技術(shù)創(chuàng)新過程與方法課件

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法

樊新召

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法一、問題二、創(chuàng)新三、資源四、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律五、TRIZ理論六、計算機(jī)輔助創(chuàng)新主要內(nèi)容技術(shù)創(chuàng)新過程與方法問題

問題，就是“應(yīng)有狀態(tài)”和“現(xiàn)狀”的差距。問題產(chǎn)生問題分析技術(shù)創(chuàng)新過程與方法需求進(jìn)化（超系統(tǒng)變化）是導(dǎo)致問題的主要原因。需求進(jìn)化沿著兩個方向發(fā)展：全新需求的出現(xiàn)、已有需求的發(fā)展，主要有五個趨勢：理想化、動態(tài)化、協(xié)調(diào)化、集成化和專門化。問題產(chǎn)生技術(shù)創(chuàng)新過程與方法1、功能模型分析：確定與問題相關(guān)的元件與作用，初步確定問題區(qū)域。問題分析

功能模型

功能載體

作用

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法2、因果分析：通過分析現(xiàn)象（結(jié)果）與現(xiàn)實(shí)之間的關(guān)系致力于發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致問題的原因。TRIZ理論的根原因分析就是因果分析法，通過表面問題找出潛在原因。在分析時常用5why法（指導(dǎo)方針：創(chuàng)新性思維、絕對客觀、小組分析）問題分析技術(shù)創(chuàng)新過程與方法一、問題二、創(chuàng)新三、資源四、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律五、TRIZ理論六、計算機(jī)輔助創(chuàng)新

主要內(nèi)容技術(shù)創(chuàng)新過程與方法創(chuàng)新影響創(chuàng)新的因素：

有限的知識、思維慣性、無奈的折中和無法預(yù)測技術(shù)發(fā)展規(guī)律性

按規(guī)律性可以將創(chuàng)新分為技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)涵

即創(chuàng)新的問題，可以分為結(jié)構(gòu)良好與結(jié)構(gòu)不良問題，還可以分為通常問題與發(fā)明問題。技術(shù)創(chuàng)新過程與方法結(jié)構(gòu)良好與結(jié)構(gòu)不良問題結(jié)構(gòu)良好問題：問題的初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)、解決的路徑或操作、約束的邏輯狀態(tài)和參數(shù)等都是已知的。要求應(yīng)用有限的概念、規(guī)則、解決方案和原理。結(jié)構(gòu)不良問題：問題的描述是含糊的；信息是不完整的、不準(zhǔn)確的或未明確的。應(yīng)用的概念、規(guī)則、解決方案和原理是不確定的，或存在不一致性技術(shù)創(chuàng)新過程與方法創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新分為持續(xù)性創(chuàng)新(漸進(jìn)性創(chuàng)新、突破式創(chuàng)新)和破壞性創(chuàng)新S型曲線創(chuàng)新方法：P§B方法理論、公理設(shè)計理論、TRIZ理論技術(shù)創(chuàng)新過程模型技術(shù)創(chuàng)新過程與方法技術(shù)創(chuàng)新過程模型

機(jī)會確定機(jī)會分析設(shè)想產(chǎn)生設(shè)想選擇初步概念設(shè)計要求說明生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計商業(yè)化概念設(shè)計詳細(xì)設(shè)計工藝設(shè)計創(chuàng)造過程模糊前端新產(chǎn)品開發(fā)商業(yè)化技術(shù)創(chuàng)新過程與方法一、問題二、創(chuàng)新三、資源四、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律五、TRIZ理論六、計算機(jī)輔助創(chuàng)新

主要內(nèi)容技術(shù)創(chuàng)新過程與方法資源分類

系統(tǒng)資源外部資源內(nèi)部資源直接利用資源差動資源導(dǎo)出資源技術(shù)創(chuàng)新過程與方法資源分類直接應(yīng)用資源：物質(zhì)資源、場資源、空間資源、時間資源、信息資源、功能資源差動資源：差動物質(zhì)資源（結(jié)構(gòu)相異性、材料相異性）；差動場資源（梯度的利用、空間不均勻、場值與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差）導(dǎo)出資源：通過某種變換，使不能利用的資源成為可利用的資源。

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法結(jié)構(gòu)相異性

結(jié)構(gòu)相異性化學(xué)特性電特性幾何特性光學(xué)特性聲學(xué)特性力學(xué)特性技術(shù)創(chuàng)新過程與方法REIZ理論資源分類物質(zhì)資源、場資源、空間資源、時間資源、信息資源、功能資源、財力資源、人力資源、其他企業(yè)可用資源技術(shù)創(chuàng)新過程與方法資源分析方法資源分析方法資源擴(kuò)展資源分析步驟資源評價資源使用資源選擇上一狀態(tài)潛力狀態(tài)當(dāng)前狀態(tài)超系統(tǒng)上一狀態(tài)潛力狀態(tài)當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前系統(tǒng)上一狀態(tài)潛力狀態(tài)當(dāng)前狀態(tài)子系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新過程與方法資源分析步驟可用情況直接用資源列表物質(zhì)資源場資源空間資源時間資源功能資源進(jìn)化資源類比資源………人力資源導(dǎo)出獲得范圍子系統(tǒng)本系統(tǒng)超系統(tǒng)資源選擇數(shù)量不足充足無限價值昂貴便宜免費(fèi)質(zhì)量有用一般有害如果找不到資源，到系統(tǒng)中尋找上一級如果還找不到資源，重新定義需求技術(shù)創(chuàng)新過程與方法一、問題二、創(chuàng)新三、資源四、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律五、TRIZ理論六、計算機(jī)輔助創(chuàng)新

主要內(nèi)容技術(shù)創(chuàng)新過程與方法技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律和進(jìn)化路線描述了系統(tǒng)的進(jìn)化過程和規(guī)律，對于同一技術(shù)系統(tǒng)，從系統(tǒng)、子系統(tǒng)以及超系統(tǒng)層次上都可以應(yīng)用每個進(jìn)化規(guī)律和路線進(jìn)行分析，得出在每個方向上的進(jìn)化趨勢和產(chǎn)品可能的概念結(jié)構(gòu)，形成新的產(chǎn)品概念和開發(fā)課題。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律——進(jìn)化趨勢——進(jìn)化路線

產(chǎn)品技術(shù)生命周期（S型曲線）：嬰兒期、過渡期、成長期、成熟期、退出期技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律完整性、增加理想化水平、子系統(tǒng)的非均衡發(fā)展、動態(tài)化增長、增加可控性、化微觀、縮短路徑、復(fù)雜化、增加協(xié)調(diào)性應(yīng)用領(lǐng)域：定性技術(shù)預(yù)測、進(jìn)行專利規(guī)避、市場創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法一、問題二、創(chuàng)新三、資源四、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律五、TRIZ理論六、計算機(jī)輔助創(chuàng)新

主要內(nèi)容技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念TRIZ體系結(jié)構(gòu)TRIZ解決流程方法和工具

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法基本概念發(fā)明問題解決理論（TRIZ）誕生于前蘇聯(lián)。理論依據(jù)：1、問題及解決方案在不同的工業(yè)部門及不同的科學(xué)領(lǐng)域重復(fù)出現(xiàn)。2、技術(shù)進(jìn)化模式在不同的工業(yè)部門及不同的科學(xué)領(lǐng)域重復(fù)出現(xiàn)3、發(fā)明經(jīng)常采用不相關(guān)領(lǐng)域中存在的效應(yīng)?；赥RIZ理論的技術(shù)創(chuàng)新分級TRIZ理論適用于創(chuàng)新分級中的2～4級的問題。

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論的技術(shù)創(chuàng)新分級等級方法知識五級———新發(fā)現(xiàn)————全人類的知識四級———新原理————科學(xué)原理三級——根本性的改進(jìn)——行業(yè)以外的知識二級——少量的改進(jìn)———行業(yè)內(nèi)的知識一級—外觀上的解決方案—個人的知識技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念

TRIZ體系結(jié)構(gòu)TRIZ解決流程方法和工具技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ體系結(jié)構(gòu)發(fā)明問題解決方法標(biāo)準(zhǔn)解效應(yīng)沖突解決理論戰(zhàn)略方法技術(shù)進(jìn)化定律技術(shù)成熟度預(yù)測需求進(jìn)化定律戰(zhàn)術(shù)方法功能分析、沖突分析、物質(zhì)-場分析、資源分析知識庫基本概念世界專利庫概念層分析方法層問題解決方法層系統(tǒng)化方法層技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念TRIZ體系結(jié)構(gòu)

TRIZ解決流程方法和工具

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法

選擇與變換轉(zhuǎn)換TRIZ解決流程TRIZ解問題模型領(lǐng)域問題域

領(lǐng)域問題領(lǐng)域解TRIZ域

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念TRIZ體系結(jié)構(gòu)TRIZ解決流程方法和工具沖突解決理論和方法效應(yīng)理論和方法物質(zhì)—場模型76個標(biāo)準(zhǔn)解技術(shù)創(chuàng)新過程與方法沖突解決理論和方法

矛盾是普遍存在的，沖突是矛盾的極端表現(xiàn)。沖突分類：管理沖突技術(shù)沖突物理沖突技術(shù)沖突求解技術(shù)創(chuàng)新過程與方法沖突分類技術(shù)沖突出現(xiàn)的情況：１、在一個系統(tǒng)中引入一種有用功能，導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能，或加強(qiáng)了以存在的一種有害功能。2、消除一種有害功能導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)有用功能變壞。3、有用功能的加強(qiáng)或有害功能的減少使另一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得太復(fù)雜。物理沖突出現(xiàn)的情況：1、一個系統(tǒng)中有用功能加強(qiáng)的同時導(dǎo)致該子系統(tǒng)有害的功能加強(qiáng)。2、一個系統(tǒng)中有害功能降低的同時導(dǎo)致該子系統(tǒng)有用功能的降低。技術(shù)創(chuàng)新過程與方法技術(shù)沖突求解

39個標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)美國專利庫專利庫40條發(fā)明原理沖突解決矩陣

外部世界TRIZ世界技術(shù)沖突中國專利庫世界專利庫解決案例1,6,20,27技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念TRIZ體系結(jié)構(gòu)TRIZ解決流程方法和工具沖突解決理論和方法效應(yīng)理論和方法物質(zhì)—場模型76個標(biāo)準(zhǔn)解技術(shù)創(chuàng)新過程與方法效應(yīng)理論和方法

效應(yīng)效應(yīng)與科學(xué)原理效應(yīng)模型效應(yīng)知識庫專利按功能分類效應(yīng)求解

效應(yīng)

輸出

輸出

效應(yīng)模型技術(shù)創(chuàng)新過程與方法效應(yīng)效應(yīng)：基于專利分析，效應(yīng)將科學(xué)原理、系統(tǒng)屬性和現(xiàn)象與其工程應(yīng)用有機(jī)地聯(lián)系在一起，確定了在科學(xué)原理和系統(tǒng)屬性支配下輸入/輸出流之間的因果關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將多種效應(yīng)模式組合成復(fù)合效應(yīng)鏈來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的輸入/輸出轉(zhuǎn)換。效應(yīng)與科學(xué)原理科學(xué)原理：知識按學(xué)科分類效應(yīng)：知識按問題分，科學(xué)原理+應(yīng)用功能創(chuàng)新設(shè)計：類比設(shè)計（本域、近域和遠(yuǎn)域）

技術(shù)創(chuàng)新過程與方法功能

19世紀(jì)40年代，美國通用公司的工程師首先提出功能的概念，并把它作為價值工程研究的核心。他認(rèn)為，顧客購買的不是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品的功能。功能的定義：一個產(chǎn)品必須要做的工作，通常用“動詞+名詞”（動詞要抽象，名詞要精確）表示。功能實(shí)現(xiàn)原理的通用性是TRIZ理論的重要發(fā)現(xiàn)。功能分類

功能結(jié)構(gòu)模型技術(shù)創(chuàng)新過程與方法功能分類1、主要功能、附加功能和潛在功能2、基本功能和輔助功能3、實(shí)用功能、外觀功能和象征功能4、標(biāo)識功能和慣例功能技術(shù)創(chuàng)新過程與方法功能結(jié)構(gòu)

新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計：

產(chǎn)品功能基本功能-2主要功能-1附加功能-4輔助功能-3技術(shù)創(chuàng)新過程與方法功能結(jié)構(gòu)

已有產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計建立功能模型基本功能-2主要功能-1附加功能-4輔助功能-3建立系統(tǒng)模型已有產(chǎn)品系統(tǒng)分析技術(shù)創(chuàng)新過程與方法效應(yīng)求解

問題分析功能分析問題原理解需求功能定義利用效應(yīng)數(shù)據(jù)庫查找適當(dāng)?shù)男?yīng)利用關(guān)聯(lián)和控制效應(yīng)改進(jìn)功能方案驗(yàn)證YN技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念TRIZ體系結(jié)構(gòu)TRIZ解決流程方法和工具沖突解決理論和方法效應(yīng)理論和方法物質(zhì)—場模型76個標(biāo)準(zhǔn)解技術(shù)創(chuàng)新過程與方法物質(zhì)—場物質(zhì)—場模型是TRIZ理論中的一個重要的問題構(gòu)造、描述和分析的工具，是TRIZ理論中最小的具有機(jī)能、可控的技術(shù)系統(tǒng)的模型。物質(zhì)場模型：物質(zhì)場模型四種基本類型：有效完整系統(tǒng)不完整系統(tǒng)無效完整系統(tǒng)有害系統(tǒng)場F作用對象S1工具S2技術(shù)創(chuàng)新過程與方法物質(zhì)—場物質(zhì)場模型變換規(guī)則：1、為不完整物質(zhì)—場引入新元件2、為提高現(xiàn)有物質(zhì)場的功效，延伸已有物質(zhì)—場3、對檢測或測量問題，可延伸產(chǎn)生兩個場，一個作為輸入，一個作為輸出4、消除有害的、多余的、不需要的物質(zhì)—場的最有效方法是引入第三種物質(zhì)S35、在輸入、輸出間增加一個作為轉(zhuǎn)換的中介物質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新過程與方法物質(zhì)—場物質(zhì)—場模型建立流程：1、明確問題發(fā)生部位，識別組件（場F、物質(zhì)S1、S2）2、描繪物質(zhì)—場模型，確定物質(zhì)之間的相互作用，對系統(tǒng)的完整性、有效性進(jìn)行評價3、選擇物質(zhì)—場模型變換規(guī)則4、確定代表性解即通解5、將通解的模型轉(zhuǎn)化為模型的特解技術(shù)創(chuàng)新過程與方法TRIZ理論

基本概念TRIZ體系結(jié)構(gòu)TRIZ解決流程方法和工具沖突解決理論和方法效應(yīng)理論和方法物質(zhì)—場模型

76個標(biāo)準(zhǔn)解技術(shù)創(chuàng)新過程與方法76個標(biāo)準(zhǔn)解

“物質(zhì)——場”模型美國專利庫專利庫知識庫

第一類外部世界TRIZ世界已有產(chǎn)品或技術(shù)中國專利庫世界專利庫解決案例

標(biāo)準(zhǔn)解

13個

第二類標(biāo)準(zhǔn)解

23個

第三類標(biāo)準(zhǔn)解

6個

第四類標(biāo)準(zhǔn)解

17個

第五類標(biāo)準(zhǔn)解

17個技術(shù)創(chuàng)新過程與方法不

充分

最小改變？

不充分

缺乏

檢測/測量

標(biāo)準(zhǔn)解使用流程

選擇需要改進(jìn)的系統(tǒng)問題的簡潔描述需要？

建立系統(tǒng)的物質(zhì)—場模型相互作用是？

第1或第2類標(biāo)準(zhǔn)解第3類標(biāo)準(zhǔn)解第4類標(biāo)準(zhǔn)解第5類標(biāo)準(zhǔn)解

有害

第1.2類標(biāo)準(zhǔn)解

第1.1類標(biāo)準(zhǔn)解超系統(tǒng)或子系統(tǒng)的改變？解充分么？第5類標(biāo)準(zhǔn)解

提煉問題描述