1、第一讲：创新方法与自主创新 第二讲：发明问题解决理论TRIZ,中北大学 王宗彦,阳泉市首届创新方法培训会,第一讲：创新方法与自主创新,内 容,一、创新方法的内涵 二、创新方法工作的重要意义 三、创新方法的现状和问题 四、国家创新方法工作总体思路,科学是随着研究方法所获得的成就前进的。 -巴甫洛夫科学方法是通向绝对知识或真理的唯一道路。 -卡尔皮尔逊科学思维、科学方法与科学工具的创新与突破已经成为科学技术发展与进步的重要源泉。,一、创新方法的内涵,孙子兵法总结集成了打仗的谋、略、技巧和套路，是集军事方法之大成的杰出成果。,科学重大发现与科技进步也蕴涵着丰富的谋、略、技巧与套路，即“创新方法”,科
2、学思维科学方法科学工具,二、创新方法工作的重要意义,科学思维的创新是科学研究取得突破性、革命性进展的先决条件。,以交通工具的发展变化为例,科学思维始终贯穿于科学研究的全过程。没有思维的创新，就不可能有科技的进步。,二、创新方法工作的重要意义,科学方法的创新是取得科技重大进步的必由之路。近代以来，科学方法的创新与科技进步间的关系更加密切。,人类基因组测序方法及其效率,二、创新方法工作的重要意义,科学的进步在很大程度是被科学仪器的发明所推动的。,科学工具的创新是开展科学研究和实现发明创造的必要手段。,前苏联和欧美等发达国家企业通过TRIZ培训和推广应用，实现了研发设计的思维方式创新，使得企业技术创
3、新的能力和效率得以大大增强。,爱迪生实验发明灯泡用了1600多种金属材料和6000多种飞金属材料，经历了50000多次失败。这一方面反映了爱迪生的勤奋和努力、另一方面也说明传统创造思维方式试错法的效率低下。,三、创新方法工作的现状与问题,十六世纪以前，我国的科学技术一直走在世界的前列。 近代科学发端以来，我国却在科学技术领域远远落后于西方世界，甚至与日韩等亚洲国家和地区的差距也在明显加大。 导致我国近、现代科学技术落后有许多原因，其中，对科学思维、科学方法和科学工具工作的重视不够是最重要的原因。,创新能力体现,自主创新能力是提升我国科技发展水平和国家核心竞争力的关键所在。 创新体系: 党的十六
4、届五中全会明确提出：要建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。创新制度 (体制机制,环境资源配置,集成,转化,) 创新人才 (发现,使用,培育,锻炼,凝聚,成就) 创新文化 (创新激励,干,干成,干好事业的舞台和氛围),三、创新方法工作的现状与问题,问题一：科学思维培育不够 创新思维与创新精神培养缺位 目前应试式的教育体系、灌输式的教学方法抑制了学生的创新思维和创新精神。 科研活动创新思维不足，自主创新研究成果少 跟踪模仿为主，自主创新较少。多数学科发展滞后，属于世界领先的学科很少；中国申请人在世界知识产权组织的PCT专利申请只占总量的 0.96%。 尊重科学、崇尚科学的氛围
5、不够 科学精神与科学氛围仍然不足，不按照科学规律办事的问题仍普遍存在。,三、创新方法工作的现状与问题,问题二：科学方法研究与应用不够 科技界关于科学方法的意识薄弱 科研活动中，忽视研究方法的规范性、创新性；国内学术期刊很少发表关于研究方法和哲学思考类的理论性论文。 对科学方法的研究不够 仅限于对国际科学方法的跟踪、了解，缺乏对前沿方法的前瞻性研究；科学方法的研究与应用严重脱节，“写科学方法的书只给自己看”。 企业技术创新能力不足，缺乏科学创新方法 企业的技术创新能力薄弱。2005年，国内发明专利申请占专利申请总量的24.4%，发达国家在85.8%以上。,三、创新方法工作的现状与问题,问题三：具
6、有自主知识产权的科学仪器设备匮乏 自主研发投入少，核心技术匮乏 “十五”期间，国家主体科技计划用于“科学仪器设备研制与开发”项目的经费只有0.85亿元，仅占三大科技计划经费的千分之二和科学仪器购置经费的百分之一。 科学仪器水平与发达国家存在明显差距 高档科学仪器，基本处于空白；中档科学仪器，国产设备稳定性和重现性不高，软件配套性较差，占有率小。 主要依靠进口，科学研究“空芯化”现象严重 每年科学仪器固定资产投资中60%用于进口设备，其中精密仪器、生命科学仪器、大型科学仪器等高技术含量的产品更是90以上。,三、创新方法工作的现状与问题,问题四：在创新政策环境还不完善 虽然近年来，我国科学研究与发
7、展（R&D）经费投入不断增加，但与发达国家以及同等发展水平的发展中国家相比，我国科技投入水平还不高。 据统计，我国研发经费仅相当于美国的8%；全国从事研究开发人员年平均经费分别只有韩国的14%和日本的8%。 在发达国家，公共财政支持科技发展的经费中有40%用于支持科学方法和科学仪器。而在我国，国家主体科技计划对这方面研究项目的支持几乎为零。,问题五：评价方法有待改进 目前我国科技成果评价方式也不利于创新方法的发展。科研院所对科研人员研究能力的评价标准不全面，过分地重视SCI而忽视一些基础性或方法上的重要问题。以诺贝尔奖为例，诺贝尔奖的得1/3是通过科学发现、理论推导得奖；有1/3是通过方法上的
8、创新、方法思路上的创新得奖。还有1/3通过科学仪器、科学手段、科学工具上的创新。而在我们的科技布局上，更多瞄准了第一个1/3 ，把后两个1/3相对忽略了。,三、创新方法工作的现状与问题,四、国家创新方法工作的总体思路,创新方法工作是一项浩瀚的科学工程，也是一项宏大的国民素质工程，是从源头上推动自主创新国家战略实施的基础性工作。创新方法工作是国家科技创新的重要组成部分，是落实国家中长期科技规划纲要的重大措施。,四、创新方法工作的总体思路,（一）总体目标通过科学思维、科学方法、科学工具的创新工作，可以更好的发现问题、寻求有效的解决问题的途径、方法和工具，从而更好的促进科技创新和提升自主创新能力。,
9、四、创新方法工作的总体思路,（二）总体指导思想： -抓住科学思维、科学方法、科学工具“三个层面”； -重点面向科研机构、企业、教育系统“三个对象”； -实现技术创新、管理创新和体制创新“三个创新”； 采取“培训先行”、“试点先行”的策略，积累经验。温总理：自主创新，方法先行,第二讲：发明问题解决理论TRIZ 矛盾问题与创新原理,主题大纲,引言：神奇的点金术TRIZ,冷战时期，美国为首的西方国家的特工与前苏联的克格勃曾经进行过无数次惊心动魄的间谍战，其中一次就是围绕被称为神奇的“点金术”展开的。因为美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造能力，他们把创造这种奇迹的神秘武器称为“点
10、金术”，可结果强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。 那么这种神奇的“点金术”到底是什么呢？它为什么有这么大的威力？ 这个“点金术”就是当前世界上著名的发明问题解决理论，被简称为TRIZ理论。,引言： TRIZ的含义,TRIZ的含义是发明问题解决理论是原俄文字母的缩写，并按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文的首字母缩写 Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch,TRIZ,来源:百度-百科名片 TRIZ意译为发明问题的解决理论。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的
11、理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。,引言：TRIZ理论创始者根里奇阿奇舒勒,根里奇阿奇舒勒G. S. Altshuller （19261998 ） 是前苏联的一位天才发明家和创造创新学家，于1946年创立的TRIZ理论明确指出：一旦我们对大量的好的专利进行分析，提炼出问题的解决模式，我们就能够学习这些模式，从而创造性地解决问题。,引言:矛盾分析是TRIZ核心方法,通过对大量发明专利的研究，阿奇舒勒发现，真正的“发明” (指发明级别为第
12、二级、第三级和第四级的专利) 往往都需要解决隐藏在问题当中的矛盾。于是，阿奇舒勒规定：是否出现矛盾 (又称“冲突”) ，是区分常规问题与发明问题的一个主要特征。因此，我们可以简单地认为，如果问题中不包含矛盾，那么这个问题就不是一个发明问题 (或TRIZ问题) 。,从20世纪40年代中后期到70年代初期，阿奇舒勒和他的同事们查阅了世界各国的大量专利，并从中挑选出了那些成功地解决了矛盾的专利进行研究。通过对这些专利的分析，提出了40个发明原理。这40个发明原理是解决技术矛盾的独特工具。发明原理及其所包含的指导原则为我们提供了大约90种解决发明问题的方法。,引言:矛盾分析是TRIZ核心方法,阿奇舒勒
13、对250万份发明专利进行研究、分析、总结、提炼出具有普遍用途的40个发明原理哲学原理:从特殊到一般(250万个特殊-40个一般)设计者掌握这40个发明原理：可以大大提高发明效率、缩短发明周期，使发明更具有可预见性。哲学原理:从一般到特殊(40个一般无限个发明问题),引言：TRIZ的哲学思考,用有限的40条原理来解决无限的发明问题。,为何发明创新如此困难呢？是我们的知识太贫乏了，还不足以实现创新？事实上，我们完全具备创新所需要的知识，可是我们不知道该如何使用这些知识。面对包含矛盾的问题，常规的逻辑思维往往无能为力。TRIZ就是我们所需要的思维方法，它的出发点是从根本上解决矛盾。TRIZ建议我们不
14、要回避矛盾。相反，要找出矛盾并激化矛盾！,引言:矛盾分析是TRIZ核心方法,如何将隐藏在问题中的矛盾抽取出来，是一项复杂而困难，但又无法回避的问题。经验丰富的TRIZ专家与一般TRIZ使用者之间最大的差别之一，就是抽取和定义矛盾的能力。在实践过程中，只有经过不断的练习和总结，才能使这种能力得到提升。,引言:矛盾抽取-难,主题引导,课程位置,一、矛盾概述,【案例】 自相矛盾韩非子难势有个卖盾和矛的楚国人，夸他的盾说：“我的盾坚固无比任何锋利的东西都穿不透它。”又夸耀自己的矛说：“我的矛锋利极了什么坚固的东西都能刺穿。”有人问他：“用您的矛来刺您的盾，结果会怎么样呢？”那人张口结舌一句话也答不出来
15、。,此典故以“自相矛盾”比喻语言、行动前后不一致或互相抵触。,一、矛盾概述,一、矛盾概述,1、矛盾涵义 含义：事物自身包含的既对立又统一的关系叫做矛盾。简言之，矛盾就是对立统一。事物的矛盾法则，即对立统一的法则，是唯物辩证法的最根本的法则。 【案例】,武器（导弹与反导弹）,交通（汽车与道路）,一、矛盾概述,毛泽东矛盾论的主要观点 两种宇宙观：辩证法与形而上学； 矛盾的两种特性：矛盾的普遍性与特殊性； 矛盾的两个方面：主要矛盾与次要矛盾； 矛盾法则：矛盾的对立统一法则。,一、矛盾概述,2、矛盾特性【互动案例】列举三例生活中无处不在的矛盾？,一、矛盾概述,3、TRIZ的矛盾分类,技术矛盾,物理矛盾
16、,二、技术矛盾,（一）矛盾概述,【视频案例】塔科马大桥塔科马大桥，位于美国华盛顿州塔科马海峡，1940年7月1日建成通车，当时居世界第三，但是只通车4个多月，1940年11月7日戏剧性地被微风摧毁，这一幕正好被一支摄影队拍摄了下来，该桥因此声名大噪。,【原因分析】,恶化：强度,改善：密度,技术矛盾含义,1、含义 技术矛盾是在一个技术系统中两个参数之间的矛盾，改善系统的某一个参数，导致另一个参数的恶化。 符号表示：A+，B- ；B+，A- 即两个参数之间 改善A参数，导致B参数发生恶化；或改善B参数，导致A参数发生恶化。【案例】生活中您遇到过这样的问题吗？1、桌子问题。如果桌子强度增加，导致重量
17、增加；如果桌面面积增加，导致体积增大。2、“慢工出细活”。在工作时，干的细致（加工精度高），干的速度就慢（时间损失多）。,技术矛盾实例1,汽 车,技术矛盾实例2,显示器,技术矛盾参数,2、参数说明 （1）技术矛盾的参数用词是不同的。 （2）技术矛盾的参数关系是彼此相互依赖、相互制约的。 （3）技术矛盾的参数描述是改善（系统性能朝“好的”方向发展），恶化（导致另一参数朝“差的”方向发展） （4）技术矛盾表示方式：改善参数 VS 恶化参数 3、参数类型 阿奇舒勒总结出39个工程参数类型：A类：通用物理和几何参数，15种，如重量、面积；B类：通用消极参数，11种，如能量损失、物体有害因素；C类：通用
18、积极参数，13种，如功率、自动化程度。,39个通用工程参数,通用工程参数的作用与意义,具体 问题,标准 问题,通用工程参数,解决 问题,桥梁,金钥匙,作用 意义,39个通用工程参数是阿奇舒勒通过大量专利文献分析后总结出的，用以 抽象描述工程领域出现的大部分技术矛盾的参数。可以说，通用工程参数是 连接具体问题与TRIZ的桥梁，是打开解题之门的第一把“金钥匙”。由此将 具体问题转化为标准的TRIZ问题。,芝麻，开门吧！,39个通用工程参数详解（1）,1、运动物体的重量 解释：重力场中的运动物体，作用在防止其自由下落的悬架或水平支架上的力。重量常常表示物体的质量。 【示例】 1、战斗机 2、重型卡车
19、 3、轮船 4、动车机组,39个通用工程参数详解（2）,2、静止物体的重量 解释：重力场中的静止物体，作用在防止其自由下落的悬架、水平支架上或者放置该物体的表面上的力。重量常常表示物体的质量。 【示例】1、杯子；2、钢笔；3、轴承；4、机器,39个通用工程参数详解（3）,3、运动物体的长度 解释：运动物体上的任意线性尺寸，不一定是最长的，它不仅仅是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。 【示例】1、车身长度；2、钢圈周长；3、机翼曲线,39个通用工程参数详解（4）,4、静止物体的长度 解释：静止物体上的任意线性尺寸，不一定是最长的，它不仅仅是一个系统的两
20、个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。 【示例】1、钢钉长度；2、旋转楼梯；3、花盆周长,39个通用工程参数详解（5）,5、运动物体的面积 解释：运动物体被线条封闭的一部分或者表面的几何度量，或者运动物体内部或外部表面的几何度量。面积是填充平面图形的正方形个数来度量的，如面积不仅可以是平面轮廓的面积，也可以是三位表面的面积，或一个三维物体所有平面、凸面或凹面的面积之和。 【示例】 1、降落伞面积 2、篮球面积,39个通用工程参数详解（6）,6、静止物体的面积 解释：静止物体被线条封闭的一部分或者表面的几何度量，或者运动物体内部或外部表面的几何度量。面积是填充平面图形
21、的正方形个数来度量的，如面积不仅可以是平面轮廓的面积，也可以是三位表面的面积，或一个三维物体所有平面、凸面或凹面的面积之和。 【示例】 1、活性炭面积 2、房屋面积,39个通用工程参数详解（7）,7、运动物体的体积 解释：以填充运动物体或者运动物体占用的单位立方体个数来度量。体积不仅可以是三维物体的体积，也可以是与表面结合、具有给定厚度的一个层的体积。 【示例】1、子弹体积；2、座舱空间；3、,39个通用工程参数详解（8）,8、静止物体的体积 解释：以填充静止物体或者静止物体占用的单位立方体个数来度量。体积不仅可以是三维物体的体积，也可以是与表面结合、具有给定厚度的一个层的体积。 【示例】 1
22、、电冰箱 2、石材花岗石,39个通用工程参数详解（9）,9、速度 解释：物体的速度或效率，或过程、作用与时间之比。 【示例】 1、刘翔跨栏第一 2、高速列车,39个通用工程参数详解（10）,10、力 解释：物体（或系统）间相互作用的度量。在牛顿力学中力是质量与加速度之积。在TRIZ中力是试图改变物体状态的任何作用。 【示例】1、锤子的力；2、万吨水压机,39个通用工程参数详解（11）,11、应力或压强 解释：单位面积上的作用力，也包括张力。例如，房屋作用于地面上的力，液体作用于容器壁上的力，气体作用于气缸活塞上的力。压强也可以理解为无压强（真空）。 【示例】1、房屋压力；2、消防容器；3、液化
23、气罐。,39个通用工程参数详解（12）,12、形状 解释：形状是一个物体的轮廓或外观。形状的变化可能表示物体的方向性变化或物体在平面或空间两方面的形变。 【示例】 1、弹簧 2、轮胎,39个通用工程参数详解（13）,13、物体组成的稳定性 解释：物体的组成和性质（包括物理状态）不随时间变化的性质。物体的完整性或者组成元素之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都代表稳定性的降低，增加物体的熵就是增加物体的稳定性。 【示例】 1、标准件 2、油漆涂料,39个通用工程参数详解（14）,14、强度 解释：物体在外力作用下抵制使其发生变化的能力，或者在外部的影响下抗破坏（分裂）和不可逆变形的性质。 【示例】
24、1、桌子的强度 2、混凝土强度试验,39个通用工程参数详解（15）,15、运动物体的作用时间 解释：运动物体具备其性能或者完成作用的时间、服务时间，以及耐久力等。两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。 【示例】1、汽车撞击试验；2、火箭发射,39个通用工程参数详解（16）,16、静止物体的作用时间 解释：静止物体具备其性能或者完成作用的时间、服务时间，以及耐久力等。两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量。 【示例】1、时光；2、时代-智利复活岛石雕,39个通用工程参数详解（17）,17、温度 解释：物体所处的热状态，代表宏观系统热动力平衡的状态特征。还包括其他热参数，比如影响温度
25、变化速率的热容量。 【示例】1、保温瓶温度；2、露天温泉,39个通用工程参数详解（18）,18、照度 解释：照射到某一表面上的光通量与该表面面积的比值。也可以理解为物体的适当亮度、反光性和色彩等。 【示例】 1、采光天幕雨棚；2、激光切割机,39个通用工程参数详解（19）,19、运动物体的能量消耗 解释：运动物体执行给定功能所需的能量。经典力学中能量指作用力与距离的乘积。包括消耗超系统供应的能量。 【示例】1、跑步机上运动；2、汽车耗油,39个通用工程参数详解（20）,20、静止物体的能量消耗 解释：静止物体执行给定功能所需的能量。经典力学中能量指作用力与距离的乘积。包括消耗超系统供应的能量。
26、 【示例】1、大桥亮化工程；2、 CPU风扇,39个通用工程参数详解（21）,21、功率 解释：物体在单位时间内完成的工作量或消耗的能量。 【示例】1、灯泡瓦数；2、拖拉机的马力（东方红LX950）,39个通用工程参数详解（22）,22、能量损失 解释：做无用功消耗的能量。减少能量损失有时需要应用不同的技术来提升能量利用率。 【示例】 1、索普鲨鱼皮泳衣； 2、无用的汽车天窗,39个通用工程参数详解（23）,23、物质损失 解释：部分或全部、永久或临时的物体材料、物质、部件或者子系统的损失。 【示例】 1、泵的机械损失； 2、墨西哥湾漏油事件,39个通用工程参数详解（24）,24、信息损失 解
27、释：部分或全部、永久或临时的系统数据的损失，后者系统获取数据的损失，经常也包括气味、材质等感性数据。 【示例】 1、 UPS防信息损失； 2、股市小道消息,39个通用工程参数详解（25）,25、时间损失 解释：一项活动持续的时间。改善时间损失一般指减少活动所费时间。 【示例】 1、萨默斯开会打瞌睡； 2、对牛弹琴,39个通用工程参数详解（26）,26、物质的量 解释：物体（或系统）的材料、物质、部件或者子系统的数量，它们一般能被全部或部分、永久或临时改变。 【示例】 1、电脑部件,39个通用工程参数详解（27）,27、可靠性 解释：物体（或系统）在规定的方法和状态下完成规定功能的能力。可靠性常
28、常可以理解为无故障操作概率或无故障运行时间。 【示例】 1、日本的核电站 2、北京奥运火炬,39个通用工程参数详解（28）,28、测量精度 解释：系统特征的测量结果与实际值之间的偏差程度。比如减小测量中的误差可以提高测量精度。 【示例】1、称重精度；2、博尔特与电子计时合影,39个通用工程参数详解（29）,29、制造精度 解释：所制造产品的性能特征与图纸技术规范和标准所规定参数的一致性程度。 【示例】1、精准加工；2、五轴重切削小型立式加工中心,39个通用工程参数详解（30）,30、作用于物体的有害因素 解释：环境（或系统）其他部分对于物体的（有害）作用，它使物体的功能参数退化。 【示例】 1
29、、人被车撞伤 2、电脑伤眼睛,39个通用工程参数详解（31）,31、物体产生的有害因素 解释：降低物体（或系统）功能的效率或质量的有害作用。这些有害作用一般来自物体或作为其操作过程一部分的系统。 【示例】1、汽车排放的尾气；2、废液污染环境,39个通用工程参数详解（32）,32、可制造性 解释：物体（或系统）制造构建过程中的方便或者简易程度。 【示例】 1、轻钢结构厂房 2、钢梁一钢筋砼预制板杨浦大桥,39个通用工程参数详解（33）,33、操作流程的方便性 解释：操作过程中需要的人数越少、操作步骤越少，以及工具越少，代表方便性越高，同时还要保证较高的产出。 【示例】 1、无人值守变电站；2、傻
30、瓜数码相机,39个通用工程参数详解（34）,34、可维修性 解释：一种质量特性，包括方便、舒适、简单、维修时间短等。 【示例】 1、自行车维修；2、起火的油轮,39个通用工程参数详解（35）,35、适应性及通用性 解释：物体（或系统）积极响应外部变化的能力，或者在各种外力影响下以多种方式发挥功能的可能性。 【示例】 1、适应性自行车；2、标准件（零件）,39个通用工程参数详解（36）,36、系统的复杂性 解释：系统元素及其之间相互关系的数目和多样性，如果用户也是系统中的一部分，将会增加系统的复杂性，掌握该系统的难易程度是其复杂性的一种度量。 【示例】1、电脑主板；2、数控机床,39个通用工程参
31、数详解（37）,37、控制与测量的复杂度 解释：测量或者监视一个复杂系统需要高成本、较长时间和较多人力去实施和使用，或者部件之间关系太复杂而使得系统的检测和测量困难。为了低于一定测量误差而导致成本提高也是一种测试复杂度增加。 【示例】1、飞机驾驶舱；2、卫星系统,39个通用工程参数详解（38）,38、自动化程度 解释：系统（或物体）在无人操作时执行其功能的能力。自动化程度的最低级别是完全手工操作工具。中等级别则需要人工编程、监控操作过程，或者根据需要调整程序。而最高级别的自动化则是机器来自动判断所需操作任务、自动编程和对操作自动监控。 【示例】1、手工割草；2、割草机；3、割草机器人,39个通
32、用工程参数详解（39）,39、生产率 解释：单位时间系统执行的功能或者操作的数量，或者完成一个功能或操作所需时间以及单位时间的输出，或者单位输出的成本等。 【示例】1、汽车生产线；2、大桥平行交叉作业,（二）定义技术矛盾,遇到矛盾解决问题的思路,化解？,回避？,调和？,分开？,折中？,我该怎么办？,TRIZ既不回避矛盾，也不“折中”处理矛盾。而是通过39个通用工程 参数，对改善参数和恶化参数组成的技术矛盾进行消除，让相互矛盾的两个通用工程参数不再相互制约，并能同时改善实现“双赢”，从而推动技术系统向提高理想度方向发展。,定义技术矛盾的步骤,定义技术矛盾案例,1、塔科马大桥Step 1：问题是什
33、么？大桥因为风振崩塌Step 2：现有解决方法是什么？采用了过轻的材料Step 3：上述方法的缺点？桥面厚度不够改善: 密度；恶化: 强度,2、消防服（互动练习）消防员在灭火过程中必须穿戴消防服。为了保护好消防员，消防服上设计了很多防护装置，但这样使消防员行动不便，加重了消防员的负担，甚至影响灭火。试找出其中的技术矛盾。,（三）技术矛盾分析方法,技术矛盾,矛盾矩阵,创新原理,通用参数,思维启发,创新原理是人类征服自然，改造自然的经验的高度提炼和总结，是 TRIZ理论中的基本内容。它是阿奇舒勒等人通过250万件发明专利进行分 析、归纳，发现并总结出来的，使用证明解决技术矛盾非常行之有效。,创新原
34、理表,40个创新原理（1）,1、分割原理 A 把一个物体分成相互独立的部分 将计算机分解成各个模块 将巨型载重汽车分解成卡车及拖车 大型项目设置若干子项目 冰箱冷冻室是多个冷冻储藏盒 多管火箭炮 运载火箭多个助推器 B 将物体分成容易组装和拆卸的部分 组合工装夹具 消防器材中水管的可拆卸连接 C 提高物体的分离度或可分性 为不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置分类垃圾回收箱 活动百叶窗替代整体窗帘 武器中子母弹,40个创新原理（2）,2、抽取原理 A从物体中抽出产生负面影响的部分或属性 空气压缩机工作，将其产生噪音的部分移到室外 冰箱除味剂 衣柜干燥剂 医学透析治疗 B从物体中抽出必要的
35、、有用的部分或属性。 用电子狗代替真狗充当警卫，以减少伤人事件的发生和减少环境污染 用光纤或光缆分离主光源，以增加照明点 成分献血中只采集血液中的血小板 手机中的SIM卡 微波滤波器 拍摄X光片,40个创新原理（3）,3、局部改变原理 A将物体的均匀构成或外部环境及作用改变为不均匀 让系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长 晶体定向生长、氮化、扩散过程的温度梯度代替恒定、均一的温度 体育场和剧场不同位置观看效果不同，其票价不同 凸轮机构 B让物体的不同部分各具不同功能 在食盒中设置间隔，在不同的间隔内放置 不同的食物，避免相互影响味道（鸳鸯火锅） 瑞士军刀（带多种常用工具；如螺丝起
36、子，尖刀，剪子等） 计算机键盘 C让物体的各部分处于各自动作最佳状态 带有能盛放冷、热固形食品和汤液分格的午餐盒 羊角锤（既可起钉子，又可钉钉子） 带橡皮的铅笔,40个创新原理（4）,4、增加不对称性原理 A将对称物体变为不对称 为增强混合功能，在对称容器中用非对称的搅拌叶片装置 （如水泥搅拌车、蛋糕搅拌机） 在圆拄把手上做一个平面安装螺旋装置，如保险箱的把手 引入一个几何特性来防止元件不正确的使用 （如USB盘插口、电插头的接地棒） 为改善密封性，将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形 在汽车轮胎的外缘增加一个稍厚一些的侧缘，以抵抗与人行道镶边石的撞击 B已经是不对称的物体，增强其不对称性的程度
37、 为提高焊接强度，将焊点由原来的椭圆形改为不规则形状 液化气罐底部为斜面，这样燃烧快完时，燃气罐会自动发生倾斜 为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶 用散光片聚光,40个创新原理（5）,5、组合原理 A在空间上将同质或做相近功能、操作的物体加以组合 在网络中使用个人电脑 在计算机中成百上千的微处理器 电路板上的多个电子芯片 将多层玻璃用水黏合在一起，便于磨削加工 水陆两用汽车 组合音响设备（收音机、CD、磁带等）B在时间上将相同性质的功能、作业在连续化或并列组合 计算机反病毒软件在扫描病毒的同时完成隔离、杀毒、移动/复制文件等操作 能同时测量患者身体多处血压的血压计 利用生物芯片可同时化验多
38、项血液指标 摄影机在拍摄影像时同期录音 冷热水混合龙头 组合家具,40个创新原理（6）,6、多用性原理（多面性、多功能性） A使物体具有复合功能以代替多个物体的功能 牙刷的把柄内含牙膏 可移动的儿童安全椅，既可放在汽车内，拿出汽车外也可单独作为儿童车 企业中的有多种复合型人才 门铃和烟气报警器组合 多用途可折叠沙发床 带有圆珠笔的教鞭 具有扫描、传真和复印功能的打印机 带电击器的手电筒 便携式水壶的盖子同时也是水杯 可以作为U盘使用的MP3,40个创新原理（7）,7、嵌套原理 A把一个物体嵌入第一个物体，然后再嵌入第三个物体 可伸缩式物品（电视天线、教鞭 、相机镜头、钓鱼竿） 俄罗斯洋娃娃（里
39、面还有许多玩具） 嵌套量规、量具 户外遥控伸缩式车库 B让某物体穿入另一个物体的空洞 手机书写笔（平时插入机体上专用的孔中） 微型录音机（内置话筒和扬声器） 飞机紧急升降梯，着陆轮 汽车安全带 滑行门/推拉门 折刀和可伸缩刀,40个创新原理（8）,8、重量补偿原理 A将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量 用氢气球悬挂广告条幅 救生圈B通过与环境（利用空气动力、流体动力、浮力等）的相互作用实现重量补偿 通过改变机翼形状，使机翼上方和下方空气密度不均匀产生升力 赛车阻流板用来增加车身与地面摩擦力则使用了空气动力学的特征 在月球车轮胎里设置球形重物，以降低月球车重心和保持稳定性 轮船应
40、用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力 直升机的螺旋桨（利用空气动力学） 水翼船使用了流体力学的特征 潜水艇,40个创新原理（9）,9、预先反作用原理 A事先施加反作用，用来消除不利影响 钉马掌 给枕木渗入油脂来阻止腐朽 酸碱中和时预置缓冲期，以释放反应中的热量 在做核试验之前，工作人员佩带防护装置，以免受射线损伤 为了让司机看到路面上比例合适的交通提示文字，所用的路面文字的书写形状都是“横粗竖细”的 B如果一个物体处于或将处于受拉伸状态，预先施加压力 在步枪射击时必须预先用肩膀抵紧枪托，以此化解射击的后坐力 给卷好的纸卷勒上橡皮筋，或者用夹子把成沓的纸夹住 在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力 给畸
41、形的牙带上矫正牙套,40个创新原理（10）,10、预先作用原理 A预置必要的动作、机能 不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用力粘贴） 手术前将手术器具按所用顺序排列整齐 邮票打孔 B在方便位置预先安置物体，使其在最适当的时机发挥作用而不浪费时间 道路上转弯、分岔或出口的预先提示牌 在停车场安置的预收费系统 手机设置单键拨号功能 预先充值的会员卡 柔性生产单元,40个创新原理（11）,11、事先防范原理 A采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性 胶卷底片上的磁性条可以弥补暴光度的不足 降落伞的备用伞包 飞机的备用输氧装置 图书中的防盗磁卡 应急楼梯/防火通道 汽车安全气囊 码头边上的防
42、撞轮胎 电闸盒里的保险丝,40个创新原理（12）,12、等势性原理 A改变物体的动作、作业情况，使物体不需要经常提升或下降 换汽车轮胎时，要用千斤顶把汽车有坏轮胎的一侧顶起到与车轴水平的位置，以方便卸、装轮胎 汽车制造厂的自动生产线和与之配套的工具 训练有素的骆驼自动跪下，方便人骑乘 工厂中与操作台同高的传送带 方便轮椅通行的无障碍通道 为方便汽车维修设置的地槽 三峡大坝的船闸,40个创新原理（13）,13、逆向作用原理 A用相反的动作替代要求指定的动作 采用将内层物体冷冻的方法使两个套紧的物体分离，而不是传统的将外层物体加热的方法 转子和定子彼此逆向旋转的“两向旋转发电机” 吸尘器 B把物体
43、（或过程）倒过来 通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗 用“倒计时”的方法，制定应对时间紧、任务急的工作计划 C让物体可动部分不动，不动部分可动 加工中心中将工具旋转变为工件旋转 大型商场中的助步扶梯 健身器材中的跑步机,40个创新原理（14）,14、曲面化原理 A将直线、平面用曲线或曲面替代，将立方体变成球形结构或椭圆体 在建筑业中用拱和圆来提高建筑物的强度（赵州桥） 两表面间引入圆倒角，减少应力集中 B使用滚筒及球状、螺旋状的物体 千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力 圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅 在家具底部安装球形轮，以利移动 古代用圆木运输重物 C改直线运动为回转运动，使用离心力
44、使用鼠标在计算机上画直线 洗衣机利用高速离心作用甩干衣物上的水分，替代古老的衣服拧干的方法,40个创新原理（15）,15、动态性原理 A自动调节物体，使其在各动作、阶段的性能最佳 飞机中的自动导航系统 形状记忆合金 自调节海绵床垫，可以均匀托起身体的各个部位 B将物体分割成既可变化又可相互配合的数个组成部分 装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗，可以自由开闭，装卸货物时张开，铲车移动时铲斗闭合 折叠椅 笔记本电脑 C使不动的物体可动或可自适应 将手电筒的灯泡和本体用软管连接起来作成可挠性的电筒 在医疗检查中使用的胃镜和结肠镜 可弯曲的饮用麦管,40个创新原理（16）,16、不足或过度作用
45、原理 A所期望的效果难以百分之百实现时，稍微超过或稍微小于期望效果，会使问题大大简化 印刷时用喷雾器喷过的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰 打磨地面，先在缝隙处抹上较多的填充物，然后打磨平滑 汽车缸套的网状淬火，以提高使用寿命 浇注用料，要稍微多于实际铸件的重量 参数设计适当的安全富裕量（人体双肾） 把一根直铁丝弯成直角（90），当手一松开，它就要回复一点，形成大于90的角度，这是不足的作用。如果弯折稍微超过90（过度一点），则能形成直角这就是中国成语中所谓的“矫枉过正” 孔轴配合中的“间隙配合”和“过盈配合” 在家具制作中，通过榫头与榫眼的富裕量保证链接美观,40个创新原理（17）,17
46、、一维变多维原理 A将一维直线运动的物体变为二维平面运动 ，或三维空间运动 五轴铣床可准确地完成三维复杂曲面的切削过程 用空间红外线鼠标进行虚拟操作 螺旋楼梯可以减少占有面积 B单层排列的物体变为多层排列 多碟CD机 立体停车库 高层建筑 C将物体倾斜或侧向放置 垃圾自动卸载车 D利用给定表面的反面 在集成电路板的两面都安装电子元件,40个创新原理（18）,18、机械振动原理 A使物体处于振动状态 振动式电动剃须刀 B已振动的物体，提高振动的频率 磁振送料机 拉胡琴时的滑弦（琴弦振动频率变高，声音变尖） C利用共振现象 音叉（呈“Y”形的钢质或铝合金发声器） 超声波碎石机击碎胆结石 利用共鸣腔
47、加热氢燃料实现火箭自动点火 D用压电振动代替机械震动 高精度时钟使用石英晶体振动机芯 E超声波振动和电磁场共用 在电熔炉中混合金属，采用超声波使混合均匀 超声波加湿器采用超声波高频振荡，将水雾化为1-5微米的超微水珠,40个创新原理（19）,19、周期性动作原理 A用周期性动作或脉冲替代连续性动作 特种车辆使用的闪烁警示灯 汽车发动机内的排气阀门 警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音 B已是周期性的动作，改变其运动频率 用频率调音代替摩尔电码 可任意调节频率的电动按摩椅 使用AM（调幅）、FM（调频）、PWM（脉宽调制）来传输信息 C在脉冲周期中利用暂停来执行另一动作 每五次胸廓运动
48、，进行一次心肺呼吸 打鼓的鼓点和套路,40个创新原理（20）,20、有效作用的连续性原理 A持续工作，使物体的各个部分能同时满载工作 日本地板发电 以色列碾压发电 B消除空闲或停止间隙性动作 后台打印，不耽误前台工作 工厂里的“倒班制” 打印头在回程中也执行打印动作，如点阵打印机、喷墨打印机 建筑或桥梁的某些关键部位必须连续浇筑水泥，一气呵成 半波整流电路变成全波整理电路 按时交纳手机话费,40个创新原理（21）,21、减少有害作用的时间原理（长痛不如短痛） A将危险或有害的作业在高速下进行 为避免牙齿组织受热损伤，用高速牙钻 为避免塑料受热变形，高速切割塑料 用X射线拍骨片 照相用闪光灯 快速通过有辐射源的区域 发动机快速跃过共振转速范围 落锤锻造时，锻锤高速落下使工件变形但支撑工件的砧板不变形 为了保持菜品色香味和减少营养流失，厨师通常都采用“急火快勺”来炒菜 X将危险或有害的作业在冰冷下进行 医学上的冷冻治疗,
