發(fā)明與創(chuàng)新的流程與方法(TRIZ)

創(chuàng)造與創(chuàng)新的流程與方法(TRIZ)宋華明教授、博士生導(dǎo)師Email:

南京理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院

課程材料Freshman1234561引言2TRIZ概述3技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論4創(chuàng)新思維5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理、矛盾矩陣6物理矛盾與別離原理主要內(nèi)容查爾斯.固特異和他的橡膠硫化技術(shù)試錯(cuò)法的典型代表，一生僅做成了這一件事。1引言愛(ài)迪生托馬斯.愛(ài)迪生和他的白熾燈愛(ài)迪生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造燈泡,用了1600多種金屬材料和6000多種非金屬材料，經(jīng)歷了6000屢次失敗。這一方面反映了愛(ài)迪生的勤奮和努力、另一方面也說(shuō)明傳統(tǒng)創(chuàng)造思維方式試錯(cuò)法的效率低下。1引言托馬斯.愛(ài)迪生和他的白熾燈愛(ài)迪生的助手尼古拉.特勒撒說(shuō)：“我非常同情他的工作狀況，如果有一點(diǎn)點(diǎn)理論和計(jì)算能幫助他的話，就將節(jié)省他90%的精力。〞愛(ài)迪生是靠苦干拼出來(lái)的，他是在邊試驗(yàn)邊分析后確定下次試驗(yàn)該怎幺做的。這種方法速度太慢，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)快速開展的需求了。天才靠的是1%的靈感和99%的汗！--ThomasEdison1引言傳統(tǒng)試錯(cuò)法的缺點(diǎn)過(guò)分依賴個(gè)體的心智水平和主觀經(jīng)驗(yàn)，隨意性大，缺乏客觀性，可復(fù)制性差?；靵y、無(wú)序，效率低。1引言傳統(tǒng)試錯(cuò)法問(wèn)題1引言科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造是少數(shù)天才的專利嗎？是他們天才大腦的“直覺(jué)〞、“頓悟〞和“靈感〞的產(chǎn)物嗎？NO!創(chuàng)造能力是可以學(xué)來(lái)的.創(chuàng)造是有運(yùn)算法那么的〔Algorithm〕人類歷史上最有價(jià)值的知識(shí)是方法的知識(shí)。

——笛卡爾科學(xué)創(chuàng)造需要?jiǎng)?chuàng)造方法——龐加來(lái)方法是重要的1引言TRIZ，并不能給你問(wèn)題的答案，但它可以給你指出答案的方向！方法是重要的1引言你可以等待100年獲得靈感，也可以利用這些原理用15分鐘解決問(wèn)題。方法是重要的方法是重要的

掌握TRIZ與不掌握TRIZ的科技人員，他們的創(chuàng)新能力相差幾十倍至幾百倍。分析專利2TIRZ概述2,500,000500,000創(chuàng)造專利庫(kù)迄今為止，TRIZ已分析了9,000,000專利有代表性的實(shí)用專利20%30條物理效應(yīng)和現(xiàn)象應(yīng)用表40條技術(shù)創(chuàng)新原理表48個(gè)創(chuàng)新問(wèn)題解決引導(dǎo)表48*48矛盾矩陣表物場(chǎng)分析與76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解創(chuàng)新工具專利背后的規(guī)律阿奇舒勒〔Altshuller〕2TIRZ概述通過(guò)對(duì)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(wèn)題與解在不同的工業(yè)及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)。

—?jiǎng)?chuàng)新的規(guī)律性2.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的模式在不同的工程及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)。

—他山之石，可以攻玉3.創(chuàng)新所依據(jù)的科學(xué)原理往往屬于其他領(lǐng)域。

—拓寬思路、打破思維定勢(shì)相同的問(wèn)題和解決方案被反復(fù)使用2TIRZ概述

專利背后的規(guī)律科學(xué)效應(yīng)在其所屬領(lǐng)域之外被用來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新2TIRZ概述

專利背后的規(guī)律應(yīng)用瞬間壓力差原理產(chǎn)生的典型創(chuàng)造1945迅速去除青椒的籽和蒂1950迅速剝除松子、葵花籽和花生的殼1972使人造寶石沿內(nèi)部原有的微裂紋分割1979船用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水過(guò)濾器的快速清潔.........應(yīng)用該原理產(chǎn)生的創(chuàng)造多達(dá)200多種??！科學(xué)效應(yīng)科學(xué)效應(yīng)庫(kù)2TIRZ概述專利背后的規(guī)律什么是TRIZ俄文ТеорияРешенияИзобретательскихзадачTeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch英文TheoryofInventiveProblemSolving中文創(chuàng)造問(wèn)題解決理論萃思〔臺(tái)灣〕萃智〔大陸〕2TIRZ概述TRIZ理論的核心思想包括:〔1〕人們?cè)诮鉀Q創(chuàng)造問(wèn)題的實(shí)踐中，遇到的各種矛盾以及相應(yīng)的解決方案總是重復(fù)出現(xiàn)。無(wú)論是一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的開展都是遵循著客觀的規(guī)律開展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式。〔2〕技術(shù)系統(tǒng)開展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實(shí)現(xiàn)盡量多的功能。〔3〕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(guò)程的動(dòng)力?！?〕用來(lái)徹底而不是折中解決技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理與方法，數(shù)量并不算多，一般科技人員和有關(guān)方面人員都可以學(xué)習(xí)和掌握?！?〕解決本領(lǐng)域技術(shù)問(wèn)題的最有效的原理與方法，往往來(lái)自其他科學(xué)領(lǐng)域。TRIZ理論的核心思想和內(nèi)容2TIRZ概述TRIZ的體系結(jié)構(gòu)TRIZ的體系結(jié)構(gòu)自然科學(xué)專利分析發(fā)明問(wèn)題解決算法（ARIZ)科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)矛盾問(wèn)題創(chuàng)新原則發(fā)明問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)解法矛盾分析資源分析物場(chǎng)分析創(chuàng)新思維培養(yǎng)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則系統(tǒng)科學(xué)思維科學(xué)系統(tǒng)物質(zhì)-場(chǎng)理想化矛盾資源辯證法+系統(tǒng)論+認(rèn)識(shí)論基本概念預(yù)測(cè)工具分析工具求解工具解題流程理論來(lái)源理論基礎(chǔ)功能分析2TIRZ概述創(chuàng)造的級(jí)別Level1:顯而易見的解(32%)?常規(guī)的解決方法?沒(méi)有解決矛盾?專業(yè)范圍內(nèi)已經(jīng)熟知的方法?試錯(cuò)次數(shù):1~20為提高防寒效果：雙層玻璃Level2:小的改進(jìn)（45%）?對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行小的改進(jìn)?部分解決矛盾，通常有妥協(xié)?行業(yè)范圍內(nèi)已經(jīng)熟知的方法?試錯(cuò)次數(shù):20~100為減輕重量，將斧頭柄做成空心的Level5:科學(xué)發(fā)現(xiàn)(<1%)?科學(xué)發(fā)現(xiàn)?新系統(tǒng)開拓性創(chuàng)新?試錯(cuò)次數(shù):10,000~100,000飛機(jī)、計(jì)算機(jī)Level3:根本性的改進(jìn)（18%）

?對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行根本性改進(jìn)?解決矛盾?行業(yè)范圍外已知的方法?試錯(cuò)次數(shù):100~1,000電動(dòng)控制系統(tǒng)代替機(jī)械控制系統(tǒng)什么是TRIZ2TIRZ概述創(chuàng)造級(jí)別與TRIZ的適用范圍阿奇舒勒認(rèn)為，一級(jí)創(chuàng)造過(guò)于簡(jiǎn)單，不具有參考價(jià)值；五級(jí)創(chuàng)造對(duì)于一般科研人員來(lái)說(shuō)又過(guò)于困難，可遇不可求，也不具有參考價(jià)值。他從專利中把屬于二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)的專利挑出來(lái)，進(jìn)行分析研究，并最終發(fā)現(xiàn)、總結(jié)了蘊(yùn)藏在這些專利背后的規(guī)律。TRIZ通常不解決技術(shù)領(lǐng)域以外的問(wèn)題；TRIZ不解決技術(shù)領(lǐng)域中的五級(jí)創(chuàng)造問(wèn)題；TRIZ不同于專業(yè)科技書籍，不講與創(chuàng)新思維問(wèn)題無(wú)關(guān)的技術(shù)規(guī)律；TRIZ不同于頭腦風(fēng)暴，不講與技術(shù)規(guī)律無(wú)關(guān)的思維問(wèn)題；什么是TRIZ2TIRZ概述實(shí)際問(wèn)題問(wèn)題模式概念解決方案實(shí)際解決方案TRIZ解決問(wèn)題的模式2TIRZ概述TRIZ的解題模式

雞兔同籠問(wèn)題一只籠子里有假設(shè)干只雞和假設(shè)干只兔，數(shù)頭有54只，數(shù)腳有152只，請(qǐng)問(wèn)有幾只雞和幾只兔？x=32y=22問(wèn)題模型：

x+y=54x+2y=762TIRZ概述從〞技術(shù)跟隨者〞到〞行業(yè)領(lǐng)跑者〞2006年,市值突破1000億美元(索尼,410億美元)2005年,品牌價(jià)值超過(guò)索尼(達(dá)149億美元)2004年,全球市場(chǎng)份額第一2003年,全球品牌價(jià)值增幅全球之首(31%)1997年三星負(fù)債170億美元，瀕臨倒閉應(yīng)用TRIZ最成功的企業(yè)：三星2TIRZ概述Samsung從模仿跟蹤到技術(shù)領(lǐng)先2TIRZ概述引入TRIZ的公司2TIRZ概述國(guó)內(nèi)知名企業(yè)研究所的典型應(yīng)用船舶系統(tǒng)工程部等

70，201等研究所702,710，712，713，715等研究所中航601等研究所203等研究所692等單位2TIRZ概述出口一臺(tái)DVD一美元利潤(rùn)出口售價(jià)32美元交專利費(fèi)18美元本錢13美元企業(yè)利潤(rùn)1美元什么是TRIZ2TIRZ概述TRIZ的地位與本質(zhì)門捷列夫——元素周期表達(dá)爾文——自然進(jìn)化論斯賓塞——社會(huì)進(jìn)化論阿齊舒勒——技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么

本質(zhì)上都在描述復(fù)雜系統(tǒng)的演化規(guī)律！3技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化不是隨機(jī)的，而是遵循一定的客觀規(guī)律。同生物系統(tǒng)的進(jìn)化類似，技術(shù)系統(tǒng)也面臨著自然選擇，優(yōu)勝劣汰。3技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論實(shí)例：汽車分析汽車的性能參數(shù)之一——能耗

時(shí)間

能耗

嬰兒期

成長(zhǎng)期成熟期衰退期當(dāng)前技術(shù)系統(tǒng)所處的階段發(fā)明級(jí)別發(fā)明專利數(shù)量參數(shù)性能利潤(rùn)t2t3t2t3t3t2t1TimeTimeTimeTimeIIIIVIII21t1t1t1t1t2t3技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化是指實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的技術(shù)從低級(jí)向高級(jí)變化的過(guò)程。TRIZ技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論指出：

技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，解決技術(shù)系統(tǒng)矛盾是進(jìn)化的推動(dòng)力。

所有技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化都遵循一定的客觀規(guī)律?；诩夹g(shù)進(jìn)化法那么，可以使我們的產(chǎn)品開發(fā)具有可預(yù)見性，對(duì)于提高產(chǎn)品創(chuàng)新的成功率,縮短創(chuàng)造周期，都具有重要意義和價(jià)值。技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么完備性法那么能量傳遞法那么動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法那么提高理想度法那么子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法那么向微觀級(jí)進(jìn)化法那么向超系統(tǒng)進(jìn)化法那么協(xié)調(diào)性進(jìn)化法那么問(wèn)題如何用4根火柴組成一個(gè)“田〞字？如何一筆畫出一個(gè)圓，圓心4創(chuàng)新思維方法功能的定義功能是物體作用于其他物體、并改變其參數(shù)的行為功能描述了組件改變其它對(duì)象的能力功能是一個(gè)抽象概念，功能在物理上并不存在，也沒(méi)有物理屬性〔溫度、重量…〕。功能助聽器聲音擴(kuò)大手術(shù)刀的功能所有技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的終極目標(biāo)：IFR理想度0有用功能有害功能和成本∞最理想的技術(shù)系統(tǒng)：作為物理實(shí)體它并不存在，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有必要的功能IFR:系統(tǒng)在保持有用功能正常運(yùn)作的同時(shí)，能夠自行消除有害的，缺乏的、過(guò)度的作用理想最終結(jié)果IFR給雞蛋標(biāo)注生產(chǎn)日期和保質(zhì)期，消費(fèi)者就能夠判斷雞蛋是否壞損，因此有“身份證〞的雞蛋受到消費(fèi)者的青睞，價(jià)格也比沒(méi)有標(biāo)識(shí)的高。分析資源：物質(zhì)、能量、動(dòng)作方案：利用已有的動(dòng)作案例資源就是一切可被人類開發(fā)和利用的物質(zhì)、能量和信息的總稱資源的類型有：物質(zhì)資源能量資源信息資源時(shí)間資源空間資源功能資源資源什么是思維慣性思維慣性是雙刃劍問(wèn)題1 河邊停著一只小船，只能容納一個(gè)人，有兩個(gè)人同時(shí)來(lái)到岸邊，并且這兩個(gè)人都坐著這條船過(guò)了河。請(qǐng)問(wèn)：他們是怎樣過(guò)河的？問(wèn)題2如何改進(jìn)登月艙外部的燈泡？問(wèn)題3火箭噴嘴改進(jìn)?TRIZ中的創(chuàng)新思維方法1.?九屏幕法2.?IFR法3.?小人法4.?金魚法5.?STC算子技術(shù)系統(tǒng)：由物質(zhì)組件組成，為滿足人們〔社會(huì)〕的需求而實(shí)現(xiàn)某種功能的系統(tǒng)。子系統(tǒng)：技術(shù)系統(tǒng)的組成局部。超系統(tǒng)：包含技術(shù)系統(tǒng)和與它有關(guān)的其它系統(tǒng)的系統(tǒng)。創(chuàng)新思維方法—九屏幕法?Step1：畫出三橫三縱的表格，將要研究的技術(shù)系統(tǒng)填入格1?Step2：考慮技術(shù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)和超系統(tǒng)，分別填入格2和3?Step3：考慮技術(shù)系統(tǒng)的過(guò)去和未來(lái)，分別填入格4和5?Step4：考慮超系統(tǒng)和子系統(tǒng)的過(guò)去和未來(lái)，填入剩下的格中?Step5：針對(duì)每個(gè)格子，考慮可用的各種類型資源?Step6：利用資源規(guī)律，選擇解決技術(shù)問(wèn)題九屏幕法的步驟超系統(tǒng)當(dāng)前系統(tǒng)子系統(tǒng)系統(tǒng)的過(guò)去子系統(tǒng)的過(guò)去超系統(tǒng)的過(guò)去系統(tǒng)的未來(lái)超系統(tǒng)的未來(lái)子系統(tǒng)的未來(lái)創(chuàng)新思維方法—九屏幕法創(chuàng)新思維方法—九屏幕法交通系統(tǒng)汽車無(wú)內(nèi)胎低壓輪胎早期內(nèi)燃機(jī)四輪車內(nèi)、外胎輪胎柏油路混合動(dòng)力汽車智能化交通系統(tǒng)無(wú)充氣輪軸型輪胎創(chuàng)新思維方法—九屏幕法

幫助我們多角度的看待問(wèn)題，突破原有思維局限

多個(gè)方面和層次尋找可利用的資源，更好的解決問(wèn)題

九屏幕法的作用太空鋼筆九屏幕法的實(shí)例美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的科學(xué)家們想研制一種在太空失重情況下使用的太空筆?？墒茄芯苛撕瞄L(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有奏效。最后科學(xué)家們向全國(guó)發(fā)出了征集啟事，一周后收到了一位小學(xué)生寄來(lái)的包裹，上面歪歪扭扭地寫著一行字“能否試試這個(gè)〞。翻開包裹一看，令一群科學(xué)家拍案叫絕——原來(lái)是一捆鉛筆。似乎許多人都覺(jué)得太空筆真是毫無(wú)意義的創(chuàng)造。但實(shí)際上并不是這樣的。確實(shí)，在早期的宇航員都使用鉛筆，但這并不是因?yàn)榻邮芰诵W(xué)生的建議，而是因?yàn)殇摴P、圓珠筆在失重條件下都無(wú)法使用，鉛筆是唯一的選擇。但是鉛筆筆芯有時(shí)候會(huì)斷，在失重的環(huán)境中漂浮，會(huì)漂進(jìn)鼻子、眼睛中，或漂進(jìn)電器中引起短路，成了危險(xiǎn)品。而且，鉛筆的筆芯和木頭在純氧的環(huán)境中會(huì)快速燃燒?？臻g站（失重）普通鋼筆無(wú)壓墨水筆芯鵝毛管或鉛芯宇宙飛船（失重）空間城市（失重）穩(wěn)壓出水筆芯創(chuàng)新思維方法—九屏幕法為了研究需要測(cè)量動(dòng)物園里毒蛇的長(zhǎng)度，這種毒蛇攻擊性很強(qiáng)，人不能靠近。動(dòng)物組織也在關(guān)注這個(gè)事情，因此不能為了研究而傷害它。

練習(xí)：測(cè)量毒蛇長(zhǎng)度九屏幕法的實(shí)例

孟加拉國(guó)有1300萬(wàn)棵棕櫚樹，一棵棕櫚樹每年可產(chǎn)240升樹汁用來(lái)生產(chǎn)棕櫚糖。

棕櫚樹樹干一般高20多米，如何割取棕櫚汁？分析各個(gè)場(chǎng)景的資源繩梯猴子懸崖從小砍出梯子狀的樹干TRIZ中的理想化?在問(wèn)題解決之初，先拋開各種限制條件?針對(duì)問(wèn)題情境，設(shè)立各種理想模型，即最優(yōu)的模型結(jié)構(gòu)來(lái)分析問(wèn)題?并以取得最終理想結(jié)果作為終極追求目標(biāo)TRIZ中的理想化模型?理想化模型所涉及的要素包括：?理想系統(tǒng)?理想過(guò)程?理想資源?理想方法?理想機(jī)器?理想物質(zhì)?理想化模型的層次?最理想?理想?次理想TRIZ中的理想化理想度的極限第一步：設(shè)計(jì)的最終目的是什么？第二步：理想解是什么？第三步：到達(dá)理想解的障礙是什么？第四步：出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？第五步：不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么？最終理想解確定的步驟IFR實(shí)例1：農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)兔子的難題農(nóng)場(chǎng)主有一大片農(nóng)場(chǎng)，放養(yǎng)大量的兔子。兔子需要吃到新鮮的青草，農(nóng)場(chǎng)主不希望兔子走得太遠(yuǎn)而照看不到?，F(xiàn)在的難題是，農(nóng)場(chǎng)主不愿意也不可能花費(fèi)大量的資源割草運(yùn)回來(lái)喂兔子。這難題如何解決？IFR實(shí)例2：農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)兔子的難題1)問(wèn)題的最終目的是什么?兔子能夠吃到新鮮的青草。2)理想解是什么?兔子永遠(yuǎn)自己吃到青草。3)到達(dá)理想解的障礙是什么?放兔子的籠子不能移動(dòng)。4)出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么?由于籠子不能移動(dòng)，可被兔子吃的草地面積不變，短時(shí)間內(nèi)青草就被吃光了。5)不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么?當(dāng)兔子根本吃光籠子內(nèi)的鮮草時(shí)，籠子移動(dòng)到另一塊有青草的地方。

創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么?籠子本身按上輪子，兔子自己可推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)到有青草的地方。即兔子本身就是可用資源。

IFR的思維方式：一磅金子一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)驗(yàn)員研究熱酸對(duì)多種金屬的腐蝕作用，他們將大約20個(gè)各種金屬的試驗(yàn)塊拜訪在容器底部，然后潑上酸液，關(guān)上容器的門開始加熱。實(shí)驗(yàn)持續(xù)2周后，翻開容器，取出試驗(yàn)塊在顯微鏡下觀察外表的腐蝕程度?！罢嬖愀猓晫?shí)驗(yàn)室主任說(shuō)，“酸把容器壁給腐蝕了。〞“我們應(yīng)該在容器壁上加一層耐酸的材料，比方金子。〞一位實(shí)驗(yàn)員説?！盎蛘甙捉?。〞另一位實(shí)驗(yàn)員說(shuō)?！安恍械模曋魅握f(shuō)，“那需要大約一磅的金子，本錢太高了！〞突然創(chuàng)造家誕生了！“為什么一定要用金子呢？〞創(chuàng)造家說(shuō)，“讓我們看一下這個(gè)問(wèn)題的模式，來(lái)找到理想的答案。〞IFR的思維方式：割草機(jī)IFR實(shí)例2：給雞蛋打日期戳例如：西瓜在搬運(yùn)中有什么缺陷？4創(chuàng)新思維方法IFR實(shí)例實(shí)例月球上的燈泡外罩測(cè)量酸對(duì)不同合金抗蝕性的理想容器4創(chuàng)新思維方法IFR實(shí)例練習(xí)：飛碟射擊訓(xùn)練需要將空中的飛碟擊碎，但碎片落在靶場(chǎng)周圍難以清理，怎么辦？小人法小人法實(shí)例1：茶杯設(shè)計(jì)實(shí)例1：茶杯設(shè)計(jì)實(shí)例：水計(jì)量計(jì)水計(jì)量計(jì)：當(dāng)水量到達(dá)計(jì)量值時(shí)，由于重力作用，左端下沉，排出計(jì)量水量。問(wèn)題：水計(jì)量計(jì)中的水沒(méi)有方法完全排除，導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確水計(jì)量計(jì)系統(tǒng)的組成局部：水，計(jì)量水槽用小人表示各組成局部：紅色小人—水，黑色小人—水槽重心實(shí)例：水計(jì)量計(jì)小人法的小結(jié)?更形象生動(dòng)的描述技術(shù)系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題。?通過(guò)用小人表示系統(tǒng)，打破原有對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的思維定式，更容易地解決問(wèn)題，獲得理想解決方案。?能動(dòng)小人的引入，突破了思維定式，思考的過(guò)程由一個(gè)人的思考變?yōu)閮苫蚨嗳说乃伎迹忸}思路得到進(jìn)一步的拓廣。金魚法金魚法金魚法：實(shí)例用空氣賺錢將問(wèn)題分為現(xiàn)實(shí)和夢(mèng)想兩局部現(xiàn)實(shí)：空氣、錢、賺錢的想法夢(mèng)想：買賣空氣2.為什么買賣空氣不現(xiàn)實(shí)？空氣到處都有，取之不盡，沒(méi)必要買。3.在什么條件下人們需要買賣空氣？空氣不夠時(shí)，如飛機(jī)上、潛艇中、礦井里、深水里、高山上；空氣有有益成分時(shí)，如芳香的空氣、負(fù)離子空氣。4.確定系統(tǒng)、子系統(tǒng)、超系統(tǒng)的可用資源超系統(tǒng)：地球外表、太空、地球磁場(chǎng)、太用輻射系統(tǒng)：空氣體積子系統(tǒng)：空氣中各種成分〔氮、氬、氧等〕和雜質(zhì)〔灰塵、生物顆?！?.可能的解決方案設(shè)想：？問(wèn)題：如何實(shí)現(xiàn)埃及神話故事中會(huì)飛的魔毯？練習(xí)：會(huì)飛的魔毯實(shí)例：訓(xùn)練長(zhǎng)距離游泳的游泳池問(wèn)題：要使訓(xùn)練有效，需要一個(gè)大型的游泳池，運(yùn)發(fā)動(dòng)可進(jìn)行長(zhǎng)距離游泳訓(xùn)練。但同時(shí)，游泳池的占地面積和造價(jià)就相應(yīng)的增加。用小型和造價(jià)低廉的游泳池怎樣滿足同樣的要求?金魚法的作用?采用金魚法，將思維慣性帶來(lái)的想法重新定位和思考?有助于將夢(mèng)想式的解決設(shè)想轉(zhuǎn)變成切實(shí)可行的設(shè)想STC算子STC算子實(shí)例1：房子實(shí)例1：摘蘋果尺寸時(shí)間本錢梯子站著摘蘋果輕微爆破自由掉落全自動(dòng)機(jī)器人搖晃果樹實(shí)例：通紅的玻璃被放在傳送帶運(yùn)輸STC算子作用?STC算子不是為了獲取問(wèn)題的答案，而是為了解放思路，為下一步需找解決方案做準(zhǔn)備?用STC算子思考后，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的技術(shù)矛盾或物理矛盾?克服思維定勢(shì)，改善思維方式的一種很好的工具技術(shù)矛盾和物理矛盾比較同一個(gè)參數(shù)，兩個(gè)不同要求兩個(gè)參數(shù)之間的矛盾物理矛盾技術(shù)矛盾5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣提取技術(shù)矛盾實(shí)例例１：為了用一只手能倒出飲料塑料瓶中的飲料。需要改善的通用工程參數(shù)是：減小塑料瓶的直徑(4靜止物體的長(zhǎng)度)，惡化的通用工程參數(shù)是：降低塑料瓶的穩(wěn)定性(13穩(wěn)定性)。因此本例子的技術(shù)矛盾是“靜止物體的長(zhǎng)度Vs穩(wěn)定性〞。

例２

阿奇舒勒對(duì)大量的專利進(jìn)行了研究、分析和總結(jié)，提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的這40個(gè)創(chuàng)造原理。5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣40條創(chuàng)造原理序號(hào)原理名稱序號(hào)原理名稱序號(hào)原理名稱序號(hào)原理名稱No.1分割No.11預(yù)先應(yīng)急措施No.21緊急行動(dòng)No.31多孔材料No.2抽取No.12等勢(shì)性No.22變害為利No.32改變顏色No.3局部質(zhì)量No.13逆向思維No.23反饋No.33同質(zhì)性No.4非對(duì)稱No.14曲面化No.24中介物No.34拋棄與修復(fù)No.5合并No.15動(dòng)態(tài)化No.25自服務(wù)No.35參數(shù)變化No.6多用性No.16不足或超額行動(dòng)No.26復(fù)制No.36相變No.7套裝No.17維數(shù)變化No.27廉價(jià)替代品No.37熱膨脹No.8重量補(bǔ)償No.18振動(dòng)No.28機(jī)械系統(tǒng)的替代No.38加速?gòu)?qiáng)氧化No.9增加反作用No.19周期性動(dòng)作No.29氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)No.39惰性環(huán)境No.10預(yù)操作No.20有效運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性No.30柔性殼體或薄膜No.40復(fù)合材料39個(gè)工程參數(shù)及阿奇舒勒矛盾矩陣運(yùn)動(dòng)物體的重量靜止物體的重量運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度靜止物體的長(zhǎng)度運(yùn)動(dòng)物體的面積靜止物體的面積運(yùn)動(dòng)物體的體積靜止物體的體積速度力應(yīng)力，壓強(qiáng)形狀穩(wěn)定性強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)物體的作用時(shí)間靜止物體的作用時(shí)間溫度照度運(yùn)動(dòng)物體的能量消耗靜止物體的能量消耗功率能量損失物質(zhì)損失信息損失時(shí)間損失物質(zhì)的量可靠性測(cè)量精度制造精度作用域物體的有害因素物體產(chǎn)生的有害因素可制造型操作流程的方便性可維修性適應(yīng)性，通用性系統(tǒng)的復(fù)雜性控制和測(cè)量的復(fù)雜性自動(dòng)化程度生產(chǎn)率1、通用物理和幾何參數(shù)2、通用技術(shù)消極參數(shù)：themore,theworse3、通用技術(shù)積極參數(shù):themore,thebetter5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣39個(gè)工程參數(shù)及阿奇舒勒矛盾矩陣阿奇舒勒矛盾矩陣表

5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣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(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量靜止物體質(zhì)量運(yùn)動(dòng)物體尺寸速度運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量靜止物體質(zhì)量運(yùn)動(dòng)物體尺寸速度運(yùn)動(dòng)物體使用能量制造精度5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣創(chuàng)造問(wèn)題技術(shù)矛盾退化參數(shù)改進(jìn)參數(shù)39個(gè)通用工程參數(shù)〔標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)〕？常用解決方案No.39……No.1No.39……No.1

退化改進(jìn)

解決技術(shù)矛盾的方法技術(shù)沖突解決原理又稱創(chuàng)造原理在對(duì)全世界專利進(jìn)行分析研究的根底上,Altshuller提出了40條矛盾矩陣約1500對(duì)常見沖突

在地面上使用錘子時(shí)，其重量會(huì)抵消沖擊后可能的反彈；

太空中沒(méi)有重力，發(fā)生碰撞后，錘子會(huì)以非常危險(xiǎn)的速度反彈向使用者的頭部。5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子建立原問(wèn)題的問(wèn)題模型改善的參數(shù)：錘子產(chǎn)生的沖擊力惡化的參數(shù)：很可能傷人的錘子的反彈作用力物體產(chǎn)生的有害因素5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子利用矛盾矩陣求解問(wèn)題模型5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子力物體產(chǎn)生的有害因素改善的參數(shù)：錘子產(chǎn)生的沖擊力惡化的參數(shù)：很可能傷人的錘子的反彈作用13、反向作用原理03、局部特性原理36、相變?cè)?4、中介原理原問(wèn)題：?jiǎn)栴}模型：解決方案模型：5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子解題思路及最終解決方案水銀13(A)、不以常規(guī)的要求作用，而是實(shí)行相反的作用03(A)、將一物體或外部環(huán)境的一致結(jié)構(gòu)變成不一致結(jié)構(gòu)24(A)、利用中介物傳遞或執(zhí)行所需作用將高密度的液態(tài)物質(zhì)〔水銀〕置于錘頭的空腔內(nèi)。通過(guò)引入S3水銀，在錘子下落時(shí)，高密度的水銀位于錘頭空腔的頂部；在沖擊的瞬間，水銀將產(chǎn)生慣性力F2抵消了錘子的反彈力F1。5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子應(yīng)用原理及解決方案13、反向作用原理

03、局部質(zhì)量原理

24、借助中介物原理5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子結(jié)果5技術(shù)矛盾、40條創(chuàng)造原理與矛盾矩陣太空錘子太空中的錘子6物理矛盾及其解決方法通過(guò)本章學(xué)習(xí)可以掌握以下內(nèi)容：1、什么是物理矛盾?2、解決物理矛盾的核心思想是什么?3、別離原理有幾種根本類型?4、應(yīng)用別離原理解決物理矛盾的具體步驟是什么？5、技術(shù)矛盾和物理矛盾的關(guān)系?6物理矛盾及其解決方法6.1物理矛盾概述6.2物理矛盾的解決方法6.3物理矛盾與技術(shù)矛盾的關(guān)系6.4別離原理與40個(gè)創(chuàng)新原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系6.5物理矛盾實(shí)例分析6.1物理矛盾概述矛盾的分類１、工程矛盾、社會(huì)矛盾及自然矛盾２、TRIZ理論將工程矛盾分為三類，物理矛盾、技術(shù)矛盾和管理矛盾。矛盾工程矛盾社會(huì)矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技術(shù)矛盾個(gè)性矛盾社會(huì)矛盾組織矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾6.1物理矛盾概述6.1.2物理矛盾的定義對(duì)系統(tǒng)的同一個(gè)參數(shù)有不同的要求桌子的厚與薄6.1物理矛盾概述1、物理矛盾的定義阿奇舒勒對(duì)物理矛盾的定義是，當(dāng)一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反的需求，就出現(xiàn)了物理矛盾。比方說(shuō)，要求系統(tǒng)的某個(gè)參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。6.1物理矛盾概述物理矛盾表現(xiàn)在：1)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)必須存在，又不能存在；2)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)具有某性能“F〞，同時(shí)應(yīng)具有性能“-F〞，“F"與“-F"是相反的性能；3)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)必須處于狀態(tài)“S〞及狀態(tài)“-S〞，“S〞與“-S〞是不同的狀態(tài)；4)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)不能隨時(shí)間變化，又要隨時(shí)間變化。例如：為了便于加速并降低加速時(shí)的油耗，汽車的底盤應(yīng)有較小的重量，但為了保證高速行駛時(shí)汽車的平安，底盤又應(yīng)有較大的重量，這種要求底盤同時(shí)具有大重量和小重量的情況，對(duì)于汽車底盤的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)就是物理矛盾，解決該矛盾是汽車底盤設(shè)計(jì)的關(guān)鍵物理矛盾的實(shí)例散熱片過(guò)濾器6.1物理矛盾概述2、物理矛盾元素的幾種情況1〕這個(gè)元素是通用工程參數(shù)，不同的設(shè)計(jì)條件對(duì)它提出了完全相反的要求，例如：對(duì)于建筑領(lǐng)域，墻體的設(shè)計(jì)應(yīng)該有足夠的厚度以使其鞏固，同時(shí)墻體又要盡量薄以使建筑進(jìn)程加快并且總重比較輕；溫度既要高又要低；尺寸既要長(zhǎng)又要短；材質(zhì)既要軟又要硬等等。2〕這個(gè)元素是通用工程參數(shù)，不同的工況條件對(duì)它有著不同(并非完全相反)的要求，例如：燈泡的功率既要是25瓦，又要是100瓦；一個(gè)工件的形狀，既要是直的，又要是彎的等等。3〕這個(gè)元素是非工程參數(shù)，不同的工況條件對(duì)它有著不同的要求，例如：冰箱的門既要經(jīng)常翻開，又要經(jīng)常保持關(guān)閉；道路上既要有十字路口，又要沒(méi)有十字路口；6.1物理矛盾概述類別物理矛盾幾何類長(zhǎng)與短對(duì)稱與非對(duì)稱平行與交叉厚與薄材料及能量類時(shí)間長(zhǎng)與短粘度高與低功率大與小摩擦系數(shù)大與小功能類噴射與堵塞推與拉冷與熱快與慢類別物理矛盾幾何類圓與非圓鋒利與鈍寬與窄水平與垂直材料及能量類多與少密度大與小導(dǎo)熱率高與低溫度高與低功能類運(yùn)動(dòng)與靜止強(qiáng)與弱軟與硬成本高與低物理矛盾■長(zhǎng)度長(zhǎng)與短■時(shí)間長(zhǎng)與短■用量多與少■粘度高與低■密度大與小■磁場(chǎng)強(qiáng)與弱■速度快與慢■功率大與小■溫度高與低■硬度軟與硬■導(dǎo)熱率高與低■摩擦系數(shù)大與小6.2物理矛盾的解決方法物理矛盾的4大別離原理空間別離時(shí)間別離條件別離整體與局部別離別離方法應(yīng)用實(shí)例空間別離：測(cè)量海底時(shí)，將聲納探測(cè)器與船體空間別離，用以防止干擾，提高測(cè)試精度時(shí)間別離：可折疊雨傘的設(shè)計(jì)，在下雨時(shí)撐開，存放時(shí)減少占用空間條件別離：將水射流條件別離，給予不同的射流速度和壓力，即可獲得“軟〞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系統(tǒng)級(jí)別別離：采用柔性生產(chǎn)線，以滿足群眾化和個(gè)性化市場(chǎng)需求的不同要求物理矛盾與別離方法6.2物理矛盾的解決方法空間別離所謂空間別離原理是指將矛盾雙方在不同的空間上別離，以降低解決問(wèn)題的難度，進(jìn)而找到解決問(wèn)題的方法。生活中物理矛盾空間別離的實(shí)例6.2物理矛盾的解決方法時(shí)間別離原理所謂時(shí)間別離原理是指將矛盾雙方在不同的時(shí)間段上別離，以降低解決問(wèn)題的難度。6.2物理矛盾的解決方法時(shí)間別離原理十字路口的物理矛盾描述道路必須交叉，以使車輛駛向目的地〔A〕道路一定不得交叉，以防止車輛相撞〔非A〕要通過(guò)十字路口，車輛必須占據(jù)十字路口的某個(gè)位置〔A〕而要不和其它車輛相撞，一定不得占據(jù)十字路口的位置〔非A〕解決交通的物理矛盾6.2物理矛盾的解決方法條件別離所謂基于條件的別離原理是指將矛盾雙方在不同的條件下別離，以降低解決問(wèn)題的難度。6.2物理矛盾的解決方法整體與局部的別離所謂別離原理是指將沖突雙方在不同的層次上別離，以降低解決問(wèn)題的難度。6.2物理矛盾的解決方法應(yīng)用別離原理解決物理矛盾的步驟矛盾雙方在不同的空間上別離開來(lái)，以獲得問(wèn)題的解決或降低問(wèn)題的解決難度。1、應(yīng)用空間別離原理解決物理矛盾的步驟第一步，定義物理矛盾，首先確定矛盾的參數(shù)，在此根底上對(duì)矛盾的參數(shù)相反的要求進(jìn)行描述；第二步，對(duì)在什么空間上需要滿足什么要求進(jìn)行確定；第三步，對(duì)以上兩個(gè)空間段是否交叉進(jìn)行判斷，這一步很重要，如果兩個(gè)空間段不交叉，可以應(yīng)用空間別離，否那么不可以應(yīng)用空間別離。6.2物理矛盾的解決方法例1：紅藍(lán)鉛筆的創(chuàng)造問(wèn)題6.2物理矛盾的解決方法第一步：定義物理矛盾參數(shù)：顏色要求1：紅要求2：藍(lán)第二步：什么空間需要滿足什么要求？空間1：鉛筆的一端空間2：鉛筆的另一端第三步：以上兩個(gè)空間段是否交叉？否□應(yīng)用空間別離是□嘗試其他別離方法。例題2：魚雷引擎物理矛盾:魚雷引擎必須足夠大以充分驅(qū)動(dòng)魚雷，又必須小，以適配魚雷的體積。解決方案:引攀別離放置在岸邊，通過(guò)纜線給魚雷傳遞能量。6.2物理矛盾的解決方法例題3：

分析步驟及解決方案例題4：歐洲鞋業(yè)公司遇到的難題思考題1：某公司制造的一款新機(jī)器，一個(gè)關(guān)鍵零件須用一種特殊鋼板材料制造，制造工藝是將鋼板加熱到1200°C的成型溫度后放在沖床上沖壓成型。但發(fā)現(xiàn)這種鋼板在加熱到800°C時(shí)，鋼板的外表就發(fā)生了嚴(yán)重的氧化，無(wú)法滿足質(zhì)量要求。怎么辦？6.2物理矛盾的解決方法應(yīng)用別離原理解決物理矛盾矛盾雙方在不同的時(shí)間上別離開來(lái)，以獲得問(wèn)題的解決或降低問(wèn)題的解決難度。2、應(yīng)用時(shí)間別離原理解決物理矛盾的步驟第一步，定義物理矛盾，首先確定矛盾的參數(shù)，在此根底上對(duì)矛盾的參數(shù)相反的要求進(jìn)行描述；第二步，對(duì)在什么時(shí)間上需要滿度什么要求進(jìn)行確定；第三步，對(duì)以上兩個(gè)時(shí)間段是否交叉進(jìn)行判斷，這一步很重要，如果兩個(gè)時(shí)間段不交叉，可以應(yīng)用時(shí)間別離，否那么不可以應(yīng)用別離。6.2物理矛盾的解決方法例1、雨傘的創(chuàng)造6.2物理矛盾的解決方法第一步：定義物理矛盾參數(shù)：面積要求1：大要求2：小第二步：什么時(shí)間需要滿足什么要求？時(shí)間1：下雨時(shí)間2：攜帶、存放第三步：以上兩個(gè)時(shí)間段是否交叉？否□應(yīng)用時(shí)間別離是□嘗試其他別離方法。例2：香皂的成型過(guò)程：物理矛盾：在香皂的成型過(guò)程中，溫度要低以便節(jié)省成型時(shí)間，但同時(shí)香皂要溫度高，狀態(tài)夠軟，以便填滿整個(gè)摸具空間。解決方案:預(yù)先制造小粒香皂，與液態(tài)香皂混合后一起注入模具。6.2物理矛盾的解決方法例題3：航空母艦上的飛機(jī)停放問(wèn)題

思考題：焊接過(guò)程的研究一個(gè)研究電焊焊接過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的主要目的是觀察焊接過(guò)程中電弧的變化以及焊絲的熔化過(guò)程。實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行了電焊焊接操作，并用錄像機(jī)對(duì)準(zhǔn)焊接區(qū)，錄下了整個(gè)焊接過(guò)程中所發(fā)生的一切情況。隨后，實(shí)驗(yàn)者播放所錄下的過(guò)程，結(jié)果只能看到整個(gè)焊接過(guò)程中電弧的圖形，而焊絲是如何熔化而形成金屬滴的卻看不見。原來(lái)是電弧產(chǎn)生的亮度大于焊絲和金屬滴的亮度，所以，錄像中無(wú)法觀察到焊絲。實(shí)驗(yàn)者決定重新進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，他們?cè)黾恿艘皇恋墓鈦?lái)專門照亮焊絲熔化部位。實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了錄像。但這一次，實(shí)驗(yàn)錄下的錄像中只能看到焊絲和熔化的金屬滴，焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的電弧卻看不見了。實(shí)驗(yàn)者這下難過(guò)了:“我們?cè)撛趺崔k呢?6.2物理矛盾的解決方法應(yīng)用別離原理解決物理矛盾的步驟3、應(yīng)用條件別離原理解決物理矛盾的步驟矛盾雙方在不同的條件上別離開來(lái)，以獲得問(wèn)題的解決或降低問(wèn)題的解決難度。在基于條件的別離前，先確定矛盾的需求在各種條件下，是否都在沿著某個(gè)方向變化，如果在某種條件下，矛盾的一方可不按一個(gè)方向變化，那么可以使用基于條件的別離原理來(lái)解決問(wèn)題。也就是說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)矛盾雙方在某一條件下只出現(xiàn)一方時(shí)，那么使用基于條件的別離原那么是可能的。跳水訓(xùn)練池物理矛盾:訓(xùn)練池里的水要軟，以減輕水對(duì)運(yùn)發(fā)動(dòng)的沖擊傷害，但又要求水必須硬，以支撐運(yùn)發(fā)動(dòng)的身體，水的軟硬取決于跳水者入水的速度。解決方案:充滿氣泡的泳池。水管物理矛盾:水管要?jiǎng)傂院茫悦庖蛩闹亓慷冃?，但水管要軟，以防止在冬天被凍裂。解決方案:彈塑性好的復(fù)合材料。思考題查理大帝的加冕公元800年，羅馬教皇要給查理大帝加冕，遇到了嚴(yán)重的矛盾。一方面，教皇要將皇冠戴到查理大帝的頭上，在臣民的眼里，這意味著查理大帝成為教會(huì)同意的合法皇帝。另一方面，教皇又有其苦衷，如果將皇冠戴在查理大帝頭上，在臣民的眼里又會(huì)產(chǎn)生一種印象:查理大帝從教皇處得到權(quán)力，教皇也可以將這權(quán)力收回。查理大帝是何等人物?教皇心里明白。教皇該怎么辦呢?4.系統(tǒng)級(jí)別的別離所謂系統(tǒng)級(jí)別的別離，是將矛盾雙方在不同的系統(tǒng)級(jí)別別離開來(lái)，以獲得問(wèn)題的解決或降低問(wèn)題的解決難度。當(dāng)系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)矛盾雙方在子系統(tǒng)、系統(tǒng)、超系統(tǒng)級(jí)別內(nèi)只出現(xiàn)一方時(shí)，可使用系統(tǒng)級(jí)別的別離原那么解決問(wèn)題。PCB上板機(jī)物理矛盾:SMT(外表貼裝焊接技術(shù))生產(chǎn)線，要求PCB(印制電路板)連續(xù)進(jìn)行供給，但PCB是專業(yè)線路板廠家生產(chǎn)并批量送貨的。這樣連續(xù)生產(chǎn)與批量供貨之間就產(chǎn)生矛盾。解決方案:PCB上板機(jī)，接受批量的PCB，然后連續(xù)輸送到SMT生產(chǎn)線158如何用普通溫度計(jì)測(cè)量甲殼蟲的體溫有一次，科學(xué)家們聚集在一起討論小甲殼蟲的問(wèn)題。大家發(fā)現(xiàn)對(duì)小甲殼蟲的生存條件研究得很少，比方，蟲子的體溫是多少度?還沒(méi)有人進(jìn)行過(guò)測(cè)量?！ぁ靶〖讱はx那么小。〞一位科學(xué)家說(shuō)，“我們不能用常規(guī)的溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。〞“我們要設(shè)計(jì)一個(gè)專用儀器，〞另一位科學(xué)家附和道，“但需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成實(shí)驗(yàn)和制造。〞“不，我們不需要特別的儀器，就只用一只普通的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量小甲殼蟲的體溫。"TRIZ先生說(shuō)。他如何來(lái)完成這個(gè)測(cè)量呢?6.3物理矛盾與技術(shù)矛盾的關(guān)系1、物理矛盾與技術(shù)矛盾的比較物理矛盾技術(shù)矛盾一個(gè)參數(shù)二個(gè)參數(shù)一個(gè)組件一個(gè)系統(tǒng)物理矛盾與技術(shù)矛盾的比較技術(shù)矛盾涉及的是一個(gè)系統(tǒng)物理矛盾涉及的是一個(gè)組件物理矛盾更能表達(dá)核心矛盾6.3物理矛盾與技術(shù)矛盾的關(guān)系2、技術(shù)矛盾向物理矛盾的轉(zhuǎn)化技術(shù)系統(tǒng)中的技術(shù)矛盾是由系統(tǒng)中矛盾的物理性質(zhì)造成的；從研究整個(gè)系統(tǒng)的矛盾轉(zhuǎn)向研究系統(tǒng)的一個(gè)元件的矛盾，可以縮小解決方案搜索的范圍和候選方案的數(shù)目。6.4別離原理與40個(gè)創(chuàng)新原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系1、空間別離原理?？梢岳靡韵?0個(gè)創(chuàng)新原理，來(lái)解決與空間別離有關(guān)的物理矛盾。創(chuàng)新原理l：分割創(chuàng)新原理2：抽取創(chuàng)新原理3：局部質(zhì)量創(chuàng)新原理4：增加不對(duì)稱性創(chuàng)新原理7：嵌套創(chuàng)新原理13：逆向思維創(chuàng)新原理17：多維化創(chuàng)新原理24：借助中介物創(chuàng)新原理26：復(fù)制創(chuàng)新原理30：柔性外殼或薄膜創(chuàng)造原理7:嵌套嵌套原理表達(dá)在兩個(gè)方而:1)將第1個(gè)物體嵌人第2個(gè)物體.然后將這2個(gè)物體一起嵌人第3個(gè)物體.....比方：(一組)量杯(匙)。俄羅斯玩偶娃娃〔俄斯套娃)。2)讓物體穿過(guò)另一個(gè)物體的空腔。比方：伸展天線〔要長(zhǎng)，要短〕、伸縮變焦鏡頭。創(chuàng)造原理24：中介物中介物原理表達(dá)在兩個(gè)方面：1)采用中介體傳遞所需動(dòng)作。比方：木匠的沖釘器，用在榔頭和釘子之間。滾筒洗衣機(jī)中的清洗球2)把一個(gè)物體利另一個(gè)物體臨時(shí)結(jié)合在一起(隨后能比較容易地分開)。比方：用托架把熱盤子端到餐桌上?！脖P子要熱，不熱〕6.4別離原理與40個(gè)創(chuàng)新原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系2、時(shí)間別離原理?？梢岳靡韵?2個(gè)創(chuàng)新原理，來(lái)解決與時(shí)間別離有關(guān)的物理矛盾。創(chuàng)新原理9：預(yù)先反作用創(chuàng)新原理10：預(yù)先作用創(chuàng)新原理11：事先防范創(chuàng)新原理15：動(dòng)態(tài)特性創(chuàng)新原理16：缺乏或過(guò)度的作用創(chuàng)新原理18：機(jī)械振動(dòng)創(chuàng)新原理19：周期性動(dòng)作創(chuàng)新原理20：有效作用的連續(xù)性創(chuàng)新原理21：減少有害作用時(shí)間創(chuàng)新原理29：氣壓與液壓結(jié)構(gòu)創(chuàng)新原理34：拋棄與再生創(chuàng)新原理37：熱膨脹創(chuàng)造原理15.動(dòng)態(tài)化1)使物體或其環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)，以使其在每個(gè)動(dòng)作階段的性能到達(dá)最正確。2)把物體分成幾個(gè)局部，各局部之間可相對(duì)改變位置。3)將不動(dòng)的物體改變?yōu)榭蓜?dòng)的，或具有自適應(yīng)性。傘，用時(shí)大，不用時(shí)小自行車，用時(shí)大，不用時(shí)小6.4別離原理與40個(gè)創(chuàng)新原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系3、基于條件的別離原理。可以利用以下13個(gè)創(chuàng)新原理，來(lái)解決與基于條件別離有關(guān)的物理矛盾。創(chuàng)新原理1；分割創(chuàng)新原理5：組合創(chuàng)新原理6：多用性創(chuàng)新原理7：嵌套創(chuàng)新原理3：重量補(bǔ)償創(chuàng)新原理13：反向思維創(chuàng)新原理14：曲面化創(chuàng)新原理22：變害為利創(chuàng)新原理24：反響創(chuàng)新原理25：自效勞創(chuàng)新原理27；廉價(jià)替代品創(chuàng)新原理33：同質(zhì)性創(chuàng)新原理35：物理或化學(xué)參數(shù)改變創(chuàng)造原理35:物理或化學(xué)參數(shù)變化改變物體的物理/化學(xué)狀態(tài)，濃度/密度，柔性，溫度。游泳池的水應(yīng)該硬，還應(yīng)該軟，參加氣泡，改變密度，改變?nèi)彳浶?，同時(shí)保證支撐。創(chuàng)造原理27:一次性用品一次性用品原理:用廉價(jià)的物品代替一個(gè)昂貴的物品，在某些質(zhì)量特性上做出妥協(xié)〔例如使用壽命)。比方：使用一次性的紙用品，喝水時(shí)需要有清潔的水杯，喝完不需要。6.4別離原理與40個(gè)創(chuàng)新原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系4、整體與局部的別離原理。可以利用以下9個(gè)創(chuàng)新原理，來(lái)解決與整體與局部的別離有關(guān)的物理矛盾。創(chuàng)新原理12：等勢(shì)創(chuàng)新原理28：機(jī)械系統(tǒng)替代創(chuàng)新原理3l：多孔材料創(chuàng)新原理32：改變顏色創(chuàng)新原理35：物理或化學(xué)參數(shù)改變創(chuàng)新原理36：相變創(chuàng)新原理38：強(qiáng)氧化劑創(chuàng)新原理39：惰性或真空環(huán)境創(chuàng)新原理40：復(fù)合材料創(chuàng)造原理40：復(fù)合材料復(fù)合材料原理：從單一材料改成復(fù)合材料。比方：復(fù)合的環(huán)氧樹脂/碳素纖維高爾夫球桿更輕，強(qiáng)度更好，而且比金屬更具有柔韌性。用做航空材料時(shí)也是相同的情況。玻璃纖維制成的沖浪板更輕，更容易控制，而且與木制的相比更容易做成各種不同的形狀。6.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例１：有關(guān)摩擦焊接問(wèn)題a〕解決問(wèn)題的方法：對(duì)已有設(shè)備不做大的改變而實(shí)現(xiàn)鑄鐵管的摩擦焊接；b〕系統(tǒng)矛盾：管子要旋轉(zhuǎn)以便焊接，管子又不應(yīng)該旋轉(zhuǎn)以免使用大型設(shè)備；c〕問(wèn)題模型：改變現(xiàn)有系統(tǒng)中的某個(gè)構(gòu)成要素，在保證不旋轉(zhuǎn)待焊接管子的前提下實(shí)現(xiàn)摩擦焊接；d〕分析：不容易解決為管子的旋轉(zhuǎn)，而容易改變的要素是兩根管子的接觸局部；e〕理想的方法：只旋轉(zhuǎn)管子的接觸局部；f〕物理矛盾：管子的整體性限制了只旋轉(zhuǎn)管子的接觸局部；第一步：定義物理矛盾參數(shù)：旋轉(zhuǎn)要求1：轉(zhuǎn)要求2：不轉(zhuǎn)第二步：什么空間需要滿足什么要求？空間1：鋼管的接觸局部空間2：鋼管的非接觸局部第三步：以上兩個(gè)空間段是否交叉？否□應(yīng)用空間別離是□嘗試其他別離方法。解決方法：用一個(gè)短的管子插在兩個(gè)長(zhǎng)管之間，旋轉(zhuǎn)短的管子，同時(shí)將管子壓在一起直到焊好為止。6.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例２：樁根底的打入問(wèn)題6.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例１：樁根底的打入問(wèn)題１、運(yùn)用空間別離原理6.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例１：樁根底的打入問(wèn)題１、運(yùn)用時(shí)間別離原理6.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例１：樁根底的打入問(wèn)題１、運(yùn)用基于條件的別離原理6.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例１：樁根底的打入問(wèn)題１、運(yùn)用基于整體與局部的別離原理1816.5物理矛盾實(shí)例分析實(shí)例3：如何在汽車發(fā)生碰撞的情況下，最大限度地保護(hù)駕駛員和乘客的平安?平安氣囊充氣壓力缺乏，對(duì)乘客不能起到有效的保護(hù)作用；平安氣囊的充氣壓力過(guò)大，那么又會(huì)造成壓力過(guò)大，對(duì)乘客造成傷害。物理矛盾分析：平安氣囊的充氣既要快，又不能快。充氣速度過(guò)快，會(huì)使氣囊硬度大，傷害乘客；充氣速度慢，又會(huì)導(dǎo)致氣囊不能有效地保護(hù)乘客?？捎觅Y源主要有：空氣、壓力、氣囊本身、平安帶等。6.2物理矛盾的解決方法第一步：定義物理矛盾參數(shù)：壓力要求1：大要求2：小〔不能太大〕第二步：什么時(shí)間需要滿足什么要求？時(shí)間1：到達(dá)一定壓力前時(shí)間2：到達(dá)一定壓力后第三步：以上兩個(gè)時(shí)間段是否交叉？否□應(yīng)用時(shí)間別離是□嘗試其他別離方法。創(chuàng)新原理16：“缺乏或過(guò)度作用〞是指所期望的效果難以百分之百實(shí)現(xiàn)時(shí)，稍微超過(guò)或稍微小于期望效果，使問(wèn)題簡(jiǎn)化。受該創(chuàng)新原理的啟發(fā)，首先可以迅速使氣囊膨脹到一定的壓力值?？梢员ＷC在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)保護(hù)乘客的氣壓。在氣囊上面開一些微小的孔，當(dāng)氣囊壓力超過(guò)閾值后，氣囊上的微小孔會(huì)張開，使氣囊的壓力不再升高。從而很好地解決了氣囊的膨脹速度既要快，又不能快的矛盾。思考題：如何讓眼鏡具備兩種屈光度有些人的視力兼有近視和老花的問(wèn)題，因此，再看近處的時(shí)候，需要屈光度高〔遠(yuǎn)視〕；看遠(yuǎn)處的時(shí)候，需要屈光度低〔近視〕。如何讓眼鏡至少具備兩種屈光度來(lái)同事滿足以上的要求？應(yīng)用案例右圖是一種開口扳手的示意圖。圖中扳手在外力的作用下擰緊或松開一個(gè)六角螺母或螺釘。由于螺母或螺釘?shù)氖芰械絻蓷l棱邊，容易產(chǎn)生變形，而使螺母或螺釘擰緊或松開困難。為了解決這一問(wèn)題，就必須減少扳手開口與螺母?jìng)?cè)面之間的間隙，甚至到達(dá)零間隙。這就要求提高螺母和扳手開口的尺寸精度，給螺母和扳手的制造帶來(lái)困難。實(shí)例1應(yīng)用背景：文具店出售信封的樣式如以下圖，不同大小和格式的信件或文檔有與之相匹配的信封。大頁(yè)面的文件可用比其稍大些的信封封裝以便拆開。人們往往認(rèn)為撕開膠粘的信封是很快捷方便的，但是，這種方法通常會(huì)把信封內(nèi)的文件撕壞或使信封開口變粗糙。如果借助某種輔助工具在剪開前抖動(dòng)信封，就可既不損壞文件又獲得好看的開口。但是，該方法給用戶帶來(lái)了不便。因此，設(shè)計(jì)一種能又快又可靠地拆開的信封很有必要。實(shí)例2應(yīng)用背景：徐州有位創(chuàng)造家通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的自行車、殘疾人用車的輪胎都必須時(shí)常充氣；而一旦輪胎被意外戳破或刮破，就必須立即修補(bǔ)和充氣，給日常生活帶了不便和煩惱。那用實(shí)心輪胎能解決這個(gè)問(wèn)題嗎？確實(shí)可以。但實(shí)心輪胎如同飛機(jī)起落架輪胎一樣，不僅造價(jià)貴，還十分笨重。于是，該創(chuàng)造家想：能否創(chuàng)造一種既不需要充氣，又能在一定承重條件下保持較大彈性的輪胎呢？用TRIZ法來(lái)嘗試一下。對(duì)照39個(gè)通用工程參數(shù)，采用實(shí)心輪胎時(shí)參數(shù)27可靠性得到改善，而由于采取實(shí)心輪胎導(dǎo)致參數(shù)1運(yùn)動(dòng)物體的重量的惡化。特性參數(shù)27和特性參數(shù)1之間構(gòu)成矛盾對(duì)。實(shí)例3應(yīng)用背景：經(jīng)常出差、旅行的人們，希望能自帶一雙合腳的拖鞋，但由于拖鞋形狀的問(wèn)題，放置于旅行箱很占地方。需要改善的通用工程參數(shù)是8靜止物體的體積，即拖鞋的體積要小。會(huì)損害的通用工程參數(shù)為12物體的形狀。查技術(shù)矛盾解決矩陣表得到解決方法M8-12=[7,2,35]，即創(chuàng)造創(chuàng)新原理：原理7：嵌套原理；原理2：別離與分開原理；原理35：參數(shù)變化原理。191實(shí)例4應(yīng)用背景：在日常生活中，有不少人都遇到過(guò)插座太遠(yuǎn)、電器電源線太短的情況，在使用電吹風(fēng)、筆記本電腦時(shí)給人帶來(lái)姿勢(shì)或移動(dòng)的不方便。如圖4.22A中女士使用電吹風(fēng)時(shí)受到電源線長(zhǎng)度的限制不能方便的使用，并且還需留意以免扯出插頭。最直接的解決方法是把各種電器的電源線都加長(zhǎng)，保證長(zhǎng)距離使用。不過(guò)對(duì)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)電器的生產(chǎn)本錢將提高，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)長(zhǎng)電源線可能帶來(lái)放置和使用的不便。實(shí)例5小型汽車外形設(shè)計(jì)－應(yīng)用背景

在歐洲那些最初為行人和馬車修建的城市里，雖然燃料費(fèi)用已經(jīng)頗高，然而交通仍然非常擁擠。為改善此種狀況，市政府通過(guò)加稅提高大型汽車在城市里的費(fèi)用，以鼓勵(lì)小型汽車的生產(chǎn)。目前市場(chǎng)上沒(méi)有特色的小型汽車，在某種意義上，還不能成為有錢人身份、地位的象征。以生產(chǎn)大型豪華私人轎車為主的德國(guó)寶馬和奔馳公司，準(zhǔn)備聯(lián)合開發(fā)出一種名牌智能化的小型汽車，使其在汽車市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。實(shí)例6問(wèn)題描述：車身較長(zhǎng)，在碰撞中有一個(gè)大的變形空間，可以吸收能量，緩解交通事故對(duì)人的沖擊力，減輕對(duì)乘車者的人身傷害。但此種汽車體積較大，比較笨拙，而且在一定程度上造成交通擁擠。而迷你形汽車因?yàn)檐嚿磔^短，不具備這種變形緩沖功能。系統(tǒng)存在的技術(shù)矛盾：迷你形汽車車身短與在交通事故中防撞性能降低的矛盾。解決思路和關(guān)鍵步驟：本實(shí)例的技術(shù)沖突：5

Areaofmovingobject

運(yùn)動(dòng)物體的面積22Lossofenergy

能量損失得出相應(yīng)的創(chuàng)新原理：15#

Dynamicity

動(dòng)態(tài)化

17#

Shifttoanewdimension

維數(shù)改變中國(guó)蘇30戰(zhàn)機(jī)入洞庫(kù)問(wèn)題實(shí)例7應(yīng)用背景以ＳＵ３０、ＦＢＣ１為代表的新一代戰(zhàn)機(jī)確實(shí)威力無(wú)比攻防兼?zhèn)?，不過(guò)也正是因?yàn)楦叽笸鸵粫r(shí)無(wú)法進(jìn)入中國(guó)現(xiàn)有的洞庫(kù)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的飛機(jī)比現(xiàn)在的新型戰(zhàn)機(jī)矮小所以洞庫(kù)門也修建的矮小，對(duì)于垂尾高大的新式戰(zhàn)機(jī)而言在洞庫(kù)的大門口就被卡住了，盡管洞庫(kù)內(nèi)部的空間很大。以現(xiàn)在某ＳＵ３０王牌部隊(duì)所在的基地為例：國(guó)家之所以將這個(gè)已停用多年的機(jī)場(chǎng)重新啟用就是看中了它的洞庫(kù)。這座大型洞庫(kù)可以容納某型轟炸機(jī)XX架，在亞太地區(qū)可謂名列前茅，與ＳＵ３０的長(zhǎng)航程高性能相配合將可以形成強(qiáng)大的戰(zhàn)略威懾力量。為了建設(shè)這個(gè)戰(zhàn)略航空基地國(guó)家已投入Ｎ個(gè)億。問(wèn)題描述：機(jī)名機(jī)長(zhǎng)m翼展m機(jī)高m轟－516.7721.456.20SU2721.9314.75.93FBC122.32512.7056.575SU30MKK21.93514.76.43機(jī)庫(kù)高度：6.3m系統(tǒng)存在的技術(shù)矛盾：增加機(jī)庫(kù)高度與機(jī)庫(kù)改建的技術(shù)難度，重新改建原來(lái)的洞庫(kù)結(jié)構(gòu)及布置的矛盾。解決思路和關(guān)鍵步驟：4Lengthofastationaryobject:增加機(jī)庫(kù)的高度尺寸32Manufacturability：重新改建原來(lái)的洞庫(kù)結(jié)構(gòu)的難度，可實(shí)現(xiàn)性難度增大得出相應(yīng)的創(chuàng)新原理：15＃Dynamicity

動(dòng)態(tài)性17＃

Shifttoanewdimension

維數(shù)變化新型扳手－應(yīng)用背景實(shí)際應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)的六角形螺母常常會(huì)因?yàn)閿Q緊時(shí)用力過(guò)大或者使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、螺母的六角形外外表被腐蝕，使外表遭到破壞。螺母被破壞后，使用普通的傳統(tǒng)型扳手往往不能再松動(dòng)螺母，有時(shí)甚至?xí)骨闆r更加惡化，也就是說(shuō)螺母外緣的六角形在扳手作用下破壞更加嚴(yán)重，扳手更加無(wú)法作用于螺母。實(shí)例8普通扳手8件梅開扳手-公制問(wèn)題描述：傳統(tǒng)型扳手之所以會(huì)損壞螺母，其主要原因是扳手作用在螺母上的力主要集中于六角形螺母的某兩個(gè)角上，如下圖：在擰緊或松動(dòng)螺母的過(guò)程中，扳手同時(shí)會(huì)損壞螺母的六角形外表。使用扳手時(shí)用力越大，螺母損壞就會(huì)越嚴(yán)重。而使得扳手作用于螺母上的力大大降低，降低了工作效率。在這一系統(tǒng)中存在的技術(shù)矛盾為：假設(shè)想通過(guò)改變扳手形狀降低扳手對(duì)螺母的損壞程度，就可能會(huì)使扳手制造工藝復(fù)雜化。如果可以找到一種制造不是很復(fù)雜，而且又可以防止對(duì)螺母的嚴(yán)重?fù)p壞的扳手，無(wú)疑是解決這一問(wèn)題的最正確途徑。紡織工藝流程的改進(jìn)－應(yīng)用背景紡織印涂工藝過(guò)程中，織物要經(jīng)過(guò)印涂輥進(jìn)行印涂。印涂輥的結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)存放涂敷混合物的料槽。涂敷混合物