TRIZ的九大經(jīng)典理論體系

/TRIZ的九大經(jīng)典理論體系TRIZ理論包含著許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問題的分析方法。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，TRIZ理論已經(jīng)成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟的九大經(jīng)典理論體系。TRIZ解決問題過程中，將問題的通解具體化是一個難點，這需要有深厚的領(lǐng)域背景知識。TRIZ理論認(rèn)為，一個成功的設(shè)計可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)其中：S——成功的設(shè)計；Pc——個人解決問題的能力；Pkn——領(lǐng)域知識的水平與經(jīng)驗；M——TRIZ方法論與哲學(xué)思想的運(yùn)用；T——TRIZ工具的運(yùn)用。在公式中，Pc和Pkn都與領(lǐng)域知識有關(guān)。因此，盡管TRIZ理論的創(chuàng)始人阿奇舒勒否認(rèn)了經(jīng)驗知識在TRIZ理論中的重要性，但從上述公式可以看出經(jīng)驗知識依然對TRIZ理論的應(yīng)用構(gòu)成了重要的支持。所以，在TRIZ理論中融入經(jīng)驗思維模式，應(yīng)是TRIZ理論在應(yīng)用中的一個發(fā)展方向。(一)TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則。阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論可與達(dá)爾文生物進(jìn)化論和斯賓塞的社會達(dá)爾文主義齊肩，稱為三大進(jìn)化論。TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則分別是：1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；2、提高理想度法則；3、子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則；4、動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則；5、增加集成度再進(jìn)行簡化法則；6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則；7、向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法則；8、減少人工進(jìn)入的進(jìn)化法則。技術(shù)系統(tǒng)的這八大進(jìn)化法則可應(yīng)用于產(chǎn)生市場需求、定性技術(shù)預(yù)測、產(chǎn)生新技術(shù)、專利布局和選擇企業(yè)戰(zhàn)略制定的時機(jī)等。它可用來解決難題，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決工具。(二)最終理想解(IFR)。TRIZ理論在解決問題之初，首先拋開各種客觀限制條件，通過理想化來定義問題的最終理想解(idealfinalresult，IFR)，以明確理想解所在的方向和位置，保證在問題解決過程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解，從而避免了傳統(tǒng)創(chuàng)新涉與方法中缺乏目標(biāo)的弊端，提升了創(chuàng)新設(shè)計的效率。如果將創(chuàng)造性解決問題的方法比作通向勝利的橋梁，那么最終理想解(IFR)就是這座橋梁的橋墩。最終理想解(IFR)有四個特點：1、保持了原系統(tǒng)的優(yōu)點；2、消除了原系統(tǒng)的不足；3、沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜；4、沒有引入新的缺陷等。(三)40個發(fā)明原理。阿奇舒勒對大量的專利進(jìn)行了研究、分析和總結(jié)，提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的這40個發(fā)明原理，分別是：1、分割；2、抽??；3、局部質(zhì)量；4、非對稱；5、合并；6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、預(yù)先反作用；10、預(yù)先作用；11、預(yù)先應(yīng)急措施；12、等勢原則；13、逆向思維；14、曲面化；15、動態(tài)化；16、不足或超額行動；17、一維變多維；18、機(jī)械振動；19、周期性動作；20、有效作用的連續(xù)性；21、緊急行動；22、變害為利；23、反饋；24、中介物；25、自服務(wù)；26、復(fù)制；27、一次性用品；28、機(jī)械系統(tǒng)的替代；29、氣體與液壓結(jié)構(gòu)；30、柔性外殼和薄膜；31、多孔材料；32、改變顏色；33、同質(zhì)性；34、拋棄與再生；35、物理/化學(xué)狀態(tài)變化；36、相變；37、熱膨脹；38、加速氧化；39、惰性環(huán)境；40、復(fù)合材料等。(四)39個工程參數(shù)與阿奇舒勒矛盾矩陣。在對專利研究中，阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)，僅有39項工程參數(shù)在彼此相對改善和惡化，而這些專利都是在不同的領(lǐng)域上解決這些工程參數(shù)的沖突與矛盾。這些矛盾不斷地出現(xiàn)，又不斷地被解決。由此他總結(jié)出了解決沖突和矛盾的40個創(chuàng)新原理。之后，將這些沖突與沖突解決原理組成一個山39個改善參數(shù)與39個惡化參數(shù)構(gòu)成的矩陣，矩陣的橫軸表示希望得到改善的參數(shù)，縱軸表示某技術(shù)特性改善引起惡化的參數(shù)，橫縱軸各參數(shù)交叉處的數(shù)字表示用來解決系統(tǒng)矛盾時所使用創(chuàng)新原理的編號。這就是，著名的技術(shù)矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣為問題解決者提供了一個可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的兩個工程參數(shù)，從矩陣表中直接查找化解該矛盾的發(fā)明原理來解決問題。(五)物理矛盾和四大分離原理。當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反需求，就出現(xiàn)了物理矛盾。比如說，要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相對于技術(shù)矛盾，物理矛盾是一種更尖銳的矛盾，創(chuàng)新中需要加以解決。物理矛盾所存在的子系統(tǒng)就是系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)，系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)應(yīng)該具有為滿足某個需求的參數(shù)特性，但另一個需求要求系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)又不能具有這樣的參數(shù)特性。分離原理是阿奇舒勒針對物理矛盾的解決而提出的，分離方法共有11種，歸納概括為四大分離原理，分別是空間分離、時間分離、居于條件的分離和系統(tǒng)級別分離等。(六)物一場模型分析。阿奇舒勒認(rèn)為，每一個技術(shù)系統(tǒng)都可由許多功能不同的子系統(tǒng)所組成，因此，每一個系統(tǒng)都有它的子系統(tǒng)，而每個子系統(tǒng)都可以再進(jìn)一步地細(xì)分，直到分子、原子、質(zhì)子與電子等微觀層次。無論大系統(tǒng)、子系統(tǒng)、還是微觀層次，都具有功能，所有的功能都可分解為2種物質(zhì)和1種場(即二元素組成)。在物質(zhì)-場模型的定義中，物質(zhì)是指某種物體或過程，可以是整個系統(tǒng)，也可以是系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)或單個的物體，甚至可以是環(huán)境，取決于實際情況。場是指完成某種功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如：磁場、重力場、電能、熱能、化學(xué)能、機(jī)械能、聲能、光能等等。物一場分析是TRIZ理論中的一種分析工具，用于建立與已存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型。(七)發(fā)明問題的標(biāo)準(zhǔn)解法。標(biāo)準(zhǔn)解法阿奇舒勒于1985年創(chuàng)立的，共有76個，分成5級，各級中解法的先后順序也反映了技術(shù)系統(tǒng)必然的進(jìn)化過程和進(jìn)化方向，標(biāo)準(zhǔn)解法可以將標(biāo)準(zhǔn)問題在一兩步中快速進(jìn)行解決，標(biāo)準(zhǔn)解法是阿奇舒勒后期進(jìn)行TRIZ理論研究的最重要的課題，同時也是TRIZ高級理論的精華。標(biāo)準(zhǔn)解法也是解決非標(biāo)準(zhǔn)問題的基礎(chǔ)，非標(biāo)準(zhǔn)問題主要應(yīng)用ARIZ來進(jìn)行解決，而ARIZ的主要思路是將非標(biāo)準(zhǔn)問題通過各種方法進(jìn)行變化，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題，然后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法來獲得解決方案。(八)發(fā)明問題解決算法(ARIZ)。ARIZ是發(fā)明問題解決過程中應(yīng)遵循的理論方法和步驟，ARIZ是基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的一套完整問題解決的程序，是針對非標(biāo)準(zhǔn)問題而提出的一套解決算法。ARIZ的理論基礎(chǔ)由以下3條原則構(gòu)成：1、ARIZ是通過確定和解決引起問題的技術(shù)矛盾；2、問題解決者一旦采用了ARIZ來解決問題，其慣性思維因素必須被加以控制；3、ARIZ也不斷地獲得廣泛的、最新的知識基礎(chǔ)的支持。ARIZ最初由阿奇舒勒1977年提出，隨后經(jīng)多次完善才形成比較完善的理論體系，ARIZ－85包括九大步驟：1、分析問題；2、分析問題模型；3、陳述IFR和物理矛盾；4、動用物－場資源；5、應(yīng)用知識庫；6、轉(zhuǎn)化或替代問題；7、分析解決物理矛盾的方法；8、利用解法概念；9、分析問題解決的過程等等。(九)科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫。科學(xué)原理，尤其是科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象的應(yīng)用，對發(fā)明問題的解決具有超乎想象的、強(qiáng)有力的幫助。應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象應(yīng)遵循5個步驟，解決發(fā)明問題時會經(jīng)常遇到需要實現(xiàn)的30種功能，這些功能的實現(xiàn)經(jīng)常要用到100個科學(xué)有和現(xiàn)象。應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象應(yīng)遵循5個步驟：1、根據(jù)要解決的問題，確定解決此問題所要實現(xiàn)的功能；2、根據(jù)《功能代碼表》，確定此功能相對應(yīng)的代碼；3、從《科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象清單》查找此功能代碼下所推薦的科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象，獲得科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象名稱；4、篩選所推薦的每個科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象，優(yōu)選適合解決本問題的科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象；5、查找優(yōu)選出來的每個科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象的詳細(xì)解釋，并應(yīng)用于問題的解決，形成解決方案；1.技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則阿奇舒勒于1946年開始創(chuàng)立TRIZ理論，其中重要的理論之一是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論。阿奇舒勒技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論的主要觀點是：技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化并非隨機(jī)的，而是遵循著一定的客觀的進(jìn)化模式，所有的系統(tǒng)都是向“最終理想化”進(jìn)化的，系統(tǒng)進(jìn)化的模式可以在過去的專利發(fā)明中發(fā)現(xiàn)，并可以應(yīng)用于新系統(tǒng)的開發(fā)，從而避免盲目的嘗試和浪費(fèi)時間。阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論主要有八大進(jìn)化法則，這些法則可以用來解決難題，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決工具。一、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則阿奇舒勒通過對大量的發(fā)明專利的分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的進(jìn)化規(guī)律滿足一條s形的曲線。產(chǎn)品的進(jìn)化過程是依靠設(shè)計者來推進(jìn)的，如果沒有引入新的技術(shù)，它將停留在當(dāng)前的技術(shù)水平上，而新技術(shù)的引入將推動產(chǎn)品的進(jìn)化。S曲線也可以認(rèn)為是一條產(chǎn)品技術(shù)成熟度預(yù)測曲線。下圖是一條典型的s曲線：s曲線描述了一個技術(shù)系統(tǒng)的完整生命周期，圖中的橫軸代表時間；縱軸代表技術(shù)系統(tǒng)的某個重要的性能參數(shù)(39個工程參數(shù)詳見隨后的第4章第一節(jié)的內(nèi)容)，比如飛機(jī)這個技術(shù)系統(tǒng)，飛行速度、可靠性就是其重要性能參數(shù)，性能參數(shù)隨時間的延續(xù)呈現(xiàn)S形曲線。一個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般經(jīng)歷4個階段，分別是：1)嬰兒期；2)成長期；3)成熟期；4)衰退期；每個階段都會呈現(xiàn)出不同的特點。1.技術(shù)系統(tǒng)的誕生和嬰兒期當(dāng)“1.有一個新需求、2.而且滿足這個需求是有意義的”這兩個條件同時出現(xiàn)時，一個新的技術(shù)系統(tǒng)就會誕生。新的技術(shù)系統(tǒng)一定會以一個更高水平的發(fā)明結(jié)果來呈現(xiàn)。處于嬰兒期的系統(tǒng)盡管能夠提供新的功能，但該階段的系統(tǒng)明顯地處于初級，存在著效率低、可靠性差或一些尚未解決的問題。由于人們對它的未來比較難以把握，而且風(fēng)險較大，因此只有少數(shù)眼光獨(dú)到者才會進(jìn)行投資，處于此階段的系統(tǒng)所能獲得的人力、物力上的投入是非常有限的。TRIZ從性能參數(shù)、專利級別、專利數(shù)量、經(jīng)濟(jì)收益4個方面來描述技術(shù)系統(tǒng)在各個階段所表現(xiàn)出來的特點，以幫助人們有效了解和判斷一個產(chǎn)品或行業(yè)所處的階段，從而制定有效的產(chǎn)品策略和企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。處于嬰兒期的系統(tǒng)所呈現(xiàn)的特征是：性能的完善非常緩慢，此階段產(chǎn)生的專利級別很高，但專利數(shù)量較少，系統(tǒng)在此階段的經(jīng)濟(jì)收益為負(fù)。2.技術(shù)系統(tǒng)的成長期(快速發(fā)展期)進(jìn)入發(fā)展期的技術(shù)系統(tǒng)，系統(tǒng)中原來存在的各種問題逐步得到解決，效率和產(chǎn)品可靠性得到較大程度的提升，其價值開始獲得社會的廣泛認(rèn)可，發(fā)展?jié)摿σ查_始顯現(xiàn)，從而吸引了大量的人力、財力，大量資金的投入會推進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)獲得高速發(fā)展。處于第2階段的系統(tǒng)，性能得到急速提升，此階段產(chǎn)生的專利級別開始下降，但專利數(shù)量出現(xiàn)上升。系統(tǒng)在此階段的經(jīng)濟(jì)收益快速上升并凸顯出來，這時候投資者會蜂擁而至，促進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)的快速完善。3.技術(shù)系統(tǒng)的成熟期在獲得大量資源的情況下，系統(tǒng)從成長期會快速進(jìn)入第3個階段：成熟期，這時技術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)趨于完善，所進(jìn)行的大部分工作只是系統(tǒng)的局部改進(jìn)和完善。處于成熟期的系統(tǒng)，性能水平達(dá)到最佳。這時仍會產(chǎn)生大量專利，但專利級別會更低，此時需警惕垃圾專利的大量產(chǎn)生，以有效使用專利費(fèi)用。處于此階段的產(chǎn)品已進(jìn)人大批量生產(chǎn)，并獲得巨額財務(wù)收益，此時，需知道系統(tǒng)將很快進(jìn)入下一個階段衰退期，需著手布局下一代產(chǎn)品，制定相應(yīng)的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，以保證本代產(chǎn)品淡出市場時，有新的產(chǎn)品來承擔(dān)起企業(yè)發(fā)展重?fù)?dān)。否則，企業(yè)將面臨較大風(fēng)險，業(yè)績會出現(xiàn)大幅回落。4.技術(shù)系統(tǒng)的衰退期成熟期后系統(tǒng)面臨的是衰退期。此時技術(shù)系統(tǒng)已達(dá)到極限，不會再有新的突破，該系統(tǒng)因不再有需求的支撐而面臨市場的淘汰。處于第4階段的系統(tǒng)，其性能參數(shù)、專利等級、專利數(shù)量、經(jīng)濟(jì)收益4方面均呈現(xiàn)快速的下降趨勢。當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化完成4個階段以后，必然會出現(xiàn)一個新的技術(shù)系統(tǒng)來替代它，如此不斷的替代，就形成了S形曲線族。二、提高理想度法則技術(shù)系統(tǒng)的理想度法則包括以下幾方面含義。最終理想解(idealfinalresult，IFR)1)一個系統(tǒng)在實現(xiàn)功能的同時，必然有兩方面的作用：有用功能和有害功能；2)理想度是指有用作用和有害作用的比值；3)系統(tǒng)改進(jìn)的一般方向是最大化理想度比值；4)在建立和選擇發(fā)明解法的同時，需要努力提升理想度水平。任何技術(shù)系統(tǒng)，在其生命周期之中，是沿著提高其理想度向最理想系統(tǒng)的方向進(jìn)化的，提高理想度法則代表著所有技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的最終方向。理想化是推動系統(tǒng)進(jìn)化的主要動力。比如手機(jī)的進(jìn)化、計算機(jī)的進(jìn)化。最理想的技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該是：并不存在物理實體，也不消耗任何的資源，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能，即物理實體趨于零，功能無窮大，簡單說，就是“功能俱全，結(jié)構(gòu)消失”。提高理想度可從以下4個方向予以考慮：1)增加系統(tǒng)的功能；2)傳輸盡可能多的功能到工作元件上；3)將一些系統(tǒng)功能移轉(zhuǎn)到超系統(tǒng)或外部環(huán)境中；4)利用內(nèi)部或外部已存在的可利用資源。三、子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)：由多個實現(xiàn)各自功能的子系統(tǒng)(元件)組成，每個子系統(tǒng)與子系統(tǒng)間的進(jìn)化都存在著不均衡。1)每個子系統(tǒng)都是沿著自己的S曲線進(jìn)化的；2)不同的子系統(tǒng)將依據(jù)自己的時間進(jìn)度進(jìn)化；3)不同的子系統(tǒng)在不同的時間點到達(dá)自己的極限，這將導(dǎo)致子系統(tǒng)間矛盾的出現(xiàn)；4)系統(tǒng)中最先到達(dá)其極限的子系統(tǒng)將抑制整個系統(tǒng)的進(jìn)化，系統(tǒng)的進(jìn)化水平取決于此子系統(tǒng)(瓶頸)；5)需要考慮系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)來消除矛盾。掌握了子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則，可以幫助我們與時發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)系統(tǒng)中最不理想的子系統(tǒng)，從而提升整個系統(tǒng)的進(jìn)化階段。通常設(shè)計人員易犯的錯誤是花費(fèi)精力專注于系統(tǒng)中已經(jīng)比較理想的重要子系統(tǒng)，而忽略了“木桶效應(yīng)”中的短板，結(jié)果導(dǎo)致系統(tǒng)的發(fā)展緩慢。比如，飛機(jī)設(shè)計中，曾經(jīng)出現(xiàn)過單方面專注于飛機(jī)發(fā)動機(jī)，而輕視了空氣動力學(xué)的制約影響，導(dǎo)致飛機(jī)整體性能的提升比較緩慢。四、動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則是指：1)增加系統(tǒng)的動態(tài)性，以更大的柔性和可移動性來獲得功能的實現(xiàn)。2)增加系統(tǒng)的動態(tài)性要求增加可控性。增加系統(tǒng)的動態(tài)性和可控性的路徑很多，下面從4個方面進(jìn)行陳述。1.向移動性增強(qiáng)的方向轉(zhuǎn)化的路徑本路徑反映了下面的技術(shù)進(jìn)化過程：固定的系統(tǒng)→可移動的系統(tǒng)→隨意移動的系統(tǒng)。比如電話的進(jìn)化：固定電話→子母機(jī)→手機(jī)。2.增加自由度的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化過程：無動態(tài)的系統(tǒng)→結(jié)構(gòu)上的系統(tǒng)可變性→微觀級別的系統(tǒng)可變性。即：剛性體→單鉸鏈→多鉸鏈→柔性體→氣體／液體→場。比如，手機(jī)的進(jìn)化：直板機(jī)→翻蓋機(jī)；門鎖的進(jìn)化：掛鎖→鏈條鎖→密碼鎖→指紋鎖。3.增加可控性的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化過程：無控制的系統(tǒng)→直接控制→間接控制→反饋控制→自我調(diào)節(jié)控制的系統(tǒng)。比如城市街燈，為增加其控制，經(jīng)歷了以下進(jìn)化路徑：專人開關(guān)→定時控制→感光控制→光度分級調(diào)節(jié)控制。4.改變穩(wěn)定度的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：靜態(tài)固定的系統(tǒng)→有多個固定狀態(tài)的系統(tǒng)→動態(tài)固定系統(tǒng)→多變系統(tǒng)。五、增加集成度再進(jìn)行簡化法則技術(shù)系統(tǒng)趨向于首先向集成度增加的方向，緊接著再進(jìn)行簡化。比如先集成系統(tǒng)功能的數(shù)量和質(zhì)量，然后用更簡單的系統(tǒng)提供相同或更好的性能來進(jìn)行替代。1.增加集成度的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：創(chuàng)建功能中心→附加或輔助子系統(tǒng)加入→通過分割、向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)化或向復(fù)雜系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化來加強(qiáng)易于分解的程度。2.簡化路徑本路徑反映了下面的技術(shù)進(jìn)化階段：1)通過選擇實現(xiàn)輔助功能的最簡單途徑來進(jìn)行初級簡化；2)通過組合實現(xiàn)相同或相近功能的元件來進(jìn)行部分簡化；3)通過應(yīng)用自然現(xiàn)象或“智能”物替代專用設(shè)備來進(jìn)行整體的簡化。3.單一雙一多路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：單系統(tǒng)→雙系統(tǒng)→多系統(tǒng)。雙系統(tǒng)包括：1)單功能雙系統(tǒng)：同類雙系統(tǒng)和輪換雙系統(tǒng)，比如雙葉片風(fēng)扇和雙頭鉛筆；2)多功能雙系統(tǒng)：同類雙系統(tǒng)和相反雙系統(tǒng)，比如雙色圓珠筆和帶橡皮擦的鉛筆；3)局部簡化雙系統(tǒng)：比如具有長、短雙焦距的相機(jī)；4)完整簡化的雙系統(tǒng)：新的單系統(tǒng)。多系統(tǒng)包括：1)單功能多系統(tǒng)：同類多系統(tǒng)和輪換多系統(tǒng)；2)多功能多系統(tǒng)：同類多系統(tǒng)和相反多系統(tǒng)；3)局部簡化多系統(tǒng)；4)完整簡化的多系統(tǒng)：新的單系統(tǒng)。4.子系統(tǒng)分離路徑當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化到極限時，實現(xiàn)某項功能的子系統(tǒng)會從系統(tǒng)中剝離出來，進(jìn)入超系統(tǒng)，這樣在此子系統(tǒng)功能得到加強(qiáng)的同時，也簡化了原來的系統(tǒng)。比如，空中加油機(jī)就是從飛機(jī)中分離出來的子系統(tǒng)。六、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則在技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化中，子系統(tǒng)的匹配和不匹配交替出現(xiàn)，以改善性能或補(bǔ)償不理想的作用。技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化是沿著各子系統(tǒng)相互之間更協(xié)調(diào)的方向發(fā)展。即系統(tǒng)的各部件在保持協(xié)調(diào)的前提下，充分發(fā)揮各自功能。1.匹配和不匹配元件的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：不匹配元件的系統(tǒng)→匹配元件的系統(tǒng)→失諧元件的系統(tǒng)→動態(tài)匹配／失諧系統(tǒng)。2.調(diào)節(jié)的匹配和不匹配的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：最小匹配／不匹配的系統(tǒng)→強(qiáng)制匹配／不匹配的系統(tǒng)→緩沖匹配／不匹配的系統(tǒng)→自匹配／自不匹配的系統(tǒng)。3.工具與工件匹配的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：點作用→線作用→面作用→體作用。4.匹配制造過程中加工動作節(jié)拍的路徑本路徑反映了下面的技術(shù)進(jìn)化階段：1)工序中輸送和加工動作的不協(xié)調(diào)；2)工序中輸送和加工動作的協(xié)調(diào)，速度的匹配；3)工序中輸送和加工動作的協(xié)調(diào)，速度的輪流匹配；4)將加工動作與輸送動作獨(dú)立開來。七、向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)趨向于從宏觀系統(tǒng)向微觀系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化中使用不同的能量場來獲得更佳的性能或控制性。1.向微觀級轉(zhuǎn)化的路徑本路徑反映了下面的技術(shù)進(jìn)化階段：1)宏觀級的系統(tǒng)；2)通常形狀的多系統(tǒng)平面圓或薄片，條或桿，球體或球；3)來自高度分離成分的多系統(tǒng)如粉末，顆粒等，次分子系統(tǒng)(泡沫、凝膠體等)→化學(xué)相互作用下的分子系統(tǒng)斗原子系統(tǒng)；4)具有場的系統(tǒng)。2.轉(zhuǎn)化到高效場的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：應(yīng)用機(jī)械交互作用→應(yīng)用熱交互作用→應(yīng)用分子交互作用→應(yīng)用化學(xué)交互作用→應(yīng)用電子交互作用→用磁交互作用→應(yīng)用電磁交互作用和輻射。3.增加場效率的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：應(yīng)用直接的場→應(yīng)用有反方向的場→應(yīng)用有相反方向的場的合成→用交替場／振動／共振／駐波等→應(yīng)用脈沖場→應(yīng)用帶梯度的場→應(yīng)用不同場的組合作用。4.分割的路徑本路徑的技術(shù)進(jìn)化階段：固體或連續(xù)物體→有局部內(nèi)勢壘的物體→有完整勢壘的物體→有部分間隔分割的物體→有長而窄連接的物體→用場連接零件的物體→零件間用結(jié)構(gòu)連接的物體→零件間用程序連接的物體→零件間沒有連接的物體。八、減少人工介入的進(jìn)化法則系統(tǒng)的發(fā)展用來實現(xiàn)那些枯燥的功能，以解放人們?nèi)ネ瓿筛哂兄橇π缘墓ぷ鳌?.減少人工介入的一般路徑本路徑技術(shù)進(jìn)化階段：包含人工動作系統(tǒng)→替代人工但仍保留人工動作方法→用機(jī)器動作完全代替人工。2.在同一水平上減少人工介入的路徑本路徑技術(shù)進(jìn)化階段：包含人工作用系統(tǒng)→用執(zhí)行機(jī)構(gòu)替代人工→用能量傳輸機(jī)構(gòu)替代人工→用能量源替代人工。3.不同水平間減少人工介入的路徑本路徑技術(shù)進(jìn)化階段：包含人工作用系統(tǒng)→用執(zhí)行機(jī)構(gòu)替代人工→在控制水平上替代人工→在決策水平上替代人工。2.TRIZ理論的最終理想解發(fā)明創(chuàng)造是有級別的，級別越高，創(chuàng)新設(shè)計過程越困難，產(chǎn)品市場競爭力越強(qiáng)。高級別產(chǎn)品的發(fā)明不僅需設(shè)計人員自身的素質(zhì)，更需行業(yè)以外或全人類的已有研究成果。企業(yè)要不斷吸收不同行業(yè)的知識創(chuàng)新成果，并在自己的產(chǎn)品中應(yīng)用，以永遠(yuǎn)保持企業(yè)的市場競爭力。發(fā)明創(chuàng)造的理想狀態(tài)是理想解的實現(xiàn)，盡可能使企業(yè)的產(chǎn)品接近于其理想解是產(chǎn)品創(chuàng)新的指導(dǎo)思想。確定所設(shè)計產(chǎn)品的理想解是設(shè)計人員綜合素質(zhì)的體現(xiàn)。TRIZ理論在解決問題之初，首先拋開各種客觀限制條件，通過理想化來定義問題的最終理想解(idealfinalresult，IFR)，以明確理想解所在的方向和位置，保證在問題解決過程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解，從而避免了傳統(tǒng)創(chuàng)新涉與方法中缺乏目標(biāo)的弊端，提升了創(chuàng)新設(shè)計的效率。如果將TRIZ創(chuàng)造性解決問題的方法比做通向勝利的橋，那么最終理想解就是這座橋的橋墩。一、理想化把所研究的對象理想化是自然科學(xué)的基本方法之一。理想化是對客觀世界中所存在物體的一種抽象，這種抽象客觀世界既不存在，又不能通過實驗驗證。理想化的物體是真實物體存在的一種極限狀態(tài)，對某些研究起著重要作用，如物理學(xué)中的理想氣體、理想液體，幾何學(xué)中的點與線等。在TRIZ中理想化是一種強(qiáng)有力的工具，在創(chuàng)新過程中起著重要作用。理想化是科學(xué)研究中創(chuàng)造性思維的基本方法之一。主要是在大腦中設(shè)立理想的模型，通過思想實驗的方法來研究客體運(yùn)動的規(guī)律。操作程序為：首先要對經(jīng)驗事實進(jìn)行抽象，形成一個理想客體，然后通過想象，在觀念中模擬其實驗過程，把客體的現(xiàn)實運(yùn)動過程簡化和升華為一種理想化狀態(tài)，使其更接近理想指標(biāo)的要求。理想化方法最為關(guān)鍵的部分是思想實驗，或稱理想實驗。它是從一定的原理出發(fā)，在觀念中按照實驗的模型展開的實驗結(jié)論。思想實驗是形象思維和邏輯思維共同作用的結(jié)果，同時也體現(xiàn)了理想化和現(xiàn)實性的對立統(tǒng)一。誠然，思想實驗還不是科學(xué)實踐活動，它的結(jié)論還需要科學(xué)實驗等實踐活動來檢驗，但這并不能否認(rèn)思想實驗在理論創(chuàng)新中的地位和作用。新的理論往往與常識相距甚遠(yuǎn)，人們常常為傳統(tǒng)觀念所束縛，不易走向理論創(chuàng)新，因此，借助于思想實驗來進(jìn)行理論創(chuàng)新以與對新理論加以認(rèn)同，不失為一種有效的手段。理想化方法的另一關(guān)鍵部分是如何設(shè)立理想模型。理想模型建立的根本指導(dǎo)思想是最優(yōu)化原則，即在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)，同時充分考慮現(xiàn)實存在的各種變量的容忍程度，把理想化與現(xiàn)實性結(jié)合起來。理想的優(yōu)化模型往往具有超前性，這是創(chuàng)新的標(biāo)志。但是，超前性只有在現(xiàn)實條件容許的情況下，其模型的構(gòu)造才具有可行性。理想模型的設(shè)計并不一定非要遷就現(xiàn)實條件，有時也需改造現(xiàn)實，改變現(xiàn)實中存在的不合理之處，特別是需要徹底扭轉(zhuǎn)人們傳統(tǒng)的落后思維方式和生活方式，為理想模型的建立和實施創(chuàng)造條件。科學(xué)歷史上，很多科學(xué)家正是通過理想化獲得劃時代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，著名的有伽利略、牛頓、愛因斯坦、盧瑟福等。伽利略注意到，當(dāng)一個球從一個斜面上滾下又滾上第2個斜面上時，球在第2個斜面上所達(dá)到的高度同在第1個斜面上達(dá)到的高度近似相等。他斷定這一微小差異是由摩擦而產(chǎn)生的結(jié)果，如果摩擦消失，那么第2次的高度完全等于第1次的高度。他又推想，在完全沒有摩擦的情況下，不管第2個斜面的傾斜度多么小，它在第2個斜面上總要達(dá)到相同的高度。如果第2個斜面的斜度完全消除，那么球從第1個斜面滾下來之后，將以恒速在無限長的平面上永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動下去。當(dāng)然，這個實驗是一個理想實驗，無法真實地操作，因為摩擦力永遠(yuǎn)也不會被消除，也無法找到和制作一個無限長的平面。伽利略是理想實驗的先驅(qū)，后來牛頓把伽利略的慣性原理確立為動力學(xué)第一定律，即慣性定律。牛頓繼承了伽利略的傳統(tǒng)，在思索萬有引力問題時也設(shè)計了一個著名的理想實驗：拋物體運(yùn)動實驗。一塊石頭投出，由于自身重力，被迫離開直線路徑，如果單有初始投擲，理應(yīng)按直線運(yùn)動，但其卻在空中描出了曲線，最終落在地面上。投擲的速度越大，它落地前走得越遠(yuǎn)。我們可假設(shè)當(dāng)速度增到如此之大，在落地前描出1，2，5，100，1000千米長的弧線，直到最后超出了地球的限度，進(jìn)入空間永不觸與地球。這個實驗在當(dāng)時的物質(zhì)條件下是無論如何不能實現(xiàn)的。牛頓在真實的拋體運(yùn)動基礎(chǔ)上，發(fā)揮思維的力量把拋物體的速度推到地球引力范圍之外。愛因斯坦是20世紀(jì)卓越的理想實驗大師。愛因斯坦的狹義相對論源于追光理想實驗。愛因斯坦創(chuàng)建廣義相對論的突破口為等效原理，亦源于理想實驗。盧瑟福的原子有核模型是科學(xué)史上最著名的理想模型之一。1907年，盧瑟福為了驗證導(dǎo)師的原子模型，建議研究生觀察鐳發(fā)射出的高速α粒子穿過薄的金屬箔片后的偏轉(zhuǎn)情況，結(jié)果出人意料。盧瑟福以α粒子實驗為事實根據(jù)，發(fā)揮思維的力量建立起類似太陽系結(jié)構(gòu)的原子有核模型，開創(chuàng)了原子能時代。二、TRIZ中的理想化TRIZ的一個基本觀點是“系統(tǒng)是朝著不斷增加的理想狀態(tài)進(jìn)化的”。技術(shù)系統(tǒng)理想狀態(tài)包括3個內(nèi)容：1、系統(tǒng)的主要目的是提供一定功能。傳統(tǒng)思想認(rèn)為，為實現(xiàn)系統(tǒng)的某種功能，必須建立相應(yīng)的裝置或設(shè)備；而TRIZ認(rèn)為，為實現(xiàn)系統(tǒng)的某種功能不必引入新的裝置和設(shè)備，而只需對實現(xiàn)該功能的方法和手段進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。2、任何系統(tǒng)都是朝著理想化方向發(fā)展的，也就是向著更可靠、簡單有效的方向發(fā)展。系統(tǒng)的理想狀態(tài)一般是不存在的，但當(dāng)系統(tǒng)越接近理想狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就越簡單、成本就越低、效率就越高。3、理想化意味著系統(tǒng)或子系統(tǒng)中現(xiàn)有資源的最優(yōu)利用。技術(shù)系統(tǒng)的主要目的是提供一定功能。傳統(tǒng)思想認(rèn)為“為得到這樣和那樣的功能，就必須建立這樣和那樣的裝置或設(shè)備?！盩RIZ認(rèn)為“為得到這樣和那樣的功能，而不對系統(tǒng)引入新的裝置和設(shè)備。”TRIZ理論中，在解決問題之初，先拋開各種限制條件，設(shè)立各種理想模型，即最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)，來分析問題，并以取得最終理想解作為終極追求目標(biāo)。理想化模型：包含所要解決的問題中所涉與的所有因素，可以是理想系統(tǒng)、理想過程、理想資源、理想方法、理想物質(zhì)、理想機(jī)器等。三、最終理想解的確定盡管在產(chǎn)品進(jìn)化的某個階段，不同產(chǎn)品進(jìn)化的方向各異，但如果將所有產(chǎn)品作為一個整體，低成本、高功能、高可靠性、無污染等是產(chǎn)品的理想狀態(tài)。產(chǎn)品處于理想狀態(tài)的解稱為最終理想解。產(chǎn)品無時無刻不處于進(jìn)化之中，進(jìn)化的過程就是產(chǎn)品由低級向高級演化的過程。TRIZ解決問題之初，首先確定IFR，以IFR為終極目標(biāo)而努力，將解決問題的效率大大提升了。理想解可采用與技術(shù)與實現(xiàn)無關(guān)的語言對需要創(chuàng)新的原因進(jìn)行描述，創(chuàng)新的重要進(jìn)展往往通過對問題的深入理解而獲得。確認(rèn)系統(tǒng)中非理想化狀態(tài)的元件是創(chuàng)新成功的關(guān)鍵。最終理想解有4個特點：1)保持了原系統(tǒng)的優(yōu)點；2)消除了原系統(tǒng)的不足；3)沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜；4)沒有引入新的缺陷。當(dāng)確定了待設(shè)計產(chǎn)品或系統(tǒng)的最終理想解之后，可用這4個特點檢查其有無不符合之處，并進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，以確認(rèn)達(dá)到或接近IFR為止。最終理想解的確定是問題解決的關(guān)鍵，很多問題的IFR被正確理解并描述出來，問題就直接得到了解決。設(shè)計者的慣性思維常常讓自己陷于問題當(dāng)中不能自拔，解決問題大多采用折中法，結(jié)果就使問題時隱時現(xiàn)讓設(shè)計者叫苦不迭。而IFR可以幫助設(shè)計者跳出傳統(tǒng)設(shè)計的怪圈，以IFR這一新角度來重新認(rèn)識定義問題，得到與傳統(tǒng)設(shè)計完全不同的問題根本解決思路。最終理想解確定的步驟：1)設(shè)計的最終目的是什么？2)理想解是什么？3)達(dá)到理想解的障礙是什么？4)出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？5)不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么？3.TRIZ理論的40個發(fā)明原理詳解阿奇舒勒對大量的專利進(jìn)行了研究、分析和總結(jié)，提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的這40個發(fā)明原理，原理是獲得沖突解所應(yīng)遵循的一般規(guī)律。TRIZ主要研究技術(shù)與物理兩種沖突。技術(shù)沖突：指傳統(tǒng)設(shè)計中所說的折衷，即由于系統(tǒng)本身某一部分的影響，所需要的狀態(tài)不能達(dá)到。物理沖突：指一個物體有相反的需求。TRIZ引導(dǎo)設(shè)計者挑選能解決特定沖突的原理，其前提是要按標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)確定沖突，然后利用39×39條標(biāo)準(zhǔn)沖突和40條發(fā)明創(chuàng)造原理解決沖突。1.分割原則a.將物體分成獨(dú)立的部分。b.使物體成為可拆卸的。c.增加物體的分割程度。2.拆出原則從物體中拆出"干擾'部分("干擾"特性)或者相反，分出唯一需要的部分或需要的特性；與上述把物體分成幾個相同部分的技法相反，這里是要把物體分成幾個不同的部分。3.局部性質(zhì)原則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。4.不對稱原則a.物體的對稱形式轉(zhuǎn)為不對稱形式。b.如果物體不是對稱的，則加強(qiáng)它的不對稱程度；5.聯(lián)合原則a.把相同的物體或完成類似操作的物體聯(lián)合起來；b.把時間上相同或類似的操作聯(lián)合起來；例：雙聯(lián)顯微鏡組；由一個人操作，另一個人觀察和記錄。6.多功能原則一個物體執(zhí)行多種不同功能，因而不需要其他物體。例：提包的提手可同時作為拉力器(蘇聯(lián)發(fā)明證書187964)。7.‘瑪特廖什卡'原則（套娃用俄語說是Maтрёшка，漢語音譯“瑪特廖什卡”）a.一個物體位于另一物體之內(nèi)，而后者又位于第三個物體之內(nèi)，等等。b.一個物體通過另一個物體的空腔。8.反重量原則a.將物體與具有上升力的另一物體結(jié)合以抵消其重量。b.將物體與介質(zhì)(最好是氣動力和液動力)相互作用以抵消其重量。9.預(yù)先反作用原則如果按課題條件必須完成某種作用，則應(yīng)提前完成反作用。例：杯形車刀車削方法是：在車削過程中車刀繞自己的幾何軸轉(zhuǎn)動。其特征是為了防止產(chǎn)生振動，應(yīng)預(yù)先向杯形車刀施加負(fù)荷力，此力應(yīng)與切削過程中產(chǎn)生的力大小相近，方向相反"(蘇聯(lián)發(fā)明證書~536866)10.預(yù)先作用原則a.預(yù)先完成要求的作用(整個的或部分的)；b.預(yù)先將物體安放妥當(dāng)，使它們能在現(xiàn)場和最方便地點立即完成所需要的作用。上述課題41的解決方案可作為該原則的例子；11."預(yù)先放枕頭"原則。以事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急手段補(bǔ)償物體的低可靠性。12.等勢原則改變工作條件，使物體上升或下降；例：有一種裝置不必使沉重的壓模升降；這種裝置是在壓床上安裝了帶有輸送軌道的附件；13."相反"原則a.不實現(xiàn)課題條件規(guī)定的作用而實現(xiàn)相反的作用；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.將物體顛倒；14.球形原則a.從直線部分過渡到曲線部分，從平面過渡到球面，從正六面體或平行六面體過渡到球形結(jié)構(gòu)；b.利用棍子、球體、螺旋。c.從直線運(yùn)動過渡到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，利用離心力。例：把管子焊入管柵的裝置具有滾動球形電極。15.動態(tài)原則a.物體(或外部介質(zhì))的特性的變化應(yīng)當(dāng)在每一工作階段都是最佳的。b.將物體分成彼此相對移動的幾個部分。c.使不動的物體成為動的；例："用帶狀電焊條進(jìn)行自動電弧焊的方法，其特征是，為了能大范圍地調(diào)節(jié)焊池的形狀和尺寸，把電焊條沿著母線彎曲，使其在焊接過程中成曲線形狀"(蘇聯(lián)發(fā)明證書258490)。16.局部作用或過量作用原則如果難于取得百分之百所要求的功效，則應(yīng)當(dāng)取得略小或略大的功效。此時可能把課題大大簡化。該技法已在課題34中介紹過，圓筒噴漆過多，然后再去掉多余的部分。17.向另一維度過渡的原則a.如果物體作線性運(yùn)動(或分布)有困難，則使物體在二維度(即平面)上移動。相應(yīng)地，在一個平面上的運(yùn)動(或分布)可以過渡到三維空間。b.利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)。c.將物體傾斜或側(cè)置；d.利用指定面的反面；e.利用投向相鄰面或反面的光流。技法17a可以同技法7和15b聯(lián)合，形成一個代表技術(shù)系統(tǒng)總發(fā)展趨勢的鏈：從點到線，然后到面，到體，最后到許多個物體的共存；例："越冬圓木在圓形停泊場水中存放，其特征是，為了增大停泊場的單位容積，和減小受凍木材的體積，將圓木扎成捆，其橫截面的寬和高超過圓木的長度，然后立著放"(蘇聯(lián)發(fā)明證書~2236318)。18.機(jī)械振動原則a.使物體振動。b.如果巳在振動，則提高它的振動頻率(達(dá)到超聲波頻率)；c.利用共振頻率。d.用壓電振動器替代機(jī)械振動器。e.利用超聲波振動同電磁場配合；例："無鋸末斷開木材的方法，其特征是，為減少工具進(jìn)入木材的力，使用脈沖頻率與被斷開木材的固有振動頻率相近的工具"(蘇聯(lián)發(fā)明證書~307986)；19.周期作用原則a.從連續(xù)作用過渡到周期作用(脈沖)；b.如果作用已經(jīng)是周期的，則改變周期性。c.利用脈沖的間歇完成其他作用。例：用熱循環(huán)自動控制薄零件的觸點焊接方法是基于測量溫差電動勢的原理。其特征是，為提高控制的準(zhǔn)確度，用高頻率脈沖焊接時，在焊接電流脈沖的間隔測量溫差電動勢(蘇聯(lián)發(fā)明證書9336120)。20.連續(xù)有益作用原則a.連續(xù)工作(物體的所有部分均應(yīng)一直滿負(fù)荷工作)。b.消除空轉(zhuǎn)和間歇運(yùn)轉(zhuǎn)。例：加工兩個相交的圓柱形的孔如加工軸承分離環(huán)的槽的方法，其特征是，為提高加工效率，使用在工具的正反行程均可切削的鉆頭(擴(kuò)孔器)'(蘇聯(lián)發(fā)明證書M262582)。21.躍過原則高速躍過某過程或其個別階段(如有害的或危險的)。例："產(chǎn)膠合板時用烘烤法加工木材，其特征是，為保持木材的本性，在生產(chǎn)膠合板的過程中直接用300～600℃的燃?xì)饣鹧娑虝r作用于烘烤木材"蘇聯(lián)發(fā)明證書338371)。22.變害為利原則a.利用有害因素(特別是介質(zhì)的有害作用)獲得有益的效果。b.通過有害因素與另外幾個有害因素的組合來消除有害因素。c.將有害因素加強(qiáng)到不再是有害的程度；例："恢復(fù)凍結(jié)材料的顆粒狀的方法，其特征是，為加速恢復(fù)材料的顆粒和降低勞動強(qiáng)度，使凍結(jié)的材料經(jīng)受超低溫作用"(蘇聯(lián)發(fā)明證書N~409938)；23.反向聯(lián)系原則a.進(jìn)行反向聯(lián)系。b.如果已有反向聯(lián)系，則改變它。例："自動調(diào)節(jié)硫化物沸騰層焙燒溫度規(guī)范的方法是隨溫度變化改變所加材料的流量，其特征是，為提高控制指定溫度值的動態(tài)精度，隨廢氣中碥含量的變化而改變材料的供給量"(蘇聯(lián)發(fā)明證書302382)。24."中介"原則a.利用可以遷移或有傳送作用的中間物體；b.把另一個(易分開的)物體暫時附加給某一物體。例："校準(zhǔn)在稠密介質(zhì)由測量動態(tài)張力儀器的方法是在靜態(tài)條件下裝入介質(zhì)樣品與置入樣品中的儀器。其特征是，為提高校準(zhǔn)精度，應(yīng)利用一個柔軟的中介元件把樣品與其中的儀器裝入"(蘇聯(lián)發(fā)明證書354135)；25.自我服務(wù)原則a.物體應(yīng)當(dāng)為自我服務(wù)，完成輔助和修理工作；b.利用廢料(能的和物質(zhì)的)；例，一般都是利用專門裝置供給電焊槍中的電焊條.建議利用電焊電流工作的螺旋管供給電焊條。26.復(fù)制原則a.用簡單而便宜的復(fù)制品代替難以得到的、復(fù)雜的、昂貴的、不方便的或易損壞的物體；b.用光學(xué)拷貝(圖像)代替物體或物體系統(tǒng)。此時要改變比例(放大或縮小復(fù)制品)；c.如果利用可見光的復(fù)制品，則轉(zhuǎn)為紅外線的或紫外線的復(fù)制。27.用廉價不持久性代替昂貴持久性原則，用一組廉價物體代替一個昂貴物體，放棄某些品質(zhì)(如持久性)28.代替力學(xué)原理原則a.用光學(xué)，聲學(xué)、‘味學(xué)"等設(shè)計原理代替力學(xué)設(shè)計原理。b.用電場.磁場和電磁場同物體相互作用。c.由恒定場轉(zhuǎn)向不定場，由時間固定的場轉(zhuǎn)向時間變化的場，由無結(jié)構(gòu)的場轉(zhuǎn)向有一定結(jié)構(gòu)的場。d.利用鐵磁顆粒組成的場；例："在熱塑材料上涂金屬層的方法是將熱塑材料同加熱到超過它的熔點的金屬粉末接觸，其特征是，為提高涂層與基底的結(jié)合強(qiáng)度與密實性，在電磁場中進(jìn)行此過程"(蘇聯(lián)發(fā)明證書445712)；29.利用氣動和液：壓結(jié)構(gòu)的原則用氣體結(jié)構(gòu)和液體結(jié)構(gòu)代替物體的固體的部分，如充氣和充液的結(jié)構(gòu)，氣枕，靜液的和液體反沖的結(jié)構(gòu)；30.利用軟殼和薄膜原則a.利用軟殼和薄膜代替一般的結(jié)構(gòu)。b.用軟殼和薄膜使物體同外部介質(zhì)隔離。例："充氣混凝土制品的成型方法是在模型里澆注原料，然后在模中靜置成型。其特征是，為提高膨脹程度，在澆注模型里的原料上罩以不透氣薄膜"(蘇聯(lián)發(fā)明證書339406)。31.利用多孔材料原則a.把物體作成多孔的或利用附加多孔元件(鑲嵌，覆蓋，等等)；b.如果物體是多孔的，事先用某種物質(zhì)填充空孔。例，"電機(jī)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的特征是，為消除給電機(jī)輸送冷卻劑的麻煩，活動部分和個別結(jié)構(gòu)元件由多孔材料制成，例如滲入了液體冷卻劑的多孔粉末鋼，在機(jī)器工作時冷卻劑蒸發(fā)，因而保證了短時、有力和均勻的冷卻"；32.改變顏色原則a.改變物體或外部介質(zhì)的顏色；b.改變物體或外部介質(zhì)的透明度；c.為了觀察難以看到的物體或過程，利用染色添加劑；d.如果已采用了這種添加劑，則采用熒光粉；例：美國專利3425412：透明繃帶不必取掉便可觀察傷情。33.一致原則同指定物體相互作用的物體應(yīng)當(dāng)用同一(或性質(zhì)相近的)材料制成；例："獲得固定鑄模的方法是用鑄造法按芯模標(biāo)準(zhǔn)件形成躊模的工作腔。其特征是，為了補(bǔ)償在此鑄模中成型的制品的收縮，芯模和鑄模用與制品相向的材料制造"(蘇聯(lián)發(fā)明證書456679)；34.部分剔除和再生原則a.已完成自己的使命或已無用的物體部分應(yīng)當(dāng)剔除(溶解.蒸發(fā)等)或在工作過程中直接變化；b.消除的部分應(yīng)當(dāng)在工作過程中直接再生；例："檢查焊接過程的高壓區(qū)的方法是向高溫區(qū)加入光導(dǎo)探頭。其特征是，為改善在電弧焊和電火花焊接過程中檢查高溫區(qū)的可能性，利用可熔化的探頭.它以不低于自己熔化速度的速度被不斷地送人檢查的高溫區(qū)"(蘇聯(lián)發(fā)明；證書N433397)；35.改變物體聚合態(tài)原則這里包括的不僅是簡單的過渡，例如從固態(tài)過渡到液態(tài)，還有向"假態(tài)"(假液態(tài))和中間狀態(tài)的過渡，例如采用彈性固體；例：聯(lián)邦德國專利1291210：降落跑道的減速地段建成"浴盆"形式，里面充滿粘性液體，上面再鋪上厚厚一層彈性物質(zhì)。36.相變原則利用相變時發(fā)生的現(xiàn)象，例如體積改變，放熱或吸熱；例："密封橫截面形狀各異的管道和管口的塞頭，其特征是，為了規(guī)格統(tǒng)一和簡化結(jié)構(gòu)，塞頭制成杯狀，里面裝有底熔點合金。合金凝固時膨脹，從而保證了結(jié)合處的密封性"(蘇聯(lián)發(fā)明證書319806)。37.利用熱膨脹原則a.利用材料的熱膨脹(或熱收縮)；b.利用一些熱膨脹系數(shù)不同的材料。例：蘇聯(lián)發(fā)明證書~463423：溫室蓋用鉸鏈連接的空心管制造，管中裝有易膨脹液體。溫度變化時，管子重心改變，目此管子自動升起和降落。這是課題30的答案。當(dāng)然，還可以利用雙金屬薄板固定在溫室蓋上。38.利用強(qiáng)氧化劑原則a.用富氧空氣代替普通空氣；b.用氧氣替換富氧空氣；c.用電離輻射作用于空氣或氧氣；d.用臭氧化了的氧氣；e.用臭氧替換臭氧化的(或電離的)氧氣；例："利用在氧化劑媒介中化學(xué)輸氣反應(yīng)法制取鐵箔。其特征是，為了增強(qiáng)氧化和增大鏡箔的均一性，該過程在臭氧媒質(zhì)中進(jìn)行"(蘇聯(lián)發(fā)明證書261859)。39.采用惰性介質(zhì)原則a.用惰性介質(zhì)代替普通介質(zhì)。b.在真空中進(jìn)行某過程。該技法與上述技法正好相反。例："預(yù)防棉花在倉庫中燃燒的方法，其特征是，為提高棉花貯存的可靠性，在向貯存地點運(yùn)輸?shù)倪^程中用惰性氣體處理棉花"(蘇聯(lián)發(fā)明證書270170)。40.利用混合材料原則由同種材料轉(zhuǎn)為混合材料；例："在熱處理時，為保證規(guī)定的冷卻速度，采用介質(zhì)做金屬冷卻劑，其特征是，冷卻劑由氣體在液體中的懸浮體構(gòu)成(蘇聯(lián)發(fā)明證書187060)；4.39個工程參數(shù)與矛盾矩陣詳解在專利研究中，阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)，僅有39項工程參數(shù)在彼此相對改善和惡化，而這些專利都是在不同領(lǐng)域上解決這些工程參數(shù)的沖突與矛盾。這些矛盾不斷出現(xiàn)，又不斷被解決。由此他總結(jié)出了解決沖突和矛盾的40個創(chuàng)新原理。他將這些沖突與沖突解決原理組成一個由39個改善參數(shù)與39個惡化參數(shù)構(gòu)成的矩陣，矩陣的橫軸表示希望得到改善的參數(shù)，縱軸表示某技術(shù)特性改善引起惡化的參數(shù)，橫縱軸各參數(shù)交叉處的數(shù)字表示用來解決系統(tǒng)矛盾時所使用創(chuàng)新原理的編號。這就是著名的技術(shù)矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣為問題解決者提供了一個可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的兩個工程參數(shù)，從矩陣表中直接查找化解該矛盾的發(fā)明原理來解決問題。一、39個工程參數(shù)TRIZ方法論的主要思想是，對一個具體問題，無法直接找到對應(yīng)解，先將此問題轉(zhuǎn)換并表達(dá)為一個TRIZ問題，再利用TRIZ體系中的理論和工具方法獲得TRIZ的通用解，最后將TRIZ通用解轉(zhuǎn)化為具體問題的解，并在實際問題中加以實現(xiàn)，最終獲得問題的解決。如何將一個具體問題轉(zhuǎn)化并表達(dá)為一個TRIZ問題呢？TRIZ理論的重要方法就是使用通用工程參數(shù)將各種矛盾沖突進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化歸類，用通用工程參數(shù)來進(jìn)行問題的表述，通用工程參數(shù)是連接具體問題與TRIZ理論的橋梁。TRIZ通過對大量專利的詳細(xì)研究，總結(jié)提煉出工程領(lǐng)域內(nèi)常用的表述系統(tǒng)性能的39個通用工程參數(shù)。在問題的定義、分析過程中，選擇39個工程參數(shù)中相適宜的參數(shù)來表述系統(tǒng)的性能，這就將一個具體的問題用TRIZ的通用語言表述了出來。39個通用參數(shù)一般是物理、幾何和技術(shù)性能的參數(shù)。盡管現(xiàn)在有很多對這些參數(shù)的補(bǔ)充研究，并將個數(shù)提高到了50多個，但在這里我們?nèi)灾唤榻B核心的這39個參數(shù)。39個工程參數(shù)中常用到運(yùn)動物體(Movingobjects)與靜止物體(Stationaryobjects)2個術(shù)語，運(yùn)動物體是指自身或借助于外力可在一定的空間內(nèi)運(yùn)動的物體；靜止物體是指自身或借助于外力都不能使其在空間內(nèi)運(yùn)動的物體。以下給出39個通用參數(shù)的含義：(1)運(yùn)動物體的重量是指在重力場中運(yùn)動物體所受到的重力。如運(yùn)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(yùn)動物體的長度是指運(yùn)動物體的任意線性尺寸，不一定是最長的，都認(rèn)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(rèn)為是其長度。(5)運(yùn)動物體的面積是指運(yùn)動物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。(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(yùn)動物體的體積是指運(yùn)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(yùn)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。(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)定性指系統(tǒng)的完整性與系統(tǒng)組成部分間的關(guān)系。磨損、化學(xué)分解與拆卸都降低穩(wěn)定性。(14)強(qiáng)度是指物體抵抗外力作用使之變化的能力。(15)運(yùn)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。(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(yùn)動物體的能量是指能量是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、熱能與核能等。(20)靜止物體的能量是指能量是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、熱能與核能等。(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。改進(jìn)時間的損失指減少一項活動所花費(fèi)的時間。(26)物質(zhì)或事物的數(shù)量是指材料、部件與子系統(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)定的方法與狀態(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。(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、較少的步驟以與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(jìn)行的維修要時間短、方便和簡單。(35)適應(yīng)性與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。(36)裝置的復(fù)雜性是指系統(tǒng)中元件數(shù)目與多樣性，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與使用，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?yán)щy。測試精度高，增加了測試的成本也是測試?yán)щy的一種標(biāo)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(jī)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(jìn)行的操作、改變正在進(jìn)行的操作與重新編程。(39)生產(chǎn)率是指單位時間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。為了應(yīng)用方便，上述39個通用工程參數(shù)可分為如下3類：物理與幾何參數(shù)：(1)～(12)，(17)～(18)，(21)條。技術(shù)負(fù)向參數(shù)：(15)～(16)，(19)～(20)，(22)～(26)，(30)～(31)條。技術(shù)正向參數(shù)：(13)～(14)，(27)～(29)，(32)～(39)條。負(fù)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(biāo)越高，子系統(tǒng)制造成本就越低。二、40個發(fā)明原理三、阿奇舒勒矛盾矩陣的組成阿奇舒勒將工程參數(shù)的矛盾與發(fā)明原理建立了對應(yīng)關(guān)系，整理成一個39×39的矩陣，以便使用者查找。這個矩陣稱為阿奇舒勒矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣是濃縮了對大量專利研究所取得的成果，矩陣的構(gòu)成非常緊密而且自成體系。阿奇舒勒矛盾矩陣使問題解決者可根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的2個工程參數(shù)，從矩陣表中直接查找化解該矛盾的發(fā)明原理，并使用這些原理來解決問題。下表是矛盾矩陣外形矛盾矩陣的第1，2列和第2，1行分別為39個通用工程參數(shù)的序號和名稱。第2列是欲改善的參數(shù)，第1行是惡化的參數(shù)。39×39的工程參數(shù)從行、列2個維度構(gòu)成矩陣的方格共1521個，其中1263個方格中，每個方格中有幾個數(shù)字，這幾個數(shù)字就是TRIZ所推薦的解決對應(yīng)工程矛盾的發(fā)明原理的號碼。45度對角線的方格，是同一名稱工程參數(shù)所對應(yīng)的方格(黑色帶“+”的方格)，表示產(chǎn)生的矛盾是物理矛盾，不在技術(shù)矛盾應(yīng)用范圍之內(nèi)。“-”方格表示沒有找到合適的發(fā)明原理來解決問題，當(dāng)然只是表示研究的局限，并不代表不能夠應(yīng)用發(fā)明原理。四、查找阿奇舒勒矛盾矩陣根據(jù)問題分析所確定的工程參數(shù)，包括欲“改善的參數(shù)”和欲“惡化的參數(shù)”，查找阿奇舒勒矛盾矩陣。假設(shè)欲改善的工程參數(shù)是加大“運(yùn)動物體的重量”，隨之惡化的工程參數(shù)是“速度”的損失，見上表。首先沿“改善的參數(shù)”箭頭方向，從矩陣的第2列向下查找欲“改善的參數(shù)”所在的位置，得到“1運(yùn)動物體的重量”；然后沿“惡化的參數(shù)”箭頭方向，從矩陣的第1行向右查找被“惡化的參數(shù)”所在的位置，得到“9速度”；最后，以改善的工程參數(shù)所在的行和惡化的工程參數(shù)所在的列，對應(yīng)到矩陣表中的方格中，方格中有系列數(shù)字，這些數(shù)字就是建議解決此對工程矛盾的發(fā)明原理的序號，這4個號碼分別是：2，8.15，38。這些號碼就是40個發(fā)明原理的序號，對應(yīng)到表3可得到發(fā)明原理：2抽取。8配重。15動態(tài)化。38加速氧化。五、應(yīng)用阿奇舒勒矛盾矩陣的步驟應(yīng)用阿奇舒勒矛盾矩陣解決工程矛盾時，建議遵循以下16個步驟來進(jìn)行：1、確定技術(shù)系統(tǒng)的名稱。2、確定技術(shù)系統(tǒng)的主要功能。3、對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分解。劃分系統(tǒng)級別，列出超系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)各級別零部件，各種輔助功能。4、對技術(shù)系統(tǒng)，關(guān)鍵子系統(tǒng)，零部件之間的相互依賴關(guān)系和作用進(jìn)行描述。5、定位問題所在的系統(tǒng)和子系統(tǒng)，對問題進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。避免對整個產(chǎn)品或系統(tǒng)籠統(tǒng)的描述，以具體到零部件級為佳，建議使用“主語+謂語+賓語”的工程描述方式，定語修飾詞盡可能少。6、確定技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)改善的特性。7、確定并篩選待設(shè)計系統(tǒng)被惡化的特性。提升欲改善特性的同時，必然會帶來其他一個或多個特性的惡化，對應(yīng)篩選并確定這些惡化的特性。惡化的參數(shù)屬于尚未發(fā)生的，所有確定起來需“大膽設(shè)想，小心求證”。8、將以上2步所確定的參數(shù)，對應(yīng)表1所列的39個通用工程參數(shù)進(jìn)行重新描述。工程參數(shù)的定義描述是一項難度頗大的工作，不僅需要對39個工程參數(shù)的充分理解，更需要豐富的專業(yè)技術(shù)知識。9、對工程參數(shù)的矛盾進(jìn)行描述。欲改善的工程參數(shù)、與隨之被惡化的工程參數(shù)之間存在的就是矛盾。如果所確定的矛盾的工程參數(shù)是同一參數(shù)，則屬于物理矛盾。10、對矛盾進(jìn)行反向描述。假如降低一個被惡化的參數(shù)的程度，欲改善的參數(shù)將被削弱，或另一個惡化的參數(shù)被改善。11、查找阿奇舒勒矛盾矩陣表，得到阿奇舒勒矛盾矩陣所推薦的發(fā)明原理序號。12、按照序號查找發(fā)明原理匯總表，得到發(fā)明原理的名稱。13、按照發(fā)明原理的名稱，對應(yīng)查找40個發(fā)明原理的詳解。14、將所推薦的發(fā)明原理逐個應(yīng)用到具體的問題上，探討每個原理在具體問題上如何應(yīng)用和實現(xiàn)。15、如所查找到的發(fā)明原理都不適用于具體問題，需重新定義工程參數(shù)和矛盾，再應(yīng)用和查找矛盾矩陣。16、篩選出最理想的解決方案，進(jìn)入產(chǎn)品的方案設(shè)計階段。5.物理矛盾與分離原理一、物理矛盾TRIZ理論中，當(dāng)系統(tǒng)要求一個參數(shù)向相反方向變化時，就構(gòu)成了物理矛盾，例如，系統(tǒng)要求溫度既要升高，也要降低；質(zhì)量既要增大，也要減?。豢p隙既要窄，也要寬等。這種矛盾的說法看起來也許會覺得荒唐，但事實上在多數(shù)工作中都存在這樣的矛盾。例：現(xiàn)在手機(jī)制造要求整體體積設(shè)計得越小越好，便于攜帶，同時又要求顯示屏和鍵盤設(shè)計得越大越好，便于觀看和操作，所以對手機(jī)的體積設(shè)計要求具有大、小兩個方面的趨勢，這就是手機(jī)設(shè)計的物理矛盾。物理矛盾一般來說有2種表現(xiàn)：一是系統(tǒng)中有害性能降低的同時，導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用性能的降低。二是系統(tǒng)中有用性能增強(qiáng)的同時，導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害性能的增強(qiáng)。二、解決物理矛盾的分離原理對于物理矛盾的解決，TRIZ提供了4個分離原理：空間分離，時間分離，條件分離，整體與部分分離。分離原理簡單說來可以歸納為4大分離原理和11種分離方法

。

物理矛盾的11種分離方法：1)相反需求的空間分離。從空間上進(jìn)行系統(tǒng)或子系統(tǒng)的分離，以在不同的空間實現(xiàn)相反的需求。比如，礦井中，噴灑彌散的小水滴是一種去除空氣中的粉塵很有效的常用方式，但是，小水滴會產(chǎn)生水霧，影響可見度。為解決這個問題，建議使用大水滴錐形環(huán)繞小水滴的噴灑方式。2)相反需求的時間分離。從時間上進(jìn)行系統(tǒng)或子系統(tǒng)的的分離，以在不同的時間段實現(xiàn)相反的需求。比如，根據(jù)焊接的縫隙寬窄的變化，調(diào)整焊接電極的波形帶寬，這樣電極的波形帶寬隨時間是變化的，以獲得最佳的焊接效果。3)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換1a。將同類或異類系統(tǒng)與超系統(tǒng)結(jié)合。比如，多地震地區(qū)用電纜將各建筑物連接起來，通過各建筑物的自由擺動對地震進(jìn)行監(jiān)測和分析預(yù)報。4)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換lb。從一個系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到相反的系統(tǒng)，或?qū)⑾到y(tǒng)和相反的系統(tǒng)進(jìn)行組合。比如，為止血，在傷口上貼上含有不相容血型血的紗布墊。5)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換lc。整個系統(tǒng)具有特性“F”，同時，其零件具有相反的特性“一F”。比如，自行車的鏈輪傳動結(jié)構(gòu)中的鏈條，其鏈條中的每顆鏈節(jié)是剛性的，多顆鏈節(jié)連接組成的整個鏈條卻具有柔性。6)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換2。將系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到繼續(xù)工作在微觀級的系統(tǒng)。比如，液體撒布裝置中包含一個隔膜，在電場感應(yīng)下允許液體穿過這個隔膜(電滲透作用)。7)相變1。改變一個系統(tǒng)的部分相態(tài)，或改變其環(huán)境。比如，氧氣以液體形式進(jìn)行儲存、運(yùn)輸、保管，以便節(jié)省空間，使用時壓力釋放下轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。8)相變2。改變動態(tài)的系統(tǒng)部分相態(tài)(依據(jù)工作條件來改變相態(tài))。比如，熱交換器包含鎳鈦合金箔片，在溫度升高時，交換鎳鈦合金箔片位置，以增加冷卻區(qū)域。9)相變3。聯(lián)合利用相變時的現(xiàn)象。比如，為增加模型內(nèi)部的壓力，事先在模型中填充一種物質(zhì)，這種物質(zhì)一旦接觸到液態(tài)金屬就會氣化。10)相變4。以雙相態(tài)的物質(zhì)代替單相態(tài)的物質(zhì)。比如，拋光液由含有鐵磁研磨顆粒的液態(tài)石墨組成。11)物理一化學(xué)轉(zhuǎn)換。物質(zhì)的創(chuàng)造——消滅，是作為合成一分解、離子化一再結(jié)合的一個結(jié)果。比如，熱導(dǎo)管的工作液體在管中受熱區(qū)蒸發(fā)并產(chǎn)生化學(xué)分解。然后，化學(xué)成分在受冷區(qū)重新結(jié)合恢復(fù)到工作液體。6.物-場分析與76個標(biāo)準(zhǔn)解法一、物-場分析解決技術(shù)矛盾需要通過矛盾矩陣來找到相符合的發(fā)明原理，再根據(jù)原理進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。然而能迅速確定技術(shù)矛盾類型，才能在矩陣中找到相對應(yīng)的發(fā)明原理，這需工作人員的經(jīng)驗和判斷力，但在許多未知領(lǐng)域卻無法確定技術(shù)矛盾類型，我們需要另一種工具引領(lǐng)我們找到技術(shù)矛盾的類型，于是TRIZ理論又引入了物-場模型。物-場模型是TRIZ理論中重要的問題描述和分析工具，用以建立與已經(jīng)存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型。在解決問題過程中，可根據(jù)物－場模型分析，來查找相對應(yīng)問題的標(biāo)準(zhǔn)解法和一般解法。物場是指物質(zhì)與物質(zhì)之間相互作用與相互影響的一種聯(lián)系。比如，電鈴的響聲給了人一種信號，其中“電鈴”，“人”屬于“物質(zhì)”的概念，那么“場”又是指什么呢？只要分析一下電鈴的響聲為什么會傳到人的耳里，就會知道“空氣的振動”是其中的原因。如果是在真空中，人是聽不到電鈴的聲音的。即是說，在“電”與“人”之間存在著一個“聲場”。事實上，世界上的物體本身是不能實現(xiàn)某種作用的，只有同某種“場”發(fā)生聯(lián)系后才會產(chǎn)生對另一物體的作用或承受相應(yīng)的反作用。就科學(xué)領(lǐng)域來說，溫度場、機(jī)械場、聲場、引力場、磁場、電場，等等，是物場的具體存在形式。構(gòu)成物場需要三要素：兩個物質(zhì)和一個場，其一般形式為：

物-場分析是TRIZ對與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)問題建立模型的工具。技術(shù)系統(tǒng)中最小的單元由兩個元素以與兩個元素間傳遞的能量組成，以執(zhí)行一個功能。阿奇舒勒把功能定義為兩個物質(zhì)(元素)與作用于它們中的場(能量)之間的交互作用，也即是物質(zhì)S2通過能量F作用于物質(zhì)S1，產(chǎn)生的輸出(功能)。功能是指系統(tǒng)的輸出與系統(tǒng)的輸入之間的正常的、期望存在的關(guān)系。我們可以定義一個函數(shù)：y＝F(x1，x2，x3，…，xn)，其中y表示輸出，x1，x2，x3，…，xn表示輸入，函數(shù)F表示功能。我們也可以用比較通俗的語言來描述功能，功能就是指用方法解決問題的過程。TRIZ理論中，功能有3條定律：(1)所有的功能都可以最終分解為3個基本元素(S1，S2，F(xiàn))；(2)一個存在的功能必定由3個基本元素構(gòu)成；(3)將3個相互作用的基本元素有機(jī)組合將形成一個功能。在功能的3個基本元素中S1，S2是具體的，即是“物”(一般用S1表示原料，用S2表示工具)；F是抽象的，即是“場”。這就構(gòu)成了物－場模型。S1，S2可以是材料、工具、零件、人、環(huán)境等；F可以是機(jī)械場(Me)、熱場(Th)、化學(xué)場(Ch)、電場(E)、磁場(M)、重力場(G)等。例：自蒸汽機(jī)車發(fā)明后，人們越來越追求速度的提升。機(jī)車要有高速度，必須行駛在鋼軌上，但機(jī)車輪子和鋼軌之間卻有摩擦力，雖然研究者們不斷進(jìn)行材料和技術(shù)革新，但一直存在的摩擦力卻阻礙了機(jī)車速度進(jìn)一步提升。機(jī)車和鋼軌構(gòu)成了一個系統(tǒng)，速度和能量的損失是發(fā)明中的問題，我們需一個功能來解決問題，機(jī)車和鋼軌是2個物，我們需一個場來構(gòu)成物－場模型。于是發(fā)明家引入磁場，令機(jī)車和鋼軌間產(chǎn)生排斥力，使機(jī)車和鋼軌分離，導(dǎo)致摩擦力減到最小值—趨近于零。這樣機(jī)車浮于鋼軌之上，可最大限度地使用能量提高速度。在上例中，機(jī)車是S1，鋼軌是S2，磁場是F，這就是一個典型的物－場模型。根據(jù)對眾多發(fā)明實例的研究，TRIZ理論將把物－場模型分為4類：物-場模型分類第一種模型是我們追求的目標(biāo)，重點需要關(guān)注剩下的3種非正常模型，針對這3種模型，TRIZ理論提出了物－場模型的一般解法和76個標(biāo)準(zhǔn)解法。二、76個標(biāo)準(zhǔn)解法在物-場模型分析的應(yīng)用過程中，由于所面臨的問題復(fù)雜又包含廣泛，物-場模型的確立、使用有相當(dāng)?shù)睦щy，所以TRIZ理論為物-場模型提供了現(xiàn)成模式的解法，稱為標(biāo)準(zhǔn)解法，共76個，標(biāo)準(zhǔn)解法通常用來解決概念設(shè)計的開發(fā)問題。76個標(biāo)準(zhǔn)解決方法可分為5類：建立或破壞物質(zhì)場；開發(fā)物質(zhì)場；從基礎(chǔ)系統(tǒng)向高級系統(tǒng)或微觀等級轉(zhuǎn)變；度量或檢測技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)一切事物；描述如何在技術(shù)系統(tǒng)引入物質(zhì)或場。發(fā)明者首先要根據(jù)物質(zhì)場模型識別問題的類型，然后選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法解。第一類標(biāo)準(zhǔn)解：不改變或僅少量改變系統(tǒng)(1)假如只有S1，應(yīng)增加S2與場F，以完善系統(tǒng)3要素，并使其有效。(2)假如系統(tǒng)不能改變，但可接受永久的或臨時的添加物，可以在S1或S2內(nèi)部添加來實現(xiàn)。(3)假如系統(tǒng)不能改變，但用永久的或臨時的外部添加物來改變S1或S2是可以接受的，則加之。(4)假定系統(tǒng)不能改變，但可用環(huán)境資源作為內(nèi)部或外部添加物，是可接受的，則加之。(5)假定系統(tǒng)不能改變，但可以改變系統(tǒng)以外的環(huán)境，則改變之。(6)微小量的精確控制是困難的，可以通過增加一個附加物，并在之后除去來控制微小量。(7)一個系統(tǒng)的場強(qiáng)度不夠，增加場強(qiáng)度又會損壞系統(tǒng)，可將強(qiáng)度足夠大的一個場施加到另一元件上，把該元件再連接到原系統(tǒng)上。同理，一種物質(zhì)不能很好地發(fā)揮作用，則可連接到另一物質(zhì)上發(fā)揮作用。(8)同時需要大的(強(qiáng)的)和小的(弱的)效應(yīng)時，需小效應(yīng)的位置可由物質(zhì)S3來保護(hù)。(9)在一個系統(tǒng)中有用與有害效應(yīng)同時存在，S1與S2不必互相接觸，引入S3來消除有害效應(yīng)。(10)與(9)類似，但不允許增加新物質(zhì)。通過改變S1或S2來消除有害效應(yīng)。該類解包括增加“虛無物質(zhì)”，如：空位、真空或空氣、氣泡等，或加一種場。(11)有害效應(yīng)是一種場引起的，則引入物質(zhì)S3吸收有害效應(yīng)。(12)在一個系統(tǒng)中，有用、有害效應(yīng)同時存在，但S1與S2必須處于接觸狀態(tài)，則增加場F2使之抵消F1的影響，或者得到一個附加的有用效應(yīng)。(13)在一個系統(tǒng)中，由于一個要素存在磁性而產(chǎn)生有害效應(yīng)。將該要素加熱到居里點以上，磁性將不存在，或引入相反的磁場消除原磁場。居里點(Curiepoint)又作居里溫度(Curietemperature，Tc)或磁性轉(zhuǎn)變點。指磁性材料中自發(fā)磁化強(qiáng)度降到零時的溫度，是鐵磁性或亞鐵磁性物質(zhì)轉(zhuǎn)變成順磁性物質(zhì)的臨界點。低于居里點溫度時該物質(zhì)成為鐵磁體，此時和材料有關(guān)的磁場很難改變。當(dāng)溫度高于居里點時，該物質(zhì)成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變。這時的磁敏感度約為10-6。居里點由物質(zhì)的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)決定。第二類標(biāo)準(zhǔn)解：改變系統(tǒng)(14)串聯(lián)的物-場模型：將S2與F1施加到S3；再將S3與F2施加到S1。兩串聯(lián)模型獨(dú)立可控。(15)并聯(lián)的物-場模型：一個可控性很差的系統(tǒng)已存在部分不能改變，則可并聯(lián)第二個場。(16)對可控性差的場，用易控場來代替，或增加易控場。由重力場變?yōu)闄C(jī)械場或由機(jī)械場變?yōu)殡姶艌?。其核心是由物理接觸變到場的作用。(17)將S2由宏觀變?yōu)槲⒂^。(18)改變S2成為允許氣體或液體通過的多孔的或具有毛細(xì)孔的材料。(19)使系統(tǒng)更具柔性或適應(yīng)性，通常方式是由剛性變?yōu)橐粋€鉸接，或成為連續(xù)柔性系統(tǒng)。(20)駐波被用于液體或粒子定位。(21)將單一物質(zhì)或不可控物質(zhì)變成確定空間結(jié)構(gòu)的非單一物質(zhì)，這種變化可以是永久的或臨時的。(22)使F與S1或S2的自然頻率匹配或不匹配。(23)與F1或F2的固有頻率匹配。(24)兩個不相容或獨(dú)立的動作可相繼完成。(25)在一個系統(tǒng)中增加鐵磁材料和(或)磁場。(26)將(16)與(25)結(jié)合，利用鐵磁材料與磁。(27)利用磁流體，這是(26)的一個特例。(28)利用含有磁粒子或液體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。(29)利用附加場，如涂層，使非磁場體永久或臨時具有磁性。(30)假如一個物體不能具有磁性，將鐵磁物質(zhì)引入到環(huán)境之中。(31)利用自然現(xiàn)象，如物體按場排列，或在居里點以上使物體失去磁性。(32)利用動態(tài)，可變成自調(diào)整的磁場。(33)加鐵磁粒子改變材料結(jié)構(gòu)，施加磁場移動粒子，使非結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，或反之。(34)與F場的自然頻率相匹配。對于宏觀系統(tǒng)，采用機(jī)械振動增加鐵磁粒子的運(yùn)動。在分子與原子水平上，材料的復(fù)合成分可通過改變磁場頻率的方法用電子諧振頻譜確定。(35)用電流產(chǎn)生磁場并代替磁粒子。(36)電流變流體具有被電磁場控制的黏度，利用此性質(zhì)與其他方法一起使用，如電流變流體軸承等。第三類標(biāo)準(zhǔn)解：傳遞系統(tǒng)(37)系統(tǒng)傳遞1：產(chǎn)生雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)(38)改進(jìn)雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)中的連接。(39)系統(tǒng)傳遞2：在系統(tǒng)之間增加新的功能。(40)雙系統(tǒng)與多系統(tǒng)的簡化。(41)系統(tǒng)傳遞3：利用整體與部分之間的相反特性。(42)系統(tǒng)傳遞4：傳遞到微觀水平來控制。第四類標(biāo)準(zhǔn)解：檢測系統(tǒng)。(43)替代系統(tǒng)中的檢測與測量，使之不再需要。(44)若(43)不可能，則測量一復(fù)制品或肖像。(45)如(43)與(44)不可能，則利用兩個檢測量代替一個連續(xù)測量。(46)假如一個不完整物-場系統(tǒng)不能被檢測，則增加單一或兩個物-場系統(tǒng)，且一個場作為輸出。假如已存在的場是非有效的，在不影響原系統(tǒng)的條件下，改變或加強(qiáng)該場，使它具有容易檢測的參數(shù)。(47)測量引入的附加物。(48)假如在系統(tǒng)中不能增加附加物，則在環(huán)境中增加而對系統(tǒng)產(chǎn)生一個場，檢測此場對系統(tǒng)的影響。(49)假如附加場不能被引入到環(huán)境中去，則分解或改變環(huán)境中已存在的物質(zhì)，并測量產(chǎn)生的效應(yīng)。(50)利用自然現(xiàn)象。例如：利用系統(tǒng)中出現(xiàn)的已知科學(xué)效應(yīng)，通過觀察效應(yīng)的變化，決定系統(tǒng)的狀態(tài)。(51)假如系統(tǒng)不能直接或通過場測量，則測量系統(tǒng)或要素激發(fā)的固有頻率來確定系統(tǒng)變化。(52)假如實現(xiàn)(51)不可能，則測量與已知特性相聯(lián)系的物體的固有頻率。(53)增加或利用鐵磁物質(zhì)或磁場以便測量。(54)增加磁場粒子或改變一種物質(zhì)成為鐵磁粒子以便測量，測量所導(dǎo)致的磁場變化即可。(55)假如(54)不可能建立一個復(fù)合系統(tǒng)，則添加鐵磁粒子到系統(tǒng)中去。(56)假如系統(tǒng)中不允許增加鐵磁物質(zhì)，則將其加到環(huán)境中。(57)測量與磁性有關(guān)現(xiàn)象，如居里點、磁滯等。(58)若單系統(tǒng)精度不夠，可用雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)。(59)代替直接測量，可測量時間或空間的一階或二階導(dǎo)數(shù)。第五類標(biāo)準(zhǔn)解：簡化改進(jìn)系統(tǒng)從第一類解到第四類解的求解過程中，可能使系統(tǒng)變得更復(fù)雜，因為往往要引入新的物質(zhì)或場；第五類解是簡化系統(tǒng)的方法，以保證系統(tǒng)理想化。當(dāng)從第一到第三類有了解以后，或解決第四類檢測測量問題后，再回到第五類去解，這是正確的方法。(60)間接方法：①使用無成本資源，如：空氣、真空、氣泡、泡沫、縫隙等；②利用場代替物質(zhì)；③用外部附加物代替內(nèi)部附加物；④利用少量但非?；罨母郊游铮虎輰⒏郊游锛械教囟ㄎ恢?；⑥暫時引入附加物；⑦如原系統(tǒng)中不允許附加物，可在其復(fù)制品中增加附加物，包括仿真器的使用；⑧引入化合物，當(dāng)它們起反應(yīng)時產(chǎn)生所需的化合物，而直接引入這些化合物是有害的；⑨通過對環(huán)境或物體本身的分解獲得所需附加物。(61)將要素分為更小的單元。

(62)附加物用完后自動消除。(63)假如環(huán)境不允許大量使用某種材料，則使用對環(huán)境無影響的東西。(64)使用一種場來產(chǎn)生另一種場。(65)利用環(huán)境中已存在的場。(66)使用屬于場資源的物質(zhì)。(67)狀態(tài)傳遞1：替代狀態(tài)。(68)狀態(tài)傳遞2：雙態(tài)。(69)狀態(tài)傳遞3：利用轉(zhuǎn)換中的伴隨現(xiàn)象。(70)狀態(tài)傳遞4：傳遞到雙態(tài)。(71)利用元件或物質(zhì)間的作用使其更有效。(72)自控制傳遞。假如一物體必須具有不同的狀態(tài)，應(yīng)使其自身從一個狀態(tài)傳遞到另一狀態(tài)。(73)當(dāng)輸入場較弱時，加強(qiáng)輸出場，通常在接近狀態(tài)轉(zhuǎn)換點處實現(xiàn)。(74)通過分解獲得物質(zhì)粒子。(75)通過結(jié)合獲得物質(zhì)。(76)假如高等結(jié)構(gòu)物質(zhì)需分解但又不能分解，可用次高一級的物質(zhì)狀態(tài)替代；反之，如低等結(jié)構(gòu)物質(zhì)不能應(yīng)用，則用高一級的物質(zhì)代替。三、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法的步驟以上的5級、18個子級、76個標(biāo)準(zhǔn)解法，給問題提供了豐富的問題解決方法，在物一場模型分析的基礎(chǔ)上，可以快速有效地使用標(biāo)準(zhǔn)解法來解決那些在過去看來似乎不能解決的難題。標(biāo)準(zhǔn)解法共76個，數(shù)量龐大，同時給使用者帶來的是另一方面的難題，如何快速找到合適的標(biāo)準(zhǔn)解法？尤其是初學(xué)者，更顯得是一頭霧水，不知從何處下手。而且，不恰當(dāng)?shù)倪x擇，將導(dǎo)致問題解決者走上彎路而且百思不得其解，浪費(fèi)了時間和精力，從而降低應(yīng)用76個標(biāo)準(zhǔn)解解決問題的效率。所以，厘清76個標(biāo)準(zhǔn)解法間的邏輯關(guān)系，掌握問題解決過程中標(biāo)準(zhǔn)解法的選擇程序，是有效應(yīng)用76個標(biāo)準(zhǔn)解法的必要前提。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法來解決問題，可遵照下列四個步驟來進(jìn)行：1、確定所面臨的問題類型。首先要確定所面臨的問題是屬于哪類問題，是要求對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，還是要求對某件物體有測量或探測的需求。問題的確定過程是一個復(fù)雜的過程，建議按照下列順序進(jìn)行：1)問題工作狀況描述，最好有圖片或示意圖配合問題狀況的陳述；2)將產(chǎn)品或系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行分析，尤其是物流過程需要表述清楚；3)零件模型分析包括系統(tǒng)、子系統(tǒng)、超系統(tǒng)3個層面的零件，以確定可用資源。4)功能結(jié)構(gòu)模型分析是將各個元素間的相互作用表述清楚，用物一場模型的作用符合進(jìn)行標(biāo)記；5)確定問題所在的區(qū)域和零件，劃分出相關(guān)的元素，作為下步工作的核心。2、如果面臨的問題是要求對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。則：1)建立現(xiàn)有系統(tǒng)或情況的物一場模型；2)如果是不完整物一場模型，應(yīng)用第一類標(biāo)準(zhǔn)解法中的1——8的8個標(biāo)準(zhǔn)解法；3)如果是有害效應(yīng)的完整模型，應(yīng)用第一類標(biāo)準(zhǔn)解法中的9——13的5個標(biāo)準(zhǔn)解法；4)如果效應(yīng)不足的完整模型，應(yīng)用第二類標(biāo)準(zhǔn)解法中的23個標(biāo)準(zhǔn)解法和標(biāo)準(zhǔn)解法第三類中的6個標(biāo)準(zhǔn)解法。3、如果問題是對某件東西有測量或探測的需求，應(yīng)用第四類標(biāo)準(zhǔn)解法中的17個標(biāo)準(zhǔn)解法。4、當(dāng)獲得了對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解法和解決方案，檢查模型(實際是系統(tǒng))是否可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法第5級中的17個標(biāo)準(zhǔn)解法來進(jìn)行簡化。標(biāo)準(zhǔn)解法第5級也可以被考慮為，是否有強(qiáng)大的約束限制著新物質(zhì)的引入和交互作用。在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法的過程中，必須緊緊圍繞系統(tǒng)所存在問題的最終理想解，并考慮系統(tǒng)的實際限制條件，靈活進(jìn)行應(yīng)用，并追求最優(yōu)化的解決方案。很多情況下，綜合應(yīng)用多個標(biāo)準(zhǔn)解法，對問題的解決徹底程度具有積極意義，尤其是第5級的17個標(biāo)準(zhǔn)解法。7.TRIZ理論的五級發(fā)明說發(fā)明創(chuàng)造首先想到那些著名的發(fā)明成果，如愛迪生發(fā)明的電報機(jī)、電燈等，這些發(fā)明開創(chuàng)了一個新時代。其它大量各種形式的專利，包括發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設(shè)計專利等。其實現(xiàn)實生活中的發(fā)明與創(chuàng)造遠(yuǎn)非這些，它們形式各樣，無處不在，其質(zhì)量、層次也各不相同，小到一個椅子的簡單改進(jìn)，大到一個學(xué)科理論的創(chuàng)