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創(chuàng)造性問題解決方法(TRIZ)TheoryforSolvingInventiveProblems創(chuàng)造性問題解決方法(TRIZ)TheoryforSolvTRIZ例題假如沒有吊車,如何將重達一噸的變壓器從一米高的磚臺搬運至地上呢?運用冰,將變壓器移至用冰塊堆疊起與磚臺等高的平臺,冰會融化,變壓器便會逐漸下降。TRIZ例題假如沒有吊車,如何將重達一噸的變壓器從一米高的磚TRIZ的起源TRIZ理論是由俄國人GenrichAltshuller在1940年代所創(chuàng)。他翻閱世界各種專利達四十萬則,而發(fā)現(xiàn)這些發(fā)明之後的規(guī)律TRIZ的起源TRIZ理論是由俄國人GenrichAltTRIZ介紹TRIZ之可用是因為經(jīng)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(fā)將更加有效主要焦點是浮現(xiàn)、了解、強化與刪除矛盾Altshuller已証明發(fā)明可系統(tǒng)化地導出,而不必嘗試錯誤一種系統(tǒng)改良的方法TRIZ介紹TRIZ之可用是因為經(jīng)顯示工程人員所面對的90%TRIZ一種自覺性演化的技術系統(tǒng)和解決工程問題的方法一種消除工程矛盾而不抵消妥協(xié)的工具分享無數(shù)發(fā)明家的知識與經(jīng)驗來增加工程人員知識創(chuàng)造力和解決問題技巧的方法TRIZ一種自覺性演化的技術系統(tǒng)和解決工程問題的方法創(chuàng)新等級對于等級1,Altshuller認為不算是創(chuàng)新,而對于等級5,他認為,“如果一個人在舊的系統(tǒng)還沒有完全失去發(fā)展希望時,就選擇一個完全新的技術系統(tǒng),則成功之路和被社會接受的道路是艱難而又漫長的?,因此發(fā)明幾種增進的改進是更好的策略”,他建議將這兩個等級排除在外,TRIZ工具對于其它三個等級創(chuàng)新作用更大。其中,等級2、3稱為“革新(Innovative)”,等級4稱為“創(chuàng)新(Inventive)”創(chuàng)新等級對于等級1,Altshuller認為不算是創(chuàng)新,正在使用TRIZ的知名公司正在使用TRIZ的知名公司TRIZ的觀念和方法理想性觀念工程系統(tǒng)的進化趨勢技術矛盾與物理矛盾矛盾表創(chuàng)意原則物質(zhì)場分析TRIZ的觀念和方法理想性觀念理想性觀念理想性=有用的機能/有害的機能目的在於將系統(tǒng)的有用機能最大化,同時將有害結(jié)果最小化理想性=FE(expense)(function)理想性觀念理想性=有用的機能/有害的機能理想性=FE(exp最後理想結(jié)果(IFR)四個特性1.消除原系統(tǒng)缺點2.保留原系統(tǒng)之優(yōu)點3.不會使系統(tǒng)復雜化(利用免費或可利用資源)4.不導入新的缺點最後理想結(jié)果(IFR)四個特性1.消除原系統(tǒng)缺點理想性觀念制冰機主要問題:效率低,螺桿內(nèi)的冰可能融合。理想性觀念制冰機主要問題:效率低,螺桿內(nèi)的冰可能融合。理想性觀念水加入冰模冷凍結(jié)冰從冰模中移出冰塊收集保留冰塊運輸冰塊破碎冰塊取出冰塊制冰的主要過程:理想性觀念水加入冰模冷凍結(jié)冰從冰模中移出冰塊收集保留冰塊運輸工程系統(tǒng)的進化趨勢由單一趨向複數(shù)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工程系統(tǒng)的進化趨勢由單一趨向複數(shù)由單一趨向複數(shù)由單一趨向複數(shù)由整體趨向分割由整體趨向分割由剛性趨向柔軟由剛性趨向柔軟由單向趨向雙向由單向趨向雙向由一維趨向多維由一維趨向多維由單一用途趨向多用途例如:手機由單一通話工具變成集通話、游戲機、照相機、MP3、電視、GPS、上網(wǎng)于一體由單一用途趨向多用途例如:手機由單一通話工具變成集通話、游戲影視系統(tǒng)進化電影木偶表演舞臺表演電視計算機筆記本光電顯示?影視系統(tǒng)進化電影木偶表演舞臺表演電視計算機筆記本光電顯示?進化樹例如元素周期表進化樹例如元素周期表矛盾矛盾(沖突)普遍存在于各種產(chǎn)品的設計之中。按傳統(tǒng)設計中的折衷法,沖突并沒有徹底解決,而是在沖突雙方取得折衷方案,或稱降低沖突的程度。TRIZ理論認為,產(chǎn)品創(chuàng)新的標志是解決或移走設計中的沖突,而產(chǎn)生新的有競爭力的解。設計人員在設計過程中不斷的發(fā)現(xiàn)并解決沖突是推動產(chǎn)品進化的動力。創(chuàng)新設計要做的工作就是解決改進設計過程中的各種矛盾,將主要工作聚焦于“矛盾”這一焦點上。矛盾矛盾分類技術矛盾技術矛盾是指一個作用同時產(chǎn)生有用及有害兩種效應,也可指有用效應的引入或有害效應的消除導致一個或幾個子系統(tǒng)變壞。技術矛盾常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的矛盾,而且總是涉及到兩個基本參數(shù):當其中一個得到改進時,另一個變得更差。三種表現(xiàn):①一個子系統(tǒng)中引入一種有用性能后,導致另一個子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害性能,或增強了已存在的有害性能;

②一種有害性能導致另一個子系統(tǒng)有用性能的變化;

③有用性能的增強或有害性能的降低使另一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得更加復雜。例:動力對照耗油量、重量對照強度物理矛盾它是指為了實現(xiàn)某種功能,一個子系統(tǒng)或元件應具有一種特性,但同時出現(xiàn)了與該特性相反的特性。物理矛盾的核心是指對一個物體或系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)有相反的、矛盾的要求。兩種表現(xiàn)①一個子系統(tǒng)中有害性能降低的同時導致該子系統(tǒng)中有用性能的降低;

②一個子系統(tǒng)中有用性能增強的同時導致該子系統(tǒng)中有害性能的增強。例:直尺,又要它長、又要它短矛盾分類技術矛盾矛盾分類一般來說,相對于技術矛盾,物理矛盾顯得更加尖銳和明顯,并且技術矛盾的存在往往隱含著物理矛盾的存在,有時物理矛盾的解決比技術矛盾的解決更容易。如果最終能夠準確確定物理矛盾,那么該問題就能夠較為容易地解決。在解決實際創(chuàng)新設計問題時,應當努力把問題中所面臨的物理矛盾和技術矛盾分析清楚,然后運用相應的解決原理和方法,對癥下藥,一一解決,最終就能夠獲得問題的最優(yōu)解。矛盾分類一般來說,相對于技術矛盾,物理矛盾顯得更加尖銳和明顯TRIZ的問題解決程序當拿到一個問題時,必須先判定這個問題的矛盾點是技術矛盾還是物理矛盾,如果此矛盾點是技術矛盾,則可以使用TRIZ中的「矛盾矩陣」來解決矛盾。從這些被建議的法則利用類比思考的方式可以提供解決矛盾的思考方向。如果在矛盾矩陣中的39個工程參數(shù)找不到適合的參數(shù),或在40個創(chuàng)新法則中找不到適合的法則,則必須把技術上的矛盾轉(zhuǎn)換成物理上的矛盾,再利用時間、空間或尺寸上的分離原理將物理上的矛盾分離,然後使用類比思考的方式求解。TRIZ的問題解決程序當拿到一個問題時,必須先判定這個問題的物理矛盾的解決物理矛盾的解決原理物理矛盾的解決一直是TRIZ理論研究的重要內(nèi)容。TRIZ理論的創(chuàng)始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空間分離、矛盾特性的時間分離、通過物理作用及化學反應使物質(zhì)從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)等11種解決原理。正確、科學地應用這些原理我們就可以逐步實現(xiàn)對物理矛盾的深入分析和標準化,最終實現(xiàn)物理矛盾的解決。下面介紹四種解決原理。物理矛盾的解決物理矛盾的解決原理物理矛盾的解決一直是TRI空間分割局部最佳化分割整體為部份例:測量海底時,將聲納探測器與船體空間分離,用以防止干擾,提高測試精度空間分割局部最佳化時間分割不同的時間有不同的性質(zhì)例題:打樁問題時間分割不同的時間有不同的性質(zhì)物理矛盾的解決例如十字路口交通問題。時間分割解決空間分割解決解決問題方案主要問題:交通安全事故物理矛盾的解決例如十字路口交通問題。時間分割解決空間分割解決物理矛盾的解決條件分離:將水射流條件分離,給予不同的射流速度和壓力,即可獲得“軟”的或“硬”的不同用途的射流,用于洗澡按摩或用作加工手段或武器整體與局部分離:采用柔性生產(chǎn)線,以滿足大眾化和個性化市場需求的不同要求物理矛盾的解決條件分離:將水射流條件分離,給予不同的射流速度技術矛盾的解決技術矛盾的解決原理TRIZ理論總結(jié)了39個通用工程參數(shù)來描述矛盾。實際應用中,把構(gòu)成矛盾的雙方內(nèi)部性能用這39個工程參數(shù)中的某兩個來表示,即把實際工程設計中的技術矛盾轉(zhuǎn)化為標準的技術矛盾,然后運用TRIZ理論中包含的分割、分離、等勢性、維數(shù)變化、振動原理等40個發(fā)明創(chuàng)新原理。同樣的,只要正確、科學地應用這些原理,我們就可以逐步實現(xiàn)對技術矛盾的深入分析和標準化,最終實現(xiàn)技術矛盾的解決。技術矛盾的解決技術矛盾的解決原理TRIZ理論總結(jié)了39個通矛盾表不希望的結(jié)果……要改變的特性……最常用的創(chuàng)新原則123217矛盾表不希望的結(jié)果……要改變的特性……最常用的創(chuàng)新原則12339個參數(shù)物理或幾何參數(shù)品質(zhì)或功能參數(shù)負面性質(zhì)參數(shù)39個參數(shù)物理或幾何參數(shù)40個創(chuàng)意原則空間的轉(zhuǎn)換時間的轉(zhuǎn)換主體的轉(zhuǎn)換作用力的轉(zhuǎn)換材料或形態(tài)的轉(zhuǎn)換環(huán)境的轉(zhuǎn)換40個創(chuàng)意原則空間的轉(zhuǎn)換七十六標準解法與40項原則的關系七十六標準解法與40項原則的關系TRIZ解題模式標準問題標準解答我的解答我的問題TRIZ解題模式標準問題標準解答我的解答我的問題利用矛盾矩陣解決問題

問題:常規(guī)的扳手,為擰開生銹的螺母非常困難,還經(jīng)常損壞螺母。普通扳手解決這個問題有三個答案:1)提高制造精度,使扳手內(nèi)側(cè)和螺母側(cè)面較好吻合;2)允許扳手的側(cè)面做自我調(diào)整,使其與螺母的側(cè)面相符;3)使用軟一些材料做扳手,以使不損壞螺母。上述三個答案中的第一個是最切實際的。但如果制造精度越高,工藝性則越差。利用矛盾矩陣解決問題問題:常規(guī)的扳手,為擰開生銹的螺母利用矛盾矩陣解決問題

根據(jù)前面的分析確定了它們之間相應的技術沖突:試圖改進的因素參數(shù)——No.31“物體產(chǎn)生的有害因素”變壞的因素——No.29“制造精度”把它們映射到通用工程矩陣表上。利用矛盾矩陣解決問題根據(jù)前面的分析確定了它們之間相應矛盾矩陣表從矛盾矩陣表可得到四組數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)對照40條創(chuàng)造發(fā)明原理表,即可得到4條推薦的發(fā)明原理:No.04不對稱、No.17變維、No.34拋棄和再生、No.26復制。對No.04及No.17

兩條發(fā)明原理進行深入分析表明,如果扳手工作面與螺母側(cè)面能多點接觸,而不只是棱角單點接觸,問題就可以得到解決。該設計于1995年在美國獲得了專利。美國專利扳手矛盾矩陣表從矛盾矩陣表可得到四組數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)對照40條物質(zhì)-場模型技術系統(tǒng)的目的是執(zhí)行「功能(Function)」。它的基本組成包括兩個物質(zhì)(Substance)和它們之間的作用力,稱為場(Field)。場是產(chǎn)生作用力的一種能量。技術系統(tǒng)的功能模型可以用一個完整的物場三角形來表示。FS1S2物質(zhì)-場模型技術系統(tǒng)的目的是執(zhí)行「功能(Function)」物質(zhì)-場模型物質(zhì)的種類材料、工具、零件、人、環(huán)境場的種類機械、熱、化學、電、磁物質(zhì)-場模型物質(zhì)的種類物質(zhì)-場模型分類物質(zhì)-場的模型分為四大類,分別是(1)有效且完整的系統(tǒng)。有效且完整的系統(tǒng)是指模型完整且需要的效果有產(chǎn)生,例如吸塵器利用機械力(吸力)來達到清潔地毯的目的。物質(zhì)-場模型分類物質(zhì)-場的模型分為四大類,分別是物質(zhì)-場模型分類(2)未完整的系統(tǒng)。未完整的系統(tǒng)的系統(tǒng)是指需要的效果沒有產(chǎn)生,表示模型缺少一至兩個元件,解決的方式為增加需要的元件,完成物質(zhì)場三角形。例如:一個液體(S1)含有空氣泡(S2),增加離心力(F)可以分離空氣泡。物質(zhì)-場模型分類(2)未完整的系統(tǒng)。未完整的系統(tǒng)的系統(tǒng)是指需物質(zhì)-場模型3)有害的完整系統(tǒng)。有害的完整系統(tǒng)的系統(tǒng)是指模型的三個元件都在,但是產(chǎn)生有害的效果。解決的方式為增加另一個場(F2),用來平衡產(chǎn)生有害效果的場。例如要避免零件在加工時彎曲,增加一個相對的力。物質(zhì)-場模型3)有害的完整系統(tǒng)。有害的完整系統(tǒng)的系統(tǒng)是指模型物質(zhì)-場模型分類(4)不足的完整系統(tǒng)。不足的完整系統(tǒng)是指模型的三個元件都在,但是需要的效果不足。欲解決此不足的完整系統(tǒng)的方法有三,如下說明物質(zhì)-場模型分類(4)不足的完整系統(tǒng)。不足的完整系統(tǒng)是指模型物質(zhì)-場模型改用新的場(F2)或場和物質(zhì)(F2+S3)來代替原有的場(F1)或場和物質(zhì)(F1+S1),如圖31,例如壁紙很難用刀子刮掉,改用蒸氣。物質(zhì)-場模型改用新的場(F2)或場和物質(zhì)(F2+S3)來代替物質(zhì)-場模型增加一個新的場(F2)來增強需要的效果,如圖32,例如要黏合兩個零件時,用夾子幫助固定。物質(zhì)-場模型增加一個新的場(F2)來增強需要的效果,如圖32物質(zhì)-場模型分類增加新的場(F2)和物質(zhì)(S3)來加強原有的效果,如圖33,例如用電場使小粒子凝聚,來加強過濾器的效果。物質(zhì)-場模型分類增加新的場(F2)和物質(zhì)(S3)來加強原有的物質(zhì)-場模型例題:比薩餅粘紙盒問題物質(zhì):S1比薩餅,S2盒子場:F機械場(盒子支撐比薩餅)功能問題:熱比薩餅粘紙盒以及強度問題平底易因重量而凹陷。物質(zhì)-場模型例題:比薩餅粘紙盒問題平底易因重量而凹陷。物質(zhì)-場模型解決思路:添加第三種物質(zhì)既能防粘,強度又要高而成本卻要低,最好是不用添加任何物質(zhì)。1、底部震動一會接觸一會不接觸(時間上解決)2、底盤只有部分接觸(空間上解決)FS1S2拱形底增加強度和隔熱。物質(zhì)-場模型解決思路:添加第三種物質(zhì)既能防粘,強度又要高而成物質(zhì)-場模型例二: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(chǎn)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?物質(zhì)-場模型例二:電鍍純銅時,少許電解液會留在銅表面的微孔中物質(zhì)-場模型首先建立物質(zhì)-場模型解析問題,如圖所示,顯然這是一個「不足的完整系統(tǒng)(Ineffectivecompletesystem)」,此問題將嘗試利用76個標準的解決方法依序考慮套入系統(tǒng)中,找尋並發(fā)展出最適合的解決方式。物質(zhì)-場模型首先建立物質(zhì)-場模型解析問題,如圖所示,顯然這是物質(zhì)-場模型首先考慮76個標準解法中層級一「不改變或少量改變來改良系統(tǒng)」中之「改進不充分系統(tǒng)的性能」此類型問題來尋求解答。在此類型問題的解法中提出了在不改變原來系統(tǒng)組成的情形下,試著加入第三個物質(zhì)(S3)協(xié)助增進功效。因此,在物質(zhì)-場模型嘗試加入一噴嘴來協(xié)助產(chǎn)生高壓水柱以便清洗電解液。物質(zhì)-場模型首先考慮76個標準解法中層級一「不改變或少量改變物質(zhì)-場模型若是上述系統(tǒng)表現(xiàn)仍為一不足的完整系統(tǒng),則接著嘗試利用76個標準解法中層級二「改變系統(tǒng)來改良」中之「轉(zhuǎn)變到復雜的物質(zhì)-場模型」此類型問題來尋求解答。在此類型問題的解法中提出了試著加入一新的場(F2)於系統(tǒng)中協(xié)助增進功效。因此,物質(zhì)-場模型嘗試利用超音波將水轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿∷莸姆绞絹砩钊脬~表面的微孔中以便清洗電解液。物質(zhì)-場模型若是上述系統(tǒng)表現(xiàn)仍為一不足的完整系統(tǒng),則接著嘗試物質(zhì)-場模型另一個可考慮的方案為「改變系統(tǒng)來改良」中之「轉(zhuǎn)變到復雜的物質(zhì)-場模型」此類型問題中,提出了試著嘗試利用增加新的場(F2)和物質(zhì)(S3)來加強原有的效果。因此,物質(zhì)-場模型嘗試利用將常溫水升高至超過100°C以便產(chǎn)生蒸氣,同時利用高壓將其強迫深入銅表面的微孔中,以便清出電解液。物質(zhì)-場模型另一個可考慮的方案為「改變系統(tǒng)來改良」中之「轉(zhuǎn)變相關書籍和網(wǎng)站//archives/index.htm-/archives/index.htm/papers/《創(chuàng)新設計:TRIZ-發(fā)明問題解決理論》檀潤華編著《創(chuàng)新40法:TRIZ創(chuàng)造性解決技術問題的訣竅》黃玉霖,范怡紅譯《技術創(chuàng)新理論(TRIZ)及應用》趙新軍編著相關書籍和網(wǎng)站http://www.triz-journal知識回顧KnowledgeReview祝您成功!知識回顧KnowledgeReview祝您成功!創(chuàng)造性問題解決方法(TRIZ)TheoryforSolvingInventiveProblems創(chuàng)造性問題解決方法(TRIZ)TheoryforSolvTRIZ例題假如沒有吊車,如何將重達一噸的變壓器從一米高的磚臺搬運至地上呢?運用冰,將變壓器移至用冰塊堆疊起與磚臺等高的平臺,冰會融化,變壓器便會逐漸下降。TRIZ例題假如沒有吊車,如何將重達一噸的變壓器從一米高的磚TRIZ的起源TRIZ理論是由俄國人GenrichAltshuller在1940年代所創(chuàng)。他翻閱世界各種專利達四十萬則,而發(fā)現(xiàn)這些發(fā)明之後的規(guī)律TRIZ的起源TRIZ理論是由俄國人GenrichAltTRIZ介紹TRIZ之可用是因為經(jīng)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(fā)將更加有效主要焦點是浮現(xiàn)、了解、強化與刪除矛盾Altshuller已証明發(fā)明可系統(tǒng)化地導出,而不必嘗試錯誤一種系統(tǒng)改良的方法TRIZ介紹TRIZ之可用是因為經(jīng)顯示工程人員所面對的90%TRIZ一種自覺性演化的技術系統(tǒng)和解決工程問題的方法一種消除工程矛盾而不抵消妥協(xié)的工具分享無數(shù)發(fā)明家的知識與經(jīng)驗來增加工程人員知識創(chuàng)造力和解決問題技巧的方法TRIZ一種自覺性演化的技術系統(tǒng)和解決工程問題的方法創(chuàng)新等級對于等級1,Altshuller認為不算是創(chuàng)新,而對于等級5,他認為,“如果一個人在舊的系統(tǒng)還沒有完全失去發(fā)展希望時,就選擇一個完全新的技術系統(tǒng),則成功之路和被社會接受的道路是艱難而又漫長的?,因此發(fā)明幾種增進的改進是更好的策略”,他建議將這兩個等級排除在外,TRIZ工具對于其它三個等級創(chuàng)新作用更大。其中,等級2、3稱為“革新(Innovative)”,等級4稱為“創(chuàng)新(Inventive)”創(chuàng)新等級對于等級1,Altshuller認為不算是創(chuàng)新,正在使用TRIZ的知名公司正在使用TRIZ的知名公司TRIZ的觀念和方法理想性觀念工程系統(tǒng)的進化趨勢技術矛盾與物理矛盾矛盾表創(chuàng)意原則物質(zhì)場分析TRIZ的觀念和方法理想性觀念理想性觀念理想性=有用的機能/有害的機能目的在於將系統(tǒng)的有用機能最大化,同時將有害結(jié)果最小化理想性=FE(expense)(function)理想性觀念理想性=有用的機能/有害的機能理想性=FE(exp最後理想結(jié)果(IFR)四個特性1.消除原系統(tǒng)缺點2.保留原系統(tǒng)之優(yōu)點3.不會使系統(tǒng)復雜化(利用免費或可利用資源)4.不導入新的缺點最後理想結(jié)果(IFR)四個特性1.消除原系統(tǒng)缺點理想性觀念制冰機主要問題:效率低,螺桿內(nèi)的冰可能融合。理想性觀念制冰機主要問題:效率低,螺桿內(nèi)的冰可能融合。理想性觀念水加入冰模冷凍結(jié)冰從冰模中移出冰塊收集保留冰塊運輸冰塊破碎冰塊取出冰塊制冰的主要過程:理想性觀念水加入冰模冷凍結(jié)冰從冰模中移出冰塊收集保留冰塊運輸工程系統(tǒng)的進化趨勢由單一趨向複數(shù)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工程系統(tǒng)的進化趨勢由單一趨向複數(shù)由單一趨向複數(shù)由單一趨向複數(shù)由整體趨向分割由整體趨向分割由剛性趨向柔軟由剛性趨向柔軟由單向趨向雙向由單向趨向雙向由一維趨向多維由一維趨向多維由單一用途趨向多用途例如:手機由單一通話工具變成集通話、游戲機、照相機、MP3、電視、GPS、上網(wǎng)于一體由單一用途趨向多用途例如:手機由單一通話工具變成集通話、游戲影視系統(tǒng)進化電影木偶表演舞臺表演電視計算機筆記本光電顯示?影視系統(tǒng)進化電影木偶表演舞臺表演電視計算機筆記本光電顯示?進化樹例如元素周期表進化樹例如元素周期表矛盾矛盾(沖突)普遍存在于各種產(chǎn)品的設計之中。按傳統(tǒng)設計中的折衷法,沖突并沒有徹底解決,而是在沖突雙方取得折衷方案,或稱降低沖突的程度。TRIZ理論認為,產(chǎn)品創(chuàng)新的標志是解決或移走設計中的沖突,而產(chǎn)生新的有競爭力的解。設計人員在設計過程中不斷的發(fā)現(xiàn)并解決沖突是推動產(chǎn)品進化的動力。創(chuàng)新設計要做的工作就是解決改進設計過程中的各種矛盾,將主要工作聚焦于“矛盾”這一焦點上。矛盾矛盾分類技術矛盾技術矛盾是指一個作用同時產(chǎn)生有用及有害兩種效應,也可指有用效應的引入或有害效應的消除導致一個或幾個子系統(tǒng)變壞。技術矛盾常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的矛盾,而且總是涉及到兩個基本參數(shù):當其中一個得到改進時,另一個變得更差。三種表現(xiàn):①一個子系統(tǒng)中引入一種有用性能后,導致另一個子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害性能,或增強了已存在的有害性能;

②一種有害性能導致另一個子系統(tǒng)有用性能的變化;

③有用性能的增強或有害性能的降低使另一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得更加復雜。例:動力對照耗油量、重量對照強度物理矛盾它是指為了實現(xiàn)某種功能,一個子系統(tǒng)或元件應具有一種特性,但同時出現(xiàn)了與該特性相反的特性。物理矛盾的核心是指對一個物體或系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)有相反的、矛盾的要求。兩種表現(xiàn)①一個子系統(tǒng)中有害性能降低的同時導致該子系統(tǒng)中有用性能的降低;

②一個子系統(tǒng)中有用性能增強的同時導致該子系統(tǒng)中有害性能的增強。例:直尺,又要它長、又要它短矛盾分類技術矛盾矛盾分類一般來說,相對于技術矛盾,物理矛盾顯得更加尖銳和明顯,并且技術矛盾的存在往往隱含著物理矛盾的存在,有時物理矛盾的解決比技術矛盾的解決更容易。如果最終能夠準確確定物理矛盾,那么該問題就能夠較為容易地解決。在解決實際創(chuàng)新設計問題時,應當努力把問題中所面臨的物理矛盾和技術矛盾分析清楚,然后運用相應的解決原理和方法,對癥下藥,一一解決,最終就能夠獲得問題的最優(yōu)解。矛盾分類一般來說,相對于技術矛盾,物理矛盾顯得更加尖銳和明顯TRIZ的問題解決程序當拿到一個問題時,必須先判定這個問題的矛盾點是技術矛盾還是物理矛盾,如果此矛盾點是技術矛盾,則可以使用TRIZ中的「矛盾矩陣」來解決矛盾。從這些被建議的法則利用類比思考的方式可以提供解決矛盾的思考方向。如果在矛盾矩陣中的39個工程參數(shù)找不到適合的參數(shù),或在40個創(chuàng)新法則中找不到適合的法則,則必須把技術上的矛盾轉(zhuǎn)換成物理上的矛盾,再利用時間、空間或尺寸上的分離原理將物理上的矛盾分離,然後使用類比思考的方式求解。TRIZ的問題解決程序當拿到一個問題時,必須先判定這個問題的物理矛盾的解決物理矛盾的解決原理物理矛盾的解決一直是TRIZ理論研究的重要內(nèi)容。TRIZ理論的創(chuàng)始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空間分離、矛盾特性的時間分離、通過物理作用及化學反應使物質(zhì)從一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)等11種解決原理。正確、科學地應用這些原理我們就可以逐步實現(xiàn)對物理矛盾的深入分析和標準化,最終實現(xiàn)物理矛盾的解決。下面介紹四種解決原理。物理矛盾的解決物理矛盾的解決原理物理矛盾的解決一直是TRI空間分割局部最佳化分割整體為部份例:測量海底時,將聲納探測器與船體空間分離,用以防止干擾,提高測試精度空間分割局部最佳化時間分割不同的時間有不同的性質(zhì)例題:打樁問題時間分割不同的時間有不同的性質(zhì)物理矛盾的解決例如十字路口交通問題。時間分割解決空間分割解決解決問題方案主要問題:交通安全事故物理矛盾的解決例如十字路口交通問題。時間分割解決空間分割解決物理矛盾的解決條件分離:將水射流條件分離,給予不同的射流速度和壓力,即可獲得“軟”的或“硬”的不同用途的射流,用于洗澡按摩或用作加工手段或武器整體與局部分離:采用柔性生產(chǎn)線,以滿足大眾化和個性化市場需求的不同要求物理矛盾的解決條件分離:將水射流條件分離,給予不同的射流速度技術矛盾的解決技術矛盾的解決原理TRIZ理論總結(jié)了39個通用工程參數(shù)來描述矛盾。實際應用中,把構(gòu)成矛盾的雙方內(nèi)部性能用這39個工程參數(shù)中的某兩個來表示,即把實際工程設計中的技術矛盾轉(zhuǎn)化為標準的技術矛盾,然后運用TRIZ理論中包含的分割、分離、等勢性、維數(shù)變化、振動原理等40個發(fā)明創(chuàng)新原理。同樣的,只要正確、科學地應用這些原理,我們就可以逐步實現(xiàn)對技術矛盾的深入分析和標準化,最終實現(xiàn)技術矛盾的解決。技術矛盾的解決技術矛盾的解決原理TRIZ理論總結(jié)了39個通矛盾表不希望的結(jié)果……要改變的特性……最常用的創(chuàng)新原則123217矛盾表不希望的結(jié)果……要改變的特性……最常用的創(chuàng)新原則12339個參數(shù)物理或幾何參數(shù)品質(zhì)或功能參數(shù)負面性質(zhì)參數(shù)39個參數(shù)物理或幾何參數(shù)40個創(chuàng)意原則空間的轉(zhuǎn)換時間的轉(zhuǎn)換主體的轉(zhuǎn)換作用力的轉(zhuǎn)換材料或形態(tài)的轉(zhuǎn)換環(huán)境的轉(zhuǎn)換40個創(chuàng)意原則空間的轉(zhuǎn)換七十六標準解法與40項原則的關系七十六標準解法與40項原則的關系TRIZ解題模式標準問題標準解答我的解答我的問題TRIZ解題模式標準問題標準解答我的解答我的問題利用矛盾矩陣解決問題

問題:常規(guī)的扳手,為擰開生銹的螺母非常困難,還經(jīng)常損壞螺母。普通扳手解決這個問題有三個答案:1)提高制造精度,使扳手內(nèi)側(cè)和螺母側(cè)面較好吻合;2)允許扳手的側(cè)面做自我調(diào)整,使其與螺母的側(cè)面相符;3)使用軟一些材料做扳手,以使不損壞螺母。上述三個答案中的第一個是最切實際的。但如果制造精度越高,工藝性則越差。利用矛盾矩陣解決問題問題:常規(guī)的扳手,為擰開生銹的螺母利用矛盾矩陣解決問題

根據(jù)前面的分析確定了它們之間相應的技術沖突:試圖改進的因素參數(shù)——No.31“物體產(chǎn)生的有害因素”變壞的因素——No.29“制造精度”把它們映射到通用工程矩陣表上。利用矛盾矩陣解決問題根據(jù)前面的分析確定了它們之間相應矛盾矩陣表從矛盾矩陣表可得到四組數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)對照40條創(chuàng)造發(fā)明原理表,即可得到4條推薦的發(fā)明原理:No.04不對稱、No.17變維、No.34拋棄和再生、No.26復制。對No.04及No.17

兩條發(fā)明原理進行深入分析表明,如果扳手工作面與螺母側(cè)面能多點接觸,而不只是棱角單點接觸,問題就可以得到解決。該設計于1995年在美國獲得了專利。美國專利扳手矛盾矩陣表從矛盾矩陣表可得到四組數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)對照40條物質(zhì)-場模型技術系統(tǒng)的目的是執(zhí)行「功能(Function)」。它的基本組成包括兩個物質(zhì)(Substance)和它們之間的作用力,稱為場(Field)。場是產(chǎn)生作用力的一種能量。技術系統(tǒng)的功能模型可以用一個完整的物場三角形來表示。FS1S2物質(zhì)-場模型技術系統(tǒng)的目的是執(zhí)行「功能(Function)」物質(zhì)-場模型物質(zhì)的種類材料、工具、零件、人、環(huán)境場的種類機械、熱、化學、電、磁物質(zhì)-場模型物質(zhì)的種類物質(zhì)-場模型分類物質(zhì)-場的模型分為四大類,分別是(1)有效且完整的系統(tǒng)。有效且完整的系統(tǒng)是指模型完整且需要的效果有產(chǎn)生,例如吸塵器利用機械力(吸力)來達到清潔地毯的目的。物質(zhì)-場模型分類物質(zhì)-場的模型分為四大類,分別是物質(zhì)-場模型分類(2)未完整的系統(tǒng)。未完整的系統(tǒng)的系統(tǒng)是指需要的效果沒有產(chǎn)生,表示模型缺少一至兩個元件,解決的方式為增加需要的元件,完成物質(zhì)場三角形。例如:一個液體(S1)含有空氣泡(S2),增加離心力(F)可以分離空氣泡。物質(zhì)-場模型分類(2)未完整的系統(tǒng)。未完整的系統(tǒng)的系統(tǒng)是指需物質(zhì)-場模型3)有害的完整系統(tǒng)。有害的完整系統(tǒng)的系統(tǒng)是指模型的三個元件都在,但是產(chǎn)生有害的效果。解決的方式為增加另一個場(F2),用來平衡產(chǎn)生有害效果的場。例如要避免零件在加工時彎曲,增加一個相對的力。物質(zhì)-場模型3)有害的完整系統(tǒng)。有害的完整系統(tǒng)的系統(tǒng)是指模型物質(zhì)-場模型分類(4)不足的完整系統(tǒng)。不足的完整系統(tǒng)是指模型的三個元件都在,但是需要的效果不足。欲解決此不足的完整系統(tǒng)的方法有三,如下說明物質(zhì)-場模型分類(4)不足的完整系統(tǒng)。不足的完整系統(tǒng)是指模型物質(zhì)-場模型改用新的場(F2)或場和物質(zhì)(F2+S3)來代替原有的場(F1)或場和物質(zhì)(F1+S1),如圖31,例如壁紙很難用刀子刮掉,改用蒸氣。物質(zhì)-場模型改用新的場(F2)或場和物質(zhì)(F2+S3)來代替物質(zhì)-場模型增加一個新的場(F2)來增強需要的效果,如圖32,例如要黏合兩個零件時,用夾子幫助固定。物質(zhì)-場模型增加一個新的場(F2)來增強需要的效果,如圖32物質(zhì)-場模型分類增加新的場(F2)和物質(zhì)(S3)來加強原有的效果,如圖33,例如用電場使小粒子凝聚,來加強過濾器的效果。物質(zhì)-場模型分類增加新的場(F2)和物質(zhì)(S

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