《TRIZ方法精要》PPT课件

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,TRIZ方法,精要,Theory for Solving Inventive Problems,中华培训学会,海纳百川企业研究发展中心,內容,理想性觀念,工程系統的進化趨勢,技術矛盾與物理矛盾,矛盾表,40個創意原則,物場分析,物理效應資料庫,TRIZ的起源,TRIZ 理論是由俄國人Genrich Altshuller在1940年代所創。他審閱世界各種專利達四十萬則，而發現這些發明之後的規律,TRIZ知識庫的價值,你的知識,你的公司的知識,你的產業的知識,其他產業的知識,宇宙的知識,人類的知識,TRIZ介紹,TRIZ之可用是因為經顯示工程人員所面對的90%的問題已於其他地方被解決過,若我們能利用此資訊，則研發將更加有效,主要焦點是浮現、了解、強化與刪除衝突,Altshuller已証明發明可系統化地導出，而不必源自嚐試錯誤,TRIZ,一種系統改良的方法,一種自覺性演化的技術系統和解決工程問題的方法,一種消除工程衝突而不抵消妥協的工具,分享無數發明家的知識與經驗來增加工程人員知識創造力和解決問題技巧的方法,TRIZ技法演化過程,TRIZ 與傳統設計策略比較,傳統的設計策略,TRIZ的問題解決程序,辨識現有問題,轉換為標準問題,研究標準解答,運用TRIZ知識庫,類比思考,你的解答,問題分析,1.功能分析 2.最後理想結果分析,3.資源分析 4.確立抵觸區,選擇,TRIZ工具,發明原理工具,系統演化預測工具,效應工具,解答評估,實施,新問題,衝突問題,發生,系統須要改善,已知作什,麼不知如,進行,TRIZ,解題流程圖,TRIZ的觀念和方法,理想性觀念,工程系統的進化趨勢,技術矛盾與物理矛盾,矛盾表,創意原則,物質場分析,理想性觀念,理想性有用的機能有害的機能,目的在於將系統的有用機能最大化，同時將有害結果最小化,最後理想結果(IFR)分析,一個設計或製程發展，從某一起始點,向最後理想結果之演進，一般稱為,理想性,理想性(I),利益,( 成本+損失 ),最後理想結果(IFR)四個特性,1. 消除原系統缺點。,2. 保留原系統之優點。,3. 不會使系統複雜化(利用免費或可利用 資源) 。,4. 不導入新的缺點。,TRIZ-8種技術演化類型,（1）增加理想性類型,（2）演化階段類型,（3）系統元件非均衡發展類型,（4）增加動態與可控制性類型,（5）增加複雜性再簡單化,（6）部份耦合與非耦合類型,（7）過渡至微觀水準與利用場觀念,（8）減少人之交互作用增加自動化,工程系統的進化趨勢,由單一趨向複數,由整體趨向分割,由剛性趨向柔軟,由單向趨向雙向,由一維趨向多維,由單一用途趨向多用途,由單一趨向複數,由整體趨向分割,由剛性趨向柔軟,由單向趨向雙向,由一維趨向多維,由單一用途趨向多用途,技術系統,任何物品能執行某種機能者，一般稱為,技術系統。,任何技術系統可能由一個或多個次系統,構成。,在,TRIZ,方法論中，最簡單的技術系統是,由兩元件所組成，而必須有一種能量從,一元件作用到那一元,件。,外在系統,系統元件,系統成品,有用功能,有害功能,功能模型分析符號,Altshuller技術系統衝突之類型,技術衝突,(Technical contradictions ),物理衝突,(Physical contradictions ),技術矛盾,系統的幾個元素或參數互為衝突,當一個參數被改善時，另一個參數即變差,系統可以有許多潛藏的技術矛盾,例：動力對照耗油量、重量對照強度,技術衝突代表一系統中兩個子系統間之衝突。,在某一子系統建立有利功能，引起另一子系統產生有害功能。,在某一子系統消除有害功能，引起另一子系統有用功能之損 壞。,強化有用功能或減少有害功能，引起另一子系統或全體系統產生無法接受之併發症。,圖解技術衝突,X,Y,Z,X,Y,Z,X,Y,技術衝突數學模式,型一,型二,型三,(,X Y Z,元件性能參數),技術衝突型態,型一,型二,型三,外殼開洞,元件散熱效能,元件結構強度,液態膠,有洞零件,酸,合金容器,增進,降低,接合,堵塞,裝載,腐蝕,物理矛盾,為某一目的，必須增加技術系統某參數狀態，同時為某一目的，必須降低技術系統該參數狀態。,如溫度,存在於更基本層次的矛盾,例：直尺，又要它長、又要它短,應用分割規則：以時間分割、以空間分割、以尺度分割,溫度低,溫度高,？,矛盾表,不希望的結果,要改變的特性,最常用的創新原則,12,3,21,7,1.移動件重量,21.動力,2.固定件重量,22.能源浪費,3.移動件長度,23.物質浪費,4.固定件長度,24.資訊喪失,5.移動件面積,25.時間浪費,6.固定件面積,26.物料數量,7.移動件體積,27.可靠度,8.固定件體積,28.量測精確度,9.速度,29.製造精確度,10.力量,30.物體上有害因素,11.張力,壓力,31.有害側效應,12.形狀,32.製造性,13.物體穩定性,33.使用方便性,14.強度,34.可修理性,15.移動物件耐久性,35.適合性,16.固定物件耐久性,36.裝置複雜性,17.溫度,37.控制複雜性,18.亮度,38.自動化程度,19.移動件消耗能量,39.生產性,20.固定件消耗能量,Altshuller,衝突表39個工程參數(,物理或幾何參數,品質或功能參數,負面性質參數,),物理或幾何參數,Weight (1-2),Length (3-4),Area (5-6),Volume (7-8),Speed (9),Force (10),Tension / Pressure (11),Shape (12),Temperature (17),Brightness (18),Power (21),品質或功能參數,Stability of object (13),Strength (14),Duration of action (15-16),Reliability (27),Accuracy of measurement (28),Accuracy of manufacturing (29),Manufacturability (32),Convenience of use (33),Repairability (34),Adaptability (35),Level of automation (38),Capacity / Productivity (39),負面性質參數,Energy spent (19-20),Waste of energy (22),Waste of substance (23),Loss of information (24),Waste of time (25),Amount of substance (26),Harmful factors (30-31),Complexity (36-37),實例討論：燈泡的改良,問題,如何節省用電而不會變暗？,矛盾：要改善耗能量(20)，卻會使亮度變差(18),發明原則：,19：Periodic action,2 ：Extraction,35 ：Transformation properties,32 ：Changing the color,TRIZ,40,發明原理,1. Segmentation,分割,2. Taking out,提鍊,3. Local Quality,局部品質,4. Asymmetry,非對稱性,5. Merging,組合,6. Universality,普遍性,7. Nested doll,重疊放置,8. Anti-weight,配重,9. Preliminary anti-action,事先的平衡動作,10. Preliminary action,事先動作,11. Beforehand cushioning,進一步緩衝,12. Equi potentiality,均衡潛能,13. The other way around,反置,14. Spheroidality,球體化,15. Dynamics,動態性,16. Partial or excessive actions,部份或過量作動,17. Another dimension,移至新的維度,18. Mechanical vibration,機械振動,19. Periodic action,週期性動作,20. Continuity of useful action,利用動作連續性,21. Skipping,急衝,22. Blessing in disguise,轉變害處為利處,23. Feedback,回饋,24. Intermediary,調節器,25. Self-service,自我服務,26. Copying,複製,27. Cheap short-living,以便宜物體取代,28. Mechanics substitution,置換機械系統,29. Pneumatics and hydraulics,氣壓或液壓構造,30. Flexible shells and thin films,可撓性薄板或薄膜,31. Porous materials,使用多孔性材料,32. Color changes,改變顏色,33. Homogeneity,均質性,34. Discarding and recovering,去除且重新產生零件,35. Parameter changes,轉換物體之物理、化學狀態,36. Phase transitions,相變化,37. Thermal expansion,熱膨脹,38. Strong oxidants,使用強氧化劑,39. Inert atmosphere,鈍氣環境,40. Composite material,複合材料,解決物理衝突原則,時間分離：,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.,構造分離,(轉變至上位、次、對立系統)：,NO.5,22.,、NO.1,27、NO.25,6.,改變物質形態,(相變化) ：,NO.13,28,32,35,36,38,39.,與相關,TRIZ40發明原理,TRIZ的40個戲法,空間的轉換,時間的轉換,主體的轉換,作用力的轉換,材料或形態的轉換,環境的轉換,一、空間的轉換,1. 分割,(Segmentation),分割物體為獨立的零件,分割物體成為組合式的物件,增加物體分割的程度,例：組合式傢俱、模組化的電腦組件、木製折尺、可連接成所需長度的花園用水管,1. 分割,分割物體為獨立的零件,1. 分割,分割物體成為組合式的物件,1. 分割,增加物體分割的程度,椿頭的強化,椿頭容易在打擊時因受力不均而破裂。,椿頭分割為砂粒以分散受力。,組合式挖掘爪,挖掘爪的磨損速度不一，更換成本增加。,組合式挖掘爪可以個別更換。,2. 局部特性,(Local Conditions),將相同成份或均質結構的物件或外在環境轉變成不同成份或非均質結構,使物件的各部份有不同的功能,使物體的各部份處於最適合操作的狀況,例：帶橡皮擦的鉛筆,2. 局部特性,將相同成份或均質結構的物件或外在環境轉變成不同成份或非均質結構,2. 局部特性,使物件的各部份有不同的功能,2. 局部特性,使物體的各部份處於最適合操作的狀況,3. 不對稱,(Asymmetry),以不對稱形狀取代對稱形狀,如果一個物體已經不對稱了，增加其不對稱的程度,例：使輪胎靠外的一面更耐磨；用不對稱形狀的漏斗消除架橋現象,3. 不對稱,以不對稱形狀取代對稱形狀,3. 不對稱,如果一個物體已經不對稱了，增加其不對稱的程度,不對稱的刷子,希望刷毛既短而硬，又長而軟。,應用不對稱。,不對稱的漏斗,漩渦使水向外拋，減緩漏水速度。,不對稱的漏水口降低旋渦速度，而增快漏水速度。,不對稱的接腳,接地的電感延遲電路切換的速度。,不對稱的接腳縮短接地線長度，增進電路切換速度。,4. 曲率,(Spheroidality),以曲線取代線性零件，以曲面取代平面，以球體取代立方體,使用滾筒、球、螺旋,以旋轉運動取代線性運動，利用離心力,例：滑鼠用球狀結構將平面動作轉換成向量,4. 曲率,以曲線取代線性零件，以曲面取代平面，以球體取代立方體,4. 曲率,使用滾筒、球、螺旋,4. 曲率,以旋轉運動取代線性運動，利用離心力,比薩盒,平底易因重量而凹陷。,拱形底增加強度和隔熱。,5. 移到新的次元,改變一維的移動或安置方式為二維，改變二維方式為三維,以多層的組合代替單層,傾斜物體或轉移到另一側,利用物體的反面,投射影像到物體的鄰近區域或另一側,5. 移到新的次元,改變一維的移動或安置方式為二維，改變二維方式為三維,5. 移到新的次元,以多層的組合代替單層,5. 移到新的次元,傾斜物體或轉移到另一側,5. 移到新的次元,利用物體的反面,5. 移到新的次元,投射影像到物體的鄰近區域或另一側,礦坑中錯車,礦坑中錯車需要較大空間，崩坑危險增加。,利用吊車由上方錯車。,提高光電池效率,平面光電池因反射作用浪費許多光能。,立體化增加光能吸收效率。,晶圓蝕孔,傳統晶圓蝕孔因孔形為倒錐形，密度較低。,由兩面同時蝕孔，可以增加密度。,立體停船,平面停船太占空間。,立體化可以解決這個問題。,6. 套疊,(Nesting),把物體放在其他物體之內,一個物體可通過另一個物體的孔洞,例：伸縮天線、可堆疊的塑膠椅、內部可儲存筆心的自動鉛筆,6. 套疊,把物體放在其他物體之內,6. 套疊,一個物體可通過另一個物體的孔洞,扭力桿,增加扭轉角度需要增加扭力桿的長度。,套疊可增加扭轉角度一倍而不增加長度。,二、時間的轉換,1. 預先動作,事先完成全部或部份動作,事先準備使物體可及時並在適當的地方作用,例：美工刀片上的溝槽讓使用者可以折斷鈍的刀片；管狀固定劑的施工不美觀，可以改為條狀以便定量,1. 預先動作,事先完成全部或部份動作,1. 預先動作,事先準備使物體可及時並在適當的地方作用,容易拆的石膏模,鋸開石膏模時，容易使病患受傷。,預先安置鋸子在石膏模中。,2. 動態,(Dynamicity),使物體特性或其環境在作業的各階段自動調整以達最佳結果,改變無法移動的物體為可移動或可互換,分割物體為可相對改變位置的元素,例：可撓性的鵝頸管手電筒,2. 動態,使物體特性或其環境在作業的各階段自動調整以達最佳結果,2. 動態,改變無法移動的物體為可移動或可互換,2. 動態,分割物體為可相對改變位置的元素,動態Doping,用離子束在孔內加藥，側壁和底部加藥不均勻。,在過程中移動離子束和晶圓的相對位置，可使加藥效果更均勻。,動態Doping,要做水平面和垂直面的加藥厚度不同。,用兩步驟加藥，每次的壓力和加藥成份不同。原子呈隨機運動，加藥厚度在各方向一致。離子向著晶圓移動，在水平面加藥多。,彈性散熱片,多個晶片常共用一個散熱片。要保証散熱的效果，散熱片必須與每個晶片良好接觸。,散熱片可以分割為適當大小，再用彈性體連接。如此可以使個別散熱片能與晶片接觸良好。,氧化能量的變化,固定的離子能量造成不均勻的介面和瑕疵。,分兩次氧化產生均勻的氧化層。,光罩的成形,光罩成形過程中，溶劑逐漸揮發。會影響光罩的品質。,在低濕度產生光罩，在高濕度環境儲存光罩。,魔術胸罩,3. 周期性動作,以週期性的動作或脈衝取代連續動作,如果已經是週期性的動作，改變它的頻率,在脈衝間暫停以提供額外的動作,例：衝擊式板手比連續施力要好；警告燈以閃光方式比連續亮著更引人注意,3. 周期性動作,以週期性的動作或脈衝取代連續動作,4.事先緩和,(Cushion in Advance),為了補償低可靠性的物體，可事先採取對策,例：為了預防竊賊，商店主人在物品上裝上磁性標籤，為了使客戶能攜出此商品，此磁性板須在收銀台消磁,4.事先緩和,為了補償低可靠性的物體，可事先採取對策,4.事先緩和,為了補償低可靠性的物體，可事先採取對策,5. 預先的反作用力,預先施加反作用力,如果一個物體將受到張力，事先給予反張力,例：預力混凝土柱或地板；安眠藥外覆催吐劑，如果一次吞過量時就會造成嘔吐,5. 預先的反作用力,預先施加反作用力,5. 預先的反作用力,如果一個物體將受到張力，事先給予反張力,6.有效動作的連續,不間斷的完成一個動作，物體所有的零件應該全力作業,移除無益及中間動作,用迴轉運動取代來回運動,例：鑽頭的刀口允許正轉及反轉切削,6.有效動作的連續,不間斷的完成一個動作，物體所有的零件應該全力作業,6.有效動作的連續,移除無益及中間動作,6.有效動作的連續,用迴轉運動取代來回運動,7.急速通過,(Rushing through),高速完成有害或危險的動作,例：為了避免塑膠管變形，以高速切割薄壁塑膠管,7.急速通過,(Rushing through),高速完成有害或危險的動作,7.急速通過,(Rushing through),高速完成有害或危險的動作,三、主體的轉換,1. 抽出,(Extraction),從物體中移除令人不快的零件或屬性,從物體中抽出需要的零件或屬性,例:使用錄音機重製可使鳥被嚇離機場的聲音。此聲音是從鳥叫中分離出來的,28. 更換機械系統,以視覺、聽覺、嗅覺系統取代機械系統,以電場、磁場、電磁場使物體互相影響,更換範疇：不動場和移動場、固定趨向及時改變、從隨意的到結構化的、運用結合了強磁性粒子的場合,例:為了增加金屬和其塗裝的熱塑型材料的結合力，其方式是在金屬施予一個電磁場,13. 倒轉,執行相反的行動，而不要被制式的行動所主導,使物體的可動零件或外在環境固定與不動零件可移動將物體上下顛倒,例:以振動零件的方式來清潔零件取代原先的研磨料,26. 複製,用簡單、便宜的複製品取代複雜、昂貴、易脆、不方便的物體來操作,以光學複製品，光學影像代替一個物體或系統，一個尺度能被用來縮小或放大影像,以紅外線或紫外線複製取代可見光複製,例:物體的高度可由測量它們的陰影面決定,27.便宜壽命短的物體取代,以累積便宜的物體取代昂貴的物體，會危及其它的特性(如:壽命),例:丟棄式尿布、單次使用的捕鼠器,可拋照相機,34.拋棄及再生零件,當物體的功能達成後或無用時把它拋棄或修正(如:拋棄、分解、消散),直接復原已耗盡的零件或物體,例:槍發射後彈殼被彈出；完成功用後火箭推進器被分離,6. 多面性,具備多功能的物件，可消除對其他物體的需求,例:在白天為沙發而在晚上可轉換為床的沙發椅、迷你客貨車坐椅可調整成適合乘坐、睡覺或載貨,22.將害處轉換成益處,利用環境上的有害因素或效應以獲得一個正面的效應,以再加上另一有害因素，移除原有的有害因素,增加有害動作的量直到它停止造成傷害,例:當砂或碎石在冷天運輸時會凝固變硬，同液態氮使它過度凝固使它變脆而可傾倒灌注,24. 中介物,利用一個中間物體去轉換或完成一個動作,暫時地將一個物體和另一個連接在一起以方便將它移除,例:當通電流於液態金屬時為減少能源損失，使用冷的電極和具較低融溶溫度的中間液態金屬,25.自助,使物體能自己完成補充及修護作業,使材料和能源沒有浪費,例:平坦地將研磨料分布到粉碎滾筒上，為防止供給裝置磨損在其表面也放置相同的研磨材料；電焊槍的焊棒被特殊設備向前推進，為簡化此系統，改成焊棒接電流控制的螺線管推進,5. 結合,同質的物體或產生連續作業的物體在空間上加以結合,同質的或連續的作業在時間上加以結合,例:旋轉挖掘機的工作元件具有特別的蒸汽噴嘴以融化並軟化結束的土地,23.回饋,採用回饋,如果回饋已存在，將它反轉,例:檢測輸出壓力以維護水井的水壓，如果壓力太低就打開泵；噪音消除設備抽樣噪音訊號，改變它們的相位並回回去以消除噪音源的效應,藥瓶封口,加熱封口會影響藥質。,用磁性物質加在玻璃瓶口，用電磁感應加熱。加熱超過居量點後磁性消失，即不再加熱。,四、作用力的轉換,18. 機械振動,使物體振動。如果已振動，增加它的頻率，甚至可達到超音速,利用共振頻率,使用壓力振動取代機械振動；運用電磁場與超音波振動連結,例:以振動手術刀取代傳統手鋸；振動鑄造模以改善流動特性,16.局部或過度的動作,如果不易獲得100期望效果，作得多一點或少一點可大大地簡化問題,例:以浸塗方式對汽缸進行塗裝，可是上了太多漆。多餘的漆可以快速旋轉圓柱體將它除去；為了從儲藏櫃均勻卸下金屬粉末，貯藏器有一特殊的內藏漏斗，它可持續保持滿溢狀態以提供幾乎固定的壓力,29. 運用氣壓或水力,以氣體或液體取代一個物體的固體零件一這些零件能用空氣或水面膨脹或用空氣或流體靜力的緩衝墊。,例:使用氣泡封套或類似泡沫的材料運送易碎產品。,防止噴嘴磨損,用於打磨的顆粒的高速噴嘴很容易磨損。,使用環狀噴射氣流來加速粒子，可以保護噴嘴。,適應性推土刀,推土刀上累積的土塊和摩擦力耗費能源。,彈性膜片上的孔在受壓時打開，使土塊與膜片隔離，減少磨擦力。,產生脈動氣流,脈動空氣的冷卻效果較穩定氣流更好。,利用對稱流道的振動效果產生脈動氣流。,提把,硬的提把不夠舒適。,用水充填的提把可以配合手形自動調整。,太陽能電池降溫,僅靠反面的散熱片，降溫效果不足。,浸泡在流動的透明液體中，降溫效果最好。,8. 平衡力,為了補償物體的重量可連接另一個具有舉升力的物體。,為了補償物體的重量可和環境提供之空氣動力或水力互動。,例:水翼船、跑車擾流板,浮力支撐,高負荷的輸送帶的支撐容易損壞。,利用浮力改進支撐對震動的吸收能力和耐用性。,液體減緩撞擊力,反應器充填陶瓷圈時，因為投入之撞擊力大，容易打破。,充滿液體時可以減緩下沈速度。,吊起沈船,沈船用繩索吊起，不穩定且容易破壞船體。,用保麗龍球灌入船身，使它自行浮起，既安全又有效。,12.等位性,改變工作的狀況那麼物體就不需被舉起降低,例:工人在地溝更換汽車引擎機油(昂貴的升降設備就不需要了),使晶圓懸空,高溫(1500,C)處理晶圓時，任何接觸都會造成污染。,用空氣浮力使晶圓懸空漂浮,五、材料或形態的轉換,35.變化物理或化學狀態,改變物體各種狀態、密度、濃度、彈性、溫度,例：在一個易碎的物質，其螺旋狀的表面由兩個螺旋彈簧作成有彈性的物體，以控制螺旋嵌入的過程,32. 改變顏色,改變一個物體或它周圍事物的顏色,改變一個物體或它周圍事物的透明程度,使用顏色添加劑去觀察不易看到的物體或過程,如果此種添加劑已被使用，可再運用發光追蹤元素,例:使用透明繃帶，不須將包紮除去就能檢查傷口,40.合成材料,以合成材料取代同質材料,例:軍機機翼為了高強度和低重重以塑膠與碳纖維的合成材料製造,30.彈性膜或薄膜,以彈性膜及薄膜更換原來的構造,以純淨的薄膜將物體和外界環境隔離,例:將聚乙烯噴在植物的葉子上以阻止因蒸發而失水。經過一會兒，聚乙烯變硬，植物生長改善很多，因為聚乙烯膜比水汽更透氧。,31.使用多孔材料,使物體多孔化或使用附加多孔元件的物體(嵌入件，蓋等),假如物體有許多孔，則預先填充物質,例:為了避免對機器的冷卻，有些機器的零件被填塞多孔的物質(多孔的粉鋼)浸在冷卻液體，當機器運作時會汽化，提供暫時冷卻。,36.相的萬變,在物質的相的轉變過程中實現一個有效的成長。例如，在體積改過程中可釋放熱量或吸收熱量,例:為了控制強化導管的膨脹，將其充滿水並冷列冰點,37.熱膨脹,運用熱使材料膨脹或收縮,使用具有不同熱膨脹係數的材料,例:將雙金屬板和溫室屋頂窗戶連接以控制其開閉。當溫度改變，雙金屬板就彎曲使窗口打開或關閉,33.同質性,使物體的相互作用得自於相同材料或接近其行為的材料,例:研磨粒供給裝置約表面是由通過供給裝置的相同材料所製成一允許此表面能持續復原而不會磨耗,六、環境的轉換,39. 惰性環境,以非活性環境取代正常環境,在其空中完成過程,為預防棉花儲存時著火，在運輸過程中以鈍氣處理,油槽切割,切割油槽時餘氣會引起爆炸。,加入乾冰。,38.使用強氧化劑,以加濃空氣取代正常空氣,以氧氣取代加濃空氣,在空氣或氧氣中進行離子化,使用氧離子,例:為了從火炬中得到更多的熱量，以氧氣取代大氣中的空氣,物理矛盾,空間分割,局部最佳化,分割整體為部份,練習,表面處理槽,處理程序要熱：加快反應進行,處理程序要冷：避免化學物沈積,解決方案？,練習,虎鉗要夾緊形狀奇特的物件很困難,夾持面要平：夾住形狀單純的物品,夾持面要不平：夾住形狀奇特的物品,解決方案？,時間分割,不同的時間有不同的性質,練習,電線披覆設備,導線通過時要熱：使漆附著,導線不動時要冷：避免漆烤乾凝固,解決方案？,物場分析,(Substance-Field Analysis),物場分析是TRIZ的一項工具，,可分析並改進技術系統的功能,技術系統功能的物-場模型,技術系統的目的是執行功能(function)。它的基本組成包括兩個物質(Substance)和它們之間的作用力，稱為場(Field)。場是產生作用力的一種能量。技術系統的功能模型可以用一個完整的物場三角形來表示。,F,S1,S2,物質的種類,材料,工具,零件,人,環境,場的種類,機械,熱,化學,電,磁,舉例一,銑刀切割零件,機械力,銑刀,零件,舉例二,吸塵器清潔地毯,機械力,地毯,吸塵器,舉例三,人油漆牆壁,化學力,牆壁,人,物場模型的可能狀況,需要的效果沒有發生：例如，爐壁沒有冷卻功能因而過熱,產生有害的效果：例如，爐壁因生火而過熱,需要的效果不足：例如，爐壁過熱，冷卻功能不足,圖形表示方式,符號,意義,需要的效果,不足的效果,有害的效果,模型問題一,需要的效果沒有產生，表示模型缺少一至兩個元件,S2,S1,解決方案,增加需要的元件，完成物場三角形,F,S2,S1,舉例,一個液體(S1)含有空氣泡(S2)，增加離心力(F)可以分離空氣泡,模型問題二,模型的三個元件都在，但是產生有害的效果,F,S2,S1,解決方案一,插入一個物質(S3)，可能是修改後的S1、S2或兩者，用來阻隔有害的效果,F,S2,S1,S3,舉例,要增加辦公室的穩密性，窗玻璃改為磨砂玻璃,解決方案二,增加另一個場(F2)，用來平衡產生有害效果的場。需要評估各種力場,F2,F,S2,S1,舉例,要避免零件在加工時彎曲，增加一個相對的力,模型問題三,模型的三個元件都在，但是需要的效果不足,F,S2,S1,解決方案一,改用新的場(F2)或場和物質(F2+S3)來代替原有的場(F1)或場和物質(F1+S1),F,S2,S1,F2,S3,舉例,壁紙很難用刀子刮掉，改用蒸氣,解決方案二,增加一個新的場(F2)來增強需要的效果,F,S2,S1,F2,舉例,要黏合兩個零件時，用夾子幫助固定。,解決方案三,增加新的場(F2)和物質(S3)來加強原有的效果,F1,S2,S1,F2,S3,S1,F1,S2,舉例,用電場使小粒子凝聚，來加強過濾器的效果,練習,電鍍純銅時，少許電解液會留在銅表面的微孔中。若不清除，電解液乾燥時會留下氧化的痕跡，減少產品的外觀和價值。因此通常在儲存之前，要先沖洗表面。但是因為微孔很小，即使用大量的水沖洗，還是會有一些電解液留在微孔中，有無改進的方法？,物場模型,物質：水(S1)，電解液(S2),場：機械力(F),功能問題：效果不足,F,S2,S1,概念一,增加新的場(F2)，來增強清洗的效果,F2,S2,S1,F,S2,S1,F,尋找新的場來增強清洗效果,機械力：利用超音波,熱力：用熱水,化學力：利用溶劑,磁力：磁化水,概念二,增加新的場(F2)和物質(S3)來加強原有的效果,F1,S2,S1,F2,S3,S1,F1,S2,方案,F2：壓力，S3：蒸氣,高壓蒸氣(超過100C)可以深入微孔，強迫清出電解液,F2,S3,S1,F1,S2,物理效應(Effects)資料庫,物質(Substance),檢測(detect),產生(produce),消除(eliminate),移動(move),分離(separate),合併(combine),塑形(form),相變(phase change),累積(accumulate),保存(preserve),場(Field),檢測(detect),產生(produce),累積(accumulate),防止(prevent),參數(Parameter),量測(measure),增加(increase),減少(decrease),穩定(stabilize),改變(change),如何降低,馬達轉速,設計一台旋轉式切削,機器-需具備低轉速,(100rpm)與高動力以,取代一般高轉速3600,rpm之AC馬達,利用齒輪箱,或傳動系統,齒輪箱以適當之尺寸,、重量、轉速、扭力,等加以設計以符合切,削加工之需求,標準問題,標準解答,我的問題,我的解答,TRIZ解題模式,步 驟 名 稱,內 容 說 明,步 驟 名 稱,內 容 說 明,步驟一：確認並說明問題,操作環境,資源需求,主要有利功能,相關有害效應,理想結果,步驟五：,確認與提出所有可能解題概念,利用發明原則提出解題概念,步驟二：,擬定問題,找出技術性之衝突,把多個無法解決技術性之衝突轉化為 物理性之衝突,輸入：以功能方式描述相關之有利或,有害之功能及兩者關係,輸出：問題之敘述,步驟六：,評估解題概念,擬定標準確認理想解題概念,步驟三： 問題敘述之分類,問題敘述將以下列三種方式分類：,解決問題之重要性,改善系統之重要性,問題太一般化而不被考慮,步驟七：實施理想解題概念,工程計算,工程設計,原型製作,系統、產品測試,步驟四： 確認適當發明原則,對每一問題敘述依技術衝突表確認適當發明原則,TRIZ解題程序,發明等級區分,範例:發明原理29-氣壓或液壓,1.問題,惡化,改善,參數1,移動件重量,參數5,移,動,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 :非對稱,目標,:,提升機翼升力,方法:,增加機翼面積,新問題:,機翼重量增加,2.衝突表,3.解答,美國專利,US04648571,範例：自行車座椅設計,目標:,舒適的,座椅,方法:,增加,座椅寬度,新問題:,腳踏動作不方便,惡化,改善,參數12,座椅形狀,參數4,固,定,件,長,度,原理13:反置,使移動件固定固定件移動,原理14 :球體化,原理15 :動態性,分割物體成可相對移動,原理7 :重疊放置,Figure : ABS Sports Dual Action Seat,1.問題,2.衝突表,3.解答,範例:,CNC,刀把設計,問題:,刀把剛性與,定位精度衝突,解決:,引用彈性鋼球,賽車重覆使用自鎖螺帽設計(1),輪圈之理想螺帽設計演進圖,理想化例子,典型自鎖螺帽設計,5.Nylon inserts,6.Non-round nuts,7.Segmented nuts,1.Wire locking,2.Spring washer,3.Double/jams nuts,4.Solutions involving glueing,賽車重覆使用自鎖螺帽設計(,2),Double-nut,:,one to lock the wheel,the other to lock the first nut.,the double nut need to perform two separate tightening operations,The Inventive Principle,Merging,US patent 5,662,443,one nut that thinks it is two,賽車重覆使用自鎖螺帽設計(,3),An article engagable and retainable about a threaded shaft, which,in one embodiment is a self locking nut a first end, an opposing,second end, and a threaded bore with an axial dimension for,receiving the threaded shaft. A plurality of resilient posts,extend along the body member and are inclined inwardly toward,the bore axis to provide a prevailing torque on a threaded shaft,disposed in the threaded bore. A pair of resilient arms with end,portions extend from each resilient post. Each resilient arms is,inclined toward the second end of the body member to provide,a prevailing torque on the threaded shaft disposed in the threaded,bore. The resilient posts and resilient arms contribute to retaining,the body member about the threaded shaft. The lock nut has a,relatively low first installation torque and a relatively consistent,torque performance with reduced statistical spread over several,nut installation and removal cycles, which meet an established,torque specification.,US5662443,賽車重覆使用自鎖螺帽設計(,4),Physical contradiction,:,the axle must hold the wheel,(when the car is in motion),AND,the axle must not hold the wheel,(when we want to remove the wheel).,Inventive Principles,(,separated by,time,):,Dynamics,Preliminary Action,Partial or Excessive Action,No Nut, Dynamics,suggested a solution in which a,shape memory effect material,is used in the axle design.,The,shape memory axle,locks the wheel in place at ambient temperature, and, on application of a localised heat source during the pit-stop,would transition to another ,non-wheel-locking, position.,賽車重覆使用自鎖螺帽設計(,5),谢谢！,如有侵权请及时联系！,本课件由互联网搜集经,中华培训学会,编辑整理。,衷心感谢原创学者的辛勤劳动和无私奉献！,知识在分享中创造价值,智慧在传播中展现意义！,