创新思维及方法课件.ppt

1、创新思维及方法创新思维及方法 内容大纲内容大纲创新思维的重要性创新思维的重要性2创新思维的主要障碍13TRIZ中的创新思维及方法 和尚与梳子和尚与梳子 思维的重要性思维的重要性人与人之间最大的区别，是脖子以上的区别。人与人之间最大的区别，是脖子以上的区别。比尔比尔盖茨盖茨 创新思维是指人们在认知世界过程中、在创造具有创新思维是指人们在认知世界过程中、在创造具有独创性成果的过程中，表现出的特殊的认识事物的方独创性成果的过程中，表现出的特殊的认识事物的方式。式。创新思维具有突破性、新颖性、多向性、独立性、创新思维具有突破性、新颖性、多向性、独立性、意外性、敏捷性、主动性、目的性、预见性、求异性、意

2、外性、敏捷性、主动性、目的性、预见性、求异性、发散性等特征。发散性等特征。创新思维归结成一句话是意料之外情理之中，别人想不到你想到了。创新思维 创新思维的重要性创新思维的重要性 常见的创新思维方法常见的创新思维方法创新思维方法的分类创新思维方法的分类非逻辑思维非逻辑思维逻辑思维逻辑思维想象思维想象思维联想思维联想思维直觉思维直觉思维灵感思维灵感思维发散思维发散思维归纳思维归纳思维演绎思维演绎思维类比思维类比思维有序思维有序思维收敛思维收敛思维分析与综合思维分析与综合思维 幻想打造出的发明作者作者作品作品中幻中幻想创想创意的意的总数总数创意的命运创意的命运实现了或很实现了或很快将实现的快将实现的

3、原则上被证原则上被证实可行性的实可行性的证明是错误的证明是错误的或者不可行的或者不可行的数量数量 数量数量数量数量凡尔纳凡尔纳威尔斯威尔斯别利亚耶夫别利亚耶夫1088650645957662142343220232652109 911 3 6常见的创新思维方法常见的创新思维方法 内容大纲内容大纲创新思维的重要性创新思维的主要障碍创新思维的主要障碍12TRIZ中的创新思维方法 3 在荒无人迹的河边停着一直小船，这只小船只能容纳一个人。有两个人同时来到河边，并且这两个人都坐着这条船过了河。请问：他们是怎样过河的？试一试试一试 如何用6根火柴组成4个等边三角形？试一试试一试 如何用4根火柴组成一个“

4、田”字？人们因为局限于既有的信息或认识的现象，形成的一种固定的思维模式。也就是说人们习惯于从固定的角度来观察、思考问题。思维惯性是决定创新能力的关键因素。习惯于单向思维、线性思维、惯性思维的大脑只能是机械地重复旧的行为，只能是惯于接受大家所说的，很难产生出创新的灵感和成果。思维惯性思维惯性 小明家有三个小孩，老大叫大毛，老二叫二毛，老三叫什么？有一棵树，树下面有一头牛被一根2米长的绳子牢牢的栓住鼻子，牛的主人把饲料放在离树恰好5米之外就走开了牛很快就将饲料吃了个精光牛是怎么吃到饲料的？思维惯性思维惯性 思维惯性的主要表现形式思维惯性的主要表现形式 形象的定式 专业知识的惯性 术语的定式 功能的

5、定式 类比方案.形象的定式形象的定式 形象的定式形象的定式 以下字不算：以下字不算：田、白、旦、旧、甲、田、白、旦、旧、甲、申、由、电、目申、由、电、目 日日“日”字加一笔能成哪些字？形象的定式形象的定式 由于知识面狭窄，解决问题时总是局限于本领域或相关领域。专业知识的惯性专业知识的惯性化学生物物理 沃森和克里克沃森和克里克DNADNA双螺旋结构双螺旋结构克服专业知识的惯性克服专业知识的惯性专业知识的惯性专业知识的惯性 术语类别：专业性很强的术语（B-19飞机）通用性工程术语（传感器、对流器）功能术语（支撑物、切割器、储存罐）日常术语、孩童术语（锅、棍子、绳子、孩子惯用的词语）术语的定式术语的

6、定式 “B-19”：在军人看来：一种军用飞机在医生看来：人细小病毒B19术语的定式术语的定式 术语的定式术语的定式 “F4F4”：在军人看来：一种军用战斗机在军人看来：一种军用战斗机在追星族看来：台湾人气偶像在追星族看来：台湾人气偶像在我们看来：？在我们看来：？功能的定式功能的定式 椅子的功能 类比方案的定式类比方案的定式 “有一位既聋又哑的人，想买几根钉子，来到五金商店，对售货员做了这样一个手势：左手两个指头立在柜台上，右手所致拳头做出敲击状的样子。售货员见状，先给他拿来一把锤子；聋哑人摇摇头，指了指立着的那两根指头。于是售货员就明白了，聋哑人想买的是钉子。聋哑人买好钉子，刚走出商店，接着进

7、来一位盲人。这位盲人想买一把剪刀，请问：盲人将会怎样做？”思维惯性的作用思维惯性的作用 思维惯性的正面作用：是人们能够驾轻就熟而迅速的解决相似的问题。思维惯性的负面作用：在发明创新活动中，它是影响创新思维的主要思维障碍。传统的突破思维惯性的方法传统的突破思维惯性的方法 发散思维（集中思维）头脑风暴法 635法 逆向思维（正向思维）求异思维（求同思维）头脑风暴（头脑风暴（635法）法）确定创新活动主题6人一组，每人准备一张纸每人每次5分钟内在纸上写下3个解，然后传给邻座后者读后再用5分钟，再提出3个进一步解或作补充，然后再传给邻座依次类推，30分钟完成6个循环，每一个参加者的建议都将经过5个人的

8、补充或组合发展，故称六三五法每一个小组把108条“解”进行分析、筛选，确定3-5条最佳答案每一个小组推荐1-2人，上台讲解交流 635法示意图法示意图16543230分钟产生108个设想 猫与冰箱的共同点？猫与冰箱的共同点？猫与冰箱的共同点？猫与冰箱的共同点？移动移动出现在屋里出现在屋里在晚上工作在晚上工作发声发声发热发热消耗能量消耗能量可以有不同的颜色可以有不同的颜色寿命寿命有不同品种有不同品种四条腿四条腿作为礼物赠送作为礼物赠送定期清洗定期清洗定期保养或维护定期保养或维护为主人服务为主人服务可以装食品可以装食品 逆向思维逆向思维 逆向思维：指与主流相反的方向进行思维的方法。在创新过程中敢于

9、标新立异，与事物的常理相悖，获得一个又一个优秀的创造成果。逆向思维实例逆向思维实例 司马光砸缸 抽烟祈祷抽烟祈祷逆向思维实例逆向思维实例 内容大纲内容大纲创新思维的重要性创新思维的主要障碍12TRIZTRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法3 IFR法法1小人法小人法23TRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法九屏幕法九屏幕法 TRIZ中的理想化中的理想化 在解决问题之初，先抛开各种客观限制条件在解决问题之初，先抛开各种客观限制条件 并以取得最终理想结果作为终极追求目标并以取得最终理想结果作为终极追求目标 针对问题情境，设立各种理想模型，即最优的针对问题情境，设立各种理想模型，即最优的模型结构

10、来分析问题模型结构来分析问题 TRIZ中的理想化模型中的理想化模型 理想化模型所涉及的要素包括：理想化模型所涉及的要素包括：理想系统理想系统 理想过程理想过程 理想资源理想资源 理想方法理想方法 理想机器理想机器 理想物质理想物质 n 定性描述：为实现有用功能的所有花费定性描述：为实现有用功能的所有花费 定量描述：定量描述：n 最理想的状况：最理想的状况：COST有害作用有用功能理想度0有用功能有害作用0资源的耗费 什么是理想度？什么是理想度？最理想的技术系统：最理想的技术系统：作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有必要的功能。IFRIFR：产品处于理想状态的解成为最终理想解系统在保持有用功

11、能正常运作的同时，能够自行自行消除有害的、不足的、过度的作用最终理想解（最终理想解（IFR)IFR)IFR的特点的特点 保持了原系统的优点保持了原系统的优点 消除了原系统的不足消除了原系统的不足 没有使系统变得复杂没有使系统变得复杂 没有引入新的缺陷没有引入新的缺陷 最终理想解是解决问题的关键所在，很多最终理想解是解决问题的关键所在，很多问题的问题的IFRIFR被正确理解并描述出来，问题就得被正确理解并描述出来，问题就得到了解决。设计者的惯性思维常常让自己限于到了解决。设计者的惯性思维常常让自己限于问题当中不能自拔，解决问题大多采用折中法，问题当中不能自拔，解决问题大多采用折中法，结果就使问题

12、时隐时现让设计者叫苦不迭。而结果就使问题时隐时现让设计者叫苦不迭。而IFRIFR可以帮助设计者跳出思维的怪圈，以可以帮助设计者跳出思维的怪圈，以IFRIFR这这一新角度来重新认识定义问题，得到与传统设一新角度来重新认识定义问题，得到与传统设计完全不同的问题根本解决思路。计完全不同的问题根本解决思路。最终理想解的确定最终理想解的确定 割草机割草机 问题：问题：草坪上的草长得很快，而且参差不齐 传统解决方案：传统解决方案：用割草机，嗓音很大等 IFR：草坪上的草不需要修剪，自己始终维持在一个高度 从从IFR出发的解决方案出发的解决方案：实例实例 割草机割草机 如何使草不会长高？如何使草不会长高？聪

13、明草种聪明草种 实例实例 西瓜的运输西瓜的运输 例如：西瓜在搬运中有什么缺陷？例如：西瓜在搬运中有什么缺陷？方形西瓜20012001年夏天年夏天,日本四国岛的果农生产出了一种方形西瓜，这种西瓜运输和储存方便日本四国岛的果农生产出了一种方形西瓜，这种西瓜运输和储存方便实例实例 西瓜的运输西瓜的运输 最终理想解确定的步骤最终理想解确定的步骤 第一步：设计的最终目的是什么？第一步：设计的最终目的是什么？第二步：理想解是什么？第二步：理想解是什么？第三步：达到理想解的障碍是什么？第三步：达到理想解的障碍是什么？第四步：它为什么成为障碍？第四步：它为什么成为障碍？第五步：如何使障碍消失？第五步：如何使障

14、碍消失？第六步：什么资源可以帮助你？第六步：什么资源可以帮助你？第七步：在其它领域或其他工具可以解决这个问题吗？第七步：在其它领域或其他工具可以解决这个问题吗？实现实现IFRIFR的几个建议的几个建议 能利用现有的能量和资源实现有用功能能利用现有的能量和资源实现有用功能 自我服务，实现有用功能，利用自我服务，实现有用功能，利用“聪明聪明”的材料的材料或物质或物质 有害作用的自我消除有害作用的自我消除 IFRIFR的分析策略的分析策略现现 状状IFR不是从这里开始不是从这里开始从这里开始从这里开始.自行消除有害的、自行消除有害的、不足的、过度的作不足的、过度的作用，完成有用功能用，完成有用功能

15、中间目标中间目标 .IFRIFR的分析策略的分析策略当前系统当前系统解决方案的空间：解决方案的空间：可能是从可能是从IFRIFR出发出发到当前系统的任意到当前系统的任意一个地方一个地方IFRIFR 理想最终结果（理想最终结果（IFR)是解决问题过程中想象的最后结果 不要顾虑是否可以达到最终理想解(抛开各种客观限制条件）清洁衣服清洁衣服 设计的最终目标是什么？设计的最终目标是什么？清洁衣服清洁衣服 IFR是什么？是什么？衣服自我清洗衣服自我清洗 达到最终理想结果的障碍是什么？达到最终理想结果的障碍是什么？衣服纤维不能完成这个功能衣服纤维不能完成这个功能 它为什么成为你的障碍？它为什么成为你的障碍

16、？衣服纤维不能完成这个功能，衣服不会被清洁衣服纤维不能完成这个功能，衣服不会被清洁实例实例1:清洁衣服清洁衣服 你如何使障碍消失？你如何使障碍消失？如果有一种纤维或者纤维结构可以清洗自己如果有一种纤维或者纤维结构可以清洗自己 什么资源可以帮助你？什么资源可以帮助你？纤维、空气、穿衣服的人、衣橱、阳光纤维、空气、穿衣服的人、衣橱、阳光 在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗？在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗？自我清洁功能在大自然中可能是存在的（莲属植物），自我清洁功能在大自然中可能是存在的（莲属植物），自我清洁的衣服纤维还在研究中自我清洁的衣服纤维还在研究中实例实例1:清洁衣服清洁衣服

17、 我们不能达到我们不能达到IFRIFR的状态，我们希望用一个低挑战性的状态，我们希望用一个低挑战性的的IFRIFR分析问题分析问题IDEALFINALRESULT实例实例1:清洁衣服清洁衣服 清洁衣服清洁衣服IDEALFINALRESULTCLEAN CLOSESCLEAN CLOSES不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物衣物自我清洁衣物自我清洁如果不能达到如果不能达到向现状退一步向现状退一步实例实例1:清洁衣服清洁衣服 清洁衣服清洁衣服 设计的最终目标是什么？设计的最终目标是什么？清洁衣服清洁衣服 IFR是什么？是什么？不需要任何化学清洁剂清洗衣服不需要任何化学清洁剂清洗衣服 达

18、到最终理想结果的障碍是什么？达到最终理想结果的障碍是什么？衣服纤维不能完成这个功能衣服纤维不能完成这个功能 它为什么成为你的障碍？它为什么成为你的障碍？衣服纤维不能完成这个功能，衣服不会被清洁衣服纤维不能完成这个功能，衣服不会被清洁实例实例1:清洁衣服清洁衣服 清洁衣服清洁衣服 你如何使障碍消失？你如何使障碍消失？如果有其它方法可以破坏衣服与赃物的粘合如果有其它方法可以破坏衣服与赃物的粘合 什么资源可以帮助你？什么资源可以帮助你？水、衣服、赃物、清洗设备、其它家庭产品、电等水、衣服、赃物、清洗设备、其它家庭产品、电等 在其它领域中或其它工具可以解决这个问题吗？在其它领域中或其它工具可以解决这个

19、问题吗？还有其他工业领域解决更通用的还有其他工业领域解决更通用的“清洗清洗”和和“移除灰尘移除灰尘”问题。或者使用问题。或者使用“How to”模型与科学效应库模型与科学效应库 超声波超声波 实例实例1:清洁衣服清洁衣服 IDEALFINALRESULTCLEAN CLOSESCLEAN CLOSES不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物衣物自我清洁衣物自我清洁如果不能达到如果不能达到再向现状退一步再向现状退一步不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物不使用化学不使用化学清洁剂清洗衣物清洁剂清洗衣物可重复使用的化可重复使用的化学清洁剂学清洁剂实例实例1:清洁衣服清洁衣服 练习

20、：农场养兔子的难题农场养兔子的难题 农场主人有一大片农场，饲养大量的兔子。兔子需要吃新鲜的青草，农场主人不希望兔子跑的太远而看不到。现在的难题是：农场主人不大可能花钱请人割草，运回来喂兔子。请问：这问题如何解决？IFR法法1小人法小人法2九屏幕法九屏幕法3TRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法 什么是小人法什么是小人法当系统内的某些组件不能完成其必要的功能，并表现出相互矛盾的作用用一组小人来代表这些不能完成特定功能部件通过能动的小人，实现预期的功能。然后，根据小人模型对结构进行重新设计 小人法的目的小人法的目的 克服由于思维惯性导致的思维障碍 提供解决矛盾问题的思路小人法小人法 第一步：对象

21、中各个部分想象成一群一群的小人。（当前怎样）第二步：把小人分成按问题的条件而行动的组（分组）第三步：研究得到的问题模型（有小人的图）并对其进行改造，以便实现解决矛盾。（该怎样-打乱重组）第四步：过渡到技术解决方案。（变成怎样）使用小人法的常见错误使用小人法的常见错误画一个或几个小人进行小人法的步骤进行小人法的步骤 实例实例1 核原料的海关稽查核原料的海关稽查 目前，存在着核原料走私问题。海关检查诸如拖车和集目前，存在着核原料走私问题。海关检查诸如拖车和集装箱类大型运输车辆方面存在严重问题。装箱类大型运输车辆方面存在严重问题。对海关管理的矛盾要求是：一方面必须快速而准确地对海关管理的矛盾要求是：

22、一方面必须快速而准确地在大面积车辆上检测出是否存在少量的核原料，而这要花在大面积车辆上检测出是否存在少量的核原料，而这要花费很多时间；另一方面，又不可能用很长时间检查每一辆，费很多时间；另一方面，又不可能用很长时间检查每一辆，因为这会大大降低边界的通行能力。因为这会大大降低边界的通行能力。将系统用多个小人表示执行不同的功能，然后重新组合这些小人，使将系统用多个小人表示执行不同的功能，然后重新组合这些小人，使小人发挥作用，解决矛盾。小人发挥作用，解决矛盾。假设核原料是小黑人，集装箱外壳是小红人，当然小红人要比小黑人多许多，即用多个小红人分布在小黑人的周围。这里使用一种监测仪器或材料，假设为小蓝人

23、。希望小蓝人穿过小红人和穿过小黑人时具有明显的不同特性，这样就可方便、快速地检测出小黑人，即核原料的存在。假如可选择一种材料，即小蓝人，当它与小红人（材料已知）相遇时不会改变前进的方向，而与小黑人相遇时则改变前进方向。实例实例1 核原料的海关稽查核原料的海关稽查 实用中，可选择高能粒子 介子作为小蓝人，因为该介子在与核原料相撞时会偏离原前进方向，而与其他材料相遇时仍沿原方向前进。这样便可快速地探测出集装箱内是否有核原料。实例实例1 核原料的海关稽查核原料的海关稽查 水计量计水计量计练习练习：水计量计：水计量计 水计量计水计量计 当水量到达计量值时，由于重力作用，左端下沉，排出计量水量 问题：问

24、题：排出一部分后，计量水槽重心右移，右端下沉，水无法完全排出练习：水计量计练习：水计量计 更形象生动的描述技术系统中出现的问题。更形象生动的描述技术系统中出现的问题。通过用小人表示系统，打破原有对技术系统的通过用小人表示系统，打破原有对技术系统的思维定式，更容易地解决问题，获得理想解决思维定式，更容易地解决问题，获得理想解决方案。方案。小人法的作用小人法的作用资源分析资源分析 资源的定义资源的定义 资源 就是一切可被人类开发和利用的物质、能量和信息的总和（客观存在）。或者说资源是指有用的但是还没有被利用的东西 如：完成（任务/功能），用了（资源）成本 免费的、廉价的资源 足够用、无限量的资源

25、功能 带来有用作用的资源 或减少有害作用的资源理想资源理想资源 主要内容主要内容一、资源的定义和资源分析的意义一、资源的定义和资源分析的意义二、资源的分类二、资源的分类三、资源利用的一般原则三、资源利用的一般原则四、九屏幕法四、九屏幕法五、三轴分析法简介五、三轴分析法简介 资源的分类资源的分类 现成资源现成资源 解决问题所需的资源在系统中以易于使用的方式存在，我们把这种资源称作现成资源。派生资源派生资源 已有的资源需要做某些准备，经积累、变形等才 能使用，我们把这种资源称作派生资源。物质资源 能量资源 信息资源 时间资源 空间资源 功能资源资源的分类资源的分类 物质资源物质资源 系统内及超系统

26、的任何材料或物质 原材料、产品、组件、废料等 免费或廉价物质，如水、空气、砂子 例如 渔夫把湖底的泥土堆积到一端，用其上的生物和蚯蚓来吸引鱼类 可以是构成系统及其周围环境的任何材料，或系统产可以是构成系统及其周围环境的任何材料，或系统产品、原则上可补充利用的废料等品、原则上可补充利用的废料等例：陶粒生产厂使用陶粒作为净化工业水的过滤填料。例：陶粒生产厂使用陶粒作为净化工业水的过滤填料。在北方用雪作为过滤填料净化空气在北方用雪作为过滤填料净化空气。现成物质资源现成物质资源 作用于现成物质资源获得的物质作用于现成物质资源获得的物质例：为了保护输油管不被炼油生产含硫废料破坏，人们提前例：为了保护输油

27、管不被炼油生产含硫废料破坏，人们提前注油，然后吹热气氧化内壁形成的油膜，使之形成漆状物注油，然后吹热气氧化内壁形成的油膜，使之形成漆状物派生物质资源派生物质资源 能量资源能量资源 系统中或超系统中任何可用的场或能量流 机械能：旋转、压力、压强等 热能：加热、冷却等 化学能：化学反应产生热、新物质等 电能 磁能 能量资源能量资源 例如：风力发电，水力发电，地热，太阳能热水器 系统及其周围尚未储备的所有能源。系统及其周围尚未储备的所有能源。例：灯泡热量形成的空气对流使台灯罩旋转。例：灯泡热量形成的空气对流使台灯罩旋转。现成能量资源现成能量资源 1964年的专利：自清洁的浮子 一个清除水泵入口处海藻

28、的设备，入口上套着一个带刃的轭(套筒）。波浪垂直运动时，浮子就能清洗管道现成能量资源现成能量资源 现成的能源资源转变为其它形式的资源，或者改现成的能源资源转变为其它形式的资源，或者改变其作用方向、强度和其它特性时形成的能源。变其作用方向、强度和其它特性时形成的能源。例：利用焊工面罩上镜子反射的弧光照亮焊接点。例：利用焊工面罩上镜子反射的弧光照亮焊接点。派生能量资源派生能量资源 暖气系统暖气系统 不改变暖气管道和热水供应，如何提高室内暖气的加热效率？方案：在暖气片和墙之间加一张铝箔，通过铝箔的反射以增加加热效率派生能量资源派生能量资源 信息资源信息资源 系统中累积的任何知识、信息、技能 常用于检

29、测和测量 在茂密的森林里看不见太阳，如何判断方向？如何判断树龄？中医靠什么判断患者的病情？西医呢？利用系统散射场（声场、热场、电磁场等）和脱离系利用系统散射场（声场、热场、电磁场等）和脱离系统（产品、废料）的物质而获取的系统信息。统（产品、废料）的物质而获取的系统信息。例：根据加工时飞溅的火花，能判断出钢号及其加工参数。例：根据加工时飞溅的火花，能判断出钢号及其加工参数。现成信息资源现成信息资源 利用各种物理及化学效应，将难于接受或处理的信息改造为有用利用各种物理及化学效应，将难于接受或处理的信息改造为有用的信息。的信息。例：我们在洗手或者洗脸时，总是用手去试试水温度。有时候会被烫到。那我们如

30、何不用伤害到手，就能判断水的温度呢？派生信息资源派生信息资源 时间资源时间资源 在系统的各种流程、操作过程中，利用一些时间提供有用作用 运行之前、之中、之后的时间 预处理 同时作用（并行工程）运输的过程中加工 事后处理 移除、再生、测量 操作之间的停顿、空闲的时间 清洁、改造、测量 现成时间资源 工艺过程中、之前或之后，以及之前未使用或部分使用的工艺过程中、之前或之后，以及之前未使用或部分使用的过程间的时间间隔。过程间的时间间隔。例例:在石油管道运输过程中，石油脱水和脱盐。在石油管道运输过程中，石油脱水和脱盐。混凝土搅拌车，运输途中搅拌作业。混凝土搅拌车，运输途中搅拌作业。油船在运油时，同时对

31、石油进行加工。油船在运油时，同时对石油进行加工。派生时间资源 当人们的身体受到一些创伤的时候需要使用缝合技术帮助人体的伤口愈合。然后再进行外科手术把缝合线拆除。这样就使伤口再次破损。还要经过一段时间才能完全愈合。现在有了生物降解的缝合线。随着伤口的愈合缝合线也随之消失，不需要再进行外科手术，也使伤口免除了再次破损，伤口完全愈合的时间缩短。空间资源空间资源 系统及周围可用的闲置空间 内、外 上、下 正、反 组件之间 未用的空间 例如 双层床 旧城改造，把平房改成高楼 系统及其周围存在的未被占用的空间。实现该资源的有效系统及其周围存在的未被占用的空间。实现该资源的有效办法办法 是使用空缺处代替物质

32、。是使用空缺处代替物质。例：例：为了节省火车车厢中的地方，车箱门插入壁间空间（采为了节省火车车厢中的地方，车箱门插入壁间空间（采用拉门）。用拉门）。现成空间资源现成空间资源 垂直农场垂直农场现成空间资源现成空间资源 现成空间资源现成空间资源 利用各种几何效应产生的再生空间。利用各种几何效应产生的再生空间。例：使用梅比乌斯条（弯曲空间表面），可将任何环状构例：使用梅比乌斯条（弯曲空间表面），可将任何环状构件（皮带轮、录音磁带、刃带刀等）有效长度至少提件（皮带轮、录音磁带、刃带刀等）有效长度至少提高一倍高一倍派生空间资源派生空间资源 利用系统的已有组件，产生新的功能 铅笔有多少种功能？功能资源功能

33、资源 1 写字2 画画3 化妆4 2B铅笔用来涂数据卡5 限量版收藏6 转着玩7 磨牙8 挠痒9 必要时用来作尺子画线10作为礼品送给别人11当作商品出售获得利润12铅笔的芯磨成粉后可以作润滑粉13削下的木屑可以作装饰画14一支铅笔按相同比例锯下若干份可以作象棋或玩具的轮子15遇到坏人时削尖的铅笔可以作为自卫的武器16几根铅笔绑在一起作小木舟17用完了可以在铅笔上雕刻18两只铅笔用完可以当筷子19思考问题时如果想不出来可以咬住铅笔使劲想20用来搅拌物体 功能资源功能资源 现成功能资源现成功能资源 系统及其子系统兼有履行补充功能的能力，如系统及其子系统兼有履行补充功能的能力，如相近的主要功能、新

34、功能和意外功能（超效相近的主要功能、新功能和意外功能（超效应）。应）。小故事：如何将坏了的变压器从高台上搬下来？小故事：如何将坏了的变压器从高台上搬下来？系统在经历一系列变化后，兼有履行补充功能的能系统在经历一系列变化后，兼有履行补充功能的能力力例：涡轮增压常用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热例：涡轮增压常用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量量 及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。派生功能资源派生功能资源 资源的分类资源的分类序号序号类类 型型意意 义义1物质资源系统内及超系统的任何材料或物质2能量资源系统中或超系统中任何可用的场或能量流3信

35、息资源系统中累积的任何知识、信息、技能4时间资源在系统的各种流程、操作过程中，利用一些时间提供有用作用5空间资源系统及周围可用的闲置空间6功能资源利用系统的已有组件，产生新的功能 如何利用闲置、易获的资源控制温室的窗如何利用闲置、易获的资源控制温室的窗户？户？思考题思考题1 有关技术系统的几个概念有关技术系统的几个概念 技术系统：由物质组件组成，为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统，该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的。子系统：技术系统的组成部分。超系统：包含技术系统和与它有关的其它系统的系统。主要内容主要内容一、资源的定义和资源分析的意义一、资源的定义和资源分析的意义二、资源的分

36、类二、资源的分类三、资源利用的一般原则三、资源利用的一般原则四、九屏幕法四、九屏幕法五、三轴分析法简介五、三轴分析法简介 资源利用的一般原则资源利用的一般原则 物质资源 能量资源 信息资源 时间资源 空间资源 功能资源实物资源实物资源虚物资源虚物资源 利用物质资源利用物质资源 通常，可以按照下述原则寻找物质资源：系统内部系统外部 直接资源派生资源 静态资源动态资源 1.系统内部系统内部系统外部系统外部 从矛盾发生的时间、区域上分可以分成系统内部和系统外部。内部资源：执行机构的资源，系统作用对象的资源 外部资源：与已知问题相关联的环境的资源 超系统的资源：可用的其他系统的废料、廉价物 技术系统的

37、资源利用顺序技术系统的资源利用顺序 考虑使用的资源顺序依次为：执行机构的资源 环境的资源 超系统的资源 系统作用对象的资源 只有系统内部的所有资源都不能解决问题时，才考虑从外部引入新的资源！系统作用对象的资源系统作用对象的资源 系统作用对象通常认为是不可以改变的，但有时可以考虑：改变自身 允许在系统作用对象的物质大量存在的地方做部分改变 允许向超系统转化 考虑微观级的结构 允许与“空”结合 允许暂时的改变 允许与允许与“空空”结合结合 飞碟射击中的飞碟射击后地面丢满了碎片。如何降低成本、减少污染？2.直接资源直接资源派生资源派生资源 使用场景：为了解决问题需要用新的物质 但是引入新的物质将使系

38、统复杂化，或带来新的有害作用等 因此：需要新的物质，又不能引入新的物质 考虑使用物质的混合物 考虑使用“空”物质 考虑使用派生资源 使用物质的混合物使用物质的混合物 单物质双物质多物质 单系统双系统多系统 物质+边界+物质系统例：切割玻璃的圆角时，由于玻璃的脆性，单独切割一片的时候容易破碎。我们把很多片玻璃叠加起来一起切割就不会出现这样的现象了。考虑用“空”物质，或者物质与“空”的混合体来代替物质解决问题“空”物质可用数量不受限制、廉价、容易与物质混合产生空洞、多孔结构、泡沫、气泡等“空”物质不必是真空 固体物质 vs.液体、气体 液体物质 vs.气泡 某一级别的物质结构 vs.更低级别的 物

39、质结构例：厂房漏雨的时候需要紧急处理，使用玻璃胶由于水的缘故无法堵住漏洞，现在我们使用发泡胶不但可以临时防止漏雨甚至可以当防水来使用。使用使用“空空”物质物质 例：新型橡皮擦例：新型橡皮擦 一种日本发明的橡皮擦可擦掉墨水，完全不留任何痕迹。能夠做到这点，是因为橡皮块內注入了許多填满特殊液体的微小囊包。在纸上擦橡皮擦时，会把囊包擦破，里面的液体就会漂白墨水。使用使用“空空”物质物质 考虑使用考虑使用派生资源派生资源 考虑用物质的派生资源，或者派生资源与“空”物质的混合物来解决问题 派生资源是改变物质资源的形态而得，可以是：改变物质的物理状态分解物质的产物燃烧或合成物质的产物 例：餐馆、酒吧和咖啡

40、馆都要用大量的洗涤剂洗盘子。为了节约肥皂，在清洗之前，餐具常常要浸泡在重碳酸钠溶液里，这样餐具上残余的脂肪就会和重碳酸盐发生反应生成脂肪酸盐。换句话说就是洗涤剂。考虑使用考虑使用派生资源派生资源 产生派生资源的规则产生派生资源的规则 规则1：如果按照问题的描述无法直接得到需要的物质粒子，可以通过分解更高一级的结构而得到 规则2：如果按照问题的描述无法直接得到需要的物质粒子，可以通过构造或者集成更低一级的结构而得到 规则3：应用规则1的最简单方法，是分解最近一级“全部的”或者“过量的”高级物质；应用规则2的最简单方法，是完善最近一级“不完整的”低级物质 派生资源的级别派生资源的级别 加工最少的物

41、质（简单材料）“超级”分子，如晶体结构，聚合体等 复杂分子 分子 分子的成分，原子群 原子 原子的成分 基本粒子 场 3.静态资源静态资源动态资源动态资源 单状态资源多状态资源 例：记忆合金 状态转变：外控内控自控例：若想要减轻高楼在强风或地震时的摇晃程度，可在高楼顶上放置贮水池。贮水池的水量重越为建筑物总重的 1%，而水波可用来抑制摇晃。使用这种方法可减少 40 公尺高楼一半的摇晃程度。利用能量资源利用能量资源 能量资源：场 非接触联系 考虑使用场和能响应场的物质添加剂 磁场：铁磁材料 紫外线：荧光粉 热场：形状记忆合金 场的更替：机械场-声场-热场-化学场-电场-电磁场 利用信息资源利用信

42、息资源 搜索信息，分析类似的问题是如何解决的：考虑用不同的方法来解决问题 考虑用自然现象来解决问题 考虑用科学效应来解决问题 利用时间资源利用时间资源 运行之前运行中运行之后 多数情况下，事先处理比事后做更好 利用空间资源利用空间资源 系统内部系统外部 优先考虑系统内部的可利用空间例：例：“空心锤子空心锤子”利用增加空间解决了它既具有合利用增加空间解决了它既具有合适的重量，又不降低锤子使用时的便利性适的重量，又不降低锤子使用时的便利性 利用功能资源利用功能资源 考虑系统的每一个特征，以实施新的功能 系统内部特征系统外部特征 直接特征派生特征 静态特征动态特征功能资源利用包括：已实现功能的运用，

43、最优方案的应用，有害功能的应用。利用功能资源利用功能资源例：利用血液的不相溶性（有害功能的运用）不同类型的血液相遇时，就会产生血液凝块。这种效应可用于防止流血的紧急情况。把一块浸透了不同类型血液的衬垫物放在伤口上，就可以止血。资源利用的一般原则小结资源利用的一般原则小结 思考练习题思考练习题 给鸡蛋标注生产日期和保质期，消费者就能够判断鸡蛋是否坏损，因此有“身份证”的鸡蛋受到消费者的青睐，价格也比没有标识的高。养殖场厂长决定要这样做，但是购买进口的电脑喷码仪太贵了，如何解决这个问题吗？IFR法法1小人法小人法23TRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法九屏幕法九屏幕法 超系统当前系统子系统系统

44、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九屏幕法九屏幕法 超系统交通系统交通系统当前系统汽车子系统无内胎低压轮胎无内胎低压轮胎系统的过去早期内燃机四轮车早期内燃机四轮车子系统的过去内内/外胎轮胎外胎轮胎超系统的过去柏油路系统的未来混合动力汽车混合动力汽车超系统的未来智能化交通系统智能化交通系统子系统的未来无充气轮辐型轮胎无充气轮辐型轮胎九屏幕法九屏幕法 第一步：先从技术系统本身出发，考虑可利用的资源 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 第三步：考虑系统的过去和未来，从中寻找可利用的资源 第四步：考虑超系统和子系统的过去和未来九屏幕法的步骤九屏幕法的步骤 九屏幕法的作用九屏幕法的作用 帮助我们多角度的看待问题，突破原有思维局限 多个方面和层次寻找可利用的资源，更好的解决问题 练习练习2：寻找资源：寻找资源为您熟悉的系统寻找资源为您熟悉的系统寻找资源执行机构技术系统超系统环境系统系统作用对象物质资源能量资源空间资源时间资源功能资源信息资源 小结小结创新思维的重要性2创新思维的主要障碍13TRIZ中的创新思维及方法4资源的查找与利用