创新学1-1-TRIZ概论.ppt

创新方法 2012,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,创新学概论,邓超15538903885,河南省创新方法培训师资,1,中国已到必须创新的关键时刻,过去的30年，中国经济的发展即使算不上卓越，其表现也可以称之为前所未有、持续稳定并成功。仔细观察就会发现:过去30年中国经济成功依靠廉价劳动力和低成本资源.,2,曾经有中国的企业创造出与波音747客机、飞利蒲CD机、Apple和索尼随身听相提并论的产品吗？,中国曾经出现过像丰田汽车生产体系或者宜家设计理念那样的重要创新机制吗？或者来个像亚马逊网站和脸谱网那样新颖的网络创意？,技术创新决定新兴国家兴衰,3,八亿件衬衣才能换一架波音飞机！,耐克一双100美元的运动鞋,代工企业的生产成本只有10美元左右.利润为1美元.,溫家宝总理关于加強創新方法工作的重要批示,4,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,？,创新有规律吗,创新的规律性,1,6,创新的规律性,创新的规律性,1,7,创新的规律性:例1,创新的规律性,1,8,功能:,固定重物,特征传递,创新的规律性:例2,创新的规律性,1,9,创新方法,哲学的方法,机械的方法,历史的方法,混合型,组织型,递进型,转换型,孕育型,形态分析法,头脑风暴法,K-J法,列举法,随机激励法,加减法,6-3-5法,改进,6-3-5法,画廊法,相似聚合法,分镜头脚本法,鱼骨图法,设计目录,TRIZ,类比法,前向搜索,反向搜索,综合法,公理设计,直觉,方法,逻辑,方法,创新,技法,创新的规律性,1,10,方法1：P&B方法,创新的规律性,1,11,Wash,Soiled,clothes,Clean,clothes,Dirt,Input Function Output,洗衣机,Separate,方法1：P&B方法,创新的规律性,1,12,洗衣机的功能分解,松动灰尘,分离,灰尘,移走,灰尘,Water,Detergent,Water,移走,水,Water,Dirty,water,烘干,衣服,Hot air,Moist,air,Soiled clothes,Clean Clothes,平整,衣服,Robot,方法1：P&B方法,创新的规律性,1,13,产品创新实例：土豆收获机,创新的规律性,1,14,方法1：P&B方法,创新的规律性,1,15,土豆收获机实例,方法1：P&B方法,创新的规律性,1,16,方法：公理设计理论,公理设计（Axiomatic Design）是美国MIT，以Suh为首的设计理论研究小组所提出的设计理论。,用户,需求,功能需求,FR,技术参数,DP,工艺参数,PV,产品开发过程模型,用户域,功能域,结构域,过程域,创新的规律性,1,17,公理1（功能独立性公理）：保持功能要求之间的独立性。,公理2（信息最少公理）：设计包含信息量力求最少。,方法：公理设计理论,创新的规律性,1,18,方法3：头脑风暴法,头脑风暴法,操作要点,会前准备,会议步骤,会后整理,选定会议主持人：,熟悉方法、创新强烈,拟定会议主题：,内容单一、目的明确,确定参加会议人员：,5-10人为宜,提前下达会议通知：,有所准备,热身阶段：,身心放松、无拘无束状态,明确问题：,简要解释、不定条框,重新表述问题：,加深理解问题,自由畅谈：,突破心理障碍、思维约束,增加与补充：,会后，心情冷静后可能,会有更新颖的想法。,评价与优选：,按照一定指标评价、优,选方便、可行方案。,创新的规律性,1,19,方法3：头脑风暴法,头脑风暴法,4原则,自由畅想原则,延迟评判原则,以量求质原则,综合改善原则,海阔天空、自由奔放、求异创新,“荒唐、离奇”的设想蕴藏创造奇迹,抛砖引玉、思维轻松、气氛活跃,过早地判断是创造力的克星,以追求数量而拒绝评判,以追求数量而保证质量,思维火花的碰撞引燃创造性设想之火,相互诱导、相互启发、相互激励,创新的规律性,1,20,方法3：头脑风暴法,例：,动物园设计师为使动物园更加新颖别致，邀请数学家进行狂想性畅谈。议题：怎样抓住老虎？,代数学家：,不要去抓了，,我家有。我家有只,猫，猫是老虎的近似值。,几何学家：,也不要到你家抓猫，拍一张猫的照片即可，猫是老虎的同态像。,拓扑学家：,老虎在山上，我把内部变成外部，把外部变成内部，老虎不就在我的笼,子中了吗？,动物园设计师的智力受到激励，于是设计了“走兽动物园”。把全部走兽放养在动物园里，把原来关在“内部”（笼子）的变成了“外部”（放养）。参观的人坐在汽车里，到动物园的各个放养场去参观，这样就把原来的“外部”的变成了“内部”（汽车即笼子）。,创新的规律性,1,21,方法4：发明问题解决理论:TRIZ,创新的规律性,1,22,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,TRIZ：创新的世界级方法,TRIZ的含义是发明问题解决理论，是原俄文字母的缩写，并按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文的首字母缩写,T,eoriya,R,esheniya,I,zobretatelskikh,Z,adatch,TRIZ理论简介,2,24,发明问题解决理论（TRIZ）是诞生于前苏联的创新理论。该理论依据如下三条重要原理：,(1)问题及其解在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现；,(2)技术进化模式在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现；,(3)发明经常采用不相关领域中所存在的效应。,这些原理表明：多数创新或发明不是全新的，而是一些已有原理或结构在本领域的新应用，或在另一领域的应用。TRIZ是以分析大量专利为基础所总结出的概念、原理与方法，这些原理与方法的应用解决了很多产品与过程创新中的难题,对创新设计确有指导意义。,发明问题,TRIZ,技术创,新,解决阻碍其进化的深层次冲突,发明问题解决理论:TRIZ,TRIZ理论简介,2,25,发明问题解决流程,TRIZ理论简介,2,26,问题模型,工具,解决方案模型,5 x 10,乘法表,50,HCL+NaOH,化学反应式,NaCL+H,2,0,技术矛盾,矛盾矩阵,创新原理,物理矛盾,分离方法,知识库,创新原理,知识库中的方案,HOW TO,模型,知识库,知识库中的方案,物场模型,标准解法系统,标准解法,TRIZ的解决工具体系,TRIZ理论简介,2,27,TRIZ的体系,TRIZ理论简介,2,28,技术,系统,进化,模式,问,题,模,式,物质-场,分析,ARIZ,算法,76个标准解,建议方案,冲突分析,功能分析,效应数据库,40条发明原理,分析工具,结论,基于知识的工具,理论基础,经典,TRIZ的体系结构,TRIZ理论简介,2,29,计 算 机 辅 助 创 新 CAI 系 统,知识库 基本概念 专利库,功能分析 因果分析,资源分析,冲突分析 物质场分析,战略方法,需求进化定律,技术进化定律,技术成熟度预测,战术方法,冲突解决方法,失效预测原理,标准解,效应原理,概念层,分析方法层,问题解决层,系统化方法层,发明问题解决算法（ARIZ算法）,TRIZ理论简介,2,30,试错法效率,=,所有领域的,创新方案,解决方案,TRIZ效率,TRIZ理论简介,2,31,基于TRIZ的技术创新分级,1,级（,Level 1,）：,通常的设计问题，或对已有系统的简单改进。设计人员自身经验即可解决，不需要创新。,大约,32%,的解属于该范围。,2,级（,Level 2,）：,通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进。采用行业中已有的方法即可完成。解决该类问题的传方法是折衷法。,大约有,45%,的解属于该范围。,3,级（,Level 3,）：,对已有系统有根本性的改进。要采用本行业以外已有的方法解决，要解决冲突。,大约有,18%,的解属于该范围。,4,级（,Level 4,）：,采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解。解的发现主要是从科学的角度而不是从工程的角度。,大约有,4%,的解属于该类。,5,级（,Level 5,）：,罕见的科学原理导致一种新系统的发明。,大约有,1%,属于该类,TRIZ理论简介,2,32,个人的知识,行业内的知识,行业以外的知识,科学原理,全人类的知识,1级,2级,3级,4级,5级,知识圈,TRIZ理论简介,2,33,TRIZ在企业中应用,TRIZ理论简介,2,34,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,半个世纪前，阿奇舒勒在分析大量专利的过程中发现，产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律，而且同一条规律往往在不同的产品技术领域被反复应用。即任何领域的产品改进、技术的变革过程，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。于是，形成当前著名的技术系统进化法则，构成TRIZ理论的核心内容之一。,技术系统进化,TRIZ,淬智,技术进化定律,3,36,需求进化存在很多趋势。可以将这些趋势归为如下5类：,需求进化理想化趋势（Idealization of needs）.,需求进化动态化趋势（Dynamization of needs）.,需求进化协调化趋势（Coordination of needs）.,需求进化集成化趋势（Integration of needs）.,需求进化专门化趋势（Specialization of needs）.,理想化由动态化、集成化、专门化实现，协调化是另一类的需求,需求预测,技术进化定律,3,37,每个技术系统的进化一般都要经历如S-曲线所示的四个阶段：,婴儿期、成长期、,成熟期、衰退期。,S-曲线描述了技术技术系统完整的生命周期。其横轴表示时间，纵轴表示系统的性能参数,。,技术进化定律,3,38,TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表现出来的特点，以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段，从而制定有效的产品策略和企业发展战略。,性能参数,经济效益,专利级别,专利数量,技术进化定律,3,39,S-曲线的各个阶段特征,技术进化定律,3,40,提高理想度水平法则,技术系统向增加理想化水平的方向进化；,子系统不均衡进化法则,组成系统子系统发展不均衡，系统越复杂不均衡的程度越高；,动态化进化法则,组成技术系统的结构更加柔性化，以适应变化的性能要求、变化,环境条件及功能多样性；,向复杂系统进化法则,技术系统由单系统向双系统及多系统进化；,技术进化定律,技术进化定律,3,41,向微观系统进化法则,技术系统更多的采用微结构及其组合；,能量传递法则,技术系统向着较少减少能量流经系统的路径长度的方向发展；,完整性法则,自治系统包含工作装置、传动、能源及控制；,提高可控性法则,进一步增强物质,-,场之间的相互作用；,增加协调性法则,周期性作用与完成这些作用的零部件之间的和谐性增加。,技术进化定律,技术进化定律,3,42,理想化定义（理想解）：给定条件下问题最好的解称为理想解。,有用的功能：系统功能、效能、效益等,成本：材料成本、加工成本、行销成本等,有害的功能：物质、系统冲突等,当系统演化至可以达到所有要求的功能，而没有任何坏的东西。,TRIZ：提高理想度水平定律,理想解,Ideality=Benefits/(Costs+Harm),技术进化定律,3,43,理想解,理想解,Ideality=Benefits/(Costs+Harm),TRIZ：提高理想度水平定律,技术进化定律,3,44,理想性法则的四个特性：,消除原系统“有害的效果”,保留原系统“有用的效果”,不会使系统复杂化（利用免费或可利用的资源）,不导入新的“有害的效果”,更理想化的途径和做法,增加系统的功能，让系统具备多元化的功能，增加有用的效果。,将更多的研发重心转放到产生最终功能的元件上。,将子系统的部分功能转移到上层系统。,利用存在于内部或外部的资源，利用免费或可利用资源。,保留原系统的优点，消除原系统的缺点，不导入新的缺点。,剔除重复的工作，一开始就做“对”的事情，而非把事情做对。,TRIZ：提高理想度水平定律,技术进化定律,3,45,向流体或场传递的进化路线,向流体或场传递的路线,增加柔性化的过程通常包含固定或刚性部件被活动或柔性部件代替的过,程。因此，存在如下图所示路线。,刚,性,系,统,带有,一个,铰链,的系,统,带有,多个,铰链,的系,统,柔,性,系,统,基于,流体,的系,统,基于,场的,系统,技术进化定律,3,TRIZ：动态化进化定律,46,技术进化定律,3,TRIZ：动态化进化定律,47,技术进化定律,工程实例:镜头系统,技术进化定律,3,48,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,冲突问题,最终方案,待解决的问题,创新原理,冲突矩阵,冲突解决过程,定义冲突,类比设计,50,冲突创新原理,4,桌子强度增加，导致重量增加,桌面面积增加，导致体积增大,您遇到过这样的问题吗？,散热效果好 大,节省空间 小,面积（散热器）,51,冲突创新原理,4,对系统的,参数性能指标相互矛盾,的要求！,什么是冲突？,TRIZ理论认为：发明问题的核心是解决冲突，未克服冲突的设计不是创新设计。,发明的目的是解决冲突！,产品进化过程是不断解决产品中冲突的过程，一个冲突解决后，产品进化过程处于停顿状态；之后的另一个冲突解决后，产品移到一个新的状态，推动产品向理想化方向进化。,52,冲突创新原理,4,冲突,分类,物理冲突,管理,冲突,技术,冲突,为了改善技术系统的,某个参数,，导致该技术系统的,另一个,参数恶化。,符号表示,A+，B-,B+，A-,出于对系统不同的性能考虑，对系统的,同一技术性能参数,有两方面,相反,的要求。如：对物体的长度既要求长又要求短；,No Triz！,53,冲突创新原理,4,物理冲突,技术冲突,同一参数，两个不同,要求,两个参数,之间的冲突,54,冲突创新原理,4,冲突解决理论,技术冲突解决原理：,（,1）39个标准工程参数,（2）40条发明原理,（3）冲突解决矩阵,物理冲突解决原理：,空间分离,时间冲突,整体与部分的分离,基于条件的分离,特定的冲突,标准冲突,模拟解,领域解,40条原理,冲突创新原理,4,55,系统,参数,39个通用技术参数,TRIZ,理论提出用39个通用工程参数描述冲突,实际应用中，首先要把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的2个来表示。目的是把实际工程设计中的冲突转化为一般的或标准的技术冲突。,39个通用技术参数,56,冲突创新原理,4,冲突矩阵,冲突创新原理,4,57,1,分割,11,预补偿,21,紧急行动,31,多孔材料,2,分离,12,等势性,22,变有害为有益,32,改变颜色,3,局部质量,13,反向,23,反馈,33,同质性,4,不对称,14,曲面化,24,中介物,34,抛弃与修复,5,合并,15,动态化,25,自服务,35,参数变化,6,多用性,16,未达到或过度的作用,26,复制,36,状态变化,7,套装,17,维数变化,27,廉价替代品,37,热膨胀,8,重量补偿,18,振动,28,机械系统的替代,38,加速强氧化,9,预加反作用,19,周期性作用,29,气压或液动结构,39,惰性环境,10,预操作,20,有效作用的连续性,30,柔性壳体或薄膜,40,复合材料,58,冲突创新原理,4,冲突解决理论,案例解决扳手磨损螺拴的问题,生活中我们常用扳手拧紧或者松卸螺栓，这时经常会出现螺栓棱角被磨损的问题,。,冲突创新原理,4,59,冲突解决理论,案例解决扳手磨损螺拴的问题,冲突分析,要解决这样一对冲突，可以用39个技术参数中的两个来描述该冲突：,需要改进的特性制造精度No.29,变差的特性制造成本（内部有害因素）No.31,把这两个技术参数映射到技术冲突矩阵表上，即可得到一组数据，找,出这些数据在40条创造发明原理中对应的技术冲突解决方法。,冲突创新原理,4,60,冲突解决理论,案例解决扳手磨损螺拴的问题,恶化参数,改善参数,1,2,31,38,39,物体产生,有害因素,1,2,29,制造,精度,04 17,34 26,39,冲突创新原理,4,61,冲突解决理论,案例解决扳手磨损螺拴的问题,No.04 不对称原则；,No.17 多维原则；,No.34 部分剔除和再生原则；,No.26 复制原则。,扳手之所以会磨损螺栓，就是因为作用力都集中在棱角上，是作用在一条线上。对No.04及No.17 两条发明原理进行深入分析表明：如果扳手工作面与螺母侧面能多点接触，而不只是棱角单点接触，问题就可以得到解决。现在经过增加几个小弧，使作用力加到螺栓的棱面上，有效地解决了棱角磨损问题。该设计于1995年在美国获得了专利。,冲突创新原理,4,62,冲突解决理论,案例解决扳手磨损螺拴的问题,冲突创新原理,4,63,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,TRIZ发明资源,空气,水,场,真空,时间,空气,压力,形状,变化,5,资源分析与科学效应,65,直接应用资源,差动资源,导出资源,外部资源,内部资源,按照存在范围,按照利用方式,5,资源分析与科学效应,66,内部,资源,在冲突发生的时间、区域内存在的资源，是系统内部主要的零部件。,在冲突发生的时间、区域外部存在的资源，包括从外部获得的资源，以及对系统很专用的资源。如，由超系统获得的资源，或其它可得到的廉价资源（如废料）。,外部,资源,5,资源分析与科学效应,67,物质资源,场资源,空间资源,时间资源,信息资源,功能资源,直接应,用资源,5,资源分析与科学效应,68,差动资源,差动物质资源,差动场资源,结构相异性,材料相异性,梯度的利用,空间不对称,与标准值的偏差,通常，物质与场的不同特性是一种形成某种技术特征的资源，这种资源称为差动资源。,5,资源分析与科学效应,69,我们的需求是什么,物质资源,场资源,空间资源,时间资源,信息资源,功能资源,财力资源,其它资源,用户手册,备选,舍弃,如何得到备选资源,有效区域-系统-超系统-超超系统,元素 粒子 浪费 环境,评价与选择,数量,质量,价值,不足,充足,无限,有用,无用,有害,昂贵,便宜,免费,目标资源未找到，转至高一级系统寻找,最红目标资源未找到，重新考虑相关需求,资源分析具体步骤,5,资源分析与科学效应,70,71,问题分析,功能分析,理想解,可用资源,确定冲突区域,原理,进化,效应,选工具,解的,评价,实施,存在冲突,需要改进,需要帮忙,解引起新问题,效应是帮助完成概念设计的手段之一，可根据功能结构找到适合的效应，进而形成产品原理解,5,资源分析与科学效应,72,瓦解污垢,分离污垢,去除污垢,洗衣服功 能,去污,？,？,？,？,？,？,分解到何种程度为止呢?,设计的,“,最小组成部分,”,效应,功能模型,1,脱水,烘干,熨烫,5,资源分析与科学效应,73,摩擦定律,摩擦,效应,物理效应,化学效应,几何效应,生物效应,杠杆定律,杠杆效应,按照包含信息的不同,双曲线方程,双曲线效应,苍耳效应,5,资源分析与科学效应,74,？,标准化！,效应库,功能,5,资源分析与科学效应,效应：麦比乌斯带,拿一纸条，它有两个面，把它的两头粘上，就可以做成一个环，两个面保持下来，一个内表面，一个外表面。,但是，如果将纸条的一端扭转180，然后再将两端粘起来，会出现什么情况。,5,资源分析与科学效应,75,效应：麦比乌斯带,5,资源分析与科学效应,76,效应：麦比乌斯带,有种清洁液体的皮带过滤器，过一段时间，过滤孔就被沉积物堵塞了，而不得不更换，你可能已经想出该怎么解决这个问题了。,麦比乌斯带的过滤带获得了专利。,还有利用麦比乌斯带改制的录音机也获得了专利。,各个国家大约发布了100项专利给利用麦比乌斯带原理而设计的装置和机器。,哈萨克斯坦新国家图书馆方案第一名,5,资源分析与科学效应,77,78,答案是麦比乌斯带,？,怎样才能加倍皮带的工作时间而不用增加皮带的长度呢？,传统的皮带是环状，皮带的外表面有研磨性物质，皮带安装在机器上。当需要打亮物体时，只要对着移动的皮带压住物体。但是使用过一阵子，皮带上的研磨物会被磨尽，皮带必须更新，这会失去很多的生产时间。,5,资源分析与科学效应,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,什么是系统分析,系统分析是从技术系统抽象的“功能”角度来分析系统，分析系统执行或完成其功能的状况,系统分析是一个对系统功能建模的过程，分析的结果是建立功能模型,用矩形框表示系统组件,用箭头表示组件之间的作用关系,6,系统分析,80,技术系统（近视眼镜）的系统级别图,技术系统,子系统,超系统,超系统组件,技术系统组件,子系统组件,系统作用对象,6,系统分析,81,符号,技术系统,子系统,超系统,镜腿,镜片,技术系统,系统组件：矩形框,超系统组件：六菱形,系统作用对象：圆角矩形,手,超系统,眼睛,金属杆,塑料套,光线,镜框,6,系统分析,82,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,问题是一团乱麻如何解决？,工程师的迷失,找方案,找原因,找资源,6,系统分析,83,三轴分析法,现在/系统/当前操作,因果轴,操作轴,系统轴,原因,结果,超系统,子系统,上一操作,下一操作,6,系统分析,84,People,Procedures,Policies,Place,Measurement,Environment,+,五个关键,变化因素,人 员,测 量,环 境,过 程,政 策,地 方,6,系统分析,85,问题,政策,测量,过程,地方,环境,人员,鱼骨图法,6,系统分析,86,丰田5Why法,丰田的成功秘诀之一，就是把每次错误视为学习的机会，不断反思和持续改善，精益求精,诊断性技术，用来识别因果关系链,使用前提：对问题的信息充分了解,为什么,为什么,为什么,为什么,为什么,问题,6,系统分析,87,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,物质场模型分析是TRIZ理论中的一个重要的问题构造、描述和分析的工具。在使用物质场模型分析和解决问题的过程中，根据模型所描述的功能问题的类型来确定问题的性质，据此，为设计人员提供解决问题的方向。同时，结合应用物质场模型对系统功能分析的结果，进而参考76个标准解，为设计者产生创新思维创造条件。,阿奇舒勒通过对功能的研究，发现并总结出以下3条定律：,所有的功能都可以分解为3个基本元素；,一个存在的功能必定由3个基本元素组成；,将相互作用的3个元素进行有机组合将形成一个功能。,物质-场分析,物质场与标准解,7,89,技术系统存在的目的是实现功能。,所有的功能都可以分解为两种物质和一种场，即一种功能由两种物质及一种场的三个要素组成：目标、工具和场。,技术系统的功能模型可以用一个完整的物质-场的三角形来表示：,S,2,S,1,F,Me,物质-场分析,物质场与标准解,7,90,相同的技术系统，通过不同的物质-场模型,可以描述为不同的问题：,我们如何增加（破冰船）破冰速度？,产品（S1）：冰 工具（S2）：破冰船,场：破冰船的动力,我们如何改进破冰船船体的机械强度？,产品（S1）：破冰船体 工具（S2）：冰,场：冰撞击船的力,技术系统在环境中能被考虑为物质，这样，物,质和环境之间必然要发生相互作用。这个作用（能,量交换）就叫做场。,物质-场分析,物质场与标准解,7,91,标准解,1、不改变或少量改变来改进系统,13 条标准解,2、改变系统,23 条标准解,3、系统转换,6 条标准解,4、检测与测量,17 条标准解,5、简化与改进的策略,17 条标准解,共：,76 条标准解,物质场与标准解,7,92,基于物质-场和标准解的发明问题解决过程,TRIZ普适解,TRIZ标准问题,领域问题,领域解,76条标准解,应用,Su-F建模,类比设计,物质场与标准解,7,93,例一：,问题：设计一种实验装置，要用到几千个尺寸精确的厚度在0.01mm的铝盘片,（由铝箔制作）。但是在车床上，一摞软的铝盘片加工时会变形，并破,损盘片边缘。,分析：盘片S1，刀具S2和切削力F构成了完整的物质-场模型。其中，切削是,有用功能，而损坏盘片是有害功能。,物质-场分析,物质场与标准解,7,94,例一：,问题：设计一种实验装置，要用到几千个尺寸精确的厚度在0.01mm的铝盘片,（由铝箔制作）。但是在车床上，一摞软的铝盘片加工时会变形，并破,损盘片边缘。,分析：一个完整的物质-场模型，既存在有用功能，又存在有害功能，因此可,以根据第一类标准解1.2.4进行解决。,物质-场分析,物质场与标准解,7,95,例一：,方案：根据1.2.4（No12）在一个系统中有用及有害效应同时存在，且必须处于,平衡状态。增加F,2,抵消F,1,的有害效应。,增加另一个场（,F,2,），用来平衡,产生有害效果的场。,物质-场分析,物质场与标准解,7,96,例一：,方案：根据1.2.4（No12）在一个系统中有用及有害效应同时存在，且必须处于,平衡状态。增加F,2,抵消F,1,的有害效应。,解：,把待加工盘片叠到一起，放在充满水的,容器里面冷冻，再进行切割。,S3应是何种物质呢？,应能易于与各铝箔盘片接触；,应能在切削时保持铝盘片不变形；,成本低廉；,加工后易于除去。,物质-场分析,物质场与标准解,7,97,例一：,方案：根据1.2.4（No12）在一个系统中有用及有害效应同时存在，且必须处于,平衡状态。增加F,2,抵消F,1,的有害效应。,物质-场分析,物质场与标准解,7,98,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,CAD:,CAXA AutoCAD Solidworks,PRO-E Unigraphics CATIA,CAI,8,计算机辅助创新,100,CAI,系统,产品分析,发明原理,标准解,效应,技术进化,网络支持,技术支持,问题求解,过程管理,创新知识库（专利、设计、物理效应等）,基于TRIZ的CAI软件组成,Intenet,设计要求,设计要求,8,计算机辅助创新,101,原理1,发明原理,原理实例,路线1,技术进化模式及路线,进化实例,效应1,效应,效应实例,标准解1,标准解,标准解实例,全 球,专利库,抽象,CAI 领域,领域问题,设计人员,设计领域,转换、匹配,检索、浏览,选出的TRIZ解及工程实例,基于CAI的产品创新设想产生设计场景,8,计算机辅助创新,102,长时记忆,短时记忆,提取线索,软件的应用原理,8,计算机辅助创新,103,提出了激发设计者产生新设想的,“,未预见的发现（UXD）,”,观点。该观点被认为是新一代计算机辅助创新设计软件系统开发的基本思想。,8,计算机辅助创新,104,场景,设计人员的经验,设计问题,问题的领域解,选定的,冲突及发明原理,技术进化模式与路线,效应,工程实例,CAI过程,CAI,8,计算机辅助创新,105,8,计算机辅助创新,106,计算机辅助产品创新CAI软件,Goldfire,Innovator,美国,Invention Machine,公司产品；,世界,500,强使用较多；,MIT,已将该软件用于教学。,Innovation Work Bench(IWB),美国,Ideation International,产品；,该公司是著名的,TRIZ,咨询公司是美国,TRIZ,理论研究中心；,其研究成果的核心为技术进化模式与进化路线。,8,计算机辅助创新,107,计算机辅助产品创新CAI软件,Trislver,德国,TriSolver,GmbH&Co.KG,公司产品；,目前的软件是第,4,版本；,用户包括,ABB,、,BMW,等大公司。,Creax,比利时,CREAX NV-,Mlk,公司产品；,网址：,；依托英国,TRIZ,理论与方法研究成果开发；欧洲、亚洲、大洋洲等都有其用户。,8,计算机辅助创新,108,计算机辅助产品创新CAI软件,Pro/,Inovator,IWINT,（,,）公司产品；,集成约,2,万个案例；,售价约,120,万人民币；,国内用户已经较多。,InventionTool,V3.0,河北工业大学创新设计研究所开发；,集成约,3000,个案例；单机版,20,万人民币；,网络版,30,万人民币。,8,计算机辅助创新,109,计算机辅助创新设计软件:InventionTool3.0,8,计算机辅助创新,110,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,企业的核心竞争力：,技术？,可口可乐的配方,快速公司杂志编辑艾伦韦伯：技术转变了竞争逻辑，技术也不再是维持竞争优势的持久源泉技术优势的自行消除。,因为思想和技术的全球市场已经形成，没有什么技术不能从这个市场上获得，竞争者可以很快地复制大多数产品和服务。,比如：当只有花旗银行和化学银行使用自动提款机时，他们曾短暂地拥有了对其竞争者的优势，提供了客户需要而又只有他们才能提供的服务。但是自动提款机很快在全行业流行，曾经拥有的竞争优势成为面向客户的银行业的一项基本要求。,企业的核心竞争力：,知识,软件公司老总的感慨,软件公司最值钱的资产都在每个程序员的脑子里，人一旦离开，公司的资产就等于零。,9,知识管理,112,写得出来的知识,说得出来的知识,所觉察的知识,未觉察的知识,自我认知的知识层次,9,知识管理,113,容易复制,显性知识,难于表达,难于交流和转移,不易盗取,竞争优势,易于文档化和共享,20%,80%,隐性知识,9,知识管理,114,隐性知识是创新的原动力，是知识管理的,重点,和,难点,重点在于：隐性知识的重要性,难点在于：共享/安全/人的管理,隐性知识是创新的动力,9,知识管理,115,显性,隐性,至,显性,隐性,至,社会化：,聊天室，讨论,会议,协同,实时对话,虚拟真实工具,外在化：,编辑、,评述、,回答问题,说明,建立知识结构,组合化：,文本查找,文献分类,电子邮件传递,内在化：,视觉、浏览、强调,从报告中学习,可视化和观览结果,个性化文书工作,知识群化方法,知识外化方法,知识整合方法,知识内化方法,知,识,转,化,过,程,9,知识管理,116,知识学习框架,9,知识管理,117,知识应用和创新框架,9,知识管理,118,知识应用与创新过程模型,9,知识管理,119,主要内容,创新的规律性,1,TRIZ理论简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,提升声誉,优惠政策,保护技术,打击对手,评估炒作,专利的用途,10,专利知识,121,申请专利？,10,专利知识,122,有专利代理公司，,不必自己学习,你的技术真的被保护起来了吗,10,专利知识,123,说明书结构,背景技术,技术领域,发明目的,技术方案,有益效果,附图说明,具体实施方式,发明内容,发明名称,说明书结构及内容,10,专利知识,124,总结,技术与产品均处于进化状态,创新如能在理论指导下进行将提高其成功率,缩短创新时间,创新是要解决发明问题,TRIZ,是指导创新的世界级理论,CAI,帮助设计者提出创新设计的原始构思及解决设计中深层,次的冲突,CAI,软件开发是,CAX,领域的前沿之一，,TRIZ,理论为,CAI,软件开,发提供核心技术,现代企业需要创新工程师,并将广泛采用,CAI,企业需要高度重视知识管理，用最小的投入获得最大的效益,125,选出优秀工程师,培训：I,培训:,II,培训:,培训:,培训:,培训,总结,政府、企业、TRIZ研究机构,专利与效益,时间,企业自主创新能力提升工程,面向中国企业的创新工程师培养,总结,126,让创新掌握在您的手中！,Thanks!,127,