10.技术创新与TRIZ理论

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创新原理——技术矛盾
技术矛盾是两个参数之间的矛盾： 对参数 A 的改善，导致参数 B 的恶化
• 产品技术矛盾
– 改进产品或工艺流程的某一特性 时常常引起其它特性恶化
参数A
参数B
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实例：折叠椅
为了提高折叠椅的承受能力，
最简单的方法就是将其主要的支撑
部件加粗，但如此一来却增加了整 个系统的重量。
协调性法则：实例
性能参数之间不协调
结构不协调
1
动态性进化法则

技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、 可控制性增加的方向进化。
1. 提高柔性子法则 2. 提高可移动性子法则 3. 提高可控性子法则
2
1. 提高柔性子法则
刚体
有两种特性 的刚体
单铰链
多铰链
柔性体
场
气体
液体
粉末
3
实例：键盘
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提高可移动性子法则
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 运动对象的重量 静止对象的重量 运动对象的长度 静止对象的长度 运动对象的面积 静止对象的面积 运动对象的体积 静止对象的体积 速度 力 应力或压力 形状 对象的稳定性 强度 运动对象的作用时间 静止对象的作用时间 温度 照度 运动对象所需的能量 静止对象所需的能量 功率 能量的无效损耗 物质的无效损耗 信息的损失 时间的无效损耗 物质的量 可靠性 测量的精确性 制造精度 作用于对象的外部有害影响 对象产生的有害因素 可制造性 可操作性 可维修性 适应性或多功能性 对象的复杂性 检测的难度 自动化程度 生产率 2, 28, 13, 38 2, 17, 29, 4 8, 15, 29, 34 +
运动对象 静止对象运动对象静止对象运动对象 静止对象运动对象静止对象 的重量 的重量 的长度 的长度 的面积 的面积 的体积 的体积 速度 力 应力或压 力 形状 对象的稳 定性 强度
矛盾矩阵
运动对象静止对象 的作用时的作用时 间 间 温度 照度 运动对象静止对象 所需的能所需的能 量 量 功率 作用于对对象产生 能量的无 物质的无信息的损时间的无 测量的精 适应性或 对象的复检测的难自动化程 物质的量 可靠性 制造精度象的外部的有害因 可制造性可操作性可维修性 生产率 效损耗 效损耗 失 效损耗 确性 多功能性 杂性 度 度 有害影响 素 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 28, 35, 26, 18 30 22, 21, 18, 27 31 32 33 34 35 36 37 28, 29, 26, 32 38 39 01、分割原理 02、抽取原理 03、局部质量原理 04、增加不对称性原理 05、组合原理 06、多功能性原理 07、嵌套原理 08、重量补偿原理 09、预先反作用原理 10、预先作用原理 3, 28, 35, 37 10, 14, 35, 37 11、预补偿原理 12、等势原理 13、反向作用原理 14、曲率增加原理
三峡大坝五级船闸
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原理31：多孔材料

A、使物体多孔或添加多孔元素（嵌入其中或涂层）
B、如果已经是多孔的物体，则利用这些孔，引入有用的物质或 功能

焦炭
用药棉沾药水擦伤口
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四种工具：
创新原理——技术矛盾
分离方法——物理矛盾 标准解系统——标准问题 科学原理/效应库——
“How to…”


奶粉分装盒
临时交通灯的电杆
椿头分割为砂粒以分散受力
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原理3：局部质量

A、将均匀的物体结构或外部环境变成不均匀的 B、让物体的各部分执行不同的功能


C、使物体的各部分具有不同的功能
超声波钻孔机
婴儿勺
尘土过滤器 为降低温度，核心部分用导热材料，
外围部分用耐磨材料
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原理7：嵌套

A、把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物 体再嵌入第三个物体，依此类推

任何技术系统所包含的各个子系 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；
这种不均衡的进化常常导致子系 统之间出现矛盾；
后掠翼
三角翼 近现代


二战结束 整个技术系统的进化速度取决于 系统中发展最慢的子系统的进化 发动机功率进一步提高 速度；
一战期间 发动机功率提高，机翼面积减小
矛盾
折叠椅强度 折叠椅的重量
技术矛盾
强度 运动对象的重量
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39个通用技术参数
寻找“通用”技术参数的目的： 用来对技术系统中出现的技术矛盾进行分类；
来自于不同技术领域 的众多参数
归纳、总结
39个具有代表性的参数
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39个通用技术参数
01、运动对象的重量 02、静止对象的重量 03、运动对象的长度 04、静止对象的长度 05、运动对象的面积 06、静止对象的面积 07、运动对象的体积 08、静止对象的体积 14、强度 27、可靠性 28、测量的精确性 29、制造精度 30、作用于对象的有害因素 31、对象产生的有害因素 32、可制造性 33、可操作性
早期 发动机功率小，机翼面积大
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子系统不均衡进化法则
一只木桶，最短的一片决定其容量！
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向微观级进化法则

技术系统是沿着减小其元件尺寸的方向进化的。
电子管收音机
晶体管收音机
集成电路收音机
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向超系统进化法则
A、技术系统沿着以下路线进化：

单系统→ 双系统→多系统
B、当技术系统进化到极限的时候，系统中实现某项功能的子系统 会从系统中被剥离出来，转移到超系统中，成为超系统的一部分。 在该子系统的功能得到增强的同时，也简化了原有的技术系统。
每条定律之下有多条技术进化路线，每条技术进化路线由技术所处的不同状态 构成，表明了技术进化由低级向高级进化的过程，提供了技术预测的功能。
技术预测
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16
技术预测
工程系统的进化遵循一定的
技术进化模式和规律。这就 是说，技术系统的发展（在
一定限度内）是可预测的。
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四、技术创新方法 （ TRIZ理论）
B、一物体穿过另一物体的空腔

俄罗斯套娃
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原理8：重量补偿

A、将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物 体的重量

B、利用外部环境（空气动力或流体动力或其它力） 来补偿物体的重量
借力（重量补偿）
利用浮力（环境补偿）
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原理12：等势

在势能场中限制位置改变（即在重力场中改善运作 状态），以减少物体提升或下降
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问题
100万只青椒要去籽做罐头，有什么好的办法呢？
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解决方案
置于压力锅内，先升至6psi，
后急速降至2psi
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其他问题类似的解决方案
坚果工业化加工原理
葵花籽工业化加工原理
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工程矛盾往复出现（道法自然）
人们不断的用相同的方法来解决来自于 不同领域的“相同”问题。
解决问题的规律性
在不同的时代，不同的技术 系统中，同样的问题反复出 现，相同的解决方法被反复 使用！
02、抽取原理
03、局部质量原理 04、增加不对称性原理 05、组合，合并原理 06、多用性原理 07、嵌套原理 08、重量补偿原理
32、颜色改变Biblioteka 拟态原理33、均质性原理 34、抛弃或再生原理 35、物理或化学参数改变原理
36、相变原理
37、热膨胀原理 38、加速氧化原理 39、惰性环境原理 40、复合材料原理
（它山之石，可以攻玉）
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前苏联的专利
Descriptive Title
20万
Picture of Design
Current Design Purpose of Invention Solution Description
4万
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发明的级别
Level 5: 科学发现( <1% )
•科学发现
Level 1: 显而易见的解(32%)
15、运动对象的作用时间
16、静止对象的作用时间 17、温度 18、照度 19、运动对象的能量消耗 20、静止对象的能量消耗 21、功率
34、可维修性
35、适应性及通用性 36、对象的复杂性 37、检测的复杂性 38、自动化程度 39、生产率
35
09、速度
10、力 11、应力或压力 12、形状 13、稳定性

技术系统应该沿着系统整体可移动性增强 的方向进化。
可移动性进化路线
部分可动 高度可动 整体可动

不可动
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实例
不可动
部分可动
高度可动
整体可动
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提高可控性子法则

技术系统应该沿着系统整体可控制性增强 的方向进化。
直接控制
间接控制
（利用中介物）
反馈控制
（引入反馈机制）
自我控制
（智能反馈）
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子系统不均衡进化法则
6, 29, 4, 35, 12, 19, 1, 32 38 34, 31 19, 32, 35 32 8, 35, 24 18, 19, 28, 1
12, 36, 6, 2, 34, 5, 35, 3, 10, 24, 18, 31 19 31 35 15, 19, 18, 22 1, 35 12, 8 18, 19, 5, 8, 13, 10, 15, 28, 15 30 35 7, 2, 35, 4, 29, 23, 1, 24 39 10 6, 28 10, 28, 24, 35 24, 26,