《基于TRIZ理论的》

1、9.1 TRIZ9.1 TRIZ理论概述理论概述 9.2 9.2 设计中的冲突及其解决原理设计中的冲突及其解决原理 9.4 9.4 计算机辅助创新设计软件计算机辅助创新设计软件 9.3 9.3 利用技术进化模式实现创新利用技术进化模式实现创新 第第9 9章章 基于基于TRIZTRIZ理论的创新设计理论的创新设计 9.5 TRIZ9.5 TRIZ理论的开展趋势理论的开展趋势 编辑课件编辑课件一、一、一、一、TRIZTRIZTRIZTRIZ理论概念理论概念理论概念理论概念 9.1 TRIZ理论概述 TRIZ(TRIZ(是俄文首字母的缩写是俄文首字母的缩写)意为解决创造创造问题的理论，起源于苏联，意为解决创造创造问题的理论，起源于苏联，英译为英译为Theory of Inventive Problem SolvingTheory of Inventive Problem Solving，英文缩写为，英文缩写为TIPSTIPS。TRIZ理论是基于知识的、面向人的解决创造问题的系统化方法学，其核心是技术系统进化原理 图图9.1 TRIZ9.1 TRIZ理论的来源及主要构成理论的来源及主要构成编辑

2、课件编辑课件二、二、二、二、TRIZTRIZTRIZTRIZ理论主要内容理论主要内容理论主要内容理论主要内容 1.1.产品进化理论产品进化理论 创造问题解决理论的核心是技术系统进化理论，该理论将产品进化过创造问题解决理论的核心是技术系统进化理论，该理论将产品进化过程分为程分为4 4个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和退出期。个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和退出期。2.2.分析理论分析理论 分析是TRIZ理论的工具之一，是解决问题的一个重要阶段。它包括产品的功能分析、理想解确实定、可用资源分析和冲突区域确实定。3.3.冲突解决原理冲突解决原理 原理是获得冲突解决所应遵循的一般规律。原理是获得冲突解决所应遵循的一般规律。TRIZTRIZ理论主要研究技术理论主要研究技术与物理两种冲突。与物理两种冲突。4.4.物质物质-场分析场分析 所有的功能可分解为两种物质和一种场，即一种功能由两种物质及所有的功能可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元件组成。一种场的三元件组成。编辑课件编辑课件5.5.效应效应 效应指应用本领域特别是其他领域的有关定律解决设计中的问题效应指应用本领域特别是

3、其他领域的有关定律解决设计中的问题 6.6.创造问题解决算法创造问题解决算法ARIZARIZ理论理论 一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述的越清楚，问题的解就越容易找到。的越清楚，问题的解就越容易找到。TRIZTRIZ理论中，创造问题求解的过程是理论中，创造问题求解的过程是对问题不断的描述、不断的程式化的过程。对问题不断的描述、不断的程式化的过程。三、三、三、三、TRIZTRIZTRIZTRIZ理论的重要发现理论的重要发现理论的重要发现理论的重要发现 1.1.在以往不同领域的创造中所用到的原理在以往不同领域的创造中所用到的原理(方法方法)并不多，不同时代并不多，不同时代的创造，不同领域的创造，其应用的原理的创造，不同领域的创造，其应用的原理(方法方法)被反复利用。被反复利用。2.2.每条创造原理每条创造原理(方法方法)并不限定应用于某一特殊领域，而是融并不限定应用于某一特殊领域，而是融合了物理的、化学的和各工程领域的原理，这些原理适用于不同领合了物理的、化学的和各工程领域的原理，这些原理适用于不同领域的

4、创造创造和创新。域的创造创造和创新。3.3.类似的冲突或问题与该问题的解决原理在不同的工业及科学领域类似的冲突或问题与该问题的解决原理在不同的工业及科学领域交替出现。交替出现。编辑课件编辑课件 4.4.技术系统进化的模式技术系统进化的模式(规律规律)在不同的工程及科学领域交替出现。在不同的工程及科学领域交替出现。5.5.创新设计所依据的科学原理往往属于其他领域。创新设计所依据的科学原理往往属于其他领域。四、四、四、四、TRIZTRIZTRIZTRIZ理论解决创造创造问题的一般方法理论解决创造创造问题的一般方法理论解决创造创造问题的一般方法理论解决创造创造问题的一般方法 TRIZ TRIZ理论解决创造创造问题的一般方法是：理论解决创造创造问题的一般方法是：首先将要解决的特殊问题加以定义、明确；首先将要解决的特殊问题加以定义、明确；图图9.2 TRIZ9.2 TRIZ解决创造创造问题的一般方法解决创造创造问题的一般方法 编辑课件编辑课件【例例9.19.1】需要设计一台旋转式切削机器。该机器需要具备低转速需要设计一台旋转式切削机器。该机器需要具备低转速(100r/min)(100r/min)

5、、高动力以取代一般高转速、高动力以取代一般高转速(3600r/min)(3600r/min)的交流电动机。的交流电动机。图图9.3 9.3 设计低转速高动力机器的分析框图设计低转速高动力机器的分析框图五、五、五、五、TRIZTRIZTRIZTRIZ理论的应用理论的应用理论的应用理论的应用 TRIZ TRIZ理论是专门研究创新和概念设计的理论，不仅在苏联得到了广泛理论是专门研究创新和概念设计的理论，不仅在苏联得到了广泛的应用，而且在美国的很多企业特别是大企业，如波音、通用、摩托罗拉的应用，而且在美国的很多企业特别是大企业，如波音、通用、摩托罗拉等公司的新产品开发中也得到了应用。等公司的新产品开发中也得到了应用。编辑课件编辑课件9.2 9.2 设计中的冲突及其解决原理设计中的冲突及其解决原理一、冲突的概念一、冲突的概念一、冲突的概念一、冲突的概念 产品是多种功能的复合体，当提高产品某方面的性能时，可能会影产品是多种功能的复合体，当提高产品某方面的性能时，可能会影响到与其相关联的零部件，结果可能使产品或系统的另一些方面的性能响到与其相关联的零部件，结果可能使产品或系统的另一些方面的性能受到影

6、响。如果这些影响是负面影响，那么设计就出现了冲突。受到影响。如果这些影响是负面影响，那么设计就出现了冲突。二、冲突的分类二、冲突的分类二、冲突的分类二、冲突的分类 1.1.通常的分类通常的分类 自然冲突自然冲突社会冲突社会冲突工程冲突工程冲突2.2.基于基于TRIZTRIZ理论的冲突分类理论的冲突分类 管理冲突管理冲突物理冲突物理冲突技术冲突技术冲突编辑课件编辑课件三、物理冲突及其解决原理三、物理冲突及其解决原理三、物理冲突及其解决原理三、物理冲突及其解决原理 1.1.物理冲突的概念物理冲突的概念 所谓物理冲突是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一所谓物理冲突是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。2.2.物理冲突的类型物理冲突的类型(1)(1)一个子系统中有害功能降低的同时导致该子系统中有用功能的降低。一个子系统中有害功能降低的同时导致该子系统中有用功能的降低。(2)(2)一个子系统中有用功能加强的同时导致该子系统中有害功能的加强。一个子系统中有用功能加强的同时导致该子系统中有害功能的加强。

7、3.3.物理冲突的解决原理物理冲突的解决原理 现代现代TRIZTRIZ理论在总结物理冲突各种解决方法的根底上，提出了采用如理论在总结物理冲突各种解决方法的根底上，提出了采用如下的别离原理解决物理冲突下的别离原理解决物理冲突 图图9.5 9.5 别离原理的组成别离原理的组成编辑课件编辑课件1)1)空间别离原理空间别离原理 所谓空间别离原理是指将冲突双方在不同的空间上别离，以降低解决问所谓空间别离原理是指将冲突双方在不同的空间上别离，以降低解决问题的难度。题的难度。链条、链轮及飞轮的创造解决了这两组物理冲突。首先，链条在空间链条、链轮及飞轮的创造解决了这两组物理冲突。首先，链条在空间上将链轮的运动传给飞轮，飞轮驱动自行车后轮旋转；其次链轮直径大于上将链轮的运动传给飞轮，飞轮驱动自行车后轮旋转；其次链轮直径大于飞轮直径，链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮以较快的速度旋转。因此，飞轮直径，链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮以较快的速度旋转。因此，骑车人可以以较慢的速度蹬踏脚蹬，自行车后轮将以较快的速度旋转，自骑车人可以以较慢的速度蹬踏脚蹬，自行车后轮将以较快的速度旋转，自行车车轮直径也可以较小，使乘坐

8、舒适。行车车轮直径也可以较小，使乘坐舒适。【例例9.29.2】自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间别离原理的典型例子。自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间别离原理的典型例子。要求：要求：在链轮与链条创造之前，自行车存在两个物理冲突：在链轮与链条创造之前，自行车存在两个物理冲突：其一为高速行走需要一个直径大的车轮，而为了乘坐舒适，需要一个其一为高速行走需要一个直径大的车轮，而为了乘坐舒适，需要一个直径小的车轮，车轮既要大又要小便形成物理冲突；直径小的车轮，车轮既要大又要小便形成物理冲突；其二骑车人既要快蹬脚蹬，以提高速度，又要慢蹬以感觉舒适。其二骑车人既要快蹬脚蹬，以提高速度，又要慢蹬以感觉舒适。编辑课件编辑课件2)2)时间别离原理时间别离原理 所谓时间别离原理是指将冲突双方在不同的时间段上别离，以降低解所谓时间别离原理是指将冲突双方在不同的时间段上别离，以降低解决问题的难度。决问题的难度。一加工中心用快速夹紧机构，在机床上加工一批零件时，夹紧机构首先一加工中心用快速夹紧机构，在机床上加工一批零件时，夹紧机构首先在一个较大的行程内作适应性调整，加工每一个零件时要在短行程内快速夹在一个

9、较大的行程内作适应性调整，加工每一个零件时要在短行程内快速夹紧与松开以提高工作效率。同一子系统既要求快速又要求慢速，出现了物理紧与松开以提高工作效率。同一子系统既要求快速又要求慢速，出现了物理冲突。因为在较大的行程内适应性调整与在之后的短行程快速夹紧与松开发冲突。因为在较大的行程内适应性调整与在之后的短行程快速夹紧与松开发生在不同的时间段，所以可直接应用时间别离原理来解决冲突。生在不同的时间段，所以可直接应用时间别离原理来解决冲突。【例例9.3】3)3)基于条件的别离原理基于条件的别离原理 所谓基于条件的别离原理是指冲突双方在不同的条件下别离，以降低所谓基于条件的别离原理是指冲突双方在不同的条件下别离，以降低解决问题的难度。解决问题的难度。对输水管路而言，冬季如果水结冰，那么管路将被冻破。采用弹塑对输水管路而言，冬季如果水结冰，那么管路将被冻破。采用弹塑性好的材料制成的管路可以解决该问题。性好的材料制成的管路可以解决该问题。【例例9.49.4】编辑课件编辑课件4)4)总体与局部的别离原理总体与局部的别离原理 所谓总体与局部的别离原理是指将冲突双方在不同的层次上别离所谓总体与局部的别离原

10、理是指将冲突双方在不同的层次上别离 自行车链条微观层面上是刚性的，宏观层面上是柔性的自行车链条微观层面上是刚性的，宏观层面上是柔性的 【例例9.59.5】四、技术冲突及其解决原理四、技术冲突及其解决原理四、技术冲突及其解决原理四、技术冲突及其解决原理 1.1.技术冲突的概念技术冲突的概念 技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。【例【例9.69.6】波音公司在改进波音公司在改进737737的设计时，需要将使用中的发动机改为功的设计时，需要将使用中的发动机改为功率更大的发动机。而发动机功率越大，工作时需要的空气就越多，发动率更大的发动机。而发动机功率越大，工作时需要的空气就越多，发动机机罩的直径就必须增大。而发动机机罩直径的增大，使机罩离地面的机机罩的直径就必须增大。而发动机机罩直径的增大，使机罩离地面的距离就会减少，但该距离的减少是设计所不允许的。距离就会减少，但该距离的减少是设计所不允许的。编辑

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