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文檔簡介

1、TRIZ系列-創(chuàng)新原理-1-分割原理分割原理的具體描述如下:1)把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的幾個(gè)部分;2)把一個(gè)物體分成容易組裝和拆卸的部分;3)提高系統(tǒng)的可分性,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的改造。(增加物體被分割的程度)分割原理要表達(dá)的其實(shí)就是我們平常所說的分而治之的策略,這是我們解決問題的一種最簡單樸素的方法,應(yīng)用非常廣泛。分割原理好處:A)降低系統(tǒng)的規(guī)模和粒度,增加系統(tǒng)的可解析降低系統(tǒng)規(guī)模和粒度的目的當(dāng)然可以使得系統(tǒng)求解更加容易,對(duì)于制造業(yè)來說,可以使得制造更加容易,更加專業(yè)。在軟件系統(tǒng)中的大文件分割成小文件,大系統(tǒng)分割成小系統(tǒng),可以使得系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)變得更加簡單和容易。同時(shí),如果系統(tǒng)按功能進(jìn)行分割,可以使得子

2、系統(tǒng)各負(fù)其責(zé),子系統(tǒng)的職責(zé)更加單一。B)增加系統(tǒng)的靈活性,彈性和可維護(hù)性:分割的另一個(gè)好處就是脫耦,通過脫偶可以增加系統(tǒng)的靈活性,彈性和可維護(hù)性。靈活性和彈性大家可以很容易理解,可維護(hù)性表達(dá)的是系統(tǒng)如果出問題,我們只要找到出問題的部分,進(jìn)行替換就可以?,F(xiàn)在制造業(yè)的組件化和軟件設(shè)計(jì)的模塊化(組件化)都是利用了這種思想。比如網(wǎng)絡(luò)的分層,軟件系統(tǒng)的多層架構(gòu)。C ) 使得社會(huì)化生產(chǎn),流水化作業(yè)成為可能這個(gè)好處是顯而易見的。那什么時(shí)候可以用這個(gè)原理呢?下面是一些典型的場(chǎng)景:1)如果我們需要在一個(gè)現(xiàn)有的系統(tǒng)(或者物體)上的增加功能或職責(zé),而現(xiàn)有系統(tǒng)的功能比較籠統(tǒng)的情況下; 典型的例子是垃圾箱,垃圾箱的功能

3、是回收垃圾,但我們現(xiàn)在需要對(duì)垃圾的回收進(jìn)行分類,這就增加了垃圾箱的職責(zé),不僅要回收垃圾,還要分類,一個(gè)比較簡單的辦法就是將垃圾箱分成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分(可回收垃圾,不可回收垃圾,其它垃圾),這也是原理中第一種情況。對(duì)于軟件系統(tǒng)中,對(duì)數(shù)據(jù)的訪問分成文件數(shù)據(jù)的訪問和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的訪問也屬于此類。當(dāng)然,如果增加的職責(zé)比較復(fù)雜,有時(shí)候簡單的分割并不容易解決,反而會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。2)如果系統(tǒng)過于笨重或者體積過大,不便于移動(dòng)或運(yùn)輸 這個(gè)主要是針對(duì)實(shí)物型的系統(tǒng),比如可拆卸衣柜,整體衣柜大而笨重,不便于運(yùn)輸和搬動(dòng),通過分割原理變成可拆卸的衣柜后,就使得移動(dòng)和運(yùn)輸更加容易。3)如果系統(tǒng)比較復(fù)雜,整體上不

4、便于制造。 這種情況下就需要分割成比較容易制造的子系統(tǒng)(組件),然后通過組裝來完成。這種例子就非常多了。其實(shí)軟件系統(tǒng)的構(gòu)造者(Builder)模式就是這種思想;4)如果系統(tǒng)過于龐大,不便于使用和維護(hù) 軟件系統(tǒng)的面向服務(wù),面向?qū)ο笃鋵?shí)都是這種思想,將龐大的系統(tǒng)按照一定維度進(jìn)行分拆,從而達(dá)到便于使用和維護(hù)的目的。分割原理的副作用:1)可能會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性;分割后,為了使各個(gè)組件還能整體工作,就需要協(xié)調(diào)各個(gè)組件,增加額外的設(shè)計(jì),使得系統(tǒng)的復(fù)雜性增加,特別是分割不合理或者過度分割的情況下,系統(tǒng)的復(fù)雜性會(huì)增加很快,所以一定要把握住分割的度。2)降低了系統(tǒng)的魯棒性(健壯性);這個(gè)比較容易理解,因?yàn)榉指詈?/p>

5、需要增加連接組件,會(huì)使得系統(tǒng)的健壯性降低。3)會(huì)帶來額外的設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行分割后,為了將各個(gè)子系統(tǒng)連接成一個(gè)整體,就需要增加連接組件,比如一節(jié)棍變成雙節(jié)棍后的鏈接鏈條。同時(shí)要讓各個(gè)部分共同完成系統(tǒng)功能,還需要增加協(xié)調(diào)功能來協(xié)調(diào)各個(gè)部分的工作。分割的方法:在制造業(yè)中系統(tǒng)的分割一般是按子功能(如:動(dòng)力裝置,傳輸裝置,控制裝置,執(zhí)行裝置,轉(zhuǎn)換裝置,傳感裝置等)來進(jìn)行,在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,也可以按子功能來分割,可以沿著功能的縱向和橫向來進(jìn)行,比如SOA就是按橫向來進(jìn)行,而分層就是沿著縱向來分割。分割原理屬于發(fā)明創(chuàng)新理論中怎么做部分,是一種解題方法。分割原理體現(xiàn)了技術(shù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化進(jìn)發(fā)法則,可提高柔性,移動(dòng)性和可

6、控性。其它案例:1) 分為12個(gè)獨(dú)立部分的輪胎(美國專利);TRIZ系列-創(chuàng)新原理-2-抽取原理TRIZ的抽取原理表述如下:1) 從系統(tǒng)中抽出可產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或者屬性;2) 僅從系統(tǒng)中抽出必要的部分和功能。這里的系統(tǒng)可以是一個(gè)物體,也可以是一個(gè)虛擬的系統(tǒng)。將系統(tǒng)分為有害(或者無用)部分和有用部分,通過將有害部分抽取,可以得到更好的系統(tǒng)(產(chǎn)品),谷子去殼,魚去骨,工業(yè)提純,通信去噪,礦渣提煉,選礦等都是這種原理的應(yīng)用。抽取原理的第一種情況是通過除掉無用或者有害的屬性來提高系統(tǒng)的品質(zhì),而第2種情況則是利用抽取必要的部分和功能來減化系統(tǒng)或者得到新的或者進(jìn)化后的系統(tǒng),比如中藥提取就是將中藥中真正有

7、用的成分提煉出來,而將無用或者有害的東西剔除掉。需要注意的是,抽取行為的目的是為了增加系統(tǒng)的價(jià)值。軟件領(lǐng)域的數(shù)據(jù)清洗和挖掘也可以視為該原理的應(yīng)用。抽取原理容易理解,但在實(shí)踐中,如何抽取才是比較難的地方。當(dāng)然現(xiàn)在的工業(yè)界有不少成熟的方法,這里不做討論。抽取原理與系統(tǒng)的能量傳遞進(jìn)化法則,關(guān)系比較密切,如果一個(gè)系統(tǒng)中的元件,能量無法到達(dá),如果不是必要部分,則可作為無用部分去掉。抽取原理體現(xiàn)了技術(shù)系統(tǒng)提高理想度進(jìn)化法則-抽取原則的根本目的在于:減少無用,增加有用。如果整個(gè)系統(tǒng)比較難用,或者昂貴,如果將其中某些部分提取出來,簡化操作,單獨(dú)使用或者推廣,可以得到更好的價(jià)值。軟件中的PhotoShop和美圖

8、軟件就是個(gè)非常典型的例子。PS軟件過于專業(yè)和復(fù)雜,而美圖軟件就是將這種專業(yè)軟件的一部分功能提取出來,簡化操作,使得用戶群更為廣泛,從而獲得更好的收益。在策略上,抽取原理和細(xì)分策略相通之處。在操作層面上,挑選,抽象,過濾,去噪都是一種抽取手段。當(dāng)然,利用抽取原理最嫻熟的還是我國的CCAV,通過新聞抽取,成就了一個(gè)國內(nèi)形勢(shì)大好,國外水深火熱的地球景象。抽取中的負(fù)面影響或者有害作用是相對(duì)系統(tǒng)功能而言,這種有害或者負(fù)面影響可能是真正意義上的有害,也可能只是與系統(tǒng)的整體功能沖突或者不一致。前面說了抽取的第一步是分清系統(tǒng)中的正面作用部分和負(fù)面作用部分,有的時(shí)候,也可以是針對(duì)某些特性的同質(zhì)性來進(jìn)行分類,比如

9、炒菜時(shí)將不容易熟的部分拿出單獨(dú)處理,培訓(xùn)時(shí)按接受能力進(jìn)行分類培訓(xùn)等。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-3-局部質(zhì)量原理局部質(zhì)量原理的基本表述如下:1)將物體、環(huán)境或外部作用的均勻結(jié)構(gòu),變?yōu)椴痪鶆虻模唬ㄍ惤Y(jié)構(gòu)變?yōu)楫愵惤Y(jié)構(gòu))2)讓物體的不同部分,各具有不同的功能;3)讓物體的各部分,均處于完成各自動(dòng)作的最佳狀態(tài)。局部質(zhì)量原理是技術(shù)系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則的一種體現(xiàn),目的是使得系統(tǒng)資源達(dá)到最優(yōu)配置。一般情況下,如果系統(tǒng)的各個(gè)部分的作用是均勻的,則有如下情況:A)這種配置是合理的;B)元件之間的作用有重復(fù),某些元件的作用可以被其它元件替代;C)有些元件的作用沒有得到充分發(fā)揮;如果是第一種情況,當(dāng)然不需要做更改,但這

10、種情況一般比較少,因?yàn)橐话阆到y(tǒng)的配置都是使得各元件充分發(fā)揮各自的作用,不太容易形成均勻態(tài)勢(shì);因此我們可以試著將均勻的結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆虻模赃_(dá)到各部件充分發(fā)揮自身作用的目的;如果系統(tǒng)有多個(gè)部分(元件),也可以嘗試將這些不同部分賦予不同的功能,以實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)多種用途,這是第2種情況。這種情況也比較普遍,比如瑞士軍刀,帶橡皮擦的鉛筆等。當(dāng)然這些系統(tǒng)不同部分具有的不同功能,應(yīng)該是帶有系列性質(zhì)或者相反。系列性表示這些功能一種用到時(shí),其它功能用到的可能性非常高,比如瑞士軍刀的功能。而相反則是一種功能使用時(shí)如果有問題,另外一種功能可以執(zhí)行回退式操作,比如帶起訂器的錘子,如果錘子釘釘子沒釘好,起釘器就可以把釘子

11、取出來,重新釘。第3種情況就比較好理解,通過讓系統(tǒng)的各個(gè)部分都處于最佳狀態(tài)來達(dá)到系統(tǒng)整體功能的最佳,但需要注意的時(shí)候,這里的各自部分最佳是指相互配合的情況下各個(gè)部分狀態(tài)達(dá)到最佳,不是每個(gè)元件最好。比如一個(gè)團(tuán)隊(duì),并不是要求所有員工都是最好的,但我們可以做到讓團(tuán)隊(duì)的所有員工的狀態(tài)都達(dá)到自己最佳狀態(tài)。局部質(zhì)量原理表達(dá)的是系統(tǒng)資源局部配置的優(yōu)化,通過局部質(zhì)量優(yōu)化,達(dá)到系統(tǒng)整體資源配置的優(yōu)化,從而使得系統(tǒng)的理想度更好。這在團(tuán)隊(duì)組織,生產(chǎn)排產(chǎn)等方面都有非常大的用武之地。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-4-增加不對(duì)稱性原理增加不對(duì)稱性原理表述如下:1)將對(duì)稱物體變?yōu)椴粚?duì)稱的;2)增加不對(duì)稱物體的不對(duì)稱度。增加不對(duì)稱

12、性原理表達(dá)的是利用對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的改變來達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)的目的。試著通過改變系統(tǒng)平衡,讓系統(tǒng)傾斜,減少材料用量,降低總的重量,調(diào)整物質(zhì)流,變換支持負(fù)載等方式來消除冗余(重量)或提高性能(如密封)。下面的情況下都可以利用這種原理:A)物體在超系統(tǒng)或環(huán)境中運(yùn)行時(shí)各部分的作用(可能是有害的)是非對(duì)稱的最典型的就是鉸鏈門,門的一邊按鉸鏈,承受重力,只能通過一邊的鉸鏈傳遞到環(huán)境中,如果我們通過把門沒有鉸鏈的一邊做得輕些,不僅可以節(jié)省材料,減輕鉸鏈應(yīng)力,延長鉸鏈壽命,還可以使得開門關(guān)門變得容易。B)物體在使用過程中,本身就有非對(duì)稱要求,為了降低使用的出錯(cuò)所帶來的風(fēng)險(xiǎn),可以通過增加產(chǎn)品的不對(duì)稱性來規(guī)避這種風(fēng)險(xiǎn)典型的

13、如有正負(fù)極要求的插頭,如果是不對(duì)稱的,插反了,就插不進(jìn),就避免了插錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。USB接口的正反不對(duì)稱;C)物體在使用過程中,可以通過增加不對(duì)稱來增加產(chǎn)品的易用性和可識(shí)別性典型的如將家具部件的接合件設(shè)計(jì)成不對(duì)稱的,這樣只有按一定的范順才能完成家具組合,這樣就可以減少組裝難度,使得普通人也可以組裝。宜家家具使用這個(gè)原理使用得最好。D)系統(tǒng)在使用過程中,各個(gè)部分所受的作用力本身就是不均衡的,那么通過增加不對(duì)稱性,可以減少材料的浪費(fèi)比如橋孔的設(shè)計(jì)可以根據(jù)水流分布來設(shè)計(jì)孔的大小,泄洪隧道可以設(shè)計(jì)成上面小孔下面大孔,這樣水流不大時(shí)上面可以用作通道,水流大的時(shí)候又可以泄洪等。增強(qiáng)汽車輪胎一側(cè)的強(qiáng)度。E)將對(duì)物

14、體功能需求不對(duì)稱的事物引入到一起,以達(dá)到充分利用資源,降低資源消耗,節(jié)省成本的目的這個(gè)就多了例子很多,比如云計(jì)算,分段收電費(fèi),錯(cuò)峰上下班等。F)通過不對(duì)稱來改變系統(tǒng)的參數(shù)或者屬性比如利用大小齒輪改變速度;利用對(duì)稱齒輪帶動(dòng)不對(duì)稱齒輪從而變勻速為變速等。G)利用不對(duì)稱維持某種狀態(tài)單向閥門可以保持水流只能朝一個(gè)方向流,浮球的重心不對(duì)稱可以使得較輕的一部分始終朝上面等。物體的不對(duì)稱可以是形態(tài)的不對(duì)稱,接口的不對(duì)稱,功能的不對(duì)稱,顏色的不對(duì)稱,質(zhì)量的不對(duì)稱,受力的不對(duì)稱,疏密的不對(duì)稱,重心的不對(duì)稱等。增加不對(duì)稱性原理可以是技術(shù)系統(tǒng)提高協(xié)調(diào)度進(jìn)化法則的一種體現(xiàn)。增加不對(duì)稱性原理如果和局部質(zhì)量原理合用,可以

15、達(dá)到一物多用的效果,比如同時(shí)有疏密齒距的梳子。在商業(yè)中利用信息的不對(duì)稱來獲利,通過營造信息的不對(duì)稱來分化對(duì)手等。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-5-合并原理合并原理,有的書翻譯成組合原理,我覺得叫合并原理比較好,因?yàn)榻M合的概念過于廣泛,不利于原理的引用,合并原理表述如下:1)在空間上,將同類的物體或者預(yù)定要相鄰操作的物體進(jìn)行合并;2)在時(shí)間上,將同類或相鄰的操作進(jìn)行合并。在管理領(lǐng)域,按目標(biāo)進(jìn)行合并也是一種合并(比如團(tuán)隊(duì)的成立等)在空間上進(jìn)行合并其實(shí)是一種組件集成或者功能集成,可以提高系統(tǒng)的性能:整體性和便利性。提高系統(tǒng)的整體性可以使得產(chǎn)品容易管理。比如集成電路;而相關(guān)的操作進(jìn)行合并,可以增加系統(tǒng)的易用

16、性。當(dāng)然,通過合并也可以達(dá)到節(jié)省空間和材料的目的,比如冷熱水管的混合,有各自都有開關(guān)合并成一個(gè)開關(guān)就可以節(jié)省空間和材料,而且功能的使用更為容易。在時(shí)間上將相同的或相關(guān)的操作進(jìn)行合并,一可以序化操作,二可以減低操作銜接成本,從而達(dá)到增加系統(tǒng)的易用性和健壯性。當(dāng)然,合并原理還可以用來通過合并不同的系統(tǒng)來建立新的系統(tǒng)的目的,這種方式應(yīng)用非常多,比如車載電視等。合并原理是發(fā)明中用得最多最普遍的發(fā)明原理。在IT軟件領(lǐng)域,合并原理也應(yīng)用非常多,組合模式(空間上相同對(duì)象的合并(組合),但需要注意的是工程領(lǐng)域的組合模式強(qiáng)調(diào)的不是層次結(jié)構(gòu)和一致性對(duì)待,因此嚴(yán)格上來講,TRIZ的合并原理與IT領(lǐng)域的組合模式還是不

17、一樣的,只能在某種程度上它們表達(dá)的思想有類似之處),構(gòu)造者模式(相關(guān)操作的組合),門面模式(時(shí)序上,空間上相關(guān)操作的組合)等體現(xiàn)了這種原理。合并同類項(xiàng)得到的潛在好處是可以減少空間成本,以及增強(qiáng)整體和堅(jiān)固性;合并操作得到的好處是可以固化相關(guān)操作,從而減少使用者的使用難度;合并原理體現(xiàn)了技術(shù)系統(tǒng)向超系統(tǒng)進(jìn)發(fā)法則。當(dāng)然不是什么都需要進(jìn)行合并,只有通過合并能達(dá)到減少空間和時(shí)間成本,以及增加易用性才具有現(xiàn)實(shí)的利益。合并的代價(jià)是需要增加整合裝置,比如主板;通過組合增加和加強(qiáng)系統(tǒng)的功能。這里的相關(guān)操作,一般必須是關(guān)聯(lián)性比較大的操作,一個(gè)操作的進(jìn)行,其它操作進(jìn)行的可能性要非常大,這樣的組合才有實(shí)際意義。合并很

18、多時(shí)候都需要改變,包括形態(tài)和功能。例子:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);多核處理器你計(jì)算機(jī);組合機(jī)床;綜合參數(shù)測(cè)試儀;電視線,網(wǎng)絡(luò)線二合一;產(chǎn)品套裝等。A)相同的物體集成在一起,這些相同的物體必須處于同一個(gè)系統(tǒng)中,并作為系統(tǒng)元件提供相似的功能;分割原理中的部件,原本在一起,分割的目的是為了某種操作便利性,最終他們還是會(huì)作為一個(gè)系統(tǒng)整體來提供產(chǎn)品功能;B)相關(guān)操作是指:1)這些操作都是某個(gè)系統(tǒng)的一部分,它們按一定的時(shí)序來執(zhí)行,從而完成系統(tǒng)的某種功能;2)這些操作中某些操作被執(zhí)行后,其它操作被執(zhí)行的概率非常大,這些操作有兩種組合基本類型,一種是簡單在空間上集成在一起,一是種將功能合并到一個(gè)物體上;TRIZ系列-創(chuàng)新原

19、理-6-多用性原理多用性原理又叫普遍性原理,其表述如下:1)使一個(gè)物體具備多項(xiàng)功能;2)消除了該功能在其它物體內(nèi)存在的必要性后,進(jìn)而裁減其它物體;讓一個(gè)物體具備多項(xiàng)功能有兩種情況,第一種情況是,通過使一個(gè)產(chǎn)品具有多種功能可以增加產(chǎn)品的價(jià)值,使得產(chǎn)品更具競爭力,第二種情況則是將多種相關(guān)性的功能組合在一個(gè)產(chǎn)品上,可以降低整體成本,便于使用,另外也可獲得第一種情況所述的價(jià)值。這兩種情況跟組合原理中的一些情況類似。2)所描述的情況則包括:A) 在系統(tǒng)中,通過讓其中一些組件盡可能的承擔(dān)多種系統(tǒng)功能,從而達(dá)到消減系統(tǒng)組件的目的,比如飛機(jī)設(shè)計(jì)中利用屏蔽板充當(dāng)機(jī)架,在公司中將客服人員和QA測(cè)試合并,在編程中使

20、用創(chuàng)建者模式時(shí)利用主題類本身作為工廠類,企業(yè)中的多面手等;B)在一個(gè)系統(tǒng)中集成另外一個(gè)系統(tǒng)的功能,通過一物多用來達(dá)到減少系統(tǒng)的目的,這類應(yīng)用非常多,很多時(shí)候都是利用現(xiàn)有的系統(tǒng)來進(jìn)行,比如利用電線作為網(wǎng)絡(luò)線。一個(gè)物體具有多種用途也可從以下情況來進(jìn)行:1)一物多用可以是時(shí)間上的,比如冷熱兩用空調(diào);2)一物多用可以是空間位置上的,比如可拆卸的兒童安全椅子,在汽車內(nèi)當(dāng)座椅,在汽車外當(dāng)兒童車;3)一物多用可以是系統(tǒng)級(jí)別上的,比如某種標(biāo)準(zhǔn)零件,可以防曬的雨傘等。多用性原理的核心目的是通過一個(gè)物體能實(shí)現(xiàn)多種功能來去掉其它部件,從而達(dá)到節(jié)省材料,空間和成本的目的。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-7-嵌套原理原理表述如

21、下:1)把一個(gè)物體嵌入另外一個(gè)物體,然后將這兩個(gè)物體再嵌入第三個(gè)物體,以此類推;這個(gè)原理又叫俄羅斯娃原理,目的是在不影響原有功能的情況下:A) 在需要時(shí),可以減少系統(tǒng)的體積和便于攜帶,也可以減少系統(tǒng)的重量,比如伸縮式釣魚竿等;B)不妨礙正常作業(yè),比如飛機(jī)的起落架;C)減少物體在超系統(tǒng)中的存放體積,比如超市的手推車;D)充分利用系統(tǒng)的空間,從而減少系統(tǒng)的占用空間,比如推拉門;嵌套原理與軟件設(shè)計(jì)思想中的組合模式在組織上類似,但目的還是有些詫異,軟件設(shè)計(jì)中的組合模式的目的是一致性對(duì)待,而嵌套原理的目的是為了節(jié)省空間??紤]嵌套時(shí)可以嘗試從不同的角度來考慮嵌套:水平,垂直,旋轉(zhuǎn)和包容。目的是看能否節(jié)省空

22、間或者減少重量。需要注意的是運(yùn)用這種原理時(shí)雖然有時(shí)會(huì)削弱嵌套物體的功能,但應(yīng)盡量避免這種影響。注意:有些書將汽車的安全套也作為嵌套原理,我覺得有些牽強(qiáng),汽車安全套雖然是套在座椅上,但并沒有起到節(jié)省空間的作用,最多是個(gè)組合原理的利用。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-8-重量補(bǔ)償原理重量補(bǔ)償原理的表述如下:1)將某一物體與另一種提供上升力的物體組合,以補(bǔ)償其重量;2)通過與環(huán)境(利用空氣動(dòng)力,流體動(dòng)力或其它力等)的相互作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的重量補(bǔ)償;重力使得我們能夠穩(wěn)穩(wěn)的依附在地面,不會(huì)跑到外太空,是我們能夠在地球上進(jìn)行正常生存的保證,但有的時(shí)候,我們又需要克服這種重力(重力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生了不利作用),比如需要讓

23、物體脫離地球(飛船等),或者浮在空中,或者浮在流體表面。因此我們?cè)谥圃爝@類作用系統(tǒng)的時(shí)候,就需要提供對(duì)重力進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖饔昧?。常見的補(bǔ)償方式有如下幾種:A)在系統(tǒng)中引入動(dòng)力裝置,如飛機(jī),火箭等;需要注意的是光有動(dòng)力不一定能補(bǔ)償重力,玩玩需要一套升降裝置(如直升機(jī)的引擎+螺旋槳);B)在系統(tǒng)中引入支撐裝置,如廣告牌的支柱,建筑的承重墻等,但這類支撐裝置必須有支撐點(diǎn),而且對(duì)支撐件也有一定的要求(健壯性);C)在系統(tǒng)中引入場(chǎng)作用力來充當(dāng)支撐裝置,比如磁懸浮,這種支撐的好處是物體和支撐裝置之間不存在實(shí)物連接裝置,可以分離;D)利用環(huán)境來進(jìn)行重力補(bǔ)償,如果環(huán)境是空氣,液體等可以產(chǎn)生浮力的系統(tǒng),則可以利用這

24、種現(xiàn)成的力對(duì)重力進(jìn)行補(bǔ)償,比如船,飛艇,孔明燈,懸浮氣球,游泳圈等;重量補(bǔ)償原理的引申:如果現(xiàn)有系統(tǒng)(超系統(tǒng),環(huán)境)存在某種不利作用(如重量,力,噪聲等),就可以通過引入新的或者利用環(huán)境中現(xiàn)成的來制造這種不利作用的反作用來進(jìn)行補(bǔ)償,以抵消這種不利的作用:A)重量的補(bǔ)償前面講過;B)信號(hào)增強(qiáng)補(bǔ)償裝置;C)溫度補(bǔ)償;D ) 功率因素補(bǔ)償;E)汽車安裝減震器重量補(bǔ)償原理有的譯為配重原理,對(duì)于工程技術(shù)領(lǐng)域,重量補(bǔ)償原理主要用于抵消物體重量的不利作用,但在這里我們將此概念擴(kuò)大,使得應(yīng)用范圍擴(kuò)大。重量補(bǔ)償原理與預(yù)先反作用原理的不同,前者重在補(bǔ)償?shù)窒笳咧卦陬A(yù)防系統(tǒng)潛在的“故障”和不利作用,點(diǎn)在“預(yù)先”,

25、下面是預(yù)先反作用的例子:A)接種疫苗來防止某些疾病的發(fā)生;有些時(shí)候,取決于思考角度和理解解讀,會(huì)覺得這些原理會(huì)有重疊的地方,這不是問題,因?yàn)槲覀兊哪康牟皇茄芯空Z義上的差異,而是解決問題。后面會(huì)有預(yù)先反作用原理的介紹。重量補(bǔ)償原理是技術(shù)系統(tǒng)向超系統(tǒng)進(jìn)化法則的體現(xiàn)。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-911-預(yù)先反作用原理、預(yù)處理原理、預(yù)先防范原理一、預(yù)先反作用原理表述如下:1)預(yù)先給物體施加反作用,以補(bǔ)償過量的或者不想要的壓力。如果知道系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,會(huì)有不利的或者有害的作用(負(fù)面作用)產(chǎn)生,則可以預(yù)先采取一定的措施來抵消、控制這種不利局面,防止負(fù)面作用產(chǎn)生不良后果,比如:A) 可以通過接種疫苗來防止某些

26、病的出現(xiàn);B)工程領(lǐng)域的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu);C)給汽車安裝減震器;D)為了減少摩擦,加入潤滑裝置;E) 在喝酒前吃點(diǎn)東西,服點(diǎn)解酒的藥物可以防止醉酒;二、預(yù)處理原理的表述如下:1) 事先對(duì)物體完全或者部分實(shí)施必要的改變;2)事先把物體放在最方便的位置,以便能立即投入使用;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理的目的是使得系統(tǒng)變得更加易用,包括縮短系統(tǒng)功能完成時(shí)間,簡化過程中的操作等,比如:A)手術(shù)前的器具整理排列;B)冷凍食品使用前的解凍;C)預(yù)先收費(fèi)系統(tǒng)以加快收費(fèi)過程;D)打豆?jié){前先將豆子進(jìn)行浸泡;三、預(yù)先應(yīng)急措施原理預(yù)先應(yīng)急措施原理,有的也叫事先防范原理,其表述如下:1)預(yù)先準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)急措施,以提高物體的可靠性。一

27、般來講,系統(tǒng)的安全性和可靠性是非常重要的,為了增加系統(tǒng)的安全性和可靠性,就可以采取應(yīng)急處理措施,提升可靠性的同時(shí),也降低了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。需要采取應(yīng)急措施的前提是系統(tǒng)的可靠性得不到保障,而一旦因可靠性不足產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)后果,不能被系統(tǒng)的使用者接受。例子非常多:A)汽車的安全氣囊;B)降落傘的備用傘包;C ) 多機(jī)熱備;D)節(jié)目排練;E)方案備份;F) 船上的救生圈;G) 生產(chǎn)過程中的零件庫存;H) 如果賣給用戶的自行裝配產(chǎn)品,則可以通過多提供一些備用的連接件(如螺釘),避免用戶在裝配過程中因連接件弄丟或弄壞而中斷裝配,這樣可以提高用戶的滿意度;一般來講,預(yù)先應(yīng)急措施或裝置,都不是系統(tǒng)正常情況下所需要的

28、,是為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)意外而增加的。應(yīng)急防范原理可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。常見的應(yīng)急方式有:1) 冗余(系統(tǒng),組件等);2)預(yù)先演練或培訓(xùn);3)救助機(jī)制(如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常下的處理機(jī)制,包括自救,他救等)預(yù)處理原理的目的是為了使系統(tǒng)作用的發(fā)揮更加順利,一般來講,預(yù)處理干預(yù)的是系統(tǒng)作用之前,一般的情況下不會(huì)改變系統(tǒng)的作用,也不會(huì)為系統(tǒng)增加額外的裝置,而預(yù)先反作用原理是為了減少系統(tǒng)作用過程中所帶來的負(fù)面作用,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的反作用,一般情況下都需要引入反作用裝置來實(shí)現(xiàn);而預(yù)先應(yīng)急措施是在系統(tǒng)作用發(fā)生意外(主要是可靠性帶來的問題)的情況下的一種應(yīng)急處理措施,而這種應(yīng)急措施在系統(tǒng)正常的作用過程中一般不會(huì)起作用。這就是

29、“在喝酒前吃點(diǎn)東西,服點(diǎn)解酒的藥物可以防止醉酒”這個(gè)例子不是預(yù)先防范而屬于預(yù)先反作用的緣故。當(dāng)然,三種原理的區(qū)分,也不要完全對(duì)號(hào)入座,只要解決問題就行。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-12-等勢(shì)原理等勢(shì)原理的表述如下:1)改變工作條件,而不需要升降物體。這里的勢(shì)是勢(shì)能的勢(shì),如重力勢(shì),電壓勢(shì)等,勢(shì)的背后包含著一種力,這種力是勢(shì)具有能量的根本原因,比如重力和物體勢(shì)能。從等勢(shì)原理的表述可以看出:1)這里的勢(shì)是指重力勢(shì)(當(dāng)然也可以將原理擴(kuò)充到其它勢(shì));2)工作時(shí)不需要升降物體,則表明物體處于工作平臺(tái)上,只需要進(jìn)行垂直于勢(shì)方向運(yùn)動(dòng)(這樣就不用為克服重力而做功);3)解決問題的方法是改變工作條件,工作條件的改變的

30、目的顯而易見:讓操作物體與工作平臺(tái)等高。為了不需要升降物體,就需要避免與重力作用(這時(shí)的重力作用為有害作用)直接對(duì)抗,我們可以通過充分利用環(huán)境、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)所提供的資源,以最低的附加能量的消耗來有效的消除這種不等位勢(shì)。下面是案例:1)汽車修理廠的維修地溝:通過維修地溝,我們可以不用升降汽車,降低了汽車修理難度;2)建立卸貨車道,使得汽車的車廂位置與倉庫地面持平,這樣可以減少卸貨勞動(dòng)強(qiáng)度;3)叉車,貨物升降機(jī),電梯等是通過機(jī)器設(shè)備來克服勢(shì)差,從而減輕勞動(dòng)的強(qiáng)度;有些書中將乘客登機(jī)用的舷梯也看著是等勢(shì)原理的利用,我覺得不妥,因?yàn)槿吮旧磉€是要上下,并沒有節(jié)省乘客的體力。其實(shí)從等勢(shì)的物理原理來說,利用等

31、勢(shì)原理并不能節(jié)省作功,也不一定會(huì)減少能量消耗,利用等勢(shì)原理可以:1) 降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度;2)工作起來更加方便。從上面的案例可以發(fā)現(xiàn),這些方法我們都很容易想到,把等勢(shì)作為一種發(fā)明創(chuàng)新的原理,似乎有些小題大做,不過只要想想,我們無時(shí)不刻都處在重力場(chǎng)中,勢(shì)的影響無處不在,把消除工作中勢(shì)差所帶來的副作用作為一種基本的發(fā)明原理也就不足為怪了。等勢(shì)原理也可以延伸到管理領(lǐng)域,讓某種水平相當(dāng)?shù)囊恍┤诉M(jìn)行溝通,往往比較容易。這在建立討論組,臨時(shí)工作團(tuán)隊(duì)時(shí)可以借鑒的地方。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-13-反過來做原理反過來做原理表述如下:1)不直接接實(shí)施問題指出的動(dòng)作,而是實(shí)施一個(gè)相反的動(dòng)作;(比如用冷卻代替加熱

32、等);2) 使物體或外部環(huán)境移動(dòng)的部分靜止,或者使靜止的部分移動(dòng);3) 把物體上下顛倒。反過來做原理含有一種反向思維,與逆向思維不同,逆向思維強(qiáng)調(diào)的是一種從解到源的回溯,目的是分析滿足什么條件下,才能從問題得到解。而反過來做原理并不是為了求解而進(jìn)行的逆向思維,它本身就是解的一部分,并且不具有可逆性質(zhì)。它只是:A)如果系統(tǒng)中的操作有相反(不需要可逆)操作,則可試試讓系統(tǒng)執(zhí)行這個(gè)相反的動(dòng)作,看看會(huì)有什么結(jié)果;比如分離兩個(gè)套緊的物體,可以是冷卻內(nèi)層物體,而不是加熱外層物體,B)讓物體或外部環(huán)境的運(yùn)動(dòng)屬性取反向值:動(dòng)靜,勻速變速,加速減速,快,反順,順時(shí)針反順逆時(shí)針慢等。 比如車床和鏜床,跑步機(jī),樓梯

33、和人(人動(dòng),梯不動(dòng)是樓梯,人不動(dòng),梯動(dòng)是電梯,定子與轉(zhuǎn)子反向的電機(jī)。C)讓物體物理性質(zhì)顛倒:上下,左右,內(nèi)外等。 比如倒立放置剩余不多的洗發(fā)水瓶,可以更容易倒出;D)利用相對(duì)性,變換系統(tǒng)組件的角色(角色互換)。 比如帶孔的玻璃柱,看成是帶玻璃環(huán)的空氣柱。有個(gè)笑話是這樣的:有一個(gè)商人推銷一款先進(jìn)的自動(dòng)刷牙牙刷,說這種牙刷可以不用手來回刷,也不用電池,結(jié)果有人買回去放嘴里怎么都不懂,就質(zhì)問商人不是可以不用手刷的么,商人的回答是,不用手來回刷,你難道不能把頭左右搖起來么!這個(gè)笑話可以算一個(gè)冷笑話,撇開商人的行為道德不談,其實(shí)這種反向思維是一種很好的方式(題外話,頭左右搖來刷牙更有利于健康,對(duì)大腦有利

34、)。反過來做原理通俗的講就是順著做不行就反著來,順著看不好理解就反著看,顛倒黑白,換位思考也未嘗不是一種灑脫。反過來做原理也不僅僅是一種幫助我們進(jìn)行發(fā)明的方法,更重要的是可以讓我們避免思維的慣性陷阱。通過反過來做,可以看看系統(tǒng)是否可以獲得新的功能,新特征,新作用以及新的對(duì)象;TRIZ系列-創(chuàng)新原理-1415-曲面化原理和動(dòng)態(tài)性原理一、曲面化原理的表述如下1)用曲線部件代替直線部件,用球面代替平面,用球體代替立方體;2)采用滾筒,球體,螺旋體;3)利用離心力,用旋轉(zhuǎn)物體代替直線運(yùn)動(dòng)由于TRIZ的創(chuàng)新原理是基于專利分析的基礎(chǔ)上來的,有些原理就是一種經(jīng)驗(yàn)的積累,曲面化原理就是這種經(jīng)驗(yàn)性總結(jié),曲面化原

35、理告訴我們,在面臨系統(tǒng)問題時(shí),我們可以在系統(tǒng)中尋找線性情況,關(guān)系,直線,平面及立方體形狀,并嘗試改變到非線性情況下可以實(shí)現(xiàn)或者得到哪些新的功能。當(dāng)然,與直線和立方體相比,圓和球在對(duì)稱性等幾何特性方面確實(shí)具有一些優(yōu)勢(shì):A)同樣的周長,圓所包含的面積最大;圓是以圓心自我完全對(duì)稱;B)同樣的面積,球能包含的體積最大,球也是完全以中心點(diǎn)對(duì)稱;但需要注意的是,這種優(yōu)勢(shì)并不是導(dǎo)致我們用曲面化的原理,曲面化是一種嘗試:A)方形井蓋弄成圓形井蓋;B)半圓形拱頂比方形頂在受力上要好;C)輪子是圓和球幾何特性的典型應(yīng)用,裝上輪子可以移動(dòng);D)筆尖做成圓形的,比其它形狀的筆尖下墨容易,書寫流暢;E)利用離心力可以脫

36、水,分離等;F)千斤頂內(nèi)部的螺旋結(jié)構(gòu)具有更大的升舉力,可靠性更好;G)滾球鼠標(biāo)在計(jì)算機(jī)屏幕上畫直線:H)絞肉機(jī)I)環(huán)形跑道代替直線跑道。二、動(dòng)態(tài)特性原理動(dòng)態(tài)特性原理的表述如下:1)改變物體或外部環(huán)境的特性,以便在操作的各個(gè)階段,都能提供最佳性能;2)如果物體不能移動(dòng),讓它可以移動(dòng),讓物體的各個(gè)部分都可以相互移動(dòng);3)把物體分割成幾個(gè)部分,它們能夠改變彼此的相對(duì)位置。技術(shù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則包括柔性化,可移動(dòng)化,可控化,這里的第1條如果不結(jié)合動(dòng)態(tài)性進(jìn)化原則,就很難理解,至少有一個(gè)疑問:A)怎樣改變特性來達(dá)到最佳性能?而結(jié)合動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則,就容易理解很多,A可以通過柔性化來實(shí)現(xiàn),并通過可控性(最高

37、境界是自我控制,可自適應(yīng))達(dá)到操作的最佳性能。動(dòng)態(tài)特性原理告訴我們,在解決系統(tǒng)時(shí):1)可以嘗試將系統(tǒng)中的某些幾何解構(gòu)成為柔性的、可自適應(yīng)的;2)可以嘗試將往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部分成為旋轉(zhuǎn)的,同樣的效果,旋轉(zhuǎn)比往復(fù)運(yùn)動(dòng)更?。?)可以讓系統(tǒng)的一些特性柔性化:4)可以讓系統(tǒng)的兼容性更好,可兼容于不同的應(yīng)用和環(huán)境;動(dòng)態(tài)特性的應(yīng)用非常廣,下面是一些案例:1)折疊椅和筆記本電腦;2)可轉(zhuǎn)彎吸管;3)橡膠泳蹼;TRIZ系列-創(chuàng)新原理-16-部分或超額行動(dòng)原理部分或超額行動(dòng)原理,也叫未達(dá)到或過度的作用原理,表述如下:1)如果得到規(guī)定效果的100%比較難,那么可以完成的少些或多些;這個(gè)原理告訴我們,如果一件事情所期望的效

38、果難以百分之百實(shí)現(xiàn)時(shí),那么做得稍微超過或者稍微小于期望效果,可以使問題大大簡化。我們可以先從最容易掌握的情況或者最容易獲得的東西入手,嘗試在“多余”或“少于”之間過渡;嘗試在“更多”和“更少”之間漸進(jìn)調(diào)整,例如:A)填地板磚縫隙 要?jiǎng)倓偺顫M填平,非常困難,那么我們就可以多填一些,然后通過打磨,來達(dá)平整光滑。B)對(duì)敵中的集中優(yōu)勢(shì)兵力 通過集中優(yōu)勢(shì)兵力,形成對(duì)敵的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),不僅可以快速擊敗敵人,還可以減少己方的損失;C)備品數(shù)在制造業(yè)訂單中,有些零件在使用過程中或者運(yùn)輸過程中可能會(huì)造成損失,如果用剛剛好的量給客戶,往往會(huì)因?yàn)檫@些小的數(shù)量缺乏影響客戶的生產(chǎn),從而造成不必要的停工,因此這些零件在下單時(shí)

39、都會(huì)有個(gè)備品數(shù)的概念,目的就是通過這種超額來確保生產(chǎn)的順利。在解決系統(tǒng)問題的時(shí)候,如果適量比較難一下子達(dá)到,就可以嘗試通過過量或不足量的情況下,再通過其它手段來達(dá)到適量的目標(biāo),如案例A。超額過量手段在實(shí)際生活中應(yīng)用非常廣泛,比如備菜等,通過在時(shí)間上或者數(shù)量,質(zhì)量上的余量來確保我們需要的東西。部分或超額行動(dòng)原理,也提醒我們,如果人生的目標(biāo)不能達(dá)到,那么適當(dāng)?shù)慕档鸵稽c(diǎn)目標(biāo)也未嘗不是一種態(tài)度,追求完美固然重要,但包容缺點(diǎn)也是一種高度。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-17-轉(zhuǎn)變到新維度原理轉(zhuǎn)變到新維度原理的表述如下:1)把物體的動(dòng)作、布局從一維變成二維,二維變成三維,以此類推 如果物體在本維度上的運(yùn)動(dòng)或者定位

40、很困難,就可以過渡到更高維度上,一般路線為:直線運(yùn)動(dòng)-平面運(yùn)動(dòng)-空間運(yùn)動(dòng);一車道改為多車道,發(fā)明飛行器, 如果物體的布局在本維度比較困難,或者能力有限,也可以過渡到更高的維度上,從而可以獲得更高的布局能力,比如造房子,如果在平面上布局,會(huì)占用很多土地面積,但如果修高層,向空間發(fā)展,則可大大節(jié)約土地面積。螺旋式樓梯設(shè)計(jì),多碟CD機(jī),立體機(jī)架設(shè)計(jì),立交橋等。2)利用物體不同級(jí)別的組合 比較典型的例子,如Windows的窗口設(shè)計(jì),從職能顯示一個(gè)窗口,到利用頁面標(biāo)簽,再到窗口層疊排列,增加了可顯示的窗口數(shù)量。多層印刷電路板,隔音保暖的雙層玻璃窗也是這種利用物體不同級(jí)別的組合。利用物體不同級(jí)別的組合,簡

41、單一點(diǎn)說就是將單層排列的物體變?yōu)槎鄬优帕小?)使用給定物體的“另一面也可以是使用給定面的“另一面”,目的是充分利用物體可能的表面,比如雙面膠的設(shè)計(jì),雙面穿的衣服的設(shè)計(jì),雙面磁帶。很多時(shí)候,初始的設(shè)計(jì)中,往往只利用了物體的一面,為了增加某種能力,我們可以使用物體的另一面來增加能力,比如雙面打印等。另外在面的利用上面,博比烏斯環(huán)是個(gè)非常精巧的結(jié)構(gòu)。4)將光線投射到鄰近的區(qū)域或者到物體的反面 通過這種方式可以改善光照條件,比如無影照明室的設(shè)計(jì)等;在自然界中的晚上月亮將太陽光線反射到了地球的背陰面,才有了如此多的美麗動(dòng)人的傳說。5)將物體傾斜或側(cè)放 具體問題具體分析, 但傾斜物體和側(cè)放物體也不失為一種

42、選擇。當(dāng)局者迷,旁觀者清,有的時(shí)候跳出既定的思維或利益格局,在更高的維度上思考一些問題,往往會(huì)獲得更加寬廣的視野,更加全局的信息,對(duì)看清問題的本質(zhì)或者內(nèi)置具有更好的效果。即使是工程領(lǐng)域,這個(gè)維度不一定局限在平常所說的一維,二維和三維空間,很多時(shí)候這種維度表達(dá)的是系統(tǒng)的一種特性(屬性或者視角),比如我們?nèi)绻豢紤]到存放的能力并不能帶來全面的設(shè)計(jì)外,我們可以綜合性能,可靠性,安全性等維度,可以獲得更為全面的設(shè)計(jì)。一條直線將平面分成兩半,要想從線的一邊到達(dá)線的另一邊,不穿過線是不可能的,但如果站在三維角度,這卻是顯而易見的事情。量子學(xué)中的測(cè)不準(zhǔn),是否也包含了我們所不知道的維度,才使得電子的軌跡看起來

43、是隨機(jī)不連續(xù)的呢?TRIZ系列-創(chuàng)新原理-18-機(jī)械振動(dòng)原理機(jī)械振動(dòng)的原理如下:1)使物體處于振動(dòng)狀態(tài) TRIZ的發(fā)明者通過總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)并不都是系統(tǒng)性能最佳的,如果物體在振動(dòng)狀態(tài)下可以產(chǎn)生很多新的特征或者得到新的功能,那么我們不妨將物體處于振動(dòng)狀態(tài)。比如電流在振動(dòng)狀態(tài)下就會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)和電磁感應(yīng)。2)如果已處于振動(dòng)狀態(tài)的物體,提高其振動(dòng)頻率,直到超音振動(dòng);3)利用共振現(xiàn)象(共振頻率)4)用壓電振動(dòng)代替機(jī)械振動(dòng);5)利用超聲波振動(dòng)和電磁場(chǎng)耦合;振動(dòng)沿械振動(dòng)系統(tǒng)、光電振動(dòng)系統(tǒng)、場(chǎng)振動(dòng)系統(tǒng)方向進(jìn)化。利用物體振動(dòng)的案例非常多:1)超聲波清洗機(jī);選礦用的機(jī)械振動(dòng)篩;2)音叉,超聲波

44、驅(qū)鳥器;3)超聲波碎石機(jī)(治療結(jié)石)4 )同時(shí)使用聲場(chǎng)和磁場(chǎng)來處理空氣中的灰塵;這條原理沒有什么很特別的東西,在嘗試解決問題的時(shí)候,我們不妨往這個(gè)方向思考一下,當(dāng)然作為TRIZ,可以根據(jù)矛盾矩陣來決定是否使用這些原理。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-19-周期性動(dòng)作原理周期性動(dòng)作原理表述如下:1)用周期性的動(dòng)作(脈沖)代替連續(xù)的動(dòng)作;2)如果動(dòng)作已經(jīng)是周期性的,則改變其頻率:3)利用脈動(dòng)之間的停頓來執(zhí)行額外的動(dòng)作;嘗試改變物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律-頻率(將連續(xù)的動(dòng)作試作頻率為0),通過增大頻率或降低頻率來看看是否可以獲得新的功能或者是強(qiáng)化某種功能,也可以嘗試?yán)弥芷谛詣?dòng)作的間歇來執(zhí)行其它額外的動(dòng)作,以充分利用系

45、統(tǒng)的資源;案例如下:A)警笛和警燈:B) 沖擊鉆,蛤蟆夯;C)計(jì)算機(jī)指令;D)Windows操作系統(tǒng)的基本指令執(zhí)行周期:E)汽車的雨刷器;.如果有些周期性動(dòng)作的間隙時(shí)間比較長,那么可以充分利用這種間隙時(shí)間來完成其它功能,就可以起到充分利用資源的目的,比如上述案例中的D。周期性原理中第3)條的利用非常廣泛,無論是在管理領(lǐng)域還是生產(chǎn)領(lǐng)域都一樣。周期性動(dòng)作比連續(xù)性動(dòng)作不同之處在于周期性動(dòng)作有間歇,會(huì)得到“振動(dòng)”效果。如果能利用到共振作用,則動(dòng)作的周期性化會(huì)更加有利。當(dāng)然不是所有的動(dòng)作都需要改為周期性的,這個(gè)原理也僅僅是告訴一個(gè)方向,具體的問題還是需要具體分析。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-20-有效作用的

46、連續(xù)性原理有效作用的連續(xù)性原理表述如下:1)連續(xù)實(shí)施動(dòng)作不要中斷,物體的所有部分應(yīng)該一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài);2)去除所有空閑的,中間的動(dòng)作:3)用循環(huán)的動(dòng)作代替“來來回回”的動(dòng)作:這個(gè)原理可以看著是原理19的一個(gè)反面,我們可以通過檢查系統(tǒng)的間歇時(shí)刻,這種間歇可能會(huì)造成系統(tǒng)的能量損失(浪費(fèi)),而任何“從零開始”的或使工作流中斷的“過渡過程”,都有可能損害到系統(tǒng)的效率,因此必須消除這些不利的因素。對(duì)于1)和2)很好理解,就是要消除系統(tǒng)的無用功時(shí)刻和中間過渡動(dòng)作,以達(dá)到充分利用系統(tǒng)資源的目的,對(duì)于3)而言,一般來講“來來回回”動(dòng)作比循環(huán)動(dòng)作更耗能,循環(huán)的動(dòng)作是連續(xù)的,而來來回回的動(dòng)作則不連續(xù)的,是一

47、個(gè)從0到最大值再到0的運(yùn)動(dòng)方式,根據(jù)動(dòng)量守恒,這種運(yùn)動(dòng)往往更耗能量。案例如下:A)汽車飛輪設(shè)計(jì):B)水車;C)工廠的倒班制度:保證生產(chǎn)的連續(xù)性,充分利用機(jī)器等資源;D )洗腦中的連續(xù)不間斷施壓法;E)按時(shí)繳納手機(jī)話費(fèi),以保持手機(jī)的連續(xù)通信狀態(tài);F)流水作業(yè);G)打印機(jī)回程也執(zhí)行打印操作(使其一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)):從這里也可以看出,發(fā)明原理中的很多東西其實(shí)都是經(jīng)驗(yàn)性的,也是雙向性的,如果僅僅只看這40條原理,那么TRIZ方法也不會(huì)比其它方法,比如試錯(cuò)法好多少,甚至有點(diǎn)類似于形態(tài)分析法,但如果結(jié)合技術(shù)矛盾和沖突矩陣,遵照TRIZ的算法過程,則可大大提高發(fā)明創(chuàng)造的效率。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-2

48、1-快速通過原理快速通過原理,有的書也譯為“減少有害作用的時(shí)間”原理,我比較傾向于叫快速通過原理,這個(gè)概念下,適用范圍比較大些。快速通過原理的具體描述如下:1)非常快速的實(shí)施有害的或者有危險(xiǎn)的操作;如果一個(gè)動(dòng)作有危害或者有危險(xiǎn),最好的辦法當(dāng)然是消除這個(gè)動(dòng)作,但如果這個(gè)動(dòng)作是系統(tǒng)必需的,無法消除,則我們應(yīng)該加快這個(gè)動(dòng)作的實(shí)施,通過減少作用時(shí)間來減低危害或者風(fēng)險(xiǎn)。比如:A)高速牙鉆:可避免牙組織因過熱受損:B)閃光燈,X射線透視,紫外光滅菌,高速切割等:C)生活中的在危險(xiǎn)或有害環(huán)境中盡量少的停留;D)快速冷凍魚蝦可以減少魚肉的變質(zhì),并更加保鮮;除了上述的有害或者危險(xiǎn)的操作,我們需要加快處理外,一些

49、雖然無害但也沒有利的作用,也應(yīng)該加快執(zhí)行,至少可以節(jié)省時(shí)間;生活中的哲理:快刀斬亂麻,長疼不如短痛,也是發(fā)明中的原理。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-22-變害為利原理變害為利原理的具體表述如下:1)利用有害的因素(特別是環(huán)境中的)獲得積極的效果; 有害無害只是相對(duì)的(時(shí)間,空間,人),將有害的因素通過一定的處理和轉(zhuǎn)化,可以變有害為有用,比如廢品回收,廢品如果不處理就會(huì)造成環(huán)境的污染,但如果我們回收,不僅可以消除對(duì)環(huán)境的污染,還可以獲得新的資源; 噪聲武器,廢熱發(fā)電,沼氣能源,爐渣磚等都是變害為利的例子。2)將兩個(gè)有害的因素相結(jié)合,進(jìn)而消除它們; 這其實(shí)就是我們常說的以毒攻毒,一物降一物。如果系統(tǒng)有一

50、個(gè)有害的因素我們無法避免,那么可以引入另外一個(gè)有害的因素來綜合它,達(dá)到消除有害作用或者大大降低有害作用;比如中醫(yī)的以毒攻毒療法等。3)增加有害因素到一定的程度,使之不再有害; 這種說法有點(diǎn)哲學(xué)的味道,利和害是對(duì)立統(tǒng)一的,害過頭了就是利,利過頭了就是害;當(dāng)然,另外一層意思是害達(dá)到一定程度,往往會(huì)自我消除。自然界有很多生物就是因?yàn)樽约旱倪^度繁殖而滅亡。消防員的逆火滅火就是這種原理的利用,但需要注意的是,這種原理的應(yīng)用需要掌握火候(度),否則會(huì)導(dǎo)致更大的災(zāi)害。變害有利的原理告訴我們,接受一些難以接受的東西-讓它發(fā)生,往往并不像我們想象的那樣糟糕,或許我們還能獲得一些收獲,因此我們?cè)谒伎歼^程中面對(duì)有害

51、或者危險(xiǎn)的事物時(shí)能突破心理障礙。人生也是如此,不如意的地方十之有八九,倘若我們能坦然接受一些事實(shí),或許我們的人生之路會(huì)更加寬廣,至少會(huì)活得更加從容。高明的政治家都比較會(huì)因勢(shì)利導(dǎo),來將對(duì)自己不利的因素導(dǎo)向?qū)ψ约河欣姆较颉W兒槔粌H僅是一種發(fā)明手段,也是一種處事手段。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-23-反饋原理反饋原理的具體表述如下:1)引入反饋:2)如果已經(jīng)有反饋,那么改變它這個(gè)原理告訴我們應(yīng)當(dāng)從系統(tǒng)中盡量多收集反饋信息,并用這些信息來矯正系統(tǒng)的作用。很容易看出,引入反饋是系統(tǒng)自動(dòng)控制的前提。系統(tǒng)中的任何變化所產(chǎn)生的信息都可以視作反饋信息源,當(dāng)然,具體收集時(shí)需要根據(jù)實(shí)際需要來決定采集的對(duì)象。通過系

52、統(tǒng)運(yùn)行的反饋信息,我們可以了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。這種反饋,不僅僅是系統(tǒng)的反饋,也包括系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)其環(huán)境的反饋,必要時(shí)也需要采集,因?yàn)橄到y(tǒng)必須存在于環(huán)境中。反饋原理的應(yīng)用非常廣泛:A)自動(dòng)導(dǎo)航,自動(dòng)工藝控制等:B)聲控?zé)?,防夾自動(dòng)門:C)客戶滿意度調(diào)查,產(chǎn)品市場(chǎng)占有率調(diào)查等;.理想系統(tǒng)中的自我控制,自我服務(wù),自我維護(hù),都需要在系統(tǒng)中引入反饋機(jī)制才能實(shí)現(xiàn),因此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該將反饋機(jī)制作為一個(gè)重要部分加以考慮;在軟件系統(tǒng)中,這種反饋機(jī)制也無處不在,比如心跳機(jī)制,用戶意見反饋,用戶使用習(xí)慣記錄等。但也需要注意的時(shí),反饋機(jī)制的引入,特別是反饋-控制機(jī)制的建立,勢(shì)必會(huì)額外消耗或占用很多資源,因此在實(shí)際設(shè)

53、計(jì)中,應(yīng)考慮其必要性,并盡量只對(duì)關(guān)鍵反饋信息做采集和應(yīng)用,以防止“過度反饋”所帶來的負(fù)面作用。比如在軟件系統(tǒng)中如果針對(duì)每個(gè)操作每個(gè)變化都做記錄,不僅影響系統(tǒng)的效率和性能,也需要用很多額外的存儲(chǔ)空間,隨之而來的還有這些數(shù)據(jù)管理量的增加。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-24-中介物原理中介物原理的具體表述如下:1)使用中間物體來傳遞或執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作;2)臨時(shí)把初始物體和另一個(gè)容易移走的物體結(jié)合:在日常生活中使用中介物的地方非常多,對(duì)于系統(tǒng)也是一樣,在如下情況下時(shí),我們可以利用中介物:A)直接執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作有危險(xiǎn)(有害作用),則可以利用不怕這種危險(xiǎn)的中介物來執(zhí)行: 比如探險(xiǎn)機(jī)器人,排雷機(jī)器人,服務(wù)員用托盤端菜,

54、利用濕毛巾拿過熱物等;B)直接執(zhí)行動(dòng)作不能達(dá)成或很難達(dá)成目標(biāo),需要利用另一個(gè)物體: 比如利用竹竿曬衣服;用鑷子夾取細(xì)小零件;計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程過程調(diào)用中的中間通信對(duì)象,代理執(zhí)行對(duì)象;利用撥子彈奏樂器等;C)系統(tǒng)部件之間的兩兩相互作用太多,需要利用一個(gè)中介物來,來降低交換成本: 比如計(jì)算機(jī)的總線設(shè)計(jì),社會(huì)生活中的集市等。計(jì)算軟件設(shè)計(jì)模式中有一個(gè)專門的中介者模式,道理是一樣;當(dāng)然,軟件設(shè)計(jì)模式中的代理模式在這里也屬于中介物原理,不過軟件的代理模式不屬于當(dāng)前這種情況。D)如果一個(gè)系統(tǒng)(物體,子系統(tǒng))對(duì)另外一個(gè)系統(tǒng)(物體,子系統(tǒng))的功能執(zhí)行不是很了解,可以建立專門的系統(tǒng)(物體,子系統(tǒng))來代理執(zhí)行來減少系統(tǒng)(

55、物體,子系統(tǒng))對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)(物體,子系統(tǒng))的依賴,降低系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成本,同時(shí)可以增加系統(tǒng)的靈活性: 這個(gè)在社會(huì)生產(chǎn)生活組織中非常普遍,代理報(bào)關(guān)公司,律師機(jī)構(gòu),代理注冊(cè)公司等都是這種。前面講得軟件設(shè)計(jì)中的代理模式也屬于這一類,通常中介物可以更專業(yè),更低成本的與目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行交互。E)系統(tǒng)之間或者系統(tǒng)部件之間的通信或者相互作用(交互)開始不確定,則可以利用中介物來進(jìn)行交互,減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度 這種設(shè)計(jì)例子非常多,其實(shí)前面的C可以視為這種情況的一種。軟件中的消息隊(duì)列,商場(chǎng),集市,飛機(jī)場(chǎng)等。F)為了增加某種靈活性,而不使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過于復(fù)雜,也可以使用中介原理,使用一個(gè)臨時(shí)的物體,系統(tǒng)或者部件來結(jié)合完成這

56、種功能: 比如端菜的托盤,藍(lán)牙耳機(jī),吸管等。中介物原理和系統(tǒng)分割原理相結(jié)合,可以使得設(shè)計(jì)更為靈活方便,比如將螺絲起子的柄和刀頭分離,增加一個(gè)套筒設(shè)計(jì),這樣不同大小的刀頭可以共用一個(gè)柄和套筒,大大節(jié)省了材料。軟件設(shè)計(jì)模式中的代理模式,工廠模式(一系列),中介者模式等都可以看著是這種中介物原理的應(yīng)用??梢赃@么講,軟件設(shè)計(jì)模式中的絕大部分模式都是通過增加(引入)中介物來實(shí)現(xiàn)的,而這種設(shè)計(jì)理念,當(dāng)然也可以用到工程領(lǐng)域中來。其實(shí)人-工具-自然(社會(huì)),工具就是標(biāo)準(zhǔn)的中介物。在方法論層面,領(lǐng)域間的差異其實(shí)非常小,相互借鑒和滲透非常自然,而不應(yīng)局限于某個(gè)領(lǐng)域,特別是思維方式上。TRIZ系列-創(chuàng)新原理-25-自服務(wù)原理自服務(wù)原理的具體表述如下:1)物體在實(shí)施輔助和維修操作時(shí),必須能自我服務(wù):2)利用廢棄的材料和能量:自服務(wù)原理的第1)個(gè)比較好理解,如果一個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要進(jìn)行輔助和維護(hù)操作時(shí),最好不要借助于外界(系統(tǒng)),而是自己就能完成,這樣可以減少成本(包括時(shí)間,材料,能耗等),比如:A)鐵路鋪設(shè)中的邊鋪邊通行;自動(dòng)飲

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