10技术创新与TRIZ理论

1协调性法则：实例结构不协调性能参数之间不协调2动态性进化法则技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、可控制性增加的方向进化。1.提高柔性子法则2.提高可移动性子法则3.提高可控性子法则31.提高柔性子法则单铰链多铰链刚体柔性体气体液体场粉末有两种特性的刚体4实例：键盘5提高可移动性子法则技术系统应该沿着系统整体可移动性增强的方向进化。不可动部分可动高度可动整体可动可移动性进化路线6实例不可动部分可动高度可动整体可动7提高可控性子法则技术系统应该沿着系统整体可控制性增强的方向进化。（利用中介物）（引入反馈机制）（智能反馈）直接控制间接控制反馈控制自我控制8子系统不均衡进化法则发动机功率小，机翼面积大发动机功率提高，机翼面积减小早期一战期间发动机功率进一步提高二战结束近现代后掠翼三角翼任何技术系统所包含的各个子系统都不是同步、均衡进化的，每个子系统都是沿着自己的S曲线向前发展；这种不均衡的进化常常导致子系统之间出现矛盾；整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的子系统的进化速度；9子系统不均衡进化法则一只木桶，最短的一片决定其容量！10向微观级进化法则电子管收音机晶体管收音机集成电路收音机技术系统是沿着减小其元件尺寸的方向进化的。11向超系统进化法则A、技术系统沿着以下路线进化：单系统→双系统→多系统B、当技术系统进化到极限的时候，系统中实现某项功能的子系统会从系统中被剥离出来，转移到超系统中，成为超系统的一部分。在该子系统的功能得到增强的同时，也简化了原有的技术系统。1212产品进化1313不同产品技术的进化路径刚性单铰链多铰链柔性气体、液体场有规律可循（道亦有道）1414WashingMachine:FunctionStructureLoosendirtSeparatedirtRemovedirtWaterDetergent洗净剂WaterremoveWaterWaterDirtywaterDryClothesHotairMoistairSoiledclothesCleanClothesSmoothClothesRobot松散分离1515技术预测技术进化定律给出了技术进化的一般方向，但没有给出每个方向进化的细节。每条定律之下有多条技术进化路线，每条技术进化路线由技术所处的不同状态构成，表明了技术进化由低级向高级进化的过程，提供了技术预测的功能。1616技术预测工程系统的进化遵循一定的技术进化模式和规律。这就是说，技术系统的发展（在一定限度内）是可预测的。1717四、技术创新方法（TRIZ理论）18问题100万只青椒要去籽做罐头，有什么好的办法呢？19解决方案置于压力锅内，先升至6psi，后急速降至2psi20其他问题类似的解决方案坚果工业化加工原理葵花籽工业化加工原理21工程矛盾往复出现（道法自然）人们不断的用相同的方法来解决来自于不同领域的“相同”问题。解决问题的规律性在不同的时代，不同的技术系统中，同样的问题反复出现，相同的解决方法被反复使用！（它山之石，可以攻玉）22前苏联的专利20万4万DescriptiveTitleCurrentDesignPurposeofInventionSolutionDescriptionPictureofDesign23发明的级别Level1:显而易见的解(32%)•常规的解决方法•没有解决矛盾•专业范围内已经熟知的方法•试错次数:1~20Level2:小的改进(45%)•对现有系统进行小的改进•部分解决矛盾，通常有妥协•行业范围内已经熟知的方法•试错次数:20~100Level3:根本性的改进(18%)•对现有系统进行根本性改进•解决矛盾•行业范围外已知的方法•试错次数:100~1,000Level4:全新的概念(4%)•使用新的原理实现系统主要功能•不是在技术方面，而是在科学方面找到更多的解决方案•试错次数:1,000~10,000Level5:科学发现(1%)•科学发现•全新的系统－开拓性创新•试错次数:10,000~100,000为提高防寒效果：双层玻璃为减轻重量，将斧头柄做成空心的电动控制系统代替机械控制系统内燃机替代蒸汽机飞机、计算机重要结论：95%的问题可以依靠已有的知识体系来解决2440个创新原理01、分割原理02、抽取原理03、局部质量原理04、增加不对称性原理05、组合，合并原理06、多用性原理07、嵌套原理08、重量补偿原理09、预先反作用原理10、预先作用原理11、预先防范原理12、等势原理13、反向作用原理14、曲面化原理15、动态特性原理16、未达到或过度的作用原理17、空间维数变化原理18、机械振动原理19、周期性作用原理20、有效作用的连续性原理21、减少有害作用的时间原理22、变害为利原理23、反馈原理24、借助中介物原理25、自服务原理26、复制原理27、廉价替代品原理28、机械系统替代原理29、气动与液压结构原理30、柔性壳体或薄膜原理31、多孔材料原理32、颜色改变，拟态原理33、均质性原理34、抛弃或再生原理35、物理或化学参数改变原理36、相变原理37、热膨胀原理38、加速氧化原理39、惰性环境原理40、复合材料原理25原理1：分割A、一个物体分割成几个独立的部分B、使物体成易于组装和拆卸几部分C、提高物体的分割程度椿头分割为砂粒以分散受力奶粉分装盒临时交通灯的电杆26原理3：局部质量A、将均匀的物体结构或外部环境变成不均匀的B、让物体的各部分执行不同的功能C、使物体的各部分具有不同的功能尘土过滤器婴儿勺超声波钻孔机为降低温度，核心部分用导热材料，外围部分用耐磨材料27原理7：嵌套A、把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依此类推B、一物体穿过另一物体的空腔俄罗斯套娃28原理8：重量补偿A、将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物体的重量B、利用外部环境（空气动力或流体动力或其它力）来补偿物体的重量借力（重量补偿）利用浮力（环境补偿）29原理12：等势在势能场中限制位置改变（即在重力场中改善运作状态），以减少物体提升或下降三峡大坝五级船闸30原理31：多孔材料A、使物体多孔或添加多孔元素（嵌入其中或涂层）B、如果已经是多孔的物体，则利用这些孔，引入有用的物质或功能焦炭用药棉沾药水擦伤口31四种工具：创新原理——技术矛盾分离方法——物理矛盾标准解系统——标准问题科学原理/效应库——“Howto…”32创新原理——技术矛盾•产品技术矛盾–改进产品或工艺流程的某一特性时常常引起其它特性恶化参数A参数B技术矛盾是两个参数之间的矛盾：对参数A的改善，导致参数B的恶化33实例：折叠椅为了提高折叠椅的承受能力，最简单的方法就是将其主要的支撑部件加粗，但如此一来却增加了整个系统的重量。折叠椅强度折叠椅的重量矛盾强度运动对象的重量技术矛盾34用来对技术系统中出现的技术矛盾进行分类；寻找“通用”技术参数的目的：39个通用技术参数来自于不同技术领域的众多参数39个具有代表性的参数归纳、总结3539个通用技术参数01、运动对象的重量02、静止对象的重量03、运动对象的长度04、静止对象的长度05、运动对象的面积06、静止对象的面积07、运动对象的体积08、静止对象的体积09、速度10、力11、应力或压力12、形状13、稳定性14、强度15、运动对象的作用时间16、静止对象的作用时间17、温度18、照度19、运动对象的能量消耗20、静止对象的能量消耗21、功率22、能量的无效损耗23、物质的无效损耗24、信息损失25、时间的无效损耗26、物质的量27、可靠性28、测量的精确性29、制造精度30、作用于对象的有害因素31、对象产生的有害因素32、可制造性33、可操作性34、可维修性35、适应性及通用性36、对象的复杂性37、检测的复杂性38、自动化程度39、生产率36矛盾矩阵1.将技术矛盾分类；2.将解决每种技术矛盾最常用的创新原理找出来；3.建一个表来描述技术矛盾与创新原理之间的对应关系。在解决不同类型的技术矛盾时，不同的创新原理使用的频率是不同的！37矛盾矩阵恶化的参数改善的参数运动对象的重量静止对象的重量运动对象的长度静止对象的长度运动对象的面积静止对象的面积运动对象的体积静止对象的体积速度力应力或压力形状对象的稳定性强度运动对象的作用时间静止对象的作用时间温度照度运动对象所需的能量静止对象所需的能量功率能量的无效损耗物质的无效损耗信息的损失时间的无效损耗物质的量可靠性测量的精确性制造精度作用于对象的外部有害影响对象产生的有害因素可制造性可操作性可维修性适应性或多功能性对象的复杂性检测的难度自动化程度生产率12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383901、分割原理1运动对象的重量+15,8,29,3429,17,38,3429,2,40,282,8,15,388,10,18,3710,36,37,4010,14,35,401,35,19,3928,27,18,405,34,31,356,29,4,3819,1,3235,12,34,3112,36,18,316,2,34,195,35,3,3110,24,3510,35,20,283,26,18,313,11,1,2728,27,35,2628,35,26,1822,21,18,2722,35,31,3927,28,1,3635,3,2,242,27,28,1129,5,15,826,30,36,3428,29,26,3226,3518,1935,3,24,3702、抽取原理2静止对象的重量+10,1,29,3535,30,13,25,35,14,28,10,19,3513,29,10,1813,10,29,1426,39,1,4028,2,10,272,27,19,628,19,32,2219,32,3518,19,28,115,19,18,2218,19,28,155,8,13,3010,15,3510,20,35,2619,6,18,2610,28,8,318,26,2810,1,35,172,19,22,3735,22,1,3928,1,96,13,1,322,27,28,1119,15,291,10,26,3925,28,17,152,26,351,28,15,3503、局部质量原理3运动对象的长度8,15,29,34+15,17,47,17,4,3513,4,817,10,41,8,351,8,10,291,8,15,348,35,29,341910,15,19328,35,241,357,2,35,394,29,23,101,2415,2,2929,3510,14,29,4028,32,410,28,29,371,15,17,2417,151,29,1715,29,35,41,28,1014,15,1,161,19,26,2435,1,26,2417,24,26,1614,4,28,2904、增加不对称性原理4静止对象的长度35,28,40,29+17,7,10,4035,8,2,1428,101,14,3513,14,15,739,37,3515,14,28,261,40,353,35,38,183,2512,86,2810,28,24,3524,26,30,29,1415,29,2832,28,32,32,101,1815,17,272,2531,351,262630,14,7,2605、组合原理5运动对象的面积2,17,29,414,15,18,4+7,14,17,429,30,4,3419,30,35,210,15,36,285,34,29,411,2,13,393,15,40,146,32,15,1615,32,19,1319,3219,10,32,1815,17,30,2610,35,2,3930,2626,429,30,6,1329,926,28,32,32,3222,33,28,117,2,18,3913