設(shè)計(jì)中的沖突課件

1設(shè)計(jì)中的沖突1、概述2、沖突及其分類3、沖突問題的結(jié)構(gòu)4、技術(shù)沖突的一般化5、技術(shù)沖突的確定方法6、工程實(shí)例21、概述一條馬路要穿過校園，怎樣迫使所有通過該路段的司機(jī)全程都低速行駛？最好的方法就是把兩個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，使它們的缺點(diǎn)都消失方案一、把整個(gè)路段都畫上斑馬線（花費(fèi)少，成效差）方案二、把該地段的道路改成波浪形（Z字形）曲折道路（代價(jià)昂貴，相對(duì)牢靠）在普通的路面上畫上扭曲的斑馬線，是它看起來就像波浪路面上的斑馬線一樣，司機(jī)們大腦中的條件反射精確地產(chǎn)生著作用，達(dá)到價(jià)格和效果上的最優(yōu)結(jié)合3矛盾（沖突）普遍存在于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的折中法，沖突并沒有徹底的解決，而是在沖突雙方去的折中方案，或稱降低沖突的程度。TRIZ理論認(rèn)為發(fā)明問題的核心是解決沖突，未克服沖突的設(shè)計(jì)不是創(chuàng)新設(shè)計(jì)。產(chǎn)品創(chuàng)新的過程就是不斷解決產(chǎn)品所存在沖突的過程，一個(gè)沖突解決后，產(chǎn)品進(jìn)化過程處于停滯狀態(tài)，之后的另一個(gè)沖突解決后，產(chǎn)品移到一個(gè)新的狀態(tài)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中不斷的發(fā)現(xiàn)并解決沖突，是推動(dòng)其走向理想化方向的動(dòng)力5基于TRIZ的分類管理沖突、物理沖突、技術(shù)沖突管理沖突是指為了避免某些現(xiàn)象獲希望得到某些結(jié)果，需要做一些事，但又不知道如何去做。例如：希望提高產(chǎn)品質(zhì)量，又不知如何去提高。在解決管理沖突問題時(shí)，要將管理沖突轉(zhuǎn)化成為物理沖突或者技術(shù)沖突。6技術(shù)沖突與物理沖突技術(shù)沖突：技術(shù)沖突是指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害兩種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間的沖突。技術(shù)沖突出現(xiàn)的幾種情況：

物理沖突：物理沖突是指為了實(shí)現(xiàn)某種功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與該特性相反的特性。物理沖突的核心是指對(duì)一個(gè)物體或系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)有相反的、矛盾的需求。

在一個(gè)子系統(tǒng)中引入一種有用功能，導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能，或加強(qiáng)了已存在的一種有害功能。消除一種有害功能導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)有用功能變壞；有用功能的加強(qiáng)或有害功能的減少使另一個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得太復(fù)雜。一個(gè)子系統(tǒng)中有用功能加強(qiáng)，同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害功能的加強(qiáng)。一個(gè)子系統(tǒng)中有害功能降低，同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用功能的降低。7技術(shù)沖突與物理沖突的區(qū)別與聯(lián)系技術(shù)沖突總是涉及到兩個(gè)基本參數(shù)A與B，當(dāng)A得到改善時(shí)，B變得更差。物理沖突僅涉及系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或部件，而對(duì)該子系統(tǒng)或部件提出了相反的要求。往往技術(shù)沖突的存在隱含物理沖突的存在，有時(shí)物理沖突的解比技術(shù)沖突更容易。從技術(shù)沖突出發(fā)確定物理沖突的核心是確定另一參數(shù)或物體，該參數(shù)或物體控制著技術(shù)沖突的兩個(gè)參數(shù)A與B。8實(shí)例：

用化學(xué)的方法為金屬表面鍍層的過程如下：金屬制品放置于充滿金屬鹽溶液的池子中，溶液中含有鎳、鈷/等金屬元素，在化學(xué)反應(yīng)過程中，溶液中的金屬元素凝結(jié)到金屬制品表面形成鍍層，溫度越高，鍍層形成的速度越快，但溫度高有用元素沉淀到池子底部與池壁的速度也越快。溫度低又大大降低生產(chǎn)率。

。技術(shù)沖突為：兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為生產(chǎn)率(A)與材料浪費(fèi)(B)，加熱溶液使生產(chǎn)率(A)提高，同時(shí)材料浪費(fèi)(B)增加。

轉(zhuǎn)變成為物理沖突，選溫度作為另一參數(shù)(C)。物理沖突可描述為：溶液溫度(C)增加，生產(chǎn)率(A)提高，材料浪費(fèi)(B)增加；反之，生產(chǎn)率(A)降低，材料(B)浪費(fèi)減少：溶液溫度既應(yīng)該高，以提高生產(chǎn)率，又應(yīng)該低，以減少材料消耗。

10（1）點(diǎn)問題在一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部包含一個(gè)物理沖突為點(diǎn)問題。物理沖突是隱含的，但通常是導(dǎo)致問題的根本原因。如在一個(gè)子系統(tǒng)中希望增加一種有用功能UF，但導(dǎo)致一種有害功能HF。（2）對(duì)問題在被兩個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能之間存在一個(gè)技術(shù)沖突為對(duì)問題。表達(dá)方式為：UFn導(dǎo)致或需求HFk（k≠n，k與n為不同的子系統(tǒng)序號(hào)）子系統(tǒng)nUFn子系統(tǒng)kHFk（對(duì)問題）子系統(tǒng)UFHF（點(diǎn)問題）12（5）星型問題當(dāng)一個(gè)子系統(tǒng)的某一功能改善后，另幾個(gè)子系統(tǒng)的功能均變差。如：UFn導(dǎo)致HFk及HFp，UFn又需求Ufl，UFn消除HFm（n≠k≠p≠l≠m）子系統(tǒng)kHFk子系統(tǒng)pHFp子系統(tǒng)lUFl子系統(tǒng)mHFm子系統(tǒng)nUFn（星型問題）145、技術(shù)沖突的確定方法技術(shù)沖突由矛盾雙方所引起，設(shè)參數(shù)A與B代表矛盾雙方圖1中的曲線稱為等設(shè)計(jì)能力曲線。參數(shù)A的選擇可使產(chǎn)品某方面的性能提高，但將使參數(shù)B影響產(chǎn)品另一方面的性能，并使之降低15技術(shù)沖突的傳統(tǒng)解法是在等設(shè)計(jì)能力曲線上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定一折中點(diǎn)作為解TRIZ與折中法不同，在選擇參數(shù)A與B時(shí)，既要使參數(shù)A所影響的質(zhì)量提高，又要使參數(shù)B所影響的質(zhì)量提高，即要消除沖突16物質(zhì)—場(chǎng)系統(tǒng)物質(zhì)—場(chǎng)分析是TRIZ理論進(jìn)行技術(shù)沖突確定的工具，這一工具基于物質(zhì)—場(chǎng)符號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)階段就是要進(jìn)行產(chǎn)品的功能分析并提出原理解，因此對(duì)功能的描述是關(guān)鍵技術(shù)之一功能描述三定律：（1）所有的功能都可分解為三個(gè)基本元件（2）一個(gè)存在的功能必定由三個(gè)基本元件構(gòu)成（3）將三個(gè)相互作用的基本元件有機(jī)的組合將產(chǎn)生一個(gè)功能17組成功能的3個(gè)基本元件分別為兩種物質(zhì)和一種場(chǎng)，這三個(gè)基本原件可用符號(hào)系統(tǒng)來描述，構(gòu)成功能的基本圖形描述，如下圖：其中F為場(chǎng)，S1、S2為物質(zhì)，S1為被動(dòng)元件，S2為主動(dòng)元件，其含義為場(chǎng)F通過物質(zhì)S2作用于物質(zhì)S1并改變物質(zhì)S1例如：人手產(chǎn)生的機(jī)械能（F）驅(qū)動(dòng)牙刷（S2）刷牙（S1）電能（F）驅(qū)動(dòng)車床（S2）車削工件（S1）18后人對(duì)上述的符號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行了發(fā)展，功能圖形表示如下所示：Ftype：場(chǎng)的類型Me—機(jī)械、Th—熱、Ch—化學(xué)、E—電、M—磁、G—重力20一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)往往是多個(gè)支持功能的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中同時(shí)存在有效完整功能及有害功能，如果改善有效完整功能，則可能加劇有害功能的負(fù)面影響，因此，存在技術(shù)沖突系統(tǒng)中同時(shí)存在非有效完整功能及有害功能，如果改善非有效完整功能，則可能加劇有害功能的負(fù)面效應(yīng)，因此，存在技術(shù)沖突216、工程實(shí)例汽車正面碰撞是造成交通事故65%傷亡的原因，很多的轎車安裝有安全氣囊，對(duì)這些轎車所包含的交通事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，安全氣囊每保護(hù)20人，就有1人不能受其保護(hù)而死亡，而且死亡的人中一般身體矮小，如婦女和兒童23對(duì)管理問題進(jìn)行分析后，可將其轉(zhuǎn)為技術(shù)沖突造成這一結(jié)果的原因是：目前的氣囊只保護(hù)了身高的司機(jī)和乘客，對(duì)身材矮小的司機(jī)和乘客可能起傷害作用。進(jìn)一步分析可知，氣囊在完全膨脹后由于表層的彈性可以對(duì)前排司機(jī)和客戶起到保護(hù)作用，但氣囊在膨脹過程中，像一個(gè)剛體，很容易碰到身材矮?。x方向盤近）的司機(jī)和乘客，而使他們受傷。

這樣，我們可以對(duì)系統(tǒng)的沖突重新定義：

24系統(tǒng)名稱：安全氣囊

系統(tǒng)主要功能：保護(hù)前排的司機(jī)和乘客。實(shí)現(xiàn)這一功能的同時(shí)，出現(xiàn)了負(fù)面影響，如圖4氣囊的功能模型所示S1.1：身高的司機(jī)和乘客；S1.2：身材矮小的司機(jī)和乘客；S2：氣囊

FMe：機(jī)械能量場(chǎng)

如果要進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其標(biāo)志是徹底的克服現(xiàn)有設(shè)計(jì)中存在的沖突，即安全氣囊既要保護(hù)身體較高的司機(jī)與乘客，也要保護(hù)身體矮小的司機(jī)與乘客，改進(jìn)后的模型應(yīng)該如圖5所示：26設(shè)計(jì)中應(yīng)改善的特性：減小膨脹時(shí)的功率，消除乘客撞到方向盤（擋風(fēng)玻璃上）的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，在39個(gè)工程參數(shù)中選擇No.15運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)間，和No.31物體產(chǎn)生有害因素作為設(shè)計(jì)參數(shù)。查沖突矩陣得21，39，16，22幾條原理。

27根據(jù)上述原理，得到解決方案如下：No.21緊急行動(dòng)加快而不是減小氣囊膨脹速度，當(dāng)氣囊完全膨脹后，才會(huì)出現(xiàn)乘客與之碰撞的