1、1,李昌旺,创新方法与TRIZ理论,2,传统创新与TRIZ创新结果的比较,、,解决办法,思维定势,发明问题,1,2,3,4,5,6,7,8,传统创新应用发散思维“试错法” 搜索发明问题解决办法 难！,3,基于TRIZ的创新：提供创新思维的效率；走出“试错法”的绝境。,传统创新(发散)与TRIZ创新(收敛)的结果比较,ARIZ理论标准解法发明原理效应知识库,技术系统进化法则,问题,问题解决,爱迪生实验发明灯泡用了1600多种金属材料和6000多种非金属材料。碱性电池的发明经历了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思维方式试错法的效率低下。,TRIZ理论方法就是
2、一种将发明从“困难的”任务转变为“简单的”任务的方法，例如：通过大幅度减少探索范围来达到又好、又快、又省的发明目的。,5,TRIZ技法(发明问题解决理论) 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,6,TRIZ理论来源:浓缩数百万发明专利正是基于这一思想，在Altshuller的带领下，动用前苏联的1500多名专家，经过50多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明
3、问题的理论方法体系TRIZ（发明问题解决理论）,2, 500,000,500,000,发明专利库,迄今为止，TRIZ已分析了15,000,000专利,有代表性的实用专利,20%,关于发明问题的“多与不多”,发明问题是无限多的，而发明等级是不多的；发明问题是无限多的，而矛盾的类型比较而言是不多的；发明就是克服矛盾，而克服矛盾的原理也是不多的。,8,发明等级及其特征,TRIZ的理论体系,10,技术系统进化八大法则,1、完备性法则； 2、能量传递法则; 3、动态性进化法则； 4、提高理想度法则； 5、子系统不均衡进化法则； 6、向超系统进化法则； 7、向微观级进化法则； 8、协调性法则。,完备性法则
4、指出，技术系统要实现某项功能的必要条件是：需要包含四个相互关联、缺一不可的基本子系统：动力装置、传输装置、执行装置和控制装置。,技术系统进化法则之一完备性法则,法则1实例,帆船完成“货物运输”功能的技术系统,货 物,桅 杆,船 体,帆,风 能,水手,技术系统进化法则之二能量传递法则,技术系统能量传递法则指出，技术系统实现其基本功能的必要条件之一是：能量能够从能量源流向技术系统的所有元件。如果技术系统的某个元件接收不到能量，它就不能产生效用，那么整个技术系统就不能执行其有用功能。,法则2实例,尽管收音机内各子系统工作都正 常，但收音机在汽车（金属屏蔽 的环境）中电台传导的能量源受 阻不能正常收听
5、广播，在汽车外加一根天线，问题就解决了绞肉机替代菜刀，用旋转运动代 替刀的垂直运动，能力传递路径 缩短，能量损失减少，同时提高了效率,16,技术系统进化法则之三动态性进化法则,沿着增加系统可移动性的方向发展沿着增加系统的柔性方向发展沿着增加系统可控性方向发展,例：座椅四腿椅转椅滚轮椅,例: 汽车转向系统进化。最初是方向盘通过刚性轴转动车轮使其转向，司机使用该类转向系统很困难，并且在出现交通事故时，方向盘很容易伤害到司机。为了改进已有系统，刚性轴由中间增加了一铰接，方向盘的位置可以适当调整，车轮的方向控制较容易。后来，将一个铰接变成了两个铰接。继续该进系统，将铰接换成柔性轴；之后又改成液力转向系
6、统。最后改进为电动转向系统。,汽车转向系统进化实例,19,切割技术的动态性进化,水切割,激光切割,线切割机床,沿着增加系统内各部件可控性的方向发展。,21,不同产品技术的进化路径,刚性,单铰链,多铰链,柔性,气体、液体,场,各类物体的进化路径,原子、粒子,分子、离子,复合分子,粉末,针状和纤维状物体,实心物体,沸石和胶质材料,带填充物的毛细管材料,毛细管-多孔材料,多孔的材料,中空的均质体,实心物体,结构的进化路径,材料的进化路径,中空结构的进化路径,23,技术系统进化法则之四提高理想度法则,最理想的技术系统：“它既不消耗任何资源，但却能够实现所有必要的功能”（作为物理实体它并不存在）技术系统
7、是沿着提高其理想度，向最理想系统的方向进化提高理想度法则是所有进化法则的基础。 理想化意味着：系统的质量、尺寸、能量消耗 0实现的功能数量 ,手机功能不断增加价格不断降低,实例,第一台计算机 重量：数吨 功能: 计算现代计算机 重量：1000克 功能：上千种。包括计算、绘图、通信、多媒体等,26,测量金属腐蚀度的理想方案,、,最终理想解利用已有资源去掉容器但能实现有用功能盛酸溶液？腐蚀的有害作用自动消失,传统设计者 铂金容器 耗费资源 耗费时间,27,技术系统进化法则之五子系统不均衡进化法则,技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成：任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的S曲线进化的；组
8、成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、不均衡进化的；整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的即最不理想的子系统（木桶原理） 利用这一法则的知识，可以帮助创造者及时发现并改进最不理想的子系统,实例：自行车的进化,起先、脚蹬子直接安装在前轮上，自行车速度与前轮直径成正比，为提高速度人们着眼与增加前轮直径；随着前后轮尺寸差异加大，自行车的稳定性变得很差，于是人们开始研究自行车的传动系统，在自行车上装上了链条和链轮,29,自行车的不均衡进化,30,技术系统首先向系统的合成方向发展技术系统的简化,子系统,双系统,多系统,单系统,超系统,技术系统进化法则之六向超系统进化法则,此时，子系统功能得到加强
9、的同时，也简化了原有的系统。,如图7-17所示。,双系统。剪刀是由两把刀组合而成；眼镜是两镜片集成的结果；双筒猎枪是单筒猎枪集成的结果；双筒望远镜时两个单筒望远镜集成。,32,飞机燃油系统向超系统跃迁空中加油机实例,、,超系统空中加油机,系统受油机,输油管,子系统,超系统,飞机在长距离飞行时，需要在飞行中加油。 最初：燃油箱是飞机的一个子系统；进化后：燃油箱脱离了 飞机，进化至超系统， 以空中加油机的形式给 飞机加油。飞机系统简 化，不必再随身携带庞大的燃油箱,34,技术系统进化法则之七微观进化法则,技术系统：元件：场的应用：,宏观,微观,最初的尺寸,原子、基本粒子尺寸,高效场和增加场效率的方
10、向,35,播放机向微观的进化,36,计算机从宏观进化到微观,量子计算机,37,通信产品的波长从宏观进化到微观,组成技术系统的各个子系统、各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能。表现在：结构上协调。性能参数的协调。工作节奏和频率上的协调。,技术系统进化法则之八 协调性法则,39,(a)积木,结构、性能、节奏和频率的协调性,结构上的协调早期积木：只能摞、搭现代积木：可自由组合、随意插合成不同的形状,40,(b)网球拍,结构、性能、节奏和频率的协调性,各性能参数的协调 网球拍需要考虑两个性能参数的协调：将球拍整体重量降低，以提高其灵活性，同时增加球拍头部重量，以保证产生更大的挥拍力量,41,
11、(c)浇灌混凝土,结构、性能、节奏和频率的协调性,工作节奏/频率上的协调 为提高混凝土强度，建筑工人在浇注施工中，一面灌混凝土，一面用震荡器进行振荡，以确保混凝土的密实,42,新颖的发明,43,新增加的技术系统进化法则技术（产品）进化的S曲线,、,婴儿期,衰退期,成长期,成熟期,44,技术系统进化不同阶段的特征,、,t,t,t,t,专利数量,利润,性能参数,发明级别,1,2,3,4,时间（阶段）,1-马车的进化S曲线2-滑轨装置车进化S曲线3-发动机驱动车进化S曲线4-螺旋桨飞机进化S曲线5-喷气式飞机进化S曲线6-化学燃料火箭进化S曲线7-核燃料火箭和利用太阳能驱动的固体燃料火箭进化S曲线8
12、-总体的S曲线,提高运输速度的各类技术系统的S曲线,新增加的技术系统进化法则增加自动化程度减少人的介入法则,技术系统总是摒弃那些机械的、重复的、枯燥无味的手工操作，实现并提高技术系统功能的效益，解放人们去完成更具有创造性的工作。,47,技术系统进化法则的作用,引导市场需求定性技术预测产生新技术实施专利布局和标准战略适时选择企业战略,48,技术系统的矛盾（冲突）分类,技术矛盾,物理矛盾,技术系统矛盾的两大类,49,什么是技术矛盾（冲突）？,由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾称之谓技术矛盾（冲突）当用已知的方法去改善系统的一部分或一个参数时，该系统的其它部分或参数就要不可容忍地变坏的现象,什么是
13、物理矛盾（冲突）？,物理矛盾是对技术系统的同一参数提出相互排斥的不同需求。物理矛盾反映的是唯物辩证法中的对立统一规律，矛盾双方存在两种关系：对立的关系及统一的关系。一方面相互排斥，即同一性质相互对立的状态，非此即彼；另一方面又对立统一：即矛盾的双方存在于同一客体中。,51,矛盾（冲突）的解决办法,传统设计是在矛盾（冲突）双方取得折中方案，矛盾（冲突）并没有彻底克服和解决。TRIZ理论的核心是建立了基于消除矛盾（冲突）的逻辑方法。 使设计人员在设计过程中不断地发现并解决矛盾（冲突），推动产品的不断进化，从一个状态进化到一个新的状态，向着理想化创新产品设计的实现。,TRIZ理论解决问题的一般流程,
14、技术冲突解决原理：,（1）39个标准工程参数（2）40条发明原理（3）冲突解决矩阵 物理冲突解决原理： 空间分离、时间冲突、整体与部分的分离、基于条件的分离,54,39个通用工程参数的分类,55,40个发明原理,56,用有限的40条原理来 解决无限的发明问题。,阿奇舒勒通过对250万份发明专利的研究发现，大约只有20左右的专利才称得上是真正的创新，其它80的专利往往早已在其它的产业中出现并被应用过 。 阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能使发明过程更具有可预见性。为此，阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了TR
15、IZ中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理。 当前，40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。40个发明原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。,57,01、分割原理,将卡车分成牵引车头和拖车,组合家具,百叶窗,拉圾桶,活动房屋,将物体分割成相互独立的部分,使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分,提高物体的分割程度或分散程度,58,美国陆军 M270多管火箭炮,发射中的M270,M270反装甲子母弹攻击,正在爆裂的M270子母弹,将物体分割成相互独立的部分；,C. 提高物体的分割程度或分散程度；,TRIZ故事1通红的玻璃板,在玻璃
16、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。年轻的工程师提出将传输线上的滚轴直径做到尽量小，以减少玻璃悬空的面积，提高玻璃的平度。“我们可以将滚轴直径像火柴棍一样细，”年轻的工程师说，“组成一个传输线”。“那么，每米长度内将有大约500个滚轴，安装时需要像做珠宝首饰一样细致。”老工程师说，“想一想这个传输线的造价。”“我认为我们不能再考虑滚轴传输线，”一位工程师说，“最好
17、用新的方法来替代它。”“有什么号办法呢？”年轻的工程师说道。,突然，TRIZ先生出现了。“让我们来研究一下这个问题，”他说，“从方法上来选择。”随后，一个基于分割原理的解决方案展示了出来：突破常规思维的限制，将滚轴直径无限缩小，小到头发丝、1/100毫米、1/1000毫米、1/10000毫米一直分割下去，会是什么呢？物质呈现分子、原子状态。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
18、磁铁一起作用，来完成对玻璃的成型加工。,A将物体中“负面”的部分或属性抽取出来,医学透析治疗为防止病人过多地接触X光，一个特殊设计的铅屏使X光只射在必需的部位,02、抽出原理：,B抽取物体中必要的、有用的部分或属性,飞机的副油箱（进入战斗时，抛弃副油箱）,手机中的SIM卡,TRIZ故事2三个火枪手,大仲马在小说三个火枪手中，描述了普托斯是如何在裁缝店定制新装的。普托斯不允许裁缝接触他的身体，裁缝无法量体，僵持之中，剧作家莫里哀来到了裁缝店。莫里哀将普托斯带到镜子前，然后让裁缝对着镜子里的普托斯进行测量，一个两难的问题得到了解决。 这里，莫里哀使用的就是抽取原理，有效地化解了普托斯和裁缝之间的矛
19、盾。,03、局部质量改善原理,A将一物体或外部环境的同类结构转换成异类结构,USB接口,凸轮机构,腿部残疾人的鞋(高度不一样),矿井中为减少粉尘用是喷水装置（在细雾之外加一束较粗的水雾）,B使物体的不同部分各具不同功能,尘土过滤器,内层过滤器（进一步过滤孔稍小）,外层过滤器（初过滤孔稍大）,带多种常用工具的瑞士军刀,计算机键盘,超声波钻孔机为降低温度，核心部分用导热材料，外围部分用耐磨材料,工具箱,C物体的各部分都处于各自的最佳状态（促进整体运作的状态）,TRIZ故事3巨大的过滤器,一家工厂获得了一个大订单，产品是一个圆柱形过滤器，圆柱的直径1米，长度2米，轴向均匀分布直径为0.5毫米的密密麻
20、麻的很多过滤通孔。工程师们看到图纸后都惊呆了，每个过滤器要加工出成千上万个轴向小孔。“我们该如何来加工这么多的小孔呢？”总工程师问大家，“用钻床来钻吗？”“显然，钻这么长的小孔是不可能实现的，也许可以用高温铁针来扎出这些孔，”一位年轻的工程师毫无把握地说道。所有的工程师都陷入了沉默。这似乎是一个无法解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“我们既不需要钻床，也不需要铁针，这件事应该这样来考虑”随后，一个基于局部质量原理的解决方案展示了出来：将过滤器的功能进行分解，其主要构成元素是过滤孔和基体，有用功能的元素是过滤孔，即过滤孔是有用的局部质量。每个过滤孔不就是一条管子吗！哦，答案找到了。拿一些细
21、管，并捆扎起来，就形成了过滤器。这种过滤器的组装制造和拆离都可以非常方便的完成。用细圆棒做原料，然后捆扎起来，而圆棒之间的空隙就形成了过滤孔，也可以实现过滤器的功能。,电插头(引入一个几何特性来防止元件不正确的使用),A将对称物体变为不对称,04、不对称性原理,B已经是不对称的物体，进一步增强其不对称程度,电力冶炼炉电极非对称地置于炉中，以方便矿石的送入和金属溶液的流出,1)衣服上的拉链，一边又拉头另一边没有。 2)电风扇的叶片 3)有天线的手机不对称 4)大刀从侧面来看是不对称的 5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同，镜片度数不同,TRIZ故事4聪明的气罐,很多家庭在使用灌装液化石油气，但让
22、他们烦恼的是，不知道气罐里的气体何时将耗完，所以不能及时更换燃气。一家燃气公司的工程师们试图解决这个问题。前提是方法简单易行，并能准确预报何时罐中燃气将耗完。“测量压力？”一位工程师说。“不行，这不管用，只要罐中还有少量燃气，其压力的变化不明显，而且，压力表的成本较高。”另一位工程师即刻反对。“如果称重量呢？”又一位工程师说。“这也不行。每次都要拆出气罐来称重量，对于用户来说太麻烦了，况且容易引发安全问题。”再一位工程师反对道。看来，在不增加成本和复杂性的基础上要获得气罐的信息是一个似乎不能解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“我知道答案。”他说，“这个气罐应该会很有礼貌地报告自己的情况。
23、”随后，一个基于非对称原理的解决方案展示了出来：煤气罐的传统结构设计中，气罐的底面一般是完整的圆形。现在，要改变这种习惯性的对称结构，采用非对称的结构。新的设计是：煤气罐的底面做成部分斜面。这样，当有液体燃气充当气罐底部重物时，气罐保持直立，一旦液态燃气消耗完毕时，底部失去压重物，煤气罐会在重力作用下歪向一边。相当于提醒用户：“煤气将尽，请速更换。”,1）将火车每个车厢合并在一起，增加载客。 2）电话的话筒与听筒合并在一个盒子里，可以方便人们打电话时可以腾出一只手来干别的事情。 3）农场里喂养牲畜的食槽连在一起，可以节省喂食的时间，提高效率。 4）将室内的多个等串联在一起，共用一个开关。 5）
24、凳子上加一个靠背，两者合并成为椅子,TRIZ故事5玻璃磨角一个工厂接到一个大订单，需要生产大量椭圆形的玻璃板。首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后将4角磨成弧形从而形成椭圆形。然而，在磨削工序中，出现了大量的破碎现象，因为薄玻璃受力时很容易断裂。“我们应该将玻璃板做得厚一点。”一位工人对主管说。“不行，”主管说，“客户的订单上要求的就是这种厚度的产品。”这似乎是一个难以解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“我们的玻璃应该既厚又薄，”他说，“玻璃在磨削的工序中应该是厚的，而加工完成后应该是薄的。”随后，一个基于合并原理的解决方案展示了出来：将多层玻璃叠放在一起从而形成一叠玻璃，而且事先在每层
25、玻璃面上洒一层水，以保证堆叠后的玻璃可以形成相当强的粘贴力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在磨削加工中就可以承受较大的磨削力，从而改善了玻璃的可加工性。当磨削加工完成后，再分开每层玻璃，水分自行会挥发掉，从而获得了所需要的产品。,1）键盘可以用来打字，也可以用来打游戏。 2）多功能手机 3）瑞士军刀（最多的功能可到五十多种) 4) mp3既可以听歌,也可以存储资料. 5) 现在的打印机集打印、复印于一体,TRIZ故事6一物二用,渥伦哥尔船长（阿奇舒勒笔下的一位主人公，阿奇舒勒经常使用科幻小说的形式，进行TRIZ相关知识的讲解和传播。）经常应用一物二用来产生发明。比如船上的压舱物，常规的
26、是用水或沙子。但渥伦哥尔船长却使用土作为压舱物。在土中种上可以生长的棕榈树，棕榈树又用来作为船的桅杆。这就是普遍性原理的应用。,TRIZ故事7火星车,一个科幻故事里描述了一次火星探险。宇宙飞船降落在一个石头山谷，宇航员乘坐一两火星车开始火星之旅。这个特型火星车有巨大的轮胎，当行驶到陡坡时，很容易在石头的颠簸下翻车。怎么办？这个问题刊登在一本杂志上，收到了大量的读者来信，提供解决办法：在火星车的下面悬挂重物，降低整车的重心，增加稳定性；将轮胎的气放出一半，轮胎下陷，增加稳定性；在火星车的两边分别多安装一只轮胎；让宇航员探出身体来保持车子的平衡；上面的各种建议，确实能改善火星车的稳定性，但明显都带
27、来另一些问题，比如：降低了火星车的运动性能，降低了车速，让火星车变得更复杂，增加宇航员的危险性等。由于以上正反两方面问题的存在，有一位读者干脆建议：“什么办法都没有了，让宇航员走路吧！”这个问题似乎是一个难以解决的问题。,突然，TRIZ先生出现了。“将重物放得非常低以接近火星的地面，以降低车子的重心而且在火星车里面。”他说。随后，一个基于嵌套原理的解决方案展示了出来：在火星车的轮胎里放置球形重物，这些重物可以滚动，总处在轮胎的最下面，以最低的重心来保持火星车的稳定。,TRIZ故事8飞机紧急降落之后,一架巨型运输机在起飞后出现了故障，紧急迫降在距离飞机场200公里外的空地上。经过检查，发现飞机机
28、体上出现了许多裂缝和损坏，必须将飞机运送往工厂进行维修。这架运输机非常重，如何运送成为问题。专家们聚在一起，商讨如何将这个庞然大物运走。“地上没有跑道，只有将飞机用吊车吊起来运走。”一位年轻的工程师说。“年轻人，”一位专家沮丧地说，“哪里有这么大的吊车？而且我们也没那么大的车子将飞机运走！”问题处于僵持之中而不能解决。突然，TRIZ先生出现了。“我们确实需要将飞机吊起，”他说，“而且用车子运走。”于是，一个基于配重原理的解决方案产生了。将气袋固定在飞机翅膀下，然后充气，气袋所产生的浮力可以抬起飞机，然后将平板拖车开到飞机下面，拖走飞机。,TRIZ故事9让暴风雨来得更猛烈些吧,在靠近岸边约5公里
29、的海上，一只挖泥船正在为航道进行清理工作，挖出的混着海水的泥巴通过一条管道被抽送到岸上，为保证管道浮在水面，管道上捆绑着一长溜的浮桶。“天气预报说一场暴风雨即将来临！”船长说，“我们要立即停止工作，将管道拆开并带回岸上。暴风雨过后再带回来安装。大家行动要快，必须在暴风雨来临之前完成。”“没有别的办法，”船员们说，“如果暴风雨将管道破坏，情况会更糟，赶快拆卸。”突然，TRIZ先生出现了。“不用拆卸管道，”他说，“不管什么样的暴风雨，我们都可以继续工作。”于是，一个基于预先反作用原理的解决方案产生了。管道不必浮于水面，而是沉入海水中。暴风雨的影响被消除了。,TRIZ故事10请你做侦探,一家粮油公司
30、购买的食用油，用油罐车来运装，每罐可装3000升。但老板发现每次卸出的油都短缺30升，经过核准流量仪，检查封条和所有可能漏油部位后，没有找到短缺的原因。没办法，请来了老侦探调查这个问题，老侦探进行了暗地跟踪，发现油罐车在运送途中没有停过车，但依然短缺了30升，连老侦探也百思不得其解。,突然，TRIZ先生出现了。“我们只要思考一下，”他说，“就知道是司机偷了油。”接着，他解释了这个基于预先作用原理的问题答案。原理司机事先在油罐内挂了一个桶，当油罐中注满食用油时，桶中就盛满了食用油。但是卸油后，桶中的油却保存了下来。司机随后伺机取出这一桶油。司机真是聪明啊！,TRIZ故事11危险的冰柱,北方的冬天
31、，房子上的排水槽和排水管里会形成坚硬的冰柱，有的长达数米。当春天来到的时候，排水管受到太阳的照射，吸收的热量会首先融化冰柱的外表。当融化到一定程度时，冰柱会在重力的作用下从排水管中滑落，撞破排水管的弯头，有时，冰柱碎块会从排水管中飞出，扎伤经过的行人。如何消除这个问题？成为人们面临的一道难题。,突然，TRIZ先生出现了。“这个问题需要我们预先做些应急的事情。”他说。于是一个基于预先应急措施原理的解决方案是：在冬天来临之前，在排水管里穿进一根绳子，冰柱中的绳子可有效防止冰柱滑落，保证其渐渐地消融。,TRIZ故事12古塔是否在下沉,城市的中心广场有一座古塔，似乎在逐渐下沉。名胜古迹保护委员会前来测
32、量研究这个古塔的下沉问题。测量的第一步是要选择一个高度不变的水平基准，并且在塔上可以看到这个基准以便进行比较测量。很可能广场周围建筑也在一起下沉，所以需要寻找一个远离古塔而且高度不变的基准，最后他们选择了远离古塔1500英尺以外的一个公园的墙壁，但古塔和公园的墙壁之间被高层建筑物遮挡住了，无法直接进行测量。“非常复杂的情况，”测量员沉思后说，“看来我们得求助于其他的专家。”,突然，TRIZ先生出现了。“不必麻烦专家，”他说，“看一下初中物理书就可以找到此问题的解决办法。”于是，一个基于等势原则的方案呈现了。拿2根玻璃管，一个安装在塔上，一个安装在公园的墙壁上，用胶管将其连接起来，然后灌入液体，
33、就组成一个水平仪，两只玻璃管中的液体应保持同样的高度，我们在玻璃管上标出这个高度。如果古塔下沉，则塔上的玻璃管内液体会升高。,TRIZ故事13巧克力的窍门,这一天是一个漂亮女孩的生日，有一个客人带来了一大盒巧克力糖，这是一种酒瓶形的果汁巧克力糖，巧克力的中心是液态的果汁，大家都非常喜欢。一边吃着巧克力，有位客人好奇地问道：“我很纳闷这种果汁巧克力的果汁是怎么装进去的？”“先做好巧克力，然后往里面灌上果汁，再封口。”另一位客人猜测道。“果汁必须非常的稠，要不然会影响巧克力成型，”第三位客人说，“但是果汁不容易灌进巧克力中。通过加热是可以让果汁稀些以便灌入，却会熔化巧克力。”,突然，TRIZ先生出
34、现了。于是一个基于逆向思维的解决方案产生了。先将果汁降温，降到冰冻状态，将一颗颗冰冻的果汁颗粒放入巧克力中，然后进行成型，随后冰冻的果汁会在常温下恢复液体。果汁巧克力就完成了。,TRIZ故事14莫比乌斯环,科幻故事黑暗的墙中，哲人格里尔手里拿着一张纸，对同伴不里尔顿说：“这是一个平面，它有2个面。你能设法让这2个面变成一个面吗？”不里尔顿惊奇地看着格里尔说：“这是不可能的。”“是的，乍看起来是不可能的，”格里尔说，“但是，你如果将纸条的一端扭转180度，再将纸条对接起来，会出现什么情况？”不里尔顿将纸条一端扭转180度后对接，然后黏贴起来。“现在把你的食指伸到纸面上。”格里尔静静地说。不里尔顿
35、已经明白了这位智者同伴的智慧，他移开了自己的手指。“我懂了！现在不再是分开的2个面，只有一个连续的面”。这就是以著名的德国数学家莫比乌斯命名的“莫比乌斯环”。很多人利用这个奇妙的“莫比乌斯环”来获得发明。大约有100多项专利均是基于这个奇妙的环。有砂带机、录音机、皮带过滤器等。“莫比乌斯环”正是曲面化原理的典型代表。,TRIZ故事15神奇的不倒翁,玩具公司的总裁召集工程师们开会。总裁问道：“我们能不能在不倒翁的基础上发明一种新的玩具？”大家说不倒翁很早就被发明出来了，还能挖掘出什么新意呢？“这种玩具太简单了，”一位年轻的工程师叫道，“没什么可增加或减少的。”总裁说：“新专利645661号颁发给
36、了发明家柴兹塞夫的一款新型不倒翁。”工程师们围过来看这个新玩具，发现它与传统的不倒翁不同的是内部安装了滑槽，重物可以沿着滑槽滑动，所以，这个新的不倒翁可以倒立和平躺。“哦，这是动态性原理。”总工程师评论道，“重物原来是固定的，现在可移动了。”“让我们依据动态性原理，发明一个更动态的不倒翁吧！”总裁说。于是，一个基于动态化原理的新方案产生了。将重物分成两部分，而且都可以滑动，这样，重心会不断移动和变化，不倒翁的晃动频率会不断地变化，显得更有趣。,TRIZ故事16大直径钢管的切割,现在要生产一种直径1米、长度12米的钢管。原材料为带状卷料，在钢管弯卷焊接设备上进行加工，此设备以连续的2米每秒的速度
37、输出焊接完成的钢管，所以，需要每6秒完成一次切割。因为切割设备的电锯切割这1米直径的钢管需要一定的时间才可以完成，而钢管在连续向前输出，所以切割设备得与在钢管同步前进中进行切割，切割完成后还需要快速返回到原来的位置，以开始对下一段钢管的切割，切割和返回的动作需要在6秒之内完成。现在的矛盾是，切割设备的功率选择和移动速度产生了矛盾，大功率的设备切割速度快但比较笨重、移动起来缓慢，小功率的设备比较轻巧，可快速移动但切割时间会比较长。工程部被要求来解决这个问题，工程师们陷入了激烈的争论，最后折中方案似乎占据了上风，那就是降低钢管弯卷焊接设备的输出速度。“难道我们非得降低焊接设备的钢管输出速度吗？”总
38、工程师说，“如果将输出速度降低到1米/秒，我们的生产率将降低一半，根本无法按时交货。”,突然，TRIZ先生出现了。“我们根本不必降低输出速度，切割工作可以预先来做一部分。”于是，一个基于不足或超额行动的解决方案产生了。可以事先将带状原材料钢板进行切割，但是不能完全切断，要保留部分连接以保证弯卷焊接过程中的足够连接强度，这样，在后续切割中，只切断那部分保留的部位就可以了。最后，以一个振动来实现钢管的切割，生产效率得到了大幅提升。,TRIZ故事17会变身的自行车,对很多人来说，学骑自行车可能是件令人烦恼的事，经常会摔倒，尤其是儿童学骑自行车时可能会产生危险。现在，人们将不再有这种顾虑了。美国帕杜大
39、学的工业设计师发明出了一种“变身三轮车”，当骑车者加速时，它的2个后轮会靠的越来越近，而减速或停车时，2个后轮又会分开，骑车者根本不用担心车子会侧翻。,TRIZ故事18聪明的测量仪,化工厂车间里，一种强腐蚀性的液体装在一个巨大的容器中，生产时，让液体从容器流向反应器，但进入反应器的液体量需要进行精确的控制。“我们尝试使用了各种玻璃或金属制作的仪表，”车间主任对厂长说，“但它们很快就被液体给腐蚀了。”“如果不测量流量，只测量液体高度的变化怎么样？”厂长问。“容器很大，高度变化很微小，”车间主任说，“我们无法得到准确的结果，而且容器接近天花板，操作上很不方便。”这似乎是一个难以解决的问题。,突然，
40、TRIZ先生出现了。“我们需要一台聪明的测量仪，”他说，“不是测量液体，而是测量空隙。”于是，一个基于振动原理的解决方案产生了。原来，利用振动的原理，测量容器中液面以上的空气部分的共振频率，得到空气部分的变化量，从而准确推算出液面的细微变化量。,TRIZ故事192根绳子,在一个空房间里，有一个布娃娃放在窗台上，2根细绳从天花板上垂直下来。你的任务是将2根绳子的下端绑在一起。但是，如果你拿着一根绳子却够不到另一根绳子，旁边没有人，所以不会得到帮助。当然的想法是让绳子动起来。但是绳子又轻又软，根本就动不起来。怎么办？,突然，TRIZ先生出现了。“看到了窗台上的那只布娃娃了吗？”他说，“用它来解决这
41、个难题。”于是，一个基于周期性动作原理的解决方案产生了。将布娃娃绑在绳子的下端，然后让绳子在布娃娃的重力作用下形成周期性的摆动，问题就迎刃而解了。,TRIZ故事20穿山甲,先驱者真理杂志上刊登了一个问题：在地底下可以随意穿行的车子应该是一个什么样子的？杂志社收到了很多解答。用一辆拖拉机，前面装上铲子，把土挖开形成通道。带翅膀的车子。所有的设想基于挖掘原理，将土从车前移到车后，而车后的土，需要运输处理掉才可以形成通道。车子要达到地下行动自如的目标，看来不大可能实现。,突然，TRIZ先生出现了。“这是有一定的难度，”他说，“不过是可以实现的，让我们看看穿山甲是怎么工作的。”穿山甲打洞的原理是：将土
42、一点点的用头拍到隧道壁上，这连续的有效动作不断地重复，最后“挤”出一条隧道来。基于穿山甲有效动作连续性原理的“人造穿山甲”专利在苏联诞生，是一种前边带有尖锥形的切土器的机器，不仅将土切下来，而且挤拍到隧道壁上去。,TRIZ故事22渥伦哥尔船长的遭遇（故事）,渥伦哥尔船长要从加拿大乘雪橇前往阿拉斯加，一个叫“倒霉蛋”的团伙给他买了一只“鹿”和一条“狗”，但他实际收到的不是鹿和狗，所谓的“鹿”实际是牛，“狗”是狼。渥伦哥尔船长并没有被难住，他巧妙地利用牛和狼之间的有害作用，顺利完成了旅行任务。渥伦哥尔船长将牛和狼一前一后套在雪橇上，受惊吓的牛拼命的拉着雪橇向前奔，狼想扑牛也拼命地拉着雪橇向前跑。,
43、TRIZ故事23聪明绳索,任何一个消防队员或者攀岩者都可以告诉你，一条简单的绳子可以救你的命，条件是它不要磨损或突然断裂。如今科学家研制出了“聪明绳索”，这种智能绳索里面有电子传导金属纤维，可以判断它所承受的重量，如果重量太大，它无法承受，绳索就会向使用者发出警告。智能绳索还可以用于停泊船只、保护贵重物品或者用于营救行动。聪明的绳索就是在普通绳索上增加了反馈，从而提高安全性。,TRIZ故事24胶管上的孔,现在需要在一根长胶管上钻出很多径向小直径的标准孔，因为胶管很软，钻孔操作起来显得非常不容易。有人建议用烧红的铁棍来烫出小孔。经过尝试，发现烫出的小孔很毛糙，而且很容易破损，不能满足质量要求。“
44、有没有什么号的办法？”经理问。大家面面相觑。这似乎是一个不容易解决的问题。,突然，TRIZ先生出现了。“有一个很简单的办法，可以帮助我们完成这项加工。”他说。于是，一个基于中介物原理的解决方案产生了。先给胶管里面充满水，然后进行冷冻，待水冻成冰态时，再进行钻孔加工。加工完成后，冰会融化成水很容易流出管道。,TRIZ故事25钢珠输送管道的难题,在一个输送钢珠的管道中，拐弯部位在工作一两个小时后就会坏掉。根本的原因是钢珠在高速气体的驱动下，对弯曲部位的管壁进行着连续撞击，很快就会撞出一个洞来。管道损坏后必须停止输送来进行维修，这就影响了生产效率。“看来还需要一条管道，”工程师说，“当需要维修时，启
45、动另一条管道来输送钢珠。”“2条管道会增加成本，”经理说，“而且更替管道时仍然会影响生产效率。”这似乎是一个难以解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“总是修补管道不是个办法，”他说，：“我有一个主意，可以保证管道永远工作而不必修补。”于是，一个基于自服务原理的解决方案产生了。在拐弯部位的管道外，放置一个磁铁，当钢珠到达磁场范围内时，会被磁铁吸附到管道内壁上，从而形成保护层。钢珠的冲击将作用在由钢珠形成的保护层上，并不断补充那些被冲掉的钢珠。这样，输送管道就被完全保护起来。,应用实例防止钢丸发送机弯管破损,压缩空气和钢珠,电磁铁F2,钢珠S1,管壁S2,给钢丸发送机弯管强烈 磨损区添加保护层
46、电磁铁F2,TRIZ故事26火车将在5分钟内开动,货运列车上装满了大圆木，检查员们都正满头大汗地测量每根圆木的直径，以准确计算出圆木体积。“看来得让火车推迟开出，”经理说，“今天我们无论如何都是测量不完的。”“但是，火车必须在5分钟内开出，”站长说。“下一列火车正在等待着进站。”如何解决这个问题？大家给出了很多建议，主要的有以下几个方法。让更多的人来进行测量，三五百人总可以了吧！通过测量其中一根圆木的直径，数出圆木总数，相乘后估算总的体积。锯下每根圆木的一片，稍后进行测量。以上所有的解决办法，都会带来另外的其他一些问题。这个问题似乎难以解决。,突然，TRIZ先生出现了。“这个问题应该这样解决。
47、”他说。于是，一个基于复制原理的解决方案产生了。对火车上的圆木进行拍照，然后依据照片进行详细的分析测量。当然，照片中需要一个精确的参照比例尺。,TRIZ故事27秘密的上油方法,将钢板加温来轧制钢管，轧制完成后，需要在冷却前给钢管内壁涂上一层均匀的润滑油。这个涂油工作看起来似乎比较简单，但是实现起来却比较复杂。需要设计制造一台专用的可移动机器进入钢管内，完成涂油工作。由于是在管内壁作业，是非平面涂油，所以涂油的速度比较慢，导致整个轧制生产的速度下降，影响生产效率。为解决这个问题，专家们开始了研究，但无法得到理想答案。这似乎是一个难以解决的问题。,突然，TRIZ先生出现了。TRIZ先生给出了一个基于一次性用品原理的解决方案。制作一种上面涂好润滑油的纸带，直接贴到钢板上，纸会在高温下燃烧，剩下的只有润滑油了。这个纸带作为一次性用品，起到均匀分配润滑油的作用。,
