TRIZ法的實踐應(yīng)用課件

TRIZ法的實踐應(yīng)用1.TRIZ法的實踐應(yīng)用1.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。2.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TRIZ技術(shù)矛盾分析3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形狀123121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………1,28,13,27.TRIZ技術(shù)矛盾分析3通用工程參數(shù)運動物體重量靜止物體重量運矛盾解的得出1.分割與切割原理13.反向功能原理27.用廉價而壽命短的替代昂貴而壽命長的物體28.

機械系統(tǒng)的替代4通用工程參數(shù)12形狀32可制造性1,28,13,27.矛盾解的得出1.分割與切割原理4通用工程參數(shù)12321,應(yīng)用舉例(二)：升降定位式燃?xì)庠?.應(yīng)用舉例(二)：升降定位式燃?xì)庠?.步驟一:分析問題，發(fā)現(xiàn)矛盾如圖所示,家用燃?xì)庠罹吆湾伿且粋€小型技術(shù)系統(tǒng),在功能域?qū)用妫喝細(xì)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?xì)庠钪?，燃?xì)獾娜紵话惚容^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?xì)庠钍且粋€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。6.步驟一:分析問題，發(fā)現(xiàn)矛盾如圖所示,家用燃?xì)庠罹吆湾伿且徊襟E二：根據(jù)TRIZ法，表述矛盾第一對矛盾： 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?xì)庠畹幕鹧骈L，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?xì)庠钍情_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。7.步驟二：根據(jù)TRIZ法，表述矛盾第一對矛盾：7.步驟三：對照工具，得出解法第一對矛盾：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。8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………19，35.步驟三：對照工具，得出解法第一對矛盾：8通用工程參數(shù)運動靜止步驟三：對照工具，得出解法第二對矛盾： 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(xì)小區(qū)域，利用機械振動在此不適合。9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………1，18.步驟三：對照工具，得出解法第二對矛盾：9通用工程參數(shù)運動靜止步驟三：對照工具，得出解法第三對矛盾： 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?xì)庠钕到y(tǒng)和外界環(huán)境分離開來，而且應(yīng)該是動態(tài)可變的。10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………1,15,18.步驟三：對照工具，得出解法第三對矛盾：10通用工程參數(shù)運動靜步驟四: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(xì)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。11.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1效果分析通過以上分析可知，長期努力得到的家用燃?xì)庠畹母倪M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。12.效果分析通過以上分析可知，長期努力得到的家用燃?xì)庠畹母倪M與評價升降式燃?xì)庠罹叩脑O(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(xì)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(dá)到提高鍋底吸熱量。本設(shè)計是否達(dá)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(xì)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。13.評價升降式燃?xì)庠罹叩脑O(shè)計符合公理設(shè)計的第一公理，即獨立公理。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。14.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。15.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。16.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，對照應(yīng)用舉例(四):熱水器管聯(lián)接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)。17.應(yīng)用舉例(四):熱水器管聯(lián)接1.分析問題17.應(yīng)用舉例(五):熱水器管聯(lián)接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(rèn)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。18.應(yīng)用舉例(五):熱水器管聯(lián)接3.發(fā)明創(chuàng)新原理的篩選和具體化1解決方案如圖所示：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。19.解決方案如圖所示：19.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?，F(xiàn)如何解決此技術(shù)難題。20.應(yīng)用舉例(六)：清除飛機跑道上的積雪分析問題：下大雪后，要及解決方案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。21.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(dá)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。22.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)：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(fù)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。23.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)矛盾的一對特實際應(yīng)用圖為美國專利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。24.實際應(yīng)用圖為美國專利USPatent5,406,868，該設(shè)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(rèn)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。25.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；26.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。27.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建議的信封應(yīng)用舉例（九）：飛機機翼的變革應(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(yán)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(dá)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。28.應(yīng)用舉例（九）：飛機機翼的變革應(yīng)用背景：早期的飛機機翼都是平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。29.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變后掠翼戰(zhàn)斗機實際應(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。30F111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。.變后掠翼戰(zhàn)斗機實際應(yīng)用中，設(shè)計者設(shè)計成功了這種在當(dāng)時是新型的變后掠翼戰(zhàn)斗機F111在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，從而減小了能耗，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，使飛機能夠達(dá)到更高的速度。該飛機可在不同的速度之下采用不同的后掠角，以適應(yīng)當(dāng)前的飛行速度。31.變后掠翼戰(zhàn)斗機F111在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，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。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(biāo)準(zhǔn)技術(shù)矛盾，即為力與物體產(chǎn)生的有害因素之間的矛盾。32.應(yīng)用舉例（十）失重狀態(tài)下的錘子應(yīng)用背景：許多設(shè)備在太空失重狀問題分析查矛盾矩陣后得到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。33.問題分析查矛盾矩陣后得到M10-31=［13，3，36，24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(xì)鐵砂作為中介物就是工程中的實用方案。34.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(zhǔn)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(zhǔn)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。35.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1．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，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；36.1．技術(shù)矛盾解決思路應(yīng)用TRIZ法原理，根據(jù)TRIZ法的392．物理矛盾解決思路應(yīng)用TRIZ理論的分離原則。分離原則包含兩個方面：（1）時間分離不是任何時刻都需要探測系統(tǒng)，在不很重要或不很關(guān)鍵的時候，無需使用探測系統(tǒng)，探測系統(tǒng)的使用取決于外部條件。（2）空間分離針對實際問題來進行不同分析：探測系統(tǒng)應(yīng)該能夠被分成幾個部分，不同的部分有不同的設(shè)計使用方法，故解決方案也不相同。37.2．物理矛盾解決思路應(yīng)用TRIZ理論的分離原則。分離原則包含3.最終解決方案（1）針對探測器的技術(shù)矛盾，應(yīng)用了發(fā)明創(chuàng)新原理28和6。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。（2）解決探測器的物理矛盾，應(yīng)用了分離原則：把探測器中較沉重的部分（電池/報警器）設(shè)計為可移動，可卸載，而較輕的傳感器縫在夾克里。信息由無線傳感器發(fā)送。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(zhǔn)確，有效保護了消防員的人身安全，且不妨礙消防員的活動。38.3.最終解決方案（1）針對探測器的技術(shù)矛盾，應(yīng)用了發(fā)明創(chuàng)新原應(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。39.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）。40.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。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)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。41A充氣輪胎B實心輪胎C免充氣輪胎.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。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。42.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、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。43.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。44.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，如圖應(yīng)用舉例（十四）：醫(yī)藥箱版瑞士軍刀應(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”。45.應(yīng)用舉例（十四）：醫(yī)藥箱版瑞士軍刀應(yīng)用背景：瑞士軍刀利用的是醫(yī)藥箱版瑞士軍刀46是不是很有創(chuàng)意.醫(yī)藥箱版瑞士軍刀46是不是很有創(chuàng)意.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(yuǎn)、電器電源