物理矛盾及其解决方法-TRIZ

第三讲物理矛盾及其解决方法部门：CPIC研发中心TRIZ解决问题的工具2014.5.10目录•3.1物理矛盾概述•3.2解决物理矛盾的解决方法及实例3.1物理矛盾概述3.1物理矛盾概述3.1.1矛盾的分类•１、工程矛盾、社会矛盾及自然矛盾•２、TRIZ理论将工程矛盾分为三类，物理矛盾、技术矛盾和管理矛盾。矛盾工程矛盾社会矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技术矛盾个性矛盾社会矛盾组织矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾3.1物理矛盾概述•3.1.2物理矛盾的定义物理矛盾是对系统的同一个参数有不同（或相反）的要求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要高又要低，或既要大又要小等。符号表示A+A-例如：对桌子厚度的不同要求——桌子的厚与薄结实厚厚度轻便薄3.1物理矛盾概述•3.1.3物理矛盾与技术矛盾的区别物理矛盾同一个参数，两个不同的要求技术矛盾两个参数之间不同要求3.1物理矛盾概述物理矛盾的表现：•1)系统或关键子系统必须存在，又不能存在•2)系统或关键子系统具有某性能“F”，同时应具有性能“-F”，“F与“-F是相反的性能•3)系统或关键子系统必须处于状态“S”及状态“-S”，“S”与“-S”是不同的状态•4)系统或关键子系统不能随时间变化，又要随时间变化3.1物理矛盾类型类别物理矛盾几何类长与短对称与非对称平行与交叉厚与薄材料及能量类时间长与短粘度高与低功率大与小摩擦系数大与小功能类喷射与堵塞推与拉冷与热快与慢类别物理矛盾几何类圆与非圆锋利与钝宽与窄水平与垂直材料及能量类多与少密度大与小导热率高与低温度高与低功能类运动与静止强与弱软与硬成本高与低3.2解决物理矛盾的解决方法3.2.1物理矛盾的解决办法——分离原则物理矛盾的4大分离原理空间分离：所谓空间分离原理是指将矛盾双方在不同的空间上分离，以降低解决问题的难度，进而找到解决问题的方法。时间分离所谓时间分离原理是指将矛盾双方在不同的时间段上分离，以降低解决问题的难度。条件分离所谓基于条件的分离原理是指将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。整体与部分分离所谓分离原理是指将冲突双方在不同的层次上分离，以降低解决问题的难度。3.2.2物理矛盾的解决步骤解决物理矛盾的两个步骤第一步，定义物理矛盾第二步，运用分离原则解决物理矛盾3.2.3定义物理矛盾步骤Step1.技术系统的因果分析Step2.从因果轴定义技术矛盾Step3.提取物理矛盾：在这对技术矛盾中找到一个参数，及其相反的两个要求茶杯问题•因果分析问题：水杯热利于泡茶、保温烫手水杯凉利于用手操作不烫手•物理矛盾提取：根据条件的不同，希望水杯温度即热又冷温度的高低构成物理矛盾温度3.2.3.2应用分离原理解决物理矛盾的步骤第一步：定义物理矛盾参数：要求1：要求2：第二步：对在什么空间/时间/条件/系统上需要满足什么要求进行确定空间/时间/条件/系统1：空间/时间/条件/系统2：第三步：对以上两个空间段是否交叉进行判断否□应用空间/时间/条件/系统分离原理是□尝试其他分离方法3.2.4空间分离空间分离可以利用以下10个创新原理，来解决与空间分离有关的物理矛盾创新原理l：分割创新原理2：抽取创新原理3：局部质量创新原理4：增加不对称性创新原理7：嵌套创新原理13：逆向思维创新原理17：多维化创新原理24：借助中介物创新原理26：复制创新原理30：柔性外壳或薄膜空间分离实例•第一步：定义物理矛盾•参数：温度•要求1：高•要求2：低•第二步：什么空间需要满足什么要求？•空间1：保鲜，随时取用•空间2：长期冷冻•第三步：以上两个空间段是否交叉？•否□应用空间分离•是□尝试其他分离方法。创新原理1：分割：对温度要求的不同的空间进行分割处理，上部文帝较高，下部温度较低√冰箱问题为了利于长期存放食物，需要将食物至于超低温下，冷冻保存；为了方便暂时存放食物，需要将其置于较低的温度下，但不能结冰，以便于随时取用。3.2.5时间分离时间分离原理可以利用以下12个创新原理，来解决与时间分离有关的物理矛盾。•创新原理9：预先反作用•创新原理10：预先作用•创新原理11：事先防范•创新原理15：动态特性•创新原理16：不足或过度的作用•创新原理18：机械振动•创新原理19：周期性动作•创新原理20：有效作用的连续性•创新原理21：减少有害作用时间•创新原理29：气压与液压结构•创新原理34：抛弃与再生•创新原理37：热膨胀时间分离实例•第一步：定义物理矛盾•参数：面积•要求1：大•要求2：小•第二步：什么时间需要满足什么要求？•时间1：下雨•时间2：携带、存放•第三步：以上两个时间段是否交叉？•否□应用时间分离•是□尝试其他分离方法。采用创新原理15动态特性：采用折叠式，自行车在行走时体积大，在储存时因折叠体积变小。自行车存放问题自行车在不使用时，由于体积较大，占用存放空间同理3.2.6条件分离条件分离可以利用以下13个创新原理，来解决与基于条件分离有关的物理矛盾•创新原理1；分割•创新原理5：组合•创新原理6：多用性•创新原理7：嵌套•创新原理3：重量补偿•创新原理13：反向思维•创新原理14：曲面化•创新原理22：变害为利•创新原理24：反馈•创新原理25：自服务•创新原理27；廉价替代品•创新原理33：同质性•创新原理35：物理或化学参数改变条件分离实例分析：水硬（防止运动员撞击池底）水软（防止运动员受伤）矛盾：水的软硬条件分离：采用物理参数，改变水的密度，向游泳池的水中打入气泡，降低水的密度，使水变得柔软一些，防受伤跳水问题跳水时，由于要从较高的空间跳下，如果水太硬，会造成运动员受到巨大冲击，容易受伤3.2.7整体与部分分离整体与部分的分离可以利用以下9个创新原理，来解决与整体与部分的分离有关的物理矛盾•创新原理12：等势•创新原理28：机械系统替代•创新原理3l：多孔材料•创新原理32：改变颜色•创新原理35：物理或化学参数改变•创新原理36：相变•创新原理38：强氧化剂•创新原理39：惰性或真空环境•创新原理40：复合材料整体与部分分离实例矛盾：人打电话不能离开，又需要离开采用窗型原理：机械系统的替代，电磁场子母机整体与部分的分离解决：子母机固定电话人打电话时候，通常需要离开干其他的事情，但是同时又于电话线的约束，不可以离开太远出题•1、什么是物理矛盾?•2、技术矛盾和物理矛盾的关系?•3、分离原理有几种基本类型?•4、应用分离原理解决物理矛盾的具体步骤是什么？