2-物理矛盾

TRIZ创新方法培训物理矛盾2TRIZ课程回顾工程参数矛盾矩阵待解决的问题技术矛盾发明原理最终解决方案确定应用步骤当利用现有的已知方法改善技术系统中某个参数A时，可能会导致该技术系统的另一个参数B恶化，A、B两个工程参数之间的矛盾称为技术矛盾。3TRIZ应用分析转化TRIZ模型物理矛盾TRIZ通解分离原理发明原理求解技术问题实际问题的解河流非常困难分离原理通用工程参数引导表TRIZ解决物理矛盾的思路课程导入4TRIZ什么是物理矛盾如何确定物理矛盾怎样解决物理矛盾解决物理矛盾案例本讲内容5TRIZ1什么是物理矛盾稳定性高重油耗低轻重量6TRIZ结实轻便厚度（桌面）厚薄1什么是物理矛盾7TRIZ使用方便长携带方便短长度1什么是物理矛盾8TRIZ散热效果好大面积（散热片）节省空间小1什么是物理矛盾9TRIZ三星公司——等离子彩电电极间隙要小以便电压低电极间隙要大以便亮度高电压低间隙小亮度高间隙大距离1什么是物理矛盾10TRIZ1什么是物理矛盾浮力大机翼大占地面积小机翼小面积11TRIZ提高速度间隙小满足热膨胀间隙大铁轨之间的间隙既要大又要小H案例：高铁铁轨间隙问题1什么是物理矛盾12TRIZ1什么是物理矛盾定义：对系统的同一个参数有相互排斥（相反的或不同的）要求，称为物理矛盾。两种情况：（1）同一参数，相反要求（长与短、重与轻）（2）同一参数，不同要求（灯泡的功率既要是25瓦，又要是100瓦）13TRIZ1什么是物理矛盾物理矛盾与技术矛盾的关系（1）概念的比较：参数的数量。（2）层次关系：在很多时候，技术矛盾是更显而易见的矛盾，而物理矛盾是隐藏的更深的、更尖锐的矛盾，是本质矛盾或内在矛盾。（3）技术矛盾可以转化为物理矛盾。14TRIZ1什么是物理矛盾常见的物理矛盾类别常见的物理矛盾几何类长与短大与小圆与非圆对称与非对称锋利与钝平行与交叉窄与宽厚与薄水平与垂直材料及能量类多与少时间长与短密度大与小黏度高与低导热率高与低功率大与小温度高与低摩擦系数大与小功能类喷射与堵塞运动与静止推与拉强与弱冷与热软与硬快与慢成本高与低15TRIZ2如何确定物理矛盾方法一：先确定技术矛盾，将技术矛盾转化为物理矛盾方法二：根据因果分析中的根本原因描述方法三：根据功能分析中的矛盾组件描述方法四：绘制问题模型确定物理矛盾16TRIZ问题表象更接近问题本质参数A参数B要参数C正要参数C负物理矛盾技术矛盾找到参数C就找到了物理矛盾。方法一：先确定技术矛盾，将技术矛盾转化为物理矛盾2如何确定物理矛盾17TRIZ方法一：先确定技术矛盾，将技术矛盾转化为物理矛盾稳定性高油耗低重轻重量技术矛盾：提高汽车的稳定性，导致油耗增大。参数A参数B将参数A、参数B均描述为希望改善的，找出参数C，即为物理矛盾。2如何确定物理矛盾18TRIZ叶片要少技术矛盾：为了将三种气体混合充分，叶片布置紧密，导致杂质将燃烧器堵塞。叶片要多为了很好的将三种气体混合为了防止杂质堵塞燃烧器叶片既要多又要少增强有用功能降低有害功能2如何确定物理矛盾19TRIZ方法二：根据因果分析中的根本原因描述炉渣进入中间包炉渣被钢水夹带中间包与钢包间没有隔离装置炉渣与钢水粒度相差很小，不易隔离炉渣离钢水近有形成夹带的力炉渣粘结度不够大，容易被夹带液面较低时有钢水形成的涡流是什么导致了这个问题？问题分析是什么导致了这个问题？是什么导致了这个问题？是什么导致了这个问题？2如何确定物理矛盾20TRIZ方法二：根据因果分析中的根本原因描述物理矛盾：炉渣离钢水既要近又要远。实现有用功能炉渣要覆盖钢水炉渣不被钢水夹带炉渣离钢水近炉渣离钢水远距离远近物理矛盾要求要求消除有害功能2如何确定物理矛盾21TRIZ方法三：根据功能分析中的矛盾组件描述2如何确定物理矛盾固定附着支撑握住移动手柄刷毛牙膏手牙齿磨损清洁刷毛22TRIZ实现有用功能清洁牙齿防止磨损牙齿刷毛硬刷毛软刷毛硬软物理矛盾要求要求消除有害功能方法三：根据功能分析中的矛盾组件描述2如何确定物理矛盾23TRIZ方法三：根据功能分析中的矛盾组件描述2如何确定物理矛盾碎屑(菜)刀面刀刃重力附着力(F)用菜刀切土豆、黄瓜、胡萝卜等菜时，这些菜总是粘在菜刀上沿刀面往上窜，时常要停下来用手把菜从刀面上捋下来，很不方便。24TRIZ方法三：根据功能分析中的矛盾组件描述2如何确定物理矛盾连接支撑刀面刀刃碎屑菜切割刀面把手连接物理矛盾1：刀面既要有又要没有物理矛盾2：刀面既要光滑又要粗糙25TRIZ方法四：绘制问题模型确定物理矛盾2如何确定物理矛盾3SPS:3StepProblemSolving1阶段:绘制问题领域模型图2阶段:导出矛盾3阶段:分析矛盾ProblemSolution导出矛盾分析矛盾绘制问题领域模型图金昊宗26TRIZ①绘制问题模型；（绘制时要以问题发生时的照片为依据，此时的状态称为临界状态。）②分析有害作用产生的原因；③确定导致问题发生的参数，该参数是否存在矛盾，如有则可定义为物理矛盾。（尽可能将物理矛盾都确定出来。）方法四：绘制问题模型确定物理矛盾2如何确定物理矛盾玻璃门小孩的手指27TRIZ方法四：绘制问题模型确定物理矛盾2如何确定物理矛盾玻璃门手指门夹手门间距太小门太硬关门速度太快①绘制问题模型；（绘制时要以问题发生时的照片为依据，此时的状态称为临界状态。）②分析有害作用产生的原因；③确定导致问题发生的参数，该参数是否存在矛盾，如有则可定义为物理矛盾。（尽可能将物理矛盾都确定出来。）28TRIZ实现有用功能密封好不夹手门是柔性的要求门是刚性的要求消除有害功能硬度硬软物理矛盾2如何确定物理矛盾（1）门太硬物理矛盾1：门既要是刚性的，又要是柔性的。29TRIZ实现有用功能密封好不夹手两扇门之间距离大要求两扇门之间距离小要求消除有害功能门间距大小物理矛盾2如何确定物理矛盾（2）门间距太小物理矛盾2：两扇门之间的距离既要大又要小。30TRIZ实现有用功能密封好不夹手关门速度要慢要求关门速度要快要求消除有害功能速度快慢物理矛盾2如何确定物理矛盾（3）关门速度太快物理矛盾3：关门速度既要快又要慢。31TRIZ2如何确定物理矛盾课题：胃肠机仰卧运动床面-25°位置床面+90°位置床面高度床面水平位置32TRIZ实现有用功能为了方便旋转为方便病人上下床面要低要求床面要高要求消除有害功能高度高低物理矛盾床面高度2如何确定物理矛盾33TRIZ课题：浆后面料纬斜问题2如何确定物理矛盾为保证面料质量为提高烘干效率烘干长度短烘干长度长长度长短物理矛盾要求要求L34TRIZ课堂练习参照以上案例，找出课题中的物理矛盾。提示：（1）了解系统的主要功能。（2）问题发生时刻的状态。（3）问题中涉及哪些参数。（4）之前找到的技术矛盾能否转化成物理矛盾。（5）功能分析中是否存在矛盾组件。时间：20分钟35TRIZ3怎样解决物理矛盾问题模型解决工具TRIZ解物理矛盾工具一：分离方法工具二：引导表创新原理解决物理矛盾的核心思想：实现矛盾双方的分离36TRIZ3怎样解决物理矛盾工具一：分离方法（分离原理）空间分离时间分离整体与部分分离条件分离01分割原理02抽取原理03局部质量原理07嵌套原理04不对称原理17多维化原理……15动态化原理34抛弃再生原理10预先作用原理09预先反作用11事先防范原理……40复合材料原理31多孔原理32改变颜色原理03局部质量原理19周期性作用17多维化原理……01分割原理05组合原理33同质原理12等势原理……37TRIZ（1）空间分离3怎样解决物理矛盾操作空间1室外操作空间2室内有无窗式空调压缩机对同一个参数的不同要求，在不同的空间实现。即矛盾双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。01分割原理02抽取原理38TRIZ案例：矿山坑道除尘为了防治矿山坑道里的粉尘，向工具(钻机和料车的工作机构)呈锥体状喷洒小水珠。水珠愈小，除尘效果愈好。但小水珠容易形成雾，这使工作困难。喷嘴小水珠大水珠水珠希望小，除尘效果好希望大，以免形成雾空间分离小大操作空间1操作空间2（内部）（外围）3怎样解决物理矛盾01分割原理03局部质量原理39TRIZ39操作空间1上部操作空间2下部多少空间分离：思考：燃烧器的哪个空间叶片多？哪个空间叶片少？3怎样解决物理矛盾对同一个参数的不同要求，在不同的空间实现。即矛盾双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。（1）空间分离01分割原理04不对称原理40TRIZ（2）时间分离操作时间1飞行时操作时间2停止时机翼面积大机翼面积小3怎样解决物理矛盾在不同的时间实现对同一个参数的不同要求。15动态化原理41TRIZ（2）时间分离操作时间1骑行时操作时间2携带时体积大体积小3怎样解决物理矛盾15动态化原理10预先作用原理42TRIZ案例：建筑基础打尖桩打桩的时候桩要尖，容易打入；打到位以后，不要尖，以提高承载能力。要尖又不要尖，一个物理矛盾。3怎样解决物理矛盾容易打入承载能力强尖不尖形状尖不尖43TRIZ到达制定的位置后，将桩头分成两半在桩内尖端位置预装炸药，桩打好后引爆炸药，将桩尖炸掉。3怎样解决物理矛盾10预先作用原理44TRIZ对同一个参数的不同要求，在不同的条件下实现。（3）条件分离3怎样解决物理矛盾跳水训练池的水：水要软，以减轻水对运动员的冲击伤害，但水又必须硬，以支撑运动员的身体。45TRIZ条件1入水姿态正确软硬条件2入水姿态错误3怎样解决物理矛盾办法：基于条件的分离充满气泡的泳池40复合材料原理03局部质量原理46TRIZ46（3）条件分离3怎样解决物理矛盾案例：燃灶燃气输入控制燃具工作时燃气的输入大小希望可控，从而减少能源的浪费。当加热锅时，应加大燃气输入量，当锅是空的或锅不在位置时，应仅输入少量燃气，起保温或保持炉火燃烧的功能。炒大量菜时少量菜、或空锅火大火小火大小47TRIZ4747（3）条件分离3怎样解决物理矛盾条件：锅及食物的重量进行分离。当锅被取走或锅内食物较轻时，移动杆受弹簧推力向上移动，移动杆上的控制孔与输气管道上的孔几乎封合，燃气输入会变小。当锅内装有食物放在此燃具上时，移动杆受锅的重力下移量增加，控制孔与主管上的孔口相连部分变大，输气量也随之变大。锅压力输气管移动杆控制孔弹簧03局部质量原理48TRIZ（4）整体与部分分离3怎样解决物理矛盾在不同的系统级别实现对同一个参数的不同要求。三个术语超系统系统子系统灵活性高软车链耐磨损硬49TRIZ（4）整体与部分分离系统软硬子系统3怎样解决物理矛盾在不同的系统级别实现对同一个参数的不同要求。50TRIZ将原来的一个较粗的钢桩用一组较细的钢桩来代替，从而解决方便地导入桩与使桩承受较重的载荷之间的矛盾。（4）整体与部分分离3怎样解决物理矛盾01分割原理51TRIZ（4）整体与部分分离整体局部多少系统分离：思考：整体看燃烧器的叶片多？局部叶片少？参考方案：将旋流叶轮做成几个串联的叶轮，每个叶轮减少叶片数量。3怎样解决物理矛盾01分割原理52TRIZ3怎样解决物理矛盾工具二：引导表引导表（附录3，同2003矛盾矩阵的对角线）应用方法：确定物理矛盾对应的参数，查表，该参数对应的单元格内的发明原理就是TRIZ解。53TRIZ提高速度间隙小满足热膨胀间隙大铁轨之间的间隙既要大又要小H案例：高铁铁轨间隙问题3怎样解决物理矛盾54TRIZ解决物理矛盾的引导表2003版矛盾矩阵物理矛盾：铁轨间隙（尺寸）既要大又要小。3怎样解决物理矛盾55TRIZ55创新原理：17,35,3,28,14,4,117：多维化原理方向的改变：水平→斜线、垂直→水平、水平→垂直H3怎样解决物理矛盾56TRIZ56创新原理：17,35,3,28,14,4,135：状态参数改变原理铁轨材料的热膨胀系数要小。14：曲面化原理轨道两端的切口是曲线的。3怎样解决物理矛盾57TRIZ57创新原理：17,35,3,28,14,4,14：不对称原理铁轨两端做成不对称的形状1：分割原理H3怎样解决物理矛盾58TRIZ3怎样解决物理矛盾59TRIZ练习题1：机器人裁剪师的困境机器人裁剪师在裁