TRIZ发明的40个发明原理-汪海权

TRIZ发明的40个发明原理汪海权一、40个发明原理概述序号原理名称序号原理名称序号原理名称序号原理名称No.1分割No.11预先应急措施No.21紧急行动No.31多孔材料No.2抽取No.12等势性No.22变害为利No.32改变颜色No.3局部质量No.13逆向思维No.23反馈No.33同质性No.4非对称No.14曲面化No.24中介物No.34抛弃与修复No.5合并No.15动态化No.25自服务No.35参数变化No.6多用性No.16不足或超额行动No.26复制No.36相变No.7套装No.17维数变化No.27廉价替代品No.37热膨胀No.8重量补偿No.18振动No.28机械系统的替代No.38加速强氧化No.9增加反作用No.19周期性动作No.29气动与液压结构No.39惰性环境No.10预操作No.20有效运动的连续性No.30柔性壳体或薄膜No.40复合材料二、40个发明原理介绍（1）将一个物体分成相互独立的部分【例】过去的电视机所有按钮（开关、选台、音量、颜色）都在机体上，每个动作都要到电视机跟前才能操作。现在的电视机都是带遥控器的。No.1分割TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（TRIZ桥）标准问题创新问题解决方案标准解上桥过桥下桥试错法标准冲突适应性（35）+使用方便性（33）-我的冲突选台+使用不方便-冲突矩阵NO：1分割将选台功能和显示功能一分为二，出现“遥控器”。40个发明原理15、34、1、16（2）使物体分成容易组装及拆卸的部分【例】组合家具TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（TRIZ桥）标准问题创新问题解决方案标准解上桥过桥下桥试错法标准冲突静止物体体积（8）+易维护性（34）-我的冲突存储空间大+搬运时易损-冲突矩阵NO：1分割将家具设计为可拆卸式（组合式）40个发明原理1【例】我国过去公路运输车基本上都是整体式的载货汽车。现在以半挂式列车为主。——尽量减少空载率——使用灵活【例】半挂汽车列车这个例子，我的理解，实际上不是参数冲突，而是物理冲突。就是同一个车头，有时候拉这件物品，有时候拉那件物品——时间冲突。【例】斯太尔91系列重型汽车产品的模块化设计——多品种——标准化91系列以尽可能少的总成(模块)，采用适当组合的办法来满足不同载荷、不同轴数、不同发动机功率及不同变型的要求。TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（TRIZ桥）标准问题创新问题解决方案标准解上桥过桥下桥试错法标准冲突适应性和通用性（35）+可制造性（32）-我的冲突多品种+生产制造-冲突矩阵NO：1分割产品模块化设计40个发明原理1，13，31（3）增加物体被分割的程度【例】块状竹制凉席我认为这也是一个物理冲突，而非参数冲突的问题。用的时候要大，不用的时候要小（时间冲突：折叠）。TRIZ故事1——通红的玻璃板在玻璃批量生产线上，对玻璃先进行加热然后再加工，加工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。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，“最好用新的方法来替代它。”“有什么好办法呢？”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磁铁一起作用，来完成对玻璃的成型加工。TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（TRIZ桥）标准问题创新问题解决方案标准解上桥过桥下桥试错法标准冲突形状（12）+有害的副作用（31）-我的冲突滚轴+玻璃变形-冲突矩阵NO：1分割无限地减小单个运动物体的尺寸-液态化40个发明原理35，1（1）将物体中的“负面”部分或特性抽取出来【例】空调：将嘈杂的压缩机放在室外当然，要有效。【例】有一个人手痛,就在墙上挖一个洞,把手伸到隔壁，说：“这下好了，是他家在痛”。No.2抽取TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（TRIZ桥）标准问题创新问题解决方案标准解上桥过桥下桥试错法标准冲突功率（21）+有害的副作用（31）-我的冲突做功+噪音-冲突矩阵NO：2抽取抽取噪音（压缩机放在室外）40个发明原理2，35，18（2）只从物体中抽取必要的部分和特性【例】用狗叫声作为报警器的警声，而不用养一条真正的狗【例】一个小偷，半夜从外墙爬到十几层楼，正准备进窗户，主人阳台上的鹦鹉叫了一声：“你是谁呀？”小偷受惊吓，掉下摔死了！TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（TRIZ桥）标准问题创新问题解决方案标准解上桥过桥下桥试错法标准冲突速度（9）+运动物体的重量（1）-我的冲突报警+物体太大-冲突矩阵NO：2抽取抽取报警音40个发明原理2，28，13，38TRIZ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盾。还有没有其他办法？（1）将物体或环境的同类结构转化成异类结构【例】采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定的温度、密度或压力（2）使组成物体的不同部分实现不同的功能【例】午餐盒被分成放热食、冷食及液体的空间（3）使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用【例】带有橡皮的铅笔，带有起钉器的榔头等No.3局部质量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毫米的密密麻麻的很多过滤孔。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。1）拿一些细管，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。2）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。（1）用不对称形式代替对称形式【例】插接件【例】模具设计，对称位置定位销设计成不同直径【例】容器里的非对称搅拌叶片（2）如果对象已经是不对称的，增加其不对称的程度【例】将圆形垫片改成椭圆形或异型，来提高垫片的密封性No.4非对称【例】夯土机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。”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）合并空间上的同类或相邻的物体或操作【例】集成电路板上的多个电子芯片【例】按照品种，分批组装汽车（2）合并时间上的同类或相邻的物体或操作【例】冷热水龙头No.5合并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，然后将四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。使物体或物体的一部分实现多种功能，以代替其它部分的功能No.6多用性【例】烫衣板与镜子的完美组合【例】创意长凳变成餐桌套件的组合家具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。（1）将一个物体放在第二个物体中，将第二个物体放在第三个物体中……【例】俄罗斯套娃No.7嵌套【例】嵌套果篮（2）使一个物体穿过另一物体的空腔【例】伸缩天线【例】汽车安全带卷收器【例】嵌套式可拉伸桌椅【例】台北101大厦在88-92楼悬挂一个重达660吨、直径5.5米的巨大钢球，作为风阻尼器，抵消、缓解大风引起的摇摆。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，宇航员乘坐一辆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