技术创新方法与TRIZ理论第三部分课件.ppt
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- 技术创新 方法 TRIZ 理论 第三 部分 课件
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1、、方法二方法二:引入新的物质:引入新的物质S2F1S1S3S2F1S1凿子凿子岩石岩石锤子锤子人力人力、方法三方法三:引入新的场和物质:引入新的场和物质S2F1S1F1S1S3S2F2岩石岩石锤子锤子人力人力人力人力人力人力凿子凿子、S3S1F1S2F1S1S2S1F2S3S1F2岩石岩石石头石头人力人力风钻风钻机械场机械场电动场电动场锤子锤子方法四六:方法四六:5物质场分析标准解的问题类型物质场分析标准解的问题类型除了测量问题之外,物质场分析标准解可分成四类除了测量问题之外,物质场分析标准解可分成四类 1)1)通过完善一个不完整的物质通过完善一个不完整的物质-场模型解决问题。场模型解决问题。
2、2)2)通过修改一个或多个现有的物质或场解决问题。通过修改一个或多个现有的物质或场解决问题。3)3)通过增加新的物质、场或者它的组合解决问题通过增加新的物质、场或者它的组合解决问题 4)4)通过把它转换到更高或更低的水平解决问题。通过把它转换到更高或更低的水平解决问题。6195019601970198019902000 解决发明问题解决发明问题TRIZ软件软件(CAI)19401961首次出版书籍首次出版书籍如何学会发明如何学会发明1959正式提出正式提出 ARIZ1946识别专利识别专利定义发明等级定义发明等级1956首次发表文章首次发表文章“发明创造心理学发明创造心理学”和技术进化理论和技
3、术进化理论1969提出提出专利评价体系专利评价体系1993TRIZ传到美国传到美国并走向世界并走向世界1977物物-场分析场分析效应知识库效应知识库90年代初年代初第二代程序软件第二代程序软件198576个标准解个标准解ARIZ-851980第一个第一个TRIZ软件问世软件问世21世纪初出现世纪初出现效应知识库等效应知识库等 第三代软件第三代软件1989成立俄罗斯成立俄罗斯 TR I Z协会协会1995完成增强型完成增强型 AR I ZTRIZ发展历程发展历程19794个分离原理个分离原理7标准解系统的由来标准解系统的由来 阿奇舒勒(阿奇舒勒(Altshuller)发现的规律:)发现的规律:如
4、果问题的物场模型是一样的,那么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。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(只有五大品功能的模型类型并不多(只有五大类类76个)如果将其归纳总结,形成标个)如果将其归纳总结,形成标准解,就能高效地为创新服务准解,就能高效地为创新服务七、物场模型的七、物场模型的76个标准解个标准解、”TRIZ标准标准”一词,是对有非常一词,是对有非常相似的问题模型相似的问题模型的解决的解决有通用的有通用的“诀窍,诀窍,”
5、标准解标准解“实质是对问题分析与转换的规则,实质是对问题分析与转换的规则,目的目的是克是克服或避开技术矛盾和物理矛盾,而标准解已不存在矛盾。服或避开技术矛盾和物理矛盾,而标准解已不存在矛盾。运用具有约束条件的标准化问题模型,解决运用具有约束条件的标准化问题模型,解决TRIZ中的中的矛盾并获得矛盾并获得高级的发明解高级的发明解9标准解系统的由来标准解系统的由来、某一类技术问题某一类技术问题问题模型问题模型解决方案模型解决方案模型?技术问题技术问题 1解决方案解决方案 1技术问题技术问题 2解决方案解决方案 2S1S2FS1S2F技术问题物场模型技术问题物场模型解决方案物场模型解决方案物场模型(发
6、明、专利)(发明、专利)发明家发明家10发明问题发明问题76个标准解系统构成个标准解系统构成第一级基本物场模型的标准解系统第一级基本物场模型的标准解系统 131.1构建完整的物场模型构建完整的物场模型81.2消除或中和有害作用,构建完善的物场模型消除或中和有害作用,构建完善的物场模型 5第二级第二级 强化物场模型的标准解系统强化物场模型的标准解系统 23 2.1向复合物场模型转换向复合物场模型转换 2 2.2 增强物场模型增强物场模型 6 2.3利用频率协调增强物场模型利用频率协调增强物场模型 3 2.4引入磁性附加物增强物场模型引入磁性附加物增强物场模型 12第三级向双、多、超系统或微观级系
7、统转换的标准解系统第三级向双、多、超系统或微观级系统转换的标准解系统 6 3.1向双系统或多系统转换向双系统或多系统转换 5 3.2向微观级系统转换向微观级系统转换 111发明问题发明问题76个标准解系统构成个标准解系统构成第四级第四级 测量与检测的标准解系统测量与检测的标准解系统 17 4.1利用间接的方法利用间接的方法3 4.2构建基本完整的和复合的测量物场模型构建基本完整的和复合的测量物场模型 4 4.3增强测量物场模型增强测量物场模型3 4.4向测量的铁磁场模型转换向测量的铁磁场模型转换5 4.5测量系统的进化方向测量系统的进化方向2 第五级简化与改善策略标准解第五级简化与改善策略标准
8、解 175.1引入物质引入物质 45.2引入场引入场 35.3利用相变利用相变 55.4利用物理效应或自然现象利用物理效应或自然现象 25.5产生物质粒子的更高或更低形式产生物质粒子的更高或更低形式 3 合合 计计 7612标准解的基本特征标准解的基本特征 标准解和技术系统的标准解和技术系统的进化法则进化法则紧密相联系。紧密相联系。不仅包含了不仅包含了发明原理发明原理,且包含了,且包含了物理、化学物理、化学和几何效应。和几何效应。标准解中的发明原理和多种效应形成连续的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发明原理和效应的有效作
9、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的物理矛盾,致使发明问题的求解更趋于最最终理想解。终理想解。13195019601970198019902000 解决发明问题解决发明问题TRIZ软件软件(CAI)19401961首次出版书籍首次出版书籍如何学会发明如何学会发明1959正式提出正式提出 ARIZ1946识别专利识别专利定义发明等级定义发明等级1956首次发表文章首次发表文章“发明创造心理学发明创造心理学”和技术进化理论和技术进化理论1969提出提出专利评价体系专利评价体系1993TRIZ传到美国传到美国并走向世界并走向世界1977物物-场分析场分析效应知识库效应知识库90年代
10、初年代初第二代程序软件第二代程序软件198576个标准解个标准解ARIZ-851980第一个第一个TRIZ软件问世软件问世21世纪初出现世纪初出现效应知识库等效应知识库等 第三代软件第三代软件1989成立俄罗斯成立俄罗斯 TR I Z协会协会1995完成增强型完成增强型 AR I ZTRIZ发展历程发展历程19794个分离原理个分离原理14八、效应知识库的作用八、效应知识库的作用 在在TRIZ效应知识库效应知识库中收集了物理、化学和中收集了物理、化学和几何学等多学科、多领域的各种知识、专几何学等多学科、多领域的各种知识、专利信息和科学原理等,能够帮助研发人员利信息和科学原理等,能够帮助研发人员
11、打破专业知识的局限,开拓视野,在综合打破专业知识的局限,开拓视野,在综合分析和利用各类专业技术知识的基础上,分析和利用各类专业技术知识的基础上,提出可行的解决方案。它提出可行的解决方案。它是实施三级、四是实施三级、四级发明的主要途径。级发明的主要途径。15效应知识库效应知识库(物理效应和现象知识库物理效应和现象知识库)应用应用 应用应用TRIZ理论所以能消除矛盾,有赖于强大的效理论所以能消除矛盾,有赖于强大的效应知识库的支持。应知识库的支持。科学效应和现象是部件(或系统)功能突变的创科学效应和现象是部件(或系统)功能突变的创新源,隐藏在其背后的是科学原理。新源,隐藏在其背后的是科学原理。科学效
12、应和现象知识库涵盖了多学科领域的原理,科学效应和现象知识库涵盖了多学科领域的原理,包括物理、化学、几何等,应用包括物理、化学、几何等,应用“本体论本体论”并对并对自然科学及工程领域中事物之间纷繁复杂的关系自然科学及工程领域中事物之间纷繁复杂的关系实现全面的描述,借助于这些已有的关系和全新实现全面的描述,借助于这些已有的关系和全新技术和相关知识,可以大大加快创新进程。技术和相关知识,可以大大加快创新进程。16物理效应物理效应 需要实现的功能需要实现的功能物理现象、效应、方法物理现象、效应、方法1测量温度测量温度热膨胀和由此引起的固有振动频率的变化;热电现象;热膨胀和由此引起的固有振动频率的变化;
13、热电现象;光谱辐射;物质光学性能及电磁性能的变化;超越居里光谱辐射;物质光学性能及电磁性能的变化;超越居里点;霍普金森效应;巴克豪森效应;热辐射点;霍普金森效应;巴克豪森效应;热辐射 2降低温度降低温度传导;对流;辐射;相变;焦耳汤姆森效应;珀耳贴传导;对流;辐射;相变;焦耳汤姆森效应;珀耳贴效应;磁热效应;热电效应效应;磁热效应;热电效应3提高温度提高温度传导;对流;辐射;电磁感应;热电介质;热电子;电传导;对流;辐射;电磁感应;热电介质;热电子;电子发射(放电);材料吸收辐射;热电现象;物体的压子发射(放电);材料吸收辐射;热电现象;物体的压缩;核反应(原子核感应缩;核反应(原子核感应)4
14、稳定温度稳定温度相变(例如超越居里点);热绝缘相变(例如超越居里点);热绝缘 5探测物体的位置探测物体的位置和位移(检测物和位移(检测物体的工况和定位)体的工况和定位)引入容易检测的标识引入容易检测的标识变换外场(发光体)或形成自变换外场(发光体)或形成自场(铁磁体);光的反射和辐射;光电效应;相变(再场(铁磁体);光的反射和辐射;光电效应;相变(再成型);成型);X射线或放射性;放电;多普勒效应;干扰;射线或放射性;放电;多普勒效应;干扰;注:注:No:表示功能代码:表示功能代码17、需要实现的功能需要实现的功能物理现象、效应、方法物理现象、效应、方法6控制物体位移控制物体位移将物体连上有影
15、响的铁或磁铁;用能使带电或起电的物将物体连上有影响的铁或磁铁;用能使带电或起电的物体有影响的磁场;液体或气体传递的压力;机械振动;体有影响的磁场;液体或气体传递的压力;机械振动;惯性力;热膨胀;浮力;压电效应;马格纳斯效应惯性力;热膨胀;浮力;压电效应;马格纳斯效应7控制气体或液体控制气体或液体的运动的运动 毛细管现象;渗透;电渗透(电泳现象);汤姆森效应;毛细管现象;渗透;电渗透(电泳现象);汤姆森效应;伯努利效应;各种波的运动;离心力(惯性力);韦森伯努利效应;各种波的运动;离心力(惯性力);韦森堡效应;液体中充气;柯恩达效应堡效应;液体中充气;柯恩达效应 8控制悬浮体(粉控制悬浮体(粉尘
16、、烟、雾等)尘、烟、雾等)起电;电场;磁场;光压力;冷凝;声波;亚声波起电;电场;磁场;光压力;冷凝;声波;亚声波9充分搅拌(混合)充分搅拌(混合)混合物混合物形成溶液;超高音频;气穴现象;扩散;电场;用铁形成溶液;超高音频;气穴现象;扩散;电场;用铁磁材料结合的磁场;电泳现象;共振磁材料结合的磁场;电泳现象;共振10分解混合物分解混合物电和磁分离;在电场和磁场作用下,改变液体的密度;电和磁分离;在电场和磁场作用下,改变液体的密度;离心力(惯性力);相变;扩散;渗透离心力(惯性力);相变;扩散;渗透11物体位置的稳定物体位置的稳定(物体定位)(物体定位)电场和磁场;利用在电场和磁场的作用下固化
17、定位液态电场和磁场;利用在电场和磁场的作用下固化定位液态的物体;吸湿效应;往复运动;相变(再造型);熔炼;的物体;吸湿效应;往复运动;相变(再造型);熔炼;扩散熔炼;相变扩散熔炼;相变18、需要实现的功能需要实现的功能物理现象、效应、方法物理现象、效应、方法12感应力、控制力、感应力、控制力、(常规力)形成(常规力)形成高压力高压力 用铁磁材料形成有感应的磁场;相变;热膨胀;离心用铁磁材料形成有感应的磁场;相变;热膨胀;离心力(惯性力);通过改变磁场中的磁性液体和导电液体力(惯性力);通过改变磁场中的磁性液体和导电液体的密度来改变流体静力;超越炸药;电液压效应;光液的密度来改变流体静力;超越炸
18、药;电液压效应;光液压效应;渗透;吸附;扩散;马格纳斯效应压效应;渗透;吸附;扩散;马格纳斯效应 13改变摩擦力改变摩擦力约翰逊拉别克效应;辐射效应;约翰逊拉别克效应;辐射效应;现象;振现象;振动;利用铁磁颗粒产生磁场感应;相变;超流体;电渗动;利用铁磁颗粒产生磁场感应;相变;超流体;电渗透透14解体(分解)物解体(分解)物体体放电;电水效应;共振;超高音频;气穴现象;感应放电;电水效应;共振;超高音频;气穴现象;感应辐射;相变热膨胀;爆炸;辐射;相变热膨胀;爆炸;激光电离激光电离15积蓄机械能和热积蓄机械能和热能能弹性形变;飞轮;相变;流体静压;热电现象弹性形变;飞轮;相变;流体静压;热电现
19、象16传递(传输)能传递(传输)能量(机械能、热量(机械能、热能、辐射能和电能、辐射能和电能)能)形变;形变;效应;运动波,包括冲击波;导热效应;运动波,包括冲击波;导热性;对流;广反射(光导体);辐射感应;赛贝克效应;性;对流;广反射(光导体);辐射感应;赛贝克效应;电磁感应;超导体;一种能量形式转换成另一种便于传电磁感应;超导体;一种能量形式转换成另一种便于传输的能量形式;亚声波(亚音频);形状记忆效应输的能量形式;亚声波(亚音频);形状记忆效应 17可移动(可变)可移动(可变)的物体和固定的物体和固定(不可变)的物(不可变)的物体之间相互形成体之间相互形成作用作用 利用电磁场(运动的利用
20、电磁场(运动的“物体物体”向着向着“场场”的连接)的连接)(由物质耦合向场耦合过渡;应用液体流和气体流;形(由物质耦合向场耦合过渡;应用液体流和气体流;形状记忆效应状记忆效应 19、需要实现的功能需要实现的功能物理现象、效应、方法物理现象、效应、方法18测量物体尺寸测量物体尺寸测量固有振动频率;标记和读出磁性参数和电参数;全测量固有振动频率;标记和读出磁性参数和电参数;全息术摄影息术摄影19改变物体尺寸和改变物体尺寸和形式(形状)形式(形状)热膨胀;双金属结构;形变;磁电致伸缩(磁反压电热膨胀;双金属结构;形变;磁电致伸缩(磁反压电效应);压电效应;相变;形状记忆效应效应);压电效应;相变;形
21、状记忆效应20控制物体表面状控制物体表面状态和性质(形状态和性质(形状和特性)和特性)放电;光反射;电子发射(电辐射);波纹效应;辐射;放电;光反射;电子发射(电辐射);波纹效应;辐射;全息术摄影全息术摄影21表面改性(改变表面改性(改变表面特性)表面特性)摩擦力;吸附作用;扩散;包辛格效应;放电;机械振摩擦力;吸附作用;扩散;包辛格效应;放电;机械振动和声振动;照射(反辐射);冷作硬化(凝固作用);动和声振动;照射(反辐射);冷作硬化(凝固作用);热处理热处理22检测(控制)物检测(控制)物体容量(空间)体容量(空间)形状和特性形状和特性 引入转换外部电场(发光体)或形成与研究物体的形状引入
22、转换外部电场(发光体)或形成与研究物体的形状和特性有关的自场(铁磁体)的标识物;根据物体结构和特性有关的自场(铁磁体)的标识物;根据物体结构和特性的变化改变电阻率;光的吸收、反射、和折射;和特性的变化改变电阻率;光的吸收、反射、和折射;电光学和磁光现象;偏振光(极化的光)电光学和磁光现象;偏振光(极化的光)X射线和辐射射线和辐射线;电顺磁共振和核磁共振;磁弹性效应;超越居里点;线;电顺磁共振和核磁共振;磁弹性效应;超越居里点;霍普金森效应和巴克豪森效应;测量物体固有振动频率;霍普金森效应和巴克豪森效应;测量物体固有振动频率;超声波(超高音频);亚声波(亚音频);超声波(超高音频);亚声波(亚音
23、频);(Mossbauer)效应)效应;霍耳效应;全息术摄影;声发射霍耳效应;全息术摄影;声发射(声辐射)(声辐射)20、需要实现的功能需要实现的功能物理现象、效应、方法物理现象、效应、方法23改变物体容积性改变物体容积性质(空间特性)质(空间特性)(密度和浓度)(密度和浓度)在电场和磁场作用下改变液体性质(密度、粘度);引在电场和磁场作用下改变液体性质(密度、粘度);引入铁磁颗粒和磁场效应;热效应;相变;电场作用下的入铁磁颗粒和磁场效应;热效应;相变;电场作用下的电离效应;紫外线辐射;电离效应;紫外线辐射;X射线辐射;放射性辐射;扩散;射线辐射;放射性辐射;扩散;电场和磁场;包辛格效应;热电
24、效应;热磁效应;磁光电场和磁场;包辛格效应;热电效应;热磁效应;磁光效应(永磁光学效应);气穴现象;彩色照相效应;效应(永磁光学效应);气穴现象;彩色照相效应;内光效应;液体内光效应;液体充气充气(用气体、泡沫(用气体、泡沫“替代替代”液液体);高频辐射体);高频辐射 24形成要求的、稳形成要求的、稳定的物体结构定的物体结构 电波干涉(弹性波);衍射;驻波;波纹效应;电场和电波干涉(弹性波);衍射;驻波;波纹效应;电场和磁场;相变;机械振动和声振动;气穴现象磁场;相变;机械振动和声振动;气穴现象 25电场和磁场的显电场和磁场的显示示 渗透;物体带电(起电);放电;放电和压电效应;驻渗透;物体带
25、电(起电);放电;放电和压电效应;驻极体;电子发射;电光现象;霍普金森效应和巴克豪森极体;电子发射;电光现象;霍普金森效应和巴克豪森效应;霍耳效应;核磁共振;流体磁现象和磁光现象;效应;霍耳效应;核磁共振;流体磁现象和磁光现象;电致发光(电发光);铁磁性(铁磁)电致发光(电发光);铁磁性(铁磁)26显示辐射显示辐射光声学效应;热膨胀;光可范性效应(光可塑性光声学效应;热膨胀;光可范性效应(光可塑性效应);放电效应);放电27产生电磁辐射产生电磁辐射(Josephson)效应;感应辐射效应;隧)效应;感应辐射效应;隧道(道(tunnel)效应;发光;耿氏效应;契林柯夫效应;)效应;发光;耿氏效应
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