TRIZ的40个原理和详述.pdf

1TRIZ(TRIZ(萃智萃智) )2TRIZTRIZTRIZTRIZ 简介与简介与 40404040 个发明原理个发明原理TRIZ是“发明问题解决理论”的俄文缩略词的英译，由原苏联的阿尔特苏列尔博士(G.S. Altshulle)于 1946 年创立他从 1946 年开始，领导一批研究人员和学生，花了 1500 人年 时间， 在分析研究世界各国 250 万件专利的基础上， 从抽样的 20 万件专利中选出 4 万件作 为解决发明问题的代表，提出一套进行发明即产品创新的方法理论 TRIZ20世纪 80 年代 前，它对别国严格保密1992 年后随着苏联解体，一批 TRIZ 专家移居美国等西方国家，才 逐渐流传到美欧亚和世界各国 TRIZ 的出现，给创新这一现代社会中最活跃的元素带来了革命TRIZ 提供的不仅仅是一 种纯粹的创新理论，它还是一种思维模式，能够帮助我们形成一种系统的、流程化的创新设计 思考模式，有助于人们在几乎所有事情中找到创新的方法TRIZ 认为考虑问题不仅要考虑当前系统的过去和未来，还要考虑当前系统子系统和超系 统的过去和未来，从九个层面来考虑问题，寻找解决问题的办法但是由于系统中各子系统不 均衡的演变导致了系统冲突。

系统冲突是 TRIZ 的另一个核心概念， 指隐藏在问题背后的固有 矛盾如果要改进系统的某一部分属性，必然引起其它的某些属性恶化，就好像天平一样，一 端翘起，另一端必然下沉在产品的结构设计中，结构的重量与强度构成了一对冲突减轻结 构的重量就必然削弱结构的强度；反之，增加结构的强度则必须增加结构的重量 对于冲突问题，通常的解决方案是采用折衷的方法，而而 TRIZTRIZ 则强调运用创造性的思维则强调运用创造性的思维把把 冲突彻底消除阿尔特苏列尔对大量的发明专利研究发现，尽管它们所属技术领域不同，处冲突彻底消除阿尔特苏列尔对大量的发明专利研究发现，尽管它们所属技术领域不同，处 理的问题千差万别，但是隐含的系统冲突数量是有限的他整理归纳出引起系统冲突和矛盾理的问题千差万别，但是隐含的系统冲突数量是有限的他整理归纳出引起系统冲突和矛盾 的的 3939 个重要参数（见表个重要参数（见表 1 1）3阿尔特苏列尔从几百万个专利中进行筛选， 来寻找发明性问题以及它们是如何解决的，阿尔特苏列尔从几百万个专利中进行筛选， 来寻找发明性问题以及它们是如何解决的， 从从 具有发明性的专利中提炼出了解决冲突或矛盾的具有发明性的专利中提炼出了解决冲突或矛盾的 4040 条发明原理（见表条发明原理（见表 2 2），利用这些发明），利用这些发明 原理来寻找解决问题的可能方案。

原理来寻找解决问题的可能方案1--1--1--1--分割（分割（分割（分割（segmentationsegmentationsegmentationsegmentation）原理体现在）原理体现在）原理体现在）原理体现在 3 3 3 3 个方面个方面个方面个方面分割原理体现在分割原理体现在 3 3 个方面：个方面： 1.1. 将物体分割为独立部分将物体分割为独立部分这个原理产生的发明例如： 比如：用个人计算机代替大型计算机；用卡车加拖车的方式代替大卡车；用烽火传递信息 （分割信息传递距离）；在大项目中应用工作分解结构，等等 又如：电脑分割为 CPU、显卡、声卡等，可分别独立制作，插接组合成 PC 使用；鼠标/键 盘与电脑的分离—无线鼠标/键盘； 又如：电视控制部件的分割—遥控器的产生；电视机的分割—电视盒，可以接收解码电视 节目； 又如：独立分割的立交桥制作方法，将不同端分别制作再连接；火车车厢之间是单独的个 体，可调整车厢的数量； 又如：分割笔芯和笔—自动铅笔；圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分，笔心可以换； 又如：将显示时间部分进行分割—双屏翻盖，外部小屏显示时间；耳机与耳机线 的分割—无线耳机； 2.2. 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）。

这个原理产生的发明例如： 比如：组合式家具；橡胶软管可利用快速拆卸接头连接成所需要的长度，等等 又如：刮胡刀的刀片与手柄可分离；可更换刀片的美工刀；可更换不同街头的电钻；4又如：抽油烟机油盒的可拆卸；可更换镜片的望远镜 3.3. 增加物体被分割的程度增加物体被分割的程度这个原理产生的发明例如： 比如：用软的百叶窗代替整幅大窗帘；中央空调出气口，被格栅分割成面向不同方向的出 气口； 又如：电子线路板（PCB）表面贴装技术（SMT）中所使用的锡膏，主要成分是粉末状的焊 锡，用这种焊锡替代传统焊接用的焊锡丝和焊锡条，从而大大地提升了焊接的透彻程度； 又如：存储食物制冷箱体的分割—冰箱包括冷冻室、冷藏室，再分割成保鲜室； 又如：多个块状竹制块（麻将块）的凉席替代竹条式凉席； 又如：将相机镜头部分分为多个套管连接实现伸缩镜头的结构自行车、摩托车等的链条 是一环一环相接的，每环都是可以取下来的TRIZTRIZ 故事故事 1 1————通红的玻璃板通红的玻璃板 在玻璃批量生产线上，对玻璃先进行加热然后再进行加工，加工完成后的玻璃仍处于通红 状态，需要将其输送到指定位置直至冷却下来 现在的问题是，因为玻璃还处于高温，呈现柔软的状态，在滚轴传输线的输送过程中会因 为重力下垂而造成变形，导致玻璃表面凹凸不平，后续需要大量的打磨工作来进行修正。

年轻的工程师提出将传输线上的滚轴直径做到尽量小，以减少玻璃悬空的面积，提高玻璃 的平度 “我们可以将滚轴直径像火柴棍一样细，”年轻的工程师说，“组成一个传输线” “那么，每米长度内将有大约 500 个滚轴，安装时需要像做珠宝首饰一样细致老工程 师说，“想一想这个传输线的造价 “我认为我们不能再考虑滚轴传输线，”一位工程师说，“最好用新的方法来替代它 “有什么号办法呢？”年轻的工程师说道 …… 突然，TRIZ 先生出现了 “让我们来研究一下这个问题，”他说，“从方法上来选择 随后，一个基于分割原理的解决方案展示了出来： 突破常规思维的限制，将滚轴直径无限缩小，小到头发丝、1/100 毫米、1/1000 毫米、 1/10000 毫米……一直分割下去，会是什么呢？物质呈现分子、原子状态 解决方案是：用熔化的锡来代替滚轴传输线是一个长长的、盛满熔化锡的槽子由于锡 的熔点低而沸点高，正适合通红的玻璃板的冷却温度区间，熔化锡在重力作用下，会呈现出一 个绝对平面，可以很好地满足此工序的要求 而基于这个解决方案，又出现了很多的专利，比如给锡通电可以与磁铁一起作用，来完成 对玻璃的成型加工 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2--2--2--2--抽取抽取抽取抽取/ / / /分离（分离（分离（分离（extraction/takingextraction/takingextraction/takingextraction/taking outoutoutout）原理体现在两个方面：）原理体现在两个方面：）原理体现在两个方面：）原理体现在两个方面：1.1. 将物体中将物体中““负面负面””的部分或特性抽取的部分或特性抽取/ /分离出来。

分离出来 比如：由于压缩机用于压缩空气，所以将嘈杂的压缩机放在室外无噪音中央真空吸尘系 统：美国 Duo Vac 中央真空吸尘器系统的马达被抽离且安装在室外， 因此吸尘器噪音不会传至 室内 又如：计算机 CPU 的水冷散热器，将散热部分设置在计算机机箱外 又如：分体，辐射大的与网络通信的部分抽取出，单独设置模块 又如：子弹、发生后，将无用的弹壳丢弃，仅发送弹头多级火箭，冲出大气后将燃烧完 的部分解体分离丢弃5又如：高建筑物易遭雷击，设置高于建筑物的避雷针，将雷电抽取出引入地下2.2. 从物体中抽取必要的部分或仅有用的特性从物体中抽取必要的部分或仅有用的特性 比如：用狗叫声，作为报警器的报警声，而不用养一条真正的狗在机场播放猛禽叫声驱 赶鸟类（将叫声抽取出来） 又如：用光纤分离主光源，增加照明点； 又如： 将蟑螂、 蚊子等天敌所发出的声音低频抽取出来， 制作的播放低频的电子驱虫装置 又如：风洞测试仪（抽取出物体在空气中快速通过的相对风速，而不是让物体真正快速通 过测试）： 又如：红外体温测试仪（抽取人体体温特征测试）TRIZTRIZ 故事故事 2 2————三个火枪手三个火枪手 大仲马在小说《三个火枪手》中，描述了普托斯是如何在裁缝店定制新装的。

普托斯不允许裁缝接触他的身体， 裁缝无法量体， 僵持之中， 剧作家莫里哀来到了裁缝店 莫里哀将普托斯带到镜子前，然后让裁缝对着镜子里的普托斯进行测量，一个两难的问题 得到了解决 这里，莫里哀使用的就是抽取原理，将普托斯影响抽取出来，有效地化解了普托斯和裁缝 之间的矛盾3--3--3--3--局部质量（局部质量（局部质量（局部质量（locallocallocallocal conditionsconditionsconditionsconditions）原理体现在）原理体现在）原理体现在）原理体现在 3 3 3 3 个方面：个方面：个方面：个方面：1. 将物体或外部环境的同类结构转换成异类结构 比如：采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定的温度、密度或压力 2. 使物体的不同部分实现不同的功能 比如：带橡皮擦的铅笔，带起钉器的榔头；多功能的工具，不同部分可作为普通钳子、剥 线钳、普通螺丝刀、十字螺丝刀和指甲修剪工具等使用 3. 使物体的每一部分处于最有利于其运行的条件下 比如：快餐饭盒中设置不同的间隔区来分别存放热、冷食物和汤TRIZTRIZ 故事故事 3 3————巨大的过滤器巨大的过滤器 一家工厂获得了一个大订单，产品是一个圆柱形过滤器，圆柱的直径 1 米，长度 2 米，轴 向均匀分布直径为 0.5 毫米的密密麻麻的很多过滤通孔。

工程师们看到图纸后都惊呆了，每个过滤器要加工出成千上万个轴向小孔 “我们该如何来加工这么多的小孔呢？”总工程师问大家，“用钻床来钻吗？” “显然，钻这么长的小孔是不可能实现的，也许可以用高温铁针来扎出这些孔，”一位年 轻的工程师毫无把握地说道 所有的工程师都陷入了沉默 这似乎是一个无法解决的难题 …… 突然，TRIZ 先生出现了 “我们既不需要钻床，也不需要铁针，这件事应该这样来考虑……” 随后，一个基于局部质量原理的解决方案展示了出来： 将过滤器的功能进行分解，其主要构成元素是过滤孔和基体，有用功能的元素是过滤孔， 即过滤孔是有用的局部质量每个过滤孔不就是一条管子吗！6哦，答案找到了拿一些细管，并捆扎起来，就形成了过滤器这种过滤器的组装制造和 拆离都可以非常方便的完成 用细圆棒做原料，然后捆扎起来，而圆棒之间的空隙就形成了过滤孔，也可以实现过滤器 的功能 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4--4--4--4--非对称（非对称（非对称（非对称（asymmetryasymmetryasymmetryasymmetry）原理体现在两个方面：）原理体现在两个方面：）原理体现在两个方面：）原理体现在两个方面：1.用非对称形式代替对称形式 比如：非对称容器或者对称容器中的非对称搅拌叶片可以提高混合的效果（如水泥搅拌车 等）；模具设计中，对称位置的定位销设计成不同直径，以防安装或使用中。