第四講 創(chuàng)造性思維與方法

創(chuàng)造性思維與方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論TRIZ理論舉例我的一點(diǎn)體會(huì)愛因斯坦想象力比知識(shí)更重要，現(xiàn)實(shí)世界只有一個(gè)，而想象力可以創(chuàng)造千百個(gè)世界。發(fā)明是處處存在的，存在于生活的各個(gè)角落發(fā)明不是高深莫測的，任何人都能有發(fā)明利用同一個(gè)原理可在不同領(lǐng)域和行業(yè)發(fā)明創(chuàng)新關(guān)于發(fā)明創(chuàng)新常規(guī)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新性設(shè)計(jì)常規(guī)設(shè)計(jì)：以成熟結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，運(yùn)用常規(guī)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。創(chuàng)新性設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)中采用新的技術(shù)手段、技術(shù)原理和非常規(guī)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)在于創(chuàng)造約束性包括科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展?fàn)顩r和水平的限制，生產(chǎn)廠家所提出的特定要求和條件，同時(shí)，還涉及環(huán)境、法律、社會(huì)心理、地域文化等因素。多解性汽車車窗的開啟機(jī)構(gòu)等。相對(duì)性設(shè)計(jì)結(jié)論或結(jié)果都是相對(duì)準(zhǔn)確的，而不是絕對(duì)的。工程設(shè)計(jì)的基本特征創(chuàng)造的特征人為的目的性新穎獨(dú)特性社會(huì)價(jià)值性探索性創(chuàng)造活動(dòng)的一般過程準(zhǔn)備期發(fā)現(xiàn)問題，明確創(chuàng)新目標(biāo)，初步分析問題，搜集資料。醞釀期通過思考與試驗(yàn)，對(duì)問題做各種試探性解決。明朗期問題的解決方案明朗。驗(yàn)證期對(duì)新想法進(jìn)行檢驗(yàn)和證明，并完善創(chuàng)造性成果。工程技術(shù)人員的創(chuàng)造力開發(fā)工程技術(shù)人員的創(chuàng)造力構(gòu)成智力因素：觀察力，記憶力，想象力，自控力非智力因素：理想信念、心態(tài)、興趣愛好、性格等靈感－創(chuàng)造的火花心理學(xué)家赫爾姆霍茨“在緊張思考之后，安閑自在的時(shí)刻，靈感就會(huì)到來”愛因斯坦”我相信直覺和靈感“洗碗水的肥皂泡，設(shè)計(jì)出一種制造平板玻璃的新方法如何使科技發(fā)明轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品蘇格蘭鐘表匠貝恩1843年獲得傳真機(jī)的專利，大批量生產(chǎn)在一個(gè)世紀(jì)以后。法則一：這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于開發(fā)它的公司的戰(zhàn)略是必不可少的；法則二：技術(shù)需要提倡者；法則三：技術(shù)對(duì)客戶必須有很高的價(jià)值；法則四：產(chǎn)品方便易用。工程技術(shù)人員的創(chuàng)造力開發(fā)具有創(chuàng)新精神公司的七大秘密

制定明確的創(chuàng)新戰(zhàn)略。超級(jí)面包公司成立班組?；裟犴f爾公司獎(jiǎng)勵(lì)創(chuàng)造力和創(chuàng)新。國際商用機(jī)器公司允許出錯(cuò)。伯克的例子訓(xùn)練創(chuàng)造力：杜邦公司：橫向思考、比喻性思考、正面思考、聯(lián)想觸發(fā)性思考以及抓住和解釋各種夢(mèng)想。駕馭企業(yè)文化。微軟公司有預(yù)見性的創(chuàng)造機(jī)遇。紐克爾鋼鐵公司工程技術(shù)人員的創(chuàng)造力開發(fā)工程技術(shù)人員創(chuàng)造力開發(fā)的注意事項(xiàng)需要掌握創(chuàng)造技法破除束縛，自我突破，調(diào)動(dòng)創(chuàng)造性通過培養(yǎng)訓(xùn)練，提高創(chuàng)造能力分析矛盾是創(chuàng)造的基礎(chǔ)創(chuàng)造性思維定義：反映了事物本質(zhì)屬性和內(nèi)在、外在有機(jī)聯(lián)系，具有新穎的廣義模式的一種可以物化的心理活動(dòng)。特點(diǎn)：獨(dú)創(chuàng)性－燈的開關(guān)，混凝土攪拌車，晶體管（鍺）－電晶體連動(dòng)性－縱向連動(dòng)（摩擦焊）；橫向連動(dòng)（多孔材料），逆向連動(dòng)（法拉第）多向性－不同的角度考慮問題；渡河問題跨越性綜合性創(chuàng)造性思維的類型形象思維與抽象思維形象思維使用反映同類事物一般外部特征的形象；抽象思維使用反映事物本質(zhì)屬性的概念和推理。發(fā)散思維與集中思維以一個(gè)原始解為出發(fā)點(diǎn)，去尋找更多更好的解。這種創(chuàng)造思維稱為發(fā)散式思維，由原始解出發(fā)輻射出多根思維射線，其終點(diǎn)常常是一些創(chuàng)新解。將創(chuàng)造原點(diǎn)抽象化，然后用收斂或發(fā)散的思維模式求解，是一種十分有效的創(chuàng)造思維法則。創(chuàng)造性思維的類型邏輯思維與非邏輯思維邏輯思維－分析，綜合，歸納，演繹；非邏輯思維－聯(lián)想，想象，直覺，靈感直達(dá)思維與旁通思維

相互補(bǔ)充創(chuàng)造性思維的障礙用6根火柴擺出4個(gè)正三角形；用4根火柴擺出“田”字。創(chuàng)造性思維的七大障礙障礙1：對(duì)創(chuàng)造性作出錯(cuò)誤的假設(shè)障礙2：相信只有一個(gè)答案障礙3：孤立的考察問題障礙4：遵循規(guī)則障礙5：消極的思想障礙6：逃避風(fēng)險(xiǎn)障礙7：避免多種情況創(chuàng)造技法的基本原理主動(dòng)原理刺激原理希望原理環(huán)境原理多多益善原理壓力原理包括：自然壓力、社會(huì)壓力、經(jīng)濟(jì)壓力、工作壓力、自我壓力創(chuàng)造法則綜合法則－先進(jìn)技術(shù)成果綜合；多學(xué)科綜合（如電子計(jì)算機(jī)）；新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)綜合（如數(shù)控機(jī)床）；自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)綜合。還原法則－森秋廣用乙烯液代替橡膠液，制造口香糖。對(duì)應(yīng)法則－相似、對(duì)比、接近對(duì)應(yīng)聯(lián)想。飛機(jī)和潛艇。換元法則－探測高能粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，“氣泡室”的發(fā)明。移植法則－旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明，是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)原理移植到發(fā)動(dòng)機(jī)，用三角活塞代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞，實(shí)現(xiàn)燃?xì)饽芰康淖儞Q，這一發(fā)明綜合地運(yùn)用了換元與移植思維法則。

離散法則－眼鏡。強(qiáng)化法則－刀具，噴丸處理。創(chuàng)造法則迂回法則組合法則－主體附加，異類組合，同物組合（子母燈），重組逆反法則仿形法則群體法則。美國紐約布朗克高級(jí)理科中學(xué)創(chuàng)造性設(shè)計(jì)方法激智會(huì)法德爾菲法635法5W2H法（Why?what?who?,when?where?howtodo?howmuch?)設(shè)問法（轉(zhuǎn)化，引伸，變動(dòng)，放大，縮小，顛倒，替代，重組，組合）組合創(chuàng)新法（性能組合，原理組合，功能組合，模塊組合）舉例不同設(shè)計(jì)方法的實(shí)例分析幾個(gè)代表性牙刷發(fā)明專利(與牙刷相關(guān)專利649個(gè))不同設(shè)計(jì)方法的實(shí)例分析設(shè)計(jì)實(shí)例一：薯?xiàng)l加工機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)例二：椰肉加工機(jī)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)實(shí)例一：薯?xiàng)l加工機(jī)的設(shè)計(jì)1、常規(guī)設(shè)計(jì)：2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)：3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)：1、

常規(guī)設(shè)計(jì)方法第一道工序：清洗：設(shè)計(jì)清洗機(jī)。第二道工序：削皮：設(shè)計(jì)削皮機(jī)。紅薯固定，刀旋轉(zhuǎn)，完成削皮的任務(wù)。第三道工序：切片后再切條。需要設(shè)計(jì)清洗、削皮、切條三套設(shè)備，由于紅薯形狀和大小差異很大，控制削皮的厚度較難，導(dǎo)致浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)率也低。刀1、常規(guī)設(shè)計(jì)：2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)思想沒有改變時(shí)，通過計(jì)算機(jī)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，可減少削皮的損失、提高生產(chǎn)率，但仍然不理想。紅薯3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)：清洗粉碎過濾去皮擠壓成型油炸成產(chǎn)品

創(chuàng)新導(dǎo)致加工設(shè)備的改變紅薯泥薯?xiàng)l椰子椰肉刀具

設(shè)計(jì)實(shí)例二：椰肉加工機(jī)的設(shè)計(jì)

1、常規(guī)設(shè)計(jì)：椰子剖開旋轉(zhuǎn)刀具切削結(jié)果不理想2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)思想沒有改變時(shí)，通過計(jì)算機(jī)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，可減少椰肉的損失、提高生產(chǎn)率，但結(jié)果仍然不理想。3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)：注入溶劑，椰肉溶化成汁椰子創(chuàng)造性思維改變了產(chǎn)品加工方法由機(jī)械加工方法到化學(xué)方法生產(chǎn)

舉例二、牙刷

一種具有以不垂直于牙刷頭部的長度方向的彈性條紋的形式存在的彈性口腔衛(wèi)生部件的牙刷頭部。一對(duì)相鄰的條紋最好連接形成“V”形條紋(32A，32B)橫截面。該頭部最好包括可彎曲的連接段(14，15)且可彎曲地牙刷柄部相連接。

2、一種改進(jìn)的牙刷

本發(fā)明涉及一件改進(jìn)的牙刷，包括刷頭(1)、刷頸(2)和手柄(3)，刷頭(1)的形狀被設(shè)計(jì)成一種形似于兩個(gè)字母“U”型的背靠形狀，能夠同時(shí)將上下牙齒清刷到位，“U”型體的兩內(nèi)側(cè)設(shè)置有刷毛，刷毛與刷頭本體形成一定的角度，斜角或垂直安裝，兩側(cè)刷毛相對(duì)牙齒形成一個(gè)80°-50°的夾角，兩側(cè)刷毛與設(shè)置在頂部的頂部刷毛構(gòu)成刷槽(8)；再有刷頭(1)可以設(shè)置成分體刷頭(10)、(11)，(13)、(14)，(15a)和(15b)，利用刷頭與兩個(gè)并排平行的刷頸(2a)和(2b)連接在手柄上的定位能產(chǎn)生一定的彈性，來改變刷槽(8)的寬度。使用時(shí)將牙膏擠在頂部刷毛上，然后將牙刷放入口腔內(nèi)，使上下牙齒置于刷槽(8)內(nèi)，手持手柄(3)來回推動(dòng)即可將牙齒的頂部、內(nèi)、外側(cè)同時(shí)均勻地進(jìn)行清潔。

3、一種光觸媒殺菌牙刷，紫外線指示標(biāo)志

一種光觸媒殺菌牙刷，紫外線指示標(biāo)志，屬于清潔及殺菌技術(shù)領(lǐng)域。目前牙刷本身去污力不大，沒有殺菌功能，需要使用牙膏，刷牙完畢需要浪費(fèi)大量的水清洗，殺菌效果不好。本發(fā)明提供清潔、殺菌、除臭的光觸媒殺菌牙刷。本發(fā)明將牙刷刷毛添加光觸媒，配合紫外線發(fā)射裝置，牙刷就可產(chǎn)生清潔、殺菌、除臭功能。本發(fā)明可減少牙膏用量、減少用水、可隨時(shí)刷牙，產(chǎn)生清潔、殺菌、除臭效果，使用方便、外帶方便。

4、電動(dòng)牙刷

一種電動(dòng)牙刷，包括牙刷身(9)、與牙刷身(9)頂端活動(dòng)扣接的牙刷柄(8)，該牙刷柄(8)的端部與旋轉(zhuǎn)牙刷頭(7)活動(dòng)連接，在所述變速齒輪組偏心機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)牙刷頭(7)之間設(shè)有用以傳遞動(dòng)力的撥桿組件(6)，該撥桿組件(6)的中段套接一防水圈(4)，該防水圈(4)被固定在牙刷身(9)與牙刷柄(8)的接口處；牙刷身(9)內(nèi)腔的馬達(dá)(1)帶動(dòng)所述變速齒輪組的偏心機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，偏心機(jī)構(gòu)撥動(dòng)撥桿組件(6)的一端使撥桿組件(6)以防水圈(4)為支點(diǎn)左右擺動(dòng)，撥桿組件(6)的另一端推動(dòng)旋轉(zhuǎn)刷頭(7)正反向往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的電動(dòng)牙刷其旋轉(zhuǎn)牙刷頭來回旋轉(zhuǎn)的角度較大，因而提高了刷牙效率。

5、一種新型牙刷頭

一種新型牙刷發(fā)明，涉及牙刷的基本領(lǐng)域，提供了嶄新的牙刷頭毛柱結(jié)構(gòu)(12)。本發(fā)明力求解決現(xiàn)有牙刷產(chǎn)品難以方便地，全面地，和高效地清潔所有牙齒表面的問題。本發(fā)明的牙刷頭毛柱結(jié)構(gòu)由四大牙刷毛柱組(32)(50)(74)(84)組成，它們分別用于清潔大小、形狀和位置皆不一的牙齒的不同表面（46)(70)(72)(88)和牙齦(90)按摩?，F(xiàn)有牙刷手柄可與本發(fā)明的牙刷頭(10)結(jié)合生產(chǎn)出新一代的潔齒保健牙刷。6、多運(yùn)動(dòng)牙刷

提供了一種電動(dòng)牙刷。該電動(dòng)牙刷包括一個(gè)具有一個(gè)設(shè)置在其中的馬達(dá)的柄部、一個(gè)具有縱向軸線的頭部和一個(gè)設(shè)置在柄部和頭部之間的頸桿。第一和第二刷毛載體與頭部相連。第一刷毛載體擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。第二刷毛載體在與頭部的縱向軸線大體相同的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)但不旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。馬達(dá)被可操作地連接到第一和第二刷毛載體上。

7、具有牙刷主體和牙膏貯存器的牙刷

根據(jù)本發(fā)明的牙刷由以下部件組成：具有被刷毛(14)覆蓋的牙刷頭部分(12)的牙刷主體(5)，頸部(16)，手柄部件(18)以及能夠插入其中由此能夠取下的牙膏貯存器(10)。牙膏貯存器(10)具有手柄殼部件(22)，隨著牙膏貯存器(10)插入手柄部件(18)中，所述手柄殼部件(22)形成手柄(19)的部分外表面，與牙膏貯存器(10)的充滿程度無關(guān)地，在牙齒清潔期間基本保持其形狀并且將產(chǎn)生的載荷傳遞到牙刷的刷頭上。牙膏貯存器(10)在牙刷主體(5)上安裝，同時(shí)允許牙膏貯存器(10)非常簡單和快捷地取下及打開或插入和封閉。貯存器托架(20)設(shè)有封閉銷(36)，其結(jié)果是隨著牙膏貯存器(10)插入手柄部件(18)，確保牙膏貯存器(10)的密封。隨著牙膏貯存器(10)從手柄部件(18)取下，借助施加給牙膏貯存器(10)上的凹部(52)的壓力，牙膏(26)可以被擠出牙膏貯存器(10)。8、具有漸進(jìn)式直徑刷毛的牙刷

本發(fā)明的牙刷具有臺(tái)階式構(gòu)造，其上部(12)具有約為0.005英寸的均勻直徑，中部(6)具有約為0.006英寸的均勻直徑，底部(18)具有約為0.007英寸的均勻直徑。9、噴氣式保健牙刷

噴氣式保健牙刷的牙刷毛具有清潔牙齒，減少菌斑，儲(chǔ)水作用；噴水孔的水是用來沖漱口腔，使口腔干凈，噴氣孔是用高壓空氣流經(jīng)氣孔，再流經(jīng)水，形成無數(shù)個(gè)小空氣泡，無數(shù)個(gè)小空氣泡崩潰時(shí)，產(chǎn)生很強(qiáng)沖擊波，對(duì)水中和牙齒細(xì)菌來說，這種小空氣泡就像深水炸彈，將它們炸死。同時(shí)無數(shù)個(gè)小空氣泡崩潰時(shí)，產(chǎn)生很強(qiáng)沖擊波，就象許許多多的無形刷子，將污物清洗干凈。噴氣式保健牙刷不僅可以清潔牙齒，消滅細(xì)菌，清除菌斑、牙垢、牙石等，對(duì)牙床具有按摩作用，能促進(jìn)牙齦的血液循環(huán)和淋巴循環(huán)，改善營養(yǎng)及氧的供應(yīng)，有助于組織代謝，使上皮增厚，角化加強(qiáng)，增加抵抗力，使牙齒長得更堅(jiān)固、更健康。10、護(hù)齒式立體牙刷

本發(fā)明公開了一種護(hù)齒式立體牙刷，該牙刷采用與牙齒排列結(jié)構(gòu)一致的刷牙主體及刷體相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，并通過動(dòng)力裝置控制使刷毛緊貼在牙齒的各個(gè)部位運(yùn)動(dòng)，為牙齒的不同部位提供了不同角度、不同強(qiáng)度的清潔，不留死角，全面、徹底地清潔牙齒，提高了刷牙效率；刷牙時(shí)將刷牙主體含入口內(nèi)，前齒咬住長槽內(nèi)的突起，使刷體上的刷毛緊貼牙齒的每個(gè)面，轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄即可，操作簡單、使用方便。11、帶聲音牙刷提供一種令使用者獲得爽快感、趣味等、同時(shí)對(duì)幼兒產(chǎn)生激勵(lì)的具有聲音功能的牙刷。具有通過相應(yīng)于每個(gè)刷牙動(dòng)作而振動(dòng)的接觸端子的振動(dòng)，電源開關(guān)瞬間成為閉合狀態(tài)而產(chǎn)生脈沖的接觸式接點(diǎn)機(jī)構(gòu)(102)和聲音產(chǎn)生裝置(40)。聲音產(chǎn)生裝置(40)包括：對(duì)來自接觸式接點(diǎn)機(jī)構(gòu)(102)的脈沖進(jìn)行加算的計(jì)數(shù)器電路(3)、當(dāng)利用計(jì)數(shù)器電路(3)的脈沖的加算值達(dá)到所定值時(shí)，發(fā)出聲音訊息或歌曲的聲音產(chǎn)生裝置(40)。聲音產(chǎn)生裝置(40)構(gòu)成為相應(yīng)于計(jì)數(shù)器電路(3)的脈沖的加算值不同的到達(dá)值而發(fā)出不同的聲音訊息、歌曲。TRIZ理論-發(fā)明創(chuàng)新的5個(gè)層次第1級(jí)——最小型發(fā)明

指那種在產(chǎn)品的單獨(dú)組件中進(jìn)行少量的變更，但這些變更不會(huì)影響產(chǎn)品系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的情況。該類發(fā)明并不需要任何相鄰領(lǐng)域的專門技術(shù)或知識(shí)。特定專業(yè)領(lǐng)域的任何專家，依靠個(gè)人專業(yè)知識(shí)基本都能做到該類創(chuàng)新。例如以厚度隔離減少熱損失，以大卡車改善運(yùn)輸成本效率等。約占32%32%45%19%4%0.3%0%10%20%30%40%50%發(fā)明創(chuàng)新的5個(gè)層次第2級(jí)——小型發(fā)明

此時(shí)產(chǎn)品系統(tǒng)中的某個(gè)組件發(fā)生部分變化，改變的參數(shù)約數(shù)十個(gè)，即以定性方式改善產(chǎn)品。創(chuàng)新過程中利用本行業(yè)知識(shí)，通過與同類系統(tǒng)的類比即可找到創(chuàng)新方案，如中空的斧頭柄可以儲(chǔ)藏釘子等。約占45%32%45%19%4%0.3%0%10%20%30%40%50%發(fā)明創(chuàng)新的5個(gè)層次第3級(jí)——中型發(fā)明

產(chǎn)品系統(tǒng)中的幾個(gè)組件可能出現(xiàn)全面變化，其中大概要有上百個(gè)變量加以改善，它需利用領(lǐng)域外的知識(shí)，但不需要借鑒其它學(xué)科的知識(shí)。此類的發(fā)明如原子筆、登山自行車、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)等。約占19%0%32%45%19%4%0.3%10%20%30%40%50%發(fā)明創(chuàng)新的5個(gè)層次第4級(jí)——大型發(fā)明

指創(chuàng)造新的事物，需要數(shù)千個(gè)甚至數(shù)萬個(gè)變量加以改善的情境，它一般需引用新的科學(xué)知識(shí)而非利用科技信息，該類發(fā)明需要綜合其它學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的啟發(fā)方可找到解決方案，如內(nèi)燃機(jī)、集成電路、個(gè)人電腦等。低于4%32%45%19%4%0.3%0%10%20%30%40%50%發(fā)明創(chuàng)新的5個(gè)層次第5級(jí)——特大型發(fā)明

主要指那些科學(xué)發(fā)現(xiàn)，一般是先有新的發(fā)現(xiàn)，建立新的知識(shí)，然后才有廣泛的運(yùn)用，如蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)、激光等。低于0.3%0%32%45%19%4%0.3%10%20%30%40%50%傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法第1次猜測第n次猜測第n次排錯(cuò)排錯(cuò)試錯(cuò)法傳統(tǒng)創(chuàng)新與TRIZ創(chuàng)新結(jié)果的比較、解決辦法思維定勢(shì)發(fā)明問題12345678傳統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)散思維“試錯(cuò)法”搜索發(fā)明問題解決辦法TRIZ理論創(chuàng)始者根里奇·阿奇舒勒根里奇?阿奇舒勒G.S.Altshuller

（1926－1998）

是前蘇聯(lián)的一位天才發(fā)明家和創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)家，于1946年創(chuàng)立的TRIZ理論明確指出：一旦我們對(duì)大量的好的專利進(jìn)行分析，提煉出問題的解決模式，我們就能夠?qū)W習(xí)這些模式，從而創(chuàng)造性地解決問題。利用瞬間壓力差可以打破堅(jiān)果的外殼、-如何使人造寶石沿內(nèi)部原有的微裂紋分割？-如何迅速清潔船用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水過濾器？-如何打破核桃的外殼？通過本體論關(guān)系，由“爆米花”找到了解決方案：TRIZ理論的核心思想

TRIZ理論的核心思想包括三個(gè)方面：

第一，無論是一個(gè)簡單的產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)都是遵循客觀規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式；

第二，各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過程的動(dòng)力；

第三，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大數(shù)目的功能。195019601970198019902000解決發(fā)明問題TRIZ軟件(CAI)19401961首次出版書籍《如何學(xué)會(huì)發(fā)明》1959正式提出

ARIZ1946識(shí)別專利定義發(fā)明等級(jí)1956首次發(fā)表文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學(xué)”和技術(shù)進(jìn)化理論1969提出專利評(píng)價(jià)體系1993TRIZ傳到美國并走向世界1977物-場分析效應(yīng)知識(shí)庫90年代初第二代程序軟件198576個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解ARIZ-851980第一個(gè)TRIZ軟件問世21世紀(jì)初出現(xiàn)效應(yīng)知識(shí)庫等第三代軟件1989成立俄羅斯

TRIZ協(xié)會(huì)1995完成增強(qiáng)型

ARIZTRIZ發(fā)展歷程19794個(gè)分離原理

TRIZ理論來源:濃縮數(shù)百萬發(fā)明專利

正是基于這一思想，在Altshuller的帶領(lǐng)下，動(dòng)用前蘇聯(lián)的1500多名專家，經(jīng)過50多年對(duì)數(shù)以百萬計(jì)的專利文獻(xiàn)加以搜集、研究、整理、歸納、提煉和重組,建立起一整套體系化的、實(shí)用的解決發(fā)明問題的理論方法體系——TRIZ（發(fā)明問題解決理論）

2,500,000500,000TRIZ工具39×39矛盾矩陣40個(gè)創(chuàng)新原理發(fā)明等級(jí)及其特征技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則發(fā)明專利庫迄今為止，TRIZ已分析了15,000,000專利有代表性的實(shí)用專利20%20萬→250萬4萬→50萬發(fā)明等級(jí)各個(gè)發(fā)明等級(jí)的特征原始狀況問題來源及解題所需知識(shí)范圍困難程度轉(zhuǎn)換規(guī)律解題后引起的變化課題比例第一級(jí)合理化建議帶有一個(gè)通用工程參數(shù)的課題問題明顯且解題容易；基本專業(yè)培養(yǎng)課題沒有沖突在相應(yīng)工程參數(shù)上發(fā)生顯著變化在相應(yīng)特性上產(chǎn)生明顯的變化80％第二級(jí)適度新型革新帶有數(shù)個(gè)通用工程參數(shù)、有結(jié)構(gòu)模型的課題存在于系統(tǒng)中的問題不明確；傳統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)問題選擇常用的標(biāo)準(zhǔn)模型在作用原理不變的情況下解決了原系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)問題第三級(jí)專利成堆工作量，只有功能模型的課題通常由其他等級(jí)系統(tǒng)和其他行業(yè)的知識(shí)中衍生而來；發(fā)展和集成的創(chuàng)新思想非標(biāo)準(zhǔn)問題利用集成方法解決發(fā)明問題在轉(zhuǎn)變作用原理的情況下使系統(tǒng)成為有價(jià)值的、較高效能的發(fā)明16％第四級(jí)綜合性重要專利有許多不確定的因素，結(jié)構(gòu)和功能模型都無先例的課題來源于不同的知識(shí)領(lǐng)域（全社會(huì)的知識(shí)）；淵博的知識(shí)和脫離傳統(tǒng)概念的能力復(fù)雜問題運(yùn)用效應(yīng)知識(shí)庫解決發(fā)明問題使系統(tǒng)產(chǎn)生極高的效能、并將會(huì)明顯地導(dǎo)致相近技術(shù)系統(tǒng)改變的“高級(jí)發(fā)明”3％第五級(jí)新發(fā)現(xiàn)和基礎(chǔ)性專利沒有最初目標(biāo)，也沒有任何現(xiàn)存模型的課題來源或用途均不確定，（運(yùn)用全人類的知識(shí)）獨(dú)特異常問題科學(xué)和技術(shù)上的重大突破使系統(tǒng)產(chǎn)生突變、并將會(huì)導(dǎo)致社會(huì)文化變革的“卓越發(fā)明”1％發(fā)明等級(jí)及其特征什么是技術(shù)矛盾？由表述系統(tǒng)性能的兩個(gè)參數(shù)所構(gòu)成的矛盾稱之謂技術(shù)矛盾當(dāng)用已知的方法去改善系統(tǒng)的一部分或一個(gè)參數(shù)時(shí)，該系統(tǒng)的其它部分或參數(shù)就要不可容忍地變壞的現(xiàn)象．常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間的矛盾：

1）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；

2）消除一種有害功能導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)有用功能降低；

3）有用功能的加強(qiáng)或有害功能的減少導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復(fù)雜化。矛盾的解決辦法傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是在矛盾雙方取得折中方案，矛盾并沒有徹底克服和解決TRIZ理論的核心是建立了基于消除矛盾的邏輯方法。運(yùn)用通用工程參數(shù)來表述矛盾

，使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中不斷地發(fā)現(xiàn)并解決矛盾，推動(dòng)產(chǎn)品的不斷進(jìn)化，從一個(gè)狀態(tài)進(jìn)化到一個(gè)新的狀態(tài)，向著理想化創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方向推進(jìn)。39個(gè)通用工程參數(shù)的分類幾何參數(shù)：長度、面積、體積、形狀一般物理參數(shù)：重量、速度、力、應(yīng)力/壓強(qiáng)、溫度、光照度系統(tǒng)參數(shù)：作用于物體的有害因素、物體產(chǎn)生的有害因素功率參數(shù)；物體的能量消耗、功率技術(shù)參數(shù)：操作時(shí)間、可靠性、強(qiáng)度、適用性和通用性、可制造性/可操作性/可維護(hù)性、制造精度、設(shè)計(jì)復(fù)雜性、自動(dòng)化程度、生產(chǎn)率、對(duì)象的穩(wěn)定性與測量有關(guān)的參數(shù)：測量的必要性、測量精度損失參數(shù)：能量損失、物質(zhì)損失、信息損失、時(shí)間損失40個(gè)發(fā)明原理

－用有限的40條原理來解決無限的發(fā)明問題。

阿奇舒勒通過對(duì)250萬份發(fā)明專利的研究發(fā)現(xiàn)，大約只有20％左右的專利才稱得上是真正的創(chuàng)新，其它80％的專利往往早已在其它的產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)并被應(yīng)用過。阿奇舒勒?qǐng)?jiān)信發(fā)明問題的原理是客觀存在的，設(shè)計(jì)者掌握這些原理，就可以大大提高發(fā)明的效率、縮短發(fā)明的周期，而且能使發(fā)明過程更具有可預(yù)見性。為此，阿奇舒勒對(duì)大量的專利進(jìn)行研究、分析、總結(jié)、提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40個(gè)發(fā)明原理。當(dāng)前，40個(gè)發(fā)明原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到微電子、生物醫(yī)學(xué)、管理、文化、教育等社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域問題。40個(gè)發(fā)明原理的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致不計(jì)其數(shù)新的專利發(fā)明的產(chǎn)生。40個(gè)發(fā)明原理01、分割原理02、抽出原理03、局部特性原理04、不對(duì)稱原理05、合并原理06、多功能原理07、嵌套原理08、質(zhì)量補(bǔ)償原理09、預(yù)先反作用原理10、預(yù)先作用原理11、預(yù)置防范原理12、等勢(shì)原理13、反向作用原理14、曲面化原理15、動(dòng)態(tài)化原理16、不足或過度作用原理17、多維化原理18、振動(dòng)原理19、周期性作用原理20、有效持續(xù)作用原理21、快速作用原理22、變害為益原理23、反饋原理24、中介物原理25、自助原理26、復(fù)制原理27、一次性用品替代原理28、替換機(jī)械系統(tǒng)原理29、氣壓或液壓結(jié)構(gòu)替代原理30、柔性殼體或薄膜結(jié)構(gòu)原理31、多孔材料原理32、變換顏色原理33、同質(zhì)性原理34、自棄與修復(fù)原理35、改變參數(shù)原理36、相變?cè)?7、熱膨脹原理38、強(qiáng)氧化作用原理39、惰性（或真空）環(huán)境原理40、復(fù)合材料原理01、分割原理將卡車分成牽引車頭和拖車組合家具百葉窗拉圾桶活動(dòng)房屋將物體分割成相互獨(dú)立的部分使物體成為可組合的（易于拆卸和組裝）的部分提高物體的分割程度或分散程度美國陸軍

M270多管火箭炮

發(fā)射中的M270M270反裝甲子母彈攻擊

正在爆裂的M270子母彈將物體分割成相互獨(dú)立的部分；B.提高物體的分割程度或分散程度；矛盾矩陣表的組成阿奇舒勒將39個(gè)通用工程參數(shù)和40條發(fā)明原理有機(jī)地聯(lián)系起來，建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系，整理成39×39的矛盾矩陣表。矛盾矩陣的第1行、列為39個(gè)通用工程參數(shù)的編碼，第2行、列分別為39個(gè)通用工程參數(shù)的名稱。但是，縱行表示要改善的參數(shù)，橫行表示會(huì)惡化的參數(shù)。39×39個(gè)通用工程參數(shù)從行、列兩個(gè)緯度構(gòu)成矩陣的方格共1521個(gè)，在其中1263個(gè)方格中，均列有幾個(gè)數(shù)字，這幾個(gè)數(shù)字就是由TRIZ推出的解決對(duì)應(yīng)工程矛盾的發(fā)明原理的編碼。按照編碼查“40條發(fā)明創(chuàng)造原理”表，即可得到該編碼的實(shí)際含義。使用者根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的2個(gè)通用工程參數(shù)，從矛盾矩陣表中直接查找出化解矛盾的發(fā)明原理，并使用這些原理來解決問題。波音飛機(jī)——引擎整流罩的改造矛盾：改型采用功率更大的引擎，需要有更多的空氣進(jìn)入引擎，使引擎整流罩的直徑增大，但與地面的距離減小了，嚴(yán)重地影響了飛機(jī)的安全分析：“運(yùn)動(dòng)物體的面積”(希望改善的技術(shù)特性)和“運(yùn)動(dòng)物體的尺寸”(惡化的技術(shù)特性)構(gòu)成了一對(duì)技術(shù)矛盾整流罩整流罩建議：創(chuàng)新原理14#曲面化原理 創(chuàng)新原理15#動(dòng)態(tài)化原理 創(chuàng)新原理18#振動(dòng)原理 創(chuàng)新原理4#不對(duì)稱原理

解決方案：應(yīng)用創(chuàng)新原理4，將整流罩改為不對(duì)稱形狀實(shí)例：洗衣機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題的描述：設(shè)計(jì)項(xiàng)目：“綠色”洗衣機(jī)用戶需求：省水、省電、省洗滌劑理想化最終結(jié)果：利用一些高新技術(shù)（比如納米）使衣服不沾污漬而實(shí)現(xiàn)“免洗”定義矛盾減少物質(zhì)的浪費(fèi)是否能達(dá)到原來的效果，即：“物質(zhì)的浪費(fèi)”與“功率”之間的矛盾

“物質(zhì)的浪費(fèi)”“功率”推薦的創(chuàng)新原理推薦原理有用的具體提示應(yīng)用改進(jìn)方案28.替換機(jī)械系統(tǒng)A用感官刺激的方法（光學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)及味覺系統(tǒng)）替代機(jī)械系統(tǒng)用其它系統(tǒng)替代現(xiàn)有的機(jī)械系統(tǒng)18.振動(dòng)B已振動(dòng)的物體，提高其振動(dòng)的頻率至超聲波超聲波振動(dòng)水流把臟污從縫隙中彈出來38.強(qiáng)氧化作用C使用離子氧替代純氧將自來水電解產(chǎn)生活性氧與次氧酸，以溶解衣服上的有機(jī)汗污25.自助B利用廢棄的材料及能源能重復(fù)利用的洗衣水13.反向作用C把通?？梢苿?dòng)部分變?yōu)楣潭ǖ?，把通常固定的部分變?yōu)榭梢苿?dòng)的讓原來轉(zhuǎn)動(dòng)的水流變?yōu)椴粍?dòng)的3.局部特性無效無效合成的改進(jìn)方案及其分析合成改進(jìn)方案：利用水電解與超聲波振蕩相結(jié)合的方式，取代原有電機(jī)拖動(dòng)波輪或滾筒的系統(tǒng)合成改進(jìn)方案的分析：該方案可以避免衣物纏繞，也可降低甚至免用洗滌劑，且洗衣水可以重復(fù)利用，達(dá)到環(huán)保與節(jié)能的功效。從大電流的電機(jī)驅(qū)動(dòng)到電解與振蕩裝置的發(fā)展，符合技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化趨勢(shì)。雖然離理想化最終方案還很遠(yuǎn)，但實(shí)現(xiàn)了省水、省電和省洗滌劑的要求。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化八大法則1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；2、提高理想化法則；3、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則；4、動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則；5、向超系統(tǒng)進(jìn)化法則；6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性法則；7、向微觀級(jí)和場的應(yīng)用進(jìn)化法則；8、向自動(dòng)化方向進(jìn)化法則。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則之一

－S曲線進(jìn)化法則、一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般經(jīng)歷4個(gè)階段，典型的S曲線是描述一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的完整生命周期。當(dāng)一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化完成4個(gè)階段后，必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的技術(shù)系統(tǒng)來替代它，如此不斷的替代。嬰兒期衰退期成長期成熟期技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則之二

－提高理想度法則最理想的技術(shù)系統(tǒng)：“它既不消耗任何資源，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能”（作為物理實(shí)體它并不存在）技術(shù)系統(tǒng)是沿著提高其理想度，向最理想系統(tǒng)的方向進(jìn)化提高理想度法則是所有進(jìn)化法則的基礎(chǔ)。測量金屬腐蝕度的理想方案、

最終理想解利用已有資源去掉容器但能實(shí)現(xiàn)有用功能——盛酸溶液？腐蝕的有害作用自動(dòng)消失傳統(tǒng)設(shè)計(jì)者鉑金容器耗費(fèi)資源耗費(fèi)時(shí)間技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則之三

－子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則技術(shù)系統(tǒng)由多個(gè)實(shí)現(xiàn)各自不同功能的子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則包含著：任何技術(shù)系統(tǒng)中的每一個(gè)子系統(tǒng)都是沿著各自的S曲線進(jìn)化的；組成技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個(gè)子系統(tǒng)都是不同步、不均衡進(jìn)化的；整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化速度取決于系統(tǒng)中發(fā)展最慢的即最不理想的子系統(tǒng)（木桶原理）利用這一法則的知識(shí)，可以