TRIZ（发明问题解决理论） 4 TRIZ技术冲突解决40发明原理

TRIZ：发明问题解决理论,朱 爱 斌博士 西安交通大学机械工程学院教育部现代设计与制造网上合作研究中心2017/7/24,TRIZ 40发明原理,TRIZ 39通用工程参数,新版TRIZ矛盾参数表（48个）,物质 1、动物重量 2、静物重量 3、动物长度 4、静物长度 5、动物面积 6、静物面积 7、动物体积 8、静物体积 9、形状 10、物质的量 11、信息的数量性能 12、动物作用时间 13、静物作用时间 14、速度 5、力 16、动物消耗能量17、静物消耗能量 18、功率 19、张力/压力 20、强度 21、结构的稳定性22、温度功效24、运行效率 25、物质浪费 26、时间浪费 27、能量浪费 28、信息遗漏 29、噪音 30、有害的散发 31、有害的副作用 实用32、适应性 33、兼容性或连通性 34、易用性 35、可靠性 36、可修复性 37、安全性 38、易受伤性 39、美观 40、外来有害因素制造或成本 41、制造能力 42、制造精度/连贯性 43、自动化水平 44、生产力/生产率 45、系统复杂性 46、控制复杂性测量47、测量能力 48、测量精度,TRIZ 39通用工程参数,运动物体(Moving objects) ：是指自身或借助于外力可在定的空间内运动的物体。静止物体(Stationary objects)：是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。1 运动物体的重量：在重力场中运动物体所受到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。2 静止物体的重量：在重力场中静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。3 运动物体的长度：运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。4 静止物体的长度：静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。,通用工程参数,TRIZ 39通用工程参数,5 运动物体的面积：运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。6 静止物体的面积：静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。7 运动物体的体积：运动物体所占有的空间体积。8 静止物体的体积：静止物体所占有的空间体积。9 速度：物体的运动速度、过程或活动与时间之比。10 力：力是两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积，在TRIZ中，力是试图改变物体状态的任何作用。,通用工程参数,TRIZ 39通用工程参数,11 应力或压力：单位面积上的力。12 形状：物体外部轮廓，或系统的外貌。13 结构的稳定性：系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。14 强度：强度是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。15 运动物体作用时间：运动物体定成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。16 静止物体作用时间：静止物体定成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。,通用工程参数,TRIZ 39通用工程参数,17 温度：物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速度的热容量。18 光照度：单位面积上的光通量，系统的光照特性。如亮度，光线质量。19 运动物体的能量：能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等20 静止物体的能量：能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等21 功率：单位时间内所作的功，即利用能量的速度。22 能量损失：作无用功的能量。为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。,通用工程参数,TRIZ 39通用工程参数,23 物质损失：部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。24 信息损失：部分或全部、永久或临时的数据损失。25 时间损失：时间是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。26 物质或事物的数量：材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久的被改变。27 可靠性：系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。28 测试精度：系统特征的实测值与实际值之间的误差。测试精度减少，误差将提高。,通用工程参数,TRIZ 39通用工程参数,29 制造精度：系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。30 物体外部有害因素作用的敏感性：物休对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。31 物体产生的有害因素：有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。32 可制造性：物体或系统制造过程中简单、方便的程度。33 可操作性：要完成的操作应需要较少的橾作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。34 可维修性：对于系统可能出现失误所进行维修要时间短、方便和简单。,通用工程参数,TRIZ 39通用工程参数,35 适应性及多用性：物体或系统响应外部变化的能力。或应用于不同条件下的能力。36 装置的复杂性：系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。37 监控与测试的困难程度：如果一个系统复杂，成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复争，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。38 自动化程度：是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工橾作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。39 生产率：是指单位时间内所完成的功能或操作数。,通用工程参数,1 分割(Segmentation),a将物体分成独立的部分。卡车加拖车来代替载重量大的卡车b使物体成为可拆卸的。连接起来花园水管，组合式沙发兼容计算机硬件c增加物体的分割程度。百叶窗代替整体窗帘粉状焊接材料代替焊条改善焊接效果,1 分割(Segmentation),可拆卸铲斗唇缘设计将唇缘分割成单独的可分离的几部分，这样，可以快速方便地将毁坏或磨损的部分更换,2 移除(Taking out ),从物体中拆出"干扰'部分("干扰"特性)或者相反，分出唯一需要的部分或需要的特性。与上述把物体分成几个相同部分的技法相反，这里是要把物体分成几个不同的部分。一般小游艇的照明和其他用电是艇上发动机带动发电机供给的。为了停泊时能继续供电，要安装一个由内燃机传动的辅助发电机。发动机必然造成噪音和振动。建议将发动机和发电机分置于距游艇不远的两个容器里，用电缆连接机场用声音吓走小鸟,2 移除(Taking out ),无噪音中央真空吸尘系统：将产生噪声的空气压缩机放于室外,3 局部质量(Local Quality),a物体结构，或外部环境(外部影响)从均匀过渡为不均匀。如用变化中的压力、温度或密度代替定常的压力、温度或密度。 b物体的不同部分应当具有不同的功能午餐盒被分成放热食、冷食及液体的空间，每个空间功能不同。 c使组成物体的每部分都最大限度地发挥作用。铅笔加橡擦，带有起钉器的榔头，瑞士军刀,3 局部质量(Local Quality),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。解决办法：环绕小水珠锥体外层再造成一层大水珠。,4 不对称(Asymmetry),a物体的形状由对称转为不对称。不对称的炉子 b如果物体是不对称的，加强其不对称程度。轮胎不对称的纹路防撞汽车轮胎具有一个高强度的侧缘，以抵抗人行道路缘石的碰撞。通过一个对称形的漏斗卸载湿黄沙时，会在漏斗上部形成拱形，造成沙流不规则流动。用一个不对称形的漏斗就可以消除这种拱形。,4 不对称(Asymmetry),为了提高运送乘客的效率，增加乘客座位的数量是很有必要的，因此机舱的内部空间也要相应的增大。更大机舱内部空间就需要动力更为强劲的引擎，更大的机身，更大的机场等条件的支持。 面对面的座椅安排使得乘客的腿部相互交错而 大大节省了空间，因此每个乘客所占的空间得到了有效的利用。,5 合并(Merging),a在空间上将相似的物体连接在一起，使其完成并行的操作。如网络中的个人计算机；并行计算机中的多个微处理器；安装在电路板两面的集成电路 b在时间上合并相似或者相连的操作双联显微镜组；由一个人操作，另一个人观察和记录。同时分析多个血液参数的医疗诊断仪；具有保护根部功能的草坪割草机。,5 合并(Merging),在冻土上进行掘进作业，就要在掘进机上加上一蒸汽喷管以融化冻结的地面,6 多用性(Universality),一个物体执行多种不同功能，因而不需要其他物体。装有牙膏的牙刷柄工具车上的后排座可以坐、靠背放倒后可躺、折叠起来可以装货可变成床的沙发,7 套装 (Nested ),a一个物体位于另一物体之内，而后者又位于第三个物体之内，等等。俄罗斯娃娃椅子可以一个个又叠起来以利存放 b一个物体通过另一个物体的空腔。伸缩式钓鱼杆汽车安全带卷收器筒状望远镜活动铅笔里存放笔芯,7 套装 (Nested ),要在木头或塑料上安装扩孔簧片。首先需要在材料上钻孔。这增加了安装紧固件的次数并且需要特殊的工具，所以效率很低。建议把扩孔簧片和钻连接起来。簧片由一个粗牙螺纹和一个切削端部组成。扩孔簧片靠十字形螺丝刀来安装。这种设计减少了安装的次数，而且也不需要特殊的工具。,8 质量补偿(Anti-weight ),a.将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消其重量。气球携带广告条幅。 b.将物体与介质(最好是空气动力和液体动力)相互作用以抵消其重量。飞机机翼的形状使其上部空气压力减少，下部压力增加，以产生升力在跑车上设置尾翼，可增加车子对地面压力。水翼艇,9 预加反作用(Preliminary anti-action),a. 预先施加反作用如缓冲器能吸收能量，减少冲击带来的负面影响。 b. 如果一物体处于或将处于受拉伸状态，预先增加压力。浇混凝土之前的预压缩钢筋预应力轴是由几个预先扭了特定角度的管子组成,10 预先操作(Preliminary action ),在操作开始前，使物体局部或全部产生所需的变化。如预先涂上胶的壁纸；在手术前为所有器械杀菌。顶先对物体进行特殊安排，使其在时间上有准备，或已处于易操作的位置。灌装生产线中使所有瓶口朝一个方向，以增加灌装效率。美工刀片上制成沟槽，使钝的部份易于去除，以保持锐利。 利用推拔状橡皮瓶塞取代圆柱状者，使得使用上更容易。 把刀放在刀鞘中以保护刀锋橡皮泥很难快速均匀地成形，那就把它放到成形模中以利快速成形并节省材料,10 预先操作(Preliminary action ),公共发电厂有一个流化床燃烧炉。这个流化床燃烧炉应用在一个特定流程时，会遇到液态煤对管道腐蚀的问题。预先用一层防腐蚀涂层来防止管道腐蚀。这样流化床燃烧炉管道腐蚀问题就得到了很好的解决,11 预补偿(Beforehand cushioning),采用预先准备好的应急措施补偿物体相对较低的可靠性。飞机上的降落伞将商品磁化，以利货品被偷窃时之侦测,11 预补偿(Beforehand cushioning),汽车安全气囊如果碰撞发生在车前部，安全带可以保护驾驶员。然而，安全带对侧面碰撞不起作用。建议使用侧面安全气囊。紧缩的气囊放在座位的后面。侧面碰撞后，气囊因充气而膨胀，这样可以避免乘客受伤。,12 等势性(Equipotentiality),