TRIZ创新理论的技术进化法则课件.pptx

1、TRIZ（萃智）理论创新创新8大法则大法则2012.7什么是创新什么是创新创造学中的一些基本术语创造学中的一些基本术语 创造和创新创造和创新（1）创造的定义：）创造的定义：创造主体综合各方面的信息，形成一定目标，进而控创造主体综合各方面的信息，形成一定目标，进而控制和调节客体，产生前所未有的新成果的活动过程。制和调节客体，产生前所未有的新成果的活动过程。（2）创新的定义）创新的定义:运用知识或相关信息创造和引进某种有用的新运用知识或相关信息创造和引进某种有用的新事物的过程，界于技术和经济两个领域之间事物的过程，界于技术和经济两个领域之间创造创造创造创造创新创新创新创新创新创新 创造创造创造创造

2、即即创新创新创造创造 创新创新 创造和创新的关系：创造和创新的关系：等同说等同说本质不同说本质不同说两种包含说两种包含说交叉说交叉说创新创新酝酿酝酿创新创新成熟成熟创新创新成长成长创新创新突破突破创新创新衰退衰退 动态交叉说模型动态交叉说模型浩瀚的创造大海浩瀚的创造大海科学发现和技术发明科学发现和技术发明科学发现：科学发现：探索尚未被人们发现各种事物的现象和规律，揭示事物的客观存在（如牛顿定律）技术发明：技术发明：利用自然科学的规律，在技术领域创造产生具有新颖性、独创性和实用性的技术成果，并能够获得专利权 技术创新在科技活动过程中的作用：技术创新是科技活动过程中的一个技术创新在科技活动过程中的

3、作用：技术创新是科技活动过程中的一个特殊阶段，是技术与经济之间的中介环节，是企业对发明成果进行开发特殊阶段，是技术与经济之间的中介环节，是企业对发明成果进行开发并最后通过销售而创造超额利润的过程。并最后通过销售而创造超额利润的过程。 科技领域 技术领域技术经济领域社会经济领域科学发现科学发现技术创新技术创新技术发明技术发明批量生产批量生产技术扩散技术扩散技术创新技术创新产品创新和工艺创新产品创新和工艺创新o产品创新产品创新n指在技术变化基础上的产品商业化。产品创新过程是一个提出新概念、设计新指在技术变化基础上的产品商业化。产品创新过程是一个提出新概念、设计新方案、生产和销售新产品的过程。产品创

4、新侧重于劳动对象。方案、生产和销售新产品的过程。产品创新侧重于劳动对象。o工艺创新工艺创新n是指商品生产技术上的重大变革。包括新工艺、新设备及新的经营管理和组织是指商品生产技术上的重大变革。包括新工艺、新设备及新的经营管理和组织方法的创新。方法的创新。n工艺创新侧重于劳动手段和相应的组织管理方法。工艺创新侧重于劳动手段和相应的组织管理方法。n产品创新和工艺创新相辅相成，为创名牌实现超额利润服务。产品创新和工艺创新相辅相成，为创名牌实现超额利润服务。o原材料创新原材料创新n发现现有原材料的替代品，寻找半成品的新来源发现现有原材料的替代品，寻找半成品的新来源o市场创新市场创新n发掘现有产品的新市场

5、，寻找新产品的潜在市场。发掘现有产品的新市场，寻找新产品的潜在市场。创新的级别级别创新的程度百分比%知识来源参考解的数目例子1简单改进简单改进32个人的知识10使用隔热层减少热量损失2发明技术矛盾发明技术矛盾解决方法解决方法45企业内的知识100折中法，如737发动机罩的不对称设计3发明物理矛盾发明物理矛盾解决方法解决方法18行业内的知识1 000如鼠标、圆珠笔4突破性解决方突破性解决方法的新技术法的新技术4行业外的知识100 000如内燃机、集成电路5新现象的发现新现象的发现1全社会的知识1000 000飞机、蒸汽机、PCo对于等级1，TRIZ认为这不是创新o对于等级5，TRIZ认为旧有系统

6、在彻底失去作用前，在原系统上的改进的代价相对较低，所以发明在原有基础上改进是更好的策略革革新新创创新新TRIZ理论简介理论简介TRIZ理论理论oThe Theory of Inventive Problem Solving，1946年由年由G.S.Altshuller创立创立o研究人类进行发明创造、解决技术研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法难题过程中所遵循的科学原理和法则则o俄文俄文技术系统技术系统/ /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

7、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创新创新原理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、.技技 术术 系系 统统进进 化化 法法 则则功能分析功能分析矛盾分析矛盾分析物场模型物场模型资源分析资源分析物理

8、矛盾物理矛盾分离方法分离方法技术矛盾技术矛盾创新原理创新原理科学原理科学原理知识库知识库发明问题发明问题标准解法标准解法产品创新产品创新TRIZ理论来源理论来源专利分析专利分析2, 500,000500,000TRIZ工具工具3939矛盾矩阵矛盾矩阵40个创新原理个创新原理技术系统技术系统/过程分析、问题定义过程分析、问题定义技术系统进化法则技术系统进化法则发明专利库发明专利库迄今为止，迄今为止，TRIZ已分已分析了析了9,000,000专利专利有代表性的有代表性的实用专利实用专利20%技术系统的进化技术系统的进化技术系统o技术系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能，简称

9、为系统。o子系统本身也是系统，事由元件和操作构成的o系统的更高级系统成为超系统，超系统是系统运行的环境技术系统的构成关系o技术系统的构成可用下图表示技术系统实例：汽车o汽车作为一个技术系统，轮胎、发动机、方向盘等是汽车的子系统。o而每辆汽车都是整个交通系统的组成部分，因此对于汽车而言，交通系统就是汽车的超系统技术系统实例：电冰箱o电冰箱这一技术系统，压缩机、散热板、拉门等是电冰箱的子系统o而电冰箱所处的环境，如房间，就可以称为电冰箱这一技术系统的超系统。技术系统的进化o技术系统进化就是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程。o对于一个具体的技术系统来说，对其子系统或元件进行不断改进，以提高

10、整个系统的性能，就是技术系统的进化过程技术系统的进化实例电视机黑白黑白彩色彩色技术系统的进化实例船木船木船轮船轮船技术系统的进化实例加工方式手工操作手工操作机械自动化机械自动化技术系统的进化：S曲线o任何一种产品、工艺或技术都在随着时间向着更高级的防线发展和进化o并且他们的进化过程都会经历相同的几个阶段技术系统的进化：S曲线o每个技术系统的进化一般都要经历如S-曲线所示的四个阶段:o婴儿期、成长期、成熟期、衰退期oS-曲线描述了技术系统完整的生命周期。其横轴表示时间，纵轴表示系统的性能参数o如：在飞机这一技术系统中，飞机的速度、安全性等都是其重要的性能参数。婴儿期o新的技术系统刚刚诞生o功能少

11、，性能差o专利级别高o预期收益差o资源投入少成长期o主要问题得到解决，功能，性能很大提高o专利数量增加，但级别开始下降o市场潜力和价值得到认可o大量资源投入成熟期o功能日趋完善，性能达到最高o大量专利，但级别较低o收益稳定，可预见性强o已完成量资源投入，持续的投入并不能是系统快速的改进。衰退期o功能和性能已发展到极限o即将为新的系统取代o市场进入恶性价格竞争o资源投入与收益不成比例技术系统的进化法则技术系统的进化法则法则一：完备性法则o要实现某项功能，一个完整的技术系统必须包含以下四个部件:n动力装置、传输装置、执行装置和控制装置A.系统如果缺少其中的任一部件，就不能成为一个完整的技术系统系统

12、如果缺少其中的任一部件，就不能成为一个完整的技术系统B.如果系统中的任意部件失效，整个技术系统也无法如果系统中的任意部件失效，整个技术系统也无法“幸存幸存”法则一：完备性法则o完备性法则有助于确定实现所需技术功能的方法并节约资源o利用它可以对效率低下的技术系统进行简化法则一：完备性法则实例刷牙o完成“清洁牙齿”这一功能的技术系统由四部分组成：法则一：完备性法则帆船o完成”运输货物“这一功能的技术系统由四部分组成。法则二：能量传递法则oA.技术系统要实现其功能，必须保证能量能够从能量源流向技术系统的所有元件 如果技术系统中的某个元件不接收能量，它就不能发挥作用，那么整个技术系统就不能执行其有用功

13、能，或者有用功能的作用不足法则二：能量传递法则收音机o收音机在金属屏蔽的环境（如汽车）中就不能正常收听高质量广播。o尽管收音机内各子系统都正常工作，但电台传导的能量源（作为系统的组成部分）受阻，使整个系统不能正常工作o在汽车外加一天线，问题就解决了法则二：能量传递法则oB.技术系统的进化应该沿着能量流动路径缩短的方向发展，以减少能量损失法则二：能量传递法则手摇绞肉机o用刀片旋转运动替代刀的垂直运动，能量传递路径缩短，能量算是减少，同时提高了效率o掌握了”能量传递法则“，有助于我们减少技术系统的能量损失，保证其在特定阶段提供最大效率法则三：动态性法则o技术系统的进化应该沿着结构柔性、可移动性、可

14、控性增加的方向发展，以适应环境状况或执行方式的变化o掌握了”动态性法则“，有助于提高技术系统的高度适应性法则三：动态性法则oA.提高柔性法则n提高系统柔性的进化过程如下：法则三：动态性法则散热工具扇子扇子折扇折扇电风扇电风扇空调空调法则三：动态性法则门锁挂锁挂锁链条锁链条锁电子锁电子锁指纹锁指纹锁法则三：动态性法则oB.提高可移动性法则n技术系统的进化应该沿着系统整体可移动性增强的方向发展法则三：动态性法则o清扫工具o座椅扫帚扫帚吸尘器吸尘器遥控清扫机遥控清扫机座椅座椅转椅转椅滚轮椅滚轮椅法则三：动态性法则oC.提高可控性法则n控制装置是一个完整的技术系统必不可少的一部分。n技术系统的进化将沿

15、着系统内部各部件的可控性增加的方向发展o提高可控性的进程法则三：动态性法则照相机手动调焦手动调焦通过按钮通过按钮调焦调焦感应光线感应光线调焦调焦自动调焦自动调焦法则三：动态性法则路灯直接控制：每直接控制：每个路灯都有开个路灯都有开关，有专人负关，有专人负责定时开闭责定时开闭间接控制：间接控制：用总电闸用总电闸控制整条控制整条线路的路线路的路灯灯引入反馈引入反馈控制：通控制：通过感应光过感应光亮度，控亮度，控制路灯的制路灯的开闭开闭自我控制：自我控制：通过感应通过感应光亮度，光亮度，根据环境根据环境明暗自动明暗自动开闭并调开闭并调节亮度节亮度法则四：提高理想度法则o最理想的技术系统：作为物理实体

16、它并不存在，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有必要的功能o例如：最理想的制动系统应该不占用任何空间，不需要能量和资金，不传递有害功能，但是却能够在任何需要的时间和场合实现其制动功能法则四：提高理想度法则o提高理想度法则是指：nA.技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的方向进化nB.提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向法则四：提高理想度法则o第一部手机：1973年诞生，重800克，功能，仅电话通信o现代手机：仅重数十克；功能超过100种，包括通话、闹钟、SMS、游戏、MP3、上网、照相机、录像法则四：提高理想度法则o第一台计算机：重数吨，功能：计算o现代计算机：重1000克

17、；功能：上千种，包括绘图、通信、多媒体法则五：子系统不均衡进化法则o每个技术系统都由多个实现不同功能的子系统组成。o子系统不均衡进化法则是指：nA.任何技术系统所包含的各子系统都不是同步，均衡进化的，每个子系统都是沿着自己的S-曲线向前发展nB.这种不均衡的进化经常导致子系统之间的矛盾出现nC.整个技术系统的进化速度取决于系统发展最慢的子系统的进化速度o掌握该法则，可以帮助人们及时发现并改进最不理想的子系统法则五：子系统不均衡进化法则自行车o早在十九世纪中期，自行车还没有链条传动系统，脚蹬早在十九世纪中期，自行车还没有链条传动系统，脚蹬直接安装在前轮轴上，此时，自行车的速度与前轮直径直接安装在

18、前轮轴上，此时，自行车的速度与前轮直径成正比。成正比。o因此为了提高速度，人们采用增加前轮直径的方法。但因此为了提高速度，人们采用增加前轮直径的方法。但是一味的增加前轮直径，会使前后轮尺寸相差太大，从是一味的增加前轮直径，会使前后轮尺寸相差太大，从而导致自行车在前进中的稳定性差，很容易摔倒。而导致自行车在前进中的稳定性差，很容易摔倒。o后来，人们开始研究自行车的传动系统，在自行车上装后来，人们开始研究自行车的传动系统，在自行车上装上了链条和齿轮，用后轮的转动来推动车子的前进，且上了链条和齿轮，用后轮的转动来推动车子的前进，且前后轮大小相同，以保持自行车的平衡和稳定前后轮大小相同，以保持自行车的

19、平衡和稳定法则六：向超系统进化法则A.技术系统的进化是沿着从单系统双系统多系统的方向发展法则六：向超系统进化法则o瑞士军刀o牙刷刷头的进化 单头双头多头法则六：向超系统进化法则A.技术系统进化到极限时，它实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转椅至超系统，作为超系统的一部分。在该子系统的功能得到增强改进的同时，也简化了原有的技术系统。法则六：向超系统进化法则实例：空中加油机实例：空中加油机长距离飞行时，飞机需要在飞行中加油。最初最初：燃油箱是飞机的一个子系统；进化后进化后：燃油箱脱离了飞机，进化至超系统，以空中加油机的形式给飞机加油。飞机系统简化，不必再携带数百吨的燃油法则七：向微观级进化法则o

20、A.技术系统的进化是沿着减小其元件尺寸的方向发展的o即，元件从最初的尺寸向原子，基本粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的功能法则七：向微观级进化法则o实例：电子元件的进化真空管真空管电子管电子管晶体管晶体管法则七：向微观级进化法则o实例：播放器的进化录音机录音机随身听随身听便携便携CD机机MP3耳环播放机耳环播放机法则八：协调性法则o技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展o即，系统的各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能o这也是整个技术系统能发挥其功能的必要条件法则八：协调性法则oA.结构上的协调n实例：积木玩具的进化n早期：只能磊，搭的积木n现代：可自由组合的玩具，随意插合成不同的形状法则八：协调性法则oB.各性能参数的协调n实例：网球拍n网球拍重量与力量的协调：较轻的球拍更灵活，较重的球拍能产生更大挥拍力量，因此需要考虑两个性能参数的协调。n将球拍整体重量降低，提高灵活性，同时增加球拍头部的重量，保证挥拍的力量法则八：协调性法则o工作节奏、频率上的协调o实例：混凝土浇注o建筑工人在混凝土浇筑施工中，为了提高质量，总是一面灌混粘土，一面用振荡器进行震荡，使混凝土由于震荡的作用而变得更紧密、更结实预测一下：未来的键盘o普通键盘可折叠键盘柔性键盘液晶键盘虚拟机光键盘 ?o请用不同的进化法则来预测未来键盘将会是什么样子的。