TRIZ發(fā)明創(chuàng)新理論及應用

技術創(chuàng)新的利器—TRIZ目前一頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應TRIZ在世界500強企業(yè)和跨國公司得到廣泛應用

TRIZ在世界500強企業(yè)和跨國公司得到廣泛應用目前二頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應國內(nèi)知名企業(yè)的典型應用船舶系統(tǒng)工程部等702,710，712，713，715等研究所中航601等研究所203等研究所

目前三頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應幾個典型案例—福特汽車公司福特汽車公司：運用TRIZ，得到了28個對“汽車的推力軸承在大負荷時會出現(xiàn)偏移”這一技術難題的解決方案。其中最吸引人的方案是：利用低膨脹系數(shù)的材料制造軸承。目前四頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應幾個典型案例—波音公司

2001年，波音邀請25名前蘇聯(lián)TRIZ專家對波音450名工程師進行了2周的培訓和討論，獲得了重要的技術創(chuàng)新啟示，解決了大量的技術難題。其直接結果：戰(zhàn)勝空客，贏得15億美元的空中加油機訂單。目前五頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應

三星公司以TRIZ為核心，在水原市建立“價值創(chuàng)新計劃”中心。并將TRIZ應用于技術問題解決、產(chǎn)品進化預測、專利對抗和構建企業(yè)文化等四個方面。幾個典型案例—韓國三星目前六頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應目前，TRIZ不僅在工程技術領域發(fā)揮著巨大作用，成為企業(yè)創(chuàng)新的利器，而且已經(jīng)在自然科學、社會科學、管理科學、生物科學等多領域得到了應用。目前七頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點世界范圍內(nèi)的TRIZ效應TRIZ的榮譽超級發(fā)明術20世紀最偉大的發(fā)明前蘇聯(lián)對世界影響最大的三大發(fā)明之一目前八頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介何為TRIZTRIZ的理論體系（謀+略+技巧+套路）TRIZ解決問題的方法和流程TRIZ解決問題的范圍技術矛盾與創(chuàng)新原理物場模型與標準解法簡介TRIZ的預測工具—S曲線和技術系統(tǒng)進化法則目前九頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.1何為TRIZ

TRIZ的名稱由來：TRIZ——發(fā)明問題解決理論，是原俄文字母的縮寫，并按ISO/R9-1968E規(guī)定，轉換成拉丁文的首字母縮寫

ТеорияРешения

Изобретательских

ЗадачTeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch目前十頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.1何為TRIZ上世紀40年代，前蘇聯(lián)科學家阿奇舒勒帶領他的團隊開始了一項偉大的研究，希望找到發(fā)明創(chuàng)造的方法。在研究了250萬份發(fā)明專利后，得出一個驚人的結論：人們解決技術問題的方法很多是重復的。阿奇舒勒一共總結出40種最常用的方法，并起名為40個創(chuàng)新原理。根里奇?阿奇舒勒G.S.Altshuller（1926－1998）目前十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點應用瞬間壓力差原理產(chǎn)生的典型發(fā)明時間表：1945迅速去除青椒籽和蒂的發(fā)明1950迅速剝除松子、葵花籽和花生的殼的發(fā)明1972使鉆石沿內(nèi)部原有的微裂紋分割的發(fā)明1979船用發(fā)動機冷卻水過濾器的快速清潔系統(tǒng)。應用該原理產(chǎn)生的發(fā)明已多達200多種目前十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.1何為TRIZ通過對大量專利的分析，阿奇舒勒得出了以下三條發(fā)現(xiàn)：1.類似的問題與解在不同的工業(yè)及科學領域交替出現(xiàn)?！獎?chuàng)新的規(guī)律性2.技術系統(tǒng)進化的模式在不同的工程及科學領域交替出現(xiàn)?！街?，可以攻玉3.創(chuàng)新所依據(jù)的科學原理往往屬于其他領域。—拓寬思路、打破思維定勢

以上三條即為TRIZ的核心思想目前十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.1何為TRIZ目前十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.2TRIZ的理論體系

謀略技巧方法目前十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點40個發(fā)明原理39個通用工程參數(shù)和矛盾矩陣物理矛盾的分離原理物－場模型分析TRIZ理論簡介2.2TRIZ的理論體系

謀略技巧方法TRIZ的創(chuàng)造性思維：系統(tǒng)思維多屏幕法、智能小人法、金魚法、尺度-時間-成本算子技術系統(tǒng)進化法則最終理想解（IFR）發(fā)明問題的（76個）標準解法發(fā)明問題標準算法物理效應和現(xiàn)象知識庫TRIZ的9大經(jīng)典理論目前十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.3TRIZ解決問題的方法和流程效應知識庫矛盾矩陣76個發(fā)明問題標準解法發(fā)明問題解決程序(ARIZ)理想化技術系統(tǒng)進化法則需求功能/資源分析及矛盾定義物場模型39個通用工程參數(shù)分離原理選擇和描述問題40個發(fā)明原理發(fā)明問題最終解決方案目前十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.3TRIZ解決問題的方法和流程技術矛盾解題流程：目前十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.4TRIZ解決問題的范圍

(1)TRIZ通常不解決技術領域以外的問題；(2)TRIZ不解決技術領域中的5級發(fā)明問題，最適于解決2-4級的發(fā)明問題；(3)TRIZ不解決原始(從無到有)發(fā)明問題；(4)TRIZ不解決與技術規(guī)律無關的思維問題（只講心理活動而與技術規(guī)律無關的問題（頭腦風暴））。補充知識：在TRIZ理論中，阿奇舒勒將發(fā)明劃分為5個等級發(fā)明的等級創(chuàng)新的程度比例舉例一級明確的結果32%水杯，使用隔熱層減少熱量損失二級少量的改進45%帶蓋子的水杯（改進一個組件），737發(fā)動機的不對稱設計三級根本的改進18%保溫杯（改進幾個組件，增加功能），鼠標，圓珠筆四級全新的概念4%內(nèi)燃機、集成電路五級重大的發(fā)現(xiàn)<1%晶體管、電話、飛機、PC（自然界從未有過的東西）目前十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.5技術沖突(矛盾)與創(chuàng)新原理

(1)39個通用工程參數(shù)與技術沖突(2)

40個發(fā)明原理(3)阿奇舒勒矛盾矩陣表(4)運用創(chuàng)新原理解決技術矛盾實例目前二十頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點39個通用技術參數(shù):用來描述技術系統(tǒng)中出現(xiàn)的絕大部分技術沖突的物理參數(shù)、數(shù)學參數(shù)和概括性參數(shù)序號名稱序號名稱序號名稱1運動物體的重量14強度27可靠性2靜止物體的重量15運動物體作用時間28測試精度3運動物體的長度16靜止物體作用時間29制造精度4靜止物體的長度17溫度30物體外部有害因素作用的敏感性5運動物體的面積18光照度31物體產(chǎn)生的有害因素6靜止物體的面積19運動物體的能量32可制造性7運動物體的體積20靜止物體的能量33可操作性8靜止物體的體積21功率34可維修性9速度22能量損失35適應性及通用性10力23物質損失36裝置的復雜性11應力或壓力24信息損失37監(jiān)控與測試的困難程度12形狀25時間損失38自動化程度13結構的穩(wěn)定性26物質或事物的數(shù)量39生產(chǎn)率目前二十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點39個通用技術參數(shù)的屬性分類幾何參數(shù)：長度、面積、體積、形狀一般物理參數(shù)：重量、速度、力、應力/壓強、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、功率技術參數(shù)：操作時間、可靠性、強度、適用性和通用性、可制造性、可操作性、可維護性、制造精度、設計復雜性、自動化程度、生產(chǎn)率、對象的穩(wěn)定性與測量有關的參數(shù)：測量的必要性、測量精度損失參數(shù)：能量損失、物質損失、信息損失、時間損失目前二十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點沖突:為了改善技術系統(tǒng)的某個參數(shù)，導致該技術系統(tǒng)的另一個參數(shù)惡化。兩個參數(shù)之間的沖突:改善A參數(shù)，導致B參數(shù)發(fā)生惡化。TRIZ理論簡介2.5技術沖突(矛盾)與創(chuàng)新原理目前二十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點01分割原理02抽出原理03局部特性原理04不對稱原理05合并原理06多功能原理07嵌套原理08質量補償原理09預先反作用原理10預先作用原理11預置防范原理12等勢原理13反向作用原理14曲面化原理15動態(tài)化原理16不足或過度作用原理17多維化原理18振動原理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復制原理27一次性用品替代原理28替換機械系統(tǒng)原理29氣壓或液壓結構替代原理30柔性殼體或薄膜結構原理31多孔材料原理32變換顏色原理33同質性原理34自棄與修復原理35改變參數(shù)原理36相變原理37熱膨脹原理38強氧化作用原理39惰性環(huán)境原理40復合材料原理40個發(fā)明原理——用有限的40條原理來解決無限的技術沖突問題目前二十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點原理舉例：分割原理（1）

分割物體為獨立的零件分割物體成為組合式的物件增加物體分割的程度例：組合式家具、小包裝的餅干、木制折尺、百葉窗。目前二十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點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房屋將物體分割成相互獨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目前二十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點分割原理舉例：組合式挖掘爪挖掘爪的磨損速度不一，更換成本增加。組合式挖掘爪可以個別更換。目前二十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點分割原理舉例：浮法玻璃玻璃批量生產(chǎn)線上的輥軸傳輸線用盛滿熔化錫的槽子來替代熔化錫玻璃拆卸目前二十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點原理舉例：動態(tài)化原理（15）將一個靜止的物體變?yōu)檫\動的物體；將一個結構剛性的物體變?yōu)槿嵝晕矬w；使系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)的特性。例：帶鉸接的超常公交車（使得公交車的長度可以達到25米，乘客可以達到300人）；加了萬向輪的椅子；活動扳手；人造衛(wèi)星上的天線（形狀記憶合金）；目前二十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點原理舉例：曲面化原理(14)以曲線取代線性零件，以曲面取代平面，以球體取代立方體使用滾筒、球、螺旋以旋轉運動取代線性運動，利用離心力例：滑鼠用球狀結構將平面動作轉換成向量目前三十頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點曲面化原理的應用——比薩盒的設計如何使比薩盒既保溫又可以保證比薩的口感拱形底增加強度和隔熱。不僅可以使比薩盒密封從而保溫，而且由于蒸餾水聚集到盒底避免了影響口感。目前三十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點阿奇舒勒矛盾矩陣表

目前三十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點阿奇舒勒矛盾矩陣表（局部放大）系統(tǒng)惡化的特性(參數(shù))系統(tǒng)改善的特性(參數(shù))運動物體質量靜止物體質量運動物體尺寸速度運動物體質量靜止物體質量運動物體尺寸速度運動物體使用能量制造精度目前三十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例1——波音飛機發(fā)動機整流罩的改造問題描述：為了采用功率更大的引擎，需要有更多的空氣進入引擎，必須使引擎整流罩的直徑增大，但與地面的距離減小了，嚴重地影響了飛機的安全技術沖突分析：“運動物體的面積”(希望改善的技術特性)和“運動物體的尺寸”(惡化的技術特性)是該系統(tǒng)中發(fā)生沖突的兩個參數(shù)。整流罩整流罩目前三十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例1——波音飛機發(fā)動機整流罩的改造39個通用技術參數(shù)39個通用技術參數(shù)創(chuàng)新原理目前三十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點建議：原理14-曲面化原理原理15-動態(tài)化原理原理18-振動原理原理4-不對稱原理最終解決方案：

應用創(chuàng)新原理4，將整流罩改為不對稱形狀案例1——波音飛機發(fā)動機整流罩的改造以曲線取代線性零件，以曲面取代平面，以球體取代立方體使用滾筒、球、螺旋以旋轉運動取代線性運動，利用離心力以非對稱形式替代對稱形式如果對象已經(jīng)是非對稱，增加其非對稱得程度目前三十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進問題描述：紡織印涂工藝過程中，織物要經(jīng)過印涂輥進行印涂。通過特殊的涂敷過程使布料表面產(chǎn)生涂層，因而不再用浸泡織物的方法來產(chǎn)生涂層。系統(tǒng)存在的技術矛盾有：在這個操作中，機器的速度提高了，但是涂層的重量減輕了。我們需要的是一種方法來使我們增加涂敷速度的同時提供足夠的涂層重量。目前三十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進解決思路和關鍵步驟：在生產(chǎn)過程中，我們要求涂敷部件應能完成這樣的操作：增加涂敷速度的同時使織物有足夠厚的涂層。我們利用技術矛盾矩陣來嘗試解決上面提出的問題：矩陣表中，使系統(tǒng)提高的技術特性是：速度；矩陣表中，使系統(tǒng)惡化的技術特性是（矛盾的特性）：可靠性。目前三十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進系統(tǒng)惡化的特性(參數(shù))系統(tǒng)改善的特性(參數(shù))運動物體質量……

速度運動物體質量……可靠性………2711,3527,28目前三十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進11#創(chuàng)新原理：預先防范原理建議：改進過程中，通過事先使用某些對策，來增加物體的可靠性。解決方向：改變織物的物理特性或涂敷物的物理特性，增加相互間的吸附能力。提出的解決方案：①對織物進行化學處理：添加某種化學物質來改進織物的濕面特性，織物增加了對涂敷物的吸附能力，這樣就能保證織物在涂敷速度增加的同時吸附上更多的涂敷物。②對涂敷物進行化學處理：添加某種化學物質，使涂敷物的粘性增加，更利于涂敷物在織物的表面吸附。目前四十頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進35#創(chuàng)新原理：狀態(tài)和參數(shù)變化原理建議：改變物體的各種狀態(tài)參數(shù)，如改變物體的密度，彈性程度或溫度等。解決方向：改變織物的組成或改變涂敷物的物理特性。提出的解決方案：在織物的涂敷過程之前，可應用預熱方法使織物在涂敷過程中吸收涂敷物。預熱方法有利于織物的干燥，也有利于涂敷物的吸收。加熱涂敷物之后，涂敷物的粘度會降低，從而優(yōu)化了涂敷物的流體特性，更利于涂敷物從涂敷部件轉移到織物上。目前四十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進28#創(chuàng)新原理：替換機械系統(tǒng)原理建議：用一個光學系統(tǒng)，聲學系統(tǒng)或氣味的系統(tǒng)來代替機械系統(tǒng)，即更換物質場。解決方向：改變或改善系統(tǒng)的作用場。提出的解決方案：當壓力一定時，如果使用一個更軟一點更富有彈性的橡皮輥，橡皮輥和印輥之間的接觸面積將增加。這將增加織物吸附涂敷物的滯留時間。印輥得到的機械壓力來自捏合輥，捏合輥也可用一個充氣輥來代替，充氣輥是中空的輥，可通過中間充氣或放氣來增加輥的硬度。目前四十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點案例2——紡織工藝流程的改進最終解決方案：

通過理論上的分析,我們利用創(chuàng)新原理28，最終解決了問題，即：使用更軟一點的輥，涂層重量大大增加了，涂敷速度就可以在一定范圍內(nèi)增加。根據(jù)研究結果，改變原來的硬度為90(邵氏硬度)的橡皮輥，取而代之的是硬度為60(邵氏硬度)軟一點的橡皮輥。期望總涂層重量為大約2.50oz./yd2（盎司/平方碼）。以前以30yds./min（碼/分鐘）速度運行涂層重量大約2.35oz./yd2（盎司/平方碼）。改變輥的硬度后，取得了非常滿意的效果，問題得到了有效的解決。目前四十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.6物場模型與標準解法簡介

技術系統(tǒng)的目的是執(zhí)行”

功能”。它的基本組成包括兩個物質(S1,S2)和它們之間的作用力，稱為場(F)。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。物質──是指工程系統(tǒng)中包含的任意復雜級別的體對象

材料：基料、輔料……

工具：流水線、設備、部件（組件）零件……

環(huán)境、人：物－場模型所在的周圍環(huán)境場──是指工程系統(tǒng)中物質之間的相互作用

基本物理場：重力場、電場、磁場、熱場

其它的作用場：機械場、風場、化學場、放射場、生物場、聲場、嗅覺場、……物－場模型──是指工程系統(tǒng)中任意子系統(tǒng)以物質和場的形式，揭示系統(tǒng)的功能機制，描述系統(tǒng)中不同元素間發(fā)生不足的、有害的、過度的和不需要的相互作用（行為）的模型。FS2S1榔頭(功能載體)釘子(功能作用體)

目前四十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.6物場模型與標準解法簡介例1：獵人與狗FS1S2狗獵人聲音不足分析：作用不足解法：引入新的物質S1FS3S2狗狗2獵人F目前四十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點TRIZ理論簡介2.6物場模型與標準解法簡介分析：有害和有用作用同時存在建議：引入第二個場來消除有害作用S1S2F1壓縮空氣和鋼珠管壁S2鋼珠S1例2：防止鋼丸發(fā)送機彎管破損目前四十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點S1S2F1F2壓縮空氣和鋼珠電磁鐵F2鋼珠S1管壁S2給鋼丸發(fā)送機彎管強烈磨損區(qū)添加保護層電磁鐵F2例2：防止鋼丸發(fā)送機彎管破損TRIZ理論簡介2.6物場模型與標準解法簡介目前四十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點韓國浦項：TRIZ在鋼鐵生產(chǎn)中的應用韓國浦項技術研究實驗室J.E.Cho博士在2005年應用TRIZ理論來解決厚板生產(chǎn)中的氧化鐵皮問題。下面簡要介紹一下這個問題的TRIZ解決過程。

目前四十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點韓國浦項：TRIZ在鋼鐵生產(chǎn)中的應用問題描述：

由于寬厚板工藝要求，經(jīng)常出現(xiàn)鋼板在粗軋和精軋之間輥道上來回擺動的現(xiàn)象。由于鋼板“上下表面”熱量散失速度不同，使得鋼板上下表面出現(xiàn)較大的溫差，從而導致鋼板在經(jīng)過ACC（快速冷卻系統(tǒng)）之后出現(xiàn)板形問題。經(jīng)過調(diào)查分析，表面氧化鐵皮厚度是產(chǎn)生鋼板上下表面溫差的主要原因，同時氧化鐵皮厚度不均勻和輥道冷卻水的使用有很大關系。

目前四十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點彎曲的鋼板問題描述:需求:鋼板的上部和下部的溫度差維持在20°C以內(nèi)目前:溫度差50C°鋼板厚度:40~60mm鋼板上部和下部的溫度差引起鋼板彎曲.目前五十頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點韓國浦項：TRIZ在鋼鐵生產(chǎn)中的應用問題分析：

根據(jù)TRIZ理論，這個問題可以形成一個物場模型，即由鋼板、輥道和冷卻水組成的系統(tǒng)，三者分別通過力學模型、溫度模型和化學模型建立相互之間的聯(lián)系。該系統(tǒng)主要功能是水冷卻輥道、輥道搬運鋼板，有害功能是水會產(chǎn)生氧化鐵皮、鋼板保持氧化鐵皮。主要功能和有害功能是相互矛盾的，即如果增強水的冷卻效果，勢必會增加鋼板上下表面氧化鐵皮厚度差，如果為了降低氧化鐵皮厚度差要減少水量，就導致輥道冷卻效果下降，從而產(chǎn)生輥道不轉等設備故障。目前五十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點工藝流程目前五十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點鋼板:以溫度差(TB)的變形率(maxG1_M)目前五十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十七點目