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文檔簡介

主講人:曾富洪發(fā)明問題解決理論主講人:曾富洪發(fā)明問題解決理論矛盾普遍存在于各種產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)中。技術(shù)系統(tǒng)進化過程就是不斷解決系統(tǒng)所存在矛盾的過程。矛盾的類型:2矛盾的類型:矛盾普遍存在于各種產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)中。2矛盾的類型:技術(shù)矛盾表現(xiàn)為:①在一個子系統(tǒng)中引入一種有用功能后,會導(dǎo)致另一子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能,或加強了已存在的一種有害功能;②一種有害功能會導(dǎo)致另一子系統(tǒng)有用功能的削弱;③有用功能的加強或有害功能的削弱使另一子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復(fù)雜。3技術(shù)矛盾表現(xiàn)為:3TRIZ法通過對百萬件專利的詳細研究,提出用39個通用工程參數(shù)來描述技術(shù)矛盾。在實際應(yīng)用時,首先要把組成矛盾雙方的性能用該39個通用工程參數(shù)來表示,這樣就將實際工程技術(shù)中的矛盾轉(zhuǎn)化為一般的標準的技術(shù)矛盾。TRIZ法研究人員在對全世界專利進行分析研究的基礎(chǔ)上,提出了40條解決技術(shù)矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理。4TRIZ法通過對百萬件專利的詳細研究,提出用39個通用工程參TRIZ39個工程參數(shù)1.運動物體的重量2.靜止物體的重量3.運動物體的長度4.靜止物體的長度5.運動物體的面積6.靜止物體的面積7.運動物體的體積8.靜止物體的體積9.速度10.力11.應(yīng)力或壓力12.形狀

13.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性27.可靠性28.測試精度29.制造精度30.物體外部有害因素作用的敏感性31.物體產(chǎn)生的有害因素

32.可制造性33.可操作性34.可維修性35.適應(yīng)性及多用性

36.裝置的復(fù)雜性37.監(jiān)控與測試的困難程度

38.自動化程度39.生產(chǎn)率14.強度15.運動物體作用時間16.靜止物體作用時間

17.溫度18.光照度19.運動物體的能耗20.靜止物體的能耗21.功率22.能量損失23.物質(zhì)損失24.信息損失25.時間損失26.物質(zhì)或事物的數(shù)量5物體和幾何參數(shù)負向參數(shù)正向參數(shù)TRIZ39個工程參數(shù)1.運動物體的重量27.可靠性14.(1)運動物體的重量是指在重力場中運動物體多受到的重力。如運動物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。(2)靜止物體的重量是指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)運動物體的長度是指運動物體的任意線性尺寸,不一定是最長的,都認為是其長度。(4)靜止物體的長度是指靜止物體的任意線性尺寸,不一定是最長的,都認為是其長度。(5)運動物體的面積是指運動物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。(1)運動物體的重量是指在重力場中運動物體多受到的重力。如運(6)靜止物體的面積是指靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。(7)運動物體的體積是指運動物體所占有的空間體積。(8)靜止物體的體積是指靜止物體所占有的空間體積。(9)速度是指物體的運動速度、過程或活動與時間之比。(10)力是指兩個系統(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。(6)靜止物體的面積是指靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分(11)應(yīng)力或壓力是指單位面積上的力。(12)形狀是指物體外部輪廓或系統(tǒng)的外貌。(13)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指系統(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)強度是指物體抵抗外力作用使之變化的能力。(15)運動物體作用時間是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時間也是作用時間的一種度量。(11)應(yīng)力或壓力是指單位面積上的力。(16)靜止物體作用時間是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時間也是作用時間的一種度量。(17)溫度是指物體或系統(tǒng)所處的熱狀態(tài),包括其他熱參數(shù),如影響改變溫度變化速度的熱容量。(18)光照度是指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)運動物體的能量是運動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)靜止物體的能量是指靜止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。(16)靜止物體作用時間是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。(21)功率是指單位時間內(nèi)所做的功,即利用能量的速度。(22)能量損失是指為了減少能量損失,需要不同的技術(shù)來改善能量的利用。(23)物質(zhì)損失是指部分或全部、永久或臨時的材料、部件或子系統(tǒng)等物質(zhì)的損失。(24)信息損失是指部分或全部、永久或臨時的數(shù)據(jù)損失。(25)時間損失是指一項活動所延續(xù)的時間間隔?;蛘咧父倪M時間的損失即減少一項活動所花費的時間。(21)功率是指單位時間內(nèi)所做的功,即利用能量的速度。(26)物質(zhì)或事物的數(shù)量是指材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量,它們可以被部分或全部、臨時或永久地改變。(27)可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的方法及狀態(tài)下完成規(guī)定功能的能力。(28)測試精度是指系統(tǒng)特征的實測值與實際值之間的誤差。減少誤差將提高測試精度。(29)制造精度是指系統(tǒng)或物體的實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是指物體對受外部或環(huán)境中的有害因素作用的敏感程度。(26)物質(zhì)或事物的數(shù)量是指材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量,它們(31)物體產(chǎn)生的有害因素是指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)可制造性是指物體或系統(tǒng)制造過程中簡單、方便的程度。(33)可操作性是指要完成的操作應(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。一個操作的產(chǎn)出要盡可能多。(34)可維修性是指對于系統(tǒng)可能出現(xiàn)失誤所進行的維修要時間短、方便和簡單。(35)適應(yīng)性及多用性是指物體或系統(tǒng)響應(yīng)外部變化的能力,或應(yīng)用于不同條件下的能力。(31)物體產(chǎn)生的有害因素是指有害因素將降低物體或系統(tǒng)的效率(36)裝置的復(fù)雜性是指系統(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是指如果一個系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、需要較長的時間建造及使用,或部件與部件之間關(guān)系復(fù)雜,都使得系統(tǒng)的監(jiān)控與測試困難。測試精度高,增加了測試的成本也是測試困難的一種標志。(38)自動化程度是指系統(tǒng)或物體在無人操作的情況下完成任務(wù)的能力。自動化程度的最低級別是完全人工操作。最高級別是機器能自動感知所需的操作、自動編程和對操作自動監(jiān)控。中等級別的需要人工編程、人工觀察正在進行的操作、改變正在進行的操作及重新編程。(39)生產(chǎn)率是指單位時間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。(36)裝置的復(fù)雜性是指系統(tǒng)中元件數(shù)目及多樣性,如果用戶也是上述39個通用工程參數(shù)可分為如下3類:物理及幾何參數(shù):(1)~(12),(17)~(18),(21)條。技術(shù)負向參數(shù):(15)~(16),(19)~(20),(22)~(26),(30)~(31),(36)~(37)條。技術(shù)正向參數(shù):(13)~(14),(27)~(29),(32)~(35),(38)~(39)條。負向參數(shù)(Negativeparameters)指這些參數(shù)變大時,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(第19,20條)越大,則設(shè)計越不合理。正向參數(shù)(Positiveparameters)指這些參數(shù)變大時,使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變好。如子系統(tǒng)可制造性(第32條)指標越高,子系統(tǒng)制造成本就越低。上述39個通用工程參數(shù)可分為如下3類:1分割原理2抽取原理3局部質(zhì)量原理4非對稱原理5組合合并原理6多元性原理7嵌套原理8重量補償原理9預(yù)先反作用原理10預(yù)先作用原理11預(yù)置防范原理12等勢原理13反向作用原理14曲線曲面化原理28機械系統(tǒng)替代原理29壓力原理30柔化原理31孔化原理32色彩原理33同化原理34自生自棄原理35性能轉(zhuǎn)換原理36相變原理37熱膨脹原理38逐級氧化原理39惰性環(huán)境原理40復(fù)合材料原理15動態(tài)原理16部分超越原理17多維運作原理18機械振動原理19周期性動作原理20有效動作持續(xù)原理21快速原理22變害為利原理23反饋原理24中介原理25自服務(wù)原理26復(fù)制原理27替代原理TRIZ40個發(fā)明創(chuàng)新原理1分割原理28機械系統(tǒng)替代原理15動態(tài)原理TRIZ40個發(fā)triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件TRIZ法解決問題流程:1.對待解決的實際問題作詳盡的分析并提取存在的矛盾,2.將該矛盾轉(zhuǎn)化為TRIZ法中的某種通用問題模型,3.利用TRIZ法工具得到TRIZ法提供的通用形式的解,4.把TRIZ解具體化為針對該實際問題的具體解。56TRIZ法解決問題流程:56矛盾矩陣是用39個通用工程特征參數(shù)組成的39×39正方矩陣。該矩陣的行是按39個通用工程特性參數(shù)依次排列,代表工程參數(shù)需要改善的一方;該矩陣的列也是按39個通用工程特性參數(shù)依次排列,代表工程參數(shù)可能引起惡化的一方。矩陣元素用Mi-j表示,其下標i表示該元素的行數(shù),下標j表示該元素的列數(shù)。由于矛盾不可能由自身造成,行與列號相同(i=j)的矩陣元素Mi-j為空集,用“+”表示;若i≠j時,矩陣元素為空集,指這兩個特征參數(shù)間不構(gòu)成矛盾,或是存在矛盾但尚未找到適合的解,用“-”號表示;若i≠j時,矩陣元素Mi-j為非空集,其數(shù)值為解決所在的行與列通用工程特征參數(shù)所產(chǎn)生的技術(shù)矛盾的相關(guān)發(fā)明創(chuàng)新原理的編號,可在技術(shù)矛盾矩陣表中找到。57矛盾矩陣的構(gòu)造矛盾矩陣是用39個通用工程特征參數(shù)組成的39×39正方矩陣。58矛盾矩陣表(部分)58矛盾矩陣表(部分)第一步,分析問題,找出可能存在的技術(shù)矛盾,最好能用動賓結(jié)構(gòu)的詞來表示矛盾。第二步,針對具體問題確認一到幾對技術(shù)矛盾,并將矛盾的雙方轉(zhuǎn)換成技術(shù)領(lǐng)域的有關(guān)術(shù)語,進而根據(jù)有關(guān)術(shù)語在TRIZ提供的39個通用工程特性參數(shù)中選定相應(yīng)的工程參數(shù)。第三步,按照相矛盾的通用工程參數(shù)編號i和j,在矛盾矩陣中找到相應(yīng)的矩陣元素Mi-j,該矩陣元素值表示40條發(fā)明創(chuàng)新原理的序號,按照該序號找出相應(yīng)的原理供下一步使用。第四步,根據(jù)已找到的發(fā)明創(chuàng)新原理,結(jié)合專業(yè)知識,尋找解決問題的方案。一般情況下,解決某技術(shù)矛盾的發(fā)明原理不止一條,應(yīng)該對每一條相應(yīng)的原理作解決技術(shù)矛盾方案的嘗試。第五步,如果第四步的努力沒有取得較好的效果,就要考慮初始構(gòu)思的技術(shù)矛盾是否真正表達了問題的本質(zhì),是否真正反映了針對問題創(chuàng)新改進的方向。應(yīng)重新設(shè)定技術(shù)矛盾,并重復(fù)上述工作。59矛盾矩陣的應(yīng)用第一步,分析問題,找出可能存在的技術(shù)矛盾,最好能用動賓結(jié)構(gòu)的每一分鐘都有幾十塊隕石撞擊到地球上。由于對隕石成分和結(jié)構(gòu)的分析能提供更多關(guān)于太陽系的信息,所以科學(xué)家需要獲得更多的隕石。但區(qū)分隕石和普通巖石很困難,必須耗費大量的時間在地球表面將隕石挑揀出來,但往往僅能得到約百萬分之一。這就產(chǎn)生了技術(shù)矛盾,即必須尋找大量隕石,但會大大增加尋找的時間。改善的通用工程參數(shù)是37(監(jiān)控制和測試的困難程度):為了得到隕石,必須對地面上所有的石塊進行分析;惡化的通用工程參數(shù)是將耗費大量時間即25(時間損失)。因此本例子的技術(shù)矛盾是“監(jiān)控制和測試的困難程度vs時間損失”60提出技術(shù)矛盾對:隕石撞地球每一分鐘都有幾十塊隕石撞擊到地球上。由于對隕石成分和結(jié)構(gòu)的分在射擊運動員的訓(xùn)練中需要有供練習(xí)的靶標,當(dāng)運動員擊中靶標后,靶標破裂成大量的碎片落到地面上,難以打掃。這個問題的技術(shù)矛盾初始可表述為:具有一定體積的飛行靶標對射擊運動員的訓(xùn)練是必要的,但靶標碎片又將地面弄臟亂。改善的通用工程參數(shù)是:希望增大靶標體積(序號7運動物體的體積);惡化的通用工程參數(shù)是:靶標碎片對地面產(chǎn)生作用(序號31物體產(chǎn)生的有害因素)的矛盾。因此本例子的技術(shù)矛盾是:“運動物體的體積VS物體產(chǎn)生的有害因素”。61提出技術(shù)矛盾對:射擊場打靶在射擊運動員的訓(xùn)練中需要有供練習(xí)的靶標,當(dāng)運動員擊中靶標后,技術(shù)矛盾解決方法的步驟:步驟一分析問題,發(fā)現(xiàn)矛盾。步驟二根據(jù)TRIZ,表述矛盾。采取某項措施時,矛盾對中的一個參數(shù)變優(yōu),另一個參數(shù)變劣。步驟三對照工具,得出解法。在矩陣表中尋找該矛盾對的解決辦法。步驟四針對問題,構(gòu)思設(shè)計?;氐骄唧w技術(shù)系統(tǒng),解決具體問題。62技術(shù)矛盾解決方法實際應(yīng)用舉例技術(shù)矛盾解決方法的步驟:62技術(shù)矛盾解決方法實際應(yīng)用舉例分析:取杏仁時必須去殼,現(xiàn)用錘砸或用機械方式壓碎。制造性能好但產(chǎn)品的形狀不好。查39個通用工程參數(shù),得出32(可制造性)和12(形狀)之間有技術(shù)矛盾。TRIZ法求解:查39×39矛盾矩陣,得出可用的發(fā)明創(chuàng)新原理為1(分割與切割)、28(機械系統(tǒng)的替代)、13(反向)和27(用廉價而壽命短的替代昂貴而壽命長的物體)。分析改進的具體技術(shù)方案:分割意味要把殼完全分開,機械系統(tǒng)的替代意味要用另一種系統(tǒng),反向意味應(yīng)從里向外加力。在密閉容器內(nèi)加入高壓空氣,突然降壓,杏仁內(nèi)的空氣膨脹,立刻打開杏仁殼。為了得到高壓,可用高壓空氣,也可加熱容器使氣壓升高。類似的技術(shù)問題:開雞蛋殼,開蠶豆殼,開核桃。63應(yīng)用舉例(一):開啟果殼分析:取杏仁時必須去殼,現(xiàn)用錘砸或用機械方式壓碎。制造性能好64應(yīng)用舉例(二):升降定位式燃氣灶64應(yīng)用舉例(二):升降定位式燃氣灶如圖所示,家用燃氣灶具和鍋是一個小型技術(shù)系統(tǒng),在功能域?qū)用妫喝細馊紵a(chǎn)生熱量,熱量傳導(dǎo)到鍋和抵御外界干擾三項功能。在物理域?qū)用?由被加熱的鍋,支鍋的支架,燃燒火焰和燃燒器四部分組成。物理域的四大部分保證功能域的最優(yōu)實現(xiàn)。在現(xiàn)有燃氣灶中,燃氣的燃燒一般比較充分,不必做大的調(diào)整。而應(yīng)該在以下三個方面提出創(chuàng)新措施:1,由于鍋底的形狀和大小不同,鍋底接觸火焰的程度不同,影響加熱效率。2,并且家用燃氣灶是一個開放的系統(tǒng),外界環(huán)境氣流會影響火焰的穩(wěn)定性。3,外界環(huán)境氣流會帶走一部分燃燒熱。65步驟一:分析問題,發(fā)現(xiàn)矛盾如圖所示,家用燃氣灶具和鍋是一個小型技術(shù)系統(tǒng),在功能域?qū)用娴谝粚γ埽?現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鍋底與燃燒器的距離隨鍋底的尺寸和形狀不同而變,火焰不能以最優(yōu)的方式把熱量傳給鍋。查TRIZ,得到通用工程參數(shù)32(可制造性)和22(能量損失)之間構(gòu)成矛盾對。第二對矛盾: 燃氣灶的火焰長,外界氣流影響火焰的穩(wěn)定,造成系統(tǒng)對環(huán)境有害因素的高度敏感和火焰靜尺寸變化的矛盾。是通用工程參數(shù)30(物體外部有害因素作用的敏感性)和4(靜止物體的長度)之間的矛盾。第三對矛盾:燃氣灶是開放的技術(shù)系統(tǒng),環(huán)境里空氣會與系統(tǒng)內(nèi)熱氣進行交換帶走熱量。從而構(gòu)成35(適應(yīng)性及多樣性)和22(能量損失)的矛盾。66步驟二:根據(jù)TRIZ法,表述矛盾第一對矛盾:66步驟二:根據(jù)TRIZ法,表述矛盾第一對矛盾:查矛盾矩陣,得到解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理是19(周期性作用原理)和35(參數(shù)變化)。兩個發(fā)明創(chuàng)新原理結(jié)合一起思考,可以得到鍋底與燃燒器之間應(yīng)該解決尺寸周期性變化時保持穩(wěn)定距離的問題。通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…32可制造性………19,3567步驟三:對照工具,得出解法第一對矛盾:通用工程參數(shù)運動靜止運動能量123221運動+1第二對矛盾: 查矛盾矩陣,對應(yīng)解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理為1(分割與切割)和18(利用機械振動)。分割與切割的原理在這里理解為把火焰分為細小區(qū)域,利用機械振動在此不適合。通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運動物體長度靜止物體長度12341運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…30物體外部有害因素作用的敏感性………1,1868步驟三:對照工具,得出解法第二對矛盾:通用工程參數(shù)運動靜止運動靜止12341運動+15第三對矛盾: 查矛盾矩陣,所示的解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理編號18、15、1,分別是利用機械振動、動態(tài)化和分割與切割。利用機械振動在此不適合,分割與切割可以把燃氣灶系統(tǒng)和外界環(huán)境分離開來,而且應(yīng)該是動態(tài)可變的。通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…35適應(yīng)性及多樣性………1,15,1869步驟三:對照工具,得出解法第三對矛盾:通用工程參數(shù)運動靜止運動能量123221運動解決第一對矛盾。采用發(fā)明創(chuàng)新原理19和35的組合,隨鍋底尺寸和形狀的變動,鍋底與火焰的距離基本不變。采用支架可移動或者火焰可移動的方法。本例的發(fā)明專利采用了燃燒器可隨鍋底升降的方法。解決第二對矛盾,應(yīng)把火焰分割成細小區(qū)域,增加穩(wěn)定性。用陶瓷紅外燃料器代替普通燃燒器噴頭,設(shè)置幾十個小孔為燃燒孔,燃燒充分穩(wěn)定。解決第三對矛盾,在支架上設(shè)置金屬保溫圈罩,隨鍋底變化可取用不同大小的保溫圈罩。本例考慮操作方便,只采用了一件保溫圈罩。70步驟四:針對問題,構(gòu)思設(shè)計解決第一對矛盾。采用發(fā)明創(chuàng)新原理19和35的組合,隨鍋底尺寸通過以上分析可知,長期努力得到的家用燃氣灶的改進與短期采用TRIZ法得到的結(jié)果一致。而且還可以看出,TRIZ還提供了不同的改進方案,可以采用支架隨鍋底上下升降的方案;也可以采用保溫圈罩設(shè)計成動態(tài)變形的方式。提供了進一步改進的思路。71效果分析:通過以上分析可知,長期努力得到的家用燃氣灶的改進與短期采用升降式燃氣灶具的設(shè)計符合公理設(shè)計的第一公理,即獨立公理。功能要求和設(shè)計要素實現(xiàn)了一一對應(yīng)。A)保證燃燒穩(wěn)定。應(yīng)用蜂窩狀紅外燃燒器。該燃燒器由陶瓷塊拼接而成,每塊上有若干通孔,火焰分割成細小狀態(tài)。B)保證鍋底到火焰器的距離。應(yīng)用可升降式的燃燒器,用杠桿重錘組合動作,用定距U環(huán)控制。C)減少環(huán)境干擾。應(yīng)用一定型面的保溫圈,分割燃燒系統(tǒng)和環(huán)境,達到提高鍋底吸熱量。本設(shè)計是否達到公理設(shè)計的第二條公理,即最小信息公理,有待進一步探索,意味著還有進一步提高的可能性。本創(chuàng)新原理圖只完成了普適性設(shè)計方法中的第二步即方案設(shè)計。尚有整體設(shè)計和詳細設(shè)計沒有進行,對下面的設(shè)計工作,采用普適性設(shè)計方法會收到較好的效果。72評價:升降式燃氣灶具的設(shè)計符合公理設(shè)計的第一公理,即獨立公理。功能纖維織成的防彈衣用于保護執(zhí)法人員和軍事人員免于遭受手槍子彈的襲擊。纖維織成的防彈衣由于有多層纖維結(jié)構(gòu)層,具有層疊式結(jié)構(gòu)。纖維在結(jié)構(gòu)層內(nèi)相互以適當(dāng)?shù)慕嵌榷ㄏ蚺帕?。為了使纖維織成的防彈衣具有足夠的防護能力,這種防彈衣必須具有足夠的厚度,增加防彈衣的厚度會使其重量增加,靈活性降低。此外,使用這種厚厚的防彈衣的人員也不能充分通風(fēng)。換句話說,較厚的防彈衣穿著時不太方便。由此定義技術(shù)矛盾:增加運動物體的長度(防彈衣的厚度)會降低操作流程的方便性(防彈衣的舒適性)。通過查詢39X39矛盾矩陣,得知可能的解集是M3-33=[15,29,35,4]四個發(fā)明創(chuàng)新原理。應(yīng)用第4號增加不對稱性原理,將物體的對稱形式變?yōu)椴粚ΨQ形式。使防彈衣的纖維呈不對稱定向排列。每層纖維以相對于前一層作20°~70°范圍的不同角度旋轉(zhuǎn),將纖維織各層間制造成定向轉(zhuǎn)動的排列形式。沿子彈飛行方向排列的大部分纖維可以確保防彈衣在受子彈沖擊的方向具有更高的強度。防彈衣的厚度和重量減小了。通過減小防彈衣的厚度提高了其舒適性,同時不會降低防彈衣的保護效果。73應(yīng)用舉例(三):防彈衣纖維織成的防彈衣用于保護執(zhí)法人員和軍事人員免于遭受手槍子彈的圖a所示為某一鈑金件零件圖,在折彎前其展開圖如圖b所示。折彎加工時,由于拐角處會產(chǎn)生局部的塑性變形,其尺寸(H-P)很難保證。應(yīng)用TRIZ法,分析找出該技術(shù)矛盾的一對工程參數(shù),由矛盾矩陣找出解決問題的相應(yīng)發(fā)明創(chuàng)新原理,再求具體解。74應(yīng)用舉例(四):鈑金件零件圖a所示為某一鈑金件零件圖,在折彎前其展開圖如圖b所示。折彎1.首先考慮到該鈑金件的形狀是其重要的工程特征,對照39個通用工程參數(shù),其序號為12。又在折彎加工過程中,由于變形尺寸不易保證,其通用工程參數(shù)為32號,即可制造性。2.第12和第32通用工程參數(shù)構(gòu)成本問題的一對技術(shù)矛盾,在矛盾矩陣中找到第12行第32列矩陣元素,得M13-32=[1,17,32,28],其相應(yīng)的發(fā)明創(chuàng)新原理分別為1號分割與切割、17號維數(shù)變化、32號顏色變化、28號機械系統(tǒng)替代。3.分析該工程實際問題,第32號和第28號發(fā)明創(chuàng)新原理與本問題無關(guān),擬采用1號和17號發(fā)明創(chuàng)新原理來解決本問題。4.如圖c所示,通過局部切除部分材料的方法,對鈑金件展開圖拐角處切割一個斜槽,避免折彎過程中拐角處材料塑性變形所導(dǎo)致的尺寸精度的變化,以此解決了本問題的技術(shù)矛盾。75問題分析1.首先考慮到該鈑金件的形狀是其重要的工程特征,對照39個通1.分析問題家用電加熱熱水器中常用管子與管接頭聯(lián)接,兩者頭部分別加工成螺紋,用生料作為螺紋聯(lián)接的填充材料進行密封。熱水器經(jīng)常用與不用,生料溫度隨水溫經(jīng)常變化,導(dǎo)致生料老化失效。為了改善性能,可采用增加生料用量和加大管子與管接頭的旋入程度,或者提高螺紋尺寸的精度來解決。但會造成其他常見的失效形式,如管接頭開裂等。2.TRIZ法解決問題提取通用工程參數(shù),組建矛盾對,搜索解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理。參照TRIZ提出的39個通用工程參數(shù),可靠性(編號為27),裝置的復(fù)雜(編號為36),兩者之間構(gòu)成矛盾,即采取現(xiàn)有措施,可靠性即密封性能提高的同時帶來了系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高。對照TRIZ給出的矛盾矩陣表,在27行36列的格子中,找到解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理M27-36=[13,35,1],即13(反向),35(參數(shù)變化)和1(分割與切割)。76應(yīng)用舉例(五):熱水器管聯(lián)結(jié)1.分析問題76應(yīng)用舉例(五):熱水器管聯(lián)結(jié)3.發(fā)明創(chuàng)新原理的篩選和具體化原理13和原理1都很難使用到本問題中去.擬采用原理35,改變參數(shù)是指幾何、化學(xué)和物理參數(shù)的變化。工程技術(shù)人員搜索自身頭腦中的已有知識,認為幾何參數(shù)的變化是指采用不同的螺紋,甚至于在管子與管接頭端部取消螺紋;化學(xué)和物理學(xué)上的參數(shù)變化可采用其它材料和塑料管件。4.效果本方法已由美國Shmith公司在其生產(chǎn)的電加熱熱水器中采用,在中國維修時可見到.本方法還有個附加優(yōu)點,即省去了傳統(tǒng)方法必需有的活接頭,進一步降低了成本。77應(yīng)用舉例(五):熱水器管聯(lián)結(jié)3.發(fā)明創(chuàng)新原理的篩選和具體化77應(yīng)用舉例(五):熱水器管聯(lián)如圖所示:用金屬制成電加熱套,通電加熱到某溫度,傳感器工作切斷電流。人工把塑料管子和彎頭插入加熱套兩端1~2s,管件受熱面塑料熔化成厚糊狀,拔出管件,立即把管子與彎頭相互插入對接成整體。78解決方案如圖所示:78解決方案分析問題:下大雪后,要及時清除飛機跑道上的積雪。傳統(tǒng)上消除道路上的積雪可采用加助融劑的方法,但此法不適于飛機跑道,因為雪融化后的水分會對飛機在跑道上的行駛安全構(gòu)成威脅??梢匀缦聢D所示,用裝在汽車上的強力鼓風(fēng)機產(chǎn)生的空氣流來驅(qū)趕積雪。但積雪量大的時候效果并不明顯,必須加大氣流的流量和壓力,需要大的動力。現(xiàn)如何解決此技術(shù)難題。79應(yīng)用舉例(六):清除飛機跑道上的積雪分析問題:下大雪后,要及時清除飛機跑道上的積雪。傳統(tǒng)上消除道TRIZ法提供了40條發(fā)明創(chuàng)新原理。可以不強求構(gòu)造矛盾對,而直接從40條發(fā)明創(chuàng)新原理中尋找答案。聯(lián)想比較目前經(jīng)常見到的鏟除物件的辦法,如用沖擊鉆開挖馬路路面,用嘴突然吹氣去除理發(fā)后留在頸項上的頭發(fā),用手拍打地毯去除地毯中的灰塵,可采用40條發(fā)明創(chuàng)新原理中的第19條“周期性作用原理”來實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計。只要在鼓風(fēng)機上加裝脈沖裝置,使空氣按脈沖方式噴出,就能有效地把積雪吹離跑道。還可以優(yōu)化選用最佳的脈沖頻率、空氣壓力和流量。工程實際證明,脈沖氣流除雪效率是連續(xù)氣流除雪的兩倍。80解決方案TRIZ法提供了40條發(fā)明創(chuàng)新原理??梢圆粡娗髽?gòu)造矛盾對,而右圖是一種開口扳手的示意圖。圖中扳手在外力的作用下擰緊或松開一個六角螺母或螺釘。由于螺母或螺釘?shù)氖芰械絻蓷l棱邊,容易產(chǎn)生變形,而使螺母或螺釘擰緊或松開困難。為了解決這一問題,就必須減少扳手開口與螺母側(cè)面之間的間隙,甚至達到零間隙。這就要求提高螺母和扳手開口的尺寸精度,給螺母和扳手的制造帶來困難。81應(yīng)用舉例(七):TRIZ開口扳手改進設(shè)計右圖是一種開口扳手的示意圖。圖中扳手在外力的作用下擰緊或松開首先從39個通用工程參數(shù)中選擇并確定技術(shù)矛盾的一對特性參數(shù):質(zhì)量提高的參數(shù):物體產(chǎn)生的有害因素(No.31)變小,即不會壓壞棱邊。帶來負面影響的參數(shù):可制造性(No.32)變差,即要求扳手與螺母側(cè)邊無間隙。由矛盾矩陣確定可用發(fā)明創(chuàng)新原理M31-32=[4,17,34,26],即:No.4不對稱No.17維數(shù)變化No.34拋棄和修復(fù)No.26復(fù)制對No.17及No.4兩條發(fā)明創(chuàng)新原理的分析表明,扳手工作面的一些點要與螺母/螺釘?shù)膫?cè)面接觸,而不是與其棱邊接觸,就可解決該矛盾。82解決方案首先從39個通用工程參數(shù)中選擇并確定技術(shù)矛盾的一對特性參數(shù):圖為美國專利USPatent5,406,868,該設(shè)計于1995年在美國獲得了專利。圖片雖不清晰,但完全可以明白其原理。83實際應(yīng)用圖為美國專利USPatent5,406,868,該設(shè)計于19應(yīng)用背景:文具店出售信封的樣式如下圖,不同大小和格式的信件或文檔有與之相匹配的信封。大頁面的文件可用比其稍大些的信封封裝以便拆開。人們往往認為撕開膠粘的信封是很快捷方便的,但是,這種方法通常會把信封內(nèi)的文件撕壞或使信封開口變粗糙。如果借助某種輔助工具在剪開前抖動信封,就可既不損壞文件又獲得好看的開口。但是,該方法給用戶帶來了不便。因此,設(shè)計一種能又快又可靠地拆開的信封很有必要。84應(yīng)用舉例(八):信封開封設(shè)計應(yīng)用背景:文具店出售信封的樣式如下圖,不同大小和格式的信件或1.問題描述:怎樣用最少的時間安全快捷地取出信封內(nèi)的文件或資料。2.解決思路和關(guān)鍵步驟:節(jié)約拆信時間與降低拆信的可靠性之間的矛盾,該矛盾是時間節(jié)約導(dǎo)致拆信可靠性下降,查矛盾矩陣表得M25-27=[10,30,4],即以下發(fā)明創(chuàng)新原理:10:預(yù)加作用;30:采用柔性殼體或薄膜;4:不對稱性;3.在上述三個原理中,重點考慮前兩個原理。A.發(fā)明創(chuàng)新原理10建議:1.預(yù)置必要的動作、功能;2.預(yù)先在方便的位置安置相關(guān)設(shè)備,使其在需要的時候及時發(fā)揮作用而不浪費時間;B.發(fā)明創(chuàng)新原理30建議:1.使用柔性殼體或薄膜替代傳統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu);2.使用柔性殼體或薄膜,將物體與環(huán)境隔離;85問題分析1.問題描述:怎樣用最少的時間安全快捷地取出信封內(nèi)的文件或資根據(jù)發(fā)明創(chuàng)新原理10和發(fā)明創(chuàng)新原理30建議的信封設(shè)計是通過封裝前于封蓋下放置拆封線或拆封條來實現(xiàn)。該方案已申報美國專利,如圖所示。86實際設(shè)計方案根據(jù)發(fā)明創(chuàng)新原理10和發(fā)明創(chuàng)新原理30建議的信封設(shè)計是通過封應(yīng)用背景:早期的飛機機翼都是平直的。最初是矩形機翼,很容易制作。但由于其翼端寬,會給飛機帶來阻力,嚴重地影響了飛機的飛行速度。之后開發(fā)出梯形翼,大大增加了飛機速度。然后,西方發(fā)達國家的噴氣式飛機先后上天。飛機開始進入噴氣式時代,其飛行速度迅速提高,很快接近音速。機翼上出現(xiàn)“激波”,使機翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。但是同時飛機阻力驟然劇增,比低速飛行時大十幾倍甚至幾十倍,這就是所謂的“音障”。為了突破“音障”,許多國家都在研制新型機翼。德國人發(fā)現(xiàn),把機翼做成向后掠的形式,像燕子的翅膀一樣,可以延遲“激波”的產(chǎn)生,緩和飛機接近音速時的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是,向后掠的機翼比不向后掠的平直機翼,在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小,這對飛機的起飛、著陸和巡航都帶來了不利的影響,浪費了很多燃料。能否設(shè)計一種適應(yīng)各種飛行速度,具有快慢兼顧特點的機翼呢?這成為當(dāng)時航空界面臨的最大課題。87應(yīng)用舉例(九):飛機機翼的變更應(yīng)用背景:早期的飛機機翼都是平直的。最初是矩形機翼,很容易制如何使用技術(shù)矛盾來分析該問題:速度提高和運動物體能耗增加之間的矛盾M9-19=[8,15,35,38]。綜合考慮后,選擇以下兩條發(fā)明創(chuàng)新原理:原理15:動態(tài)化原理35:參數(shù)變化改變飛機的飛行形態(tài),既在不同的飛行狀態(tài)下得到不同的氣動外形,可以在很大程度上節(jié)約不必要的能耗。根據(jù)原理35物體的參數(shù)變化結(jié)合原理15動態(tài)性給出的啟示,將飛機的機翼做成活動部件。起飛和降落過程中使用平直翼,在低速飛行中可得到較大的升力,從而縮短跑道的長度,借此節(jié)約了能量;而高速飛行過程使用三角翼可以輕易地突破音障,減輕機翼的受力,提高飛機在高速飛行強度,也降低了能量的消耗。88問題分析:如何使用技術(shù)矛盾來分析該問題:速度提高和運動物體能耗增加之間實際應(yīng)用中,設(shè)計者設(shè)計成功了這種在當(dāng)時是新型的F111變后掠翼戰(zhàn)斗轟炸機,這是世界是第一架應(yīng)用變后掠翼設(shè)計思想的飛機,而世界戰(zhàn)機家族又多了“變后掠翼戰(zhàn)斗機”這個新成員。F111戰(zhàn)斗機處在起飛階段,機翼呈平直狀,獲得較大的升力,良好的低速特性,從而有效地解決了飛機在低速度狀態(tài)下速度與能量之間的矛盾。89變后掠翼戰(zhàn)斗轟炸機實際應(yīng)用中,設(shè)計者設(shè)計成功了這種在當(dāng)時是新型的F111變后掠應(yīng)用背景:許多設(shè)備在太空失重狀態(tài)下無法正常工作或根本無法工作。例如:我們在地面上使用錘子時,其重量會抵消打擊后可能的反彈;而在太空中,由于沒有重力,發(fā)生碰撞后,錘子會以非常危險的速度反彈向使用者的頭部。現(xiàn)設(shè)計能夠在太空中使用的錘子。首先,定義技術(shù)矛盾。這里要改善的參數(shù)是錘子產(chǎn)生的沖擊力(力),而惡化的參數(shù)是很可能傷人的錘子的反彈作用(物體產(chǎn)生的有害因素)。轉(zhuǎn)化為由39個通用工程參數(shù)描述的標準技術(shù)矛盾,即為力與物體產(chǎn)生的有害因素之間的矛盾。90應(yīng)用舉例(十):失重狀態(tài)下的錘子應(yīng)用背景:許多設(shè)備在太空失重狀態(tài)下無法正常工作或根本無法工作查矛盾矩陣后得到M10-31=[13,3,36,24],即:13:反向作用原理a、用相反的動作代替問題定義中所規(guī)定的動作;b、使物體或外部介質(zhì)的活動部分成為不動的,而使不動的成為可動的.c.將物體上下或內(nèi)外顛倒.3: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。36:應(yīng)用相變過程原理利用物質(zhì)相變時產(chǎn)生的某種效應(yīng)。如體積改變,吸熱或放熱。24:借助中介質(zhì)原理a.使用中介物質(zhì)實現(xiàn)所需動作;b.把一物體與另一容易去除的物體暫時結(jié)合。91問題分析查矛盾矩陣后得到M10-31=[13,3,36,24],即:分析以上發(fā)明創(chuàng)新原理24、3、36、13,可以改變錘子的局部結(jié)構(gòu),在錘子的局部引入一種和錘子(固態(tài))相比具有不同物態(tài)的中介物,利用該中介物在錘子沖擊時產(chǎn)生的反向作用抵消錘子的反彈。綜合應(yīng)用各個發(fā)明創(chuàng)新原理的啟示,設(shè)計一種中空的錘子,將一種高密度的流散狀中介物置于錘子的空腔內(nèi),該中介物在錘子下落時位于錘子空腔的頂部;沖擊的瞬間,中介物下落產(chǎn)生的慣性力將抵消錘子的反彈力。用水銀注于空腔中可能是不錯的解決方案,考慮到水銀具有毒性,不適合民用,用細鐵砂作為中介物就是工程中的實用方案。92解決方案分析以上發(fā)明創(chuàng)新原理24、3、36、13,可以改變錘子的局部應(yīng)用背景:過去,消防員用他們的大胡子過濾濃煙,用他們裸露的雙手和耳朵感覺溫度。今天,消防員有了特殊的,可以保護他們可以在火災(zāi)區(qū)工作更長時間的專用消防裝置;但是另一方面,這又阻礙了消防員及時察覺火焰所產(chǎn)生的強烈而危險的熱。專用消防裝備,如消防夾克,雖然可以防火隔熱,但是如果火區(qū)溫度過高,超過消防夾克所能承受的極限,消防員的身體會被高溫灼傷。此外,消防員的身體還有可能被高溫的水蒸氣灼傷,有可能被濃煙熏倒甚至喪失生命。為了保護消防員,發(fā)明了溫度探測器,該系統(tǒng)可以探測溫度,并且在溫度過高時發(fā)出警報,然而,現(xiàn)在市場上買的到的溫度探測器太沉,體積大,不夠靈敏或探測的溫度不夠準確,而且,一個探測器只能探測某一部位的溫度,不能全面而準確的報告內(nèi)衣上的溫度。同樣,濕度探測器可以探測濕度,當(dāng)空氣水蒸氣過多,造成傷害時,探測器將報警。但在應(yīng)用中,也存在同溫度探測器一樣的問題。93應(yīng)用舉例(十一):消防服的改進應(yīng)用背景:過去,消防員用他們的大胡子過濾濃煙,用他們裸露的雙應(yīng)用TRIZ法原理,根據(jù)TRIZ法的39個通用工程參數(shù)分析,得到兩組技術(shù)矛盾:提高測定精度,但增加了系統(tǒng)的質(zhì)量;提高測定精度,但增大了系統(tǒng)的體積。分別對這兩組技術(shù)矛盾運用技術(shù)矛盾解決矩陣,得到發(fā)明創(chuàng)新原理提示以開拓思路。(1)提高測定精度,但增加了系統(tǒng)的質(zhì)量。矛盾矩陣:M28,2=[28,35,25,26],即以下發(fā)明創(chuàng)新原理:原理28:機械系統(tǒng)替代原理;原理35:參數(shù)變化原理;原理25:自服務(wù)原理;原理26:復(fù)制原理。(2)提高測定精度,但增大了系統(tǒng)的體積。矛盾矩陣:M28,7=[32,13,6],即以下發(fā)明創(chuàng)新原理:原理32:顏色變化原理;原理13:反向功能原理;原理6:通用原理;94技術(shù)矛盾解決思路應(yīng)用TRIZ法原理,根據(jù)TRIZ法的39個通用工程參數(shù)分析,應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理28:在消防夾克上安裝能發(fā)送信息給中央處理器的無線傳感器。這樣,只需一個電池和報警器即能滿足要求。應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理6:溫度探測,濕度探測和當(dāng)危險發(fā)生時(如被濃煙熏倒)報警的功能分別由不同的探測器完成,把不同功能的探測器合并成一臺綜合探測器。通過金屬線把各探測器內(nèi)部的傳感器相互連接起來,這些傳感器通過金屬線連接到中央處理單元。結(jié)論:應(yīng)用以上兩個發(fā)明創(chuàng)新原理和分離原則,最終得到解決方案并已形成產(chǎn)品,這就是聰明夾克。它功能齊全,并且重量輕、易于攜帶、探測準確,有效保護了消防員的人身安全,且不妨礙消防員的活動。95技術(shù)矛盾解決思路應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理28:95技術(shù)矛盾解決思路應(yīng)用背景:徐州有位發(fā)明家通過觀察發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的自行車、殘疾人用車的輪胎都必須時常充氣;而一旦輪胎被意外戳破或刮破,就必須立即修補和充氣,給日常生活帶了不便和煩惱。那用實心輪胎能解決這個問題嗎?的確可以。但實心輪胎如同飛機起落架輪胎一樣,不僅造價貴,還十分笨重。于是,該發(fā)明家想:能否發(fā)明一種既不需要充氣,又能在一定承重條件下保持較大彈性的輪胎呢?用TRIZ法來嘗試一下。對照39個通用工程參數(shù),采用實心輪胎時參數(shù)27可靠性得到改善,而由于采取實心輪胎導(dǎo)致參數(shù)1運動物體的重量的惡化。特性參數(shù)27和特性參數(shù)1之間構(gòu)成矛盾對。通過查詢附錄A技術(shù)矛盾矩陣表得M27-1=[3,8,10,40],對應(yīng)的發(fā)明創(chuàng)新原理為:原理3:局部質(zhì)量原理;原理8:質(zhì)量補償原理;原理10:預(yù)加作用原理;原理40:應(yīng)用復(fù)合材料原理。96應(yīng)用舉例(十二):免充氣空心輪胎應(yīng)用背景:徐州有位發(fā)明家通過觀察發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的自行車、殘疾人用對照這四條發(fā)明創(chuàng)新原理,可以構(gòu)思出免充氣輪胎的方案。首先取消內(nèi)胎,只用外胎。在具體設(shè)計制造時,先用鋼絲包裹橡膠做成一個環(huán)形的框架,從框架的徑向截面看,是一個網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。在該環(huán)形框架表面再敷一層較厚的橡膠外胎層,就成為一只免充氣輪胎。采用鋼絲包裹橡膠符合原理40(應(yīng)用復(fù)合材料)。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,質(zhì)量即鋼絲和橡膠只分布在網(wǎng)狀的網(wǎng)線上,網(wǎng)線間的孔是空白的,符合原理3(局部質(zhì)量)。同時網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)線的布置以考慮能使輪胎承受壓力為主,符合原理8(質(zhì)量補償)和10(預(yù)加作用)。97問題分析對照這四條發(fā)明創(chuàng)新原理,可以構(gòu)思出免充氣輪胎的方案。首先取消圖中三種輪胎,分別為充氣輪胎、實心輪胎和免充氣輪胎。實驗數(shù)據(jù)表明,免充氣自行車輪胎的壽命可超過充氣輪胎。在免充氣的自行車輪胎上扎若干小孔,根本不影響其正常工作。目前產(chǎn)品已經(jīng)行銷海內(nèi)外。A充氣輪胎B實心輪胎C免充氣輪胎98實際產(chǎn)品圖中三種輪胎,分別為充氣輪胎、實心輪胎和免充氣輪胎。實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用背景:經(jīng)常出差、旅行的人們,希望能自帶一雙合腳的拖鞋,但由于拖鞋形狀的問題,放置于旅行箱很占地方。利用TRIZ法,來考慮一種簡單的解決方法。需要改善的通用工程參數(shù)是8靜止物體的體積,即拖鞋的體積要小。會損害的通用工程參數(shù)為12物體的形狀。查附錄A技術(shù)矛盾解決矩陣表得到解決方法M8-12=[7,2,35],即發(fā)明創(chuàng)新原理:原理7:嵌套原理;原理2:分離與分開原理;原理35:參數(shù)變化原理。嘗試原理7。根據(jù)該原理,考慮讓拖鞋突出部分嵌套進拖鞋主體部分即鞋底。99應(yīng)用舉例(十三):折疊嵌套拖鞋與折疊方桌應(yīng)用背景:經(jīng)常出差、旅行的人們,希望能自帶一雙合腳的拖鞋,但圖為日本某設(shè)計師設(shè)計的便攜拖鞋。在組裝之前,拖鞋與普通鞋墊沒什么區(qū)別,可以很方便的塞進旅行箱,帶上五六雙也沒有問題。在使用時,只要將兩頭微微翹起的環(huán)狀邊緣向內(nèi)拉起并扣在一起,一雙漂亮的拖鞋就瞬間現(xiàn)身了。解決方案圖為日本某設(shè)計師設(shè)計的便攜拖鞋。在組裝之前,拖鞋與普通鞋墊沒同樣,可以設(shè)計出方便攜帶與存放的折疊嵌套桌,如圖。101折疊嵌套方桌同樣,可以設(shè)計出方便攜帶與存放的折疊嵌套桌,如圖。101折疊應(yīng)用背景:瑞士軍刀利用的是合并、折疊嵌套的多用途設(shè)計理念,對應(yīng)40條發(fā)明創(chuàng)新原理的第5條“合并原理”和第7條“嵌套原理”。同理,可以設(shè)計一套新型的緊急醫(yī)療用“瑞士軍刀”,如圖所示。只要將其部件一一打開,你就會發(fā)現(xiàn)這原來是一款微型醫(yī)藥箱——創(chuàng)可貼、急救藥丸、消毒噴霧和哨子,小小的空間一點也不浪費,滿滿當(dāng)當(dāng)。正如依據(jù)該設(shè)計生產(chǎn)出的產(chǎn)品廣告中所寫:“移除的是刀光劍影的鋒利,留下的是滿滿的愛與和平”。102應(yīng)用舉例(十四):醫(yī)藥箱板瑞士軍刀應(yīng)用背景:瑞士軍刀利用的是合并、折疊嵌套的多用途設(shè)計理念,對是不是很有創(chuàng)意103醫(yī)藥箱板瑞士軍刀是不是很有創(chuàng)意103醫(yī)藥箱板瑞士軍刀應(yīng)用背景:在日常生活中,有不少人都遇到過插座太遠、電器電源線太短的情況,在使用電吹風(fēng)、筆記本電腦時給人帶來姿勢或移動的不方便。如女士使用電吹風(fēng)時受到電源線長度的限制不能方便的使用,并且還需留意以免扯出插頭。最直接的解決辦法是把各種電器的電源線都加長,保證長距離使用。不過對生產(chǎn)廠家來說電器的生產(chǎn)成本將提高,對用戶來說長電源線可能帶來放置和使用的不便。104應(yīng)用舉例(十五):自動伸縮的面板插座應(yīng)用背景:在日常生活中,有不少人都遇到過插座太遠、電器電源線嘗試用TRIZ法來解決此問題。即如果希望改善參數(shù)33——可操作性,將導(dǎo)致參數(shù)26——物質(zhì)或事物的數(shù)量消耗增多。查技術(shù)矛盾矩陣表得解決方法M33-26=[12,35]。發(fā)明創(chuàng)新原理12等勢性原理,在此很難用上。發(fā)明創(chuàng)新原理35為參數(shù)變化原理,包括長度、溫度、固液氣三態(tài)等參數(shù)的變化。還可以從另一角度來構(gòu)思原有裝置的矛盾對,如果添加一個多孔有線插座,也能解決問題,即改善參數(shù)35——適應(yīng)性及多樣性,但同時導(dǎo)致參數(shù)36——裝置的復(fù)雜性增加不少,查技術(shù)矛盾矩陣列表得解決方法M35-36=[15,29,37,28]。其中的發(fā)明創(chuàng)新原理15為動態(tài)化原理,根據(jù)該原理也可以聯(lián)想到讓插座變得伸縮自如。綜合兩個矛盾對,可以認為采取發(fā)明創(chuàng)新原理35參數(shù)變化和發(fā)明創(chuàng)新原理15動態(tài)化的結(jié)合來解決矛盾。105問題分析嘗試用TRIZ法來解決此問題。即如果希望改善參數(shù)33——可操圖為按發(fā)明創(chuàng)新原理35、15重新設(shè)計的插座。106解決方案圖為按發(fā)明創(chuàng)新原理35、15重新設(shè)計的插座。106解決方案應(yīng)用背景:由于人們對衛(wèi)生條件的重視程度日益增加,日常生活中一次性紙杯的使用率越來越高。方便雖是方便,但在裝滿開水時這種杯子就會變得燙手難端,比較不好用。有些廠家為了解決此問題,便在設(shè)計紙杯時給紙杯加上了手柄(圖A)。這樣的確使裝有開水的紙杯變得容易端持了,但同時大大增加了成本,并且由于不好疊放,給紙杯的包裝和運輸添加了難度。A107應(yīng)用舉例(十五):紙杯隔熱設(shè)計應(yīng)用背景:由于人們對衛(wèi)生條件的重視程度日益增加,日常生活中一有沒有一種既方便實用又好看的解決方法呢?現(xiàn)用TRIZ法來分析一下。要改善的通用工程參數(shù)是17溫度,即希望在溫度較高的情況下實現(xiàn)人抓起杯子的操作,讓人能喝到可口的飲料。同時會損害的通用工程參數(shù)是36裝置的復(fù)雜性,如上面所述的紙杯上加裝手柄。查技術(shù)矛盾矩陣得解決方案為M17-36=[2,17,16],即發(fā)明創(chuàng)新原理:原理2:分離與分開原理;原理17:維數(shù)變化原理;原理16:不完全達到或者超過的作用原理。原理16在此很難適用。綜合應(yīng)用原理2和原理17,就可以通過增加裝置的層數(shù),相當(dāng)于增加維數(shù),同時將紙杯與人手接觸的部分分離開,既不燙手又方便端持。108問題分析有沒有一種既方便實用又好看的解決方法呢?現(xiàn)用TRIZ法來分析對應(yīng)的有三種設(shè)計:第一種是杯托法(圖B);第二種是加套法(圖C);第三種是加柄法(圖D)。BCD109解決方案對應(yīng)的有三種設(shè)計:第一種是杯托法(圖B);第二種是加套法(圖為了方便發(fā)明人有針對性的利用40條發(fā)明創(chuàng)新原理,德國TRIZ專家統(tǒng)計出40條發(fā)明創(chuàng)新原理中特別適用于1)走捷徑立即可求解,10條;2)有利于設(shè)計場合,13條;3)有利于大幅降低成本的三大類發(fā)明原理,10條。110小結(jié):40個發(fā)明創(chuàng)新原理的使用竅門為了方便發(fā)明人有針對性的利用40條發(fā)明創(chuàng)新原理,德國TRIZ35.參數(shù)變化原理10.預(yù)加作用原理1.分割與切割原理28.機械系統(tǒng)替代原理2.分離與分開原理15.動態(tài)化原理19.周期性作用原理18.利用機械振動原理32.顏色變化原理13.反向功能原理111小結(jié):10個使用頻率最高的創(chuàng)新原理35.參數(shù)變化原理111小結(jié):10個使用頻率最高的創(chuàng)新原理1.分割與切割原理2.分離與分開原理3.局部質(zhì)量原理4.不對稱原理26.復(fù)制原理5.通用原理7.嵌套原理(集成原理)8.質(zhì)量補償原理(反重力原理)13.反向功能原理15.動態(tài)化原理17.維度變化原理(主要是擴大)24.利用中介質(zhì)原理31.利用多孔材料原理112小結(jié):應(yīng)用于設(shè)計場合的13項原理1.分割與切割原理112小結(jié):應(yīng)用于設(shè)計場合的13項原理1.分割與分離原理2.分離與分開原理(取消某一部分)3.局部質(zhì)量原理5.通用萬能原理10.預(yù)加作用原理16.不完全達到或超過原理20.持續(xù)有效作用原理25.自服務(wù)原理26.復(fù)制原理28.用價廉而壽命短的代替昂貴而壽命長的原理113小結(jié):可大幅降低產(chǎn)品成本的10項原理1.分割與分離原理113小結(jié):可大幅降低產(chǎn)品成本的10項原理主講人:曾富洪發(fā)明問題解決理論主講人:曾富洪發(fā)明問題解決理論矛盾普遍存在于各種產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)中。技術(shù)系統(tǒng)進化過程就是不斷解決系統(tǒng)所存在矛盾的過程。矛盾的類型:115矛盾的類型:矛盾普遍存在于各種產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)中。2矛盾的類型:技術(shù)矛盾表現(xiàn)為:①在一個子系統(tǒng)中引入一種有用功能后,會導(dǎo)致另一子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能,或加強了已存在的一種有害功能;②一種有害功能會導(dǎo)致另一子系統(tǒng)有用功能的削弱;③有用功能的加強或有害功能的削弱使另一子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復(fù)雜。116技術(shù)矛盾表現(xiàn)為:3TRIZ法通過對百萬件專利的詳細研究,提出用39個通用工程參數(shù)來描述技術(shù)矛盾。在實際應(yīng)用時,首先要把組成矛盾雙方的性能用該39個通用工程參數(shù)來表示,這樣就將實際工程技術(shù)中的矛盾轉(zhuǎn)化為一般的標準的技術(shù)矛盾。TRIZ法研究人員在對全世界專利進行分析研究的基礎(chǔ)上,提出了40條解決技術(shù)矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理。117TRIZ法通過對百萬件專利的詳細研究,提出用39個通用工程參TRIZ39個工程參數(shù)1.運動物體的重量2.靜止物體的重量3.運動物體的長度4.靜止物體的長度5.運動物體的面積6.靜止物體的面積7.運動物體的體積8.靜止物體的體積9.速度10.力11.應(yīng)力或壓力12.形狀

13.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性27.可靠性28.測試精度29.制造精度30.物體外部有害因素作用的敏感性31.物體產(chǎn)生的有害因素

32.可制造性33.可操作性34.可維修性35.適應(yīng)性及多用性

36.裝置的復(fù)雜性37.監(jiān)控與測試的困難程度

38.自動化程度39.生產(chǎn)率14.強度15.運動物體作用時間16.靜止物體作用時間

17.溫度18.光照度19.運動物體的能耗20.靜止物體的能耗21.功率22.能量損失23.物質(zhì)損失24.信息損失25.時間損失26.物質(zhì)或事物的數(shù)量118物體和幾何參數(shù)負向參數(shù)正向參數(shù)TRIZ39個工程參數(shù)1.運動物體的重量27.可靠性14.(1)運動物體的重量是指在重力場中運動物體多受到的重力。如運動物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。(2)靜止物體的重量是指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)運動物體的長度是指運動物體的任意線性尺寸,不一定是最長的,都認為是其長度。(4)靜止物體的長度是指靜止物體的任意線性尺寸,不一定是最長的,都認為是其長度。(5)運動物體的面積是指運動物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。(1)運動物體的重量是指在重力場中運動物體多受到的重力。如運(6)靜止物體的面積是指靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。(7)運動物體的體積是指運動物體所占有的空間體積。(8)靜止物體的體積是指靜止物體所占有的空間體積。(9)速度是指物體的運動速度、過程或活動與時間之比。(10)力是指兩個系統(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。(6)靜止物體的面積是指靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分(11)應(yīng)力或壓力是指單位面積上的力。(12)形狀是指物體外部輪廓或系統(tǒng)的外貌。(13)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指系統(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)強度是指物體抵抗外力作用使之變化的能力。(15)運動物體作用時間是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時間也是作用時間的一種度量。(11)應(yīng)力或壓力是指單位面積上的力。(16)靜止物體作用時間是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時間也是作用時間的一種度量。(17)溫度是指物體或系統(tǒng)所處的熱狀態(tài),包括其他熱參數(shù),如影響改變溫度變化速度的熱容量。(18)光照度是指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)運動物體的能量是運動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)靜止物體的能量是指靜止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。(16)靜止物體作用時間是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。(21)功率是指單位時間內(nèi)所做的功,即利用能量的速度。(22)能量損失是指為了減少能量損失,需要不同的技術(shù)來改善能量的利用。(23)物質(zhì)損失是指部分或全部、永久或臨時的材料、部件或子系統(tǒng)等物質(zhì)的損失。(24)信息損失是指部分或全部、永久或臨時的數(shù)據(jù)損失。(25)時間損失是指一項活動所延續(xù)的時間間隔。或者指改進時間的損失即減少一項活動所花費的時間。(21)功率是指單位時間內(nèi)所做的功,即利用能量的速度。(26)物質(zhì)或事物的數(shù)量是指材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量,它們可以被部分或全部、臨時或永久地改變。(27)可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的方法及狀態(tài)下完成規(guī)定功能的能力。(28)測試精度是指系統(tǒng)特征的實測值與實際值之間的誤差。減少誤差將提高測試精度。(29)制造精度是指系統(tǒng)或物體的實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是指物體對受外部或環(huán)境中的有害因素作用的敏感程度。(26)物質(zhì)或事物的數(shù)量是指材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量,它們(31)物體產(chǎn)生的有害因素是指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)可制造性是指物體或系統(tǒng)制造過程中簡單、方便的程度。(33)可操作性是指要完成的操作應(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。一個操作的產(chǎn)出要盡可能多。(34)可維修性是指對于系統(tǒng)可能出現(xiàn)失誤所進行的維修要時間短、方便和簡單。(35)適應(yīng)性及多用性是指物體或系統(tǒng)響應(yīng)外部變化的能力,或應(yīng)用于不同條件下的能力。(31)物體產(chǎn)生的有害因素是指有害因素將降低物體或系統(tǒng)的效率(36)裝置的復(fù)雜性是指系統(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是指如果一個系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、需要較長的時間建造及使用,或部件與部件之間關(guān)系復(fù)雜,都使得系統(tǒng)的監(jiān)控與測試困難。測試精度高,增加了測試的成本也是測試困難的一種標志。(38)自動化程度是指系統(tǒng)或物體在無人操作的情況下完成任務(wù)的能力。自動化程度的最低級別是完全人工操作。最高級別是機器能自動感知所需的操作、自動編程和對操作自動監(jiān)控。中等級別的需要人工編程、人工觀察正在進行的操作、改變正在進行的操作及重新編程。(39)生產(chǎn)率是指單位時間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。(36)裝置的復(fù)雜性是指系統(tǒng)中元件數(shù)目及多樣性,如果用戶也是上述39個通用工程參數(shù)可分為如下3類:物理及幾何參數(shù):(1)~(12),(17)~(18),(21)條。技術(shù)負向參數(shù):(15)~(16),(19)~(20),(22)~(26),(30)~(31),(36)~(37)條。技術(shù)正向參數(shù):(13)~(14),(27)~(29),(32)~(35),(38)~(39)條。負向參數(shù)(Negativeparameters)指這些參數(shù)變大時,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(第19,20條)越大,則設(shè)計越不合理。正向參數(shù)(Positiveparameters)指這些參數(shù)變大時,使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變好。如子系統(tǒng)可制造性(第32條)指標越高,子系統(tǒng)制造成本就越低。上述39個通用工程參數(shù)可分為如下3類:1分割原理2抽取原理3局部質(zhì)量原理4非對稱原理5組合合并原理6多元性原理7嵌套原理8重量補償原理9預(yù)先反作用原理10預(yù)先作用原理11預(yù)置防范原理12等勢原理13反向作用原理14曲線曲面化原理28機械系統(tǒng)替代原理29壓力原理30柔化原理31孔化原理32色彩原理33同化原理34自生自棄原理35性能轉(zhuǎn)換原理36相變原理37熱膨脹原理38逐級氧化原理39惰性環(huán)境原理40復(fù)合材料原理15動態(tài)原理16部分超越原理17多維運作原理18機械振動原理19周期性動作原理20有效動作持續(xù)原理21快速原理22變害為利原理23反饋原理24中介原理25自服務(wù)原理26復(fù)制原理27替代原理TRIZ40個發(fā)明創(chuàng)新原理1分割原理28機械系統(tǒng)替代原理15動態(tài)原理TRIZ40個發(fā)triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件triz技術(shù)矛盾解決原理課件TRIZ法解決問題流程:1.對待解決的實際問題作詳盡的分析并提取存在的矛盾,2.將該矛盾轉(zhuǎn)化為TRIZ法中的某種通用問題模型,3.利用TRIZ法工具得到TRIZ法提供的通用形式的解,4.把TRIZ解具體化為針對該實際問題的具體解。169TRIZ法解決問題流程:56矛盾矩陣是用39個通用工程特征參數(shù)組成的39×39正方矩陣。該矩陣的行是按39個通用工程特性參數(shù)依次排列,代表工程參數(shù)需要改善的一方;該矩陣的列也是按39個通用工程特性參數(shù)依次排列,代表工程參數(shù)可能引起惡化的一方。矩陣元素用Mi-j表示,其下標i表示該元素的行數(shù),下標j表示該元素的列數(shù)。由于矛盾不可能由自身造成,行與列號相同(i=j)的矩陣元素Mi-j為空集,用“+”表示;若i≠j時,矩陣元素為空集,指這兩個特征參數(shù)間不構(gòu)成矛盾,或是存在矛盾但尚未找到適合的解,用“-”號表示;若i≠j時,矩陣元素Mi-j為非空集,其數(shù)值為解決所在的行與列通用工程特征參數(shù)所產(chǎn)生的技術(shù)矛盾的相關(guān)發(fā)明創(chuàng)新原理的編號,可在技術(shù)矛盾矩陣表中找到。170矛盾矩陣的構(gòu)造矛盾矩陣是用39個通用工程特征參數(shù)組成的39×39正方矩陣。171矛盾矩陣表(部分)58矛盾矩陣表(部分)第一步,分析問題,找出可能存在的技術(shù)矛盾,最好能用動賓結(jié)構(gòu)的詞來表示矛盾。第二步,針對具體問題確認一到幾對技術(shù)矛盾,并將矛盾的雙方轉(zhuǎn)換成技術(shù)領(lǐng)域的有關(guān)術(shù)語,進而根據(jù)有關(guān)術(shù)語在TRIZ提供的39個通用工程特性參數(shù)中選定相應(yīng)的工程參數(shù)。第三步,按照相矛盾的通用工程參數(shù)編號i和j,在矛盾矩陣中找到相應(yīng)的矩陣元素Mi-j,該矩陣元素值表示40條發(fā)明創(chuàng)新原理的序號,按照該序號找出相應(yīng)的原理供下一步使用。第四步,根據(jù)已找到的發(fā)明創(chuàng)新原理,結(jié)合專業(yè)知識,尋找解決問題的方案。一般情況下,解決某技術(shù)矛盾的發(fā)明原理不止一條,應(yīng)該對每一條相應(yīng)的原理作解決技術(shù)矛盾方案的嘗試。第五步,如果第四步的努力沒有取得較好的效果,就要考慮初始構(gòu)思的技術(shù)矛盾是否真正表達了問題的本質(zhì),是否真正反映了針對問題創(chuàng)新改進的方向。應(yīng)重新設(shè)定技術(shù)矛盾,并重復(fù)上述工作。172矛盾矩陣的應(yīng)用第一步,分析問題,找出可能存在的技術(shù)矛盾,最好能用動賓結(jié)構(gòu)的每一分鐘都有幾十塊隕石撞擊到地球上。由于對隕石成分和結(jié)構(gòu)的分析能提供更多關(guān)于太陽系的信息,所以科學(xué)家需要獲得更多的隕石。但區(qū)分隕石和普通巖石很困難,必須耗費大量的時間在地球表面將隕石挑揀出來,但往往僅能得到約百萬分之一。這就產(chǎn)生了技術(shù)矛盾,即必須尋找大量隕石,但會大大增加尋找的時間。改善的通用工程參數(shù)是37(監(jiān)控制和測試的困難程度):為了得到隕石,必須對地面上所有的石塊進行分析;惡化的通用工程參數(shù)是將耗費大量時間即25(時間損失)。因此本例子的技術(shù)矛盾是“監(jiān)控制和測試的困難程度vs時間損失”173提出技術(shù)矛盾對:隕石撞地球每一分鐘都有幾十塊隕石撞擊到地球上。由于對隕石成分和結(jié)構(gòu)的分在射擊運動員的訓(xùn)練中需要有供練習(xí)的靶標,當(dāng)運動員擊中靶標后,靶標破裂成大量的碎片落到地面上,難以打掃。這個問題的技術(shù)矛盾初始可表述為:具有一定體積的飛行靶標對射擊運動員的訓(xùn)練是必要的,但靶標碎片又將地面弄臟亂。改善的通用工程參數(shù)是:希望增大靶標體積(序號7運動物體的體積);惡化的通用工程參數(shù)是:靶標碎片對地面產(chǎn)生作用(序號31物體產(chǎn)生的有害因素)的矛盾。因此本例子的技術(shù)矛盾是:“運動物體的體積VS物體產(chǎn)生的有害因素”。174提出技術(shù)矛盾對:射擊場打靶在射擊運動員的訓(xùn)練中需要有供練習(xí)的靶標,當(dāng)運動員擊中靶標后,技術(shù)矛盾解決方法的步驟:步驟一分析問題,發(fā)現(xiàn)矛盾。步驟二根據(jù)TRIZ,表述矛盾。采取某項措施時,矛盾對中的一個參數(shù)變優(yōu),另一個參數(shù)變劣。步驟三對照工具,得出解法。在矩陣表中尋找該矛盾對的解決辦法。步驟四針對問題,構(gòu)思設(shè)計?;氐骄唧w技術(shù)系統(tǒng),解決具體問題。175技術(shù)矛盾解決方法實際應(yīng)用舉例技術(shù)矛盾解決方法的步驟:62技術(shù)矛盾解決方法實際應(yīng)用舉例分析:取杏仁時必須去殼,現(xiàn)用錘砸或用機械方式壓碎。制造性能好但產(chǎn)品的形狀不好。查39個通用工程參數(shù),得出32(可制造性)和12(形狀)之間有技術(shù)矛盾。TRIZ法求解:查39×39矛盾矩陣,得出可用的發(fā)明創(chuàng)新原理為1(分割與切割)、28(機械系統(tǒng)的替代)、13(反向)和27(用廉價而壽命短的替代昂貴而壽命長的物體)。分析改進的具體技術(shù)方案:分割意味要把殼完全分開,機械系統(tǒng)的替代意味要用另一種系統(tǒng),反向意味應(yīng)從里向外加力。在密閉容器內(nèi)加入高壓空氣,突然降壓,杏仁內(nèi)的空氣膨脹,立刻打開杏仁殼。為了得到高壓,可用高壓空氣,也可加熱容器使氣壓升高。類似的技術(shù)問題:開雞蛋殼,開蠶豆殼,開核桃。176應(yīng)用舉例(一):開啟果殼分析:取杏仁時必須去殼,現(xiàn)用錘砸或用機械方式壓碎。制造性能好177應(yīng)用舉例(二):升降定位式燃氣灶64應(yīng)用舉例(二):升降定位式燃氣灶如圖所示,家用燃氣灶具和鍋是一個小型技術(shù)系統(tǒng),在功能域?qū)用妫喝細馊紵a(chǎn)生熱量,熱量傳導(dǎo)到鍋和抵御外界干擾三項功能。在物理域?qū)用?由被加熱的鍋,支鍋的支架,燃燒火焰和燃燒器四部分組成。物理域的四大部分保證功能域的最優(yōu)實現(xiàn)。在現(xiàn)有燃氣灶中,燃氣的燃燒一般比較充分,不必做大的調(diào)整。而應(yīng)該在以下三個方面提出創(chuàng)新措施:1,由于鍋底的形狀和大小不同,鍋底接觸火焰的程度不同,影響加熱效率。2,并且家用燃氣灶是一個開放的系統(tǒng),外界環(huán)境氣流會影響火焰的穩(wěn)定性。3,外界環(huán)境氣流會帶走一部分燃燒熱。178步驟一:分析問題,發(fā)現(xiàn)矛盾如圖所示,家用燃氣灶具和鍋是一個小型技術(shù)系統(tǒng),在功能域?qū)用娴谝粚γ埽?現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鍋底與燃燒器的距離隨鍋底的尺寸和形狀不同而變,火焰不能以最優(yōu)的方式把熱量傳給鍋。查TRIZ,得到通用工程參數(shù)32(可制造性)和22(能量損失)之間構(gòu)成矛盾對。第二對矛盾: 燃氣灶的火焰長,外界氣流影響火焰的穩(wěn)定,造成系統(tǒng)對環(huán)境有害因素的高度敏感和火焰靜尺寸變化的矛盾。是通用工程參數(shù)30(物體外部有害因素作用的敏感性)和4(靜止物體的長度)之間的矛盾。第三對矛盾:燃氣灶是開放的技術(shù)系統(tǒng),環(huán)境里空氣會與系統(tǒng)內(nèi)熱氣進行交換帶走熱量。從而構(gòu)成35(適應(yīng)性及多樣性)和22(能量損失)的矛盾。179步驟二:根據(jù)TRIZ法,表述矛盾第一對矛盾:66步驟二:根據(jù)TRIZ法,表述矛盾第一對矛盾:查矛盾矩陣,得到解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理是19(周期性作用原理)和35(參數(shù)變化)。兩個發(fā)明創(chuàng)新原理結(jié)合一起思考,可以得到鍋底與燃燒器之間應(yīng)該解決尺寸周期性變化時保持穩(wěn)定距離的問題。通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…32可制造性………19,35180步驟三:對照工具,得出解法第一對矛盾:通用工程參數(shù)運動靜止運動能量123221運動+1第二對矛盾: 查矛盾矩陣,對應(yīng)解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理為1(分割與切割)和18(利用機械振動)。分割與切割的原理在這里理解為把火焰分為細小區(qū)域,利用機械振動在此不適合。通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運動物體長度靜止物體長度12341運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…30物體外部有害因素作用的敏感性………1,18181步驟三:對照工具,得出解法第二對矛盾:通用工程參數(shù)運動靜止運動靜止12341運動+15第三對矛盾: 查矛盾矩陣,所示的解決矛盾的發(fā)明創(chuàng)新原理編號18、15、1,分別是利用機械振動、動態(tài)化和分割與切割。利用機械振動在此不適合,分割與切割可以把燃氣灶系統(tǒng)和外界環(huán)境分離開來,而且應(yīng)該是動態(tài)可變的。通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…35適應(yīng)性及多樣性………1,15,18182步驟三:對照工具,得出解法第三對矛盾:通用工程參數(shù)運動靜止運動能量123221運動解決第一對矛盾。采用發(fā)明創(chuàng)新原理19和35的組合,隨鍋底尺寸和形狀的變動,鍋底與火焰的距離基本不變。采用支架可移動或者火焰可移動的方法。本例的發(fā)明專利采用了燃燒器可隨鍋底升降的方法。解決第二對矛盾,應(yīng)把火焰分割成細小區(qū)域,增加穩(wěn)定性。用陶瓷紅外燃料器代替普通燃燒器噴頭,設(shè)置幾十個小孔

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