dòng)態(tài)性6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)19周期性作用①用周期性動(dòng)作或脈沖動(dòng)作代替連續(xù)動(dòng)作②如果周期性動(dòng)作正在進(jìn)行，改變其運(yùn)動(dòng)頻率③在脈沖周期中利用暫停來(lái)執(zhí)行另一有用動(dòng)作20有效持續(xù)作用原理①持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使物體的各部分能同時(shí)滿載工作②消除工作中所有的空閑和間歇性中斷21急速作用原理快速完成危險(xiǎn)或有害的作業(yè)22變害為利原理①改變有害因素（尤其是危害環(huán)境的因素），以得到有利結(jié)果②通過(guò)增加另一個(gè)有害作用，消除最初的有害作用，從而解決問題③加強(qiáng)有害因素，直至其不再有害23反饋原理①引入反饋（返指、交叉檢驗(yàn)）來(lái)改善某一過(guò)程或作用②如果已經(jīng)使用反饋，則改變其大小或影響范圍24借助中介物原理①使中介物實(shí)現(xiàn)所需功能②把一物體與另一容易去除的物體臨時(shí)結(jié)合6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)19周期性6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)25自服務(wù)原理①物體通過(guò)執(zhí)行輔助或維護(hù)功能而服務(wù)自身②利用廢棄的能源與物質(zhì)26復(fù)制原理①使用簡(jiǎn)單、廉價(jià)的復(fù)制品替代昂貴、易碎、不易獲取的物品②使用光學(xué)復(fù)制品替代某一物品或過(guò)程③如果已經(jīng)使用了光學(xué)復(fù)制品，則改為紅外線或紫外線復(fù)制品27廉價(jià)替代品原理利用廉價(jià)、易耗物品代替昂貴的耐用物品，在實(shí)現(xiàn)同樣功能的前提下，降低質(zhì)量要求28替代機(jī)械系統(tǒng)原理①用視覺系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、味覺系統(tǒng)或嗅覺系統(tǒng)替代機(jī)械系統(tǒng)②使用與物體相互作用的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)③用可變場(chǎng)替代恒定場(chǎng)，隨時(shí)間變化的可動(dòng)場(chǎng)替代固定場(chǎng)，隨機(jī)場(chǎng)替代恒定場(chǎng)④把場(chǎng)與場(chǎng)作用粒子組合使用29氣壓與液壓結(jié)構(gòu)原理將物體的固體部分用氣體或流體代替，如充氣結(jié)構(gòu)、充液結(jié)構(gòu)、氣墊、液體靜力結(jié)構(gòu)、液體動(dòng)力結(jié)構(gòu)等6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)25自服務(wù)6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)30柔性外殼或薄膜原理①使用柔性外殼或薄膜替代三維結(jié)構(gòu)②使用柔性外殼或薄膜將物體與外部環(huán)境隔開31多孔材料原理①使物體成為多孔結(jié)構(gòu)或加入多孔性的物體②如果物體已是多孔的，可利用孔洞引入有用物質(zhì)或功能32改變顏色原理①改變物體或環(huán)境的顏色②改變物體或環(huán)境的透明度③為了觀察難以辨認(rèn)的物體，可以使用顏色增加劑或冷光元素④如果此種添加劑已被使用，可再運(yùn)用發(fā)光追蹤元素33同質(zhì)性原理把主要物體及與其相互作用的其他物體用一材料或特性相近的材料制成34拋棄與再生原理①采用溶解、蒸發(fā)等手段廢棄已完成其功能自零部件，或改造其功能②在工作過(guò)程中迅速補(bǔ)充消耗或減少的部分35改變參數(shù)原理①改變物體的物理狀態(tài)（如氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)）②改變物體的濃度或密度③改變物體的柔性④改變物體的溫度6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)30柔性外6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)36相變?cè)砝孟嘧冞^(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象（如體積變化、放熱或吸熱等）37熱膨脹原理①使用熱膨脹或熱收縮材料②使用熱膨脹系數(shù)不同的材料38強(qiáng)氯化劑原理①用含量高的有氧空氣替代普通空氣②用純氧替代富氧空氣③用電離輻射替代純氧④使用臭氧替代離子化氧氣39惰性環(huán)境原理①用惰性環(huán)境取代普通環(huán)境②向物體投入中性或惰性添加劑③使用真空環(huán)境40復(fù)合材料原理用復(fù)合材料取代均質(zhì)材料6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)36相變?cè)?.3.3

發(fā)明原理的應(yīng)用應(yīng)用1：原理3（局部質(zhì)量原理）的應(yīng)用——利用非均勻線圈均勻加熱在使用紅外線加熟半導(dǎo)體晶片時(shí)（見下圖），晶片邊緣冷卻較快，溫度低，中心區(qū)域溫度較高，熱量不均勻。根據(jù)局部質(zhì)量原理的內(nèi)容，可以得出的方案是應(yīng)該使用非均勻線圈，對(duì)晶片進(jìn)行均勻加熱。如果紅外燈加熱線圈在邊緣部

位更緊密地纏繞，

那么，線圈邊緣部

位將比中心部位產(chǎn)

生更多熱量。這樣

，整個(gè)晶片表面的

溫度就會(huì)變得均勻。6.3.3發(fā)明原理的應(yīng)用應(yīng)用1：原理3（局部質(zhì)量原理）的6.3.3

發(fā)明原理的應(yīng)用應(yīng)用2：原理6（多功能性原理）的應(yīng)用——手機(jī)、一站式購(gòu)物及防曬雨傘手機(jī)不僅可以通信，還具備計(jì)算器、手表、照相機(jī)、記事簿、無(wú)線上網(wǎng)等功能；超市的一站式服務(wù)可以提供報(bào)紙銷售、保險(xiǎn)、銀行服務(wù)、燃料繳費(fèi)等多種服務(wù)；雨傘既可以遮雨也可以防曬的一物多用形式也是多功能的體現(xiàn)。應(yīng)用3：原理11（事先防范原理）的應(yīng)用——各種應(yīng)急裝置事先防范是為了防止各種意外，讓系統(tǒng)的功能發(fā)揮得更加順利，可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如飛機(jī)上的降落傘包、汽車的安全氣囊、船上的救生圈、節(jié)目排練、備用方案、額外準(zhǔn)備的配件等。6.3.3發(fā)明原理的應(yīng)用應(yīng)用2：原理6（多功能性原理）的目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述37

TRIZ理論主要研究發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)問題過(guò)程中應(yīng)遵循的科學(xué)原理。TRIZ理論認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，解決發(fā)明問題就是解決系統(tǒng)矛盾，使其向更理想化的方向發(fā)展。

TRIZ理論包括技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、技術(shù)矛盾解決原理（40個(gè)發(fā)明原理、39個(gè)參數(shù)、矛盾矩陣）、物理矛盾解決原理（4種分離方法）、物-場(chǎng)分析法、發(fā)明問題解決算法及科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)等內(nèi)容。本章重點(diǎn)提煉TRIZ理論主要研究發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)問題過(guò)程中應(yīng)遵循的科38技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則有系統(tǒng)完備性法則、縮能法則、協(xié)調(diào)法則、向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則、提高理想度法則、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則6種。發(fā)明的過(guò)程就是追求理想的過(guò)程，因此要注意理想度、理想化和最終理想解在TRIZ理論中的作用。對(duì)40個(gè)發(fā)明原理的熟悉可以提高發(fā)明效率，幫助解決發(fā)明問題。本章重點(diǎn)提煉技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則有系統(tǒng)完備性法則、縮能法則、協(xié)調(diào)法則、向超39學(xué)習(xí)進(jìn)步！《大學(xué)生創(chuàng)新思維》設(shè)計(jì)思維&TRIZ思維學(xué)習(xí)進(jìn)步！《大學(xué)生創(chuàng)新思維》設(shè)計(jì)思維&TRIZ思維40TRIZ發(fā)明原理06《大學(xué)生創(chuàng)新思維》設(shè)計(jì)思維&TRIZ思維TRIZ發(fā)明原理06《大學(xué)生創(chuàng)新思維》設(shè)計(jì)思維&TRIZ41目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4

本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述426.1.1

定義TRIZ理論發(fā)明于蘇聯(lián)，其含義為發(fā)明問題解決理論，源于俄文теориирешенияизобретательскихзадач，縮寫為“триз”，按照ISO/R9-1968E規(guī)定，轉(zhuǎn)化為英文則為“TRIZ”，其中文音譯為“萃智”或“萃思”，也就是萃取前人發(fā)明創(chuàng)造的智慧與結(jié)晶，提升自己解決問題的能力。TRIZ理論主要是研究發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)問題過(guò)程中應(yīng)遵循的科學(xué)原理，因此被稱為蘇聯(lián)的“點(diǎn)金術(shù)”和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的“孫子兵法”。6.1.1定義TRIZ理論發(fā)明于蘇聯(lián)，其含義為發(fā)明問題解6.1.1

定義例如最初，計(jì)算機(jī)的顯示器與主機(jī)是連接在一起的，不可分割，也不能移動(dòng)，十分不方便，后來(lái)，三星公司做出了產(chǎn)品預(yù)測(cè)，認(rèn)為技術(shù)是向動(dòng)態(tài)性進(jìn)化的，顯示器可以由不可分割的剛性系統(tǒng)一步步向柔性連接系統(tǒng)乃至可分離系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。于是，不久，三星便推出了M70分離式顯示器，實(shí)現(xiàn)了顯示器的無(wú)線連接及可移動(dòng)性，其大小也可以隨意變換，其變化示意圖。6.1.1定義例如最初，計(jì)算機(jī)的顯示器與主機(jī)是連接在一起6.1.2

核心思想它是一個(gè)不斷發(fā)展完善的龐大的系統(tǒng)，其涵蓋的內(nèi)容、范圍十分廣泛，包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則技術(shù)矛盾解決原理物理矛盾解決原理問題分析方法發(fā)明問題解決算法科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)6.1.2核心思想它是一個(gè)不斷發(fā)展完善的龐大的系統(tǒng)，其涵6.1.2

核心思想在對(duì)TRIZ理論的學(xué)習(xí)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的進(jìn)步其實(shí)有一定的規(guī)律可循，而且這種規(guī)律始終在發(fā)明研究的過(guò)程中不斷重復(fù)出現(xiàn)。TRIZ理論的核心思想可以總結(jié)為以下4點(diǎn)。不論是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品創(chuàng)造還是技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的演變都遵循著一定的客觀規(guī)律，這種規(guī)律是真實(shí)存在的，常表現(xiàn)為一種直觀的技術(shù)模式。各種技術(shù)難題，其沖突和矛盾的解決實(shí)際是在不斷地推動(dòng)這一規(guī)律的發(fā)展進(jìn)化，同時(shí)規(guī)律也在牽引著技術(shù)的進(jìn)步同一條規(guī)律往往在不同的產(chǎn)品或技術(shù)領(lǐng)域中都能被反復(fù)應(yīng)用，且很多創(chuàng)新實(shí)質(zhì)上是其他領(lǐng)域的技術(shù)在另一領(lǐng)域的全新應(yīng)用。任何技術(shù)的改進(jìn)與進(jìn)化，都是為了用最少的資源去實(shí)現(xiàn)最大化的功能，這也是TRIZ理論的實(shí)際功用與追求目標(biāo)。6.1.2核心思想在對(duì)TRIZ理論的學(xué)習(xí)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4

本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述476.2.1TRIZ的起源與發(fā)展TRIZ理論最早是由蘇聯(lián)發(fā)明家和創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)家根里奇·阿奇舒勒于1946年提出的。被稱為“創(chuàng)新理論之父”。12341946年的時(shí)候，阿奇舒勒還在蘇聯(lián)海軍專利局工作，幫助發(fā)明者申請(qǐng)專利，當(dāng)時(shí)也有不少發(fā)明者會(huì)請(qǐng)他協(xié)助解決問題。從那時(shí)起，他就以研究發(fā)明為起點(diǎn)，打算創(chuàng)建一門關(guān)于技術(shù)進(jìn)化的學(xué)科，并以此為基點(diǎn)創(chuàng)立了發(fā)明問題解決理論——TRIZ。從1961年開始，阿奇舒勒相繼出版了關(guān)于發(fā)明的著作，詳細(xì)描述了發(fā)明問題解決算法、69個(gè)發(fā)明原則與技術(shù)矛盾矩陣、技術(shù)系統(tǒng)演化的階段性、40項(xiàng)發(fā)明原理和技術(shù)矛盾矩陣、發(fā)明規(guī)則、物-場(chǎng)分析、物效應(yīng)用解決問題等，建立一個(gè)由解決技術(shù)問題、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法和算法組成的綜合理論體系，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，較為系統(tǒng)地形成了TRIZ理論的基本框架。6.2.1TRIZ的起源與發(fā)展TRIZ理論最早是由蘇聯(lián)發(fā)6.2.1TRIZ的起源與發(fā)展至20世紀(jì)80年代，TRIZ理論結(jié)構(gòu)才算搭建完成。20世紀(jì)80年代中期之前，該理論一直封閉在蘇聯(lián)內(nèi)。1985年之后，隨著部分TRIZ專家移居到歐美國(guó)家，TRIZ理論才逐步被推向世界各地。1991年美國(guó)發(fā)表了第一篇介紹TRIZ理論的論文，預(yù)示著其在歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸被認(rèn)可，也預(yù)示著TRIZ研究在世界范圍內(nèi)不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)。6.2.1TRIZ的起源與發(fā)展至20世紀(jì)80年代，TRI6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則1．什么是技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)也被稱作工程系統(tǒng)，是TRIZ中比較重要的概念，TRIZ理論中所有原理、法則、矛盾、模型、理想度等內(nèi)容都是圍繞技術(shù)系統(tǒng)展開的。系統(tǒng)原意是指相關(guān)事物按一定關(guān)系組成的整體，這里則指構(gòu)成系統(tǒng)的元件與完成系統(tǒng)功能的運(yùn)作組成的功能團(tuán)，是為實(shí)現(xiàn)功能而構(gòu)建的體系。不同的系統(tǒng)有不同的功能，而技術(shù)系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)技術(shù)屬性功能的系統(tǒng)，一般由至少兩個(gè)以上的系統(tǒng)元件組成。因此技術(shù)系統(tǒng)可以稱作由具有相互聯(lián)系的系統(tǒng)與運(yùn)作組成的，以實(shí)現(xiàn)某種功能或職能的事物合集。若某一系統(tǒng)中存在一個(gè)人造元件，那么它就可以被稱為技術(shù)系統(tǒng)。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則1．什么是技術(shù)系統(tǒng)6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則2．技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則阿奇舒勒通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了一系列關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行、變化的法則，可以使系統(tǒng)更完備、更具功能性，這些法則即為系統(tǒng)進(jìn)化法則，這也是TRIZ理論的重要組成部分，可以歸納為以下6點(diǎn)。（1）系統(tǒng)完備性法則（2）縮能法則（3）協(xié)調(diào)法則（4）向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則（5）提高理想度法則（6）子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則2．技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則系統(tǒng)必備的4個(gè)組成部分及其功能一個(gè)有效的系統(tǒng)必須具備4個(gè)部分，分別是動(dòng)力組、傳遞組、執(zhí)行組以及控制組這4個(gè)子系統(tǒng)，來(lái)承擔(dān)4種主要功能，這樣系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。這些子系統(tǒng)各自代表不同的功能，其系統(tǒng)作用過(guò)程如右圖所示，若是其中一部分能完成兩種或兩種以上功能，那么其組成部分可以只要3個(gè)或2個(gè)即可，只要可以完成其預(yù)設(shè)功能，那么系統(tǒng)就可以生效。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則系統(tǒng)必備的4個(gè)組成部6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則縮能法則縮能法則也就是縮短能量傳遞路徑的法則，這也是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的一個(gè)方向。這個(gè)法則是通過(guò)減少能量流動(dòng)的路徑與次數(shù)來(lái)減少能量的損失，即在系統(tǒng)完備的基礎(chǔ)上縮短系統(tǒng)內(nèi)能量傳遞路徑。具體到實(shí)處就是省略傳遞組，讓動(dòng)力組與執(zhí)行組直接連接，使3個(gè)組成部分與4種功能來(lái)維持系統(tǒng)的運(yùn)行。當(dāng)然，縮短路徑也必須保證能量能順利傳遞到各個(gè)系統(tǒng)元件之中。例如，手機(jī)信號(hào)就是手機(jī)的能量之一，如果手機(jī)無(wú)法正常接收和發(fā)射電磁波，不能傳遞信號(hào)，那么手機(jī)通信和聯(lián)網(wǎng)功能就會(huì)失效，從而導(dǎo)致手機(jī)預(yù)設(shè)功能無(wú)法完成。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則縮能法則縮能法則也就6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則協(xié)調(diào)法則技術(shù)系統(tǒng)的各個(gè)元件之間要均衡協(xié)調(diào)、彼此配合，才能正確執(zhí)行甚至增強(qiáng)其預(yù)設(shè)功能。這種協(xié)調(diào)主要包括3個(gè)方面。參數(shù)協(xié)調(diào)材料協(xié)調(diào)形狀結(jié)構(gòu)

協(xié)調(diào)6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則協(xié)調(diào)法則技術(shù)系統(tǒng)的各6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則這條法則指出，技術(shù)系統(tǒng)在進(jìn)化時(shí)，總是會(huì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化、剪裁、集合、重組，沿著“單系統(tǒng)→雙系統(tǒng)（多系統(tǒng)）”的方向發(fā)展，在更高級(jí)的層面上與其他技術(shù)系統(tǒng)結(jié)合，獲得系統(tǒng)功能上的改進(jìn)，產(chǎn)生一些新的概念。其中有相同系統(tǒng)的組合，例如，剃須刀由單刀片一步步組合成多刀片；也有不同質(zhì)組件組成的不同系統(tǒng)的組合，例如，飛機(jī)和軍艦作為不同的組件，就集合成了航空母艦。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)變法則這條6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則提高理想度法則一個(gè)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，必然存在有用功能和有害功能兩方面的作用，有害功能可以分為成本之和與危害之和。理想度指的是有用功能和有害功能的比值。任何系統(tǒng)在變化改進(jìn)過(guò)程中，其發(fā)展方向都是在沿著提升理想度的方向前進(jìn)，這也是所有技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的最終方向。最理想的技術(shù)系統(tǒng)是使物理實(shí)體趨于零，功能無(wú)窮大，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)即為“功能俱全，結(jié)構(gòu)消失”，總之就是要增加功能、降低成本。因此，提高理想度可以從以下幾個(gè)方向考慮：增加系統(tǒng)的功能；將一些系統(tǒng)功能轉(zhuǎn)移到超系統(tǒng)或外部環(huán)境中；傳輸盡可能多的功能到工作元件上；利用內(nèi)部或外部已存在的可利用資源。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則提高理想度法則一個(gè)系6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展并不是亦步亦趨、同步進(jìn)化的，各個(gè)子系統(tǒng)又常常代表著不用的功能，因此，若某個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展速度或性能慢于其他的系統(tǒng)，就會(huì)造成整體功能在屬性、參數(shù)方面的差異與矛盾，從而影響功能的實(shí)現(xiàn)。類似于木桶原理，最慢進(jìn)化的子系統(tǒng)相當(dāng)于木桶的短板，它會(huì)對(duì)系統(tǒng)的整體造成影響，可以說(shuō)，系統(tǒng)的進(jìn)化程度就取決于最不理想的子系統(tǒng)。6.2.2TRIZ技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化法則子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則6.2.3TRIZ體系的解題流程利用TRIZ來(lái)解答發(fā)明問題主要是消除技術(shù)沖突，從而推動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化。其解題方法可歸納為兩個(gè)層面：一是將系統(tǒng)中存在的問題最小化，原則上是要在系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)其必要功能的前提下盡量不改或少改變系統(tǒng)；12二是設(shè)想理想解，找準(zhǔn)方向，再分析其功能、參數(shù)等，確定系統(tǒng)矛盾，建立“問題模型”，利用物-場(chǎng)分析法分析系統(tǒng)中所包含的資源，解決問題，最后尋找系統(tǒng)的最終理想解。6.2.3TRIZ體系的解題流程利用TRIZ來(lái)解答發(fā)明問6.2.3TRIZ體系的解題流程具體可分為以下4個(gè)步驟。步驟1：識(shí)別并定義問題。4步驟2：經(jīng)過(guò)問題或功能分析，設(shè)定理想化最終結(jié)果（IdealFinalResult，IFR），并列出技術(shù)系統(tǒng)的可用資源。步驟3：尋找系統(tǒng)矛盾，根據(jù)矛盾的具體類型尋找解決方案。步驟4：將TRIZ的解決方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際問題的解決方案，并閱選和評(píng)價(jià)方案。若對(duì)獲得的方案滿意，則執(zhí)行；若不滿意，則要回到最初的分析問題階段，再次執(zhí)行整個(gè)分析步驟，直到獲得滿意的方案。1236.2.3TRIZ體系的解題流程具體可分為以下4個(gè)步驟。6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）1．理想度阿奇舒勒認(rèn)為，發(fā)明的過(guò)程就是追求理想的過(guò)程，所有的技術(shù)系統(tǒng)都在沿著增加理想度的方向演變。同時(shí)，理想度也是指導(dǎo)技術(shù)人員進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的重要指標(biāo)。因此，對(duì)許多的創(chuàng)新方案可以進(jìn)行理想度的評(píng)判，看其是否符合理想化的要求，是否有進(jìn)一步提升的空間。關(guān)于理想度的公式如下：在該公式中，有害功能之和等于有害功能與成本相加之和，有用功能之和指系統(tǒng)發(fā)揮作用之后得到的所有有價(jià)值的成果，有害功能之和則包括能量消耗、污染、危險(xiǎn)及超出預(yù)估的費(fèi)用。并且可以得出這樣的結(jié)論：技術(shù)系統(tǒng)的理想度與有用功能成正比，與有害功能及成本之和成反比；理想度越高，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力也就越強(qiáng)。理想度=有用功能之和/有害功能之和6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）1．理想度6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）其實(shí)，發(fā)明的過(guò)程也是不斷提高理想度的過(guò)程，要想獲得更加滿意的方案與結(jié)果，就要將提高理想度作為發(fā)明設(shè)計(jì)的目標(biāo)。主要有以下4種策略。（1）增大分子并減小分母，理想度提高。（2）增大分子，分母不變，理想度提高。（3）分子和分母同時(shí)增加，但分子增速需高于分母，理想度提高。（4）分子不變，減小分母，理想度提高。6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）其實(shí)，發(fā)明6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）2．理想化TRIZ中的理想化設(shè)計(jì)可以分為局部理想化與全局理想化兩類。局部理想化是指對(duì)于選定的原理通過(guò)不同的實(shí)現(xiàn)方法使其理想化，這是創(chuàng)新設(shè)計(jì)中最常用的方法，貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中。局部理想化主要有以下6種方法。加強(qiáng)有用功能降低有害功能功能通用化增加集成度個(gè)別功能專用化增加柔性6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）2．理想化6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）全局理想化是指通過(guò)選擇不同的原理讓同一功能更加理想化，這是在局部理想化嘗試無(wú)效之后使用的，主要有如下4種模式。1234功能的剪切：即在不影響主要功能的條件下，剪切系統(tǒng)中存在的中性功能及輔助功能，讓系統(tǒng)簡(jiǎn)單化。系統(tǒng)的剪切：即若可通過(guò)利用內(nèi)部和外部可用的、免費(fèi)的資源后省掉輔助子系統(tǒng)，可大大降低系統(tǒng)的成本，如太陽(yáng)能的利用。原理的改變：即簡(jiǎn)化系統(tǒng)或改變已有系統(tǒng)的工作原理來(lái)獲得全新的系統(tǒng)，如激光打印機(jī)。系統(tǒng)的更換：即依據(jù)產(chǎn)品進(jìn)化法則，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入衰退期之后，就需要考慮用下一代產(chǎn)品來(lái)替代當(dāng)前產(chǎn)品，完成更新?lián)Q代。6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）全局理想化6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）3．最終理想解一般最終理想解的確定可以按以下6個(gè)步驟進(jìn)行。（1）設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是什么？（2）理想方案是什么？（3）達(dá)到理想方案的障礙是什么？（4）出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？（5）消除這種障礙的條件是什么？（6）創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么？6.2.4理想度、理想化與最終理想解（IFR）3．最終理目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述6.3TRIZ經(jīng)典發(fā)明原理6.4

本章小結(jié)目錄6.1TRIZ的概念6.2TRIZ的知識(shí)概述656.3.1

發(fā)明原理的形成在創(chuàng)立TRIZ理論之初，阿奇舒勒就堅(jiān)信解決發(fā)明問題的措施是存在的，因此，在通過(guò)對(duì)大量發(fā)明專利的分析、研究、歸納、精煉和總結(jié)之后，阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)了蘊(yùn)含在這些發(fā)明創(chuàng)新現(xiàn)象背后的客觀規(guī)律，并從中提煉出了TRIZ理論中最重要的、最具有普遍用途的40個(gè)發(fā)明原理，從此讓創(chuàng)新過(guò)程有了方法學(xué)的引領(lǐng)。6.3.1發(fā)明原理的形成在創(chuàng)立TRIZ理論之初，阿奇舒勒6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)TRIZ理論中對(duì)這40個(gè)發(fā)明原理及其運(yùn)用規(guī)則歸納如下表所示。序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)1分割原理①把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分②將物體分成易于組裝和拆卸的部分③提高物體的分割和分散程度2抽取原理①?gòu)南到y(tǒng)中抽出產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或?qū)傩寓趶奈矬w中抽出必要的部分或?qū)傩?局部質(zhì)量原理①把均勻的物體結(jié)構(gòu)或外部環(huán)境變成不均勻的②讓物體的各個(gè)部分執(zhí)行不同的功能③讓物體的各個(gè)部分處于各自動(dòng)作的最佳狀態(tài)4非對(duì)稱原理①將物體的形狀從對(duì)稱改為非對(duì)稱②如果物體是非對(duì)稱的，就提高其非對(duì)稱程度6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)TRIZ理論中對(duì)這40個(gè)發(fā)6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)5合并（組合）原理①組合或合并相同/相似的物體或組件，以便進(jìn)行并行操作②使多項(xiàng)操作在同一時(shí)間段內(nèi)連續(xù)或并行進(jìn)行6多功能性原理①使一個(gè)物體或系統(tǒng)具備多項(xiàng)功能②消除了該功能在其他物體內(nèi)存在的必要性7嵌套原理①將一個(gè)物體放在另一個(gè)物體內(nèi)，再將重疊的物體放在又一個(gè)物體內(nèi)，以此類推②使物體的一部分穿過(guò)另一部分的空腔8重量補(bǔ)償原理①將物體與其他提供升力的物體組合，以補(bǔ)償物體重量②利用空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、浮力等使物體與環(huán)境產(chǎn)生相互作用，對(duì)物體進(jìn)行重量補(bǔ)償9預(yù)先反作用原理①事先施加反作用，來(lái)消除事后可能出現(xiàn)的不利因素②如果一個(gè)物體處于或?qū)⑻幱谑芾鞝顟B(tài)，預(yù)先施加壓力6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)5合并（6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)10預(yù)先作用原理①預(yù)置必要的功能、技能②在方便的位置預(yù)先安置物體，使其在最適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)發(fā)揮作用而不浪費(fèi)時(shí)間11事先防范原理準(zhǔn)備好應(yīng)急措施，對(duì)物體低可靠性的部位或薄弱環(huán)節(jié)加以補(bǔ)救12等勢(shì)原理重新設(shè)計(jì)工作環(huán)境，以消除提升或下降物體的需要13反向作用原理①改用相反的動(dòng)作代替原本規(guī)定的動(dòng)作②使物體或環(huán)境可動(dòng)部分不動(dòng)，不動(dòng)部分可動(dòng)③將物體上下或內(nèi)外顛倒14曲面化原理①使用曲線取代直線，曲面取代平面，球體取代方六面體②使用滾輪、球體、螺旋結(jié)構(gòu)和穹隆結(jié)構(gòu)③將直線運(yùn)動(dòng)改為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用離心力6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)10預(yù)先作6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)15動(dòng)態(tài)性原理①調(diào)整物體或環(huán)境的性能，使其在工作的各階段達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)②分割物體，使其各部分可以改變相對(duì)位置③使靜止的物體可以移動(dòng)或具有柔性16不足或過(guò)度作用原理所期望的效果難以百分之百實(shí)現(xiàn)時(shí)，稍微超過(guò)或小于期望效果，可使問題大為簡(jiǎn)化17多維化原理①將物體從一維變成二維或三維等多維結(jié)構(gòu)②用多層結(jié)構(gòu)代替單層結(jié)構(gòu)③使物體傾斜或側(cè)向放置④使用給定表面的另一面18機(jī)械振動(dòng)原理①使物體振動(dòng)②提高物體的振動(dòng)頻率（甚至提高至超聲波頻率）③利用物體的共振頻率④用壓電振動(dòng)器替代機(jī)械振動(dòng)器⑤組合使用超聲波振動(dòng)和電磁場(chǎng)振動(dòng)6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)15動(dòng)態(tài)性6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)19周期性作用①用周期性動(dòng)作或脈沖動(dòng)作代替連續(xù)動(dòng)作②如果周期性動(dòng)作正在進(jìn)行，改變其運(yùn)動(dòng)頻率③在脈沖周期中利用暫停來(lái)執(zhí)行另一有用動(dòng)作20有效持續(xù)作用原理①持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使物體的各部分能同時(shí)滿載工作②消除工作中所有的空閑和間歇性中斷21急速作用原理快速完成危險(xiǎn)或有害的作業(yè)22變害為利原理①改變有害因素（尤其是危害環(huán)境的因素），以得到有利結(jié)果②通過(guò)增加另一個(gè)有害作用，消除最初的有害作用，從而解決問題③加強(qiáng)有害因素，直至其不再有害23反饋原理①引入反饋（返指、交叉檢驗(yàn)）來(lái)改善某一過(guò)程或作用②如果已經(jīng)使用反饋，則改變其大小或影響范圍24借助中介物原理①使中介物實(shí)現(xiàn)所需功能②把一物體與另一容易去除的物體臨時(shí)結(jié)合6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)19周期性6.3.240個(gè)發(fā)明原理的解說(shuō)序號(hào)名稱內(nèi)容解說(shuō)25自服務(wù)原理①物體通過(guò)執(zhí)行輔助或維護(hù)功能而服務(wù)自身②利用廢棄的能源與物質(zhì)26復(fù)制原理①使用簡(jiǎn)單、廉價(jià)的復(fù)制品替代昂貴、易碎、不易獲取的物品②使用光學(xué)復(fù)制品替代某一物品或過(guò)程③如果已經(jīng)使用了光學(xué)復(fù)制品，則改為紅外線或紫外線復(fù)制品27廉價(jià)替代品原理利用廉價(jià)、易耗物品代替昂貴的耐用物品，在實(shí)現(xiàn)同樣功能的前提下，降低質(zhì)量要求28替代機(jī)械系統(tǒng)原理①用視覺系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、味覺系統(tǒng)或嗅覺系統(tǒng)替