1、40条 创新原理矛盾矩阵技术系统进化法则物场模型标准解法待解决的问题问题模型解决方案模型最终解决方案TRIZ 的核心思想技术系统进化法则技术系统的进化并不是随机的，而是遵循着一定的客观趋势在进化同生物系统的进化类似，技术系 统也面临着自然选择， 优胜劣汰。进化法则描述了强大技术系统的典型特征。TRIZ的工具体系 技术矛盾与创新原理 物理矛盾与分离原理 功能化问题和知识库 物场分析方法技术系统进化法则完备性法则能量传递法则动态性进化法则提高理想度法则子系统不均衡进化法则向超系统进化法则向微观级进化法则协调性法则什么是技术矛盾技术矛盾两个参数之间的矛盾 如果改进系统参数A 将导致系统参数B的恶化解
2、决技术矛盾的系统化方法定义技术矛盾 找到技术系统中改进和恶化的两个参数利用矛盾矩阵 获得推荐的一个或几个原理应用创新原理 得出最终的解决方案40 个创新原理列表1分割2抽取3局部质量4增加不对称性5组合，合并6多用性7嵌套8重量补偿9预先反作用10预先作用11事先防范12等势13反向作用14曲率增加15动态特性16未达到或过度的作用17一维变多维18机械振动19周期性动作20有效作用的连续性21减少有害作用的时间22变害为利23反馈24借助中介物25自服务26复制27廉价替代品28机械系统替代29气压或液压结构30柔性壳体或薄膜31多孔材料32改变颜色33同质性34抛弃或再生35物理或化学状态
3、变化36相变37热膨胀38加速氧化39惰性环境40复合材料主要的几个创新原理1. 分割原理 把一个物体分成相互独立的部分 将物体分成容易组装和拆卸的部分 提高物体的可分割程度2. 抽取原理 从物体中抽出产生负面影响的部分或属性； 从物体中抽出必要的部分或属性；3. 局部质量原理 将物体结构或外部作用由均匀改为不均匀的； 让物体的不同部分各具不同功能； 让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态；原理4：不对称 机械设计中经常采用对称性原理，对称是传统上很多零部件的实现形式。 实际上，设计中的很多冲突都与对称而来，将对称变为不对称就能解决很多问题。例25：轮胎一侧总比另一侧制造的牢固，这样就可以有
4、效承受路缘的冲击。原理5：合并1）在空间上将相似的物体连接在一起，使其完成并行的操作2）在时间上合并相似或相连的操作原理6：多用性使一个物体能完成多项功能，可以减少原设计中完成这些功能多个物体的数量。 如装有牙膏的牙刷柄； 能用作婴儿车的儿童安全座椅； 表面带有维透镜的电荷耦合装置； 用能够反复密封的食品盒作储藏罐； 集成电路包装底层的多功能性： 多层联接、热散逸、逃脱输入输出迹线、控制阻抗、地回路。原理7：套装1）将一个物体放在第二个物体中，将第二个物体放在第三个物体中，可进行下去2）使一个物体穿过另一个物体的空腔原理8：质量补偿1）用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物体的质量2）通过与环
5、境相互作用产生空气动力或液体动力的方法补偿第一个物体的质量原理9：预加反作用1）预先施加反作用 如缓冲器能吸收能量，减少冲击带来的负面影响。 在做核试验之前，工作人员佩带防护装置，以免受射线损伤。2）如果一物体处于或将处于受拉伸状态，预先增加压力 在浇混凝土之前，对钢筋进行预压处理。原理10：预操作1）在操作开始前，使物体局部或全部产生所需的变化2）预先对物体进行特殊安排，使其在时间上有准备，或已处于易操作的位置13. 反向作用原理 用与原来相反的动作达到相同的目的； 将物体上下(或内外) 颠倒，或把过程倒过来； 让物体或环境的可动部分不动，不动部分可动22. 变害为利原理 利用有害的因素，得
6、到有益的结果。 将有害的要素相结合消除有害的作用。 增大有害因素的幅度直至有害性消失。35. 物理或化学参数改变原理 改变物体的物理状态； 改变物体的浓度或粘度； 改变物体的柔性； 改变物体的温度或体积等参数物理矛盾一个参数的矛盾 技术系统要求某参数A的性质为正（） 又要求某参数 A 的性质为负（）物理矛盾的解决方法空间分离时间分离条件分离系统级别分离整体与局部分离空间分离将对同一个参数的两个不同的要求在不同的空间上得到满足。空间分离原理列表分割抽取局部质量嵌套增加不对称性一维变多维时间分离将对同一个参数的两个不同的要求在不同的时间上得到满足。时间分离原理列表动态特性抛弃或再生预先作用预先反作
7、用事先防范解决物理矛盾的步骤1. 定义物理矛盾2. 查找两个操作空间/操作时间3. 判定两个操作空间/时间是否交叉4. 应用分离方法标准解系统标准解系统用来解决有问题的物场模型。标准解系统是一种系统的解决方案体系。标准解系统包含了76种 标准的解法。标准解系统包含了5类标 准解法。标准解系统是易用的解决问题的方法。标准解系统的由来阿奇舒勒（Altshuller ）发现的规律：如果问题的物场模型是一样的，那么解决方案的物场模型也是一样的，和 这个问题来自于哪个领域无关。通过大量的专利分析，发现了实现产品功能的模型类型并不多（只有五大 类76个）如果将其归纳总结，形成标准解，就能高效地为创新服务标
8、准解的基本特征标准解和技术系统的进化法则紧密相联系。不仅包含了发明原理，且包含了物理、化学和几何效应。标准解中的发明原理和多种效应形成连续的完整的规则系统，发明原理和效应的有效作用体现在消除课题的物理矛盾，致使发明问题的求解更趋于最终理想解。效应知识库应用5步骤发明问题提出定义问题需要实现的功能确定相应的功能代码TRIZ对解题的建议优选适合解决问题的建议形成解决方案ARIZ是应对解决发明问题中另一类非标准问题的工具（在应用ARIZ之前，需要先核查一下你的问题是否属于标准问题，如果是标准问题，直接查找76个标准解法进行问题的解决，就没有必要用ARIZ）一个创新问题解决的取决于对该问题的准确描述和
9、趋向标准化程度，创新问题的求解过程就是对问题的 不断描述和不断地趋向标准化。ARIZ以一套连续过程的程序，针对非标准问题采用步步紧逼的方法，巧妙地将一个状况模糊的原始发明 问题转化为一个简单的问题模型，并构想其理想解ARIZ是一套较为复杂的应用工具，为了能很好地掌握，接受专门的培训是非常必要的。ARIZ-85解题步骤1 分析问题2 分析问题模型3 陈述IFR和物理矛盾4 运用物-场资源5 运用效应知识库6 转换或替代问题7 分析解决物理矛盾的方法8 运用解决方案9 分析解决问题的过程包含十个模块:项目流程导航、系统分析、问题分解和转化、解决方案、创新方案库、专利查 询、方案评价、专利生成、自动
10、报告生成、知识库 编辑器。包括6个模块：创造性思维方法、解决工程矛盾的创新原理和分离原理、创新问题标准 解法、物场分析法、发明问题解决算法。包括14 个模块：交互式快速浏览、问题描述、资源、限制、重新定义、系统模型、理想化、工具选择、进化趋 势、创新原理、矛盾、进化潜能、知识库、物场分 析。3.1.1 冲突的概念产品是多种功能的复合体，为了实现这些功能，产品要由具有相互关系的多个零部件组成。为了提高产品的市场竞争力，需要不断根据市场的潜在需求对产品进行改进设计。当改变某个零部件的设计，既提高产品某方面的性能时，可能会影响到与这些被改进零部件相关联的零部件，结果可能使产品或系统的另一些方面的性能
11、受到影响。如果这些影响是负面影响，则设计出现了冲突。3.1.1 冲突的概念 冲突普遍存在于各种产品的设计中。 按传统设计中的折衷法，冲突并没有彻底解决，而是在冲突双方取得折衷方案，或称降低冲突的程度。 TRIZ理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突，而产生新的有竞争力的解。 发明问题的核心是发现冲突并解决冲突，未克服冲突的设计并不是创新设计。产品的进化过程就是不断的解决产品所存在的冲突的过程，一个冲突解决后，产品进化过程处于停顿状态；又出现另一个新冲突，另一个新冲突解决后，产品移到一个新的状态。 设计人员在不断的设计中发现并解决冲突，是推动设计向理想化方向进化的动力。3.1.2 冲突
12、的分类2.基于TRIZ的分类G.S.Altshuller 将冲突分为三类: 管理冲突（Administrative Contradictions） 物理冲突（Physical Contradictions） 技术冲突（Technical Contradictions）管理冲突是指为了避免某些现象或希望取得某些结果，需要做一些事情，但不知道如何去做。如希望提高产品质量，降低原材料的成本，但不知道方法。管理冲突本身具有暂时性，而无启发价值。因此，不能表现出问题的解的可能方向，不属于TRIZ的研究内容。物理冲突，技术冲突是TRIZ的主要研究内容，下面有关章节会有详细介绍。3.2.1 物理冲突的概念及
13、类型 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。 物理冲突是TRIZ的需要研究解决的关键问题之一 。当对一个子系统具有相反的要求时就出现了物理冲突。TRIZ在总结物理冲突解决的各种研究方法的基础上，提出了采用如下的分离原理解决物理冲突的方法，分离原理包括以下4种方法。1.空间分离原理 空间分离原理是将冲突双方在不同的空间分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下的问题： 是否冲突一方在整个空间中“正向” 或“负向”变化？ 在空间中的某一处，冲突的一方是否可以不按一个方
14、向变化？ 如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用空间分离原理是可能的。2.时间分离原理 时间分离原理是将冲突双方在不同的时间段分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一时间段只出现一方时，时间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题： 是否冲突一方在整个时间段中“正向” 或“负向”变化？ 在时间段中冲突的一方是否可不按一个方向变化？ 如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用时间分离原理是可能的。基于条件的分离 基于条件的分离原理是将冲突双方在不同的条件下分离 ，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一条件下只出现一方时，基于条件分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下
15、问题： 是否冲突一方在所有的条件下都要求“正向” 或“ 负向”变化？ 在某些条件下，冲突的一方是否可不按一个方向变化？ 如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用基于条件的分离原理时可能的。总体与部分的分离 总体与部分的分离原理是将冲突双方在不同的层次分离 ，以降低解决问题的难度。当冲突双方在关键子系统层次只出现一方，而该方在子系统、系统或超系统层次内不出现时，总体与部分的分离是可能的。3.3 技术冲突及解决方案3.3.1 技术冲突的概念及工程实例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。 技术冲突常表现为一个系统中两个子
16、系统之间的冲突。技术冲突出现的几种情况如下：1）一个子系统中引入一种有用功能，导致另一个子系统产生一种有害功能，或加强了已存在的一种有害功能。2）一有害功能导致另一个子系统有用功能变化。3）有用功能的加强或有害功能的减少使另一个子系统或系统变得太复杂。 通过对250万件专利的详细研究，TRIZ理论提出用 39个通用工程参数描述冲突。 实际应用中，首先要把组成冲突的双方内部性能用该 39个工程参数中的某2个来表示。 目的是把实际工程设计中的冲突转化为一般的或标准的技术冲突 。 39个工程参数中常用到运动物体（Movingobjects）与静止物体（Stationary objects）两个术语，
17、分别介绍如下： 运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的物体。 静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。39个工程参数1.移动件重量 14.强度 27.可靠度2.固定件重量 15.移动对象耐久性 28.量测精确度3.移动件长度 16.固定对象耐久性 29.制造精确度4.固定件长度 17.温度 30.物体上有害因素5.移动件面积 18.亮度 31.有害侧效应6.固定件面积 19.移动件消耗能量 32.制造性7.移动件体积 20.固定件消耗能量33.使用方便性8.固定件体积21.动力34.可修理性9.速度22.能源浪费35.适合性10.力量23.物质浪费36.装置复杂性11.张力,压力24.信息丧失37.控制复杂性12.形状25.时间浪费38.自动化程度13.物体稳定性26.物料数量39.生产性39个工程参数的含义1 运动物体的重量：在重力场中运动物体的重量。2 静止物体的重量：在重力场中静止物体的重量。
