创新算法TRIZ(三)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,创新原理应用,引导表格和矩阵应用案例：,案例：,汽车为了便于加速并降低加速的油耗，汽车底盘的重量越小越好。但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘重量越大越好。这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况。对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车设计的关键。,分析：这个设计与汽车底盘的重量有关。汽车属于移动物体，解决此问题应该分析的特征参数是,“,移动物体的重量,”,，引导表格查得的创新原则分别为：,35,、,28,、,31,、,8,、,2,、,3,、,10,。下表是对个性创新原则的注意分析，从中选出合适的方案：,创新原则分析,:,原 则,有用的提示,方 案,35,、改变状态,改变系统的物理状态。,改变汽车获取重量的物理状态。,28,、替换机械系统,取代场，包含，,以可变的取代恒定的。,以随时变化的取代固定的。,原有汽车利用底盘的重量保证车的稳定性。要利用可变得重力场取代固定的重量。,31,、多孔材料,使物体变成多孔性的或加入具有多孔性的元素（如嵌入、覆盖等等）,把某些部件变成多孔结构，以减轻汽车的重量，或利用孔增加重量。,8,、平衡力,利用外部环境的空气动力学或流体力来抵消物体本身的重量。,利用空气动力学原理增加汽车的重量。,2,、抽出,将会“妨碍”的零件或属性从物体中抽出。,适当减轻汽车底盘的重量以减少油耗。,创新原则分析,:,原 则,有用的提示,方 案,3,、局部特性,物体各部位的零件要放置于最适合让它运行的地方。,在适当的位置放置改变汽车重量的部件。,10,、预先作用,事先放置好物体，如此便可直接从最方便的位置开始操作。,提前把改变汽车重量的部件安装好。,最后的解决方案：,在汽车上安装汽车导流装置，通过该装置产生的重力场获得重量，使汽车的速度越快达到的重力场就越大，以达到最后的设计要求。,通过解决实际问题可以看出，引导表格给出的创新原则，均得到了有效利用。这说明要得到满意的解决方案，就必须针对问题展开联想，在汲取基本知识的基础上萌发不同的想法。,吸尘器的问题？,圆形吸尘器漂亮，但是墙边扫不干净,TRIZ,分析问题,矛盾：圆,方,TRIZ,提供的解决思路,时间分离方法,空间分离方法,动态特性,经典应用实例,：,三星吸尘器的改进,三星吸尘器的改进,TRIZ,提供的解决思路,时间分离方法,空间分离方法,动态特性,通过工具过滤提高创新效率,TRIZ,解题,4.2 TRIZ,用于解决问题,:,主要是解决冲突,中间工具,转化,演绎,问题模型,最终解决方案,解决方案模型,待解决的,问题,TRIZ,的解题模式与思路,发现问题,找出解决问题的方法,解决问题方案,优点,1,、高度有效的解题方法，能为,完成预,定目标节省大量时间、人力和物力；,2,、通过反复描述和实践，可以获得清,晰的解；,3,、能科学地运用和其他行业的以及全,人类的知识和资源，加速创新过程。,缺点,1,、学习相对地会,比较困难些；,2,、由于以往出版,著作的不恰当描述,构成的技术误导。,注意事项,1,、解决非标准问题是不,可缺失的；,2,、解决标准问题是非常,高效的；,3,、计算机软件的有效保,证作用。,基本原理,已有专利的分析、归纳和提炼；,技术系统进化法则；,理想化。,求解工具,物理矛盾分离方法；,创新原理与矛盾矩阵；,标准解；,效应知识库。,解题流程,ARIZ,解决发明问题程序,分析工具：需求、功能分析；,技术冲突与矛盾分析；,资源分析；,物,-,场模型分析。,思维,方法：,逻辑思维、幻想、想象的,灵活运用,TRIZ,方法,由阿奇舒勒创立的解决发明问题理论,5-2,抽,象,1 + 1 =,？,演算,1 + 1 = 2,联,想,？,TRIZ,的解题模式与思路,效 应 知 识 库,矛盾矩阵,76,个发明问题,标准解法,发明问题解决程序,(ARIZ),理想化,技术系统进化法则,需求功能,/,资源分析及矛盾定义,物场模型,39,个通用工程参数,分离原理,选择和描述问题,40,个,发明原理,发明问题,最终解决,方案,转变以经验和试错为主的创新方法,波音飞机,引擎整流罩的改造,矛盾：,改型采用功率更大的引擎，需要有更多的空气进入引擎，使引擎整流罩的直径增大，但与地面的距离减小了，严重地影响了飞机的安全,分析：,“,运动物体的面积,”,(,希望改善的技术特性,),和,“,运动物体的尺寸,”,(,恶化的技术特性,),构成了一对技术矛盾,整流罩,整流罩,建议：,创新原理,14,#,曲面化原理,创新原理,15,#,动态化原理,创新原理,18,#,振动原理,创新原理,4,#,不对称原理,解决方案：,应用创新原理,4,，将整流罩改为不对称形状,美国新发明的,TRIZ,美国新发现的,9,个,通用工程参数,信息的数量,运行效率,噪音,有害的副作用,兼容性,/,可连通性,安全性,易受伤性,美观,测量难度,美国新发现的,37,个,发明原理,（对此目前尚有争议）,41,减少单个零件重量、尺寸,60,导入第二个场,42,零部件分成重（大）与轻（小）,61,使工具适应于人,43,运用支撑,62,为增加强度变换形状,44,运输可变形状的物体,63,转换物体的微观结构,45,改变运输与存储工况,64,隔绝,/,绝缘,46,利用对抗平衡,65,对抗一种不希望的作用,47,导入一种储藏能量因素,66,改变一个不希望的作用,48,局部,/,部分预先作用,67,去除或修改有害源,49,集中能量,68,修改或替代系统,50,场的取代,69,增强或替代系统,51,建立比较的标准,70,并行恢复,52,保留某些信息供以后利用,71,部分,/,局部弱化有害影响,53,集成进化为多系统,72,掩盖缺陷,54,专门化,73,实施探测,55,减少分散,74,降低污染,56,补偿或利用损失,75,创造一种适合于预期磨损的形状,57,减少能量转移的阶段,76,减少人为误差,58,推迟作用,77,避开危险的作用,59,场的变换,扩展后的,48,个,通用工程参数,编码及名称,编码及名称,编码及名称,1,（,1,）运动物体的质量,2,（,2,）静止物体的质量,3,（,3,）运动物体的尺寸,4,（,4,）静止物体的尺寸,5,（,5,）运动物体的面积,6,（,6,）静止物体的面积,7,（,7,）运动物体的体积,8,（,8,）静止物体的体积,9,（,12,）形状,10,（,26,）物质的数量,11.,信息的数量,12,（,15,）运动物体的耐久性（耐久时间）,13,（,16,）静止物体的耐久性（耐久时间）,14,（,9,）速度,15,（,10,）力,16,（,19,）运动物体消耗的能量,.,17,（,20,）静止物体的消耗能量,18,（,21,）功率,19,（,11,）应力,/,压强,20,（,14,）强度,21,（,13,）结构的稳定性,22,（,17,）温度,23,（,18,）物体明亮度（照度）,24.,运行效率,.,25,（,23,）物质的损失,26,（,25,）时间的损失,27,（,22,）能量的损失,28,（,24,）信息的遗漏（损失）,29.,噪音,30.,有害的扩散（散发）,31,（,31,） （物体产生的）有害副作用,32,（,35,）适应性（通用性）,33.,兼容性（可连通性）,34,（,33,）可操作性（易使用性）,35,（,27,）可靠性,36,（,34,）易维修性,37.,安全性,38.,易受伤性,39.,美观,40,（,30,）（物体对外部）有害作用的敏感性,41,（,32,）可制造性（易加工性）,42,（,29,） 制造加工的精度,43,（,38,）自动化程度,44,（,39,）生产率,45,（,36,）装置（构造）的复杂性,46.,（,37,）控制（检测与测量）的复杂性,47.,测量难度,48,（,28,）测量精度,扩展前后两个矛盾矩阵表的比较,增加了,9,个,通用工程参数，由,39,个变为,48,个；,扩展后的矛盾矩阵表不再出现有空格，物理矛盾与技术矛盾的求解,同时在矛盾矩阵表中显现；,扩展后的矛盾矩阵表为人们提供了更多的问题解决方法,注意：两个矛盾矩阵表上的显示技术特性的通用工程参数编码所持含义并没有完全统一，使用时应注意分别对照使用。,实例：洗衣机的创新设计,问题的描述：,设计项目：,“绿色”洗衣机,用户需求：,省水、省点、省洗涤剂,理想化最终结果,：利用一些高新技术（比如纳米）使衣服不沾污渍而实现“免洗”,定义矛盾,减少物质的浪费是否能达到原来的效果，即：“物质的浪费”与“功率”之间的矛盾,“,物质的浪费”,“,功率”,推荐的创新原理,推荐原理,有用的具体提示,应用改进方案,28.,替换机械系统,A,用感官刺激的方法（光学、声学、热学及味觉系统）替代机械系统,用其它系统替代现有的机械系统,18.,振动,B,已振动的物体，提高其振动的频率至超声波,超声波振动水流把脏污从缝隙中弹出来,38.,强氧化作用,C,使用离子氧替代纯氧,将自来水电解产生活性氧与次氧酸，以溶解衣服上的有机汗污,25.,自助,B,利用废弃的材料及能源,能重复利用的洗衣水,13.,反向作用,C,把通常可移动部分变为固定的，把通常固定的部分变为可移动的,让原来转动的水流变为不动的,3.,局部特性,无效,无效,合成的改进方案及其分析,合成改进方案：,利用水电解与超声波振荡相结合的方式，取代原有电机拖动波轮或滚筒的系统,合成改进方案的分析：,该方案可以避免衣物缠绕，也可降低甚至免用洗涤剂，且洗衣水可以重复利用，达到环保与节能的功效。从大电流的电机驱动到电解与振荡装置的发展，符合技术系统的进化趋势。虽然离理想化最终方案还很远，但实现了省水、省电和省洗涤剂的要求。,最好的发明就是不需要发明！,问题,问题,开发全新的解决方案,传统的创新,问题,解决,方案,已有,方案,问题,CAI,技术,已有,方案,TRIZ,软件,1,、计算机辅助设计,CAIro,2,、,Pro/Innovator,等,CAI,总体框架,、,产品成熟度,进化模式,物场模型及标准解,矛盾矩阵及发明原理,效应知识库,创新方案库,解决发明问题程序,系统问题分析,问题分解,概念设计方案,方案评价,最终方案,生成报告,项目总结报告,生成专利,知识管理,TRIZ,的影响,1,、,TRIZ,在三星的应用,2,、,TRIZ,对于个人、企业、国家的影响,3,、,TRIZ,在中国的发展,TRIZ,理论引入中国也只是近几年事，但它已经逐渐得到国内诸多科研所、公司和专家的重视，在以,TRIZ,理论为核心的创新方法与技术研究应用方面，走在前列的是我国的,亿维讯集团公司,。,6.TRIZ,理论国内发展现状,上个世纪,80,年代中期，我国的个别科研人员在研究专利时已经了解了,TRIZ,理论；在,1997,年前后，我国少数学者在参加国际会议的时候再次接触了,TRIZ,，并自发予以研究，在某些专业开设了小范围的,TRIZ,选修课。自,2001,年亿维讯公司将,TRIZ,理论培训引入了中国后，,TRIZ,理论在中国的应用和推广开始步入快车道。,天津大学机械工程学院在开设创新课程后，经过计算机辅助创新软件和理论培训的,3,名工业设计专业的大学生在,2004,年举办的全国大学生第三届,“,创新杯,”,设计大赛中，运用,CBT/NOVA,中提供的,TRIZ,理论的创新原理和技术系统进化法则等工具，借助于软件，设计出,“,城市乌篷,”,方案，一举夺得设计大奖。,通过,40,个学时的培训，有,20,余名大学生在校期间就申请了专利。,如今,TRIZ,已在全世界广泛应用，创造出成千上万项重大发明。经过半个多世纪的发展，,TRIZ,理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，并经过实践的检验，为众多知名企业和研发机构取得了重大的经济效益和社会效益。,结束语,2008,年,6,月,23,日，,胡锦涛,在两院院士大会上指出,要,“为科技创新提供理论指导,”,国科发财（,2008,）,197,号文件指示：,推进,TRIZ,等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合；,推广技术成熟度预测、技术进化模式与路线、冲突解决原理、效应及标准解等,TRIZ,中成熟方法在企业的应用；,加强技术创新知识库建设，研究开发出适应中国企业技术创新发展理论体系、软件工具和平台。,