第一篇：triz創新理論與方法
技術創新的理論與方法—TRIZ方法入門-簡答
技術創新的理論與方法—簡答
15. 拋棄或再生原理的具體措施包括哪些內容? (簡答 )
答：1.已完成自己的使命或已無用的物體部分應當被剔除(溶解、蒸發等)或在工作過秤中直接變化。
2.立即修復一個物體中損耗的部分。
15. 頭腦風暴法定實施步驟包括哪些? (簡答 )
答：
1、準備階段
2、熱身活動
3、正式開會
4、自由暢談
5、會后收集
6、未達目的
7、最后評價
15. 應用空間分離原理解決物理矛盾的步驟是什么? (簡答 )
答：1.定義物理矛盾時，首先確定矛盾的參數，在此基礎上對矛盾的參數相反的要求進行描述。2.對在什么空間上需要滿足什么要求進行確定。3.對以上兩個空間段是否交叉進行判斷，如果兩個空間段不交叉，可以應用空間分離，否則不可以應用空間分離。
16.科學效應和現象的應用的步驟 是什么
首先根據所要解決的問題，定義并確定此問題所要實現的功能; 根據功能從《功能代碼表》，確定此功能相對應的代碼，此代碼是F1~F30中的其中一個。 從《科學效應和現象清單》查找此功能代碼下TRIZ所推薦的科學效應和現象，獲得TRIZ的科學效應和現象的名稱。
篩選所推薦的每個科學效應和現象，優選適合解決本問題的科學效應和現象。
查找優選出來的每個科學效應和現象的相關信息，并應用于問題的解決，形成解決方案。
17.顏色改變原理的具體措施包括哪些內容?172頁 改變物體或環境的顏色;改變物體的透明度或改變某一過程的可視性;采用有顏色的添加物;通過輻射加熱改變物體的加熱輻射性。
15. 利用技術矛盾矩陣解決技術矛盾的基本流程是什么? (簡答 )
答：(1)在通用工程參數表中選擇與最應該改善的特征最為接近的標準特征。(2)在通用工程參數表中選擇與在這一情況下變壞的特征最為接近的標準特征。(3)在技術矛盾矩陣中找到改善的標準特征的標號。(4)在技術矛盾矩陣中找到變壞的標準特征的標號。(5)行與列相交處的單元格內的數字是被推薦發明原理的標號。(6)在40個發明原理中查找這些原則并且利用它們去創造那些解決問題的創意。
15. 智慧小人法的應用步驟包括哪些? (簡答 )
答：
1、找出矛盾。
2、建立小人問題模型。
3、尋找解決方案。
4、從解決方案模型過渡到實際方案。
15. 阿利赫舒列爾通過對功能的研究，發現并總結哪3條定律? (簡答 )
答：(1)所有的功能都可以分解為3個基本元素(S
1、S2和F);(2)一個存在的功能必定由3個基本元素組成;(3)將相互作用的3個元素進行有機組合將形成一個功能。
15. 特性列舉法的一般過程可以分成哪兩步? (簡答 )
答，第一步是選擇一個明確的發明課題，這個課題一般講不宜過大，對于較大的課題，應該分解成若干較小的課題來進行。 第二步是從列舉的各方面特性出發，進行詳細地分析并提出問題，然后通過自由聯想，看看各種特性能否加以改善，誘發出創造發明的設想。
15. TRIZ理論解決問題的基本步驟是社么? (簡答 ) 答：(1)先將我們遇到的具體問題或特殊問題進行分析，對這個問題進行非常清楚的定義; (2)利用因果分析和系統模擬問題具體化，找到問題出現的根源，然后將這個問題抽象成一個一般性的問題即TRIZ問題;
(3)根據已經歸結出來的規律即TRIZ工具，如標準解、發明原理、科學效應庫、技術發展趨勢等趙處一般性問題的解決方案即通用解;
(4)將這些通用的解決方案引入到具體項目中，轉化成我們自己的解決方案即特殊解。
15. 在一般的工程技術發明中，往往從哪幾個方面進行逆向思維? (簡答 )
答：(1)從事物自身的功能的反面進行探索，擴大技術的應用范圍。 (2)從事物結構的空間位置的反面探索出路。 (3)從事物運動發展過程的逆過程進行研究。 (4)在探求方法上突破習慣性思維的束縛。
15. 物—場模型分析一般解法應用步驟包括什么? (簡答 )
答，1，確定相關的元素。2，聯系問題情形，確定并完成物-場模型的繪制。3，選擇物-場模型的一般解法。4，開發設計概念。
15. 技術系統的理想狀態包括哪三個方面的內容? (簡答 )
答：(1)系統的主要目的是提供一定功能。
(2)任何系統都是朝著理想化方向發展的，也是朝著更可靠、更簡單有效的方向發展。 (3)理想化意味著系統或子系統中現有資源的最優利用。
15. TRIZ理論的不足有哪些? (簡答 ) 答：1，理論松散，結構復雜
(1)很多TRIZ工具沒有集成為一個整體系統;
(2)不同的創新問題需要不同的處理方式，但是如何選擇TRIZ特定工具來解決特定問題，并沒有給出清晰的建議;
(3)TRIZ工具不支持創新問題解決的某些手段; (4)各種方法和工具之間存在大量重疊交叉現象等。
15. TRIZ的工具有哪四種? (簡答 ) 答： TRIZ的工具有四種，分別為矛盾矩陣、 分離原理、知識與效應庫 和標準解法系統1.TRIZ的問題模型共有哪四種形式?(簡答 )P185 答：技術矛盾、物理矛盾、物質——場問題，知識使能問題。
1、 提高理想度的四個方向是什么?P122(簡答)
答：增加系統的功能;傳輸盡可能的功能到工作元件上;將一些系統功能移轉到超系統或外部環境中;利用內部或外部已存在的可利用資源。
15. 物理或化學參數改變原理的具體措施包括哪些內容? (簡答 ) 答：1.改變物體的物理狀態;2.改變物體的濃度或密度;3.改變物體的柔軟性;4.改變溫度。
第二篇：技術創新理論(TRIZ)與應用考試題
姓 名：成績：
一、 名詞解釋(20分，每題4分)
技術系統技術矛盾物理矛盾理想度矛盾矩陣
二、 判讀下列的敘述是否正確，并簡述理由(20分，每題2分)
1、發明就是創新，創新就是發明。
2、解決發明問題是有規律可循。
3、TRIZ是來源是科學知識。
4、TRIZ理論認為，產品創新的標志是解決或移走設計中的矛盾，而產生新的有競爭力的解。
5、物-場模型中的完整系統能夠實現設計者追求的效應。
6、技術進化過程有其自身的規律與模式，是可以預測的。
7、解決發明問題的程序是一種組織人們思維的有效程序。
8、TRIZ理論是針對技術系統的發明理論，完全不適用于社會科學和管理科學。
9、S-曲線只定性描述技術系統的進化過程，不能定量描述。
10、TRIZ理論可以解決所有發明問題。
三、 簡答題(30分，每題6分)
1、簡述理想化的涵義及提高理想化程度的途徑。
2、簡述技術沖突的解決原理。
3、簡述物理沖突的解決原理。
4、簡述物-場模型分析方法的涵義及其物-場模型的分類。
5、簡述技術系統的具體進化模式。
四、 論述題(30分，每題10分)
1、闡述TRIZ的40個發明原理中的兩個原理，并各舉出2種應用實例。
2、闡述解決物理矛盾的分離原理，并針對四種類型的分離原理各舉一個應用實例。
3、闡述解決技術矛盾的一般過程，并舉出一個實例加以說明。
(★ 說明：答題時附A4紙書寫答案，一周內交回試卷。)
第三篇：發明創新理論TRIZ
《發明創新理論TRIZ》課程結業論文
基于TRIZ理論的計算機輔助
創新設計方法探討
基于TRIZ理論的計算機輔助創新設計方法探討
1 引言
創新是企業得以生存和持續發展的內在動力，是當今之企業核心競爭力的重要標志。在知識經濟時代，世界科技的發展將更加迅速，產品的技術含量不斷提高，產品生命周期將更加縮短。一個新產品的設計過程，包括許多復雜推理及作出決定的過程。產品創新意味著需要更多的跨學科的知識結構、更復雜的技術支撐和更完善的創新理論。
目前，軟件在產品的分析、計算、繪圖以及制造等方面發揮了很大的作用，但在產品創新構思階段，更多、更重要的是非數據計算的通過想象、推理和判斷來解決的創新活動，現有CAD軟件不能支持概念設計階段的創新活動，更不可能支持創新設計，因此，一個能支持產品創新設計的模型、方法和相應的計算機軟件系統，將有助于產品創新設計技術的發展。
2 創新設計和計算機輔助創新技術的概念
2.1 創新設計的定義
產品創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術成果(含理論、方法和技術原理)進行創新構思，設計出具有科學性、創造性、新穎性及實用性的產品的一種實踐活動，是創造具有市場競爭優勢商品的過程。
2.2 計算機輔助創新的定義
計算機輔助創新(Computer-Aided Innovanovation)簡稱(CAI)，該技術是近年來在歐美迅速發展起來的新技術。它集發明問題解決理論(TRIZ) ,現代設計方法學、本體論、語義處理技術以及計算機軟件技術為一體，填補了CAX領域的技術空白，成功地把信息化技術應用到了產品生命周期的最前端。在產品研發過程的開始，尤其在概念或方案設計階段，提供先進的創新理論、方法及多學科知識的支持，使研發人員能夠有效地運用創新的科學規律，打破思維定勢，全面地分析問題，從不同學科領域中借鑒有效的技術和方法，從而構建出科學的創新設計方案，優化研發進程，減少后期的重復開發和資源浪費。
正像CAD計算機輔助創新技術可以將多個領域的科學知識有機地綜合起來，有助于設計者拓寬思考空間，打破思維定勢，引導設計者綜合應用各學科的知識，獲得突破性的創新知識，為產品創新源源不斷地提供富有創造性的設計方案，成為企業提高新產品開發能力和經濟效益的重要手段。3 計算機輔助創新設計系統的實現
3.1 TRIZ理論
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是“發明問題解決理論”俄文的縮寫，是研究創新的科學規律的理論。它是由前蘇聯發明家G.S.Altshuller在1946年創立的。TRIZ理論的基本原理是：①所有具有某種功能的技術系統都是按照相同的規律進行演化和發展的;②在一個技術系統的發展過程中，對系統中任何一部分進行改進，將會導致與系統中其他部分發生沖突。解決這一沖突，可使系統整體性能得到改善，重復這個過程，使系統更接近理想狀態。
20世紀90年代開始，TRIZ理論研究與實踐在美國、歐洲、日本和韓國迅速發展，應用也遍及許多領域。例如，將TRIZ工具應用到安全氣袋設計，開發者通過應用TRIZ工具發現問題之后產生的突破性方案和處理其中的沖突，把TRIZ進化模式加到他們當前技術知識去發現新的可能解。
3.2 計算機輔助創新設計系統的實現
目前已有的CAD軟件不能為設計者提供產品創新支持，開發CAI軟件具有廣泛應用前景。
基于TRIZ理論的CAI軟件在發達國家的企業，特別是大企業應用效果較好，已成為
CAI軟件開發的一個熱點。美國Inventionmachine及Ideation International基于TRIZ理論分別開發了商品化軟件Tech0ptimizer及Innovation WorkBench(IWB) ;德國的TriSolve：公司2001年推出了基于TRIZ理論的CAI軟件TirSolver2.1;荷蘭的Insytec B.V 公司開發了TRIZ Explorer(tm)軟件;新的軟件還不斷出現。這些軟件使TRIZ中的概念、原理、工具與知識庫緊密結合，應用這些軟件設計者能充分利用優秀的工程設計實例，為正在開發中的產品提供設計參考，使設計快速、有效、高質量地完成。
計算機輔助產品創新設計有三個基本條件：一是有一個方法論;二是有一個足夠大的信息空間以充分獲取適用的知識和激發創新靈感;三是有一個符合創新設計思維方法的輔助設計系統。
計算機輔助創新設計系統一般都包含以下幾個模塊：項目導航、技術系統分析、問題分解、解決方案、創新原理、專利查詢、方案評價和報告生成、知識庫擴充、專利申請等模塊。計算機輔助創新設計系統的流程圖如圖1所示。
圖1 計算機輔助創新設計系統流程圖
3.2.1 項目導航
項目導航模塊主要是研發人員對項目和問題初始情境進行描述，支持導人多幅圖像方便對問題的理解和描述。在項目導航中管理整個的創新問題求解流程。
3.2.2 技術系統分析
技術系統分析模塊主要是研發人員通過對技術系統進行分析，建立功能模型來理解一個系統;并通過系統分析找出當前系統的不足，定義系統存在的問題。
技術系統的功能模型主要描述四部分內容：零部件、(系統/產品)對象、超系統、有用或有害功能。各零部件部件在系統中具有不同的角色，包括能量源、能量傳遞(傳導器)、能量轉換(轉換器)、能量放大(放大器)、工具、控制工具、傳感器、信號比較器、編碼/解碼器、記憶單元、信號指示器、容器等。各模塊之間通過某種連結完成特定功能，這種連結通過線條表示，主要分為主能量流(mainline)，控制流(control line)，結構流(case lines) ，和有害能量流(undesirable line)。
通過系統建模，便于研發人員全面系統了解技術系統的工作原理以及各組成部分的功能角色，為研發人員交流討論提供了共同語言，它也是一種結構化的技術系統方案描述方式，有利于創新成果的知識表達和將來的知識重用。
技術系統的系統分析通過所建功能模型的分析和評價，可以有效地揭示并解決技術系統中存在的問題，從而進一步提升和改進技術系統功能?；谒üδ苣Ｐ?，自動生成一系列要解決的問題，幫助研發人員找出當前系統的不足，支持已有系統的改進和新系統的設計。
3.2.3 問題分解
運用三軸問題分析法、系統層次軸和因果關系軸等方法對初始問題進行分析與重定義，將復雜的工程問題分解成為多個子問題。幫助用戶發現隱藏在表層問題背后的真正問題。
3.2.4 解決方案
實踐證明 ，研發人員遇到的80%的問題其實在其它領域已經被解決。解決方案模塊幫助用戶及時發現已有的成功的解決方案，提供給用戶在原有方案基礎上快速尋求自己問題的合理解決辦法。計算機輔助創新軟件中的解決方案大部分是基于對歐美高水平發明專利的分析，形成涵蓋眾多領域的創新方案知識庫。運用語義處理技術和本體論技術，構建起描述工程領域知識的本體論詞典，提供包括語法擴展、語義擴展、本體論擴展和關鍵詞在內的多種查詢方式?；诒倔w論的直接問題求解，利用本體論對創新方案知識庫進行搜索，提供給用戶直接的可付諸實施的解決方案。
3.2.5 創新原理
在技術系統的改進和設計過程中，通常會出現改進某一特性導致其他特性惡化的情況，即出現矛盾。創新原理為研發人員解決技術系統中存在的矛盾提供了方向和思路。該模塊提供研發人員基于TRIZ理論的啟發式問題求解。創新原理是在大量專利分析研究基礎上總結出來的、解決不同工程領域矛盾問題的有效工具。每個創新原理中均包含數個來自于專利的實例幫助用戶理解和使用。
3.2.6 專利查詢
基于專利知識解決實際問題是一種重要的創新方式。計算機輔助創新軟件提供專利查詢技術，即通過一種語義擴展方式，對一個具體問題，能夠提供不同相關程度的專利信息，為創新問題解決提供更加全面的知識支持。專利查詢支持在線對美國、歐洲和日本專利局數據庫的自動查詢。工程師可以根據自己需要，選擇合適的專利，加人到自己的解決方案中，還可以在此基礎上進行語義提取和整理，添加到系統的解決方案知識庫中，使得系統知識庫更加強大和專業。
3.2.7 方案評價
計算機輔助創新軟件提供了兩種解決方案評價模式：客觀評價和主觀評價?？陀^評價是基于每個解決方案來自的專利的引用次數來確定。如果一個專利被引用次數越多，就說明這個專利越基礎、越適用、越重要。
解決方案的主觀評價分為兩種：基于參數評價模型的單專家評價和多專家評價。這兩種評價方式首先要構建一個評價參數模型，評價參數包括正面參數和負面參數，正面參數就是
值越大越好的參數，例如噪聲減小的程度;負面參數就是值越小越好的參數，例如解決方案實施的成本和時間。在參數模型中也可以按照每個參數的重要程度設置每個參數的權重。而多專家評價則需要在此基礎上還要構建專家組模型，包括參與評價的專家信息，根據他們的評價意見對最終結果重要性分別設定其權重。
3.2.8 報告生成
計算機輔助創新軟件根據用戶的不同需求提供不同的報告生成模板。在生成的報告中可以包含整個問題的求解流程，如項目的管理信息，問題分解，找到的多個候選方案，方案評價等內容。
3.2.9 知識庫擴充
一個企業的持續成功依賴于有效地利用和管理智力資產。計算機輔助創新軟件提供創新方案庫擴充功能。用戶可以將自己經過長期的業務實踐而掌握的專業知識、成功的經驗甚至失敗的教訓按照一定的格式組織起來，并構建其中的本體關系，讓寶貴的企業經驗從個體的知識變成公有的、可以共享的、有組織的知識，讓中、青年研發隊伍有效地繼承學習老專家的經驗，為進一步的創新提供巨大的知識源泉，實現智力資產在企業內部的有效管理和傳遞。
3.2.10 專利申請
知識經濟時代，智力資產已經成為企業最重要的資源。智力資產保護也成為企業最關心的問題。計算機輔助創新軟件提供有專利生成模板，支持申請的輔助生成。針對用戶最終形成的解決方案，提供了快速生成專利申請報告的模板，滿足用戶申請專利的需要。同時還提供新穎性檢(Invention Originality Query)功能?？梢愿鶕＠诸愄?索引，專利索引等進行查詢，以查找與所要申請的專利相關的專利號和已有專利。
4 計算機輔助創新設計方法應用探討
計算機輔助創新設計平臺能夠使研發人員者在短時間內了解并掌握最先進的創新理論和方法，以全新的思維方式分析問題。在此平臺上，研發人員能打破思維定勢，根據行業特點，為企業量身定制符合實際情況的創新能力拓展訓練平臺。但該平臺能否使企業在短期內提高全員創新能力還取決于以下幾個方面的因素：
4.1 完善的創新能力培訓模式
計算機輔助創新設計平臺是一種計算機支持的數字化學習與培訓平臺。要想使研發人員盡快用起來，必須加強TRIZ理論為代表的發明創造方法學及其他常用設計方法學的理論培訓、案例講解、練習鞏固、實戰演練和水平測試。采用循序漸進的學習方法，以幫助學員更好的理解創新原理，提高學習效果。
4.2 擴展知識庫所須的人力和物力投入
計算機輔助創新軟件的一個重要特點就是開放性，即它是一個可以擴展的知識平臺。企業如能投人一定的人力和物力把自己行業領域知識中的成功經驗和案例，甚至失敗教訓植人到知識庫中，不僅可實現知識的積累、共享和重用，防止智力資產流失，而且將大大提高新產品研發速度，縮短研制周期。
4.3 健全企業技術創新的激勵機制
為提高廣大科技人員技術創新的積極性，企業要有健全的技術創新激勵機制。在對研發人員技術創新績效正確評價的基礎上采取適當的激勵措施。激勵措施可分為三類：物質激勵、精神激勵和情感激勵。物質激勵是最重要的激勵手段。物質激勵也可根據實際情況采用資金、科技股份、出國培訓等手段。但物質激勵也有一些缺陷，美國管理學家皮特曾指出，重賞會使大家彼此孤立，影響工作的正常開展。而且大部分研發人員都非常重視企業的發展前景、團隊工作氣氛及領導的管理風格，因此精神激勵和情感激勵也是必不可少的。
5 結束語
本文簡述了創新設計和計算機輔助創新設計的概念，闡述了計算機輔助創新設計系統的模型和模塊功能，對計算機輔助創新系統的應用進行了探討，為工程技術領域新產品的創新提供了新的設計方法，也為計算機輔助創新軟件的推廣和應用打下良好的基礎，有利于設計人員在產品的概念設計、方案設計階段高效率、高質量地提出創新設計方案，從而達到提高產品競爭力的目的。
第四篇：精編TRIZ理論的40個創新原理(講稿)
TRIZ理論的40個創新原理詳解
1946年阿齊舒勒進入蘇聯海軍專利局工作，有機會接觸了來自不同國家不同工程領域內的大量專利。在分析這些專利的過程中，他發現，這些專利雖然來自不同國家、不同領域，而且解決的也是不同的問題，實現的是對不同系統的改進，但是，這些專利是利用了某些相同的方法。也就是說，很多的原理和方法在發明的過程中是重復使用的。于是，他就想從大量的專利中找出那些基本的常用的方法?；谶@樣一種思想，他對于世界上不同領域的專利和方法進行了歸納和總結，提取出了在專利中最常用的方法和原理，共總結出40種，他稱之為40個發明原理。
下面是對這40個創新原理的具體介紹，大部分創新原理包括幾種具體的應用方法。 原理1. 分割 Segmentation
A、把一個物體分成相互獨立的部分為;增加物體被分割的程度
//不同材料(如玻璃、紙、鐵罐等)的再回收設置不同的回收箱 B、將物體分成容易組裝和拆卸的部分//組合家具
C、提高物體的可分性活動//百葉窗替代整體窗簾 原理2.抽取 Extraction A、從物體中抽出產生負面影響的部分或屬性，或者僅抽出物體中必要的部分或屬性
//空氣壓縮機工作，將其產生噪音的部分即壓縮機移到室外;用光纖或光波導分離主光源，以增加照明點
原理3.局部質量 Local quality
A、將物體、環境或外部作用的均勻結構變為不均勻的
//將系統的溫度、密度、壓力由恒定值改為按一定的斜率增長
B、讓物體的不同部分各具不同功能//瑞士軍刀(帶多種常用工具，如螺絲刀、瓶起、剪刀等) C、讓物體的各部分處于完成各自功能的最佳狀態
//在餐盒中設置間隔，在不同的間隔內放置不同的食物，避免串味 原理4.增加不對稱性 Asymmetry A、將物體的對稱外形變為不對稱的
//引入一個幾何特性來防止元件不正確的使用(如電插頭的接地棒)為改善密封性，將O型密封圈的截面由圓形改為橢圓形
B、增加不對稱物體的不對稱程度 //為增強防水保溫性，建筑上采用多重坡屋頂
原理5.合并 Combining
A、在空間上將相同物體或相關操作加以組合
//集成電路板上的多個電子芯片;并行計算機的多個CPU B、在時間上將相同或相關操作進行合并 //冷熱水混水器
原理6. 多用性 Universality A、使一個物體具備多項功能,消除了該功能在其它物體內存在的必要性(進而裁減其他物體)
//牙刷的把柄內裝牙膏;可移動的兒童安全椅，既可放在汽車內，拿出汽車外也可單獨作為兒童車;企業中的有多種才能的人才 原理7. 嵌套 Nesting A、把一個物體嵌入另一個物體，然后將這兩個物體再嵌入第三個物體，依此類推
//俄羅斯套娃;可伸縮電視天線;汽車安全帶
B、讓某物體穿過另一物體//空腔伸縮式天線
原理8. 重量補償 Counterweight A、將某一物體與另一能提供升力的物體組合，以補償其重量//用氫氣球懸掛廣告牌
B、通過與環境(利用空氣動力、流體動力或其他力等)的相互作用實現物體的重量補償
//直升機的螺旋槳(利用空氣動力學);輪船應用阿基米德定律產生可承重千噸的浮力;賽車安裝上阻流板用來增加車身與地面的摩擦力則使用了空氣動力學的特征
原理9. 預先反作用 Prior Counteraction A、事先施加機械應力，以抵消工作狀態下不期望的過大應力//酸堿緩沖溶液
B、如果問題定義中需要某種相互作用，那么事先施加反作用
//在灌注混凝土之前，對鋼筋預加應力 原理10. 預先作用 Preliminary Action
A、預先對物體(全部或至少部分)施加必要的改變
//不干膠粘貼(只需揭出透明紙，即可用來粘);手術前將手術器具按所用順序排列整齊
B、預先安置物體，使其在最方便的位置開始發揮作用而不浪費運送時間
//在停車場安置的預付費系統;建筑內通道里安置的滅火器 原理11. 事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先準備好的應急措施，補償物體相對較低的可靠性
//顯影劑可依膠卷底片上的磁性條彌補曝光不足;降落傘備用傘包;航天飛機備用輸氧裝置 原理12. 等勢 Equipotentiality A、改變操作條件，以減少物體提升或下降的需要
//工廠中與操作臺同高的傳送帶;巴拿馬運河的水閘 原理13. 反向作用 Inversion
A、用相反的動作代替問題定義中所規定的動作
//將兩個套緊的物體分離，將內層物體冷(傳統的方法是將外層物體升溫)
B、讓物體或環境可動部分不動，不動部分可動
//加工中心中變工具旋轉為工件旋轉;健身器材中的跑步機
C、將物體上下或內外顛倒//通過把杯子倒置從下邊噴入水來進行清洗 原理14. 曲線與曲面化
A、將物體的直線、平面部分用曲線或球面代替
//變平行六面體或立方體結構為球形結構;兩表面間引入圓倒角，減少應力集中
B、使用滾筒、球、螺旋結構 //千斤頂中螺旋機構可產生很大的升舉力;圓珠筆和鋼筆的球形筆尖，使書寫流暢
C、改直線運動為旋轉運動//應用離心力洗衣機中的離心甩干機
原理15. 動態性 A、調整物體或環境的性能，使其在工作的各階段達到最優狀態//飛機中的自動導航系統
B、分割物體，使其各部分可以改變相對位置
//裝卸貨物的鏟車，通過鉸鏈連接兩個半圓形鏟斗，可以自由開閉，裝卸貨物時張開，鏟車移動時鏟斗閉合;折疊椅;筆記本電腦;聯軸器
C、如果一個物體整體是靜止的，使之移動或可動
//可彎曲的飲用麥管;在醫療檢查中，使用撓性腸鏡
原理16. 未達到或過度的作用
A、如果所期望的效果難以百分百實現，稍微超過或稍微小于期望效果，會使問題大大簡化
//印刷時，噴過多的油墨，然后再去掉多余的，使字跡更清晰;在孔中填充過多的石膏，然后打磨平滑;齒輪設計齒寬(一窄一寬)
原理17. 空間維數變化
A、將物體變為二維(如，平面)運動，以克服一維直線運動或定位的困難;或過渡到三維空間運動以消除物體在二維平面運動或定位的問題//螺旋梯可以減少占地面積
B、單層排列的物體變為多層排列//立交橋;印刷電路板的雙層芯片
C、將物體傾斜或側向放置//自動垃圾卸載車
D、利用給定表面的反面//雙面的地毯兩面穿的衣服
E、利用照射到鄰近表面或物體背面的光線//蘋果樹下的反射鏡 原理18. 機械振動
A、使物體處于振動狀態//電動振動剃須刀
B、如果已處于振動狀態，提高振動頻率(直至超聲振動)//超聲波清洗
C、利用共振頻率//超聲波碎石機擊碎膽結石
D、用壓電振動代替機械振動//高精度時鐘使用石英振動機芯
E、超聲波振動和電磁場耦合//超聲波振動和電磁場共用在電熔爐中混合金屬，使混合均勻 原理19. 周期性作用
A、用周期性動作或脈沖代替連續動作//警車所用警笛改為周期性鳴叫，避免產生刺耳的聲音 B、如果周期性動作正在進行，改變其運動頻率//用頻率調音代替摩爾電碼;使用AM(調幅), FM(調頻), PWM(脈寬調制)來傳輸信息
C、在脈沖周期中利用暫停來執行另一有用動作
//醫用的呼吸機系統為：每五次胸廓運動，進行一次心肺呼吸 原理20. 有效作用的連續性
A、物體的各個部分同時滿載持續工作，以提供持續可靠的性能
//汽車在路口停車時，飛輪儲存能量，以便汽車隨時啟動
B、消除空閑和間歇性動作//后臺打印，不耽誤前臺工作 原理21. 減少有害作用的時間
A、將危險或有害的流程或步驟在高速下進行//照相用閃光燈;激光焊接法 原理22. 變害為利
A、利用有害的因素(特別是環境中的有害效應)，得到有益的結果
//廢熱發電回收廢物二次利用，如再生紙
B、將兩個有害的因素相結合進而消除它們
//潛水中用氮氧混合氣體，以避免單用造成昏迷或中毒
C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林滅火時用逆火滅火(在森林滅火時，為熄滅或控制即將到來的野火蔓延，燃起另一堆火將即將到來的野火的通道區域燒光。)“以毒攻毒” 原理23. 反饋
A、在系統中引入反饋//聲控噴泉;自動導航系統
B、如果已引入反饋，改變其大小或作用
//在5公里航程范圍內，改變導航系數的敏感區域;自動調溫器的負反饋裝置 原理24. 借助中介物
A、使用中介物實現所需動作//用撥子彈月琴
B、把一物體與另一容易去除的物體暫時結合//飯店上菜的托盤 原理25. 自服務
A、物體通過執行輔助或維護功能為自身服務//自清洗烤箱;自補充飲水機
B、利用廢棄的能量與物質 原理26. 復制
A、用簡單、廉價的復制品代替復雜、昂貴、不方便、易損、不易獲得的物體
//虛擬現實系統，如虛擬訓練飛行員系統看電視直播，而不到現場
B、用光學復制品(圖像)代替實物或實物系統
//可以按一定比例放大或縮小圖像用衛星相片代替實地考察由圖片測量實物尺寸
C、如果已使用了可見光復制品，用紅外光或紫外光復制品代替//利用紫外光誘殺蚊蠅
原理27. 廉價替代品
A、用若干便宜的物體代替昂貴的物體，同時降低某些質量要求(例如，工作壽命)
//用一次性的物品，如一次性的餐具，清潔衛生;用再生材料——木材、農作物莖稈代替木材;做家具、建材;用鐵芯包銅代替銅導線;用塑料模具代替金屬模具;鋼塑材料代替鋁合金等稀有金屬材料;用模型試驗代替實物試驗 原理28. 機械系統替代
A、用視覺系統、聽覺系統、味覺系統或嗅覺系統代替機械系統
//用聲音柵欄代替實物柵欄(如光電傳感器控制小動物進出房間);在煤氣中摻入難聞氣體，警告使用者氣體泄漏(替代機械或電子傳感器) 用光、聲傳感器代替機械(位置)傳感器
——用電動機調速代替機械變速 ——用聲、光信號傳遞機器運行 B、使用與物體相互作用的電場、磁場、電磁場
//為混合兩種粉末，用電磁場代替機械震動使粉末混合均勻
C、用運動場代替靜止場，時變場代替恒定場，結構化場代替非結構化場
//早期的通訊系統用全方位檢測，現在用特定發射方式的天線
D、利用帶鐵磁粒子的場作用
//用不同的磁場加熱含磁粒子的物質，當溫度達到一定程度時，物質變成順磁，不再吸收熱量，來達到恒溫的目的
原理29. 氣壓和液壓結構
A、將物體的固體部分用氣體或流體代替//如充氣結構、充液結構、氣墊、液體靜力結構和流體動力結構等氣墊運動鞋，減少運動對足底的沖擊;汽車減速時液壓系統儲存能量，在汽車加速時再釋放能量;運輸易損物品時，經常使用發泡材料保護
原理30. 柔性殼體或薄膜
A、使用柔性殼體或薄膜代替標準結構
//在網球場地上采用充氣薄膜結構;作為冬季保護措施農業上使用塑料大棚種菜
B、使用柔性殼體或薄膜，將物體與環境隔離//用薄膜將水和油分別儲藏 原理31. 多孔材料
A、使物體變為多孔或加入多孔物體(如多孔嵌入物或覆蓋物)
//為減輕物體重量，在物體上鉆孔，或使用多孔性材料
B、如果物體是多孔結構，在小孔中事先引入某種物質用//海綿儲存液態氮 原理32. 顏色改變
A、改變物體或環境的顏色//在暗室中使用安全燈，做警戒色 B、改變物體或環境的透明度//感光玻璃，隨光線改變其透明度 原理33. 同質性
A存在相互作用的物體用相同材料或特性相近的材料制成
//方便面的料包外包裝用可食性材料制造用;金剛石切割鉆石，切割產生的粉末可以回收 原理34. 拋棄或再生 Discarding and Recovering
A、采用溶解、蒸發等手段拋棄已完成功能的零部件，或在系統運行過程中直接修改它們
//可溶性的藥物膠囊;火箭助推器在完成其作用后立即分離
B、在工作過程中迅速補充系統或物體中消耗的部分//草坪剪草機的自銳系統;自動鉛筆 原理35. 物理或化學參數改變
Transformation of Properties A、改變聚集態(物態)
//酒心巧克力，先將酒心冷凍，然后將其在熱巧克力中蘸一下;用液態石油氣運輸，不用氣態運輸以減少體積和成本
B、改變濃度或密度//用液態的肥皂水代替固體肥皂，可以定量控制使用，減少浪費
C、改變柔度//硫化橡膠改變了橡膠的柔性和耐用性
D、改變溫度
//提高烹飪食品的溫度(改變食品的色、香、味);降低醫用標本保存溫度，以備后期解剖 原理36. 相變 Phase Transitions
A、利用物質相變時產生的某種效應。如體積改變，吸熱或放熱
//水在固態時體積膨脹，可利用這一特性進行定向無聲爆破 原理37. 熱膨脹 Thermal Expansion
A、使用熱膨脹或熱收縮材料//裝配鋼雙環時，可使內環冷卻收縮，外環升溫膨脹，再將兩環裝配，待恢復常溫后，內外環就緊緊裝配在一起了
B、組合使用不同熱膨脹系數的幾種材料//熱敏開關(兩條粘在一起的金屬片，由于兩片金屬的熱膨脹系數不同，對溫度的敏感程度也不一樣，可實現溫度控制) 原理38. 強氧化劑 Strong Oxidants A、用富氧空氣代替普通空氣//為持久在水下呼吸，水中呼吸器中儲存濃縮空氣
B、用純氧代替空氣//用乙炔—氧代替乙炔—空氣切割金屬;用高壓純氧殺滅傷口厭氧細菌
C、將空氣或氧氣進行電離輻射;
D、使用離子化氧氣;
E、用臭氧代替含臭氧氧氣或離子化氧氣 原理39. 惰性環境 Inert Atmosphere
A、用惰性環境代替通常環境//用氬氣等惰性氣體填充燈泡，做成霓虹燈
B、使用真空環境真空包裝食品，延長儲存期 原理40. 復合材料 Composite material
復合材料(Composite materials)，是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。 A、用復合材料代替均質材料
//飛機外殼材料用復合材料代替。用玻璃纖維制成的沖浪板，更加易于控制運動方向，更加易于制成各種形狀
第五篇： 基于TRIZ理論的洗衣機創新設計
楊明朗 楊忠強
(南昌大學，南昌 330031)
摘要: 以TRIZ沖突解決理論為指導，依據其應用的設計過程和技術沖突解決方法，針對現階段傳統滾筒式洗衣機所存在的缺點，提出切實可行的創新設計方案。從新的角度進行理想化分析，并用相關軟件設計出新型滾筒式洗衣機，從而得出洗衣機創新設計的新方法。
關鍵詞: 洗衣機，TRIZ，沖突解決，創新設計
Based on the theory of TRIZ in innovation design of the washing machine
YANG Ming-lang，YANG zhong-qiang
(Nanchang University，Nanchang 330031)
Abstract: As TRIZ conflict resolution theory as the guide, according to its application design process and technology conflict resolution methods, aimed at reverse-force cylinder washer which exists in the traditional shortcomings, and feasible design scheme of innovation. From a new Angle, and related software idealize analysis designed, so as to obtain new roller-type washing machine, a new method of design of innovation
Keywords: washing machine, TRIZ, conflict resolution, innovative design 1 引言 隨著生活水平的提高和生活節奏的加快，洗衣機作為一種替代人們手工洗滌衣物的家用電器已成為我們生活中不可缺少物品?，F代工業化的加速帶動了世界各國也加快了洗衣機研制的步伐。伴隨著科技的進一步發展，更多新型更適合人們使用的洗衣機給我們帶來許多新的生活方式。
自洗衣機進入中國市場后，隨著十幾年的發展，國內的洗衣機市場向高端挺進之勢愈演愈烈。源自歐美的滾筒概念隨著洗衣清潔理念的逐漸普及，越來越得到中國消費者的歡迎。對于傳統家電制造商來說，滾筒產品的推廣和普及，預示著中、高端產品開始得到普通家庭用戶的青睞。 而且近年來，隨著人類與環境和資源問題的尖銳化，人們環保意識和節能意識的不斷提高，環保和節能的洗衣機越來越受到人們的注目，成為洗衣機的發展趨勢。運用TRIZ理論指導洗衣機的創新設計，能夠設計出符合消費者需求具有市場競爭力的洗衣機產品。
2 利用沖突解決矩陣實現創新
在解決技術問題時，當改善系統的某個屬性時，往往會使系統中其它屬性惡化，這時便產生了系統矛盾對立。A1tshuller通過對矛盾的深入研究已發現了39個技術特性，任何一個技術矛盾都可用其中的一對特性來描述：同時還發現，由其中一對技術特性描述的任一技術矛盾都有創新解，求該創新解的過程即是在40條原理中
【1】
確定解決技術問題的原理的過程。
技術特性表所提供的原理往往并不能直接使問題得到解決，而是提示了最有可能解決問題的探索方向。解決問題時必須根據所提供的原理及所要解決問題的特定條件，提出解決問題的具體方法。當針對具體問題確認了一個技術矛盾后，要用該問題所處技術領域中的特定術語描述該矛盾。之后，要將矛盾的描述翻譯成一般術語，由這些一般術語選擇標準矛盾技術特性。技術特性決定的是一般問題，并可選擇可用解決原理。一旦某一原理被選定后，作者簡介：楊明朗(1949-)，男，江西南昌人，南昌大學教授、博士生導師，主要從事產品設計及理論、人機工程學研究。
楊忠強(1986-)，男，山東濟寧人，南昌大學碩士研究生，主攻產品設計及理論研究。
必須根據特定的問題應用該原理以產生一個特定的解。對于復雜的問題，一條原理是不夠的，原理的作用是使原系統向著改進的方向發展。在改進的過程中，對問題的深入思考、經驗都是需要的[2]。
3 設計實例
對于市面上的滾筒洗衣機，對衣服的洗凈度和洗衣時間與衣物的磨損度是第一評判標準[3]，隨著科技的發展，洗衣機相應科技含量的增加使這些問題都會得到解決。滾筒洗衣機的多元化，智能化的發展也是其趨勢之一，只有多方面全方位的軟硬件升級，才能更好的迎合消費者的需求?，F在滾筒洗衣機造型單一，功能單一，提供的服務也很有限，但是如果增加洗衣機的功能，則相應的洗衣機的復雜性重量成本等都會相應增加，而且增加洗衣機的功能又希望機器更多智能化，操作性方面的增刪又與其有矛盾。綠色設計的口號在近幾年的提出越來越響亮，綠色環保的設計趨勢也是一個重要的設計走向，也是洗衣機多用性和智能化處理的一個方面[4]
。
現利用沖突解決矩陣來分析以上問題。首先在39個標準工程參數中選擇并確定技術沖突的一對特定參數，如果適應性及多用性，則裝置的復雜性變大，根據沖突矩陣表，解決的方法是：NO.15 動態化 NO.29 啟動與液壓結構 NO.37 熱膨脹
NO.28 機械系統的替代。
如果自動化程度提高，那么可操作性降低，根據沖突矩陣表，解決的方法是：NO.1 分割 NO.12等勢性 NO.34 拋棄與修復 NO.3 局部改變
由此可見，適應性及多用性和自動化程度提高，那么將導致裝置的復雜性變大，可操作性降低，形狀及結構穩定型也將受到影響。
經過分析，根據發明原理NO.1分割，NO.3 局部改變，NO.28 機械系統的替代， NO.34 拋棄與修復原理提出如下解決方法[5]：
分割原理：理想的一體化綠色環保洗衣機要達到投入產出環保且被有效利用就要用到分割原理，將洗衣機濾水系統，儲
水系統，二次用水蓄水桶分割開來。環保洗衣機要達到投入產出的完全綠色化，就要結合集水器，水過濾器，儲水裝置，各裝置相關相連但又互相分割獨立，比如將廢水處理后儲水桶置于洗衣機外，經過過濾處理過的水還可以在儲水桶中再次利用 。根據這樣的構思，便畫了如下的草圖并做出渲染圖來完成這樣的構想。(見圖1)
圖1 外置型過濾儲水桶 Fig.1 External type filtering water barrel
局部改變原理：產品的創新和技術上的突破需要局部的相應改變來配合，洗衣機的局部改變包括由功能所帶來的內部構造，儲水桶，儀表盤，承重輪等局部改變。根據構思，便在內外部建模后的渲染圖上試圖達到這樣的效果：(如圖2)儀表盤要顯示各項自動化功能及儲水等各相關環保設計按鍵，內置傳送發動機和抽水泵位置的改變，綠色設計引發的排水裝置和設計風格一致的洗衣機輪的改變。
圖2 局部設計細節
Fig.2 Local design details
機械系統的替代原理：市面上的洗衣機沒有完全定位洗衣機的環保功能，機械系統的替代將為環保洗衣機注入新的設計理念，做到極致的洗衣機環保功能不僅僅是資源利用的投入產出的綠色化，而且是合理有效的充分利用資源，目前英國利茲大學的研究人員發明了一種新型無水滾筒洗衣機，這種洗衣機不但洗衣效果出色，能夠清除所有類型的污漬，而且節能效果十分驚人，只需不到平時用量的2%的水和電就能夠完成清洗任務，它的工作原理是
使衣服在浸濕以后將與大量的塑料小球混合、攪拌在一起。在這個過程中，水溶解污漬并使其脫離衣物，塑料小球則負責對污漬進行吸收，從而完成對衣物的清潔。(如圖3)
圖3 無水洗衣機工作示意圖
Fig.3 No water washing machine work flow diagram
拋棄與修復原理：洗手盆或者洗衣機產生的用水一般直接排出，若想使環保洗衣機將其水利用的各個環節都合理利用起來，經過剖析洗衣機內部構造以及水過濾循環裝置的構造，達成水循環的拋棄修復的構想流程為：洗手盆的廢水經過機械過濾-活性炭吸附管-阻垢系統-最后到達儲水箱儲存，將洗手的廢水過濾為洗衣服的干凈的再利用水，經過抽水泵抽入洗衣桶內使用，洗衣桶內的水使用后再次排出到小的機箱外的儲水桶，最后排出的廢水可以沖廁所，涮墩布等。根據構想所做的渲染圖(如圖4)，說明了整個水利用的拋棄修復流程的各個環節。
一體化環保洗衣機的設計理念即是多功能，經濟，實用，環保?？梢援斪鱿词殖?，環保滾筒洗衣機，二次水過濾儲水機，最后排出的臟水也可涮墩布等。經過以上的機械系統的替代可以達到水的合理利用的凈度標準。
該問題的最終解決方案便是設計出下面這款洗衣機，該洗衣機的渲染圖 (如圖
5)：將洗手盆，儲水桶，機械過濾裝置相結合進行綜合設計，進行水循環的再利用，從而最大限度的通過水的處理和特性來達到節水用水的投入產出完全綠色的理念。因此這款洗衣機相比市面上的洗衣機更多的體現了綠色環保，智能操作，節能減排的特點，是一款實用的新型洗衣機，將給洗衣機市場帶來一股綠色活力。
圖4 綠色環保洗衣機工作流程示意圖
Fig.4 Green washing machine work flow diagram
圖5 綠色環保洗衣機渲染圖
Fig.5 Green washing machine rendering picture
4 結語
在市場競爭日益激烈的今天，企業生存和發展的關鍵在于設計創新以不斷提高自己的生產理念，生產出滿足消費者需求的產品。洗衣機行業要想更穩固立足并開拓前進，應在充分掌握產品特點、把握今后市場動態走勢的基礎上，借鑒先進的創
新理論，實現創新設計，贏得市場以及未
參考文獻
來。
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