創(chuàng)新思維與創(chuàng)新設(shè)計的知識

創(chuàng)新思維與創(chuàng)新設(shè)計

1主要內(nèi)容TRIZ基本介紹40條發(fā)明創(chuàng)造原理技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論分析2設(shè)計的重要性—產(chǎn)品質(zhì)量杠桿31.TRIZ基本介紹創(chuàng)造與創(chuàng)新創(chuàng)造：Creation,originalidea,generation

創(chuàng)造就是破舊立新。就是一切具有獨(dú)創(chuàng)性、新穎性、實用性、時間性的人類活動。創(chuàng)新：Innovation,economicdevelopment指技術(shù)方面一切具有獨(dú)創(chuàng)性、新穎性、實用性、時間性的人類活動。人們通過實施新構(gòu)想而創(chuàng)造價值。在技術(shù)方面提供與以往不同的新的知識、新的概念、新的方法、新的理論、新的產(chǎn)品、新的藝術(shù)形象等。4發(fā)明與發(fā)現(xiàn)發(fā)明：Invention,technicalfeasibilityproven是一切具有獨(dú)創(chuàng)性、新穎性、實用性、時間性的技術(shù)成果。想出一個技術(shù)系統(tǒng)，它沒有從前的系統(tǒng)所存在的矛盾。發(fā)現(xiàn)：Discoveryinscience是對科學(xué)研究中前所未知的事物與（或）現(xiàn)象及其規(guī)律性的一種認(rèn)識活動。想出一種（科學(xué)系統(tǒng)），它沒有過去的理論所含的矛盾。5人的創(chuàng)造能力的發(fā)揮Childrenarecreative,butdonothavethenecessaryknowledgetoinvent.Adultshaveknowledge,buthavelosttheirnaturalcreativity.TRIZcanhelptoacquireknowledgewithoutlosingcreativeimagination.6創(chuàng)造力發(fā)揮的最佳時間Ribaut、Altshuller、andZlotin有關(guān)創(chuàng)造力發(fā)揮的比較7如何實現(xiàn)創(chuàng)新—創(chuàng)新三要素有效的創(chuàng)新方法希望打破“常規(guī)”的人廣博的技術(shù)知識實現(xiàn)創(chuàng)新!8TRIZ的產(chǎn)生和主要內(nèi)容TRIZ之父（FatherofTRIZ）

GenrichSaulovichAltshuller15October1926–24September1998九年級獲國家專利1946年獲第一項成人國家專利，后入海軍1948,HewroteadangerouslettertoComradeStalin.1950,Hewassentencedto25yearsimprisonment.9TRIZ的產(chǎn)生TRIZ是俄文的縮寫：Teoriya

ResheniyaIzobretatelskikhZadatch（TRIZ）TheoryofInventiveProblemSolving（英文TIPS）近50年來查閱并研究了世界各國近250萬件發(fā)明專利，1500人·年,從中總結(jié)出了TRIZ的基本原理。10TRIZ的定義及核心TRIZ的定義：TRIZ是基于知識的、面向人的解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法。TRIZ的核心：

技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化原理。11TRIZ的來源和內(nèi)容專利和技術(shù)信息解決問題的過程分析人類自然知識TRIZ分析、總結(jié)、抽象概念：資源的分析描述發(fā)明級別劃分技術(shù)進(jìn)化模式理想化及理想設(shè)計工具及模型：39個工程參數(shù)40條發(fā)明創(chuàng)造原理分離原理物—場分析模型物—場問題標(biāo)準(zhǔn)解效應(yīng)ARIZ法12TRIZ理論體系技術(shù)系統(tǒng)/技術(shù)過程矛盾理想化資源系統(tǒng)科學(xué)思維科學(xué)自然科學(xué)創(chuàng)新思維開發(fā)方法技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則物場分析系統(tǒng)分析矛盾分析專利分析發(fā)明問題解決算法科學(xué)原理知識庫辯證法＋系統(tǒng)論＋認(rèn)識論發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法技術(shù)矛盾創(chuàng)新原理基本概念理論基礎(chǔ)問題分析工具問題求解工具解題流程理論來源資源分析物理矛盾分離方法13TRIZ的優(yōu)勢■實現(xiàn)新產(chǎn)品研發(fā)的突破；■獲得能增加市場占有率的專利；■使研發(fā)的新產(chǎn)品避開競爭對手的專利;■技術(shù)預(yù)測：預(yù)測下一代產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)；■縮短R&D時間和成本。14傳統(tǒng)問題的求解方法傳統(tǒng)解決問題的方法：

試湊法（試錯法）不同變異解問題心理惰性導(dǎo)致誤導(dǎo)搜索15知識圈機(jī)械的知識化學(xué)的電磁的熱力學(xué)16解空間有時知識的增加無助于搜索到解。如何縮小解的空間，搜索到解？17TRIZ解決問題的方法(例)鉆石生產(chǎn)公司遇到的問題:需要把有裂紋的大鉆石，在裂紋處使其破碎或分開，以生產(chǎn)出滿足用戶尺寸大小要求的產(chǎn)品。18TRIZ解決問題的方法(例)甜糊椒爆裂法（8個大氣壓）

19TRIZ解決問題的方法(例)松子去殼法

20TRIZ解決問題的方法(例)向日葵去殼法

21TRIZ解決問題的方法(例)清洗過波器（5-10個大氣壓）

22TRIZ解決問題的方法(例)鉆石生產(chǎn)公司遇到的問題:需要把有裂紋的大鉆石，在裂紋處使其破碎，以生產(chǎn)出滿足用戶尺寸大小要求的產(chǎn)品。解決方法：加壓減壓爆裂的方法。23典型發(fā)明時間表應(yīng)用瞬間壓力差原理產(chǎn)生的典型發(fā)明時間表1945迅速去除青椒籽和蒂的發(fā)明1950迅速剝除松子、葵花籽和花生的殼的發(fā)明1972使鉆石沿內(nèi)部原有的微裂紋分割的發(fā)明1979

船用發(fā)動機(jī)冷卻水過濾器的快速清潔系統(tǒng)應(yīng)用該原理產(chǎn)生的發(fā)明已多達(dá)200多種24TRIZ解決問題的方法頭腦風(fēng)暴法類似的標(biāo)準(zhǔn)解決方法類似的標(biāo)準(zhǔn)問題我的問題我的解決方法40條發(fā)明原理39個工程參數(shù)25TRIZ解決問題的方法特殊問題3x2+5x+2=0標(biāo)準(zhǔn)問題ax2+bx+c=0標(biāo)準(zhǔn)解x=[-b±(b2-4ac)]1/2/2a特殊解x=-1,-2/3抽象運(yùn)算應(yīng)用頭腦風(fēng)暴法26TRIZ使搜索解的空間縮小、有效問題問題解試湊法搜索策略解基于TRIZ的解搜索策略27發(fā)明創(chuàng)造的等級劃分解的級別級別創(chuàng)新的程度百分比知識來源參考解的數(shù)目1顯然的解32%個人的知識102少量的改進(jìn)45%公司內(nèi)的知識1003根本性的改進(jìn)18%行業(yè)內(nèi)的知識10004全新的概念4%行業(yè)以外的知識100005發(fā)現(xiàn)1%所有已知的知識10000028TRIZ的重要發(fā)現(xiàn)

通過對大量專利的分析，Altshuller得出了以下三條發(fā)現(xiàn):1.類似的問題與解在不同的工業(yè)及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)?！獎?chuàng)新的規(guī)律性2.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的模式在不同的工程及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)?！街?，可以攻玉3.創(chuàng)新所依據(jù)的科學(xué)原理往往屬于其他領(lǐng)域?！貙捤悸?、打破思維定勢292.40條發(fā)明創(chuàng)造原理沖突普遍存在于各種產(chǎn)品的設(shè)計中。按傳統(tǒng)設(shè)計中的折衷法，沖突并沒有徹底解決，而是在沖突雙方取得折衷方案，或稱降低沖突的程度。TRIZ理論認(rèn)為，產(chǎn)品創(chuàng)新的標(biāo)志是解決或移走設(shè)計中的沖突，而產(chǎn)生新的有競爭力的解。發(fā)明問題的核心是發(fā)現(xiàn)沖突并解決沖突，未克服沖突的設(shè)計并不是創(chuàng)新設(shè)計。301.Segmentation分割2.Takingout提煉3.LocalQuality局部品質(zhì)4.Asymmetry非對稱性5.Merging組合6.Universality普遍性7.Nesteddoll重疊放置8.Anti-weight配重9.Preliminaryanti-action事先的平衡動作10.Preliminaryaction事先動作11.Beforehandcushioning進(jìn)一步緩衡12.Equi-potentiality均衡潛能13.Theotherwayaround反置14.Spheroidality球體化15.Dynamics動態(tài)性16.Partialorexcessiveactions部份或過量動作17.Anotherdimension移至新的維度18.Mechanicalvibration機(jī)械振動19.Periodicaction周期性動作20.Continuityofusefulaction利用動作連續(xù)性21.Skipping急沖22.Blessingindisguise轉(zhuǎn)變害處為利處

23.Feedback反饋24.Intermediary調(diào)節(jié)器25.Self-service自我服務(wù)26.Copying復(fù)制27.Cheapshort-living以便宜物體取代28.Mechanicssubstitution置換機(jī)械系統(tǒng)29.Pneumaticsandhydraulics氣壓或液壓構(gòu)造30.Flexibleshellsandthinfilms可撓性薄板或薄膜31.Porousmaterials使用多孔性材料32.Colorchanges改變顏色33.Homogeneity均質(zhì)性34.Discardingandrecovering去除且重新產(chǎn)生零件35.Parameterchanges轉(zhuǎn)換物體之物理、化學(xué)狀態(tài)36.Phasetransitions相變化37.Thermalexpansion熱膨脹38.Strongoxidants使用強(qiáng)氧化劑39.Inertatmosphere鈍氣環(huán)境40.Compositematerial復(fù)合材料40

條

發(fā)

明

創(chuàng)

造

原

理31原理4：不對稱

1）將物體形狀由對稱變?yōu)椴粚ΨQ2）如果物體是不對稱的，增加其不對稱的程度32原理28：替代機(jī)械系統(tǒng)1）用視覺、聽覺、嗅覺系統(tǒng)代替部分機(jī)械系統(tǒng)2）用電場、磁場及電磁場完成與物體的相互作用3）將固定場變?yōu)橐苿訄觯瑢㈧o態(tài)場變?yōu)閯討B(tài)場，將隨機(jī)場變?yōu)榇_定場4）將鐵磁粒子用于場的作用之中33使用電磁能攪動金屬各種飼料如何攪拌混合會更好？34例：磁場移去外殼35FighteraircraftF-11736AircraftinplasmacloudTheprototypehasbeentestedonmodelsandonboardarealfighteraircraft.ItisexpectedthatSu-32/34willbecomethefirstaircraftequippedwithsuchasystem.37原理31：多孔材料

1）使物體多孔或通過插入、涂層等增加多孔元素如在一結(jié)構(gòu)上鉆孔，以減輕質(zhì)量。2）如果物體己是多孔的，用這些孔引入有用的物質(zhì)或功能如利用一種多孔材料吸收接頭上的焊料；利用多孔鈀儲藏液態(tài)氫；用海綿儲存液態(tài)氮。例：為了實現(xiàn)更好的冷卻效果，機(jī)器上的一些零部件內(nèi)充滿了一種已經(jīng)浸透冷卻液的多孔材料。在機(jī)器工作過程中，冷卻液蒸發(fā)，可以均勻冷卻。38會“呼吸”的花盆39原理36．狀態(tài)變化

在物質(zhì)狀態(tài)變化過程中實現(xiàn)某種效應(yīng)。利用“狀態(tài)變換”原理實現(xiàn)強(qiáng)壓40例：彈簧端部的固定413技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論分析從歷史的觀點研究一類產(chǎn)品，會發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品今天的實現(xiàn)形式與其剛誕生時相比已有很大或根本性的變化。但這些產(chǎn)品的主要功能并沒有變化。如：汽車與自行車的主要功能是“運(yùn)送貨物與人”計算機(jī)的主要功能是“代替人進(jìn)行計算”機(jī)床的主要功能是“加工零件”。既從歷史的觀點看，產(chǎn)品處于進(jìn)化之中。42技術(shù)性能隨時間變化的規(guī)律

S—曲線分段S—曲線43技術(shù)進(jìn)化過程實例分析—自行車的發(fā)展1817年發(fā)明的稱為“木房子”的第一輛自行車由機(jī)架及木制的輪子組成，沒有手把，騎車人的腳是驅(qū)動動力。從工程的觀點看，該車不舒適、不能轉(zhuǎn)向等。1861年，基于“木房子”的新一代自形車設(shè)計成功，該車是現(xiàn)在所說的“早期腳踏車”，“木房子”的缺點依然存在。1870年，被稱為“Ariel”的自行車車設(shè)計成功，該車前輪安裝在一個垂直的軸上，使轉(zhuǎn)向成為可能，但依然不安全、不舒適、驅(qū)動困難。44自行車實例分析1879年，腳登驅(qū)動、鏈輪及鏈條傳動的自行車設(shè)計成功，該類車的速度可以達(dá)到很高，但該類自行車沒有車閘，因此高速騎車時很危險。1888年，車閘設(shè)計成功，前輪直徑已變大，但零部件材料不過關(guān)，影響了自行車的速度。20世紀(jì)，各種新材料用于自行車零件。在自行車進(jìn)化的過程中，全世界申請了相關(guān)專利1萬件。4546電話形態(tài)演進(jìn)分