1、1技术矛盾及应用技术矛盾及应用石社轩石社轩河南工业职业技术学院河南工业职业技术学院柔性制造工程技术研究中心柔性制造工程技术研究中心2011.9.272011.9.2722技术矛盾及应用技术矛盾及应用1 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 1.1.矛盾的分类矛盾的分类 2.2.技术矛盾的定义技术矛盾的定义 3.393.39个技术参数个技术参数2 402 40个发明原理个发明原理 1.1.发明原理的由来发明原理的由来 2.2.发明原理介绍发明原理介绍3 3 矛盾矩阵表矛盾矩阵表4 4 应用发明原理解决技术矛盾的方法应用发明原理解决技术矛盾的方法5 5 实例分析实例分析2022-11-289/28/201
2、13 3、技术系统技术系统/技术过程技术过程矛盾矛盾理想化理想化资源资源系统科学系统科学思维科学思维科学基础知识基础知识+专业知识专业知识+交叉学科知识交叉学科知识创新创新思维思维培养培养技术系统进化法则技术系统进化法则功能分析功能分析物场物场模型模型矛盾分析矛盾分析专利分析专利分析发明问题解题流程（发明问题解题流程（ARIZ）科学原理科学原理知识库知识库辩证法系统论认识论辩证法系统论认识论+本体论本体论发明问题发明问题标准解法标准解法技术矛盾技术矛盾发明原理发明原理基本概念基本概念理论基础理论基础问题问题分析工具分析工具问题问题求解工具求解工具解题流程解题流程理论来源理论来源资源分析资源分析
3、物理矛盾物理矛盾分离方法分离方法TRIZ 理论体系理论体系哲学思想哲学思想2022-11-289/28/2011TRIZ 理论体系理论体系 谋略技巧方法42022-11-28TRIZ 理论体系理论体系2.2 TRIZ的理论体系 谋略技巧方法TRIZ的创造性思维：的创造性思维：系统思维多屏幕法、智能小人法、金鱼法、尺度-时间-成本算子52022-11-282.TRIZ理论简介2.3 TRIZ解决问题的方法和流程效效 应应 知知 识识 库库矛盾矩阵矛盾矩阵76个发明问题个发明问题标准解法标准解法发明问题解决程序发明问题解决程序(ARIZ)理想化理想化 技术系统进化法则技术系统进化法则需求功能需求功
4、能/资源分析及矛盾定义资源分析及矛盾定义物场模型物场模型39个通用工程参数个通用工程参数分离原理分离原理选择和描述问题选择和描述问题40个个发明原理发明原理发明问题发明问题最终解决最终解决方案方案62022-11-287技术矛盾及应用技术矛盾及应用 1.1.什么是技术矛盾？什么是技术矛盾？2.392.39个技术参数是什么？个技术参数是什么？3.403.40个发明原理是什么？个发明原理是什么？4.4.什么是矛盾矩阵表？什么是矛盾矩阵表？5.5.应用矛盾矩阵表解决技术矛盾的方法应用矛盾矩阵表解决技术矛盾的方法。2022-11-289/28/201181 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 1.11.1矛
5、盾的分类矛盾的分类.工程矛盾、社会矛盾及自然矛盾。工程矛盾、社会矛盾及自然矛盾。.TRIZ.TRIZ理论将矛盾分为三类，物理矛盾、技术矛理论将矛盾分为三类，物理矛盾、技术矛盾和管理矛盾。盾和管理矛盾。物理矛盾：物理矛盾：系统中的问题是由系统中的问题是由1 1个参数导致的。个参数导致的。技术矛盾：技术矛盾：系统中的问题是由系统中的问题是由2 2个参数导致的，互个参数导致的，互 相制约。相制约。管理矛盾：管理矛盾：子系统之间残生的相互影响，例如，提子系统之间残生的相互影响，例如，提高计算机性能，增加企业收入，提高投高计算机性能，增加企业收入，提高投资效率等等资效率等等 2022-11-28技术矛盾
6、及应用技术矛盾及应用矛盾矛盾工程矛盾社会矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技术技术矛盾矛盾个性矛盾社会矛盾组织矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾92022-11-289/28/2011101 1 技术矛盾概述技术矛盾概述TRIZ标准解决方案标准解决方案TRIZ标准问题标准问题实际问题实际问题实际实际解决方案解决方案运算运算TRIZ理论解决问题的思路理论解决问题的思路归结归结演绎演绎2022-11-289/28/2011111 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 1.21.2什么是技术系统？什么是技术系统？技术系统：由多个子系统和元件组成，并技术系统：由多个子系统和元件组成，并通过子系统和元件之间的相互作用实现一
7、通过子系统和元件之间的相互作用实现一定功能的组合。定功能的组合。参数：表明技术系统中某一性质的量。参数：表明技术系统中某一性质的量。2022-11-289/28/2011121 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 系统：汽车系统：汽车 子系统：发动机、子系统：发动机、底盘、电器等底盘、电器等 元件：挡泥板、扶元件：挡泥板、扶手等手等 参数：速度、重量、参数：速度、重量、油耗等油耗等2022-11-289/28/2011131 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 1.21.2什么是技术矛盾？什么是技术矛盾？为了改善技术系统的某个参数，导致该为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数发生恶化。这种
8、由技术系统的另一个参数发生恶化。这种由两个参数构成的矛盾叫技术矛盾。两个参数构成的矛盾叫技术矛盾。其特点是其特点是:有两个不同参数，构成冲突或有两个不同参数，构成冲突或者矛盾关系。者矛盾关系。2022-11-289/28/2011141 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 技术矛盾举例技术矛盾举例 1.1.慢工出细活慢工出细活 想让任务做得细致，干活速度就得慢；想让任务做得细致，干活速度就得慢；改善的参数：改善的参数：产品的质量（加工精度）产品的质量（加工精度）恶化的参数：恶化的参数：时间损失时间损失 反之，干活速度快，任务完成的就不细致。反之，干活速度快，任务完成的就不细致。改善的参数：改善的参数
9、：时间损失时间损失 恶化的参数：恶化的参数：产品的质量（加工精度）产品的质量（加工精度）通常采用折衷的办法，速度不快不慢，精度不高不低，回通常采用折衷的办法，速度不快不慢，精度不高不低，回避，掩盖并保留基本矛盾，没有真正解决矛盾。避，掩盖并保留基本矛盾，没有真正解决矛盾。2022-11-289/28/201115 第一批打印装置是电动打字第一批打印装置是电动打字机。最初阶段打印装置只提机。最初阶段打印装置只提供给使用者一组字符，例如供给使用者一组字符，例如，基立尔字母。但是很快就，基立尔字母。但是很快就出现了，必须要打印的文章出现了，必须要打印的文章中除了需要使用基立尔字母中除了需要使用基立尔
10、字母外还需要拉丁字母。外还需要拉丁字母。打印装置的发展打印装置的发展 使用者怎么办呢，他们先是在一台打印机上打印使用者怎么办呢，他们先是在一台打印机上打印，然后换到另一台打印机上一直到打印完文章缺，然后换到另一台打印机上一直到打印完文章缺少的段落。为了解决这个问题，提出了在一台打少的段落。为了解决这个问题，提出了在一台打印机上更换字符的可能性，所有这些情况从本质印机上更换字符的可能性，所有这些情况从本质上增加了打印时间。上增加了打印时间。2022-11-289/28/201116 最初我们试图用各种不彻底的和折最初我们试图用各种不彻底的和折衷的办法来消除这个矛盾。为了快衷的办法来消除这个矛盾。
11、为了快速的变换字符使用了大量的辅助设速的变换字符使用了大量的辅助设备，但是矛盾继续存在。备，但是矛盾继续存在。最后，在采用最后，在采用“分离分离”法和法和“多用多用性性”法这两种解决矛盾的方法。法这两种解决矛盾的方法。分离实现印刷符号的识别。识别符分离实现印刷符号的识别。识别符号被分离成能够彼此间相互移动的号被分离成能够彼此间相互移动的组成部分组成部分(针针)。在这种情况下所需。在这种情况下所需要的符号的结构是由针的移动形成要的符号的结构是由针的移动形成的，这就出现了针式打印机。的，这就出现了针式打印机。打印装置的发展打印装置的发展定义矛盾：字母容量 打印时间。针式打印机针式打印机2022-1
12、1-289/28/201117 要求提高打印图形的质量，减要求提高打印图形的质量，减小打印针的直径，使之更细。小打印针的直径，使之更细。打印针过细不能留下针痕，反打印针过细不能留下针痕，反而易折断和穿破打印纸。而易折断和穿破打印纸。方法：方法：针还保留原来的直径，针还保留原来的直径，但是变成了每一行字打印二次但是变成了每一行字打印二次。打印装置的发展打印装置的发展 针式打印机可以打印几乎任何针式打印机可以打印几乎任何的符号。针的数量，由的符号。针的数量，由9针发针发展到展到23针。可以打印图表图形。针。可以打印图表图形。在打印速度上有了质的提高。在打印速度上有了质的提高。针式打印机针式打印机2
13、022-11-289/28/201118 上述矛盾用下列解决矛盾的上述矛盾用下列解决矛盾的方法解决：方法解决：“机械系统替代机械系统替代法法”和和“压力法压力法”。这就出。这就出现了喷墨式打印机。现了喷墨式打印机。打印装置的发展打印装置的发展矛盾：打印质量 打印速度喷墨式打印机主要的缺点之一喷墨式打印机主要的缺点之一就是墨水成本太高。因为喷墨就是墨水成本太高。因为喷墨式打印机要求墨水质量高，不式打印机要求墨水质量高，不堵塞喷嘴，不易凝固，纸上能堵塞喷嘴，不易凝固，纸上能快速风干，不至于使图形模糊快速风干，不至于使图形模糊等等等等喷墨打喷墨打印机印机2022-11-289/28/201119 以
14、打印装置的发展作为技术矛盾及其解决研究的例子以打印装置的发展作为技术矛盾及其解决研究的例子 也就是说，产生了下列矛盾：在提高打印质量的同时不能也就是说，产生了下列矛盾：在提高打印质量的同时不能增加墨水的成本。这个矛盾是用增加墨水的成本。这个矛盾是用“机械系统替代法机械系统替代法”解决解决的，并且出现了激光打印机。的，并且出现了激光打印机。这样，打印装置通过解决一个又一个的矛盾来发展完善的。这样，打印装置通过解决一个又一个的矛盾来发展完善的。任何一个人工系统都是在克服一个又一个的矛盾来发展的。任何一个人工系统都是在克服一个又一个的矛盾来发展的。打印装置的发展打印装置的发展激光打印机激光打印机20
15、22-11-289/28/2011201 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 以发动机点火系统为例以发动机点火系统为例 传统的汽油发动机的点火系统是断电器式的点火系统，后传统的汽油发动机的点火系统是断电器式的点火系统，后来为了节约燃油，要求燃烧更稀的混合气，需要更大的点来为了节约燃油，要求燃烧更稀的混合气，需要更大的点火能量，但这会烧坏断电器，导致点火不良。火能量，但这会烧坏断电器，导致点火不良。矛盾是：大电流（物质的数量）和可靠性之间的矛盾矛盾是：大电流（物质的数量）和可靠性之间的矛盾2022-11-289/28/201121 以发动机点火系统为例以发动机点火系统为例 采用发明原理中的机械系统替代
16、方法，用电子点火器替代采用发明原理中的机械系统替代方法，用电子点火器替代机械触点，产生了电子点火系统，解决了点火能量的问题，机械触点，产生了电子点火系统，解决了点火能量的问题，降低了油耗。降低了油耗。但发动机的不同的工作情况要求点火时刻不同，为了实现但发动机的不同的工作情况要求点火时刻不同，为了实现多种状态的理想点火，需要点火系统有很好的适应性，但多种状态的理想点火，需要点火系统有很好的适应性，但这会导致调解点火角的机械系统变得很复杂。这会导致调解点火角的机械系统变得很复杂。矛盾是：适应性和复杂性之间的矛盾矛盾是：适应性和复杂性之间的矛盾1 1 技术矛盾概述技术矛盾概述2022-11-289/
17、28/2011221 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 以发动机点火系统作为例以发动机点火系统作为例 再次采用发明原理中的机械系统替代方法，用计算机再次采用发明原理中的机械系统替代方法，用计算机控制点火系统，实现了职能点火，降低了油耗，提高控制点火系统，实现了职能点火，降低了油耗，提高了发动机的功率。了发动机的功率。2022-11-289/28/2011231 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 1.3 391.3 39个技术参数个技术参数 1.1.阿奇舒勒分析大量的技术文献总结出来的。阿奇舒勒分析大量的技术文献总结出来的。2.2.可以用来描述技术系统中出现的绝大部分技术矛可以用来描述技术系统中出现的绝
18、大部分技术矛盾。盾。3.3.分类：分类：1 1）通用几何和物理参数：如重量、速度、长度、）通用几何和物理参数：如重量、速度、长度、面积。面积。2 2）通用技术消极参数：能量损失、物体产生的有）通用技术消极参数：能量损失、物体产生的有害因素害因素 3 3）通用技术积极参数：自动化程度、可靠性。）通用技术积极参数：自动化程度、可靠性。2022-11-289/28/20112439个通用工程参数1.运动物体的重量运动物体的重量14.强度强度27.可靠性可靠性2.静止物体的重量静止物体的重量15.运动物体的作用时间运动物体的作用时间28.测量精度测量精度3.运动物体的长度运动物体的长度16.静止物体的
19、作用时间静止物体的作用时间29.制造精度制造精度4.静止物体的长度静止物体的长度17.温度温度30.作用于物体的有害因素作用于物体的有害因素5.运动物体的面积运动物体的面积18.照度照度31.物体产生的有害因素物体产生的有害因素6.静止物体的面积静止物体的面积19.运动物体的能量消耗运动物体的能量消耗32.可制造性可制造性7.运动物体的体积运动物体的体积20.静止物体的能量消耗静止物体的能量消耗33.操作流程的方便性操作流程的方便性8.静止物体的体积静止物体的体积21.功率功率34.可维修性可维修性9.速度速度22.能量损失能量损失35.适应性及通用性适应性及通用性10.力力23.物质损失物质
20、损失36.系统的复杂性系统的复杂性11.应力或压强应力或压强24.信息损失信息损失37.控制和测量的复杂性控制和测量的复杂性12.形状形状25.时间损失时间损失38.自动化程度自动化程度13.稳定性稳定性26.物质的量物质的量39.生产率生产率2022-11-2825工程参数的意义工程参数的意义1 1运动物体的重量运动物体的重量 重力场中运动物体，作用在重力场中运动物体，作用在防止其自由滑落的悬挂或水平支架上的力，常表防止其自由滑落的悬挂或水平支架上的力，常表示为物体的质量。示为物体的质量。2 2静止物体的重量静止物体的重量 重力场中静止物体，作用在重力场中静止物体，作用在防止其自由滑落的悬挂
21、、水平支架上或防止该物防止其自由滑落的悬挂、水平支架上或防止该物体表面上的力，常表示为物体的质量。体表面上的力，常表示为物体的质量。3 3运动物体的长度运动物体的长度 运动物体的任意线性尺寸，运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两不一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。线的长度或封闭环的周长。2022-11-289/28/201126工程参数的意义工程参数的意义4.4.静止物体的长度静止物体的长度 静止物体的任意线性尺寸，不静止物体的任意线性尺寸，不一定是最
22、长的长度。不仅可以是一个系统的两个一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。的长度或封闭环的周长。5 5运动物体的面积运动物体的面积 运动物体内部或外部所具有运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。的表面或部分表面的面积。6 6静止物体的面积静止物体的面积 静止物体内部或外部所具有静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。的表面或部分表面的面积。2022-11-289/28/201127工程参数的意义工程参数的意义7 7运动物体的体积运动物体的体积 运动物体所占有的空间体积运
23、动物体所占有的空间体积。8 8静止物体的体积静止物体的体积 静止物体所占有的空间体积静止物体所占有的空间体积。9 9速度速度 物体的速度或者效率，或者过程或活动与物体的速度或者效率，或者过程或活动与时间之比。时间之比。1010力力 力是两个系统之间的相互作用。对于牛顿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，在力学，力等于质量与加速度之积，在triztriz中，力是中，力是试图改变物体状态的任何作用。试图改变物体状态的任何作用。2022-11-289/28/201128工程参数的意义工程参数的意义1111应力或压强应力或压强 单位面积上的作用力，也包括张单位面积上的作用
24、力，也包括张力。例如，房屋作用于地面上的力，液体作用于力。例如，房屋作用于地面上的力，液体作用于容器壁上的力，气体作用于汽缸活塞上的力，压容器壁上的力，气体作用于汽缸活塞上的力，压强也可理解为无压强（真空）。强也可理解为无压强（真空）。1212形状形状 物体的轮廓或外观。形状的变化可能表示物体的轮廓或外观。形状的变化可能表示物体的方向性变化或者物体在平面和空间两方面物体的方向性变化或者物体在平面和空间两方面的形变。的形变。1313结构的稳定性结构的稳定性 物体的组成和性质不随时间而物体的组成和性质不随时间而变化的性质。系统的完整性及系统组成部分之间变化的性质。系统的完整性及系统组成部分之间的关
25、系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。2022-11-289/28/201129工程参数的意义工程参数的意义14.14.强度强度 强度是指物体在外力作用下抵制使之变化强度是指物体在外力作用下抵制使之变化的能力。的能力。1515运动物体作用时间运动物体作用时间 运动物体具备其性能或者运动物体具备其性能或者完成规定动作的时间、服务时间以及耐久力。两完成规定动作的时间、服务时间以及耐久力。两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。1616静止物体作用时间静止物体作用时间 运动物体具备其性能或者运动物体具备其性能
26、或者完成规定动作的时间、服务时间以及耐久力。两完成规定动作的时间、服务时间以及耐久力。两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。2022-11-289/28/201130工程参数的意义工程参数的意义1717温度温度 物体或系统所处的热状态，代表宏观系统物体或系统所处的热状态，代表宏观系统热动力平衡的状态特征。还包括其他热学参数，如热动力平衡的状态特征。还包括其他热学参数，如如影响改变温度变化速度的热容量。如影响改变温度变化速度的热容量。1818照度照度 照射到某一表面上的光通量与该表面面积照射到某一表面上的光通量与该表面面积的比值，也可以理解为物
27、体的光照特性，如亮度，的比值，也可以理解为物体的光照特性，如亮度，反光性和色彩等光线质量。反光性和色彩等光线质量。19 19 运动物体的能量消耗运动物体的能量消耗 运动物体执行给定功能运动物体执行给定功能所需的能量。在经典力学中，能量等于力与距离的所需的能量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。包括消耗超系统提供的能量。乘积。包括消耗超系统提供的能量。2022-11-289/28/201131工程参数的意义工程参数的意义2020静止物体的能量消耗静止物体的能量消耗 静止物体执行给定功静止物体执行给定功能所需的能量。在经典力学中，能量等于力与距能所需的能量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积
28、。包括消耗超系统提供的能量。离的乘积。包括消耗超系统提供的能量。2121功率功率 单位时间内完成的工作量或消耗的能量。单位时间内完成的工作量或消耗的能量。22 22 能量损失能量损失 做无用功消耗的能量。为了减少能做无用功消耗的能量。为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。2022-11-289/28/201132工程参数的意义工程参数的意义2323物质损失物质损失 部分或全部、永久或临时的材料、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。部件或子系统等物质的损失。24 24 信息损失信息损失 部分或全部、永久或临时的数据损部分或全
29、部、永久或临时的数据损失失。25 25 时间损失时间损失 时间是指一项活动所延续的时间间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隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。间。2022-11-289/28/201133工程参数的意义工程参数的意义2626物质的量物质的量 材料、部件及子系统等的数量，它材料、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。们可以被部分或全部、临时或永久的被改变。2727可靠性可靠性 系统在规定的方法及状态下完成规定系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。常常可以理解为无故障操作概率或功能的能力。常常可以理解为
30、无故障操作概率或无故障运行时间。无故障运行时间。2828测试精度测试精度 系统特征的实测值与实际值之间的系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。误差。减少误差将提高测试精度。2022-11-289/28/201134工程参数的意义工程参数的意义2929制造精度制造精度 系统或物体的实际性能与所需性能系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差，与图纸技术规范和标准所预定参数之间的误差，与图纸技术规范和标准所预定参数的一致性。的一致性。3030作用于物体的有害因素作用于物体的有害因素 外部环境或系统的其外部环境或系统的其他部分对物体的有害作用，使物体的功能退化。他部分对物体的有害
31、作用，使物体的功能退化。3131物体产生的有害因素物体产生的有害因素 有害因素将降低物体或有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素来自于物体或作为其操作过程一部分的系统。来自于物体或作为其操作过程一部分的系统。2022-11-289/28/201135工程参数的意义工程参数的意义3232可制造性可制造性 物体或系统制造过程中简单、方便物体或系统制造过程中简单、方便的程度。的程度。3333操作流程的方便性操作流程的方便性 要完成的操作应需要较少要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工的操作者、较少的步骤以及使
32、用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。具。一个操作的产出要尽可能多。34.34.可维修性可维修性 对于系统可能出现失误所进行的维修对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。要时间短、方便和简单。2022-11-289/28/201136工程参数的意义工程参数的意义3535适应性及多用性适应性及多用性 物体或系统响应外部变化的能力，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。或应用于不同条件下的能力。3636系统的复杂性系统的复杂性 系统中元件数目及多样性，如果用户也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。掌握系统的难易程是系统中的元素
33、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。度是其复杂性的一种度量。3737控制和测量的复杂度控制和测量的复杂度 如果一个系统复杂、成本高、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杂，需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试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。的成本也是测试困难的一种标志。2022-11-289/28/201137工程参数的意义工程参数的意义3838自动化程度自动化程度 是指系统或物体在无人操作的情是指系统或物体在无人操作的
34、情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需完全人工操作。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。变正在进行的操作及重新编程。3939生产率生产率 是指单位时间内所完成的功能或操作是指单位时间内所完成的功能或操作数，或者完成一个功能或操作所需时间以及单位数，或者完成一个功能或操作所需时间以及单位时间的输出，或单位输出的成本等。时间
35、的输出，或单位输出的成本等。2022-11-289/28/201138工程参数的意义工程参数的意义为了应用方便，上述为了应用方便，上述3939个通用工程参数可分为如下三类：个通用工程参数可分为如下三类：1)1)通用物理及几何参数通用物理及几何参数1-121-12，17181718，2121。2)2)通用技术负向参数：通用技术负向参数：15151616、19-2019-20、22222626、30313031、3637 3637。3)3)通用技术正向参数：通用技术正向参数：13131414、27292729、32-3532-35、3839 3839。负向参数负向参数(Negative param
36、eters)(Negative parameters)指这些参数变大时，使系统指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变差。如子系统为完成特定的功能所消耗的能或子系统的性能变差。如子系统为完成特定的功能所消耗的能量量(No(No1920)1920)越大，则设计越不合理。越大，则设计越不合理。正向参数正向参数(Positive parameters)(Positive parameters)指这些参数变大时，使系统或指这些参数变大时，使系统或子系统的性能变好。如子系统可制造性子系统的性能变好。如子系统可制造性(No(No32)32)指标越高，子指标越高，子系统制造成本就越底。系统制造成本就越底。2
37、022-11-289/28/201139 通用物理和几何参数通用物理和几何参数 通用技术消极参数通用技术消极参数 通用技术积极参数通用技术积极参数 排序排序 通用工程参数名通用工程参数名称称排序排序 通用工程参数名称通用工程参数名称排序排序通用工程参数名称通用工程参数名称 1运动物体的重量运动物体的重量 15运动物体作用时间运动物体作用时间 13稳定性稳定性 2静止物体的重量静止物体的重量 16静止物体作用时间静止物体作用时间 14强度强度 3运动物体的尺寸运动物体的尺寸 19运动物体消耗能量运动物体消耗能量 27可靠性可靠性 4静止物体的尺寸静止物体的尺寸 20静止物体消耗能量静止物体消耗能
38、量 28测量精度测量精度 5运动物体的面积运动物体的面积 22能量损失能量损失 29制造精度制造精度 6静止物体的面积静止物体的面积 23物质损失物质损失 32可制造性可制造性 7运动物体的体积运动物体的体积 24信息损失信息损失 33操作流程的方便性操作流程的方便性 8静止物体的体积静止物体的体积 25时间损失时间损失 34可维修性可维修性 9速度速度 26物质或事物的数量物质或事物的数量 35适应性，通用性适应性，通用性 10力力 30作用于物体的有害因作用于物体的有害因素素 38自动化程度自动化程度 11应力，压强应力，压强 3l物体产生的有害因素物体产生的有害因素 39生产率生产率 1
39、2形状形状 36系统的复杂性系统的复杂性 17温度温度 37控制与测试的复杂性控制与测试的复杂性 18照度照度 21功率功率2022-11-28401 1 技术矛盾概述技术矛盾概述 如何提取技术矛盾如何提取技术矛盾.问题是什么？问题是什么？.39.39个技术参数的熟练掌握个技术参数的熟练掌握 3.3.将问题中的具体参数归结为将问题中的具体参数归结为3939个技术参数个技术参数.技术矛盾的两个参数（改善和恶化了什么）技术矛盾的两个参数（改善和恶化了什么）改善的参数改善的参数 恶化的参数恶化的参数2022-11-289/28/201141提取技术矛盾实例提取技术矛盾实例 例：为了用一只手能倒出饮例
40、：为了用一只手能倒出饮料塑料瓶中的饮料。料塑料瓶中的饮料。需要改善的通用工程参数是：需要改善的通用工程参数是：减小塑料瓶的直径减小塑料瓶的直径(4(4静止物体的静止物体的长度长度)，恶化的通用工程参数是：降低恶化的通用工程参数是：降低塑料瓶的稳定性塑料瓶的稳定性(13(13稳定性稳定性)。技术矛盾技术矛盾“静止物体的长度静止物体的长度VsVs稳定性稳定性”2022-11-289/28/201142提取技术矛盾实例提取技术矛盾实例 例例2 2 ：每分钟都有几十块陨石每分钟都有几十块陨石撞击到地球上。由于对陨石成撞击到地球上。由于对陨石成分和结构的分析能提供更多关分和结构的分析能提供更多关于太阳系
41、的信息，所以科学家于太阳系的信息，所以科学家需要获得更多的陨石。但区分需要获得更多的陨石。但区分陨石和普通岩石是很困难的，陨石和普通岩石是很困难的，必须耗费大量的时间在地球表必须耗费大量的时间在地球表面上将陨石挑拣出来，但往往面上将陨石挑拣出来，但往往仅能得到约百万分之一。这就仅能得到约百万分之一。这就产生了技术矛盾，即必须寻找产生了技术矛盾，即必须寻找大量陨石，但会大大增加寻找大量陨石，但会大大增加寻找的时间。的时间。2022-11-289/28/201143提取技术矛盾实例提取技术矛盾实例 例例2 2 ：改善的通用工程参数是：改善的通用工程参数是：为了获得大量陨石，必须对地面上所有的石块进
42、行分析为了获得大量陨石，必须对地面上所有的石块进行分析(27(27可靠性可靠性)；恶化的通用工程参数是：恶化的通用工程参数是：这将耗费大量时间这将耗费大量时间(25(25时间损失时间损失)。技术矛盾技术矛盾“控制和测量的复杂性控制和测量的复杂性VSVS时间损失时间损失”。2022-11-289/28/201144提取技术矛盾实例提取技术矛盾实例 例例3：在射击运动员的训练在射击运动员的训练中需要有飞行中的靶标，当中需要有飞行中的靶标，当运动员击中靶标后靶标破裂运动员击中靶标后靶标破裂成大量的碎片落到地面上，成大量的碎片落到地面上，难以打扫。这个问题的技术难以打扫。这个问题的技术矛盾初始可表述为
43、：具有一矛盾初始可表述为：具有一定体积的飞行靶标对射击运定体积的飞行靶标对射击运动员的训练是必要的，但靶动员的训练是必要的，但靶标碎片又将地面弄脏乱。标碎片又将地面弄脏乱。2022-11-289/28/201145提取技术矛盾实例提取技术矛盾实例 例例3：改善的通用工程参数是：改善的通用工程参数是：希望增大靶标体积希望增大靶标体积(7(7运动物体的体积运动物体的体积)；恶化的通用工程参数是：靶标碎片对地面产生作用恶化的通用工程参数是：靶标碎片对地面产生作用(31(31物物体产生的有害因素体产生的有害因素)的矛盾。的矛盾。技术矛盾技术矛盾“运动物体的体积运动物体的体积VSVS物体产生的有害因素物
44、体产生的有害因素”。2022-11-289/28/201146提取技术矛盾实例提取技术矛盾实例 例例4：开车的时候，我们通常希望车跑的快一点，但车速开车的时候，我们通常希望车跑的快一点，但车速一高，车的安全性、稳定性会变差，构成了一个矛盾。一高，车的安全性、稳定性会变差，构成了一个矛盾。技术技术 矛盾：矛盾：速度速度VsVs稳定性稳定性 例例5：为了保证车辆乘员的安全，我们希望汽车制造的结：为了保证车辆乘员的安全，我们希望汽车制造的结实一些，因此要增加车的重量，车重量大会导致燃油消耗实一些，因此要增加车的重量，车重量大会导致燃油消耗量上升。量上升。技术技术 矛盾：矛盾：可靠性可靠性Vs Vs
45、运动物体的重量运动物体的重量2022-11-289/28/2011472 402 40条发明原理条发明原理 2.12.1发明原理的由来发明原理的由来 1.1.科学家发现技术创新的经验两类：科学家发现技术创新的经验两类：（1 1）适用于本领域的经验）适用于本领域的经验（2 2）适用于不同领域的通用经验）适用于不同领域的通用经验 2.TRIZ2.TRIZ中的发明原理中的发明原理（1 1）属于上述第二种）属于上述第二种（2 2）许多不同行业的问题，解决方法都是相同的；）许多不同行业的问题，解决方法都是相同的；（3 3）不同时期的问题，相同的解决问题方法被反复采用）不同时期的问题，相同的解决问题方法被
46、反复采用（4 4）可用来解决技术矛盾）可用来解决技术矛盾 2022-11-289/28/201148484040条发明原理条发明原理用有限的用有限的4040条原理来解决无限的发明问题条原理来解决无限的发明问题 阿奇舒勒通过对阿奇舒勒通过对250250万份发明专利的研究发现，大约只有万份发明专利的研究发现，大约只有2020左右的专利左右的专利才称得上是真正的创新，其它才称得上是真正的创新，其它8080的专利的专利往往早已在其它的产业中出现并被应用过往往早已在其它的产业中出现并被应用过 。阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握设计者掌握这些原理，
47、就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能使发明过程更具有可预见性。而且能使发明过程更具有可预见性。为此，阿奇舒勒对大为此，阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了TRIZTRIZ中最重中最重要的、具有普遍用途的要的、具有普遍用途的4040个发明原理。个发明原理。当前，当前，4040个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、生物医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。生物医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。4040个发明原理的广泛应
48、用，导致不计其数新的专利发明的产个发明原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。生。482022-11-289/28/2011492 2 4040条发明原理条发明原理 2.12.1发明原理介绍发明原理介绍2022-11-289/28/2011505040个发明原理个发明原理01、分割原理、分割原理02、抽出原理、抽出原理03、局部特性原理局部特性原理04、不对称原理不对称原理05、合并原理、合并原理06、多功能原理、多功能原理07、嵌套原理、嵌套原理08、质量补偿原理、质量补偿原理09、预先反作用原理、预先反作用原理10、预先作用原理、预先作用原理11、预先防范原理、预先防范原理12、等
49、势原理、等势原理13、反向作用原理、反向作用原理14、曲面化原理曲面化原理15、动态化原理、动态化原理16、不足或过度作用原、不足或过度作用原理理17、多维化原理、多维化原理18、振动原理、振动原理19、周期性作用原理、周期性作用原理20、有效持续作用原理、有效持续作用原理21、快速作用原理、快速作用原理22、变害为益原理、变害为益原理23、反馈原理、反馈原理24、中介物原理、中介物原理25、自助原理、自助原理26、复制原理、复制原理27、一次性用品替代原、一次性用品替代原理理28、替换机械系统原理、替换机械系统原理29、气压或液压结构、气压或液压结构替代原理替代原理30、柔性壳体或薄膜、柔性
50、壳体或薄膜结构原理结构原理31、多孔材料原理、多孔材料原理32、变换颜色原理、变换颜色原理33、同质性原理、同质性原理34、自弃与修复原理、自弃与修复原理35、改变参数原理、改变参数原理36、相变原理、相变原理37、热膨胀原理、热膨胀原理38、强氧化作用原理、强氧化作用原理39、惰性（或真空）、惰性（或真空）环境原理环境原理40、复合材料原理、复合材料原理502022-11-289/28/2011矛盾矩阵表矛盾矩阵表512022-11-289/28/2011523 3 矛盾矩阵表矛盾矩阵表 阿奇舒勒通过对大量专利的研究、分析、比较、阿奇舒勒通过对大量专利的研究、分析、比较、统计，归纳出了当统计
