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文檔簡介
1、TRIZ 入門,目錄,2,創(chuàng)新問題解決理論與最佳概念設計-TRIZ最終理想解與理想性40個發(fā)明原則技術矛盾物理矛盾,3,第一節(jié),創(chuàng)新問題解決理論與最佳概念設計-TRIZ,創(chuàng)新問題解決理論與最佳概念設計-TRIZ,History of TRIZ傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法技術進化路線的8個原則,5,TRIZ簡介,(Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch),創(chuàng)新問題解決理論,The Theory
2、of Inventive Problem Solving (TRIZ),TRIZ,正體中文翻譯為“萃思”,取其“萃取思考”之義,TRIZ 的發(fā)展歷史,6,TRIZ基于知識的抽象理念而非推測,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,主要發(fā)現(xiàn),發(fā)明問題的定義發(fā)明的層級演化的模式發(fā)明的模式,,專利(全世界),發(fā)明專利,可移轉成,,通用的原則,200,000,40,000,心理慣性,7,心理慣性說明了眾所周知「抗拒變化」的現(xiàn)象,
3、人們常局限「在一個固定的軌跡上」,不能夠跳出「盒子」之外進行思考。這個現(xiàn)象的一個后果就是當科技發(fā)生變化時,或當新的想法被提出時,常常被一些阻力所妨礙只能緩慢的被接受。,2種傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法,8,頭腦風暴(BRAIN STORMING)。,在頭腦風暴中產(chǎn)生想法,然后對想法進行過濾,效率底下,浪費時間。,9,2種傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法,2.嘗試錯誤法(Trial and Error Method) :從嘗試錯誤中尋求成功是發(fā)明家長久以來最常使用的創(chuàng)
4、新問題解決方法,連發(fā)明天才愛迪也沒有其他的捷徑,其效率很低,以致陷于問題的同一層次中。,Trial and Error Method,10,TRIZ 演繹法,概念選取,分離原理,物理矛盾,使用39個參數(shù),確認在系統(tǒng)級的矛盾,矛盾矩陣理論,技術矛盾,把設計后的理想性與現(xiàn)有的系統(tǒng)比較,與最終理想解相比較,實現(xiàn),,,,如果新系統(tǒng)的理想性是少于舊系統(tǒng)的理想性,應該繼續(xù)問題解決。,應該向最終理想解逐步形成系統(tǒng),,,細部設計,,,,,進化路線,11
5、,人的進化路線……,技術的進化路線?,技術進化路線的8個原則,12,生命周期曲線:曲線有助于預估理想性遞增:發(fā)展及評估產(chǎn)品概念系統(tǒng)與系統(tǒng)部件不平均發(fā)展:分析次系統(tǒng)環(huán)境動力和運用之增加:提高自由度從復雜到簡化協(xié)調度增高從宏觀到微觀調整性、自我調整及自動化趨勢,技術進化路線的8個原則,13,14,原則之四:環(huán)境動力和運用之增加,在系統(tǒng)的進化過程中,技術系統(tǒng)總是通過增加動態(tài)化和可控性而不斷地得到進化。也就是說,系統(tǒng)會增加本身靈活
6、性和可變性以適應不斷變化的環(huán)境和滿足多重需求。,電腦鍵盤的進化,15,,原則之五:從復雜到簡化,16,在進化過程中,技術系統(tǒng)總是趨向于具備更強的通用性和多功能性,這樣就能提供便利和滿足多種需求。,原則之七:從宏觀到微觀,17,在這個演變過程中,不同類型的場可以用來獲得更好的系統(tǒng)功能,實現(xiàn)更好的系統(tǒng)控制。,原則之八:調整性、自我調整及自動化趨勢,18,提高系統(tǒng)的自動化程度,減少人的介入。比如城市街燈,為增加其控制,經(jīng)歷了以下進化路徑:專人
7、開關 、 定時控制 、感光控制、 光度分級調節(jié)控制。,19,第二節(jié),最終理想解與理想性,最終理想解 (IFR),20,在解決問題之初,首先拋開各種客觀限制條件,通過理想化來定義問題的最終理想解(Ideal Final Result, IFR),以確定理想解的方向和位置,保證在問題解決過程中沿著此目標前進并獲得最終理想解,從而避免了傳統(tǒng)創(chuàng)新設計方法中缺乏目標的弊端,額外提升了創(chuàng)新設計的效率。,最終理想解 (IFR),21,一磅金子
8、 在一個實驗室里,實驗者在研究熱酸對多種金屬的腐蝕作用,他們將 大約20個各種金屬的實驗塊擺放在容器底部,然后潑上酸液,關上容器的 門并開始加熱。實驗持續(xù)約2周后,打開容器,取出實驗塊在顯微鏡下觀 察表面的腐蝕程度?!?quot;真糟糕,"實驗室主任說,"酸把容器壁給腐蝕了?! 拔覀儜撛谌萜鞅谏霞右粚幽退嵛g的材料,比如金子?!币晃粚嶒瀱T說, “或者白金?!绷硪晃粚嶒瀱T說?!?quot;不行的
9、,"主任說,"那需要大約1磅的金子,成本太高了!" 突然,發(fā)明家誕生了! “為什么一定要用金子呢?”發(fā)明家說,“讓我們看一下這個問題的模式 來找到理想答案?!?理想性是對IFR的進展衡量,22,,,,開始,IFR,,,最終理想解,沒有有害的副作用無成本滿足使用者的需求,常用的方法,,,創(chuàng)新的方法,,,理想系統(tǒng),23,理想化的系統(tǒng)(Ideal system):一個可以執(zhí)行其預期的功能但目前卻不存的系統(tǒng)。
10、當系統(tǒng)越理想化時,所有有用的效果越多,而所有有害的效果越少;換言之,它花的成本也越少,也越簡單,最終是希望可執(zhí)行所需的功能,同時且具備下列的特性不需材料不用電不占空間不花錢或花一點錢簡單,不需維修不會壞有效率的執(zhí)行所需的功能,IFR問題定義/解決的思考程序,24,什么是系統(tǒng)的最終目標?(設計最終目的為何)什么是理想化最終結果?(理想解是什么)哪些事情阻止我們完成理想化最終結果 (達成理想解的障礙是什么)這些事情為什么
11、阻止我們完成理想化最終結果?(出現(xiàn)這障礙的結果是什么)如何使前項“阻礙因素”消失? (不出現(xiàn)這障礙的條件是什么)可以使用哪些資源建構環(huán)境? (創(chuàng)造這條件存在哪些可用資源)是否已有其他產(chǎn)業(yè)或研究能解決此問題?,如何降低割草機的馬達噪音?,25,割草機在割草時,發(fā)出噪音、消耗能源、產(chǎn)生空氣污染、高速飛出的草有時會傷害到操作者?,F(xiàn)在的第一任務是改進已有的割草機,解決噪音問題。傳統(tǒng)設計中,為了達到降低噪音的目的,一般的設計者要為系統(tǒng)增加減
12、震器等等的子系統(tǒng),這不僅增加了系統(tǒng)的復雜性,而且增加的子系統(tǒng)也降低了系統(tǒng)的可靠性。顯然,這不符合IFR的4個特點中的后2個。試問: 什么是系統(tǒng)的最終目標? 什么是理想化最終結果?,如何使草不會長高?,26,當傳統(tǒng)工程的思考方式:「如何降低割草機的馬達噪音?」時,從TRIZ最終理想結果(IFR) 角度思考,應該是「如何不使用割草機?」,進而轉向思考「如何使草不會長高?」,練習1,27,在實驗過程中,需要將待試驗物放入一個封閉的、
13、盛滿酸的容器里。在預定的時間后,打開容器。酸對試驗物的作用可以被測量出來。但是,酸會腐蝕容器壁,容器壁上應該涂一層玻璃或者一些其它的抗酸材料。但是,這樣的設計將使試驗費用猛增。試問:什么是系統(tǒng)的最終目標?什么是理想化最終結果?,練習2,28,農(nóng)場主人有一大片農(nóng)場,飼養(yǎng)大量的兔子。兔子需要吃新鮮的青草,農(nóng)場主人不希望兔子跑太遠而看顧不到?,F(xiàn)在的難題是:農(nóng)場主人不大可能花錢請人割草,運回來喂兔子。請問:這問題可以如何解?,練習2參
14、考答案,29,設計最終目的為何:兔子能夠吃到新鮮的青草理想解是什么:兔子永遠能自己吃到青草達成理想解的障礙是什么:為了防止兔子跑掉,農(nóng)場用籠子養(yǎng)兔子。出現(xiàn)這障礙的結果是什么:籠子不能移動,可被兔子吃到的草有限。不出現(xiàn)這障礙的條件是什么:當兔子吃光籠下的草時,籠子可移動到有青草的草地上。創(chuàng)造這條件存在哪些可用資源:可用的資源是兔子與籠子。是否已有其他產(chǎn)業(yè)或研究能解決此問題:NA解:給籠子裝上輪子,兔子可以自己推著籠子移動,去
15、不斷的獲得青草。,30,第三節(jié),40個發(fā)明原則,40 發(fā)明原則_錦囊妙計,31,32,40發(fā)明原則在矩陣中使用的頻率,原則_1.分割(Segmentation),33,原理說明:分割原理是虛擬或實際地將系統(tǒng)分割成幾個部分的程序,以隔離或整合某種有害或有用的系統(tǒng)性質。在大部分的案例中,通過重新組裝(整合)被分割的元件,以執(zhí)行新的功能或解決問題。原理活用:試著分割系統(tǒng),以解決系統(tǒng)中具挑戰(zhàn)難題的部分。舉例來說,假如系統(tǒng)有超重的難題,應評估
16、如何分割此系統(tǒng),使它變成數(shù)個較輕的子系統(tǒng);若系統(tǒng)太大難以實際搬運,應尋找使各個零件變得容易處理的分割方法。請謹記:分割原理不僅適用于幾何觀念,也可應用于非物理的領域,如心理上的分割及想法的整合。分割原理可用于創(chuàng)造新穎或有用的系統(tǒng)性質,并能橫跨各種尺度應用,從奈米尺度到銀河般大的尺度。,34,分割物體為獨立的零件分離式內(nèi)盒的奶粉分裝盒 。分割物體成為組合式的物件 在大項目中應用工作細分結構。組合式家俱、拼裝地墊 。增加物體分
17、割的程度用軟的百葉窗簾代替整幅大窗簾。購物采分期付款。云端運算 (Cloud-computing) 將集合龐大的運算作業(yè), 拆成千百個較小的作業(yè), 交給遠端、多臺服務器同時運算。,原則_1.分割(Segmentation),浮法玻璃的故事……,35,分割物體為獨立的零件,將大型通風道的90度彎管分割成多個小管子,改善空氣流動,并減少渦流產(chǎn)生,原則_1.分割(Segmentation),36,原則_1.分割(Segmentatio
18、n),分割物體成為組合式的物件,臨時交通號志的電桿,是由有彈性、可折疊的接管連接組成,以方便運送和安裝,37,原則_1.分割(Segmentation),組合式挖掘爪,挖掘爪的磨損速度不一,更換成本增加,組合式挖掘爪可以個別更換,38,原則_1.分割(Segmentation),【圖例】:可拆卸式直排輪溜冰鞋,卸下輪座后,鞋子直接當普通鞋子穿,可直接行走,【圖例】:可以更換刷毛, 而不用整支拋棄, 省錢、方便、作環(huán)保,原則_2.抽出(
19、Taking out/Extraction),39,原理說明:分離原理是從整個系統(tǒng)中分離出中有害或有用的元件、性質;分離的方式可以是人為假想或實際分離。原理活用:辨認系統(tǒng)中有害或有用的元件、性質:分離后可增加系統(tǒng)價值,接著尋找此元件、性質的獨特特征,使其容易被分離。藉由分離原理,有許多方式可以增加價值;有時從系統(tǒng)中分離出來的元件,會比存在整個系統(tǒng)內(nèi)更有價值。例如,裝飾在新居家中的舊谷倉橫梁,比在舊谷倉內(nèi)作為支撐的結構更具價值。,
20、40,原則_2.抽出(Taking out/Extraction),例:使用錄音機錄制可使鳥被嚇離機場的聲音,此聲音是從老鷹叫聲中萃取出來??梢詰脼榉蛛x、萃取、移除,從物體中移除令人不快的零件或特性無線電話(電話-線)、無線鼠標器(鼠標器-線)、無骨鳳爪由于壓縮機用于壓縮空氣,所以將嘈雜的壓縮機放在室外。只保留想要的零件(特性) ,其余去除傳統(tǒng)的唱片或CD(不管喜不喜歡,必須購買整張) vs.mp3下載(分離出自己想聽的曲子
21、) 。專為兒童所設計的四鍵手機,原則_3. 局部特性/局部質量(Local Conditions/Quality),41,原理說明:改變特定區(qū)域內(nèi)某種東西(氣體、液體或固體)的特性,以獲得所需要的功能。此原理或許稱為「最佳化資源(Optimal Resources)」會更貼切。因為使用本原理時,是針對每個特定的區(qū)域或時間進行最佳化,或使特征變成非均勻一致。,42,原則_3. 局部特性/局部質量(Local Conditions/Qu
22、ality),將相同成份或均質結構的物件或外在環(huán)境轉變成不同成份或非均質結構 可放置冰塊,但卻不會沖淡飲料風味的冷水壺 。采用溫度、密度或壓力的梯度,而不用恒定的溫度、密度或壓力。使物件的各部份有不同的功能 帶橡皮擦的鉛筆。多功能的工具,包括普通鉗子、剝線鉗、普通螺絲刀、十字螺絲刀和指甲剪等。使物體的各部份處于最適合操作的狀況快餐飯盒中設置不同的間隔區(qū)來分別存放熱、冷食物和湯。,如何制作一個直徑1米,長度2米,分布0.5毫
23、米過濾孔的圓柱形過濾器?,原則_ 4. 不對稱(Asymmetry),43,原理說明:「不對稱性原理」包含從等方向性性質轉換至非等方向性性質,反之亦然。等方向性為對稱性質,不管量測方向或物件定位;非等方向性為非對稱性質,或依物體定位、量測方向產(chǎn)生不同的性質。原理活用:先從「目前系統(tǒng)為什么設計成對稱」的原因開始評估。大部分情形,對稱設計只是因為「過去向來如此設計」,而不管是否較有效率。例如,圓規(guī)是歷史上最便利、普遍用來畫圓的常見工具
24、,所以許多元件就被畫成圓形;只是因為畫圓形比畫其他形狀容易。,44,原則_ 4. 不對稱(Asymmetry),例:使輪胎靠外的一面更耐磨;用不對稱形狀的漏斗消除架橋現(xiàn)象以不對稱取代對稱模具設計中,對稱位置的定位插銷設計成不同直徑,以防安裝或使用中出錯。以客制化服務取代標準化服務。 如果一個物體已經(jīng)不對稱了,增加其不對稱的程度將圓形的墊片改成橢圓形甚至特別的形狀來提高密封程度。重力前傾錘錘頭前傾,可以將重力的中心更多地轉移到
25、錘頭) 。,45,如果一個物體已經(jīng)不對稱了,增加其不對稱的程度。,電子式熔爐采用非對稱方式安置電極,連續(xù)裝填礦石及排出熔融的金屬,原則_ 4. 不對稱(Asymmetry),46,接地的電感推遲電路切換的速度,不對稱的接腳縮短接地線長度,增進電路切換速度,不對稱的接腳,原則_ 4. 不對稱(Asymmetry),47,原則_5:結合(Merging),原理說明:將系統(tǒng)的機能、特色及元件重新整合,創(chuàng)造出新穎、令人滿意或獨一無二的特性??山Y
26、合原本不存在的機能創(chuàng)造出新的機能。原理活用:思考目前系統(tǒng)與其呈現(xiàn)的效能、功能。通常藉由添加或合并新的物質、技術進人舊系統(tǒng),以改進物理系統(tǒng)的效能及功能。這原理同樣可運用在心理學、人力資源領域,能夠改變?nèi)穗H關系或創(chuàng)造出新的人力資源才能。,48,原則_5:結合(Merging),例:旋轉挖掘機的工作元件具有特別的蒸汽噴嘴以融化并軟化結凍的土地。同質的物體或產(chǎn)生連續(xù)作業(yè)的物體在空間上加以結合平行處理計算器中的多個微處理器。多層式碎紙
27、剪刀同質的或連續(xù)的作業(yè)在時間上加以結合把百葉窗中的窄條連起來。同時分析多項血液指針的醫(yī)療診斷儀器。十三合一筆型瑞士刀 。現(xiàn)代冷熱水龍頭,調溫通過轉動完成,將過去的2個龍頭合并為一個龍頭。,原則_6:多樣性/多面(Universality),49,原理說明:使得物體或者物體的一部分實現(xiàn)多種功能,以替代其他部分的功能。原理活用:多樣性原理包含了在空間或時間中,一致的特征、行動或條件。一物體的使用方式相同,目的不同。使用相同
28、的物體、動作或特征,目的或使用方式不同。應用相同的條件、特征于不同的物體、狀況或動作等。萬用性原理相對于任何事物都是獨立且用途有限的假設。,原則_6:多樣性/多面(Universality),50,例:在白天為沙發(fā)而在晚上可轉換為床的沙發(fā)椅、迷你客貨車坐椅可調整成適合乘坐、睡覺或載貨具備多功能的物件,可消除對其他物體的需求內(nèi)部裝有牙膏的牙刷柄。將汽車上的小孩安全座位轉變成小孩推車。小組領導人充當記錄員和記時員。多功能沙發(fā)床
29、: 沙發(fā) -->變形 -->上下層床,原則_7:套疊(Nested doll),51,原理說明:套疊結構是使系統(tǒng)可緊密結合,或元件彼此緊密結合的一種性質。原理活用:人們通常較難接受套疊結構原理,因為它違反對現(xiàn)狀的認知。觀察并控制隱藏的假設,必須跳脫「系統(tǒng)內(nèi)部必定均勻一致」或「沒有任何東西可以存在系統(tǒng)內(nèi)部」的思維限制。以如何使用套疊結構原理增加系統(tǒng)價值的方式評估系統(tǒng),通過不同的方向-如水平、垂直、旋轉或包含其他不同的
30、方向-思考套疊結構原理??蓱锰庄B結構原理,將不同功能的物體以套疊結構方式整合成單一系統(tǒng),產(chǎn)生具有多重與不同性質的系統(tǒng)。,你來設計火星車?,52,原則_7:套疊(Nested doll),例:伸縮天線、可堆疊的塑料椅、內(nèi)部可存貯筆心的自動鉛筆把物體放在其他物體之內(nèi)量杯或量匙。 俄羅斯玩偶娃娃。一個物體可通過另一個物體的孔洞伸展天線。擴充指示器 伸縮變焦鏡頭。安全帶收縮機制可收起的航空起落架超市推車,53,【圖例】:
31、Casio 的超薄數(shù)位相機,使用套疊式伸縮鏡頭,可將鏡頭收納在超薄機身中,原則_7:套疊(Nested doll),原則_8:配重(Anti-weight),54,原理說明:將一個物體與另一個能產(chǎn)生提升力的物體組合,來補償其重量?;蛘吲c環(huán)境的相互作用來實現(xiàn)重量的補償。原理活用:尋找平衡或相反的方式,尋找「使偏離的事情回歸正途」的方法,通過相反的作用以平衡降低的效率。確定系統(tǒng)中何處是可修正的缺陷和程序的損失,尋找產(chǎn)生均勻分布的方法。
32、力學上的平衡原埋,如最常使用等量的偏移壓載重量;利用空氣、重力、流體等升力或效應,修正系統(tǒng)、母系統(tǒng)(super system)或環(huán)境中不想要的作用(如重量作用、力的強度) 。這原理不只應用于力學,也可應用于商業(yè)、人際關系或其他領域(如化學)。對資產(chǎn)負債表的結存、資產(chǎn)贖回、契約宣告無效、無效宣判等進行補償以維持平衡。,55,原則_8:配重(Anti-weight),例:水翼船、跑車擾流板為了補償物體的重量可連接另一個具有舉升力的物體。
33、在一捆原木中加入泡沫材料,使之更好漂浮。利用褲子做成的救生衣 。為了補償物體的重量可和環(huán)境提供之空氣動力或水力(環(huán)境)互動。機翼的形狀可以減小機翼上面空氣的密度,增加機翼下面空氣的密度,從而產(chǎn)生升力。起重機的配重。,56,原則_8:配重(Anti-weight),,反應器充填陶瓷圈時,因為投入之撞擊力大,容易打破,充滿液體時可以減緩下沉速度,原則_9.預先反作用力(Preliminary anti-action),57,原理
34、說明:事先知道可能出錯的地方,采取行動以消除、降低或防范錯誤的發(fā)生。原理活用:使用這原理消除、降低或防止產(chǎn)生未來不想要的機能、事件或條件。例如,即使在執(zhí)行有用功能的程序、實現(xiàn)有用的事件或創(chuàng)造有用的條件以達成想要的結果時,有些事情仍有可能出錯。一旦確認潛在的失效,就可采取事先行動,以移除、減少或防范潛在失效方式的發(fā)生。,58,原則_9.預先反作用力(Preliminary anti-action),例:預力混凝土柱或地板;安眠藥外
35、覆催吐劑,如果一次吞過量時就會造成嘔吐預先施加反作用力,以抵消工作狀態(tài)下不期望的過大應力在溶液中加入緩沖劑來防止高PH值帶來的危害。如果一個物體將受到拉力,事先給予壓力在澆注混凝土之前對鋼筋進行預壓處理。在有害物揭露前進行掩飾:在身體的部分使用鉛防護板可阻擋X 光。用保護膠帶保護物體的某一部分免于著色。,原則_10.預先動作(Preliminary action),59,原理說明:在事件發(fā)生之前,預先行動。 原理活用:
36、預先行動原理通常應用于改進效能與安全、協(xié)助正常運作、減少痛苦、使事情更簡單、獲得情報、創(chuàng)造優(yōu)勢及簡化流程。評估系統(tǒng)或情境,找出具附加價值的行動-可以在程序發(fā)生之前事先采取行動。,60,原則_10.預先動作(Preliminary action),例:美工刀片上的溝槽讓使用者可以折斷鈍的刀片;管狀固定劑的施工不美觀,可以改為條狀以便定量事先完成全部或部份動作早期的無孔齒郵票 vs. 1854年后的有孔齒郵票 把需要進行外科手術的
37、所有器具一起預先消毒放在密封的盤上。事先準備使物體可及時并在適當?shù)牡胤阶饔迷诩皶r系統(tǒng)的工厰以招牌,廣告牌安排甲地租車、乙地還車 。,61,原則_10.預先動作(Preliminary action),容易拆的石膏模,鋸開石膏模時,容易使病人受傷。,預先安置鋸子在石膏模中。,原則_11:預先補償/事先緩和(Beforehand Cushioning),62,原理說明:預先準備、并了解沒有任何事情是完美可靠的。原理活用:先承認沒
38、有任何事情是完美無瑕的事實。 在許多情況下,系統(tǒng)的可靠度可被管理。在復雜、高產(chǎn)量的系統(tǒng)中,可能產(chǎn)生無法接受的失效。假如不能完全排除失效,事先準備或修補低可靠度就變得很重要;同時針對有高風險及高成本失效的狀況,進行事先準備。,63,原則_11:預先補償/事先緩和(Beforehand Cushioning),為了補償?shù)涂煽啃缘奈矬w,可事先采取對策成像膜上的磁條指引開發(fā)者對低的曝光進行補償預防熱脹冷縮:橋面接縫 Email寄出前先拼
39、字檢查 降落傘、消防設施。,原則_12.等位性( Equipotentiality ),64,原理說明:等位能原理與三個主要概念有關,可單獨使用,也可合并使用。在系統(tǒng)或程序內(nèi)所有的通過點,建立在同一個位能狀態(tài)下已達成系統(tǒng)效益。在系統(tǒng)內(nèi)部建立相關性,使系統(tǒng)可以支持等位能狀態(tài)。建立連續(xù)與完全相連接的結合與關系。原理活用:等位能原理主要用于「建立使用最少能量的程序」,集中使用同一位能的方法通過程序或系統(tǒng)。同時,尋找建立等位能關聯(lián)性
40、的方法,這些等位能關聯(lián)性也許是隨機或抽象的,因為系統(tǒng)內(nèi)部可能沒有現(xiàn)存與直接的關系。最后,找出可以連續(xù)或完全連接的能量,用以支持等位能關系。,65,原則_12.等位性( Equipotentiality ),例:改變工作的狀況,那么物體就不需被舉起降低電子線路設計中,避免電位差大的線路相鄰。兩個不同高度水域之間的運河上的水閘??ㄜ囆敦浧脚_ 工人在地溝更換汽車引擎機油(昂貴的升降設備就不需要了),66,使晶圓懸空,高溫(1500
41、 C)處理晶圓時,任何接觸都會造成污染。,用空氣浮力使晶圓懸空漂浮。,原則_12.等位性( Equipotentiality ),67,原則_13.倒轉/反向(The other way around),原理說明:以相反的方式行動,把里面轉成外面、把上面轉成下面。原理活用:這是TRIZ最重要的原理之一:逆向思考。假如某事物以某特定方式構成或作用,嘗試通過相反的方式構成或執(zhí)行操作,以避免伴隨的問題。例如:物體的相反:物體不存在(物
42、體相對于沒有物體)或相反的物體(物質相對于反物質) 。動作的相反:相反的動作(推向對于拉)或沒有動作(動作相對于無動作) 。,68,原則_13.倒轉/反向(The other way around),特征的相反:沒有特征(特征相對于沒有特征)或相反的特征(特征相對于相反的特征) 。作用機能的相反:移除機能作用或相反的機能(機能相對于反作用機能) 。事件的相反:沒有事件(事件相對于無事件)或相反的事件(事件相對于反制事件)。條件的
43、相反:沒有條件(條件相對于無條件)或相反的條件(條件相對于相反的條件)。假如系統(tǒng)的元件動作、物件、特征或條件,可通過某種方式逆轉、增加價值,想辦法藉著相反方式改變情況,以獲得新的機能、特色、動作和物體。,69,原則_13.倒轉/反向(The other way around),執(zhí)行相反的行動,而不要被制式的行動所主導解開一個粘在一起的物件,冷卻里面的物件而不是加熱外面的物件 使活動的部份或環(huán)境改變成固定,讓固定的部份或環(huán)境改變成活
44、動將傳統(tǒng)固定式的改成可調整升降之曬衣架 跑步機(在原地走路或跑步)將物體上下顛倒將容器反轉,可使底部的液體流出。如洗發(fā)精。顛倒容器(船運或鐵路運輸?shù)箍展任? 。,70,原則_13.倒轉/反向(The other way around),【圖例】:圖為浮艇設計,其設計原理就是把一般的游艇設計上下顛倒,把透明的船艙設計在下面,如此一來,即可以下到底下的船艙,觀賞海底世界,原則_14.曲率/球面化(Spheroidality),71
45、,原理說明:使用曲線或球面的性質,取代直線的性質。原理活用:使用彎曲或球面的元件取代線性的元件,使用轉動取代直線運動,使用滾輪、球或螺線。此原理不只跟幾何有關,也與改變許多看似線性的東西有關。例如,改變特性與參數(shù)成為非線性關系,轉換成非線性座標、非線性訊號或非線性作用等。技巧在于尋找線性情況、線性關系、直線、平面、立方體,繼而評估假如轉變成非線性狀態(tài)時,可能產(chǎn)生如何的新功能。,72,原則_14.曲率/球面化(Spheroidal
46、ity),例:鼠標器用球狀結構將平面動作轉換成向量以曲線取代線性零件,以曲面取代平面,以球體取代立方體在建筑學里用拱形和圓屋頂加強強度 使用滾筒、球、螺旋Shoe wheel: shoe storage system滾珠原珠筆提供流暢的墨水分配。以旋轉運動取代線性運動,利用離心力在洗衣機里通過旋轉衣服去除濕衣服的水,莫比烏斯環(huán)……,73,原則_14.曲率/球面化(Spheroidality),比薩盒,平底易因重量而凹陷,拱
47、形底增加強度和隔熱,74,原則_14.曲率/球面化(Spheroidality),【圖例】:Dyson 球體滾輪吸塵器,球體的底座,讓吸塵器在轉彎時,主要機身可以隨人體工學角度傾斜,但吸嘴仍緊貼于地面,75,原則_15.動態(tài)(Dynamics),原理說明:使一系統(tǒng)、狀態(tài)或特性,變成短暫、臨時、可移動、可調整、具彈性或可變化的。原理活用:動態(tài)化原理就是可改變、移動及調整的原理。這原理通常用以處理與時間相關的問題。藉著使系統(tǒng)更動態(tài)化、使
48、元件可移動、使系統(tǒng)的特征可彈性化、使系統(tǒng)能相容于不同應用與環(huán)境,來達到更大的成效。使一元件可執(zhí)行多種功能或擁有更多的特征,嘗試使幾何形狀具有變化的彈性、使物體可移動或可調整。同時,探索若相同的元件執(zhí)行多種功能時,會發(fā)生什么狀況。假如一元件來回直線移動,也考慮使它轉動。,76,原則_15.動態(tài)(Dynamics),使物體特性或其環(huán)境在作業(yè)的各階段自動調整以達最佳結果可調整的方向盤(或座椅,靠背或后照鏡位置)改變無法移動的物體為可移動
49、或可互換用來檢查結腸的可撓性結腸鏡分割物體為可相對改變位置的元素飛機機翼中可移動的襟翼,使機翼可在著陸、起飛或飛行時進行調整。 Justin Porcano 設計的雙人沙發(fā)椅,可以隨著熱戀或冷戰(zhàn) 而調整 。,77,原則_15.動態(tài)(Dynamics),【圖例】:這款椅子,利用可隨意擺放坐墊于你覺得適合的位置,大小也可以對調,可隨個人需求調整墊子的位置,【圖例】:落跑鬧鐘(迷走鬧鐘)設定的時間到時,會發(fā)出聲音,也會到處跑的鬧鐘。
50、,78,原則_16:不足或超額的行動(Partial or excessive actions),原理說明:使用比需求更多的作用或物質來處理問題,或使用比需求更少的作用或物質來處理問題。原理活用:在無法達到精確數(shù)量的狀況下,此原理是十分有價值的。在這種狀況中探索以下機會以達成所想要的結果嘗試接受比正確所需要更多的量。嘗試使用比正確所需要更少的量??紤]在使用較少的量之后,使用較多的量??紤]在使用較多的量之后,使用較少的量。接
51、受較多存在的狀況,選擇性使用所需的部分。同時找一個方法,將過多的量轉移到另一個系統(tǒng)或環(huán)境。,79,原則_16:不足或超額的行動(Partial or excessive actions),例:以浸涂方式對汽缸進行涂裝,可是上了太多漆。多余的漆可以快速旋轉圓柱體將它除去;為了從儲藏柜均勻卸下金屬粉末,貯藏器有一特殊的內(nèi)藏漏斗,它可持續(xù)保持滿溢狀態(tài)以提供幾乎固定的壓力如果不易獲得100%期望效果,作得多一點或少一點可大大地簡化問題。測
52、量一張紙的重量,先測量一百張紙的總重量,再除以一百,即可得到一張紙的重量。 當抹水泥時,先抹多一些,再以鏝刀去除多余的水泥 。賣東西時(例如顧客要買1公斤的糖),一次次將貨品慢慢加到目標區(qū),使顧客有越來越多的感覺 。,80,原則_17.一維變多維(Another Dimension),改變一維的移動或安置方式為二維,改變二維方式為三維平面停車場改為立體停車場。掃描一個物體,以紅外線鼠標器在三維空間移動,而不是在平面移動。以多
53、層的組合代替單層6片CD的播放器 可增加播放時間和種類。 印刷電路板兩面的電子元件,81,原則_18.機械振動( Mechanical vibration),原理說明:對于一個方法使用震動或周期性震蕩,使它變成規(guī)則與周期性的變化。原理活用:考慮使用震動或周期性震蕩的多種方法使物體震動或周期性震蕩改變震動或周期性震蕩的程度(頻率或振幅)結合超聲波與電磁場不僅于此,我們更深人探索此原理:不只是機械震動,這個原理還可與原理_
54、15.動態(tài)化,和原理_19.周期性作用結合。例如,從直流電變成交流電會產(chǎn)生新的特性,如電磁波、電磁感應等。同時,也不要理所當然認為穩(wěn)定系統(tǒng)是最好的,發(fā)掘可控制不穩(wěn)定性或可變化系統(tǒng)的優(yōu)點。,82,原則_18.機械振動( Mechanical vibration),例:以振動手術刀取代傳統(tǒng)手鋸;振動鑄造模以改善流動特性讓物體處于振動狀態(tài)電動剃須刀對有振動的物體,則增加振動的頻率(甚至到超聲波)振動送料器。使用物體的共振頻率用超
55、聲波共振來粉碎膽結石腎結石。用壓電振動器代替機械振動器石英晶體振蕩驅動高精度的鐘表。使用超聲波和電磁場振蕩結合在高頻爐里混合合金,使混合均勻。,83,原則_18.機械振動( Mechanical vibration),【圖例】:Philips 的超聲波電動牙刷,利用強力的擺動速度,通過流體動力來清潔牙齒,每分鐘可達31,000 轉,利用共振的原理,創(chuàng)造出動態(tài)流體強力清潔作用,84,原則_19.周期性動作(Periodic act
56、ion),原理說明:改變施行作用的方式,達成所要的結果。原理活用:假如是連續(xù)的作用,考慮使它變成周期性或脈沖的方式。假如一個作用已經(jīng)是周期性或脈沖的方式,則考慮改變它的振幅或頻率,接著考慮使用沖擊改變作用。另外,可考慮使用均勻或隨機方式的振動或頻率,以產(chǎn)生所想要的結果。評估系統(tǒng)功能中的關鍵作用,找出方法達成所要的結果。每次修改一個作用以試探這些變化可能產(chǎn)生的新功能,也探索如何應用這些變化,使系統(tǒng)朝所想要的最終結果前進。,85,
57、原則_19.周期性動作(Periodic action),例:沖擊式扳手比連續(xù)施力要好;警告燈以閃光方式比連續(xù)亮著更引人注意在脈沖間利用暫停來執(zhí)行另一有用動作在心肺復蘇術中,每5次胸腔壓縮后進行呼吸。以周期性的動作或脈沖取代連續(xù)動作用錘子重覆的擊打某東西。用脈沖聲音代替連續(xù)的汽笛聲。脈沖式灑水機產(chǎn)生的水滴對土壤危害較小轎車的ABS剎車系統(tǒng)。如果已經(jīng)是周期性的動作,改變它的頻率使用調頻傳遞信息代替摩司電碼,86,原則_1
58、9.周期性動作(Periodic action),以周期性的動作或脈沖取代連續(xù)動作,脈沖式灑水器產(chǎn)生的水滴,對土壤危害較小,在鑿孔中灌水并加上脈沖壓力,將更好更易于挖煤,87,原則_20.有效動作的持續(xù)(Continuity of useful action),原理說明:建立連續(xù)性的作用或移除所有停滯、間接的運動,以增進效率。原理活用:任何變化性程序都可能對系統(tǒng)效應造成傷害,特別是從無到有或中斷流動的程序。因此在動態(tài)系統(tǒng)中,尋找非動
59、態(tài)的時間點或浪費的能量運動,并移除這些系統(tǒng)中靜止的時間及浪費的能量或動作。,88,原則_20.有效動作的持續(xù)(Continuity of useful action),例:鉆頭的刀口允許正轉及反轉切削物體的各個部分同時滿載持續(xù)工作,以提供持續(xù)可靠的性能整速輪(或者液壓系統(tǒng))在車輛停止的時候存貯能量,所以電動機可保持在最佳功率運轉。 在工廠里,使處于瓶頸地位的工作持續(xù)地運行,達到最好的生產(chǎn)步調。消除空閑的、間歇的行動和工作打印
60、機(來回打印)取代打字機(單次打印) 滾筒式油漆刷取代往復式油漆用回轉運動取代來回運動,89,油輪在卸掉油后改裝運糖,原則_20.有效動作的持續(xù)(Continuity of useful action),如何能不使用工具來折斷一根鐵絲?,90,原則_21.急速通過(Skipping/Rushing through),原理說明:假如某件事情在一定的速度會出差錯,那就加快速度。原理活用:評估有害或危險的功能、事件及條件發(fā)生的原因等,
61、尋找改變速度的方法。,91,原則_21.急速通過(Skipping/Rushing through),例:為了避免塑料管變形,以高速切割薄壁塑料管 高速完成有害或危險的動作牙醫(yī)使用高速電鉆,避免燙傷口腔組織。快速切割塑料,在材料內(nèi)部的熱量傳播之前完成,避免變形。,“火中取栗"的成語是說明一種什么道理?,92,原則_22.變害為益(Convert harm into Benefit/Turn lemons into lemonad
62、e),原理說明:想辦法利用存在的有害因素增加價值原理活用:大自然沒有定義孰為好壞,有用與有害的定義是來自于人類在某一時間點對該機能的解釋。因此要運用這原理必須改變態(tài)度辨認系統(tǒng)中任何有害的觀點,決定如何轉換不能使用的東西,使它能用以產(chǎn)生價值。特別是找出會帶給環(huán)境負面沖擊的東西,如廢棄物、能量、信息、機能、空間和時間等??紤]藉著結合有害行為與另一個動作,以移除害處、解決問題。假如你無法降低傷害至可接受的程度,嘗試增加這傷害到更高的程
63、度,使它不再成為一個問題。,93,原則_22.變害為益(Convert harm into Benefit/Turn lemons into lemonade),例:當砂或碎石在冷天運輸時會凝固變硬,用液態(tài)氮使它過度凝固變脆而易于傾倒。利用環(huán)境上的有害因素或效應以獲得一個正面的效應用廢棄的熱能來發(fā)電。廢輪胎變成兒童樂園地面的墊片 。將兩個有害的因素相結合,進而消除它們在煤氣中加入刺鼻氣體,當外泄時可增加警示作用。美容用的肉毒
64、桿菌 。增加有害動作的量直到它停止造成傷害消防隊員點燃逆火,以阻止森林大火蔓延 。,原則_22.變害為益(Convert harm into Benefit/Turn lemons into lemonade),94,你只身到了南極,你打算買兩條雪橇犬,可是現(xiàn)在你只買到了一頭牛和一只狼,怎么辦?,95,原則_23.反饋(Feedback),原理說明:將系統(tǒng)的輸出轉回系統(tǒng)內(nèi)部作為輸入,可改進輸出的控制。原理活用:將系統(tǒng)或狀況的任何
65、改變,提供可能用來修正動作的信息。考慮任何有害或有用的改變,當作信息來源反饋機制。假如已使用過反饋,尋找改變反饋幅度的方法,也尋找目前回 影響系統(tǒng)的狀況或方法。,96,原則_23.反饋(Feedback),加入反饋音頻電路里的自動音量控制。旋轉羅盤信號被用來控制簡單的飛機自動駕駛。 統(tǒng)計制程管制(SPC)-測量結果被用來決定何時修改制程(并不是所有的反饋系統(tǒng)都是自動的) 。 如果反饋已存在,則改變其反饋的方式加油時,噴嘴運
66、用感測壓力的變化,決定油箱灌滿的程度。這個反饋,來自油箱與加油管形狀改變所產(chǎn)生的壓力變化,以決定何時停止加油。,97,【圖例】:ALESSI 的笛音壺,在水煮沸之后,可以發(fā)出“E"與“B"的聲音,就如同音樂般的悅耳,以聲音反饋提醒使用人,水已經(jīng)煮開了。,【圖例】:可顯示出水溫度之蓮蓬頭本提供一種具溫度計形態(tài),內(nèi)部設置有一安插有防水型雙金屬溫度計,無須電力可實時偵測顯示出水......,原則_23.反饋(Feedback),98,原則_2
67、4.中介物(Feedback),原理說明:在彼此不容的團體、事件或條件中,加入暫時性的連結,使用可輕易移除的中介介質或程序。原理活用:尋找彼此不相容或不匹配的機能或條件,接著考慮可作為系統(tǒng)間連結的中介質。也可尋找在有害的動作、物體、機能、特色等之間的中介分離物質。,99,原則_24.中介物(Feedback),例:當通電流于液態(tài)金屬時為減少能源損失,冷卻電極的同時還采用具有低融熔溫度的液態(tài)金屬作為中介物。利用一個中間物體去轉換或
68、完成一個動作木匠的沖釘器用在榔頭和釘子之間。病毒藉由電子郵件散播。語言翻譯機有12普通話言的相互翻譯功能 暫時地將一個物體和另一個連接在一起以方便將它移除用托架把熱盤子端到餐桌上。啤酒把手,可保持冷卻的溫度,在一根長的軟管上鉆很多小直徑的標準孔?,100,原則_25.自助(Self-service),原理說明:以系統(tǒng)的主要功能或操作,同步執(zhí)行相關的功能或操作。原理活用:使系統(tǒng)的主要功能自主行動在其他案例中,自助原理是量
69、測程序,有反饋機制與修正系統(tǒng)不足的功能。在這種情況下,會與原理_23.反饋原理重疊。,101,原則_25.自助(Self-service),例:TEFAL 熱感應設計的加熱紅心,Thermo Spot 當達到最佳烹調溫度攝氏190度時,紅心上的線條會完全消失,成為實心紅點。使物體能自己完成補充及修護作業(yè)掃毒軟件病毒碼自動更新 高樓消防自動撒水系統(tǒng)免電池的Forever Flashlight 手電筒使材料和能源沒有浪費使用過
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