,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,*,TRIZ-冲突问题解决方法,Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch,TRIZ-冲突问题解决方法Teoriya Resheniy,1,TRIZ的起源,TRIZ 理論是由俄國人Genrich Altshuller在1940年代所創。他翻阅世界各種專利達四十萬則，而發現這些發明之後的規律,TRIZ的起源TRIZ 理論是由俄國人Genrich Alt,2,爱迪生,实验发明灯泡用了1600多种金属材料和6000多种非金属材料。碱性电池的发明经历了,50000,多次失败。这一方面反映了爱迪生的勤奋和努力、另一方面也说明传统思维方式试错法的效率低下。,TRIZ理论方法,就是一种将发明从,“困难的”任务,转变为,“简单的”任务,的方法，例如：通过,大幅度减少探索范围,来达到又好、又快、又省的发明目的。,爱迪生实验发明灯泡用了1600多种金属材料和6000多种非,3,矛盾（冲突）,矛盾（冲突）普遍存在于各种产品的设计之中。按传统设计中的折衷法，冲突并没有彻底解决，而是在冲突双方取得折衷方案，或称降低冲突的程度。TRIZ理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突，而产生新的有竞争力的解。设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突是推动产品进化的动力。,创新设计要做的工作就是解决改进设计过程中的各种矛盾，将主要工作聚焦于“矛盾”这一焦点上。,矛盾（冲突）,4,TRIZ理论对矛盾的分类树,自然定律矛盾,矛盾,工程矛盾,社会矛盾,自然矛盾,个性矛盾,组织矛盾,文化矛盾,技术矛盾,物理矛盾,管理矛盾,宇宙定律矛盾,TRIZ理论对矛盾的分类树 自然定律矛盾 矛盾工程矛,5,技术矛盾与物理矛盾,技術矛盾,技术矛盾是指一个作用同时产生有用及有害两种效应，也可指有用效应的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统变坏。技术矛盾常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾，而且总是涉及到两个基本参数：当其中一个得到改进时，另一个变得更差。,三种表现：一个子系统中引入一种有用性能后，导致另一个子系统产,生一种有害性能，或增强了已存在的有害性能；一种有害性能导致另一个子系统有用性能的变化；有用性能的增强或有害性能的降低使另一个子系统或系统变得更加复杂。,例：動力對照耗油量、重量對照強度,物理矛盾,它是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。,两种表现：一个子系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低；一个子系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。,例：直尺，又要它長、又要它短,技术矛盾与物理矛盾技術矛盾,6,技术矛盾与物理矛盾,一般来说，相对于技术矛盾，物理矛盾显得更加尖锐和明显，并且技术矛盾的存在往往隐含着物理矛盾的存在，有时物理矛盾的解决比技术矛盾的解决更容易。如果最终能够准确确定物理矛盾，那么该问题就能够较为容易地解决。在解决实际创新设计问题时，应当努力把问题中所面临的物理矛盾和技术矛盾分析清楚，然后运用相应的解决原理和方法，对症下药，一一解决，最终就能够获得问题的最优解。,技术矛盾与物理矛盾一般来说，相对于技术矛盾，物理矛盾显得更加,7,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個工程參數找不到適合的參數，或在40個創新法則中找不到適合的法則，則必須把技術上的矛盾轉換成物理上的矛盾，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,8,物理矛盾的解决,物理矛盾的解决原理 物理矛盾的解决一直是TRIZ理论研究的重要内容。TRIZ理论的创始人G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空间分离、矛盾特性的时间分离、通过物理作用及化学反应使物质从一种状态过渡到另一种状态等11种解决原理。正确、科学地应用这些原理我们就可以逐步实现对物理矛盾的深入分析和标准化，最终实现物理矛盾的解决。下面介绍四种解决原理。,物理矛盾的解决物理矛盾的解决原理 物理矛盾的解决一直是TRI,9,空間分割,局部最佳化,分割整體為部份,例：测量海底时，将声纳探测器与船体空间分离，用以防止干扰，提高测试精度。,空間分割局部最佳化,10,時間分割,不同的時間有不同的性質,例题：打桩问题,時間分割不同的時間有不同的性質,11,物理矛盾的解决,例如十字路口交通问题。,时间分割解决,空间分割解决,解决问题方案,主要问题：交通安全事故,物理矛盾的解决例如十字路口交通问题。时间分割解决空间分割解决,12,物理矛盾的解决,条件分离,：将水射流条件分离，给予不同的射流速度和压力，即可获得“软”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,整体与局部分离,：采用柔性生产线，以满足大众化和个性化市场需求的不同要求,物理矛盾的解决条件分离：将水射流条件分离，给予不同的射流速度,13,技术矛盾的解决,技术矛盾的解决原理 TRIZ理论总结了39个通用工程参数来描述矛盾。实际应用中，把构成矛盾的双方内部性能用这39个工程参数中的某两个来表示，即把实际工程设计中的技术矛盾转化为标准的技术矛盾，然后运用TRIZ理论中包含的分割、分离、等势性、维数变化、振动原理等40个发明创新原理。同样的，只要正确、科学地应用这些原理，我们就可以逐步实现对技术矛盾的深入分析和标准化，最终实现技术矛盾的解决。,技术矛盾的解决技术矛盾的解决原理 TRIZ理论总结了39个通,14,39,個参数,几何参数：,长度、面积、体积、形状,一般物理参数：,重量、速度、力、应力/压强、温度、光照度,系统参数：,作用于物体的有害因素、物体产生的有害因素,功率参数；,物体的能量消耗、功率,技术参数：,操作时间、可靠性、强度、适用性和通用性、可制造性/可操作性/可维护性、制造精度、设计复杂性、自动化程度、生产率、对象的稳定性,与测量有关的参数：,测量的必要性、测量精度,损失参数：,能量损失、物质损失、信息损失、时间损失,39個参数几何参数：长度、面积、体积、形状一般物理参数：重量,15,40个发明原理,用有限的40条原理来解决无限的发明问题。,阿奇舒勒通过对250万份发明专利的研究发现，大约只有,20左右的专利,才称得上是真正的创新，其它,80的专利,往往早已在其它的产业中出现并被应用过。,阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，,设计者掌握这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能使发明过程更具有可预见性。,为此，阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理。,当前，40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、生物医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。40个发明原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。,40个发明原理 用有限的40条原理来解决无限的发明问,16,40个创新原理及,使用率,排序,编号及原理,使用率,编号及原理,使用率,编号及原理,使用率,01、分割原理,02、抽取原理,03、局部特性原理,04、不对称原理,05、组合原理,06、多功能原理,07、嵌套原理,08、反重力原理,09、预先反作用原理,10、预先作用原理,11、预置防范原理,12、等势原理,13、反向作用原理,14、曲面化原理,15、动态化原理、,3,5,12,24,33,20,34,32,39,2,29,37,10,21,6,16、不足或过度作用原理,17、多维化原理,18、振动原理,19、周期性作用原理,20、有效连续作用原理,21、急速作用原理,22、变害为益原理,23、反馈原理,24、中介原理,25、自服务原理,26、复制原理,27、一次性用品替代原理,28、替代机械系统原理,29、气压与液压结构原理,30、柔性壳体和薄膜结构,16,19,8,7,40,35,22,36,18,28,11,13,4,14,25,31、多孔物质原理,32、改变颜色原理,33、同质原理,34、自弃与再生原理,35、状态和参数变化原理,36、相变原理,37、热膨胀原理,38、强氧化作用原理,39、惰性介质原理,40、复合物质原理,30,9,38,15,1,27,26,31,23,17,40个创新原理及使用率排序编号及原理使用率编号及原理使用率编,17,矛盾矩阵表的组成,阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理有机地联系起来，建立起对应关系，整理成,3939的矛盾矩阵表。,矛盾矩阵的第1行、列为39个通用工程参数的编码，第2行、列分别为39个通用工程参数的名称。但是，,纵行表示要改善的参数，横行表示会恶化的参数。,3939个通用工程参数从行、列两个纬度构成矩阵的方格共1521个，（共有,4269,个解，平均每个方格有2.8个解）在其中,1263,个方格中，均列有几个数字，这几个数字就是由TRIZ推出的解决对应工程矛盾的发明原理的编码。按照编码查“40条发明创造原理”表，即可得到该编码的实际含义。,使用者根据系统中产生矛盾的,2个通用工程参数,，从矛盾矩阵表中直接,查找出化解矛盾的发明原理,，并使用这些原理来,解决问题。,矛盾矩阵表的组成阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理,18,矛盾矩阵表,不希望的結果,要改變的特性,最常用的創新原則,12,3,21,7,矛盾矩阵表不希望的結果要改變的特性最常用的創新原則1,19,利用矛盾矩阵解决问题,问题：常规的扳手，为拧开生锈的螺母非常困难，还经常损坏螺母。,普通扳手,解决这个问题有三个答案：,1）提高制造精度，使扳手内侧和螺母侧面较好吻合；,2）允许扳手的侧面做自我调整，使其与螺母的侧面相符；,3）使用软一些材料做扳手，以使 不损坏螺母。,上述三个答案中的第一个是最切实际的。但如果制造精度越高，工艺性则越差。,利用矛盾矩阵解决问题 问题：常规的扳手，为拧开生锈的螺母,20,利用矛盾矩阵解决问题,根据前面的分析确定了它们之间相应的技术冲突：,试图改进的因素参数No.31“物体产生的有害因素”,变坏的因素No.29“制造精度”,把它们映射到通用工程矩阵表上。,利用矛盾矩阵解决问题 根据前面的分析确定了它们之间相应,21,利用矛盾矩阵解决问题,从矛盾矩阵表可得到,四组数据,，再将这些数据,对照40条创造发明原理表，,即可得到4条推荐的发明原理：,No.04 不对称、No.17 变维、No.34 抛弃和再生、No.26 复制,。,对,No.04,及,No.17,两条发明原理进行深入分析表明，如果扳手工作面与螺母侧面能多点接触，而不只是棱角单点接触，问题就可以得到解决。该设计于1995年在美国获得了专利。,美国专利扳手,利用矛盾矩阵解决问题从矛盾矩阵表可得到四组数据，再将这些数据,22,案例一（练习）,波音公司改进737设计时，需要将使用中的发动机加大功率.功率越大，发动机工作时需要的空气越多，发动机罩的直径随之增大，导致机罩离地面的距离减小，而距离的减小是不允许的，如图所示。上述的改进设计中己出现了一个,技术冲突,，既希望发动机吸人更多的空气，但又不希望发动机罩与地面的距离减少。,思考,：如何利用冲突解决原理来分析与解决这个问题？,案例一（练习）波音公司改进737设计时，需要将使用中的发动机,23,案例二（作业）,结合自己工作岗位，查找存在技术冲突或物理冲突的课题，利用冲突问题解决理论进行分析、解决。,案例二（作业）结合自己工作岗位，查找存在技术,24,相关书籍和网站,http:/www.triz-