创新方法及TRIZ理论概述-.ppt

创新方法创新方法创新方法创新方法及及及及TRIZTRIZTRIZTRIZ理论理论理论理论陈国庆QQ:3541559122024/5/22周三1创新型学习研究室说明创新型学习研究室说明v梦想与激情是驱动创新的动力梦想与激情是驱动创新的动力v我们的基本目标是：我们的基本目标是：v了解科技前沿、学习创新方法了解科技前沿、学习创新方法v关心一个方向、探讨一些案例关心一个方向、探讨一些案例v解决一个课题、实现一个系统解决一个课题、实现一个系统v发表一篇论文、（可能情况下）申请一次专利发表一篇论文、（可能情况下）申请一次专利v做一个学识渊博、知识丰富、见解独到、善于表达做一个学识渊博、知识丰富、见解独到、善于表达的创新型人才。的创新型人才。2024/5/22周三2创新技法和创新技法和TRIZTRIZ理论理论创新的现状与困惑创新的现状与困惑传统的创新方法传统的创新方法TRIZ简介简介2024/5/22周三3创新概述创新概述“创新创新”就是就是“抛弃旧的、创立新的抛弃旧的、创立新的”新华字典新华字典即在已有的基础上，提出独特的、新颖的且富于成效的见解与思维。2024/5/22周三4v发明是处处存在的，存在于生活的各个角落发明是处处存在的，存在于生活的各个角落v发明不是高深莫测的，任何人都能有发明发明不是高深莫测的，任何人都能有发明v利用同一个原理可在不同领域和行业发明创新利用同一个原理可在不同领域和行业发明创新关于发明创新关于发明创新2024/5/22周三5发明创新的发明创新的5 5个层次个层次第第 1 1 级级最小型发明最小型发明 指那种在产品的单独组件中进行少量的变更，但这些变更不会影指那种在产品的单独组件中进行少量的变更，但这些变更不会影响产品系统的整体结构的情况。该类发明并不需要任何相邻领域响产品系统的整体结构的情况。该类发明并不需要任何相邻领域的专门技术或知识。特定专业领域的任何专家，依靠个人专业知的专门技术或知识。特定专业领域的任何专家，依靠个人专业知识基本都能做到该类创新。例如以厚度隔离减少热损失，以大卡识基本都能做到该类创新。例如以厚度隔离减少热损失，以大卡车改善运输成本效率等。约占车改善运输成本效率等。约占32%32%32%32%45%45%19%19%4%4%0.3%0.3%0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%2024/5/22周三6发明创新的发明创新的5 5个层次个层次第第 2 2 级级小型发明小型发明 此时产品系统中的某个组件发生部分变化，改变的参数约数十个，此时产品系统中的某个组件发生部分变化，改变的参数约数十个，即以定性方式改善产品。创新过程中利用本行业知识，通过与同类即以定性方式改善产品。创新过程中利用本行业知识，通过与同类系统的类比即可找到创新方案，如中空的斧头柄可以储藏钉子等。系统的类比即可找到创新方案，如中空的斧头柄可以储藏钉子等。约占约占45%45%32%32%45%45%19%19%4%4%0.3%0.3%0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%2024/5/22周三7发明创新的发明创新的5 5个层次个层次第第 3 3 级级中型发明中型发明 产品系统中的几个组件可能出现全面变化，其中大概要有上百个产品系统中的几个组件可能出现全面变化，其中大概要有上百个变量加以改善，它需利用领域外的知识，但不需要借鉴其它学科变量加以改善，它需利用领域外的知识，但不需要借鉴其它学科的知识。此类的发明如原子笔、登山自行车、计算机鼠标等。约的知识。此类的发明如原子笔、登山自行车、计算机鼠标等。约占占19%19%0%0%32%32%45%45%19%19%4%4%0.3%0.3%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%2024/5/22周三8发明创新的发明创新的5 5个层次个层次第第 4 4 级级大型发明大型发明 指创造新的事物，需要数千个甚至数万个变量加以改善的情境，它指创造新的事物，需要数千个甚至数万个变量加以改善的情境，它一般需引用新的科学知识而非利用科技信息，该类发明需要综合其它一般需引用新的科学知识而非利用科技信息，该类发明需要综合其它学科领域知识的启发方可找到解决方案，如内燃机、集成电路、个人学科领域知识的启发方可找到解决方案，如内燃机、集成电路、个人电脑等。低于电脑等。低于4%4%32%32%45%45%19%19%4%4%0.3%0.3%0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%2024/5/22周三9发明创新的发明创新的5 5个层次个层次第第 5 5 级级特大型发明特大型发明 主要指那些科学发现，一般是先有新的发现，建立新的知识，然后主要指那些科学发现，一般是先有新的发现，建立新的知识，然后才有广泛的运用，如蒸汽发动机，飞机、激光等。低于才有广泛的运用，如蒸汽发动机，飞机、激光等。低于0.3%0.3%0%0%32%32%45%45%19%19%4%4%0.3%0.3%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%2024/5/22周三10结 论 真正的发明只占约4%，绝大多数发明属于第 1、2、3 级，是对原有系统的不同程度的改进；发明不是高深莫测的，绝大多数发明都是利用同一个原理，在不同领域和行业的发明创新。较低级别的发明可使技术不断得到完善。123发明创新的发明创新的5 5个层次个层次2024/5/22周三11国际、国内形势国际、国内形势v目前，全世界86的研发投入、90以上的发明专利都掌握在发达国家手里v中国处在国际分工的外围和产业链的下游v“市场换技术”不是可持续发展的有效手段1949-1979：封闭状态下的自力更生1980-2004：开放情势下的市场换技术2001-当前：开放格局下的自主创新关键核心技术，军工高技术既“换”不来，也买不来！v“一个国家没有技术独立，就没有经济、政治上的独立”。兰德公司资料来源：中国战略导向“自主立国”，经济观察报，章敬平2024/5/22周三12关于创新技法的争论关于创新技法的争论v有关创造创新方法问题曾经在两大派之间展开了有关创造创新方法问题曾经在两大派之间展开了较长时期的争论：较长时期的争论：v一派认为创造发明主要靠天才的灵感和非逻辑思一派认为创造发明主要靠天才的灵感和非逻辑思维，维，不存在可循的创新技法不存在可循的创新技法，马赫、罗素、维特，马赫、罗素、维特根斯坦、波普尔等学者就持有这类观点；根斯坦、波普尔等学者就持有这类观点；v另一派则认为另一派则认为发明创造有方法可循发明创造有方法可循，但在很长一，但在很长一段时间里却又拿不出切实可行的和令众人信服的段时间里却又拿不出切实可行的和令众人信服的创新方法。创新方法。2024/5/22周三13传传统统创创新新技技法法的的分分类类逻逻辑辑思思维维非非逻逻辑辑思思维维科学推理型科学推理型演绎法演绎法归纳法归纳法类比法类比法自然现象和自然现象和科学原理探索法科学原理探索法等价变换法等价变换法KJ法法类推法类推法组合法组合法分解法分解法形态分析法形态分析法信息交合法信息交合法横向思考法横向思考法奥斯本检核表法奥斯本检核表法5W1H法法和田法和田法智力激励法智力激励法（头脑风暴法）（头脑风暴法）联想法联想法逆向构思法逆向构思法形象思维法形象思维法灵感启示法灵感启示法大胆设想法大胆设想法特性列举法特性列举法缺点列举法缺点列举法希望点列举法希望点列举法技法原理技法原理具体技法名称具体技法名称主要思维形式主要思维形式组合型组合型形象思维型形象思维型列举型列举型有序思维型有序思维型联想型联想型602024/5/22周三14传统的创新方法传统的创新方法第1次猜测第n次猜测第n次排错排错n试错法试错法2024/5/22周三15v头脑风暴法头脑风暴法自由思考自由思考延迟批判延迟批判以量求质以量求质不同行业不同行业结合改善结合改善2024/5/22周三16传统创新与传统创新与TRIZTRIZ创新结果的创新结果的比较比较、解决办法解决办法思维定势思维定势发明问题发明问题12345678传统创新应用发散思维传统创新应用发散思维“试错法试错法”搜搜索发明问题解决办法索发明问题解决办法2024/5/22周三17基于基于TRIZ的创新的创新收敛思维收敛思维传统创新传统创新(发散发散)与与TRIZ创新创新(收敛收敛)的结果比较的结果比较ARIZ理论理论标准解法标准解法发明原理发明原理效应知识库效应知识库技术系统进技术系统进化法则化法则问题问题问题解决问题解决2024/5/22周三18TRIZTRIZ简介简介1234TRIZTRIZ的理论体系的理论体系TRIZTRIZ的核心思想的核心思想TRIZTRIZ的形成与发展的形成与发展什么是什么是TRIZTRIZ2024/5/22周三19什么是什么是TRIZTRIZ TRIZTRIZ的含义的含义是发明问题解决理论，是原俄是发明问题解决理论，是原俄文字母的缩写，并按文字母的缩写，并按ISO/R9-1968EISO/R9-1968E规定，规定，转换成拉丁文的首字母缩写转换成拉丁文的首字母缩写 Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Teoriya Resheniya Izobretatelskikh ZadatchZadatch2024/5/22周三20vTRIZ是发明问题的解决理论，其拼写是由发明问题的解决理论（Theoryo fInventive Problem Solving）俄语含义的单词首字母组成，在欧美国家也可缩写为TIPS。其研究始于1946年，原苏联的大学、研究所和企业所组成的数百人的研究组织分析研究了世界近250万件发明专利，综合多个学科领域的原理、法则形成了TRIZ理论体系。其主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。并将之归纳总结，形成能指导实际新产品开发的理论方法体系。运用这一理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。v任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，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。发明问题解决理论TRIZ通过分析人类已有技术创新成果高水平发明专利，总结出技术系统发展进化的客观规律，并形成指导人们进行发明创新、解决工程问题的系统化的方法学体系。2024/5/22周三21TRIZTRIZ理论创始者根里奇理论创始者根里奇阿奇舒勒阿奇舒勒v根里奇根里奇阿奇舒勒阿奇舒勒G.S.Altshuller G.S.Altshuller（192619261998 1998）是前苏联的一是前苏联的一位天才发明家和创造创新学家，于位天才发明家和创造创新学家，于19461946年创立年创立TRIZTRIZ理论。理论。vTRIZTRIZ理论研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学理论研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，曾经被称作原理和法则，曾经被称作前苏联的前苏联的“国术国术”和和“点金术点金术”。v独特的技术系统进化法则被西方称之为独特的技术系统进化法则被西方称之为“人类三大进化理论之一人类三大进化理论之一”，与达尔文的生物进化理论和马克思的人类社会进化理论相提并论。与达尔文的生物进化理论和马克思的人类社会进化理论相提并论。2024/5/22周三22TRIZTRIZ简介简介1234TRIZTRIZ的理论体系的理论体系TRIZTRIZ的核心思想的核心思想TRIZTRIZ的形成与发展的形成与发展什么是什么是TRIZTRIZ2024/5/22周三23AltshullerAltshuller的发现之一的发现之一v不同行业中的问题，采用了相同的解决方法制作冻豆腐的方法无声爆破的方法古代开山辟石的方法快速制造萝卜干的方法污泥脱水的方法挤压工件的方法2024/5/22周三24利用瞬间压力差可以打破坚果的外壳利用瞬间压力差可以打破坚果的外壳、-如何使宝石沿内部原有的微裂纹分割？如何使宝石沿内部原有的微裂纹分割？-如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器？如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器？-如何打破核桃的外壳？如何打破核桃的外壳？通过本体论关系，由通过本体论关系，由“爆米花爆米花”找到了解决方案：找到了解决方案：2024/5/22周三25 产品和生物系统一样，是按照一定规律在发展和进化的AltshullerAltshuller的发现之二的发现之二2024/5/22周三26TRIZTRIZ理论来源理论来源:浓缩数百万发明专利浓缩数百万发明专利在在AltshullerAltshuller的带领下，动用前苏联的的带领下，动用前苏联的15001500多名专家，经过多名专家，经过5050多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系问题的理论方法体系TRIZTRIZ（发明问题解决理论）（发明问题解决理论）2,500,000500,000TRIZ工具工具3939矛盾矩阵矛盾矩阵40个创新原理个创新原理技术系统技术系统/过程分析、问题定义过程分析、问题定义技术系统进化法则技术系统进化法则发明专利库发明专利库迄今为止，迄今为止，TRIZ已分已分析了析了15,000,000专利专利有代表性的有代表性的实用专利实用专利20%2024/5/22周三27试错试错抽象抽象转化转化TRIZTRIZ工具工具辨识辨识求解求解待解决的待解决的问题问题TRIZTRIZ标准问题标准问题TRIZTRIZ通用解通用解最终解决最终解决方案方案TRIZTRIZ的解题模式的解题模式2024/5/22周三28TRIZTRIZ简介简介1234TRIZTRIZ的理论体系的理论体系TRIZTRIZ的核心思想的核心思想TRIZTRIZ的形成与发展的形成与发展什么是什么是TRIZTRIZ2024/5/22周三29TRIZTRIZ理论的核心思想理论的核心思想 TRIZ理论的核心思想包括三个方面：第一，无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统，其核心技术都是遵循客观规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；第二，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大数目的功能。2024/5/22周三30TRIZTRIZ简介简介1234TRIZTRIZ的理论体系的理论体系TRIZTRIZ的核心思想的核心思想TRIZTRIZ的形成与发展的形成与发展什么是什么是TRIZTRIZ2024/5/22周三31技术系统技术系统/技术过程技术过程矛盾矛盾理想化理想化资源资源系系统统科科学学思思维维科科学学基础知识基础知识+专业知识专业知识+交叉学科知识交叉学科知识创新创新思维思维培养培养技术系统进化法则技术系统进化法则功能分析功能分析物场物场模型模型矛盾分析矛盾分析专利分析专利分析发明问题解题流程（发明问题解题流程（ARIZ）科学原理科学原理知识库知识库辩证法系统论认识论辩证法系统论认识论+本体论本体论发明问题发明问题标准解法标准解法技术矛盾技术矛盾创新创新原理原理基本概念基本概念理论基础理论基础问题问题分析工具分析工具问题问题求解工具求解工具解题流程解题流程理论来源理论来源资源分析资源分析物理矛盾物理矛盾分离方法分离方法TRIZ TRIZ 理论体系理论体系哲学思想哲学思想2024/5/22周三32TRIZTRIZ的理论体系的理论体系2024/5/22周三33TRIZTRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法九屏幕法九屏幕法1 1IFRIFR法法2 2小人法小人法3 3金鱼法金鱼法4 4STCSTC算子算子5 52024/5/22周三34TRIZTRIZ的理论体系的理论体系2024/5/22周三35九屏幕法九屏幕法超系统当前系统子系统系统的过去子系统的过去超系统的过去系统的未来超系统的未来子系统的未来2024/5/22周三36九屏幕法的作用九屏幕法的作用v帮助我们多角度的看待问题，突破原有思维局限v多个方面和层次寻找可利用的资源，更好的解决问题2024/5/22周三37九屏幕法的步骤九屏幕法的步骤v第一步：先从技术系统本身出发，考虑可利用的资源v第二步：考虑技术系统中的子系统、和系统所在的超系统中的资源v第三步：考虑系统的过去和未来，从中寻找可利用的资源v第四步：考虑超系统和子系统的过去和未来2024/5/22周三38九屏幕法的实例九屏幕法的实例2024/5/22周三39理想最终结果理想最终结果IFRIFR2024/5/22周三40应用应用IFRIFR的步骤的步骤2024/5/22周三41实现实现IFRIFR的几个建议的几个建议2024/5/22周三42IFRIFR法的作用法的作用2024/5/22周三43IFRIFR实例实例2024/5/22周三44创新思维方法的作用创新思维方法的作用2024/5/22周三45技术系统进化八大法则技术系统进化八大法则完备性法则完备性法则1 1提高理想化法则提高理想化法则2 2子系统不均衡进化法则子系统不均衡进化法则3 3动态性进化法则动态性进化法则4 4向超系统进化法则向超系统进化法则5 5子系统协调性法则子系统协调性法则向微观级进化法则向微观级进化法则7 7能量传递法则能量传递法则8 86 62024/5/22周三46TRIZTRIZ的理论体系的理论体系2024/5/22周三47技术系统的技术系统的S-S-曲线曲线、一个技术系统的进化一般经历一个技术系统的进化一般经历4 4个阶段，典型的个阶段，典型的S S曲曲线是描述一个技术系统的完整生命周期。线是描述一个技术系统的完整生命周期。当一个技术系统的进化完成当一个技术系统的进化完成4 4个阶段后，必然会出现个阶段后，必然会出现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。婴儿期婴儿期衰退期衰退期成长期成长期成熟期成熟期2024/5/22周三48S S曲线的跃迁曲线的跃迁新产品模式新产品模式研发下一代研发下一代竞争技术竞争技术下一个产品模式下一个产品模式的的S曲线曲线时间时间能工作能工作能正确工能正确工作作最大性能最大性能最大功效最大功效最佳可靠性最佳可靠性最低成本最低成本研发极限研发极限过时技术过时技术主要参数主要参数2024/5/22周三49S S曲线与进化法则曲线与进化法则婴儿期婴儿期成长期成长期成熟期成熟期衰退期衰退期时间时间性性能能参参数数完备性进化法则完备性进化法则能量传递法则能量传递法则协调性法则协调性法则提高理想度法则提高理想度法则动态性进化法则动态性进化法则子系统不均衡进化子系统不均衡进化向微观级进化向微观级进化向超系统进化向超系统进化2024/5/22周三50完备性法则完备性法则 一个完整的技术系统包含动力装置、传输一个完整的技术系统包含动力装置、传输装置、执行装置、和控制装置四个部件装置、执行装置、和控制装置四个部件控制装置控制装置产产 品品传输装置传输装置执行装置执行装置动力装置动力装置能量源能量源控制装置控制装置完整的技术系统完整的技术系统2024/5/22周三51帆船帆船帆船完成帆船完成“货物运输货物运输”功能的技术系统功能的技术系统货货 物物桅桅 杆杆船船 体体帆帆风风 能能水手水手完整的技术系统完整的技术系统2024/5/22周三52能量传递法则能量传递法则v必须确保能量从能量源流向技术系统的所必须确保能量从能量源流向技术系统的所有元件；有元件；v必须使能量流动的路径向尽可能短的方向必须使能量流动的路径向尽可能短的方向发展，以减少能量损失。发展，以减少能量损失。2024/5/22周三53收音机的能量传递收音机的能量传递收音机在金属屏蔽的环境（如汽车）中就不能正常收听高质量广播。尽管收音机内各子系统工作都正常，但电台传导的能量源（作为系统的组成部分）受阻，使整个系统不能正常工作。在汽车外加一天线，问题就解决了 2024/5/22周三54动态性进化法则动态性进化法则v沿着增加增加系统沿着增加增加系统可移动性可移动性的方向发展的方向发展v沿着增加增加系统的沿着增加增加系统的柔性方向柔性方向发展发展v沿着增加增加系统沿着增加增加系统可控性方向可控性方向发展发展2024/5/22周三55机械系统的进化机械系统的进化2024/5/22周三56不同产品技术的进化路径不同产品技术的进化路径刚性刚性单铰链单铰链多铰链多铰链柔性柔性气体、液体气体、液体场场2024/5/22周三57切割技术的动态性进化切割技术的动态性进化水切割水切割激光切割激光切割线切割机床线切割机床2024/5/22周三58v技术系统首先向技术系统首先向系统的合成系统的合成方向发展方向发展v技术技术系统的简化系统的简化子系统子系统双系统双系统多系统多系统单系统单系统超系统超系统向超系统进化法则向超系统进化法则此时，子系统功能得到加强的同时，此时，子系统功能得到加强的同时，也简化了原有的系统。也简化了原有的系统。2024/5/22周三60飞机燃油系统向超系统跃飞机燃油系统向超系统跃迁迁、超系统超系统空中加油机空中加油机系统系统受油机受油机输油管输油管子系统子系统超系统超系统2024/5/22周三61新颖的发明新颖的发明2024/5/22周三62系统进化法则的作用系统进化法则的作用v引导市场需求引导市场需求v定性技术预测定性技术预测v产生新技术产生新技术v实施专利布局和标准战略实施专利布局和标准战略v适时选择企业战略。适时选择企业战略。2024/5/22周三63TRIZTRIZ中解决问题的工具中解决问题的工具矛盾矛盾技术矛盾技术矛盾1 1物理矛盾物理矛盾2 2HOW TO HOW TO 模型模型3 3物场模型物场模型4 42024/5/22周三64TRIZTRIZ的理论体系的理论体系2024/5/22周三65TRIZTRIZ的的解题工具体系解题工具体系问题模型问题模型工具工具解决方案模型解决方案模型5 x 10乘法表50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2024/5/22周三66抽象抽象转化转化TRIZTRIZ工具工具辨识辨识求解求解待解决的待解决的问题问题TRIZTRIZ标准问题标准问题TRIZTRIZ通用解通用解最终解决最终解决方案方案TRIZTRIZ的解题模式的解题模式2024/5/22周三67技术矛盾技术矛盾v技术矛盾为了改善技术系统的某个参数，致该技术系统的另一个参数发生恶化2024/5/22周三68技术矛盾实例技术矛盾实例1 1v汽车改善改善恶化恶化速度速度稳定性稳定性安全性安全性2024/5/22周三69v 第一步：问题是什么？v 第二步：现在有什么解决办法？v 第三步：上述的方法有什么缺点？利用利用3939个通用工程参数（技术特性）来描个通用工程参数（技术特性）来描述需要改善的特性和可能恶化的特性。述需要改善的特性和可能恶化的特性。定义技术矛盾的步骤定义技术矛盾的步骤2024/5/22周三70原原3939个通用工程参数个通用工程参数序号名称序号名称序号名称序号名称序号名称序号名称1.运动物体的质量运动物体的质量2.静止物体的质量静止物体的质量3.运动物体的尺寸运动物体的尺寸4.静止物体的尺寸静止物体的尺寸5.运动物体的面积运动物体的面积6.静止物体的面积静止物体的面积7.运动物体的体积运动物体的体积8.静止物体的体积静止物体的体积9.速度速度10.力力11.应力或压力应力或压力12.形状形状13.结构的稳定性结构的稳定性14.强度强度15.运动物体的耐久时间运动物体的耐久时间16.静止物体的耐久时间静止物体的耐久时间17.温度温度18.明亮度明亮度19.运动物体的能量消耗运动物体的能量消耗20.静止物体的能量消耗静止物体的能量消耗21.功率功率22.能量损失能量损失23.物质损失物质损失24.信息损失信息损失25.时间损失时间损失26.物质的数量物质的数量27.可靠性可靠性28.测量准确度测量准确度29.制造准确度制造准确度30.作用于物体的有害因素（外作用于物体的有害因素（外来有害因素）来有害因素）31.物体产生的有害因素（有害物体产生的有害因素（有害的副作用）的副作用）32.可制造性可制造性33.可操作性（使用方便性）可操作性（使用方便性）34.可维修性（易维护性）可维修性（易维护性）35.适应性适应性36.装置的复杂性装置的复杂性37.测量的难度测量的难度38.自动化程度自动化程度39.生产率生产率2024/5/22周三71 创新原理解决技术矛盾的利器n 许多不同行业中的问题，解决方法都是相同的TRIZTRIZ的解决方案的解决方案2024/5/22周三724040个创新原理个创新原理1 1分割分割1111事先防范事先防范2121减少有害作用的时减少有害作用的时间间3131多孔材料多孔材料2 2抽取抽取1212等势等势2222变害为利变害为利3232改变颜色改变颜色3 3局部质量局部质量1313反向作用反向作用2323反馈反馈3333同质性同质性4 4增加不对称增加不对称性性1414曲率增加曲率增加2424借助中介物借助中介物3434抛弃或再生抛弃或再生5 5组合组合,合并合并1515动态特性动态特性2525自服务自服务3535物理化学参数变物理化学参数变化化6 6多用性多用性1616未达到或过度的作未达到或过度的作用用2626复制复制3636相变相变7 7嵌套嵌套1717一维变多维一维变多维2727廉价替代品廉价替代品3737热膨胀热膨胀8 8重量补偿重量补偿1818机械振动机械振动2828机械系统替代机械系统替代3838加速氧化加速氧化9 9预先反作用预先反作用1919周期性动作周期性动作2929气压或液压结构气压或液压结构3939惰性环境惰性环境1010预先作用预先作用2020有效作用的连续性有效作用的连续性3030柔性壳体或薄膜柔性壳体或薄膜4040复合材料复合材料2024/5/22周三73？矛盾矩阵矛盾矩阵应用应用如何快速解决技术矛盾如何快速解决技术矛盾原始问题原始问题创新原理创新原理定义技术矛盾定义技术矛盾3939个通用技术参数个通用技术参数2024/5/22周三74矛盾矩阵矛盾矩阵单元格中是解决相应技术矛盾所常用的创新原理的编号2024/5/22周三75v矛盾矩阵的作用v单元格中的数字的含义v编号的顺序v矛盾矩阵是不对称的v空格的问题v任何技术矛盾都可以用40个创新原理解决矛盾矩阵矛盾矩阵2024/5/22周三76实例：坦克装甲的改进实例：坦克装甲的改进法国法国 “雷诺雷诺FT-17FT-17”式坦克式坦克战斗全重：战斗全重：7 7 吨吨装甲：装甲：2222 mm mm德国德国 “虎虎2 2”式重型坦式重型坦克克战斗全重：战斗全重：69.869.8 吨吨炮塔前部装甲：炮塔前部装甲：185 185 mmmm2024/5/22周三77问题描述问题描述装甲抗打击能力装甲抗打击能力装甲厚度装甲厚度战斗全重战斗全重整车重量增加引起的一系列后果：整车重量增加引起的一系列后果：n 坦克的机动性能降低坦克的机动性能降低n 坦克的耗油量增加坦克的耗油量增加2024/5/22周三78一、对问题进行抽象一、对问题进行抽象抽象抽象矛盾矩阵矛盾矩阵具化具化待解决的问题待解决的问题问题模型：技术矛盾问题模型：技术矛盾解模型：创新原理解模型：创新原理最终解决方案最终解决方案（一）（一）（二）（二）（三）（三）2024/5/22周三79定义矛盾的过程定义矛盾的过程v第一步：问题是什么？第一步：问题是什么？为了提高坦克在战场上的生存能力，需要提为了提高坦克在战场上的生存能力，需要提高装甲的抗打击能力高装甲的抗打击能力v第二步：现在有什么解决方案？第二步：现在有什么解决方案？增加装甲的厚度，以便增加装甲的厚度，以便提高装甲的强度提高装甲的强度v第三步：这个解决方案有什么问题？第三步：这个解决方案有什么问题？装甲厚度增加后，坦克的装甲厚度增加后，坦克的战斗全重增加战斗全重增加 2024/5/22周三80建立原问题的问题模型建立原问题的问题模型强度强度运动物体的重量运动物体的重量2024/5/22周三81二、利用矛盾矩阵求解问题模二、利用矛盾矩阵求解问题模型型2024/5/22周三820101、分割原理、分割原理0808、重量补偿原理、重量补偿原理4040、复合材料原理、复合材料原理1515、动态特性原理、动态特性原理TRIZTRIZ推荐的创新原理（解决方案模型）推荐的创新原理（解决方案模型）2024/5/22周三83三、回到问题三、回到问题:“坦克装甲的改进坦克装甲的改进”强度强度运动物体的重量运动物体的重量改善的参数：装甲抗打击能力改善的参数：装甲抗打击能力恶化的参数：战斗全重恶化的参数：战斗全重原问题：原问题：问题模型：问题模型：解决方案模型：解决方案模型：0101、分割原理、分割原理0808、重量补偿原理、重量补偿原理4040、复合材料原理、复合材料原理1515、动态特性原理、动态特性原理2024/5/22周三84装甲改进方案（最终解决方案）装甲改进方案（最终解决方案）v01、分割原理、分割原理v40、复合材料原理、复合材料原理v15、动态特性原理、动态特性原理复合装甲复合装甲a a）陶瓷复合装甲）陶瓷复合装甲(“乔巴姆乔巴姆”装甲装甲)；b b）贫铀装甲；）贫铀装甲；c)c)缝隙装甲；缝隙装甲；均质钢装甲均质钢装甲1 1装甲陶瓷装甲陶瓷均质钢装甲均质钢装甲2 22024/5/22周三85改进结果改进结果战斗全重：战斗全重：52 52 吨吨车体正面：车体正面：110 110 mmmm美国“M60A1”坦克2024/5/22周三861 1、分割原理、分割原理u将物体分割成相互独立的部分；将物体分割成相互独立的部分；u使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分；使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分；u提高物体的分割程度或分散程度；提高物体的分割程度或分散程度；2024/5/22周三871 1、分割原理、分割原理将卡车分成牵引车头和拖车将卡车分成牵引车头和拖车组合家具组合家具百叶窗百叶窗拉圾桶拉圾桶活动房屋活动房屋将物体分割成相互独立的部分将物体分割成相互独立的部分使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分提高物体的分割程度或分散程度提高物体的分割程度或分散程度2024/5/22周三88美国陆军美国陆军 M270M270多管火箭炮多管火箭炮发射中的发射中的M270 M270反装甲子母弹攻击反装甲子母弹攻击 正在爆裂的正在爆裂的M270子母弹子母弹A.将物体分割成相互独立的部分；将物体分割成相互独立的部分；C.提高物体的分割程度或分散程度；提高物体的分割程度或分散程度；2024/5/22周三89 结实 轻便厚度（桌面）厚薄物理矛盾物理矛盾v对系统的同一个参数有不同的要求2024/5/22周三90物理矛盾同一参数，两个不同要求技术矛盾两个参数之间的矛盾技术矛盾与物理矛盾的比较技术矛盾与物理矛盾的比较2024/5/22周三91v物理矛盾是技术系统中最本质的矛盾，即问题的最核心部分v解决物理矛盾的方案，也是更高效、更漂亮的发明解决方案物理矛盾的作用物理矛盾的作用2024/5/22周三92解决物理矛盾的方法解决物理矛盾的方法分离分离空间分离空间分离1 1时间分离时间分离2 2条件分离条件分离3 32024/5/22周三93十字路口的物理矛盾描述十字路口的物理矛盾描述v要通过十字路口，车辆必须占据十字路口要通过十字路口，车辆必须占据十字路口的某个位置（的某个位置（A A）v而要不和其它车辆相撞，一定不得占据十而要不和其它车辆相撞，一定不得占据十字路口的位置（非字路口的位置（非A A）道路必须交叉，以使车辆驶向目的地（道路必须交叉，以使车辆驶向目的地（A A）道路一定不得交叉，以避免车辆相撞（非道路一定不得交叉，以避免车辆相撞（非A A）2024/5/22周三94实例：解决交通的物理矛盾实例：解决交通的物理矛盾空间分离空间分离时间分离时间分离2024/5/22周三95实例：雨伞实例：雨伞携带方便遮雨体积大小2024/5/22周三96时间分离时间分离定义：将对同一个参数的两个不同的要求在不同的时间上得到满足2024/5/22周三97分离原理应用实例分离原理应用实例v空间分离：空间分离：测量海底时，将声纳探测器与船体空测量海底时，将声纳探测器与船体空间分离，用以防止干扰，提高测试精度间分离，用以防止干扰，提高测试精度v时间分离：时间分离：将飞机机翼设计成可调的活动机翼，将飞机机翼设计成可调的活动机翼，以适应在飞行中各个时间段的不同要求以适应在飞行中各个时间段的不同要求v条件分离：条件分离：将水射流条件分离，给予不同的射流将水射流条件分离，给予不同的射流速度和压力，即可获得速度和压力，即可获得“软软”的或的或“硬硬”的不同的不同用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武器器v整体与局部分离：整体与局部分离：采用柔性生产线，以满足大众采用柔性生产线，以满足大众化和个性化市场需求的不同要求化和个性化市场需求的不同要求2024/5/22周三98各分离方法相对应的发明原理列表各分离方法相对应的发明原理列表空间分离空间分离时间分离时间分离条件分离条件分离个体与整体分离个体与整体分离发发明明原原理理01 分离分离02 抽取抽取03 局部质量局部质量04 非对称非对称07 嵌套嵌套13 逆向思维逆向思维17 多维化多维化24 中介物中介物26 复制复制30 柔性外壳或薄膜柔性外壳或薄膜09 预制反作用预制反作用10 预先作用预先作用11 预先应急措施预先应急措施15 动态性动态性16 不足或超额行动不足或超额行动18 振动振动19 周期性动作周期性动作20 有效作用的持续性有效作用的持续性21 减少有害作用减少有害作用29 气动或液压结构气动或液压结构34 抛弃与再生抛弃与再生37 热膨胀热膨胀01 分割分割05 组合组合06 多功能性多功能性07 嵌套嵌套08 重量补偿重量补偿13 逆向思维逆向思维14 曲面化曲面化22 变害为益变害为益23 反馈反馈25 自服务自服务27 一次性用品一次性用品33 同质性同质性35 几何几何/物理物理/化学化学 状态变化状态变化12 等势等势28 机械系统替代机械系统替代31 多孔物质多孔物质32 改变颜色改变颜色35 几何几何/物理物理/化学化学 状态变化状态变化36 相变相变38 强氧化强氧化39 惰性和真空环境惰性和真空环境40 复合材料复合材料2024/5/22周三99矛盾的作用矛盾的作用v帮助我们更深刻的认识到技术系统当中问题的本质v通过系统化的工具体系解决系统中的本质问题，得到最佳的解决方案2024/5/22周三100TRIZ理论的最新发展理论的最新发展CAI技术技术跨越三个阶段创立的跨越三个阶段创立的 CAI CAI 技术（计算机辅助创新技术）技术（计算机辅助创新技术）v实现了实现了TRIZTRIZ理论与理论与本体论本体论完美地结合；完美地结合；v建立计算机辅助创新平台；建立计算机辅助创新平台；v建立创新能力拓展平台；建立创新能力拓展平台；v把过去只有专家把过去只有专家/学者才能使用的高深技术和理论，学者才能使用的高深技术和理论，变成了易学好用无需熟知创新理论，也能够进行变成了易学好用无需熟知创新理论，也能够进行发明创新。发明创新。v目前已有美国亿维讯集团（目前已有美国亿维讯集团（IWINTIWINT）将）将CAI CAI 创新技创新技术、应用平台及相关服务引入中国，在我国北京、术、应用平台及相关服务引入中国，在我国北京、成都、香港等地设有分公司。成都、香港等地设有分公司。2024/5/22周三101CAICAI总体框架总体框架、产品成熟度产品成熟度进化模式进化模式物场模型及标准解物场模型及标准解矛盾矩阵及发明原理矛盾矩阵及发明原