TRIZ法简明教程PPT模板课件.ppt
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1、 TRIZ法简明教程内容概要本书成书背景本书适用人群及使用方法本书内容精华摘要各章节内容详细介绍2本书成书背景发明创新是有规律可循的。研究表明,人的发明创造能力的高低和创新意识的强弱,不完全取决于遗传特性,是可以后天培养和锻炼出来的。3本书成书背景科学思维和科学方法,是发明创新的灵魂德国:普适性设计方法美国:公理设计日本:质量功能分布前苏联:TRIZ法4本书成书背景到目前为止,TRIZ法理论被认为是最全面、最系统地论述解决发明创造、实现技术创新的新理论,被欧美等国学者称之为“超发明术”,是目前国际社会公认的创新设计新思路。TRIZ法(发明问题解决理论)可以帮助人们挖掘和开发自己的创造潜能,提高
2、创新意识,使每个人都有可能成为解决问题的行家里手。56关于加强创新方法工作的若干意见 国科发财2008197号 指导思想:加强创新方法工作要在中国特色社会主义理论体系指导下,深入贯彻落实科学发展观,紧密围绕自主创新战略和建设创新型国家的重大需求。原则:坚持政府引导、多方参与,试点先行、稳步推进,立足国情、注重实效。重点群体:面向企业、科研机构、教育系统。重点工作:大力推进科学思维、科学方法、科学工具的发展。 本书适用人群及使用方法本书适用人群:对发明创新感兴趣或希望从事这方面工作的广大读者。本书使用方法:读者可先从头到尾浏览本书,在标注的难点处可直接跳过,回头再看。跟随本书,由浅入深地学习解决
3、实例。为了便于TRIZ法的传播,配套制作了本PPT,对本书的核心内容进行了概括,读者可根据自己的需要进行修改,将其作为演讲的辅助材料。7本书内容精华摘要TRIZ法理论的来源8世界专利及技术信息解决问题过程的发现自然科学知识TRIZ法理论概念:资源的发现描述发明级别划分技术进化模式理想化工具及模型技术系统中的矛盾39个通用工程参数40条发明创新原理物场分析模型76个标准解效应知识库ARIZ算法本书内容精华摘要TRIZ法理论的基本体系结构9本书内容精华摘要级别创新程度比例知识来源试错法求解的试错数量1简单的解32%个人知识102少量的改进45%个人部门知识1003根本性的改进 18%行业内的知识1
4、0004全新的概念4%跨行业跨学科的知识100005新发现造成的发明1%所有已知的知识或新知识10000010发明问题创造的等级划分本书内容精华摘要TRIZ法问题解决流程11本书内容精华摘要TRIZ法技术与产品进化规律12TRIZ法解决矛盾的流程13本书内容精华摘要物理矛盾空间分离时间分离条件分离整体与部分分离技术矛盾39个通用工程参数,40条发明创新原理14本书内容精华摘要物质-场模型分析所有技术系统的作用是实现某种功能,所有的系统都可分解为由两个物质(S1,S2)和一个场(F)三个基本元件组成15本书内容精华摘要物质场模型工作流程16本书内容精华摘要ARIZ算法流程17本书内容精华摘要分章
5、节详细介绍第1章 TRIZ法基本思想和体系第2章 专利分级与系统进化S曲线第3章 技术系统进化及其模式分析第4章 物理矛盾与技术矛盾解决原理第5章 物质-场模型分析第6章 ARIZ算法简介第7章 TRIZ法的产生和发展18第1章 TRIZ法基本思想和体系“TRIZ”一词是俄文“发明问题解决理论”的首字母缩写,英文名称为Theory of Inventive Problem Solving。一整套体系化的、实用的发明问题解决方法。TRIZ法理论基本思想为:大量发明创造所包含的基本问题和矛盾是相同的,只是技术领域不同而已,将先前发明所涉及的有关知识进行提炼和重新组织,形成一种系统化的理论知识,可以
6、用来指导后来者的发明创造、创新和开发。19TRIZ法理论的来源20世界专利及技术信息解决问题过程的发现自然科学知识TRIZ法理论概念:资源的发现描述发明级别划分技术进化模式理想化工具及模型技术系统中的矛盾39个通用工程参数40条发明创新原理物场分析模型76个标准解效应知识库ARIZ算法本书内容精华摘要TRIZ法的特征TRIZ法是一种基于知识的方法TRIZ法是面向人的方法,而不是面向机器的TRIZ法是系统化的方法TRIZ法是发明问题解决理论21TRIZ法理论的基本体系结构22本书内容精华摘要第1章 TRIZ法基本思想和体系TRIZ法问题分析工具矛盾冲突分析“物质-场”分析 ARIZ算法需求功能分
7、析基于知识的问题解决工具40条发明创新原理 76个标准解效应知识库23TRIZ法问题解决流程24本书内容精华摘要第1章 TRIZ法基本思想和体系(一)TRIZ法中的科学思想和思维矛盾对立与统一矛盾是普遍存在的。矛盾对立统一是辩证看待矛盾的科学观点。矛盾的解决是推动系统进化的唯一途径。25第1章 TRIZ法基本思想和体系(二)TRIZ法中的科学思想和思维系统论系统相对环境独立,与环境有一定的边界,保持稳定。系统得到输入量,经过处理,向外输出输出量。系统内部有功能组元和物理组元,物理组元是功能组元的载体,组元间网络状的联系和互动构成复杂而有序的系统,以达到最终有目的的改变输入量的目标。系统与环境之
8、间有互动,系统则有自适应性来维持系统自身的稳定。26第1章 TRIZ法基本思想和体系(三)TRIZ法中的科学思想和思维逻辑三法比较分类法归纳法分析法27第2章 专利分级与系统进化S曲线发明创造的等级划分28级别创新程度比例知识来源试错法求解的试错数量1简单的解32%个人知识102少量的改进45%个人部门知识1003根本性的改进18%行业内的知识10004全新的概念4%跨行业跨学科的知识100005新发现造成的发明1%所有已知的知识或新知识100000第二章 专利分级与系统进化S曲线技术系统所有实现某个功能的事物可称为技术系统。一个技术系统可以包含一个或多个执行自身功能的子系统。子系统又可以分为
9、更小的子系统,一直到分解为由元件和操作构成。一个整体技术系统,由于研究的需要也可以视为更大环境下的子系统,系统的更高级系统称为超系统。29第2章 专利分级与系统进化S曲线技术系统进化S曲线30技术成熟度与时间的关系第2章 专利分级与系统进化S曲线技术产品进化S曲线31第2章 专利分级与系统进化S曲线技术系统进化S曲线族32第2章 专利分级与系统进化S曲线例:计算技术及其器件的发展第一轮S曲线,使用珠算,十进制占统治地位。第二轮S曲线,使用计算器。第三轮S曲线 使用计算机 进入二进制时代33第2章 专利分级与系统进化S曲线概念区别:技术进化S曲线&产品进化S曲线产品有退出期,技术只有成熟没有消亡
10、。34第2章 专利分级与系统进化S曲线技术进化S曲线的运用确定产品所处生命周期的阶段指导企业研发方向,研发策略预测未来市场和产品,提前进行战略布局案例:人人网的发展35第2章 专利分级与系统进化S曲线系统进化多维S曲线36系统进化多维S曲线例子:远距离信息的传递37多维S曲线的运用企业战略的选择技术方向的选择专利的布局消费者习惯的培养38第3章 技术系统进化及其模式分析技术系统进化模式技术系统进化有其自身固有的模式,充分理解和认识这些模式,能够使设计人员尽快发现新的核心技术,提升关键技术,使今天设计明天的产品变为可能。39技术系统进化八大模式模式一 技术系统的生命周期模式二 增加理想化水平模式
11、三 系统不均衡发展导致矛盾出现模式四 增加动态性和可控性模式五 技术集成以增加系统功能模式六 系统元件的匹配与不匹配模式七 系统由宏观向微观进化模式八 提高自动化程度和智能化程度40模式一 技术系统的生命周期技术系统的生命周期为产生、成长和成熟三个阶段,而相应的产品的生命周期为产生、成长、成熟和退出四个阶段,统称为S曲线。主要技术变化,则S曲线发展核心技术变化,则进入新一轮S曲线。41模式二 增加理想化水平理想化定义一个技术系统,从某一起点向最终结果进化,是一个逐步理想化过程。理想化解决问题流程对经验事物进行抽象设立理想模型模拟其实验过程寻找解决问题方法考察、评估解决效果。理想化是真实物体存在
12、的一种极限状态,只能够无限的接近但是不能达到。42模式二 增加理想化水平理想化分类:局部理想化,全局理想化。局部理想化:对于选定的原理,通过不同的实现方法使其理想化。全局理想化:对同一功能,通过选择不同的原理使之理想化。43局部理想化的四个模式加强:通过参数优化、采用更高级的材料、引入附加调节装置等加强有用功能的作用。降低:通过对有害功能的补偿,减少或消除损失和浪费,采用更加便宜的材料、标准零部件等。通用化:采用多功能技术增加有用功能的个数。专用化:突出功能的主次。44全局理想化的三个模式取消子功能。 在不影响主要功能的前提下,去掉中性的及辅助的功能。取消子系统。 如果采用某种可用资源后可省掉
13、辅助子系统,一般可降低系统成本。改变原理。 改变已有系统的工作原理,可简化系统或使过程更为简便。例子:大块物体的移动(详情见本书)45理想化程度评价理想解具有自身的特点:消除原有系统的缺点;保留并发展原有系统的优点;不导致系统的复杂化;不导入新的缺点。46有害功能有用功能)理想化(Ideality理想化法则法则1:去除辅助功能法则2:去除一些元件法则3:识别自服务法则4:替换零部件法则5:改变操作原理法则6:利用资源47理想化实现步骤第一步:描述需要改进的专门技术系统的现有性能;第二步:描述某个性能的理想化设想;第三步:根据个人经验和理想化设想从上述已抽象出来的六种理想化法则中选定几种法则;第
14、四步:把第三步选定的法则具体化到专门具体的技术系统,并根据理想化的四个特性来判定其解的有效性。48理想化实现案例跳高比赛49不同跳高姿势与相应世界纪录模式三 系统不均衡发展导致矛盾出现一个完整的技术系统应由动力装置、传输装置、执行装置和控制装置四个部分组成。任何一个组成部分的薄弱环节将使整个系统性能的提高受到限制。例子:自行车;短板理论50模式四 增加动态性和可控性提高柔性模式柔性子模式的进化过程:刚体单铰链多铰链柔性体液体、气体场。提高可移动性模式提高可控性模式51 模式五:技术集成以增加系统功能摩尔定理集成电路的发展组合音响将收音机、磁带机、VCD集成为一个多功能系统3G手机将视频、音频、
15、通信、上网等多功能集中一体52模式六 系统元件的匹配与不匹配系统元件可采用匹配也可不匹配来改善系统功能,消除负面效应。匹配:系统中的主要元件应有相同的工作寿命,从而得到最大的经济效益。不匹配:为了避免关键零部件的损坏,常常设置一些薄弱环节,如电气装置中的保险装置。53现代最常见的技术系统进化模式模式七 系统由宏观向微观进化模式八 提高自动化程度和智能化程度54第4章 物理矛盾与技术矛盾解决原理矛盾的概念技术系统进化过程就是不断解决系统所存在矛盾的过程。55矛盾的分类56物理矛盾物理矛盾定义:指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有某种特性,但该特性出现的同时会产生与此相反的不利或有害的后果。
16、物理矛盾的表现:系统中有害性能降低的同时导致该系统中有用性能的降低系统中有用性能增强的同时导致该系统中有害性能的增强57常见的物理矛盾类别物理矛盾几何类长与短圆与非圆对称与非对称锋利与钝平行与交叉窄与宽厚与薄水平与垂直材料类多与少密度大与小热导率高与低温度高与低能量类时间长与短黏度高与低功率大与小摩擦因数大与小功能类喷射与堵塞运动与静止推与拉强与弱冷与热软与硬快与慢成本高与低58物理矛盾解决方法空间分离:将矛盾双方分离在不同的空间,以降低解决问题的难度。时间分离:将矛盾双方分离在不同的时间,以降低解决问题的难度。条件分离:将矛盾双方在不同的条件下分离,以降低解决问题的难度。整体与部分分离:将矛
17、盾双方在不同的层次分离,以降低解决问题的难度。5960 物理矛盾解决案例-交通问题交通问题1,在十字路口,汽车必须很快通过,又必须等待不通过,构成物理矛盾。 时间分离原理时间分离原理:设置红绿灯。 空间分离原理空间分离原理:建立交桥。交通问题2:在快车道上要建公交汽车停车站,但停车站影响交通,不要建停车站。 整体和部分分离原理整体和部分分离原理:在快车道上以部分占用慢车道的方式建弧形公交停车港湾。交通问题3,道路上应有较多的汽车,但汽车太多交通阻塞。 基于条件的分离原理基于条件的分离原理:规定单号车单日上街,双号车双日上街。物理矛盾解决案例土地爷的哲学一个欧洲鞋业公司遇到的难题燃灶燃气输入控制
18、(详情可见书中对应章节)61技术矛盾技术矛盾表现在一个子系统中引入一种有用功能后,会导致另一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;一种有害功能会导致另一子系统有用功能的削弱;有用功能的加强或有害功能的削弱使另一子系统或系统变得复杂。62分离原理与发明原理关系4个分离原理与40个发明创新原理的对应表63分离原理发明创新原理序号空间分离1、2、3、4、7、13、17、24、26、30时间分离9、10、11、15、16、18、19、20、21、29、34、37整体与部分分离12、28、31、32、35、36、38、39、40基于条件的分离1、7、25、27、5、22、23、6、8、1
19、4、25、35、13TRIZ技术矛盾及其矩阵64技术系统矛盾解决步骤步骤一 分析问题,发现矛盾。步骤二 根据TRIZ,表述矛盾。 采取某项措施时,矛盾对中的一个参数变优, 另一个参数变劣。步骤三 对照工具,得出解法。 在矩阵表中寻找该矛盾对的解决办法。步骤四 针对问题,构思设计。 回到具体技术系统,解决具体问题。6566技术矛盾案例1开启果壳 分析:取杏仁时必须去壳,现用锤砸或用机械方式压碎。制造性能好但产品的形状不好。查39个通用工程参数,得出32(制造性能)和12(形状)之间有技术矛盾。TRIZ法求解:查3939 矛盾矩阵,得出可用的发明创新原理为1(分割),28(机械系统的替代),13(
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