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TRIZ方法 冲突问题解决解析
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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
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。
時間分割
不同的時間有不同的性質 例题:打桩问题
物理矛盾的解决
例如十字路口交通问题。
主要问题:交通安全事故
解决问题方案
空间分割解决
时间分割解决
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
TRIZ理论对矛盾的分类树
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
自然定律矛盾
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:①一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; ②一种有害性能导致另 一个子系统有用性能的变化; ③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:①一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; ②一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
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。
矛盾矩阵表
不希望的結果……
要 改 變 的 特 性 … …
3 12 21 7
最常用的 創新原則
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。
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。
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。
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。
普通扳手
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:
基本特性 1
2
31
物体产生 有害因素
38
39
改进特性
试图改进的因素 1 参数——No.31“物 2 体产生的有害因素” 变坏的因素—— 29 No.29“制造精度”
制造 精度
04、17 3Leabharlann 、26把它们映射到通用工 程矩阵表上。
美国专利扳手
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。
相关书籍和网站
/ /archives/index.htm /papers/ 《创新设计:TRIZ-发明问题解决理论》檀润华编著 《创新40法:TRIZ创造性解决技术问题的诀窍》黄玉霖, 范怡红译 《技术创新理论(TRIZ)及应用》赵新军编著
1 2 3 4 5 6 7 8 9 运动物体的重量 静止物体的重量 运动物体的长度 静止物体的长度 运动物体的面积 静止物体的面积 运动物体的面积 静止物体的面积 速度 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 39个工程参数 应力与压力 21 功率 形状 22 能量损失 结构的稳定性 23 物质损失 强度 24 信息损失 运动物体耐用时间 25 时间损失 静止物体耐用时间 26 物质或事物的数量 温度 27 可靠性 亮度 28 测试精度 运动物体的能量 29 制造精度 物体外部有害因 静止物体的能量 30 素作用的敏感性 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 物体产生的有害因素 可制造性 可操作性 可维修性 适应性及多用性 装置的复杂性 监控的困难程度 自动化程度 生产率
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。
TRIZ--冲突问题解决方法
Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch
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
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。
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
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。
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、
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。
27 26 31 23 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39×39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。39×39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。