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文檔簡介
技術(shù)創(chuàng)新方法和TRIZ理論1第一局部形勢與任務(wù)第二局部創(chuàng)新的理論和工具2第一局部
、
形勢與任務(wù)
3胡錦濤在中共十七大指出要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路,把增強自主創(chuàng)新能力貫徹到現(xiàn)代化建設(shè)的各個方面。加快建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。4國外的企業(yè)創(chuàng)新現(xiàn)狀興旺國家正以其技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢取得技術(shù)壟斷優(yōu)勢在生物工程領(lǐng)域的專利擁有情況在醫(yī)藥領(lǐng)域的專利擁有情況5中國企業(yè)創(chuàng)新現(xiàn)狀近三年各國PCT〔專利合作條約國際專利〕申請量其中:華為和中興兩公司的PCT占中國申請總量分別為1/2〔2007年〕、1/3〔2023年〕、1/4〔2023年〕,其他公司申請量較少。中國的企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力與興旺國家還有很大差距6國內(nèi)行業(yè)企業(yè)的為難我國現(xiàn)有專利的轉(zhuǎn)化率缺乏10%,而興旺國家60%~80%〔垃圾專利多;國家專利政策導(dǎo)向偏差;專利審查不嚴(yán)等〕我國科技對經(jīng)濟(jì)的奉獻(xiàn)率缺乏30%,一半以上的技術(shù)是引進(jìn),具有核心知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)缺乏萬分之三,須支付大量的專利使用費?!彩蹆r的20%、計算機售價的30%、數(shù)控機床售價的20%~40%、DVD售價的50%用于專利使用費〕7提高技術(shù)創(chuàng)新能力是建設(shè)創(chuàng)新型國家的根本要求《國家中長期科學(xué)和技術(shù)開展規(guī)劃綱要〔2006—2023〕》從人才培養(yǎng)、管理機制創(chuàng)新、人才引進(jìn)、知識工程、財政稅收等方面入手提高國家的整體創(chuàng)新能力,實現(xiàn)2023年成為世界一流的創(chuàng)新型國家??萍疾扛辈块L劉燕華指出:大力開展創(chuàng)新方法的學(xué)習(xí)和研究是提高創(chuàng)新能力的重要手段當(dāng)前我國創(chuàng)新能力缺乏與對創(chuàng)新方法的認(rèn)識和運用缺乏有關(guān)8傳統(tǒng)創(chuàng)新方法大局部國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)模式:頭腦風(fēng)暴法效率低,成本高測繪與仿制憑經(jīng)驗設(shè)計試錯法折中法9試錯法10試錯法的效率
10,000“Ideas〞的數(shù)量12345673000個不成文的想法300個提交的想法125個小型方案9個早期階段的開發(fā)4個主要的開發(fā)1.7個推向市場1個成功資料來源:G.StevensandJ.Burley,“3000RawIdeas=1CommercialSuccess!〞,Research?TechnologyManagement,40(3):16-27,May-June,1997.據(jù)記載,愛迪生試驗電燈用過1600多種金屬材料和6000多種非金屬材料,而采集的材料更多達(dá)14000多種;試驗新型蓄電池用過9000多種材料,失敗50000屢次。11測繪與仿制現(xiàn)有產(chǎn)品測繪+局部設(shè)計產(chǎn)品圖紙加工裝配樣機創(chuàng)新不足可能侵權(quán)殲6米格21測繪與仿制蘇27殲11實例:12經(jīng)驗設(shè)計法我以前都是這么做的聘用有經(jīng)驗的行業(yè)專家,根據(jù)自己的經(jīng)驗提出技術(shù)方案容易形成思維定式13頭腦風(fēng)暴法美國創(chuàng)造學(xué)家A·F·奧斯本于1939年首次提出〔5-10人參與〕╫╬╦╧????▲??可激發(fā)個人潛能,獲得好的創(chuàng)新成果但得到的方案太多,方案篩選困難,本錢較高,對參與人個人素質(zhì)要求高14折中法庸官斷案,各打50大板〔〕河南偃師市電視臺記者在采訪交警大隊交通協(xié)管員違法上路查車時,有5名記者被打傷,攝像機也被砸壞。媒體對此曝光后,當(dāng)?shù)卣{(diào)查組迅速進(jìn)行了“處理〞,在責(zé)成市交警大隊辭退直接組織打人的趙某等4人的同時,對“協(xié)調(diào)該糾紛過程中處置不當(dāng)〞的市廣電總臺副臺長和市電視臺臺長分別給予行政效能告誡和行政警告處分。這并不是一起普通的民事糾紛,而是行使正常采訪職能的新聞記者遭受不法侵害的案件,而且事實清楚,證據(jù)確鑿,理應(yīng)對涉嫌違法的打人者依法嚴(yán)懲,并對因公受傷的記者予以補償和表彰,這樣才能懲惡揚善,維護(hù)法律的尊嚴(yán),保障新聞單位和記者的合法權(quán)益,從而保障公眾的知情權(quán)和監(jiān)督權(quán)。
偃師市調(diào)查組卻把這起嚴(yán)重的侵權(quán)傷害案當(dāng)作象打架斗毆一樣的民事糾紛,不分是非善惡,不管青紅皂白,武斷地判定雙方都有責(zé)任,“各打五十大板〞了事15用鋼絲切割硅片鋼絲粗強度和壽命硅片成材率鋼絲細(xì)強度和壽命硅片成材率鋼絲粗細(xì)折中:即滿足一定強度和壽命,又保證一定硅片成材率,取0.1~0.16mm162005年8月8日美國商業(yè)周刊:知識經(jīng)濟(jì)時代
創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)時代創(chuàng)意的想象力創(chuàng)新力主宰世界經(jīng)濟(jì)潮流時代特征17存在問題
創(chuàng)新思維與創(chuàng)新精神培養(yǎng)缺位。目前的應(yīng)試教育體系抑制了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神;過分強調(diào)專業(yè)知識的教授,缺少科學(xué)思維、科學(xué)方法方面的引導(dǎo)和訓(xùn)練??蒲谢顒又械膭?chuàng)新思維缺乏,自主創(chuàng)新研究成果少。跟蹤模仿為主,自主創(chuàng)新較少。多數(shù)學(xué)科開展滯后,屬于世界領(lǐng)先的學(xué)科很少。尊重科學(xué)、崇尚科學(xué)的氣氛不夠。傳統(tǒng)的“學(xué)而優(yōu)那么仕〞,“官本位〞的思想依然存在,不按照科學(xué)規(guī)律辦事的問題普遍存在。18創(chuàng)造性人才自我設(shè)計、創(chuàng)新思維表達(dá)能力個性品質(zhì)體能外語能力創(chuàng)新技法和方法創(chuàng)新技能根底知識、專業(yè)知識、交叉學(xué)科知識哲學(xué)理論根底創(chuàng)造力、19傳統(tǒng)創(chuàng)新技法的分類邏輯思維非邏輯思維科學(xué)推理型
演繹法
歸納法
類比法
自然現(xiàn)象和科學(xué)原理探索法
等價變換法
KJ法
類推法
組合法
分解法
形態(tài)分析法
信息交合法
橫向思考法
奧斯本檢核表法
5W1H法
和田法
智力鼓勵法〔頭腦風(fēng)暴法〕
聯(lián)想法
逆向構(gòu)思法
形象思維法
靈感啟示法
大膽設(shè)想法
特性列舉法
缺點列舉法
希望點列舉法組合型形象思維型列舉型有序思維型聯(lián)想型6020第二局部創(chuàng)新技法和TRIZ理論21TRIZ技法(創(chuàng)造問題解決理論)
-TRIZ的含義TRIZ的含義是創(chuàng)造問題解決理論,是原俄文字母的縮寫,并按ISO/R9-1968E規(guī)定,轉(zhuǎn)換成拉丁文的首字母縮寫ТеорияРешенияИзобретательскихЗадач→TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch22TRIZ理論創(chuàng)始者根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshuller〔1926-1998〕是前蘇聯(lián)的一位天才創(chuàng)造家和創(chuàng)造創(chuàng)新學(xué)家,于1946年創(chuàng)立TRIZ理論。TRIZ理論研究人類進(jìn)行創(chuàng)造創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法那么,曾經(jīng)被稱作前蘇聯(lián)的“國術(shù)〞和“點金術(shù)〞。TRIZ理論來源:濃縮數(shù)百萬創(chuàng)造專利
在Altshuller的帶著下,動用前蘇聯(lián)的1500多名專家,經(jīng)過50多年對數(shù)以百萬計的專利文獻(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、實用的解決創(chuàng)造問題的理論方法體系——TRIZ23.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)效應(yīng)知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系24TRIZ理論的九把利劍1、八大進(jìn)化法那么:預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式和產(chǎn)品成熟度;2、最終理想解:系統(tǒng)的進(jìn)化總是向著更理想化的方向開展;3、40個創(chuàng)造原理:濃縮250萬份專利背后所隱藏的共性創(chuàng)造原理;4、39個工程參數(shù)和矛盾矩陣:為解決問題直接提供化解矛盾的創(chuàng)造工具;5、物理矛盾的別離原理:別離原理是針對物理矛盾的解決而提出的;6、物場模型分析:用于建立與已存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型;7、創(chuàng)造問題的標(biāo)準(zhǔn)解法:5級共76個標(biāo)準(zhǔn)解法,可以將標(biāo)準(zhǔn)問題在一兩步中快速進(jìn)行解決;8、創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)算法〔ARIZ):針對非標(biāo)準(zhǔn)問題而提出的一套解決算法;9、物理效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫:將物理現(xiàn)象和效應(yīng)應(yīng)用在問題解決過程中。25技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化八大法那么1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法那么;2、提高理想化法那么;3、子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法那么;4、動態(tài)性進(jìn)化法那么;5、向超系統(tǒng)進(jìn)化法那么;6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性法那么;7、向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法那么;8、向自動化方向進(jìn)化法那么。26技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之一
-S曲線進(jìn)化法那么、一個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般經(jīng)歷4個階段,典型的S曲線是描述一個技術(shù)系統(tǒng)的完整生命周期。當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化完成4個階段后,必然會出現(xiàn)一個新的技術(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27技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之二
-提高理想度法那么最理想的技術(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)化提高理想度法那么是所有進(jìn)化法那么的根底。28技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之三
-子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法那么技術(shù)系統(tǒng)由多個實現(xiàn)各自不同功能的子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法那么包含著:任何技術(shù)系統(tǒng)中的每一個子系統(tǒng)都是沿著各自的S曲線進(jìn)化的;組成技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個子系統(tǒng)都是不同步、不均衡進(jìn)化的;整個技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化速度取決于系統(tǒng)中開展最慢的即最不理想的子系統(tǒng)〔木桶原理〕利用這一法那么的知識,可以幫助創(chuàng)造者及時發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)最不理想的子系統(tǒng).29技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之四
-〔結(jié)構(gòu)〕動態(tài)性進(jìn)化法那么沿著增加系統(tǒng)可移動性的方向開展沿著增加系統(tǒng)的柔性方向開展沿著增加系統(tǒng)可控性方向開展30剛體單鉸鏈多鉸鏈柔性體液體/氣體場系統(tǒng)的柔性進(jìn)化31切割技術(shù)的動態(tài)性進(jìn)化水切割激光切割線切割機床32技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之五
-向超系統(tǒng)進(jìn)化法那么技術(shù)系統(tǒng)首先向系統(tǒng)的合成方向開展技術(shù)系統(tǒng)的簡化子系統(tǒng)雙系統(tǒng)多系統(tǒng)單系統(tǒng)超系統(tǒng)此時,子系統(tǒng)功能得到加強的同時,也簡化了原有的系統(tǒng)。33飛機燃油系統(tǒng)向超系統(tǒng)躍遷
—空中加油機實例、超系統(tǒng)空中加油機系統(tǒng)受油機輸油管子系統(tǒng)超系統(tǒng)34技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之六
-子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法那么組成技術(shù)系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)、各個部件在保持協(xié)調(diào)的前提下,充分發(fā)揮各自的功能。表現(xiàn)在:結(jié)構(gòu)上協(xié)調(diào)。比方:早期積木只能摞、搭;現(xiàn)代積木可自由組合、隨意插合成不同的形狀。性能參數(shù)的協(xié)調(diào)。比方:網(wǎng)球拍需要考慮兩個性能參數(shù)的協(xié)調(diào):一方面要將球拍整體重量降低,以提高其靈活性;同時要增加球拍頭部重量,以保證產(chǎn)生更大的揮拍力量。工作節(jié)奏和頻率上的協(xié)調(diào)。比方吸塵器.吸力太大,吸嘴會粘住地毯.35(a)積木(c)澆灌混凝土(b)網(wǎng)球拍結(jié)構(gòu)、性能、節(jié)奏和頻率的協(xié)調(diào)性36技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之七
-向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法那么技術(shù)系統(tǒng):元件:場的應(yīng)用:微觀宏觀微觀最初的尺寸原子、根本粒子尺寸高效場和增加場效率的方向37錄音機隨身聽便攜CD機mp3耳環(huán)播放機播放機向微觀的進(jìn)化38技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么之八
-向自動化方向進(jìn)化法那么
技術(shù)系統(tǒng):摒棄那些機械的、重復(fù)的、枯燥無味的手工操作,實現(xiàn)并提高技術(shù)系統(tǒng)功能的效益,解放人們?nèi)ネ瓿筛哂袆?chuàng)造性的工作。39.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)效應(yīng)知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系4040個創(chuàng)造原理
-用有限的40條原理來解決無限的創(chuàng)造問題。阿奇舒勒通過對250萬份創(chuàng)造專利的研究發(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。阿奇舒勒堅信創(chuàng)造問題的原理是客觀存在的,設(shè)計者掌握這些原理,就可以大大提高創(chuàng)造的效率、縮短創(chuàng)造的周期,而且能使創(chuàng)造過程更具有可預(yù)見性。為此,阿奇舒勒對大量的專利進(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個創(chuàng)造原理。當(dāng)前,40個創(chuàng)造原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴展到微電子、醫(yī)學(xué)、管理、文化、教育等社會的各個領(lǐng)域問題。40個創(chuàng)造原理的廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致不計其數(shù)新的專利創(chuàng)造的產(chǎn)生。4140個創(chuàng)造原理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(zhì)量補償原理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、急速作用原理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、改變狀態(tài)原理36、相變原理37、熱膨脹原理38、強氧化作用原理39、惰性(或真空)環(huán)境原理40、復(fù)合材料原理4201、分割原理將物體分割成相互獨立的局部;使物體成為可組合的〔易于拆卸和組裝〕的局部;提高物體的分割程度或分散程度;4301、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局部使物體成為可組合的〔易于拆卸和組裝〕的局部提高物體的分割程度或分散程度44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立的局部;C.提高物體的分割程度或分散程度;45.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)效應(yīng)知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系46物理效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫
〔效應(yīng)知識庫〕效應(yīng)知識庫涵蓋了多學(xué)科領(lǐng)域的原理,包括物理、化學(xué)、幾何等,對自然科學(xué)及工程領(lǐng)域中事物間紛繁復(fù)雜的關(guān)系實現(xiàn)全面的描述,借助于這些通用的原理,把問題簡化到最根本的要素,引導(dǎo)和幫助創(chuàng)造者利用它來解決某一特定技術(shù)領(lǐng)域的知識問題。47化學(xué)電子機械光學(xué)創(chuàng)新設(shè)計遇到的障礙知識領(lǐng)域的“涇渭清楚〞要“產(chǎn)生光〞,您能想出多少方法?12148效應(yīng)知識庫應(yīng)用5步驟、創(chuàng)造問題提出確定相應(yīng)的功能代碼TRIZ對解題的建議優(yōu)選適合解決問題的建議定義問題要求實現(xiàn)的功能功能代碼表效應(yīng)知識庫逐一篩選形成解決方案應(yīng)用于創(chuàng)造問題49.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)原理知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系50什么是物理矛盾及其解決方法物理矛盾——一個參數(shù)的矛盾技術(shù)系統(tǒng)要求某參數(shù)B的性質(zhì)為正〔+〕的同時又要求某參數(shù)B的性質(zhì)為負(fù)〔-〕比方要求系統(tǒng)既要出現(xiàn)又要不出現(xiàn);既要高又要低;既要大又要小等完全相反的需求。解決物理矛盾的方法——別離空間別離別離方法時間別離系統(tǒng)級別上的別離條件別離51別離原理應(yīng)用實例空間別離:測量海底時,將聲納探測器與船體空間別離,用以防止干擾,提高測試精度時間別離:將飛機機翼設(shè)計成可調(diào)的活動機翼,以適應(yīng)在飛行中各個時間段的不同要求條件別離: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整體與局局部離:采用柔性生產(chǎn)線,以滿足群眾化和個性化市場需求的不同要求52十字路口的物理矛盾描述要通過十字路口,車輛必須占據(jù)十字路口的某個位置〔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〕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〕53應(yīng)用實例
——解決交通的物理矛盾空間別離時間別離54各別離方法相對應(yīng)的創(chuàng)造原理列表空間分離時間分離條件分離個體與整體分離發(fā)明原理01分離02抽取03局部質(zhì)量04非對稱07嵌套13逆向思維17多維化24中介物26復(fù)制30柔性外殼或薄膜09預(yù)制反作用10預(yù)先作用11預(yù)先應(yīng)急措施15動態(tài)性16不足或超額行動18振動19周期性動作20有效作用的持續(xù)性21減少有害作用29氣動或液壓結(jié)構(gòu)34拋棄與再生37熱膨脹01分割05組合06多功能性07嵌套08重量補償13逆向思維14曲面化22變害為益23反饋25自服務(wù)27一次性用品33同質(zhì)性35幾何/物理/化學(xué)狀態(tài)變化12等勢28機械系統(tǒng)替代31多孔物質(zhì)32改變顏色35幾何/物理/化學(xué)狀態(tài)變化36相變38強氧化39惰性和真空環(huán)境40復(fù)合材料55.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)原理知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系56什么是技術(shù)矛盾?由表述系統(tǒng)性能的兩個參數(shù)所構(gòu)成的矛盾稱之謂技術(shù)矛盾當(dāng)用的方法去改善系統(tǒng)的一局部或一個參數(shù)時,該系統(tǒng)的其它局部或參數(shù)就要不可容忍地變壞的現(xiàn)象.常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的矛盾:1〕在一個子系統(tǒng)中引入一種有用功能,導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能或加強了已存在的一種有害功能;2〕消除一種有害功能導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)有用功能降低;3〕有用功能的加強或有害功能的減少導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復(fù)雜化。5739個通用工程參數(shù)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、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):操作時間、可靠性、強度、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)計復(fù)雜性、自動化程度、生產(chǎn)率、對象的穩(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、時間損失58矛盾矩陣表的組成阿奇舒勒將39個通用工程參數(shù)和40條創(chuàng)造原理有機地聯(lián)系起來,建立起對應(yīng)關(guān)系,整理成39×39的矛盾矩陣表〔詳見〔《創(chuàng)新制勝》附錄〕。矛盾矩陣的第1行、列為39個通用工程參數(shù)的編碼,第2行、列分別為39個通用工程參數(shù)的名稱。但是,縱行表示要改善的參數(shù),橫行表示會惡化的參數(shù)。39×39個通用工程參數(shù)從行、列兩個緯度構(gòu)成矩陣的方格共1521個,在其中1263個方格中,均列有幾個數(shù)字,這幾個數(shù)字就是由TRIZ推出的解決對應(yīng)工程矛盾的創(chuàng)造原理的編碼。按照編碼查“40條創(chuàng)造創(chuàng)造原理〞表,即可得到該編碼的實際含義。使用者根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的2個通用工程參數(shù),從矛盾矩陣表中直接查找出化解矛盾的創(chuàng)造原理,并使用這些原理來解決問題。59矛盾矩陣表13360實例一:坦克裝甲的改進(jìn)法國“雷諾FT-17〞式坦克戰(zhàn)斗全重:7噸裝甲:22mm德國“虎2〞式重型坦克戰(zhàn)斗全重:69.8
噸炮塔前部裝甲:185mm61問題描述↑裝甲抗打擊能力↑裝甲厚度戰(zhàn)斗全重↑整車重量增加引起的一系列后果:坦克的機動性能降低坦克的耗油量增加62一、對問題進(jìn)行抽象抽象矛盾矩陣具化待解決的問題問題模型:技術(shù)矛盾解模型:創(chuàng)新原理最終解決方案〔一〕〔二〕〔三〕63定義矛盾的過程第一步:問題是什么?
為了提高坦克在戰(zhàn)場上的生存能力,需要提高裝甲的抗打擊能力第二步:現(xiàn)在有什么解決方案?增加裝甲的厚度,以便提高裝甲的強度第三步:這個解決方案有什么問題?裝甲厚度增加后,坦克的戰(zhàn)斗全重增加
64建立原問題的問題模型強度運動物體的重量65利用矛盾矩陣求解問題模型1406601、分割原理08、重量補償原理40、復(fù)合材料原理15、動態(tài)特性原理TRIZ推薦的創(chuàng)新原理〔解決方案模型〕67三、回到問題:“坦克裝甲的改進(jìn)〞強度運動物體的重量改善的參數(shù):裝甲抗打擊能力惡化的參數(shù):戰(zhàn)斗全重原問題:問題模型:解決方案模型:01、分割原理08、重量補償原理40、復(fù)合材料原理15、動態(tài)特性原理68裝甲改進(jìn)方案〔最終解決方案〕01、分割原理40、復(fù)合材料原理復(fù)合裝甲a〕陶瓷復(fù)合裝甲(“喬巴姆〞裝甲);b〕貧鈾裝甲;c)縫隙裝甲;均質(zhì)鋼裝甲1裝甲陶瓷均質(zhì)鋼裝甲269改進(jìn)結(jié)果戰(zhàn)斗全重:52噸車體正面:110mm美國“M60A1〞坦克70應(yīng)用背景:由于人們對衛(wèi)生條件的重視程度日益增加,日常生活中一次性紙杯的使用率越來越高。方便雖是方便,但在裝滿開水時這種杯子就會變得燙手難端,比較不好用。有些廠家為了解決此問題,便在設(shè)計紙杯時給紙杯加上了手柄(圖A〕。這樣確實使裝有開水的紙杯變得容易端持了,但同時大大增加了本錢,并且由于不好疊放,給紙杯的包裝和運輸添加了難度。A71紙杯隔熱設(shè)計71問題分析有沒有一種既方便實用又好看的解決方法呢?現(xiàn)用TRIZ法來分析一下。要改善的通用工程參數(shù)是17溫度,即希望在溫度較高的情況下實現(xiàn)人抓起杯子的操作,讓人能喝到可口的飲料。同時會損害的通用工程參數(shù)是36裝置的復(fù)雜性,如上面所述的紙杯上加裝手柄。查技術(shù)矛盾矩陣得解決方案為M17-36=[2,17,16],即創(chuàng)造創(chuàng)新原理:原理2:別離與分開原理;原理17:維數(shù)變化原理;原理16:不完全到達(dá)或者超過的作用原理。原理16在此很難適用。綜合應(yīng)用原理2和原理17,就可以通過增加裝置的層數(shù),相當(dāng)于增加維數(shù),同時將紙杯與人手接觸的局部別離開,既不燙手又方便端持。7272解決方案對應(yīng)的有三種設(shè)計:第一種是杯托法〔圖B〕;第二種是加套法〔圖C〕;第三種是加柄法〔圖D〕。BCD7373.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)效應(yīng)知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系74物質(zhì)-場模型是TRIZ法重要分析工具,是用來分析與現(xiàn)存技術(shù)有關(guān)的模型類問題〔ModelingProblems〕。所有技術(shù)系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)某種功能,所有的系統(tǒng)都可分解為由兩個物質(zhì)(S1,S2)和一個場(F)三個根本元件組成。如下圖,其中物質(zhì)S1是系統(tǒng)動作的接受者,場F通過物質(zhì)S2作用于物質(zhì)S1并改變S1。7575物質(zhì)S1和S2:二者定義取決于每一個具體的應(yīng)用,它們可以是整個系統(tǒng)、子系統(tǒng)或單個物體,可以是材料、工具、零件、人或環(huán)境等任何東西。場:為系統(tǒng)提供能量,促使系統(tǒng)發(fā)生反響,從而可以實現(xiàn)某種效應(yīng)。這種效應(yīng)可以作用于S2上,或作用在場信息的輸出物上。物質(zhì)-場模型簡稱物場模型,相應(yīng)的分析稱為物場分析。物場模型的三定律:所有的系統(tǒng)都可以分解為三個根本要素〔S1、S2、F〕;一個完整的系統(tǒng)必定由這三個根本要素組成;將相互作用的三個根本要素進(jìn)行有機組合將形成一個功能。76761.有效完整系統(tǒng)模式。組成系統(tǒng)模型的三元件都存在,且都有效,能實現(xiàn)設(shè)計者所追求的效應(yīng)。2.不完全系統(tǒng)模式。組成系統(tǒng)模型的三元件〔兩個物質(zhì),一個場〕中局部元件不存在,需要增加系統(tǒng)元件來實現(xiàn)有效完整的系統(tǒng)功能。3.非有效完整系統(tǒng)模式。模型中的三元件都存在,但設(shè)計者所追求的效應(yīng)未能完全實現(xiàn),如產(chǎn)生的力不夠大,溫度不夠高等。為了實現(xiàn)預(yù)期的效應(yīng),需要對原有系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。4.有害完整系統(tǒng)模式。模型三元件都存在,但產(chǎn)生的是與設(shè)計者所追求的相沖突的有害效應(yīng)。在創(chuàng)新設(shè)計過程中,要消除系統(tǒng)這種有害的效應(yīng)。7777為了方便世界范圍內(nèi)交流以及讓分析的過程更加形象化。人們在科學(xué)研究的實踐中形成了統(tǒng)一的物質(zhì)-場模型的描述方法。具體符號如下:描述物場模型的符號7878物質(zhì)-場模型的描述——完整的系統(tǒng)如上頁圖,場F作用于S2上,使S2對S1產(chǎn)生影響,從而改變S1,到達(dá)預(yù)期效果。例:磁鐵通過磁場吸引鐵。將其用物場模型描述就是:F為磁場,S1為鐵片,S2為磁鐵。即F磁場作用于S2磁鐵上,使S2磁鐵對S1鐵片產(chǎn)生影響,改變其所處位置狀態(tài)。7979物質(zhì)-場模型的描述——產(chǎn)生有害作用的系統(tǒng)描述如右圖,場F作用于S2上,使S2對S1產(chǎn)生有害作用影響。例:車輛噪聲擾民將其用物場模型描述就是:F為振動場,S1為居民,S2為空氣。即F振動場的能量作用于S2空氣。振動場的能量作用在空氣上形成駐波,產(chǎn)生噪聲,噪聲作用于S1居民身上,對其正常生活形成了干擾。8080物質(zhì)-場模型的描述——對于缺乏的作用和效益。描述如右圖,場F作用于S2上,使S2對S1產(chǎn)生影響,從而改變S1。但場F的作用效果缺乏,因此使S2對S1作用的效果也缺乏。例:冬季供暖缺乏,人們覺得寒冷。其用物場描述就是:F為暖氣系統(tǒng)產(chǎn)生的熱場,S1為人,S2為室內(nèi)的空氣。即熱場作用于S2室內(nèi)的空氣,空氣受到激活,作用于S1人身上。但由于F熱場產(chǎn)生的能量缺乏,作用缺乏,對S2空氣的激發(fā)作用不夠,從而導(dǎo)致S2對S1作用缺乏,取暖效益不明顯,對S1產(chǎn)生的影響未能到達(dá)預(yù)計效果。8181構(gòu)造物質(zhì)-場模型通常遵循以下圖所示的工作流程,即1.識別元件,定義模型中的三個要素,2.構(gòu)建模型,3.從76個標(biāo)準(zhǔn)解中選擇適宜的解作為解決方案,4.進(jìn)一步開展解,以到達(dá)系統(tǒng)的有效和完善,5.實現(xiàn)具體解,6.探求另外可行解。82物質(zhì)-場模型工作流程82
如何迅速而準(zhǔn)確地查找出壓縮機氟利昂滲漏處?將摻有熒光粉的潤滑油注入壓縮機內(nèi),在暗室里用紫外光照射壓縮機,通過滲漏出的潤滑油中熒光粉發(fā)出的光,可以準(zhǔn)確地確定氟利昂的滲漏部位。給出的條件是物S1〔氟利昂〕,不能構(gòu)成完整的物-場模型,引入第二個物S2〔熒光粉〕和一個場F(紫外輻射),完善了具有不完整功能的系統(tǒng)。S1S2FS1S2S1++F氟利昂熒光粉氟利昂紫外輻射紫外輻射氟利昂熒光粉建立完善的物場模型83〔1〕識別元件車輪為S1,轉(zhuǎn)軸為S2,車鏈傳動來的機械能為F?!?〕構(gòu)造模型根據(jù)本問題所給出的三元件構(gòu)造如下圖的物質(zhì)-場模型。對系統(tǒng)的完整性、有效性進(jìn)行評價。系統(tǒng)元件不缺少,但是每個元件的運行效率沒有到達(dá)最正確?!?〕考慮解決方案,從標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個適宜的解在附錄B中所示的76種標(biāo)準(zhǔn)解中,發(fā)現(xiàn)第五類標(biāo)準(zhǔn)解中有引入物質(zhì)的解。因此在傳動裝置和車輪與轉(zhuǎn)軸直接都添加潤滑油,減少其摩擦損耗,從而到達(dá)提高自行車輕便度的目標(biāo),其物場轉(zhuǎn)化模型圖見以下圖。84
實例1:舊自行車車況改善
自行車綠色環(huán)保,故維修自行車,讓之變得更加輕便就成為系統(tǒng)提出的問題。下面將用物質(zhì)-場模型來解決這個問題。84其中車輪為S1,轉(zhuǎn)軸為S2,車鏈傳動來的機械能為F,潤滑劑為S3。系統(tǒng)原為效應(yīng)缺乏的系統(tǒng),經(jīng)過潤滑劑的添加,使場的作用更好的進(jìn)行傳導(dǎo),從而使效應(yīng)增強,得到有效完整的系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)解中的第三類標(biāo)準(zhǔn)解介紹的傳遞到雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)的解也可以運用其中。如現(xiàn)實出現(xiàn)的檔速可調(diào)自行車,通過將運動系統(tǒng)的單系統(tǒng)變?yōu)楹羞\動系統(tǒng)和傳遞調(diào)檔功能系統(tǒng)的雙系統(tǒng),從而到達(dá)改善其行使?fàn)顩r的目的。4.進(jìn)一步開展這個概念,以支持所得解決方案。在實際的現(xiàn)實使用中,人們可以選擇不同的潤滑劑以實現(xiàn)提高系統(tǒng)性能的目的。那么可以綜合考慮潤滑劑效果、價格、耐久性以及添加難易程度,從而綜合選擇最正確方案。5.探求另外可行解。對于在第三步中所描述的每一種可行標(biāo)準(zhǔn)解,其相關(guān)的概念都應(yīng)在第四步中得到繼續(xù)的開展,對每一種情況都要想一想是否更為有效?;蛘呤欠駬碛羞m合使用它的群體存在。如本系統(tǒng)的另一個不同的標(biāo)準(zhǔn)解“傳遞到雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)〞的運用形成了高端自行車,適合于具有更高消費能力,更加熱愛自行車運動的群體。6.為各種不同的解找到適合它們的使用領(lǐng)域。8585例〔二〕:鋼水混合器的改進(jìn)在冶煉新型鋼材的過程中須向鋼水中參加多種添加劑,需要在鋼水混合器中使兩者均勻混合,鋼水混合器如右圖所示。混合器端部固定有可轉(zhuǎn)動的齒形葉片。葉片攪拌鋼水,使其與添加劑均勻混合。出現(xiàn)的問題:混合時由于鋼水的高溫,使葉片的外表開始熔化,既縮短了系統(tǒng)的壽命,又有影響了鋼水的成分。8686例〔二〕:鋼水混合器的改進(jìn)構(gòu)建關(guān)于鋼水混合的模型,S1是鋼水混合器和葉片,S2是鋼水,F(xiàn)2是鋼水所帶有的大量熱能。由圖可知,大量的熱能F2使鋼水S2熔化,熔化的鋼水S2又作用在S1上,使S1受到損害,形成有害系統(tǒng)。8787例〔二〕:鋼水混合器的改進(jìn)解決方案:引入另一個場,構(gòu)成一個串聯(lián)性質(zhì)的流程。向鋼水混合器里通入冷卻物質(zhì),冷卻葉片?,F(xiàn)在通入的是冷空氣F1。冷空氣迅速冷卻接觸的鋼水,使其凝固為薄薄的硬殼S3。硬殼不斷地產(chǎn)生和熔化,保護(hù)了鋼水混合器和葉片。如下圖,F(xiàn)2,S2和S3構(gòu)成一個物場結(jié)構(gòu);F1,S1和S3構(gòu)成另一個物場結(jié)構(gòu),兩個物場結(jié)構(gòu)的共同作用對象為S3。增加場F1,新生成中間介質(zhì)S3是使矛盾得以解決的關(guān)鍵。8888例〔二〕:鋼水混合器的改進(jìn)將此問題的解決嚴(yán)格按照物場模型理論進(jìn)行分析,步驟如下。1.定義系統(tǒng)的總功能;此系統(tǒng)的總功能是向鋼水添加添加劑以調(diào)配鋼水成分。2.進(jìn)行功能分解,并確定主要功能;按照其功能的不同,此系統(tǒng)可以分為添加劑配置和運輸系統(tǒng)、添加劑添加系統(tǒng)、添加劑均勻攪拌系統(tǒng)。其中本狀態(tài)下的有害系統(tǒng)為添加劑均勻攪拌系統(tǒng),需要致力于它的有害性的去除。3.建立系統(tǒng)的功能模型;此模型建立的步驟同樣按照本章之前介紹的功能模型的構(gòu)建來進(jìn)行?!?〕識別元件S1是鋼水混合器和葉片,S2是鋼水,F(xiàn)2是鋼水所帶有的大量熱能?!?〕構(gòu)造模型根據(jù)本問題所給出的三元件構(gòu)造如上圖所示的物質(zhì)-場模型。對系統(tǒng)的完整性、有效性進(jìn)行評價。系統(tǒng)元件不缺少,元件之間場的作用產(chǎn)生了有害效果。8989例〔二〕:鋼水混合器的改進(jìn)〔3〕考慮解決方案,從標(biāo)準(zhǔn)解中選擇一個適宜的解在附錄B中所示的76種標(biāo)準(zhǔn)解中,發(fā)現(xiàn)第三類標(biāo)準(zhǔn)解介紹的傳遞到雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)的解可以運用其中,即通過引入冷空氣流帶來元件S3的增加。屏蔽原系統(tǒng)的有害效應(yīng)。4.進(jìn)一步開展這個概念,以支持所得解決方案。在實際的現(xiàn)實使用中,可以通過調(diào)節(jié)冷空氣流的溫度、流速、成分等對系統(tǒng)的效應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.探求另外可行解。還可以運用其他的標(biāo)準(zhǔn)解。如增加添加物,即在鋼水混合器和葉片外表添加熱障涂層材料,對其進(jìn)行高溫保護(hù)?;蛘吒纳其撍旌掀骱腿~片本身的材料,使其能夠耐受更高溫度。6.為各種不同的解找到適合它們的使用領(lǐng)域。9090.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾矩陣創(chuàng)新原理科學(xué)原理知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系91標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)的由來阿奇舒勒〔Altshuller〕發(fā)現(xiàn)的規(guī)律:如果問題的物場模型是一樣的,那么解決方案的物場模型也是一樣的,和這個問題來自于哪個領(lǐng)域無關(guān)。某一類技術(shù)問題問題模型解決方案模型?技術(shù)問題1解決方案1技術(shù)問題2解決方案2S1S2FS1’S2’F’技術(shù)問題物場模型解決方案物場模型〔創(chuàng)造、專利〕創(chuàng)造家92創(chuàng)造問題76個標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)構(gòu)成第一級建立或完善物場模型的標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)………13
1.1建立物場模型……81.2消除物場模型的有害效應(yīng)………5第二級強化物場模型的標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)………………23
2.1向復(fù)合物場模型進(jìn)化…………22.2加強物場模型……62.3采用頻率協(xié)調(diào)強化物場模型……32.4引入磁性添加物強化物場模型…………12第三級向雙、多、超系統(tǒng)或微觀級協(xié)調(diào)進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)………6
3.1向雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)進(jìn)化…………53.2向微觀級系統(tǒng)進(jìn)化………………193創(chuàng)造問題76個標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)構(gòu)成第四級測量與檢測的標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)…………………17§4.1間接方法………………3§4.2建立測量的物場模型…4§4.3加強測量的物場模型……3§4.4向鐵-場模型轉(zhuǎn)化……5§4.5測量系統(tǒng)的進(jìn)化方向…2
第五級標(biāo)準(zhǔn)解應(yīng)用策略準(zhǔn)則……175.1引入物質(zhì)………………45.2引入場…………………35.3相變……55.4利用自然現(xiàn)象和物理效應(yīng)……………25.5通過分解或結(jié)合獲得物質(zhì)粒子………3
合計7694應(yīng)用物場模型分析標(biāo)準(zhǔn)解的流程、當(dāng)前問題判斷問題類型需要改進(jìn)系統(tǒng)建立物場模型測量和檢測問題建立物場模型第四級判斷模型類型產(chǎn)生有害效應(yīng)模型不完整作用缺乏第一級第二、三級第五級95.產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么40個創(chuàng)造原理創(chuàng)造問題解決算法物場模型分析最終理想解物理矛盾別離方法矛盾巨陣創(chuàng)新原理科學(xué)效應(yīng)知識庫創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法TRIZ理論體系96創(chuàng)造問題解決程序
〔ARIZ〕ARIZ是應(yīng)對解決創(chuàng)造問題中另一類非標(biāo)準(zhǔn)問題的工具〔在應(yīng)用ARIZ之前,需要先核查一下你的問題是否可用標(biāo)準(zhǔn)解法來解決,如果是標(biāo)準(zhǔn)問題,直接查找76個標(biāo)準(zhǔn)解法進(jìn)行問題的解決,就沒有必要用ARIZ〕一個創(chuàng)新問題解決的取決于對該問題的準(zhǔn)確描述和趨向標(biāo)準(zhǔn)化程度,創(chuàng)新問題的求解過程就是對問題的不斷描述和不斷地向標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。ARIZ以一套連續(xù)過程的程序,針對非標(biāo)準(zhǔn)問題采用步步緊逼的方法,巧妙地將一個狀況模糊的原始創(chuàng)造問題轉(zhuǎn)化為一個簡單的問題模型,并設(shè)想其理想解ARIZ是一套較為復(fù)雜的應(yīng)用工具,為了能很好地掌握,接受專門的培訓(xùn)是非常必要的。97ARIZ-85解題步驟2分析問題模型3陳述IFR和物理矛盾5運用效應(yīng)知識庫4運用物-場資源6轉(zhuǎn)換或替代問題7分析解決物理矛盾的方法8運用解決方案9分析解決問題的過程1分析問題把狀態(tài)模糊問題準(zhǔn)確描述為單一問題創(chuàng)立空間、時間、物質(zhì)和場等有效資源清單:確定最終理想解方向及其阻礙的物理矛盾重新選擇并定義另一對技術(shù)矛盾求得最終理想解獲取資源的最大化應(yīng)用借以透徹分析增長創(chuàng)新潛能在上述的每一個步驟中,均包含有數(shù)量不等的多個子步驟。在一個具體的問題解決過程中,并不強制要求按順序走完所有的9個步驟。當(dāng)完成步驟3后,一般可嘗試用標(biāo)準(zhǔn)解法解決新問題,如果得到解決那么可直接跳到步驟7,如果沒有解決那么進(jìn)入步驟4。981.定義最小問題。不對系統(tǒng)做大的改變。2.開掘系統(tǒng)矛盾。ARIZ算法成功與否的關(guān)鍵就在于正確的分析表達(dá)矛盾。3.建立問題模型??梢灶愃票日者\用物-場模型的知識。4.領(lǐng)域和資源分析。即綜合考慮各方面資源,分析矛盾的解決中對資源的有效應(yīng)用。5.參照技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的八個模式確定理想解。6.分析存在的物理矛盾。7.物理矛盾的解決對策。8.總結(jié)評價問題解決情況和系統(tǒng)改善狀況。9999例一:電線覆冰去除2023年初的一場大雪和嚴(yán)寒令國人永銘心際,電線上堆積的冰棱和大雪壓斷了電線,甚至壓倒了電桿和電線鐵塔。能否設(shè)計技術(shù)方案,解決這個問題,防止類似悲劇的重現(xiàn)。首先分析技術(shù)矛盾,此問題沒有明顯的技術(shù)矛盾。再次提取物理矛盾:在氣溫零度以下的下雪天,電線上必然會堆雪,雪會生成冰棱。但人們又希望電線上沒有雪。電線上存在雪和不應(yīng)該存在雪構(gòu)成了物理矛盾。解決矛盾的原理:物理矛盾可采用四個別離原理解決。但苦思冥想后沒有得出實際有效的解法。結(jié)論:通過技術(shù)矛盾和物理矛盾解決方法難以奏效。100100例一:電線覆冰去除1.提取物場模型:S2:雪和冰棱。F:在導(dǎo)線中有電流,交變電流會在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場。結(jié)論:缺少元件,無法建立物場模型。2。解決方案:首先應(yīng)該補充物S1,使得S1、S2和F構(gòu)成根本的物場模型。如果場F作用于物S1,物S1使得S2融化而離開電線即可解決矛盾。參考附錄C提供的效應(yīng)指南6.6電磁效應(yīng)〔2〕渦流效應(yīng):“冰箱中冰霜的解凍〞,得知交變電磁場可在磁性物體中產(chǎn)生磁渦流而因磁阻轉(zhuǎn)化為熱量,機械行業(yè)中的高頻淬火就是此原理。又查到磁性材料有居里點一說,即材料溫度在居里溫度以下有磁性,高于居里溫度為順磁。S1S2F101101例一:電線覆冰去除3.得到解決問題的方案為:高壓線中都存在高壓交變電流。在電線上加一個磁性材料做成的套,一般情況下溫度高,磁性材料為順磁性,導(dǎo)線有電時套中無電磁渦流。但當(dāng)溫度低于居里點時,磁性材料表現(xiàn)為磁性,導(dǎo)線通電時套中產(chǎn)生磁渦流進(jìn)而產(chǎn)生熱,堆積在套外表的雪融化、脫離,矛盾得以解決。進(jìn)一步查當(dāng)前磁性材料,發(fā)現(xiàn)純鈦酸鋇的居里點在60~80℃,太高。希望能有居里點在0~5℃的磁性材料。4.結(jié)論:有待尋找低居里點的磁性材料。本解決方案采用了類似機械行業(yè)高頻淬火的方法,解決了導(dǎo)線上雪的解凍問題,跨行業(yè),屬于三級創(chuàng)造問題。同時考慮能否應(yīng)用到其他行業(yè)。102102例一:電線覆冰去除〔引申應(yīng)用〕2.解決方法:在谷物中摻入居里點為65℃的含鈦酸鋇的導(dǎo)電砂,在交變磁場中,導(dǎo)電砂在溫度小于65℃時產(chǎn)生電磁渦流,加熱周圍的谷物。而當(dāng)溫度到達(dá)65℃時,導(dǎo)電砂變?yōu)轫槾判裕辉佼a(chǎn)生電磁渦流,可以使谷物溫度不超過65℃。隨后在65℃以下時,用恒定磁場吸走導(dǎo)電砂,谷物就得以清潔。1.問題:在谷粒中常會摻雜一些害蟲和蟲卵,如果加熱谷物到一定溫度如65℃左右,蟲和卵都會死亡,而谷物不致于加熱變熟。但加熱方法會消耗大量的電能,局部的高溫還是會使局部谷物變熟。S1(低居里點導(dǎo)電砂)S2(蟲和卵)F(交變磁場)S3(谷物)103103TRIZ創(chuàng)造問題
求解工具間的聯(lián)系、104效應(yīng)知識庫矛盾矩陣76個創(chuàng)造問題標(biāo)準(zhǔn)解法創(chuàng)造問題解決程序(ARIZ)理想化技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法那么需求功能/資源分析及矛
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