發(fā)明創(chuàng)新問(wèn)題解題理論省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)?wù)n件

TRIZTeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatchTheoryoftheSolutionofInventiveProblems創(chuàng)造創(chuàng)新問(wèn)題解題理論1/331TRIZ理論基礎(chǔ)沖突理論(Contradiction)系統(tǒng)演化論(EvolutionofSystem)理想性法則(LawofIdeality)2/332

TRIZ技法演化過(guò)程3/333

TRIZ與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)策略比較

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)策略4/334問(wèn)題分析1.功效分析2.最終理想結(jié)果分析3.資源分析4.確立抵觸區(qū)選擇TRIZ工具創(chuàng)造原理工具系統(tǒng)演化預(yù)測(cè)工具效應(yīng)工具解答評(píng)定實(shí)施新問(wèn)題沖突問(wèn)題發(fā)生系統(tǒng)須要改進(jìn)已知作什么不知如進(jìn)行TRIZ解題流程圖5/335Altshuller技術(shù)系統(tǒng)沖突之類型

技術(shù)沖突(Technicalcontradictions)物理沖突(Physicalcontradictions)6/336TRIZ-8種技術(shù)演化類型（1）增加理想性類型（2）演化階段類型（3）系統(tǒng)組件非均衡發(fā)展類型（4）增加動(dòng)態(tài)與可控制性類型（5）增加復(fù)雜性再簡(jiǎn)單化（6）部份耦合與非耦合類型（7）過(guò)渡至微觀水平與利用場(chǎng)觀念（8）降低人之交互作用增加自動(dòng)化7/337最終理想結(jié)果(IFR)分析

一個(gè)設(shè)計(jì)或制程發(fā)展，從某一起始點(diǎn)向最終理想結(jié)果之演進(jìn)，普通稱為理想性理想性(I)＝Σ利益(Σ成本+Σ損失)8/338最終理想結(jié)果(IFR)四個(gè)特征1.消除原系統(tǒng)缺點(diǎn)。2.保留原系統(tǒng)之優(yōu)點(diǎn)。3.不會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜化(利用無(wú)償或可利用資源)。4.不導(dǎo)入新缺點(diǎn)。9/339技術(shù)系統(tǒng)

任何物品能執(zhí)行某種機(jī)能者，普通稱為技術(shù)系統(tǒng)。任何技術(shù)系統(tǒng)可能由一個(gè)或多個(gè)次系統(tǒng)組成。在TRIZ方法論中，最簡(jiǎn)單技術(shù)系統(tǒng)是由兩組件所組成，而必須有一個(gè)能量從一組件作用到那一元件。10/3310外在系統(tǒng)系統(tǒng)組件系統(tǒng)成品有用功效有害功效功效模型分析符號(hào)11/3311技術(shù)沖突

技術(shù)沖突代表一系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)間之沖突。在某一子系統(tǒng)建立有利功效，引發(fā)另一子系統(tǒng)產(chǎn)生有害功效。在某一子系統(tǒng)消除有害功效，引發(fā)另一子系統(tǒng)有用功效之損壞。強(qiáng)化有用功效或降低有害功效，引發(fā)另一子系統(tǒng)或全體系統(tǒng)產(chǎn)生無(wú)法接收之并發(fā)癥。

12/3312圖解技術(shù)沖突13/3313XYZXYZXY技術(shù)沖突數(shù)學(xué)模式型一型二型三(XYZ組件性能參數(shù))14/3314技術(shù)沖突型態(tài)型一型二型三外殼開(kāi)洞組件散熱效能組件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度液態(tài)膠有洞零件酸合金容器促進(jìn)降低接合堵塞裝載腐蝕15/3315物理沖突

為某一目標(biāo)，必須增加技術(shù)系統(tǒng)某參數(shù)狀態(tài)如溫度，同時(shí)為某一目標(biāo)，必須降低技術(shù)系統(tǒng)該參數(shù)狀態(tài)。溫度低溫度高？16/3316處理物理沖突標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間分離：NO.9,10,11,15,16,18,19,20,21,22,29.空間分離：NO.1,2,3,4,7,17,24,26,30.結(jié)構(gòu)分離(轉(zhuǎn)變至上位、次、對(duì)立系統(tǒng))：NO.5,22.

、NO.1,27、NO.25,6.改變物質(zhì)形態(tài)(相改變)：NO.13,28,32,35,36,38,39.與相關(guān)TRIZ40創(chuàng)造原理17/33171.移動(dòng)件重量

21.動(dòng)力

2.固定件重量

22.能源浪費(fèi)

3.移動(dòng)件長(zhǎng)度

23.物質(zhì)浪費(fèi)

4.固定件長(zhǎng)度

24.信息喪失

5.移動(dòng)件面積

25.時(shí)間浪費(fèi)

6.固定件面積

26.物料數(shù)量

7.移動(dòng)件體積

27.可靠度

8.固定件體積

28.量測(cè)準(zhǔn)確度

9.速度

29.制造準(zhǔn)確度

10.力量

30.物體上有害原因

11.

31.有害側(cè)效應(yīng)

12.形狀

32.制造性

13.物體穩(wěn)定性

33.使用方便性

14.

34.可修理性

15.移動(dòng)對(duì)象耐久性

35.適合性

16.固定物件耐久性

36.裝置復(fù)雜性

17.溫度

37.控制復(fù)雜性

18.亮度

38.自動(dòng)化程度

19.移動(dòng)件消耗能量

39.生產(chǎn)性

20.固定件消耗能量

Altshuller沖突表39個(gè)工程參數(shù)18/3318TRIZ40創(chuàng)造原理1.Segmentation分割2.Takingout提煉3.LocalQuality局部品質(zhì)4.Asymmetry非對(duì)稱性5.Merging組合6.Universality普遍性7.'Nesteddoll'重迭放置8.Anti-weight配重9.Preliminaryanti-action事先平衡動(dòng)作10.Preliminaryaction事先動(dòng)作11.Beforehandcushioning深入緩沖12.Equipotentiality均衡潛能13.'Theotherwayaround'反置14.Spheroidality球體化15.Dynamics動(dòng)態(tài)性16.Partialorexcessiveactions部份或過(guò)量作動(dòng)17.Anotherdimension移至新維度18.Mechanicalvibration機(jī)械振動(dòng)19.Periodicaction周期性動(dòng)作20.Continuityofusefulaction利用動(dòng)作連續(xù)性21.Skipping急沖22.'Blessingindisguise'轉(zhuǎn)變壞處為利處23.Feedback回饋24.'Intermediary'調(diào)整器25.Self-service自我服務(wù)26.Copying復(fù)制27.Cheapshort-living以廉價(jià)物體取代28.Mechanicssubstitution置換機(jī)械系統(tǒng)29.Pneumaticsandhydraulics氣壓或液壓結(jié)構(gòu)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相改變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19/3319怎樣降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式切削機(jī)器---需具備低轉(zhuǎn)速(100rpm)與高動(dòng)力以取代普通高轉(zhuǎn)速3600rpm之AC馬達(dá)利用齒輪箱或傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪箱以適當(dāng)之尺寸、重量、轉(zhuǎn)速、扭力等加以設(shè)計(jì)以符合切削加工之需求標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)解答我問(wèn)題我解答TRIZ解題模式20/3320步驟名稱內(nèi)容說(shuō)明步驟名稱內(nèi)容說(shuō)明步驟一：確認(rèn)并說(shuō)明問(wèn)題操作環(huán)境資源需求主要有利功效相關(guān)有害效應(yīng)理想結(jié)果步驟五：確認(rèn)與提出全部可能解題概念利用創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)提出解題概念步驟二：確定問(wèn)題找出技術(shù)性之沖突把多個(gè)無(wú)法處理技術(shù)性之沖突轉(zhuǎn)化為物理性之沖突輸入：以功效方式描述相關(guān)之有利或有害之功效及二者關(guān)系輸出：?jiǎn)栴}之?dāng)⑹霾襟E六：評(píng)定解題概念確定標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)理想解題概念步驟三：?jiǎn)栴}敘述之分類問(wèn)題敘述將以以下三種方式分類：處理問(wèn)題之主要性改進(jìn)系統(tǒng)之主要性問(wèn)題太普通化而不被考慮步驟七：實(shí)施理想解題概念工程計(jì)算工程設(shè)計(jì)原型制作系統(tǒng)、產(chǎn)品測(cè)試步驟四：確認(rèn)適當(dāng)創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每一問(wèn)題敘述依技術(shù)沖突表確認(rèn)適當(dāng)創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)TRIZ解題程序中州技術(shù)學(xué)院莊錦賜教授21/3321創(chuàng)造等級(jí)區(qū)分22/3322范例:創(chuàng)造原理29-氣壓或液壓1.問(wèn)題惡化改進(jìn)參數(shù)1

移動(dòng)件重量參數(shù)5移動(dòng)件面積原理2:提煉原理17:移至新維度原理29:氣壓或液壓原理4:非對(duì)稱目標(biāo):提升機(jī)翼升力方法:增加機(jī)翼面積新問(wèn)題:機(jī)翼重量增加2.沖突表3.解答美國(guó)專利US04648571中州技術(shù)學(xué)院莊錦賜教授23/3323美國(guó)專利US464857:TRANSVERSETHRUSTLIFTAUGMENTATIONSYSTEM24/3324范例：自行車座椅設(shè)計(jì)目標(biāo):舒適座椅方法:增加座椅寬度新問(wèn)題:腳踏動(dòng)作不方便惡化改進(jìn)參數(shù)12座椅形狀參數(shù)4固定件長(zhǎng)度原理13:反置使移動(dòng)件固定固定件移動(dòng)原理14:球體化原理15:動(dòng)態(tài)性分割物體成可相對(duì)移動(dòng)原理7:重迭放置Figure:ABSSports‘DualActionSeat’

1.問(wèn)題2.沖突表3.解答中州技術(shù)學(xué)院莊錦賜教授25/3325ALARGENUMBEROFBOLTSANDASMALLNUMBEROFBOLTSOr:GOODSEALINGANDLOWWEIGHT

AltshullerContradictionMatrix:Thingswearetryingtoimprove:WeightofStationaryObjectEaseofOperationDeviceComplexityThingswhichtendtogetworse:StabilityofCompositionReliabilityInventivePrinciples:AnotherDimension

TakingOutFlexibleShellsandThinFilms范例：渦輪機(jī)凸緣接合(1)中州技術(shù)學(xué)院莊錦賜教授26/3326InventivePrinciples:AnotherDimensionUSpatent5230540Typicalflangecross-section范例：渦輪機(jī)凸緣接合(2)27/3327范例:CNC刀把設(shè)計(jì)問(wèn)題:刀把剛性與定位精度沖突處理:引用彈性鋼球28/3328賽車重復(fù)使用自鎖螺帽設(shè)計(jì)(1)輪圈之理想螺帽設(shè)計(jì)演進(jìn)圖理想化例子29/3329經(jīng)典自鎖螺帽設(shè)計(jì)5.Nyloninserts6.Non-roundnuts7.Segmentednuts1.Wirelocking2.Springwasher3.Double/jamsnuts4.Solutionsinvolvingglueing賽車重復(fù)使用自鎖螺帽設(shè)計(jì)(2)30/3330Double-nut

:

onetolockthewheel,theothertolockthefirstnut.

thedoublenutneedtoperformtwoseparatetighteningoperationsTheInventivePrinciple

‘Merging’

USpatent5,662,443‘onenutthatthinksitistwo’賽車重復(fù)使用自鎖螺帽設(shè)計(jì)(3)31/3331

Anarticleengagableandretainableaboutathreadedshaft,whichinoneembodimentisaselflockingnutafirstend,anopposingsecondend,andathreadedborewithanaxialdimensionforreceivingthethreadedshaft.Apluralityofresilientpostsextendalongthebodymemberandareinclinedinwardlytowardtheboreaxistoprovideaprevailingtorqueonathreadedshaftdisposedinthethreadedbore.Apairofresilientarmswithendportionsextendfromeachresilientpost.Eachresilientarmsisinclinedtowardthesecondendofthebodymembertoprovideaprevailingtorqueonthethreadedshaftdisposedinthethreadedbore.Theresilientpostsandresilientarmscontributetoretainingthebodymemberaboutthethreadedshaft.Thelocknuthasarelativelylowfirstinstallationtorqueandarelativelyconsistenttorqueperformancewithreducedstatisticalspreadoverseveralnutinstallationandremovalc