《機械基礎(chǔ)(機電專業(yè))AR版》配套案例庫：案例07-如何從TRIZ理論淺析機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計案例

如何從TRIZ理論淺析機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計案例TRIZ理論，即發(fā)明問題解決理論，是1946年由前蘇聯(lián)科學家阿奇舒勒團隊從10多萬個已注冊專利中尋找規(guī)律，總結(jié)出來的理論。創(chuàng)新從最通俗的意義上講就是創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性地解決問題的過程，TRIZ理論的強大作用正在于它為人們創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題提供了系統(tǒng)的理論和方法工具。1.創(chuàng)新思維方法與問題分析方法2.技術(shù)系統(tǒng)進化法則3.技術(shù)矛盾解決原理4.創(chuàng)新問題標準解法5.發(fā)明問題解決算法ARIZ6.基于物理、化學、幾何學等工程學原理而構(gòu)建的知識庫混合動力汽車為本世紀重大機械創(chuàng)新之一，混合動力汽車比傳統(tǒng)汽車更環(huán)保，這也正是專家支持混合動力車的原因。

1.創(chuàng)新思維方法與問題分析法。分析混合動力汽車，通過物-場分析法，發(fā)動機和燃料之間有一個“空氣場”，而發(fā)動機的效率和燃料燃燒后排放的廢氣都影響著全球的大氣污染度及氣候變暖的情況，而核心問題就在于此，所以提高發(fā)動機效率和降低尾氣排放就是解決根本矛盾所在。2.技術(shù)系統(tǒng)進化法則。針對技術(shù)系統(tǒng)進化演變規(guī)律，在大量專利分析的基礎(chǔ)上TRIZ理論總結(jié)提煉出八個基本進化法則。（1）由技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進化法則，現(xiàn)代汽車正處于成熟期（各種功能美觀實用的現(xiàn)代型汽車）。（2）由提高理想度法則，汽車發(fā)動機效率不夠高就會消耗更多的燃料，而現(xiàn)階段汽車主要還是運用汽油動力的內(nèi)燃機，過多的尾氣排放就會污染大氣。故現(xiàn)在需要解決的就是提高發(fā)動機動力和尋找可以替代汽油的低排放清潔能源。（3）由子系統(tǒng)不平衡進化法則，汽車的發(fā)明和使用給人類帶來了極大的便利，但是人們不均衡地著重發(fā)展其中的某些功能（可以獲得更高啟動加速度和極限速度的跑車或為了運送貨物的重型卡車），使其成為某種特定功能型汽車，而此時的汽車燃油及尾氣排放被放在次要位置。（4）由動態(tài)性和可控性進化法則，考慮到汽車的外形與行進時所受的空氣阻力，現(xiàn)代汽車不斷的優(yōu)化外形，優(yōu)化曲線使汽車既美觀又能減小所受風阻，進而減少燃油。（5）增加集成度再進行簡化法則。（6）由子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性法則，發(fā)動機工作時候，內(nèi)部各構(gòu)件相互協(xié)調(diào)。（7）由減少人工介入的法則，汽車的自動化。

（8）向微觀級和增加場應(yīng)用的進化法則。3.技術(shù)矛盾解決原理。不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律。TRIZ理論將這些共同的規(guī)律歸納成40個創(chuàng)新原理，針對具體的技術(shù)矛盾，可以基于這些創(chuàng)新原理、結(jié)合工程實際尋求具體的解決方案。4.創(chuàng)新問題標準解法。針對汽車發(fā)動機的物-場模型特征，分別對應(yīng)有標準的模型處理，包括優(yōu)化發(fā)動機結(jié)構(gòu)提高效率，采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機（柴油機或汽油機）和電動機作為動力源，也有的發(fā)動機經(jīng)過改造使用其他替代燃料，例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。5.發(fā)明問題解決算法ARIZ。6.基于物理、化學、幾何學等工程學原理而構(gòu)建的知識庫?；谖锢怼⒒瘜W、幾何學等領(lǐng)域的數(shù)百萬項發(fā)明專利的分析結(jié)果而構(gòu)建的知識庫可以為技術(shù)創(chuàng)新提供豐富的方案來源。混合動力汽車使用的電動力系統(tǒng)中包括高效強化的電動機、發(fā)電機和蓄電池。蓄電池使用的有鉛酸電池、鎳錳氫電池和鋰電池，將來應(yīng)該還能使用氫燃料電池。這些都是應(yīng)用已有專利基礎(chǔ)上對發(fā)動機做出的優(yōu)化。TRIZ理論對產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計有明確的指導性，可以避免高成本的盲目的試錯，減少人力、物力、財力的投入。它總結(jié)分析了無數(shù)發(fā)明專利以增加工程人員的創(chuàng)造力和解決問題的能力，給創(chuàng)新