應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例課件

1、第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例2022/7/31第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第九章 應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例67938第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果第七節(jié) 破冰船的創(chuàng)新設計第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計第九節(jié) 計算機輔助創(chuàng)新設計簡介上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第九章 應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例利用TRIZ理論解決發(fā)明問題時，可能使用到該理論的一個或多個工具，圖9-1所示為利用TRIZ理論解決問題的流程圖，該圖不僅描述了TRIZ理論各工具之間的關系，也描述了產品創(chuàng)新設計問題的解決方法。在解決發(fā)明問題時，首先是對給定的問題進行分析，包括系統(tǒng)的功能分

2、析、理想化目標分析以及可用資源分析等。若發(fā)現系統(tǒng)存在技術沖突，則利用TRIZ理論提供的技術沖突矩陣加以解決;若所需解決的問題明確，但不知道如何進行處理，則可通過功能分析應用效應知識庫直接來解決;也可對需要創(chuàng)新的技術系統(tǒng)進行進化過程的預測，并應用物場理論和76個標準解法找到進化途徑。當利用TRIZ理論的工具獲得問題的解決方案后，需對候選方案進行評估，包括理想化評估和系統(tǒng)特性評估，檢驗候選方案是否滿足系統(tǒng)目標要求，是否符合進化模式要求。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第九章 應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例在對候選方案進行評估后，若候選方案達到滿意的要求，則進行后續(xù)的設計工作;反之，需

3、要利用TRIZ對問題進行反復循環(huán)的分析，直到找出解決問題的最終可行方案。由此可見，利用TRIZ理論解決問題的關鍵是應用之前的前處理和應用之后的后處理。TRIZ作為解決發(fā)明問題的比較實用的創(chuàng)新理論，更應強調其在科研和生產實踐中的應用，強調由應用而給企業(yè)帶來的實際效益。下面通過一些實例，介紹TRIZ理論在科研和生產中的應用情況。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計一、應用背景隨著國家對環(huán)境保護力度的加大，傳統(tǒng)的水泥管正在逐步退出市場。20世紀90年代后期，新型替代產品各類環(huán)保排水管材開始在工程上應用。在排污管道領域，應用較多的是塑料管，如PV C雙壁波紋管、PE

4、雙壁波紋管、高密度聚乙烯(HDPE)纏繞結構壁管等。近年來，采用歐洲瑞士與美國技術制作的鍍鋅螺旋鋼管開始進入國內市場，廣泛應用于通風、雨水管道系統(tǒng)中，由于受防腐性能的限制，還沒有大量在污水管道工程中使用。二、問題描述下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計污水管道系統(tǒng)要求管材具有較高的可靠性，由于管材既要求承受靜載荷又要求承受動載荷，所以要求管材必須具有較高的環(huán)剛度。由于污水具有一定的酸堿度并伴有沙土等，所以要求管材既要耐腐蝕，又要耐磨損。分析塑料管及鍍鋅螺旋鋼管的性能差別，主要是由于材質不同，而造成兩類管材性能上具有的優(yōu)勢不同。鍍鋅螺旋鋼管的優(yōu)點是環(huán)剛度較大，

5、耗材較少，不足是防腐性能一般，并且不耐磨損;塑料管的優(yōu)點是耐腐蝕、耐磨損，但是環(huán)剛度的提高受到限制，耗材較多。三、問題分析根據以上對問題的描述，從承受載荷、提高剛度的角度講，鍍鋅螺旋鋼管本身強度好，使用鍍鋅螺旋鋼管具有明顯的優(yōu)勢，但其本身不耐腐蝕、不耐磨損，可靠性下降，致使其使用壽命降低。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計因此，若要改善鍍鋅螺旋鋼管的耐腐蝕、耐磨損性能，提高其可靠性，就要增加鍍鋅層的鋼板厚度，使運動物體重量增加，提高剛度與消耗鋼材之間形成一對明顯沖突;從耐腐蝕、耐磨損角度講，使用塑料管有一定的優(yōu)勢，但當管道直徑超過一定值時，塑料管承受

6、載荷加大，其工作可靠性降低，提高剛度與消耗管材之間也形成一對明顯沖突。在提高管材可靠性的同時，應降低材料消耗，減輕介質對管道內壁的流動磨損和減少有害介質的濃度。從材料力學的角度考慮，當通過提高材料彈性模量受限時，只能另辟新徑采用增強設計，但增強設計只是一個實現理想化的命題，究竟應采用怎樣的設計方案能夠解決提高剛度與減少材料之間的沖突，從而設計生產出一種新型管材，使其既具有鋼管的高剛度性能，又具有塑料管的耐腐蝕、耐酸堿性能呢?上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計四、問題解決1.將一般領域間題描述轉換成39項工程參數中的兩項，即轉換為TRIZ標準間題無論是

7、塑料管還是鍍鋅螺旋鋼管，若要提高其環(huán)剛度，就要增加耗材，技術沖突是既要提高管材強度，同時管材的單位重量還要下降。根據對技術沖突的描述，將該技術沖突轉換為39項工程參數中的兩項:(1)工程參數14號強度:強度指物體受到外力作用時，抵制使其發(fā)生變化的能力;或者在外部影響下的抵抗破壞(分裂)和不發(fā)生形變的性質。在此問題中，管材強度要提高，為改善的參數。(2)工程參數1號運動物體的重量:運動物體的重量指重力場中的運動物體作用在阻止其自由下落的支撐物上的力，重量也常常表示物體的質量。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計在此問題中，管材的單位重量要提高，為惡化的參

8、數。2.根據得到的工程參數，確定解決間題需要的發(fā)明原理根據得到的兩個工程參數，改善參數14為強度，惡化參數1為運動物體的重量，查閱阿奇舒勒技術沖突矩陣得到4個創(chuàng)新原理:1號、8號、15號、40號。(1) 1號分割原理的基本內容是:將物體分成獨立的部分;使物體成為可拆卸的;增加物體的分割程度。(2) 8號質量補償原理的基本內容是:將物體與具有上升力的另一物體結合以抵消其質量;將物體與介質(最好是氣動力和液動力)相互作用以抵消其質量。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計(3)15號動態(tài)化原理的基本內容是:物體(或外部介質)的特性的變化應當在每一工作階段都是

9、最佳的;將物體分成彼此相對移動的幾個部分;使不動的物體成為動的。(4) 40號復合材料原理的基本內容是:用復合材料代替單一材料。綜合分析以上4條發(fā)明原理，其中1號分割原理、8號質量補償原理、15號動態(tài)化原理對該問題的徹底解決指導意義不大，而40號復合材料原理是解決該問題最有價值的發(fā)明原理。3. TRIZ解的類比應用得到間題的最終解高密度聚乙烯(HDPE )的物理性能:密度為0. 941 0. 970 g/cm3，熔點為131。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計有較好的耐磨性、耐寒性、透氣性、不透水性、耐化學藥品性、電氣絕緣性、耐應力開裂性、硬度和機械

10、強度，較高的結晶度、軟化點和使用強度，在室溫下幾乎不溶于任何有機溶劑。在空氣中加熱或在日光中照射易老化作用。HDPE具有很好的抗沖擊性、耐腐性，在埋地應用上備受歡迎，然而由于它較低的彈性模量值，這使其在用于大口徑管道時，遇到一個不可克服的瓶頸管的環(huán)剛度無法提升到符合要求。按照ISO的定義，環(huán)剛度由下式表述: SN=EI/D3當直徑D增加一倍時，環(huán)剛度SN則相應地降低8倍。因而做2 000 mm口徑的管與做500 mm口徑的管，在技術上的難度不可同日而語。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計因為直徑D增加了4倍使得環(huán)剛度減少了64倍。若要求保持環(huán)剛度SN

11、不變，必須通過增加截面慣性矩I或材料彈性模量E至相當倍數，以抵消直徑增加對環(huán)剛度產生的影響。而單靠增加I值是不現實的，因為幾十倍I值的增加，意味著材料成本成數十倍的增加，同時當I值增加到一定程度時，工藝技術必然遇到難以實現的問題。故必須同時在提升E值方面做文章，才能實現SN值的保持。鋼材的高彈性模量剛好使它能夠擔此重任。表9-1是鋼與HDPE的彈性模量的比較?？梢娫陂L期條件下，鋼的彈性模量是HDPE的近200倍。鋼的這一卓越性能是鋼塑復合的理論基礎。以TRIZ理論中40號復合材料原理用復合材料替代單一材料為指導，采用二層共擠技術復合壓延工藝，制成塑料(PVC , PE , PP )膜。上一頁下

12、一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計再與鍍鋅鋼板采用熔融粘貼的工藝制成塑鋼復合板材，再以塑鋼復合板材為原材料，在專用成管設備上制成復合螺旋波紋管材，如圖9-2所示。五、結論將研究對象理想化是自然科學的基本方法之一。理想化是對客觀世界中存在物體的一種抽象，這種抽象客觀世界既不存在，又不能通過實驗驗證。理想化的物體是真實物體存在的一種極限狀態(tài)，對于某些研究起著重要的作用。在TRIZ中理想化是一種強有力的工具，在創(chuàng)新過程中起著重要的作用。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第一節(jié) 污水管材的創(chuàng)新設計塑鋼復合螺旋波紋鋼管與塑料管材相比，管材剛度大幅度提

13、高;與鍍鋅螺旋鋼管相比抗腐蝕性、耐磨損性能提高。以鍍鋅板材作基體材料連續(xù)成型為骨架內管，以塑料片層為防腐抗磨材料，使管材的抗壓強度指標、耐腐蝕性、耐磨損性能都得到保證。以TRIZ理論為基礎研發(fā)的污水管材既具備鋼管的高剛度性又有塑料管的高防腐性，因此該產品填補了國內同時具備高剛度性和高防腐性的鋼管的空白。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第二節(jié) 薄板玻璃的加工一、應用背景某企業(yè)需要生產大量的、各種形狀的玻璃板。在玻璃板的加工過程中，首先工人需要將玻璃板切成長方形，然后根據客戶的要求，加工成一定的形狀。然而，在加工過程中，由于薄板玻璃受力時很容易斷裂，容易出現玻璃破碎現象，而且玻璃的厚

14、度是客戶訂單上要求的，不能通過增加玻璃厚度來達到防止玻璃破碎的目的。二、問題描述為了加工出各種形狀的玻璃板，薄板玻璃在加工過程中必然會受到力的作用，由于薄板玻璃無法承受該力的作用而發(fā)生破碎，從而增加了加工過程的難度。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第二節(jié) 薄板玻璃的加工為了避免發(fā)生玻璃破碎的現象，工人們在加工過程中必須非常小心。因此，在加工過程中，對薄板玻璃的加工操作就要進行嚴格的控制，保證玻璃受力不超過極限，以達到加工成型玻璃板的目的。三、問題分析根據以上對問題的描述，發(fā)現加工過程的現狀是:要生產出滿足客戶要求的玻璃板，在制造過程中極容易出現玻璃破碎的情況;而要防止玻璃破碎，需

15、要增加玻璃厚度，可這又無法滿足客戶要求。分析得出薄板玻璃加工過程中存在著一對技術沖突，即玻璃板的可制造性與制造流程的方便性之間的沖突。四、問題解決上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第二節(jié) 薄板玻璃的加工1.將一般領域間題描述轉換成39項工程參數中的兩項，即轉換為TRIZ標準間題“既要保證玻璃板能加工成型又要避免玻璃的破碎”，從待解決問題的文字敘述中，試著找出問題是由哪些互相矛盾沖突的屬性所引起，將文字敘述轉換成39項工程參數中的兩項:工程參數32號可制造性:可制造性指物體或系統(tǒng)制造過程中簡單、方便的程度。這是欲改善的特性，以此作為改善的參數。工程參數33號操作流程的方便性:操

16、作流程的方便性指在操作過程中，如果需要的人數越少，操作步驟越少，以及所需的工具越少，同時又有較高的產出，則代表方便性越高。這是被惡化的特性，以此作為被惡化的參數。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第二節(jié) 薄板玻璃的加工2.根據得到的工程參數，確定解決間題需要的發(fā)明原理查找阿奇舒勒技術沖突矩陣，從矩陣表查找第32列和第33行對應的方格，得到方格中推薦的發(fā)明原理序號共4個，分別是2號、5號、13號、16號與前面的發(fā)明原理序號對應，得到4條發(fā)明原理及其解釋如下:(1) 2號分離原理:將物體中“負面”的部分或特性抽取出來;只從物體中抽取出必要的部分或特性。(2) 5號合并原理:合并空

17、間上的同類或相鄰的物體或操作;合并時間上的同類或相鄰的物體或操作。(3) 13號反向作用原理:顛倒過去解決問題的方法;使物體的活動部分改變?yōu)楣潭ǖ模尮潭ǖ牟糠肿優(yōu)榛顒拥?翻轉物體(或過程)。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第二節(jié) 薄板玻璃的加工(4) 16號未達到或超過的作用原理:主要體現在現有的方法難以完成對象的100% ,可用同樣的方法完成“稍少”或“稍多”一點，使問題簡化。綜合分析以上4條發(fā)明原理的解釋，其中2號分離原理、13號反向作用原理、16號未達到或超過的作用原理對問題徹底解決的貢獻有限，而5號合并原理對問題的徹底解決貢獻最大，是最有價值的發(fā)明原理。 3. T

18、RIZ解的類比應用得到間題的最終解由5號合并原理的解釋“合并空間上的同類或相鄰的物體或操作”，想到將多層薄板玻璃疊放在一起，從而形成一疊玻璃，而且事先在每層玻璃面上灑一層水或涂一層油，以保證堆疊后的玻璃可以形成足夠強的豁附力。一疊玻璃的強度會遠大于單層玻璃的強度，在加工中就可以承受較大的力的作用，從而改善了薄板玻璃的可制造性。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第二節(jié) 薄板玻璃的加工當加工完成后，再分開每層玻璃，從而獲得了滿足客戶要求的產品。五、結論通過薄板玻璃加工過程中“可制造性與操作流程的方便性”問題的解決，說明了利用TRIZ的沖突解決原理，將沖突標準化，使用沖突矩陣，選擇

19、TRIZ中的發(fā)明原理解決沖突，從而形成了確定沖突及解決沖突問題的系統(tǒng)化方法與過程。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染一、應用背景某工廠得到一份訂單，需要對大型的金屬零件進行熱處理。進行這項工作的操作程序是:吊車司機必須從加熱爐中吊出通紅的鑄鐵，將它運到一個油槽的上方并將其緩慢地放入油槽中。每次當炙熱的鑄鐵被放入到油槽中去的時候，都會產生大量的煙霧，會讓吊車司機的喉嚨感覺很不舒服。工作了幾天后，吊車司機找到車間經理抱怨說:“天天籠罩在煙霧中，這樣干我很難呼吸。我的控制室離房頂很近，所有從油槽里升起的煙都向我飄來，我不干了?！痹趯π⌒土慵M行熱處理的時

20、候，煙霧本來不是問題，因為車間里的通風設備能夠滿足要求。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染但是，在對大型零件做熱處理時，煙霧就變成了主要問題，因為熱處理工藝不能改變，如圖9-3所示。車間經理面臨一個典型的管理情況:他必須想出一種辦法來解決煙霧的問題，但他并不知道辦法在哪里。二、問題分析1.分析技術系統(tǒng)從定義上來說，一個技術系統(tǒng)應該包括3個部分:兩種物質和一個場。要解決問題，首先應明確引起問題的技術系統(tǒng)。在這個例子中，引起問題的技術系統(tǒng)是油槽里的油、金屬部件，以及該部件的熱能。煙是這個過程的副產物，對吊車司機造成危害。我們可以列出該技術系統(tǒng)中的主要成

21、分及其相應功能，如表9 -2所示。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染在本例中，吊車司機將通紅的部件放到裝滿油的油槽中，金屬部件一接觸油就會產生濃煙，污染環(huán)境。我們的目的就是希望通過消除煙霧或降低煙霧造成的危害，改善吊車司機的工作環(huán)境。2.陳述技術沖突在本例中，需要被消除的負面特性是煙霧。最直接的方法就是用金屬蓋把油槽蓋住，這樣可以防止油煙四散。但是，這樣做會使系統(tǒng)的復雜性和重量增加。針對這種情況，可以構建出下列技術沖突:技術沖突1:如果利用金屬蓋將特性(濃煙帶來的有害作用)減少(消除)，則系統(tǒng)的“復雜性”增加。上一頁下一頁返回第九章應用TRI

22、Z解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染技術沖突2:如果利用金屬蓋將特性(濃煙帶來的有害作用)減少(消除)，則系統(tǒng)的“重量”增加。3.解決技術沖突1)技術沖突1讓我們對照沖突矩陣來看一下技術沖突1。與特性“濃煙帶來的有害作用”在意義上最接近的是“物體產生的有害因素”，與“復雜性”在意義上最接近的是“系統(tǒng)的復雜性”。在沖突矩陣表中，對應的單元格中的創(chuàng)新原理是:19 , 1 , 31。讓我們來分析一下這些創(chuàng)新原理。原理19“周期性作用原理”建議:(1)用周期性動作或脈沖動作代替連續(xù)動作。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染(2)如果周

23、期性動作正在進行，改變其運動頻率。(3)在脈沖周期中利用暫停來執(zhí)行另一有用動作。應用原理19意味著間歇地將金屬部件放入油槽加溫，這只有通過打開和關閉油槽的蓋子才能實現。可惜的是，現存的條件不允許這樣做，所以該原理不適用。原理1“分割原理”建議:(1)將一個物體分成相互獨立的部分;(2)將一個物體分成容易組裝和拆卸的部分;(3)增加一個物體的可分性。應用原理1 (1)意味著將蓋子分割成不同的部分，應用1 (2)將蓋子分割程度增加至成千上萬，甚至上百萬份。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染進一步延伸這個概念，蓋子即可由非常細小的球體(甚至是液體)

24、構成。這樣的活動蓋就不會影響將熾熱部件放入油中。原理31“多孔材料原理”建議:(1)給物體加孔，或運用輔助的有孔材料(插入或覆蓋等);(2)如果一物體已經有孔，事先向孔中充入相應物質應用原理31 (1)意味著用多孔材料制成蓋子。將原理1 (2)和原理31 (1)結合，使我們想到用有孔的小球或液體來做油槽蓋。有孔材料可以吸收煙霧。2)技術沖突2讓我們對照沖突矩陣來看一下技術沖突2。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染與特性“濃煙帶來的有害作用”在意義上最接近的是“物體產生的有害因素”，與“重量”在意義上最接近的是“靜止物體的重量”。在沖突矩陣表中

25、，對應的單元格中的創(chuàng)新原理是:35, 22, 1、39。下面來分析一下這些創(chuàng)新原理。原理35“參數變化原理”建議:(1)改變物體的物理狀態(tài)。(2)改變濃度或密度。(3)改變物體的柔性。(4)改變溫度或體積。原理35 (1)建議改變系統(tǒng)的物理性能，即將目前固態(tài)的系統(tǒng)變成液態(tài)或氣態(tài)。在技術沖突1中已涉及利用液態(tài)。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染將油槽蓋變?yōu)闅鈶B(tài)是很有趣的一項建議，但我們如何實現呢?種比空氣重的惰性氣體，可以覆蓋在油的表面充當油槽蓋。原理22“變有害為有益原理”建議:(1)利用有害因素獲得積極的效果，尤其是環(huán)境中的有害因素。(2)

26、通過與一個有害因素結合，消除另一個有害因素。(3)在一定的范圍內增加有害作用，來停止原有的有害作用。原理22(3)提出增加煙霧使其成為在油和氧氣間的屏障，而防止油槽冒煙。原理1“分割原理”再次出現，請參看上面的分析。原理39“惰性環(huán)境原理”建議:(1)用惰性環(huán)境代替通常的環(huán)境。(2)在物體中添加惰性或中性添加劑。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第三節(jié) 減少熱處理過程中的煙霧污染(3)使用真實環(huán)境。三、最終方案將原理3s (1)和原理39 ( 1)結合起來，提出了一個簡單的解決方案:用一種液體(35(1)或惰性(39 (1)氣體作為油槽蓋來防止油槽冒煙，這樣既能防止冒煙，又不

27、會增加系統(tǒng)的復雜性，還不影響司機的工作。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計一、應用背景在歐洲那些最初為行人和馬車修建的城市道路上，由于汽車持有量的增加，交通變得十分擁擠，雖然政府采取了提高燃料費的措施，但交通擁擠的狀況并沒有得到明顯改善。為了改變這種狀況，市政府通過增加稅收以進一步提高大型汽車在城市里的使用費用，目的在于鼓勵小型汽車的生產。然而由于市場上沒有非常有特色的小型汽車，在某種意義上小型汽車還不能成為有錢人身份、地位的象征。因此，以生產大型私人豪華轎車為主的德國寶馬和奔馳公司，準備聯(lián)合開發(fā)一種名牌智能化的小型汽車，使其在汽車市場上能獨領風騷，滿足有

28、錢人的需要。寶馬和奔馳公司決定開發(fā)的系列新款迷你型汽車，不僅在城市中使用非常方便。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計可以增加道路的使用空間，減輕空氣污染，緩解交通擁擠，容易停車，而且價格更為經濟、性能更為有效。二、問題描述當汽車的車身較長時，在碰撞過程中會有一個較大的變形空間，可以吸收碰撞過程中產生的能量，緩解交通事故對人的沖擊力，減輕對乘車者的人身傷害。但這種汽車的重量與體積較大，轉彎半徑大，機動性差，非常笨拙，在一定程度上造成了交通擁擠。而迷你型汽車體積小、重量輕，轉彎半徑小，機動靈活性好，可以減輕交通擁堵問題，但因為車身較短，不具備變形緩沖功能，因此

29、在碰撞時容易造成人員的傷亡。三、問題分析上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計根據以上對問題的描述，發(fā)現在汽車制造過程中，如果縮短車身長度，則汽車的安全性降低，碰撞時容易造成人員的傷亡，而增加車身長度，在一定程度上會造成交通擁堵。分析得出在汽車制造過程中存在著一對物理沖突:交通擁堵與防撞性能的沖突。既要減輕交通擁堵、提高機動靈活性，又要避免因車身長度縮短造成的在交通事故中防撞性能降低的沖突。四、問題解決1.將一般領域間題描述轉換成39項工程參數中的兩項，即轉換為TRIZ標準間題“既要減輕交通擁堵、提高機動靈活性，又要避免因車身長度縮短造成的在交通事故中防

30、撞性能降低” 。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計從待解決問題的文字描述中，試著找出問題是由哪些相互矛盾沖突的屬性所引起，將文字描述轉換成39項工程參數中的兩項:工程參數5號運動物體的面積參數:運動物體的面積指運動物體被線條封閉的一部分或者表面的幾何度量，或者運動物體內部或者外部表面的幾何度量。面積是以填充平面圖形的正方形個數來度量的，如面積不僅可以是平面輪廓的面積，也可以是三維表面的面積，或一個三維物體所有平面、凸面或凹面的面積之和，此例中為物體的長度，屬于改善的參數。工程參數22號能量損失:能量損失指做無用功消耗的能量為了減少能量損失，有時需要應

31、用不同的技術手段，來提高能量利用率。2.根據得到的工程參數，確定解決問題需要的發(fā)明原理上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計根據上述兩個工程參數，查閱阿奇舒勒技術沖突矩陣，可以得到對該問題的解決有指導意義的兩條創(chuàng)新原理:(1)15號動態(tài)化原理:使一個物體或其環(huán)境在操作的每一個階段自動調整，以達到優(yōu)化的性能;劃分一個物體成具有相互關系的元件，元件之間可以改變相對位置;如果一個物體是靜止的，使之變?yōu)檫\動的或可改變的。(2) 17號維數變化原理:將一維空間中運動或靜止的物體變成在二維空間中運動或靜止的物體，將二維空間中運動或靜止的物體變成在三維空間中運動或靜止

32、的物體;將物體用多層排列代替單層排列;使物體傾斜或改變其方向;使用給定表面的反面。3. TRIZ解的類比應用得到問題的最終解上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計應用巧號動態(tài)化創(chuàng)新原理可以得到以下解決方案:15號創(chuàng)新原理為動態(tài)化原理，提高運動物體的面積參數。迷你型汽車的發(fā)動機被安裝在車身下面，以增加發(fā)動機與乘客分隔空間的大小。與客車相比，碰撞影響區(qū)域位于車身下面發(fā)動機的位置，因此可提升位于碰撞影響區(qū)域上面的乘客空間。其動力裝置采用完全電控的發(fā)動機系統(tǒng)，是一臺600cc渦輪控制的三氣缸發(fā)動機，沒有機械連桿與油門或變速桿連接。這種裝置激活六速自動變速箱，變速

33、箱可以在若干模式下運作，從完全自動到手工觸摸轉移，不必使用離合器。應用17號維數變化創(chuàng)新原理可以得到如下解決方案:17號創(chuàng)新原理為“維數變化原理”，將物體一維直線運動變?yōu)槎S平面運動。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計迷你型汽車的動力機車安裝在滑翔架上，碰撞時車身沿斜面運動，減輕碰撞時的沖擊力，并增強了其抵抗外力變形的能力。與其他類似的概念車進行比較發(fā)現，這種迷你型智能汽車雖然微小，但空間似乎極其寬敞。乘車者坐在前、后縱向排列的兩個座位里，前面兩個車輪由鉸鏈連接，車身坐落在此懸浮臂上，像摩托車一樣，經由一種傾角控制系統(tǒng)控制轉向端活動，并且車身前部可以

34、斜靠進入邊角。五、結論迷你型汽車本身并沒有使用特殊材料來吸收能量，僅僅做了結構上的創(chuàng)新，其抵抗外力變形的能力便可堪與一輛普通轎車相媲美。本實例遵循了TRIZ理論的基本原則:沒有增加新的材料而實現了其預定功能。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第五節(jié) 飛機機翼的進化一、應用背景早期的飛機機翼都是平直的。最初，飛機采用的是矩形機翼，這種機翼很容易制造。但由于其翼端較寬，會給飛機帶來很大的飛行阻力，因而，也就嚴重影響了飛機的飛行速度。后來，德國、英國、美國的噴氣式飛機先后上天。飛機開始進入了噴氣式時代，其飛行速度迅速提高，接近音速。這時，機翼出現“激波”，使機翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。同

35、時，飛機的前進阻力驟然劇增，比低速飛行時達十幾倍甚至幾十倍，這就是所謂的“音障”。為了突破“音障”，許多國家都在研制新型機翼。后掠翼型機翼一舉突破了“音障”的障礙。當時德國人發(fā)現把機翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一樣，可以延遲“激波”的產生，緩和飛機接近音速時的不穩(wěn)定現象。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計但是，新的問題又隨之出現了。向后掠的機翼，與不向后掠的平直機翼相比，在同樣的條件下產生的升力要小。這不僅對飛機的起飛、著陸和巡航帶來了不利影響，而且浪費了很多寶貴的燃料。能否設計出一種適應飛機的各種飛行速度又具有快慢兼顧特點的機翼呢，這成為當時航空界所

36、面臨的一大難題。二、問題描述根據上述分析，系統(tǒng)存在的技術沖突為:(1)傳統(tǒng)固定機翼不適合高空飛行。這是因為，在突破“音障”的時候，會產生非常大的阻力，容易導致飛機在空中解體，而且此時飛機消耗的能量也相應加大。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計(2)改進的三角機翼不適合低速飛行。這是因為，當起飛與降落以及巡航時，在相同推力條件下，飛機產生的升力小。當然，飛機消耗的能量，也相應的加大了?？傊芗畜w現在飛機的飛行速度與其在飛行時能量的消耗這兩個工程參數之間。三、問題分析我們要解決的這個問題，涉及兩個工程參數:19號運動物體的能量消耗和9號速度。根據這

37、兩個工程參數，可從沖突矩陣中得到以下4條創(chuàng)新原理:8號質量補償原理;15號動態(tài)化原理;35號參數變化原理;上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計38號加速強氧化原理。顯然，質量補償原理不適合用來解決這個問題。因為，戰(zhàn)斗機要求機身輕便、靈活、機動。而且，加重機身還會使速度這個技術特性惡化?？梢允褂眉铀購娧趸恚谷剂系娜紵映浞?，以使飛機獲得更大的推力。但是眾所周知，戰(zhàn)斗機上使用的是特制的、高熱量的航空油，它們在渦輪噴氣發(fā)動機中的燃燒，也已經比較充分了。所以，再使用加速強氧化原理來改善燃油的充分燃燒率，效果就不是很明顯了。再來看一看后面兩個原理:15號

38、動態(tài)化原理和35號參數變化原理。按照這兩條創(chuàng)新原理提供的方法，技術人員對機翼進行改進，使其成為活動部件。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計并且，在飛機飛行的時候，飛行員可以自由地控制機翼的形態(tài)，使之能夠在比較大的范圍內改變“后掠角”的大小，從而獲得從平直翼到三角翼的變化。這樣就適應了飛機從低速到高速不同飛行狀態(tài)下的要求。以F111戰(zhàn)斗機為例，它在起飛階段，處于低速度飛行狀態(tài)，如圖9 -4所示。此時，機翼呈平直狀，可以獲得較大升力，飛機表現出良好的低速特性。另一方面，由于避免了長距離滑行所浪費的能量，也有效地解決了飛機在低速度狀態(tài)下，速度與能量消耗之間

39、的矛盾。F111在云層之上高速飛行時，兩翼后掠以減小飛行阻力，如圖9-5所示。這樣，不僅減小了飛機的能耗，也延遲了“激波”的產生，從而緩和了飛機接近音速時的不穩(wěn)定現象，使飛機能夠安全地達到更高的速度。飛機在不同的速度之下，采用不同的后掠角，可很好地適應不同的飛行要求。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計四、討論結果綜合考慮上面幾個創(chuàng)新原理，最終的解決方案為:(1)應用15號動態(tài)化原理;(2)應用35號參數變化原理。改變飛機的飛行形態(tài)，使飛機在不同的飛行狀態(tài)下，得到不同的氣動外形，可以在很大程度上節(jié)約不必要的能耗。根據35號參數變化原理，并結合15號動態(tài)

40、化原理給出的啟示，技術人員將飛機的機翼設計成一個活動的可變翼。這是飛機設計理念上一個大膽的創(chuàng)新，它一舉突破了傳統(tǒng)的固定翼設計理念，在飛行器設計領域開辟了一片新天地。反思傳統(tǒng)的妥協(xié)設計思維方式，就只能在速度與能耗之間，做拆中性的設計了。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計采用沖突矩陣查出的創(chuàng)新原理啟示，則避免了傳統(tǒng)的妥協(xié)設計方式，從一個全新的角度，更好地解決了速度與能量這對技術沖突。TRIZ理論與妥協(xié)設計的不同之處，在此得到了充分的體現，這是TRIZ理論應用的一個經典例證。五、設計思路現在，設計人員已經找到了最滿意的設計思路:能夠在同一架飛機上得到平直翼

41、和三角翼的優(yōu)良的飛行特性，極大地節(jié)約了在起飛與降落過程(平直翼在低速飛行中，可得到較大的升力，從而縮短跑道的長度，借此節(jié)約了能源)和高速飛行過程(三角翼在高速飛行中，可以輕易地突破音障，減輕機翼的受力，提高飛機在高速飛行時的強度，最終的結果也是降低了能量的消耗)消耗的能量。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計六、最終方案根據上述分析的結果，技術人員成功地設計出F111這種在當時是最新型的可變后掠翼戰(zhàn)斗/轟炸機。這是世界上第一架采用后掠翼思想設計的飛機，它開創(chuàng)了新一代超音速戰(zhàn)斗機的新紀元。從此以后，世界戰(zhàn)機家族又多了“可變后掠翼戰(zhàn)斗機”這個新成員。在此之

42、后設計出的一系列戰(zhàn)斗機，如英國、德國、意大利三國聯(lián)合成立的帕納維亞飛機公司的狂風超音速戰(zhàn)斗機等(見圖9-6)，都采用了這種全新的設計思想。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第四節(jié) 寶馬汽車的外形設計新的設計方案雖然拋棄了傳統(tǒng)的固定翼設計概念，但可變翼飛機仍保留了平直機翼升力大的優(yōu)點。而在高速飛行時，它的兩翼又盡量后掠，飛機變得像三角機翼一樣，能輕而易舉地突破“音障”，從而有效地降低了飛機迎風面積大的不足，實現了節(jié)能減耗以及提高飛行速度的期望，最終實現了提高其戰(zhàn)斗力的根本目的。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果一、背景技術簡介吸塵器機

43、器人又稱清潔機器人，自動吸塵器或智能吸塵器，它是目前家用電器領域最具挑戰(zhàn)性的熱門研發(fā)課題，而且開發(fā)的難度極大。作為一種令人滿意的智能化的吸塵機器人，它應當具備能自動并徹底清潔家庭或辦公室中它能走得到的地面的功能不需要人彎著腰操作，不需要人拖著電線移來移去，不需要人把它拆開把累積在內部的垃圾傾倒出來，不需要人在旁邊忍受它的噪聲，需要的只是人們一次性設定它的工作方式(例如，一次性工作還是每天工作一次，還是隔天工作，還是3天或隔幾天工作一次，每次工作在什么時刻等)，其余人們便不用管它(當然人們也可把它當作普通吸塵器使用插上導管清潔如床或茶幾底下等它走不進去的地方)。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)

44、新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果它能自動充電，自動把內部垃圾傳送到一個大容量垃圾箱中去。同時它還很安全:不會有觸電危險，不會撞壞東西，不會被撞壞，不會跌落至樓梯下，也不會走得太遠而消失得無影無蹤，更重要的是作為一種家用電器而非奢侈品，它的價格不會太貴，普通家庭完全買得起。日本日立公司自20世紀80年代后期，便開始研發(fā)這樣的吸塵機器人，但是至今尚未有成熟的產品面世。其他如日本松下、韓國三星、LG、 Hanool Robotics、瑞典伊萊克斯、荷蘭飛利浦、德國Karcher、英國Dyson、澳大利亞Floorbotics、美國Eureka及iRobot , Evolution Rob

45、otic、中國臺灣聯(lián)騰電子等公司均曾經開發(fā)并提供了一些樣品或小批量產品。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果有的如玩具般在房間內隨意移動(如iRobotics的Roomba被時代周刊評為2002年度全球最佳發(fā)明，最近中國臺灣聯(lián)騰電子公司也推出了同它類似的產品)，有的能在單個房間內較簡單地按一定的路線移動并能自動充電(如伊萊克斯公司的Trilobite )，有的還能在垃圾回收站清理掉內部垃圾(如karcher ) 。事實上，雖然有了這樣一些樣品或產品，但并不能達到令人滿意的程度，尚存的缺點是:清潔效果不佳，功能沒有完全達到，還有價格更是不能讓人接受

46、。因此，均只能算是早期產品或稱第一代產品。二、初始問題情境三星公司開發(fā)的是一種全新的機器人真空清潔器，如圖9 -7所示。機器人可充當自主真空清潔器，從而在無需人工參與的情況下清潔房間地面。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果電池充電后大約可使用50 60 min。當工作期間電池電量不足時，機器人會自動將真空關閉，并返回充電座重新充電。當充電完畢后，它會回到原來的位置繼續(xù)進行清潔。三星公司面對的主要難題是:為了提高機器人的清潔能力，消費者嘗試過用更大功率的電機增大吸力，雖然縮短了清潔時間，但卻需要更頻繁地為電池充電。所以，該項目的目標是:需要對現有

47、真空清潔器進行最小的改動，以提供更高的真空清潔能力，同時不增大電池容量和吸風電機功率。三、應用TRIZ進行矛盾問題求解1.定義問題模型上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果技術沖突1:如果機器人真空清潔器的吸入功率足夠大，則灰塵可從被清潔表面上很好地除去，但電池電量會由于耗電量的增大而快速用完，并且真空工作時間會縮短。技術沖突2:如果機器人真空清潔器的吸入功率足夠小，則電池的工作時間可延長，但吸塵器沒有足夠的吸力來吸收微塵。整個系統(tǒng)的主要功能:提供更高的真空清潔能力(即技術沖突1要改善的功能)。整個系統(tǒng)的作用對象:塵埃和污物。系統(tǒng)實現主要功能所使用

48、工具:機器人真空清潔器吸氣口中的氣流。根據TRIZ理論的發(fā)明問題解決算法，為了解決此問題，應該找出一些特殊的功能單元(在TRIZ理論中把它們稱為X-element ) 。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果并把它們轉變?yōu)榧夹g系統(tǒng)，在吸氣口處提供強大的氣流，同時不增大耗電量，并不因此而增大電池和電機的容量。2.研究理想解決方案物理沖突:吸氣口處的吸力應該足夠大，以便除去灰塵，同時又應該足夠小，以便減小耗電量。技術最終理想結果:通過對機器人真空清潔器進行最小的改動，讓其自身提供大的吸力并作用在吸氣口處的灰塵上，同時使電池保持足夠長的工作時間。物理理想

49、最終結果:通過對吸氣口進行最小的改動，讓氣流在吸氣口與被清潔表面的相互作用工作區(qū)中，自身提供大的吸力并作用在吸氣口處的灰塵上，同時使電池保持足夠長的工作時間。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果 3.具體解決方案研究具體解決方案:利用空氣攪動原理工作的機器人真空清潔器。具體解決方案實例:怎樣使用整個真空清潔器的物場資源取得最終理想結果?對真空清潔器的物場資源分析見表9-3。最終三星公司采用如圖9-8所示的技術方案，讓過濾后的排出氣流重新進入工作區(qū)。該方案采用了一個吸氣口，以通過它從被清潔表面吸入灰塵，該方案還至少采用了一種包含空氣循環(huán)機構的攪動裝

50、置，以從空氣中過濾灰塵。那些污濁的空氣通過吸氣口吸入并被過濾。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第六節(jié) 提高智能吸塵器的清潔效果過濾后的空氣回流到排氣管線內，排氣管線上有一個空氣噴射口，用于幫助從需要清潔的表面移走灰塵?？諝鈬娚淇谖挥谖鼩饪诟浇?，并被一個密封件包圍。通過在清潔器機殼附近對被清潔表面的一部分進行密封，我們可防止灰塵被空氣射流驅散到外面。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第七節(jié) 破冰船的創(chuàng)新設計一、應用背景冬季通過水路運輸貨物時，常用破冰船(見圖9 -9)穿過冰層封閉的航道。破冰船用尖而硬的船頭，或使船頭翹起、落下，船身左右搖擺，從而壓破冰層，在這種情

51、況下破冰船只能以較低的速度前進?，F希望增加其前進的速度。增加破冰船前進速度的常用方法是增加其發(fā)動機的功率，但發(fā)動機功率增加會帶來一系列的負面影響，如傳動系統(tǒng)體積增加、船的質量增加等。這些改變都是不理想的，因此存在技術沖突。為了提高船速，必須克服技術沖突。二、問題描述下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第七節(jié) 破冰船的創(chuàng)新設計當前的技術沖突為:速度與功率之間的沖突;生產率(生產能力)與功率之間的沖突在工程參數表中，速度是No. 9，生產率是No. 39，功率是No. 21。在沖突矩陣中可以找到相應的發(fā)明原理，見表9-4。三、問題分析1. 19號周期性作用原理(1)用周期性運動或脈沖代替

52、連續(xù)運動。(2)對周期性的運動改變其運動頻率(3)在兩個無脈動的運動之間增加脈動。目前的破冰船用尖而硬的船頭，或使船頭翹起、落下，船身左右搖擺，從而壓破冰層。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第七節(jié) 破冰船的創(chuàng)新設計應用該原理可知，改變船頭翹起與落下的頻率、船身左右搖擺的頻率或增加船頭與冰之間的脈動性等，都有可能提高船的運行速度。2. 35號參數變化原理(1)改變物體的物理狀態(tài)，即使物體在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)之間變化。(2)改變物體的濃度或茹度。(3)改變物體的柔性。(4)改變溫度。該原理建議改變船頭與冰接觸處的物理狀態(tài)或密度等參數。3. 2號分離原理(1)將一個物體中的“干擾”

53、部分分離出去。(2)將物體中的關鍵部分挑選或分離出來。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第七節(jié) 破冰船的創(chuàng)新設計該原理建議分離船頭與冰接觸的部分。4. 10號預操作原理(1)在操作開始前，使物體局部或全部產生所需的變化。(2)預先對物體進行特殊安排，使其在時間上有準備，或已處于易操作的位置。該原理建議在破冰之前能對冰有一定的預處理。四、問題解決對這幾條原理進行詳細分析表明:必須改變船與冰接觸的部分。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第七節(jié) 破冰船的創(chuàng)新設計如果將與冰接觸的部分全部移走，速度將會提高，但船體冰層以下的部分將會沉入大海為了避免這種情況，可以將船體

54、上下兩部分用一垂直放置的刀片連接，在冰層以下的船艙放貨物，冰層以上部分可以容納乘客或貨物。刀片在行進中的破冰阻力減小，能使速度提高。改進后的破冰船原理圖如圖9-10所示。上一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，人們對產品設計的要求越來越高。如何盡快地推出新產品不斷滿足顧客個性化需求成為企業(yè)吸引顧客，進而占有更大市場份額的關鍵要素。這就要求采用新的設計方法和手段來提高產品的功能，從而滿足用戶的需求，實現產品的創(chuàng)新設計。發(fā)明問題解決理論TRIZ的興起為滿足該要求提供了強有力的手段，除此之外還有許多重要的設計方法，如質量功能配

55、置QFD、基于實例推理CBR等，這些方法在產品創(chuàng)新設計的某個步驟或方面存在自身的優(yōu)勢和不足，因此將它們與TRIZ理論進行集成是現代產品創(chuàng)新設計的發(fā)展方向。因而在產品創(chuàng)新設計中應采用將QFD , TRIZ和CBR等方法進行集成的策略，以滿足現代產品創(chuàng)新設計的需要。下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計一、基于創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性技法的創(chuàng)新設計產品創(chuàng)新設計過程是一個提出新概念、設計新方案、開發(fā)新產品的過程，因此產品創(chuàng)新離不開人的創(chuàng)造性思維。通過產品創(chuàng)新使其具有更新更好的功能來滿足用戶的需求，因此創(chuàng)新是設計的靈魂，是產品的生命。產品創(chuàng)新需要將邏輯思維和形象思

56、維協(xié)調運用，設計者靠邏輯思維進行嚴密的邏輯推理，而靠形象思維判斷許多由邏輯無法決定的問題，并使設計具有創(chuàng)造性。創(chuàng)新設計既要利用領域知識和經驗，也要應用模糊和非定量的感性認識，是邏輯思維和形象思維綜合作用的結果。由于產品設計問題本身是一種病態(tài)結構，設計過程無法完全用數學公式來建模，即設計不是單純的邏輯推理過程，設計知識和經驗起著關鍵作用。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計因此創(chuàng)新設計的核心是領域知識、設計經驗在設計各階段的應用，而設計過程中那些對產品最具有創(chuàng)造性的、最有價值的設計思想仍需主要由人的創(chuàng)造性思維來產生并被有機地、實時地融合到設計過

57、程中去。在強烈的創(chuàng)新意識驅動下，往往通過直覺、靈感、頓悟、類比等方式受到啟發(fā)，經過跳躍式思維和大范圍搜索，靈活地運用人類已有的知識和經驗，進行重新組合、疊加、聯(lián)想、綜合、推理及抽象等過程，并形成新思想和新概念。因此創(chuàng)造性思維具有主動性、目的性、預見性、求異性、發(fā)散性、獨創(chuàng)性和突變性等特征為了使創(chuàng)新構思得到有效的創(chuàng)造結果，可以在創(chuàng)新設計中綜合運用各種創(chuàng)造性技法，例如智暴法、組合法、移植法、還原法、分解法、仿生法和聯(lián)想法等。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計這些創(chuàng)新技法主要是基于認知的方法，它們只限于提出問題，而沒有進行過多的約束及建立相關的模

58、型。由于基于認知的方法不利于創(chuàng)新設計的自動化，同時在具體應用時操作性欠佳，因此還需要結合TRIZ理論與方法來實現。二、基于發(fā)明創(chuàng)造方法學TRIZ的創(chuàng)新設計TRIZ理論是產品開發(fā)過程中解決技術沖突和實現創(chuàng)新設計的有力工具，利用該理論可以為產品開發(fā)過程中沖突的解決提供技術幫助。TRIZ認為，創(chuàng)新并不是靈感的閃現和隨機的探索，它存在解決問題的一般規(guī)律，這些規(guī)律告訴人們按照什么樣的方法和過程去進行創(chuàng)新并對結果具有預測性和可控性。上一頁下一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計因此，在解決技術問題時，將已有解決方法建立知識庫，使問題可以通過選擇類似的方法得到解決。

59、而對于一些可能從未遇到過的創(chuàng)新性問題，也可以從現有專利中總結出設計的基本原則、方法和模式，通過這些方法和原則的應用進行解決，同時反過來它又可以擴展類似問題的知識庫。用TRIZ求解問題是基于技術進化不是一個隨機的過程，而是遵循某種模式的客觀事實，根據技術系統(tǒng)的進化法則，人們可以預測產品的發(fā)展趨勢，把握新產品的開發(fā)方向?；赥RIZ技術進化定律及進化路線的解空間搜索過程為:設計者從問題出發(fā)，首先選擇一條或幾條進化定律，其次在進化定律下選擇進化路線，之后在進化路線下尋找產品目前的狀態(tài)，及可能變動到的新的結構狀態(tài)，參照已有的工程實例，確定在新的結構狀態(tài)下產品的工作原理，該工作原理即為問題的解。上一頁下

60、一頁返回第九章應用TRIZ解決創(chuàng)新問題的實例第八節(jié) 滾動直線導軌的集成化創(chuàng)新設計TRIZ理論為創(chuàng)新問題求解提供了有效工具，使設計者能正確地發(fā)現產品設計中存在的技術沖突，找到具有創(chuàng)新性的解決方案，從而保證了產品開發(fā)方向的正確性?；赥RIZ理論的計算機輔助創(chuàng)新設計軟件TechOptmize:將多個領域的科學知識有機地綜合起來，可以輔助設計人員進行產品創(chuàng)新，以便幫助設計者從問題空間(市場需求)推理到達解空間(創(chuàng)新設計)。由于TechOptmize:中的產品改進過程有非常豐富的知識庫支持，因此用它來解決產品的技術問題和進行創(chuàng)新比傳統(tǒng)的方法更為有效，可以幫助設計者快速找到完成所需功能的方法。如果應用該