1、创新引领新常态,Xiao ming,案例一：,案例分享,不用数学符号，用三个1组成尽可能大的数，这个数是什么？,不用数学符号，用三个2组成尽可能大的数，这个数是什么？,不用数学符号，用三个3组成尽可能大的数，这个数是什么？,惯性思维，也叫思维定势，就是在过去获得的经验和知识的基础上形成的感性认识，逐渐沉淀为一种特定的认知模式。,几乎在所有的问题上，人脑有根据自己的经验、知识和偏向，而不是根据面前的佐证去作判断的强烈倾向。-贝弗里奇科学研究的艺术,创新就是打破惯性思维,案 例 二：,试列举你所知道的创新方法：,头脑风暴法 试错法 形态分析法 属性列举法 缺点列举法 联想类推法 逆向思维法 和田十
2、二法 特尔斐设想法 奥斯本设问法 5W1H法 .,达尔文,斯宾塞,阿奇舒勒,TRIZ简介,TRIZ：发明问题解决理论（TRIZ）是指导人们进行发明创新、解决工程问题的系统化的方法学体系。它是苏联发明家根里奇阿奇舒勒为首的研究团队通过对250万件高水平发明专利进行分析，从中抽象出了解决问题的基本方法，这些方法可以普遍的适用于新出现的发明问题，帮助人们获得这些发明问题的最有效的解。,TRIZ起源：,步枪史关于枪管长短的问题书中写到： 一方面枪管需要变短，以加快装载火药的速度 ，因为早期的枪支是把火药直接放入枪管的；,另一方面枪管需要变长，以提高射击精度，并 保持近身搏击时的敌我之间的距离,从后面装
3、载子弹的来复枪的就解决了这一冲突。,阿奇舒勒从事物的发展变化是由产生的矛盾引起的，联想到产品与技术的发展变化是需求的变化及其内部缺陷导致的结果，总结出了这些案例基于以下两种基本思想： 1）发明是被设计用作解决技术矛盾或者冲突的。 2）技术系统中个别部件发展的不协调导致了矛盾或者冲突的产生。,TRIZ简介,1956年，阿奇舒勒发表了一篇文章，文中讨论了发明创造力理论的发展问题并提出了以下要点： 1）问题解决方法的关键在于对系统矛盾的发现与排除。 2）问题解决方法的的策略可通过分析最重要的发明专利而得到。 3）问题解决方法的策略必须得到技术系统发展规律的支持。,TRIZ核心思想： 1）技术系统的进
4、不是随机的，而是遵循一定的客观规律。 2）同生物系统的进化类似，技术系统也面临着自然选择、优胜劣汰。,1961年，阿奇舒勒已经从43类专利中分析了约10000项发明，并有了以下重要发现： 1）存在无数的发明任务，但是任务的类型却很少。 2）存在典型的系统冲突和确认这些冲突的技术步骤。,TRIZ发展：,经典TRIZ,经典TRIZ包含哪些内容？,TRIZ解决问题的模式是怎样的？,1）技术系统进化法则 2）最终理想解（IFR） 3）40个发明原理 4）39个工程参数和阿奇舒勒冲突矩阵 5）物理冲突和分离原理 6）物场模型分析 7）发明问题的标准解法 8）发明问题的解决算法（ARIZ） 9）科学效应和
5、现场知识库,TRIZ1141体系（工具包）,一个法则：技术系统进化法则 一种思想：最终理想解（IFR） 四类模型： 物场模型分析 How to 模型 物理矛盾模型 技术矛盾模型 一种算法： 发明问题的解决算法（ARIZ）,TRIZ桥,思维桥IFR,IFR:使产品处于理想状态的解。产品理想状态尝尝用理想度来衡量。 理想度的公式：,0,0,使用IFR的原则： 1）保持原系统的优点； 2）消除原系统的不足； 3）不使系统变得更复杂； 4）不引入新的缺陷；,使用IFR的技巧： 1）尽量利用现有的能量和资源实现有用功能，一方面能够“自我服务”来实现有用功能，另一方面又你能够“自行”消除有害的、不足的或者
6、过度的作用。 2）首先抛开各种客观条件，设定IFR，从IFR反推回到现实问题，寻求解决方案。,思维桥IFR,IFR使用步骤：1）设计的目的是什么？,案例： 割草机在工作过程中会产生很大的噪声，如何解决？,2）理想解是什么？,1）得到平整漂亮的草坪,2）草坪自我实现平整漂亮,3）达到 理想解的障碍是什么？,3）草不停地生长,4）如何使障碍消失？什么资源可以帮助你？,4）草的生长可以控制；可利用的资源是草,5）其他领域有类似的解决办法吗？,5）农业领域中农作物生长高度的控制,思维桥九屏法,九屏法： 在认识九屏幕法前，先引入系统概念。为了实现规定功能以达到某一目标人构成的相互关联的一个集合体或者装置
7、称之为系统。一个系统常常由多个子系统组成，同时它又常常隶属于一个更大的系统，即超系统。,超系统系统子系统,之 前 的 状 态,现在的 状 态,之 后 的 状 态,空间,时间,九屏法的作用： 帮助我们查找解决问 题需要的资源（物质、能量、信息、时间、空间、功能）。,思维桥九屏幕,九屏法使用： 1）从系统本身出发，考虑可利用的资源。 2）考虑子系统和超系统中的资源。 3）考虑系统的过去和未来，从中寻找可利用的资源。4）考虑子系统的过去和未来。,案例：当密封一个药瓶是，把火苗对准瓶口。在火苗的作用下虽然药瓶被密封了，但是药瓶因过度受热，里面的药液会变质。如何解决这个问题？,子系统：1）改变药瓶材料特
8、性使药液避免受热。2）改变药品与药瓶材料相互作用，防止药瓶的热传至药液。,超系统：1）改变药瓶在支架上的放置形式，防止药瓶热传至药液。2）改变支架形状，防止药瓶过度受热。3）使用喷焰器的气体冷却药品。,过去：药液装瓶时，预先冷却药液,将来：寻求新的包装方法,思考：如何用四根火柴摆出一个“田”字？,思维桥STC算子,STC: Size、Time、Cost 将S、T、C按照三个方向，六个维度进行变化，也就是将三个因素分部逐渐递增和递减，增大到最大，递减到最小，直到系统中有用的特征出现。,STC使用步骤：1）明确研究对象的现有S、T、C 2）想象S逐渐变大至无穷大（S-） 3）想象S逐渐变小至无穷小
9、（S-0） 4）想象T或者V逐渐变大至无穷大（T-） 5）想象T或者V逐渐变大至无穷小（T-0） 6）想象C逐渐变大至无穷大（C-） 7）想象C逐渐变大至无穷小（C-0）,案例:活梯采摘苹果，这种劳动力大、效率低。如何采摘苹果变得更加方面、快捷和省力？,S-：整形成梯子型树冠 S-0：种植低矮苹果树 T-：苹果自由掉落 T-0：轻微爆破 C-：研制苹果采摘机器人 C-0：苹果自由掉落,STC使用注意事项： 1）每个想象实验要分步递增、递减，直到进行到事物新的特征出现； 2）不要担心系统变复杂而终止未完成的想象实验； 3）使用的成效取决于主观想象力、问题特点等； 4）不要在试验的过程中尝试猜测问
10、题的最终答案；,思维桥金鱼法,搞研究发明需要“大胆创新，科学求证”。但是大胆的“设想”常常表现为“幻想”，所以不切实际而无法求证。,案例：如何利用空气赚钱,思维桥小人法,小人法：当系统内的某些组件不能完成其必要功能，并表现出相互矛盾的情况时，可以用一组小人来代表这些不能完成特定功能的部件。通过使用能动的小人，实现预期的功能，并根据小人模型对结构进行重新设计。,小人法的使用步骤： 1）将对象中的各个部分想象成不同组别的小人（当前怎么）； 2）把小人分成按问题的条件而行动的组（分组）； 3）研究得到的问题模型（有小人的图）并对其进行改造（应当怎样）； 4）将小人固化成所需功能的组件，过渡到技术解决
11、方案（变成怎样）,进化桥S曲线,S曲线的概念是哈弗大学教授Vernon提出来的。1966年他首次提出了产品生命周期（Product Life Cycle， PLC ）理论（右图所示）。,婴儿期 成长期 成熟期 衰退期,技术进化的八大法则：1）完备性法则 2）能量传递法则 3）协调性法则 4）动态性进化法则 5）提高理想度法则 6）子系统不均衡进化法则 7）向微观级进化法则 8）向超系统进化法则,完备性法则 能量传递法则 协调性法则,动态性进化法则 子系统不均衡进化法则,向微观级进化,向超系统进化,提高理想度法则,产品技术趋于完善,阿奇舒勒通过对大量的专利分析研究，发现产品的进化规律满足S曲线，
12、但是其进化过程依赖设计者对新技术的引入。阿奇舒勒用下图所示的分段线性S曲线更加明确地把产品进化分为婴儿期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段（下图所示）。,进化桥完备性法则,技术系统要实现某项功能的必要条件是：一定要包含四个相互关联的子系统动力装置、传输装置、控制装置和执行装置及其结构。,控制装置,动力装置,传输装置,执行装置,3）系统不断完善减少人的参与，提高系统效率；,进化桥能量传递法则,能量传递法则是技术系统实现其基本功能的必要条件。 1）能力能够通过能量源，经过动力装置流向系统的所有组件； 2）要想使组成技术系统的组件可控，必须在该组件与控制装置之间提供能量通路；,在使用能量进化法则时，要
13、减少能量损耗，可以采取以下措施： 1）提高系统各部分组件的能量传导率； 2）减少能量转化次数；,4）如果系统组件可替换，将不易控制的场替换为易控的场；,3）缩短能量传递路径；,进化桥子系统不均衡进化法则,一般来讲：一个系统包含若干个子系统，每个子系统具有不同的生命周期，子系统都沿着自身的S曲线进化。每个子系统进化的阶段不一致，首先达到自然极限的子系统就抑制整个系统的发展，将成为设计中的薄弱环节。,重要提示： 1）任何技术系统的所包含的各个子系统都不是同步、均衡进化的； 2）不均衡的进化往往导致子系统之间的矛盾出现，伴随着矛盾的解决，整个系统 将得到突破性的进化； 3）整个系统的进化速度取决于系
14、统发展最慢的子系统； 4）改进进化系统最慢的子系统，就能提高整个系统的性能；,进化桥微观级进化法则,技术系统及其子系统在进化发展的过程中，向着减少它们尺寸的方向进化，倾向于达到原子核基本粒子的尺寸。进化的终点是技术系统的元件作为实体已经不存在，而是通过场实现其必要功能，也就是达到其IFR。,切割工具进化；,进化桥协调性进化法则,协调性进化法则主要表现为形状与结构协调、频率协调、性能参数协调。,进化桥动态性进化法则,动态性进化法则进化方向：柔性、可移动性、可控性,进化桥向超系统进化法则,在系统自身进化资源消失时，系统转向超系统，同其他系统联合，使资源进一步发展。 主要有两种进化方式： 1）使技术
15、系统和超系统的资源组合； 2）让某系统的某一子系统，容纳到超系统中；,技术系统的进化是沿着单系统-双系统-多系统的方向发展的；技术系统通过与超 系统组件合并获得资源，超系统能够提供大量可用资源；技术系统进化到极限时 实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移至超系统，并在超系统中功能得到 增强，同时也简化了原有系统。当系统的可用资源逐渐枯竭，但是技术系统的发 展仍需要新的资源支撑，这时候需要增加功能或者降低花费来提高价值。,副油箱从系统分离 容纳到 超系统中,进化桥提高理想度法则,每个系统完成的功能在产生有用效用的同时都会不可避免的产生有害效应。完全理想的系统是不存在的，在设计时，应以IFR为指
16、导，尽可能提高系统的理想度。提高理想度法则代表所以进化法则的最终方向。,重要提示： 1）简化子系统； 2）简化操作； 3）简化组件 4）提高系统的有益增益 5）降低系统的有害增益 6）提高有益增益的同时降低有害增益,电子管,晶体管,集成电路,超大规模集成电路,参数桥冲突,参数桥主要解决参数冲突问题，分为技术冲突和物理冲突。,技术冲突：是两个参数之间的冲突； A,B之间的 冲突 物理冲突：系统对同一参数提出相反或者不同的要求； A+,A-之间的冲突,确定技术冲突的步骤：,1）当前的问题是什么？ 2）目前采用了什么办法？改善什么参数？ 3）目前的解决办法导致了什么参数恶化？,参数桥技术冲突,案例：
17、2003年11月29日，日本曾利用H2A运载火箭6号机发射一颗多功能卫星，发射10分钟后，在距离地球轨道422千米的高度时，因固体火箭增压器未能分离导致故障，因此地面控制中心忍痛自毁，事后被确认为喷嘴形状和极高的燃烧压力导致喷嘴出现漏孔所致。2005年2月26日，再次发射，为了保证安全，不惜牺牲火箭的升空能力，把燃烧压力降低两成，并改进了喷嘴形状。,火箭需要上升的推力 高压气体，改善升力 高温高压导致了喷嘴变形,39个工程参数,改善的是：10力 恶化的是：12形状,冲突矩阵 10,35,40,34,40个发明原理,参数桥技术冲突,39个工程参数,参数桥技术冲突,冲突矩阵,10，35 40，34
18、,10，预操作（改变喷嘴形状） 35，参数变化（把燃烧压力降低两成）,40个发明原理详解请欢迎大家关注中国重汽工会微信公众号： ZGZQGH,参数桥物理冲突,物理冲突的分离原理：时间分离、空间分离、条件分离、系统分离,时间分离,空间分离,条件分离,系统分离,参数桥物理冲突,时间分离原理的步骤：,第三步：T1、T2是否交叉？ 1）不交叉采用时间分离 2）交叉，参照其他三种分离原理,参数桥物理冲突,空间分离原理的步骤：,第三步：S1、S2是否交叉？ 1）不交叉采用时空间分离 2）交叉，参照其他三种分离原理,套料钻,参数桥物理冲突,条件分离原理的步骤：,第三步：C1、C2是否交叉？ 1）不交叉采用条
19、件分离 2）交叉，参照其他三种分离原理,参数桥物理冲突,系统分离原理的步骤：,第三步：S1、S2是否交叉？ 1）不交叉采用系统分离 2）交叉，参照其他三种分离原理,参数桥冲突转化,技术冲突可以转化为物理冲突，一条解决问题的物理冲突的分离原理，可以有多条解决技术冲突的发明原理，分离原理与发明原理之间的对应关系。,结构桥物场模型,物场分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具，用以建立与已存在的系统问题相联系的功能模型，阿奇舒勒通过对功能的研究总结出三条定律： 1）所有的功能都可以分解成三个基本元素，即两个物质S1、S2和一个场F 2）一个存在的功能必定由这三个基本元素组成 3）将相互作用
20、的三个基本元素有机组合将形成一个功能,b)功能模型,c)物场模型,a)实际系统,物场模型分5大类：不完整模型、有效完整模型、效应不足的完整的模型、效应有害的完整的模型、效应过度的完整的模型。,思考：功能模型及物场模型的区别？,结构桥物场模型,一般解法一：,物场模型有76类标准解和6种一般解法。,不完整模型,解法内容：补齐元素（增加场或者物质）适用模型：不完整模型具体解法： 1）补齐缺失的缺失的元素，增加场或者物质； 2）系统地研究各种能量场；应用案例： “加速器”是高能物理与核物理的重要研究手段， 其原理是高速带电粒子与被研究物质发生相互作 用，如何获得高速带电粒子？,引入电场，带电粒子在电场
21、作用下高速运动,结构桥物场模型,一般解法二：,效应有害的完整模型,解法内容：加入S3来阻止有害作用适用模型：效应有害的完整模型具体解法： 加入第三种物质S3，来阻止有害作用。 S3由S1或S2改变而来，或S1和S2共同改变而来。应用案例： 和面的时候面团与面板发生粘结，如何防止？,加入面粉,结构桥物场模型,一般解法三：,效应有害的完整模型,解法内容：加入F2来抵消F的有害作用适用模型：效应有害的完整模型具体解法： 1）加入F2来抵消F的有害作用； 2）系统地研究各种能量场；应用案例： 汽车下坡空挡滑行，如何控制车速？,挂抵挡 利用发动机制动,结构桥物场模型,一般解法四：,效应不足的完整模型,解
22、法内容：用F2来代替F适用模型：效应不足的完整模型具体解法： 用新场F2代替效应不足的原来场F，使相互 用完整有效应用案例： 起重机械在吊装钢板时，机械捆绑固定，不 仅操作费时费力，还不安全，如何做？,改用电磁吸盘,结构桥物场模型,一般解法五：,效应不足的完整模型,解法内容：用F2来强化不足的F适用模型：效应不足的完整模型具体解法： 1）用F2来强化不足的F； 2）系统地研究各种能量场；应用案例： 在大礼堂做报告时，声场对后面的听众 作用不足？,启用扬声器,结构桥物场模型,一般解法六：,效应不足的完整模型,解法内容：引入S3并加上F2提高有用效应适用模型：效应不足的完整模型具体解法： 引入S3及F2来增强有用功能应用案例： 在做清洁时，只加入水效果不好？,加入清洗剂，用力揉搓,使用高温水,结构桥物场模型,如何使用76种标准解,功能桥,功能桥是针对呈现功能属性的发明问题寻求解决方案的程式化步骤,待解决问题,“How To”模型,科学效应和现象,问题求解,解决方案,查找,查找,筛选,应用,功能桥,灯泡如何实现光亮强度可调节并且节省能源，如何解决这一问题？,待解决问题？,如何控制灯光？,如何做？,灯泡光亮可调节,“How To”模型,F29：控制光,科学效应和现象（“How To”模型与100个科学效应库）,TRIZ工具综合应用,进化法则,创新思维,新的学习开始了，下次见！,
