【正文】 氣口1）） 以不以不 對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng) 形形 狀狀 取代取代 對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng) 形形 狀狀創(chuàng)新原則之四：增加不對(duì)稱(chēng)性工程系統(tǒng)的進(jìn)化趨勢(shì)n 由由 單單 一一 趨趨 向向 復(fù)數(shù)；復(fù)數(shù)；n 由由 整體趨整體趨 向分向分 割；割；n 由由 鋼鋼 性性 趨趨 向向 柔軟；柔軟；n 由由 單單 向向 趨趨 向向 雙雙 向向 ；；n 由一由一 維趨維趨 向多向多 維；維；n 由由 單單 一用途一用途 趨趨 向多用途向多用途 。技術(shù)進(jìn)化系統(tǒng)法則電腦鍵盤(pán)的進(jìn)化軌跡 適應(yīng)性 , 流動(dòng)性 動(dòng)態(tài) 法 則 : 技 術(shù) 系 統(tǒng) 向著適 應(yīng) 性 , 流 動(dòng) 性和可操作性增加的方向 發(fā) 展由剛性趨向柔性技術(shù) 矛盾矛盾n 技術(shù)矛盾? 系統(tǒng)的幾個(gè)元素或參數(shù)互為沖突；? 為了改善技術(shù)系統(tǒng)的某個(gè)參數(shù)，導(dǎo)致該技術(shù)系統(tǒng)的另一個(gè)參數(shù)發(fā)生惡化；技術(shù)矛盾實(shí)例n 汽車(chē)改善 惡化增加速度 穩(wěn)定性降低安全性降低物理矛盾n 存在于更基本層次的矛盾；n 對(duì)系統(tǒng)同一個(gè)參數(shù)有不同的要求結(jié)實(shí) 厚 輕便 薄厚度（桌面）技術(shù)矛盾和物理矛盾比較同一個(gè)參數(shù)，兩個(gè)不同要求兩個(gè)參數(shù)之間的矛盾物理矛盾技術(shù)矛盾48個(gè)通用技術(shù)參數(shù) （對(duì)應(yīng)更新矛盾參數(shù)矩陣）運(yùn)動(dòng)物體的重量 1速度 2能量損失 作用于物體的有害因素靜止物體的重量 1力 2信息損失 4可制造性運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度 1運(yùn)動(dòng)物體的能量消耗 2噪音 4制造精度靜止物體的長(zhǎng)度 1靜止物體的能量消耗 有害的發(fā)散 4自動(dòng)化程度運(yùn)動(dòng)物體的面積 1功率 3有害的副作用 4生產(chǎn)率靜止物體的面積 1應(yīng)力或壓強(qiáng) 3適應(yīng)性 4系統(tǒng)的復(fù)雜性運(yùn)動(dòng)物體的體積 強(qiáng)度 3兼容性或連通性 4控制和測(cè)量的復(fù)雜性靜止物體的體積 2結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 3操作的方便性 4測(cè)量的難度形狀 2溫度 3可靠性 4測(cè)量精度物質(zhì)的數(shù)量 2照度 3易維修性1信息的數(shù)量 2運(yùn)行效率 3安全性1運(yùn)動(dòng)物體的作用時(shí)間 2物質(zhì)損失 3易受傷性1靜止物體的作用時(shí)間 2時(shí)間損失 3美觀 矛盾矩陣（局部）35,28,31,8,2,3,1035,31,13,3,17,2,40,2835,3,40,2,31,1,26 系統(tǒng)自身資源發(fā)掘原理n 設(shè)計(jì)中的可用資源對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)起著重要作用，合理的利用系統(tǒng)自身資源可使問(wèn)題的解更容易接近理想解。n 對(duì)系統(tǒng)自身資源進(jìn)行分類(lèi)詳細(xì)分析，深刻理解，充分利用資源，并從中發(fā)掘可用的工作原理，對(duì)設(shè)計(jì)人員十分必要。表 常用資源的分類(lèi)序號(hào) 類(lèi) 型 意 義 應(yīng)用1 自然 /環(huán)境資源 自然界中任何存在的材料或場(chǎng) 太陽(yáng)能電池2 時(shí)間資源 兩個(gè)循環(huán)之間的時(shí)間 雙向打印機(jī)3 空間資源 位置、次序、系統(tǒng)本身及超系統(tǒng) 倉(cāng)庫(kù)中的多層貨架、單缸洗衣機(jī)4 系統(tǒng)資源 系統(tǒng)之間的資源互用 汽車(chē)的發(fā)電機(jī)制動(dòng)5 物質(zhì)資源 任何有用于功能的物質(zhì) 螺紋搓絲機(jī)6 能量 /場(chǎng)資源 系統(tǒng)中存在的或能產(chǎn)生的場(chǎng)或能量 磁力鋼板搬運(yùn)機(jī)7 信息資源 系統(tǒng)中任何存在的或能產(chǎn)生的信號(hào) 利用汽車(chē)油溫分析工作狀況8 功能資源 系統(tǒng)或環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)輔助功能的能力 應(yīng)用尾翼增加車(chē)輛與地面的作用力 TRIZ理論與創(chuàng)新設(shè)計(jì)n TRIZ理論對(duì)問(wèn)題情境進(jìn)行系統(tǒng)的分析，快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題本質(zhì)，準(zhǔn)確定義創(chuàng)新性問(wèn)題和矛盾。對(duì)創(chuàng)新性問(wèn)題或者矛盾提供更合理的解決方案和更好的創(chuàng)意。 n 打破思維定勢(shì)，激發(fā)創(chuàng)新思維，從更廣的視角看待問(wèn)題。 n 基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律準(zhǔn)確確定探索方向，預(yù)測(cè)未來(lái) 發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。 打破知識(shí)領(lǐng)域界限，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。圖 25 TRIZ理論解決流程n 案例： 汽車(chē)為了便于加速并降低加速的油耗，汽車(chē)底盤(pán)的重量越小越好。但為了保證高速行駛時(shí)汽車(chē)的安全，底盤(pán)重量越大越好。這種要求底盤(pán)同時(shí)具有大重量和小重量的情況。對(duì)于汽車(chē)底盤(pán)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)就是物理矛盾，解決該矛盾是汽車(chē)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 分析：這個(gè)設(shè)計(jì)與汽車(chē)底盤(pán)的重量有關(guān)。汽車(chē)屬于移動(dòng)物體，解決此問(wèn)題應(yīng)該分析的特征參數(shù)是 “移動(dòng)物體的重量 ”，引導(dǎo)表格查得的創(chuàng)新原則分別為： 3 2 3 10。下表是對(duì)個(gè)性創(chuàng)新原則的注意分析，從中選出合適的方案：創(chuàng)新原則分析 :原 則 有用的提示 方 案3改變狀態(tài) 改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)。 改變汽車(chē)獲取重量的物理狀態(tài)。2替換機(jī)械系統(tǒng)取代場(chǎng)，包含， ① 以可變的取代恒定的。 ② 以隨時(shí)變化的取代固定的。原有汽車(chē)?yán)玫妆P(pán)的重量保證車(chē)的穩(wěn)定性。要利用可變得重力場(chǎng)取代固定的重量。3多孔材料使物體變成多孔性的或加入具有多孔性的元素（如嵌入、覆蓋等等）把某些部件變成多孔結(jié)構(gòu)，以減輕汽車(chē)的重量，或利用孔增加重量。平衡力利用外部環(huán)境的空氣動(dòng)力學(xué)或流體力來(lái)抵消物體本身的重量。利用空氣動(dòng)力學(xué)原理增加汽車(chē)的重量。抽出 將會(huì) “妨礙 ”的零件或?qū)傩詮奈矬w中抽出。 適當(dāng)減輕汽車(chē)底盤(pán)的重量以減少油耗。創(chuàng)新原則分析 :原 則 有用的提示 方 案局部特性 物體各部位的零件要放置于最適合讓它運(yùn)行的地方。 在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖酶淖兤?chē)重量的部件。預(yù)先作用 事先放置好物體，如此便可直接從最方便的位置開(kāi)始操作。 提前把改變汽車(chē)重量的部件安裝好。最后的解決方案： 在汽車(chē)上安裝汽車(chē)導(dǎo)流裝置，通過(guò)該裝置產(chǎn)生的重力場(chǎng)獲得重量，使汽車(chē)的速度越快達(dá)到的重力場(chǎng)就越大，以達(dá)到最后的設(shè)計(jì)要求。 通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題可以看出，引導(dǎo)表格給出的創(chuàng)新原則，均得到了有效利用。這說(shuō)明要得到滿(mǎn)意的解決方案，就必須針對(duì)問(wèn)題展開(kāi)聯(lián)想，在汲取基本知識(shí)的基礎(chǔ)上萌發(fā)不同的想法。中中 間間 工具工具轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化化 演演 繹繹問(wèn)題 模型最 終 解決方案解決方案模型待解決的問(wèn)題TRIZ的解題模式與思路抽象1 + 1 = ？ 演算 1 + 1 = 2聯(lián)想＋ ＝ ？ ＋ ＝TRIZ的解題模式與思路 例 21 如何打破核桃的外殼？n 分析：取核桃仁時(shí)必須去殼，現(xiàn)用錘砸或用機(jī)械方式壓碎圖（ 26）。制造性能好但產(chǎn)品的形狀不好。查 39個(gè)通用工程參數(shù)，得出 32（可制造性）和 12（形狀）之間有技術(shù)矛盾。采用 TRIZ法求解：查 3939 矛盾矩陣，得出可用的發(fā)明創(chuàng)新原理為 1（分割與切割）、 28（機(jī)械系統(tǒng)的替代）、 13（反向）和 27（用廉價(jià)而壽命短的替代昂貴而壽命長(zhǎng)的物體）。n 分析改進(jìn)的具體技術(shù)方案：分割意味要把殼完全分開(kāi)，機(jī)械系統(tǒng)的替代意味要用另一種系統(tǒng)，反向意味應(yīng)從里向外加力。在密閉容器內(nèi)加入高壓空氣，突然降壓，核桃內(nèi)的空氣膨脹，立刻打開(kāi)核桃殼。為了得到高壓，可用高壓空氣，也可加熱容器使氣壓升高。如圖 27所示由 “爆米花 ”找到了解決方案。n 該解決方案可應(yīng)用于類(lèi)似開(kāi)雞蛋殼，開(kāi)蠶豆殼。使人造寶石沿內(nèi)部原有的微裂紋分割，迅速清潔船用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水過(guò)濾器的技術(shù)問(wèn)題。例 23 清除飛機(jī)跑道上的積雪n 分析問(wèn)題：下大雪后，要及時(shí)清除飛機(jī)跑道上的積雪。n 傳統(tǒng)上消除道路上的積雪可采用加助融劑的方法，但此法不適于飛機(jī)跑道，因?yàn)檠┤诨蟮乃謺?huì)對(duì)飛機(jī)在跑道上的行駛安全構(gòu)成威脅。n 可采用如圖 29 所示方法，用裝在汽車(chē)上的強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣流來(lái)驅(qū)趕積雪。但積雪量大的時(shí)候效果并不明顯，必須加大氣流的流量和壓力，需要大的動(dòng)力?，F(xiàn)如何解決此技術(shù)難題。n TRIZ法提供了 40條發(fā)明創(chuàng)新原理。n 可以不強(qiáng)求構(gòu)造矛盾對(duì)，而直接從 40條發(fā)明創(chuàng)新原理中尋找答案。n 聯(lián)想比較目前經(jīng)常見(jiàn)到的鏟除物件的辦法，如用沖擊鉆開(kāi)挖馬路路面，用嘴突然吹氣去除理發(fā)后留在頸項(xiàng)上的頭發(fā)，用手拍打地毯去除地毯中的灰塵，可采用 40條發(fā)明創(chuàng)新原理中的第 19條 “周期性作用原理 ”來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。n 只要在鼓風(fēng)機(jī)上加裝脈沖裝置（圖 210），使空氣按脈沖方式噴出，就能有效地把積雪吹離跑道。n 還可以?xún)?yōu)化選用最佳的脈沖頻率、空氣壓力和流量。工程實(shí)際證明，脈沖氣流除雪效率是連續(xù)氣流除雪的兩倍。n 　　　　例 24變后掠翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)n 應(yīng)用背景：早期的飛機(jī)機(jī)翼都是平直的。最初是矩形機(jī)翼，很容易制作。但由于其翼端寬，會(huì)給飛機(jī)帶來(lái)阻力，嚴(yán)重地影響了飛機(jī)的飛行速度。之后開(kāi)發(fā)出梯形翼，大大增加了飛機(jī)速度。n 然后，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的噴氣式飛機(jī)先后上天。飛機(jī)開(kāi)始進(jìn)入噴氣式時(shí)代，其飛行速度迅速提高，很快接近音速。n 機(jī)翼上出現(xiàn) “激波 ”，使機(jī)翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。但是同時(shí)飛機(jī)阻力驟然劇增，比低速飛行時(shí)大十幾倍甚至幾十倍，這就是所謂的 “音障 ”。n 為了突破 “音障 ”，許多國(guó)家都在研制新型機(jī)翼。德國(guó)人發(fā)現(xiàn)，把機(jī)翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一樣，可以延遲 “激波 ”的產(chǎn)生，緩和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。n 但是，向后掠的機(jī)翼比不向后掠的平直機(jī)翼，在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小，這對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸和巡航都帶來(lái)了不利的影響，浪費(fèi)了很多燃料。n 能否設(shè)計(jì)一種適應(yīng)各種飛行速度，具有快慢兼顧特點(diǎn)的機(jī)翼呢？這成為當(dāng)時(shí)航空界面臨的最大課題。n 如何使用技術(shù)矛盾來(lái)分析該問(wèn)題：速度提高和運(yùn)動(dòng)物體能耗增加之間的矛盾 M919=[8,15,35,38]。n 綜合考慮后，選擇以下兩條發(fā)明創(chuàng)新原理：原理 15：動(dòng)態(tài)化；原理 35：參數(shù)變化改變飛機(jī)的飛行形態(tài)，既在不同的飛行狀態(tài)下得到不同的氣動(dòng)外形，可以在很大程度上節(jié)約不必要的能耗。n 根據(jù)原理 35物體的參數(shù)變化結(jié)合原理 15動(dòng)態(tài)性給出的啟示，將飛機(jī)的機(jī)翼做成活動(dòng)部件。n 起飛和降落過(guò)程中使用平直翼，在低速飛行中可得到較大的升力，從而縮短跑道的長(zhǎng)度，借此節(jié)約了能量；而高速飛行過(guò)程使用三角翼可以輕易地突破音障，減輕機(jī)翼的受力，提高飛機(jī)在高速飛行強(qiáng)度，也降低了能量的消耗。n 實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)成功了變后掠翼戰(zhàn)斗轟炸機(jī)（圖 310），變后掠翼戰(zhàn)斗機(jī)處在起飛階段，機(jī)翼呈平直狀，獲得較大的升力，良好的低速特性，從而有效地解決了飛機(jī)在低速度狀態(tài)下速度與能量之間的矛盾。n 變后掠翼戰(zhàn)斗轟炸機(jī)在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，從而減小了能耗，延遲 “激波 ”的產(chǎn)生，緩和飛機(jī)接近音速時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，使飛機(jī)能夠達(dá)到更高的速度。n 該飛機(jī)可在不同的速度之下采用不同的后掠角，以適應(yīng)當(dāng)前的飛行速度。n TRIZ理論對(duì)問(wèn)題情境進(jìn)行系統(tǒng)的分析，快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題本質(zhì)，準(zhǔn)確定義創(chuàng)新性問(wèn)題和矛盾。 n 對(duì)創(chuàng)新性問(wèn)題或者矛盾提供更合理的解決方案和更好的創(chuàng)意。n 打破思維定勢(shì)，激發(fā)創(chuàng)新思維，從更廣的視角看待問(wèn)題。 基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律準(zhǔn)確確定探索方向，預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，打破知識(shí)領(lǐng)域界限，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。n 無(wú)論是一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循著客觀的規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式；各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過(guò)程的動(dòng)力；技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實(shí)現(xiàn)盡量多的功能。 n 本章結(jié)束謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT