1、1.什么是技术冲突?列举几个生活中遇到的技术冲突。技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果,也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个系统或子系统变坏。技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。矛盾(冲突)普遍存在于各种产品的设计之中。按传统设计中的折衷法,冲突并没有彻底解决,而是在冲突双方取得折衷方案,或称降低冲突的程度。TRIZ 理论认为,产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突,而产生新的有竞争力的解。设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突是推动产品进化的动力。随着市场竞争的日益加剧,对产品开发速度的要求越来越快。技术系统的进化速度已成为现代经济竞争的焦点。与 10
2、年前相比,一方面,新产品占有市场的进程正在加快,而新产品成为老产品的市场寿命也在缩短。花费较长时间开发新产品既是陈旧的观念,又是竞争中被淘汰的潜在危机.另一方面,许多设计人员只知提高产品的性能,但不知提高产品的级别。面对产品一个特征参数的改进带来对另一特征参数产生的负面影响所引起的技术冲突,设计人员只能按照传统的设计方法,采用折衷法解决设计中的冲突,但折衷解通常不是创新解。因此设计人员不知或不会同时满足冲突双方需求的解法是造成上述局面的关键。在新产品或工艺的开发策略中,TRIZ 是当今世界公认的正确、高效的技术创新理论,TRIZ 是俄文缩写,即 TIPS(theory of inventive
3、 problem solving)发明问题解决理论,由前苏联著名发明家 G. Altshuller 创立,其核心是技术系统进化原理。根据 TRIZ 理论,技术系统进化速度将随一般冲突的解决而降低,使其产生突变的唯一方法是解决阻碍技术系统进化的深层次冲突。TRIZ 在前苏联解体以前曾有过神奇的传说.美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造力,围绕着被称为“点金术”的 TRIZ 展开惊心动魄的间谍战,但强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。前苏联解体后,TRIZ 随其研究人员移居国外而真相大白,并迅速在各大企业、研发机构中推广。如今它已在全世界广泛应用,并创造出成千上万项重大发明
4、。现实中的冲突是千差万别的,如果不加以归纳则无法建立稳定的解决途径。TRIZ 理论归纳出 39 个通用工程参数描述冲突(目前最新的理论,已经将工程参数扩充到 48 个,并且提出了商用参数共 31 个)。实际应用中,首先要把组成冲突的双方内部性能用该 39 个工程参数中的至少 2 个来表示,然后在冲突矩阵中找出解决冲突的发明原理。TRIZ 中的发明原理是由专门研究人员对不同领域的已有创新成果进行分析、总结,得到的具有普遍意义的经验,这些经验对指导各领域的创新都有重要参考价值。目前常用的发明原理有 40 条,实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创造具有重要的作用。当找到确定的发明原理以后,就可以
5、根据这些发明原理来考虑具体的解决方案。应当注意尽可能将找到的原理都用到问题的解决中去,不要拒绝采用任何推荐的原理。假如所有可能的原理都不满足要求,则应该对冲突重新定义并再次求解。例子1.现实生活中虽然有毯子,但毯子都不会飞的,原因是由于地球引力,毯子具有重量,而毯子比空气重。那么在什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加向上的力,或者让毯子的重量小于空气的重量,或者希望来自地球的重力不存在。如果我们分析一下毯子及其周围的环境,会发现这样一些可以利用的资源,如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等,而毯子本身也包括其纤维材料,形状、质量等。那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞起来的
6、办法,比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔,在毯子上安装提供反向作用力的发动机,毯子在没有来自地球重力的宇宙空间,毯子由于下面的压力增加而悬在空中(气垫毯),利用磁悬浮原理,或者毯子比空气轻。这些办法有的比较现实,但有的仍然看似不可能,比如毯子即使很轻,但也比空气重,对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空气重,解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子,或者毯子象空中的尘埃微粒一样大小,等等。通过上面一个简单分析过程,我们会发现,神话传说中会飞的毯子逐渐走向现实,从中或许我们可以得到很多有趣甚至十分有用的创意。这个简单的应用展示了金鱼法的创造性问题分析原理:即它首先从
7、幻想式构想中分离出现实部分,对于不现实部分,通过引入其它资源,一些想法由不现实变为现实,然后继续对不现实部分进行分析,直到全部变为现实。因此通过这种反复迭代的办法,常常会给看似不可能的问题带来一种现实的解决方案。2.波音公司改进 737 设计过程中,出现的一个技术冲突为:既希看发动机吸进更多的空气,但又不希看发动机罩与地面的间隔减小。将该技术冲突转变为物理冲突:发动机罩的直径应该加大,以吸进更多的空气,但机罩直径又不能加大,以不使路面与机罩之间的间隔减小3.用化学的方法为金属表面镀层的过程如下:金属制品放置于布满金属盐溶液的池子中,溶液中含有镍、钴/等金属元素,在化学反应过程中,溶液中的金属元
8、素凝聚到金属制品表面形成镀层,温度越高,镀层形成的速度越快,但温度高有用元素沉淀到池子底部与池壁的速度也越快。温度低又大大降低生产率。该题目的技术冲突为:两个标准参数为生产率(A)与材料浪费(B),加热溶液使生产率(A)进步,同时材料浪费(B)增加。将该题目转变成为物理冲突,选温度作为另一参数(C)。物理冲突可描述为:溶液温度(C) 增加,生产率 (A)进步,材料浪费(B) 增加;反之,生产率(A)降低,材料(B) 浪费减少:溶液温度既应该高,以进步生产率,又应该低,以减少材料消耗。2.用分离原理解决日常生活中遇到的问题。在玻璃批量生产线上,对玻璃先进行加热然后再进行加工,加工完成后的玻璃仍处于通红 状态,需要将其输送到指定位置直至冷却下来。 现在的问题是,因为玻璃还处于高温,呈现柔软的状态,在滚轴传输线的输送过程中会因 为重力下垂而造成变形,导致玻璃表面凹凸不平,后续需要大量的打磨工作来进行修正。解决方案是:用熔化的锡来代替滚轴。传输线是一个长长的、盛满熔化锡的槽子。由于锡 的熔点低而沸点高,正适合通红的玻璃板的冷却温度区间,熔化锡在重力作用下,会呈现出一 个绝对平面,可以很好地满足此工序的要求。 而基于这个解决方案,又出现了很多的专利,比如给锡通电可以与磁铁一起作用,来完成对玻璃的成型加工。