1、2022-8-17第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第九章应用第九章应用TRIZ解决创解决创新问题的实例新问题的实例第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第九章第九章 应用应用TRIZ解决创新问题的实解决创新问题的实例例67938第六节第六节 提高智能吸尘器的清洁效果提高智能吸尘器的清洁效果第七节第七节 破冰船的创新设计破冰船的创新设计第八节第八节 滚动直线导轨的集成化创新设计滚动直线导轨的集成化创新设计第九节第九节 计算机辅助创新设计简介计算机辅助创新设计简介上一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第九章第九章 应用应用TRIZ解决创新问题的实例解决创新问题的实例利用利用TRIZ理论解
2、决发明问题时，可能使用到该理论的一个或多个工具，理论解决发明问题时，可能使用到该理论的一个或多个工具，图图9-1所示为利用所示为利用TRIZ理论解决问题的流程图，该图不仅描述了理论解决问题的流程图，该图不仅描述了TRIZ理理论各工具之间的关系，也描述了产品创新设计问题的解决方法。在解决论各工具之间的关系，也描述了产品创新设计问题的解决方法。在解决发明问题时，首先是对给定的问题进行分析，包括系统的功能分析、理发明问题时，首先是对给定的问题进行分析，包括系统的功能分析、理想化目标分析以及可用资源分析等。若发现系统存在技术冲突，则利用想化目标分析以及可用资源分析等。若发现系统存在技术冲突，则利用TR
3、IZ理论提供的技术冲突矩阵加以解决理论提供的技术冲突矩阵加以解决;若所需解决的问题明确，但不若所需解决的问题明确，但不知道如何进行处理，则可通过功能分析应用效应知识库直接来解决知道如何进行处理，则可通过功能分析应用效应知识库直接来解决;也可也可对需要创新的技术系统进行进化过程的预测，并应用物场理论和对需要创新的技术系统进行进化过程的预测，并应用物场理论和76个标个标准解法找到进化途径。当利用准解法找到进化途径。当利用TRIZ理论的工具获得问题的解决方案后，理论的工具获得问题的解决方案后，需对候选方案进行评估，包括理想化评估和系统特性评估，检验候选方需对候选方案进行评估，包括理想化评估和系统特性
4、评估，检验候选方案是否满足系统目标要求，是否符合进化模式要求。案是否满足系统目标要求，是否符合进化模式要求。下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第九章第九章 应用应用TRIZ解决创新问题的实例解决创新问题的实例在对候选方案进行评估后，若候选方案达到满意的要求，则进行后续的在对候选方案进行评估后，若候选方案达到满意的要求，则进行后续的设计工作设计工作;反之，需要利用反之，需要利用TRIZ对问题进行反复循环的分析，直到找出对问题进行反复循环的分析，直到找出解决问题的最终可行方案。由此可见，利用解决问题的最终可行方案。由此可见，利用TRIZ理论解决问题的关键是理论解决问题的关键是应用之前的
5、前处理和应用之后的后处理。应用之前的前处理和应用之后的后处理。TRIZ作为解决发明问题的比较实用的创新理论，更应强调其在科研和生作为解决发明问题的比较实用的创新理论，更应强调其在科研和生产实践中的应用，强调由应用而给企业带来的实际效益。下面通过一些产实践中的应用，强调由应用而给企业带来的实际效益。下面通过一些实例，介绍实例，介绍TRIZ理论在科研和生产中的应用情况。理论在科研和生产中的应用情况。上一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计一、应用背景一、应用背景随着国家对环境保护力度的加大，传统的水泥管正在逐步退出市场。随着国家对环境保护力度
6、的加大，传统的水泥管正在逐步退出市场。20世纪世纪90年代后期，新型替代产品年代后期，新型替代产品各类环保排水管材开始在工程上应用。各类环保排水管材开始在工程上应用。在排污管道领域，应用较多的是塑料管，如在排污管道领域，应用较多的是塑料管，如PV C双壁波纹管、双壁波纹管、PE双壁双壁波纹管、高密度聚乙烯波纹管、高密度聚乙烯(HDPE)缠绕结构壁管等。近年来，采用欧洲瑞缠绕结构壁管等。近年来，采用欧洲瑞士与美国技术制作的镀锌螺旋钢管开始进入国内市场，广泛应用于通风、士与美国技术制作的镀锌螺旋钢管开始进入国内市场，广泛应用于通风、雨水管道系统中，由于受防腐性能的限制，还没有大量在污水管道工程雨水
7、管道系统中，由于受防腐性能的限制，还没有大量在污水管道工程中使用。中使用。二、问题描述二、问题描述下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计污水管道系统要求管材具有较高的可靠性，由于管材既要求承受静载荷污水管道系统要求管材具有较高的可靠性，由于管材既要求承受静载荷又要求承受动载荷，所以要求管材必须具有较高的环刚度。由于污水具又要求承受动载荷，所以要求管材必须具有较高的环刚度。由于污水具有一定的酸碱度并伴有沙土等，所以要求管材既要耐腐蚀，又要耐磨损。有一定的酸碱度并伴有沙土等，所以要求管材既要耐腐蚀，又要耐磨损。分析塑料管及镀锌螺旋钢管的性能
8、差别，主要是由于材质不同，而造成分析塑料管及镀锌螺旋钢管的性能差别，主要是由于材质不同，而造成两类管材性能上具有的优势不同。镀锌螺旋钢管的优点是环刚度较大，两类管材性能上具有的优势不同。镀锌螺旋钢管的优点是环刚度较大，耗材较少，不足是防腐性能一般，并且不耐磨损耗材较少，不足是防腐性能一般，并且不耐磨损;塑料管的优点是耐腐蚀、塑料管的优点是耐腐蚀、耐磨损，但是环刚度的提高受到限制，耗材较多。耐磨损，但是环刚度的提高受到限制，耗材较多。三、问题分析三、问题分析根据以上对问题的描述，从承受载荷、提高刚度的角度讲，镀锌螺旋钢根据以上对问题的描述，从承受载荷、提高刚度的角度讲，镀锌螺旋钢管本身强度好，使
9、用镀锌螺旋钢管具有明显的优势，但其本身不耐腐蚀、管本身强度好，使用镀锌螺旋钢管具有明显的优势，但其本身不耐腐蚀、不耐磨损，可靠性下降，致使其使用寿命降低。不耐磨损，可靠性下降，致使其使用寿命降低。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计因此，若要改善镀锌螺旋钢管的耐腐蚀、耐磨损性能，提高其可靠性，因此，若要改善镀锌螺旋钢管的耐腐蚀、耐磨损性能，提高其可靠性，就要增加镀锌层的钢板厚度，使运动物体重量增加，提高刚度与消耗钢就要增加镀锌层的钢板厚度，使运动物体重量增加，提高刚度与消耗钢材之间形成一对明显冲突材之间形成一对明显冲突;从耐腐
10、蚀、耐磨损角度讲，使用塑料管有一定从耐腐蚀、耐磨损角度讲，使用塑料管有一定的优势，但当管道直径超过一定值时，塑料管承受载荷加大，其工作可的优势，但当管道直径超过一定值时，塑料管承受载荷加大，其工作可靠性降低，提高刚度与消耗管材之间也形成一对明显冲突。靠性降低，提高刚度与消耗管材之间也形成一对明显冲突。在提高管材可靠性的同时，应降低材料消耗，减轻介质对管道内壁的流在提高管材可靠性的同时，应降低材料消耗，减轻介质对管道内壁的流动磨损和减少有害介质的浓度。从材料力学的角度考虑，当通过提高材动磨损和减少有害介质的浓度。从材料力学的角度考虑，当通过提高材料弹性模量受限时，只能另辟新径采用增强设计，但增强
11、设计只是一个料弹性模量受限时，只能另辟新径采用增强设计，但增强设计只是一个实现理想化的命题，究竟应采用怎样的设计方案能够解决提高刚度与减实现理想化的命题，究竟应采用怎样的设计方案能够解决提高刚度与减少材料之间的冲突，从而设计生产出一种新型管材，使其既具有钢管的少材料之间的冲突，从而设计生产出一种新型管材，使其既具有钢管的高刚度性能，又具有塑料管的耐腐蚀、耐酸碱性能呢高刚度性能，又具有塑料管的耐腐蚀、耐酸碱性能呢?上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计四、问题解决四、问题解决1.将一般领域间题描述转换成将一般领域间题描述转换成39
12、项工程参数中的两项，即转换为项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标标准间题准间题无论是塑料管还是镀锌螺旋钢管，若要提高其环刚度，就要增加耗材，无论是塑料管还是镀锌螺旋钢管，若要提高其环刚度，就要增加耗材，技术冲突是既要提高管材强度，同时管材的单位重量还要下降。根据对技术冲突是既要提高管材强度，同时管材的单位重量还要下降。根据对技术冲突的描述，将该技术冲突转换为技术冲突的描述，将该技术冲突转换为39项工程参数中的两项项工程参数中的两项:(1)工程参数工程参数14号强度号强度:强度指物体受到外力作用时，抵制使其发生变化强度指物体受到外力作用时，抵制使其发生变化的能力的能力;或者在外部影响下的抵抗破
13、坏或者在外部影响下的抵抗破坏(分裂分裂)和不发生形变的性质。在此和不发生形变的性质。在此问题中，管材强度要提高，为改善的参数。问题中，管材强度要提高，为改善的参数。(2)工程参数工程参数1号运动物体的重量号运动物体的重量:运动物体的重量指重力场中的运动物体运动物体的重量指重力场中的运动物体作用在阻止其自由下落的支撑物上的力，重量也常常表示物体的质量。作用在阻止其自由下落的支撑物上的力，重量也常常表示物体的质量。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计在此问题中，管材的单位重量要提高，为恶化的参数。在此问题中，管材的单位重量要提高，
14、为恶化的参数。2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理根据得到的两个工程参数，改善参数根据得到的两个工程参数，改善参数14为强度，恶化参数为强度，恶化参数1为运动物体为运动物体的重量，查阅阿奇舒勒技术冲突矩阵得到的重量，查阅阿奇舒勒技术冲突矩阵得到4个创新原理个创新原理:1号、号、8号、号、15号、号、40号。号。(1)1号分割原理的基本内容是号分割原理的基本内容是:将物体分成独立的部分将物体分成独立的部分;使物体成为使物体成为可拆卸的可拆卸的;增加物体的分割程度。增加物体的分割程度。(2)8号质量补偿原理的基本内容是号质量补偿原理的基本
15、内容是:将物体与具有上升力的另一物体结将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消其质量合以抵消其质量;将物体与介质将物体与介质(最好是气动力和液动力最好是气动力和液动力)相互作用以抵相互作用以抵消其质量。消其质量。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计(3)15号动态化原理的基本内容是号动态化原理的基本内容是:物体物体(或外部介质或外部介质)的特性的变化应当的特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的在每一工作阶段都是最佳的;将物体分成彼此相对移动的几个部分将物体分成彼此相对移动的几个部分;使不动的物体成为动的。使不动的物体成为动的。(
16、4)40号复合材料原理的基本内容是号复合材料原理的基本内容是:用复合材料代替单一材料。用复合材料代替单一材料。综合分析以上综合分析以上4条发明原理，其中条发明原理，其中1号分割原理、号分割原理、8号质量补偿原理、号质量补偿原理、15号动态化原理对该问题的彻底解决指导意义不大，而号动态化原理对该问题的彻底解决指导意义不大，而40号复合材料原理号复合材料原理是解决该问题最有价值的发明原理。是解决该问题最有价值的发明原理。3.TRIZ解的类比应用得到间题的最终解解的类比应用得到间题的最终解高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)的物理性能的物理性能:密度为密度为0.941 0.970 g/cm3，熔点，
17、熔点为为131。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计有较好的耐磨性、耐寒性、透气性、不透水性、耐化学药品性、电气绝有较好的耐磨性、耐寒性、透气性、不透水性、耐化学药品性、电气绝缘性、耐应力开裂性、硬度和机械强度，较高的结晶度、软化点和使用缘性、耐应力开裂性、硬度和机械强度，较高的结晶度、软化点和使用强度，在室温下几乎不溶于任何有机溶剂。在空气中加热或在日光中照强度，在室温下几乎不溶于任何有机溶剂。在空气中加热或在日光中照射易老化作用。射易老化作用。HDPE具有很好的抗冲击性、耐腐性，在埋地应用上备受欢迎，然而由具有很好的抗冲击
18、性、耐腐性，在埋地应用上备受欢迎，然而由于它较低的弹性模量值，这使其在用于大口径管道时，遇到一个不可克于它较低的弹性模量值，这使其在用于大口径管道时，遇到一个不可克服的瓶颈服的瓶颈管的环刚度无法提升到符合要求。管的环刚度无法提升到符合要求。按照按照ISO的定义，环刚度由下式表述的定义，环刚度由下式表述:SN=EI/D3当直径当直径D增加一倍时，环刚度增加一倍时，环刚度SN则相应地降低则相应地降低8倍。因而做倍。因而做2 000 mm口口径的管与做径的管与做500 mm口径的管，在技术上的难度不可同日而语。口径的管，在技术上的难度不可同日而语。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实
19、例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计因为直径因为直径D增加了增加了4倍使得环刚度减少了倍使得环刚度减少了64倍。若要求保持环刚度倍。若要求保持环刚度SN不不变，必须通过增加截面惯性矩变，必须通过增加截面惯性矩I或材料弹性模量或材料弹性模量E至相当倍数，以抵消直至相当倍数，以抵消直径增加对环刚度产生的影响。而单靠增加径增加对环刚度产生的影响。而单靠增加I值是不现实的，因为几十倍值是不现实的，因为几十倍I值的增加，意味着材料成本成数十倍的增加，同时当值的增加，意味着材料成本成数十倍的增加，同时当I值增加到一定程度值增加到一定程度时，工艺技术必然遇到难以实现的问题。故必须同时在提升时
20、，工艺技术必然遇到难以实现的问题。故必须同时在提升E值方面做值方面做文章，才能实现文章，才能实现SN值的保持。钢材的高弹性模量刚好使它能够担此重任。值的保持。钢材的高弹性模量刚好使它能够担此重任。表表9-1是钢与是钢与HDPE的弹性模量的比较。的弹性模量的比较。可见在长期条件下，钢的弹性模量是可见在长期条件下，钢的弹性模量是HDPE的近的近200倍。钢的这一卓越倍。钢的这一卓越性能是钢塑复合的理论基础。性能是钢塑复合的理论基础。以以TRIZ理论中理论中40号复合材料原理用复合材料替代单一材料为指导，采用号复合材料原理用复合材料替代单一材料为指导，采用二层共挤技术复合压延工艺，制成塑料二层共挤技
21、术复合压延工艺，制成塑料(PVC,PE,PP)膜。膜。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计再与镀锌钢板采用熔融粘贴的工艺制成塑钢复合板材，再以塑钢复合板再与镀锌钢板采用熔融粘贴的工艺制成塑钢复合板材，再以塑钢复合板材为原材料，在专用成管设备上制成复合螺旋波纹管材，如材为原材料，在专用成管设备上制成复合螺旋波纹管材，如图图9-2所示。所示。五、结论五、结论将研究对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中将研究对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能
22、通过实验验存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能通过实验验证。理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对于某些研究起着证。理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对于某些研究起着重要的作用。在重要的作用。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新过程中起着中理想化是一种强有力的工具，在创新过程中起着重要的作用。重要的作用。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第一节第一节 污水管材的创新设计污水管材的创新设计塑钢复合螺旋波纹钢管与塑料管材相比，管材刚度大幅度提高塑钢复合螺旋波纹钢管与塑料管材相比，管材刚度大幅度提高;与镀锌螺与镀锌螺旋钢管相比抗腐蚀性、耐磨损
23、性能提高。以镀锌板材作基体材料连续成旋钢管相比抗腐蚀性、耐磨损性能提高。以镀锌板材作基体材料连续成型为骨架内管，以塑料片层为防腐抗磨材料，使管材的抗压强度指标、型为骨架内管，以塑料片层为防腐抗磨材料，使管材的抗压强度指标、耐腐蚀性、耐磨损性能都得到保证。以耐腐蚀性、耐磨损性能都得到保证。以TRIZ理论为基础研发的污水管材理论为基础研发的污水管材既具备钢管的高刚度性又有塑料管的高防腐性，因此该产品填补了国内既具备钢管的高刚度性又有塑料管的高防腐性，因此该产品填补了国内同时具备高刚度性和高防腐性的钢管的空白。同时具备高刚度性和高防腐性的钢管的空白。上一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第二
24、节第二节 薄板玻璃的加工薄板玻璃的加工一、应用背景一、应用背景某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。在玻璃板的加工过程中，某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。在玻璃板的加工过程中，首先工人需要将玻璃板切成长方形，然后根据客户的要求，加工成一定首先工人需要将玻璃板切成长方形，然后根据客户的要求，加工成一定的形状。然而，在加工过程中，由于薄板玻璃受力时很容易断裂，容易的形状。然而，在加工过程中，由于薄板玻璃受力时很容易断裂，容易出现玻璃破碎现象，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能通过增出现玻璃破碎现象，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能通过增加玻璃厚度来达到防止玻璃破碎的目的。加玻璃
25、厚度来达到防止玻璃破碎的目的。二、问题描述二、问题描述为了加工出各种形状的玻璃板，薄板玻璃在加工过程中必然会受到力的为了加工出各种形状的玻璃板，薄板玻璃在加工过程中必然会受到力的作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，从而增加了加工作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，从而增加了加工过程的难度。过程的难度。下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第二节第二节 薄板玻璃的加工薄板玻璃的加工为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须非常小心。因为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须非常小心。因此，在加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证
26、此，在加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证玻璃受力不超过极限，以达到加工成型玻璃板的目的。玻璃受力不超过极限，以达到加工成型玻璃板的目的。三、问题分析三、问题分析根据以上对问题的描述，发现加工过程的现状是根据以上对问题的描述，发现加工过程的现状是:要生产出满足客户要求要生产出满足客户要求的玻璃板，在制造过程中极容易出现玻璃破碎的情况的玻璃板，在制造过程中极容易出现玻璃破碎的情况;而要防止玻璃破碎，而要防止玻璃破碎，需要增加玻璃厚度，可这又无法满足客户要求。分析得出薄板玻璃加工需要增加玻璃厚度，可这又无法满足客户要求。分析得出薄板玻璃加工过程中存在着一对技术冲突，即玻璃板的可
27、制造性与制造流程的方便性过程中存在着一对技术冲突，即玻璃板的可制造性与制造流程的方便性之间的冲突。之间的冲突。四、问题解决四、问题解决上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第二节第二节 薄板玻璃的加工薄板玻璃的加工1.将一般领域间题描述转换成将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标标准间题准间题“既要保证玻璃板能加工成型又要避免玻璃的破碎既要保证玻璃板能加工成型又要避免玻璃的破碎”，从待解决问题的，从待解决问题的文字叙述中，试着找出问题是由哪些互相矛盾冲突的属性所引起，将文文字叙述中，试着找出问题是由哪些互相矛盾冲突的属性所
28、引起，将文字叙述转换成字叙述转换成39项工程参数中的两项项工程参数中的两项:工程参数工程参数32号可制造性号可制造性:可制造性指物体或系统制造过程中简单、方便可制造性指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。这是欲改善的特性，以此作为改善的参数。的程度。这是欲改善的特性，以此作为改善的参数。工程参数工程参数33号操作流程的方便性号操作流程的方便性:操作流程的方便性指在操作过程中，操作流程的方便性指在操作过程中，如果需要的人数越少，操作步骤越少，以及所需的工具越少，同时又有如果需要的人数越少，操作步骤越少，以及所需的工具越少，同时又有较高的产出，则代表方便性越高。这是被恶化的特性，以此作为被恶化较
29、高的产出，则代表方便性越高。这是被恶化的特性，以此作为被恶化的参数。的参数。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第二节第二节 薄板玻璃的加工薄板玻璃的加工2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理查找阿奇舒勒技术冲突矩阵，从矩阵表查找第查找阿奇舒勒技术冲突矩阵，从矩阵表查找第32列和第列和第33行对应的方格，行对应的方格，得到方格中推荐的发明原理序号共得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是个，分别是2号、号、5号、号、13号、号、16号号与前面的发明原理序号对应，得到与前面的发明原理序号对应，得到4条发明原理及其解释如
30、下条发明原理及其解释如下:(1)2号分离原理号分离原理:将物体中将物体中“负面负面”的部分或特性抽取出来的部分或特性抽取出来;只从物只从物体中抽取出必要的部分或特性。体中抽取出必要的部分或特性。(2)5号合并原理号合并原理:合并空间上的同类或相邻的物体或操作合并空间上的同类或相邻的物体或操作;合并时间合并时间上的同类或相邻的物体或操作。上的同类或相邻的物体或操作。(3)13号反向作用原理号反向作用原理:颠倒过去解决问题的方法颠倒过去解决问题的方法;使物体的活动部分使物体的活动部分改变为固定的，让固定的部分变为活动的改变为固定的，让固定的部分变为活动的;翻转物体翻转物体(或过程或过程)。上一页
31、下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第二节第二节 薄板玻璃的加工薄板玻璃的加工(4)16号未达到或超过的作用原理号未达到或超过的作用原理:主要体现在现有的方法难以完成对象主要体现在现有的方法难以完成对象的的100%,可用同样的方法完成可用同样的方法完成“稍少稍少”或或“稍多稍多”一点，使问题简化。一点，使问题简化。综合分析以上综合分析以上4条发明原理的解释，其中条发明原理的解释，其中2号分离原理、号分离原理、13号反向作用原号反向作用原理、理、16号未达到或超过的作用原理对问题彻底解决的贡献有限，而号未达到或超过的作用原理对问题彻底解决的贡献有限，而5号号合并原理对问题的彻底解决贡献
32、最大，是最有价值的发明原理。合并原理对问题的彻底解决贡献最大，是最有价值的发明原理。3.TRIZ解的类比应用得到间题的最终解解的类比应用得到间题的最终解由由5号合并原理的解释号合并原理的解释“合并空间上的同类或相邻的物体或操作合并空间上的同类或相邻的物体或操作”，想，想到将多层薄板玻璃叠放在一起，从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻到将多层薄板玻璃叠放在一起，从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻璃面上洒一层水或涂一层油，以保证堆叠后的玻璃可以形成足够强的豁璃面上洒一层水或涂一层油，以保证堆叠后的玻璃可以形成足够强的豁附力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在加工中就可以承受附力。一叠玻璃的强度
33、会远大于单层玻璃的强度，在加工中就可以承受较大的力的作用，从而改善了薄板玻璃的可制造性。较大的力的作用，从而改善了薄板玻璃的可制造性。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第二节第二节 薄板玻璃的加工薄板玻璃的加工当加工完成后，再分开每层玻璃，从而获得了满足客户要求的产品。当加工完成后，再分开每层玻璃，从而获得了满足客户要求的产品。五、结论五、结论通过薄板玻璃加工过程中通过薄板玻璃加工过程中“可制造性与操作流程的方便性可制造性与操作流程的方便性”问题的解决，问题的解决，说明了利用说明了利用TRIZ的冲突解决原理，将冲突标准化，使用冲突矩阵，选择的冲突解决原理，将冲突标准化，使用
34、冲突矩阵，选择TRIZ中的发明原理解决冲突，从而形成了确定冲突及解决冲突问题的系中的发明原理解决冲突，从而形成了确定冲突及解决冲突问题的系统化方法与过程。统化方法与过程。上一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染一、应用背景一、应用背景某工厂得到一份订单，需要对大型的金属零件进行热处理。进行这项工某工厂得到一份订单，需要对大型的金属零件进行热处理。进行这项工作的操作程序是作的操作程序是:吊车司机必须从加热炉中吊出通红的铸铁，将它运到一吊车司机必须从加热炉中吊出通红的铸铁，将它运到一个油槽的上方并将其缓慢地放入油槽中。每次当炙
35、热的铸铁被放入到油个油槽的上方并将其缓慢地放入油槽中。每次当炙热的铸铁被放入到油槽中去的时候，都会产生大量的烟雾，会让吊车司机的喉咙感觉很不舒槽中去的时候，都会产生大量的烟雾，会让吊车司机的喉咙感觉很不舒服。服。工作了几天后，吊车司机找到车间经理抱怨说工作了几天后，吊车司机找到车间经理抱怨说:“天天笼罩在烟雾中，这天天笼罩在烟雾中，这样干我很难呼吸。我的控制室离房顶很近，所有从油槽里升起的烟都向样干我很难呼吸。我的控制室离房顶很近，所有从油槽里升起的烟都向我飘来，我不干了。我飘来，我不干了。”在对小型零件进行热处理的时候，烟雾本来不是问题，因为车间里的通在对小型零件进行热处理的时候，烟雾本来不
36、是问题，因为车间里的通风设备能够满足要求。风设备能够满足要求。下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染但是，在对大型零件做热处理时，烟雾就变成了主要问题，因为热处理但是，在对大型零件做热处理时，烟雾就变成了主要问题，因为热处理工艺不能改变，如工艺不能改变，如图图9-3所示。车间经理面临一个典型的管理情况所示。车间经理面临一个典型的管理情况:他必他必须想出一种办法来解决烟雾的问题，但他并不知道办法在哪里。须想出一种办法来解决烟雾的问题，但他并不知道办法在哪里。二、问题分析二、问题分析1.分析技术系统分析技术系统从定义上来说，
37、一个技术系统应该包括从定义上来说，一个技术系统应该包括3个部分个部分:两种物质和一个场。要两种物质和一个场。要解决问题，首先应明确引起问题的技术系统。在这个例子中，引起问题解决问题，首先应明确引起问题的技术系统。在这个例子中，引起问题的技术系统是油槽里的油、金属部件，以及该部件的热能。烟是这个过的技术系统是油槽里的油、金属部件，以及该部件的热能。烟是这个过程的副产物，对吊车司机造成危害。程的副产物，对吊车司机造成危害。我们可以列出该技术系统中的主要成分及其相应功能，如我们可以列出该技术系统中的主要成分及其相应功能，如表表9-2所示。所示。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第
38、三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染在本例中，吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中，金属部件一接在本例中，吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中，金属部件一接触油就会产生浓烟，污染环境。我们的目的就是希望通过消除烟雾或降触油就会产生浓烟，污染环境。我们的目的就是希望通过消除烟雾或降低烟雾造成的危害，改善吊车司机的工作环境。低烟雾造成的危害，改善吊车司机的工作环境。2.陈述技术冲突陈述技术冲突在本例中，需要被消除的负面特性是烟雾。最直接的方法就是用金属盖在本例中，需要被消除的负面特性是烟雾。最直接的方法就是用金属盖把油槽盖住，这样可以防止油烟四散。但是，这样做会使系
39、统的复杂性把油槽盖住，这样可以防止油烟四散。但是，这样做会使系统的复杂性和重量增加。和重量增加。针对这种情况，可以构建出下列技术冲突针对这种情况，可以构建出下列技术冲突:技术冲突技术冲突1:如果利用金属盖将特性如果利用金属盖将特性(浓烟带来的有害作用浓烟带来的有害作用)减少减少(消除消除)，则，则系统的系统的“复杂性复杂性”增加。增加。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染技术冲突技术冲突2:如果利用金属盖将特性如果利用金属盖将特性(浓烟带来的有害作用浓烟带来的有害作用)减少减少(消除消除)，则，则系统的系统的“
40、重量重量”增加。增加。3.解决技术冲突解决技术冲突1)技术冲突技术冲突1让我们对照冲突矩阵来看一下技术冲突让我们对照冲突矩阵来看一下技术冲突1。与特性与特性“浓烟带来的有害作用浓烟带来的有害作用”在意义上最接近的是在意义上最接近的是“物体产生的有害物体产生的有害因素因素”，与，与“复杂性复杂性”在意义上最接近的是在意义上最接近的是“系统的复杂性系统的复杂性”。在冲突。在冲突矩阵表中，对应的单元格中的创新原理是矩阵表中，对应的单元格中的创新原理是:19,1,31。让我们来分析一。让我们来分析一下这些创新原理。下这些创新原理。原理原理19“周期性作用原理周期性作用原理”建议建议:(1)用周期性动作
41、或脉冲动作代替连续动作。用周期性动作或脉冲动作代替连续动作。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染(2)如果周期性动作正在进行，改变其运动频率。如果周期性动作正在进行，改变其运动频率。(3)在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作。在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作。应用原理应用原理19意味着间歇地将金属部件放入油槽加温，这只有通过打开和意味着间歇地将金属部件放入油槽加温，这只有通过打开和关闭油槽的盖子才能实现。可惜的是，现存的条件不允许这样做，所以关闭油槽的盖子才能实现。可惜的是，现存的条件不允许这样做，所以
42、该原理不适用。该原理不适用。原理原理1“分割原理分割原理”建议建议:(1)将一个物体分成相互独立的部分将一个物体分成相互独立的部分;(2)将一个物体分成容易组装和拆卸的部分将一个物体分成容易组装和拆卸的部分;(3)增加一个物体的可分性。增加一个物体的可分性。应用原理应用原理1(1)意味着将盖子分割成不同的部分，应用意味着将盖子分割成不同的部分，应用1(2)将盖子分割程将盖子分割程度增加至成千上万，甚至上百万份。度增加至成千上万，甚至上百万份。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染进一步延伸这个概念，盖子即可由非常
43、细小的球体进一步延伸这个概念，盖子即可由非常细小的球体(甚至是液体甚至是液体)构成。构成。这样的活动盖就不会影响将炽热部件放入油中。这样的活动盖就不会影响将炽热部件放入油中。原理原理31“多孔材料原理多孔材料原理”建议建议:(1)给物体加孔，或运用辅助的有孔材料给物体加孔，或运用辅助的有孔材料(插入或覆盖等插入或覆盖等);(2)如果一物体已经有孔，事先向孔中充入相应物质如果一物体已经有孔，事先向孔中充入相应物质应用原理应用原理31(1)意味着用多孔材料制成盖子。将原理意味着用多孔材料制成盖子。将原理1(2)和原理和原理31(1)结结合，使我们想到用有孔的小球或液体来做油槽盖。有孔材料可以吸收烟
44、合，使我们想到用有孔的小球或液体来做油槽盖。有孔材料可以吸收烟雾。雾。2)技术冲突技术冲突2让我们对照冲突矩阵来看一下技术冲突让我们对照冲突矩阵来看一下技术冲突2。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染与特性与特性“浓烟带来的有害作用浓烟带来的有害作用”在意义上最接近的是在意义上最接近的是“物体产生的有害物体产生的有害因素因素”，与，与“重量重量”在意义上最接近的是在意义上最接近的是“静止物体的重量静止物体的重量”。在冲突。在冲突矩阵表中，对应的单元格中的创新原理是矩阵表中，对应的单元格中的创新原理是:35,22
45、,1、39。下面来分析一。下面来分析一下这些创新原理。下这些创新原理。原理原理35“参数变化原理参数变化原理”建议建议:(1)改变物体的物理状态。改变物体的物理状态。(2)改变浓度或密度。改变浓度或密度。(3)改变物体的柔性。改变物体的柔性。(4)改变温度或体积。改变温度或体积。原理原理35(1)建议改变系统的物理性能，即将目前固态的系统变成液态或建议改变系统的物理性能，即将目前固态的系统变成液态或气态。在技术冲突气态。在技术冲突1中已涉及利用液态。中已涉及利用液态。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染将油槽盖
46、变为气态是很有趣的一项建议，但我们如何实现呢将油槽盖变为气态是很有趣的一项建议，但我们如何实现呢?种比空气种比空气重的惰性气体，可以覆盖在油的表面充当油槽盖。重的惰性气体，可以覆盖在油的表面充当油槽盖。原理原理22“变有害为有益原理变有害为有益原理”建议建议:(1)利用有害因素获得积极的效果，尤其是环境中的有害因素。利用有害因素获得积极的效果，尤其是环境中的有害因素。(2)通过与一个有害因素结合，消除另一个有害因素。通过与一个有害因素结合，消除另一个有害因素。(3)在一定的范围内增加有害作用，来停止原有的有害作用。在一定的范围内增加有害作用，来停止原有的有害作用。原理原理22(3)提出增加烟雾
47、使其成为在油和氧气间的屏障，而防止油槽冒烟。提出增加烟雾使其成为在油和氧气间的屏障，而防止油槽冒烟。原理原理1“分割原理分割原理”再次出现，请参看上面的分析。再次出现，请参看上面的分析。原理原理39“惰性环境原理惰性环境原理”建议建议:(1)用惰性环境代替通常的环境。用惰性环境代替通常的环境。(2)在物体中添加惰性或中性添加剂。在物体中添加惰性或中性添加剂。上一页 下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第三节第三节 减少热处理过程中的烟雾污染减少热处理过程中的烟雾污染(3)使用真实环境。使用真实环境。三、最终方案三、最终方案将原理将原理3s(1)和原理和原理39(1)结合起来，提出了一
48、个简单的解决方案结合起来，提出了一个简单的解决方案:用一用一种液体种液体(35(1)或惰性或惰性(39(1)气体作为油槽盖来防止油槽冒烟，这样既能气体作为油槽盖来防止油槽冒烟，这样既能防止冒烟，又不会增加系统的复杂性，还不影响司机的工作。防止冒烟，又不会增加系统的复杂性，还不影响司机的工作。上一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第四节第四节 宝马汽车的外形设计宝马汽车的外形设计一、应用背景一、应用背景在欧洲那些最初为行人和马车修建的城市道路上，由于汽车持有量的增在欧洲那些最初为行人和马车修建的城市道路上，由于汽车持有量的增加，交通变得十分拥挤，虽然政府采取了提高燃料费的措施，但交通拥加
49、，交通变得十分拥挤，虽然政府采取了提高燃料费的措施，但交通拥挤的状况并没有得到明显改善。为了改变这种状况，市政府通过增加税挤的状况并没有得到明显改善。为了改变这种状况，市政府通过增加税收以进一步提高大型汽车在城市里的使用费用，目的在于鼓励小型汽车收以进一步提高大型汽车在城市里的使用费用，目的在于鼓励小型汽车的生产。然而由于市场上没有非常有特色的小型汽车，在某种意义上小的生产。然而由于市场上没有非常有特色的小型汽车，在某种意义上小型汽车还不能成为有钱人身份、地位的象征。因此，以生产大型私人豪型汽车还不能成为有钱人身份、地位的象征。因此，以生产大型私人豪华轿车为主的德国宝马和奔驰公司，准备联合开发
50、一种名牌智能化的小华轿车为主的德国宝马和奔驰公司，准备联合开发一种名牌智能化的小型汽车，使其在汽车市场上能独领风骚，满足有钱人的需要。型汽车，使其在汽车市场上能独领风骚，满足有钱人的需要。宝马和奔驰公司决定开发的系列新款迷你型汽车，不仅在城市中使用非宝马和奔驰公司决定开发的系列新款迷你型汽车，不仅在城市中使用非常方便。常方便。下一页返回第九章应用TRIZ解决创新问题的实例第四节第四节 宝马汽车的外形设计宝马汽车的外形设计可以增加道路的使用空间，减轻空气污染，缓解交通拥挤，容易停车，可以增加道路的使用空间，减轻空气污染，缓解交通拥挤，容易停车，而且价格更为经济、性能更为有效。而且价格更为经济、性
