1、五、物理沖突五、物理沖突n物理沖突的核心是指對一個(gè)物體或系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)物理沖突的核心是指對一個(gè)物體或系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)有相反的、矛盾的需求。有相反的、矛盾的需求。n如：安全氣囊、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)罩。如：安全氣囊、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)罩。n又如：飛機(jī)的機(jī)翼應(yīng)有大的面積以便起飛與降落，但又又如：飛機(jī)的機(jī)翼應(yīng)有大的面積以便起飛與降落，但又應(yīng)較小以便高速飛行。應(yīng)較小以便高速飛行。n偵察機(jī)應(yīng)飛行得很快，以便盡快離開被偵察的地區(qū)，但偵察機(jī)應(yīng)飛行得很快，以便盡快離開被偵察的地區(qū)，但在被偵察的地區(qū)上空又應(yīng)飛行得很慢，以便多收集數(shù)據(jù)。在被偵察的地區(qū)上空又應(yīng)飛行得很慢，以便多收集數(shù)據(jù)。n生活中也有很多物理沖突的例子生活中也有

2、很多物理沖突的例子。n軟件應(yīng)容易使用，但又應(yīng)有多項(xiàng)選擇以處理復(fù)雜的事軟件應(yīng)容易使用，但又應(yīng)有多項(xiàng)選擇以處理復(fù)雜的事物。物。n相對于技術(shù)沖突，物理沖突是尖銳的沖突。但設(shè)計(jì)中相對于技術(shù)沖突，物理沖突是尖銳的沖突。但設(shè)計(jì)中如果能確定物理沖突，則較容易解決。如果能確定物理沖突，則較容易解決。n物理沖突可通過對問題的詳細(xì)分析及深刻理解確定，物理沖突可通過對問題的詳細(xì)分析及深刻理解確定，也可通過對已有技術(shù)沖突的進(jìn)一步分析確定。也可通過對已有技術(shù)沖突的進(jìn)一步分析確定。六、技術(shù)沖突與物理沖突六、技術(shù)沖突與物理沖突n技術(shù)沖突技術(shù)沖突總是涉及到兩個(gè)基本參數(shù)總是涉及到兩個(gè)基本參數(shù)A與與B，當(dāng)，當(dāng)A得到改善時(shí)，得到改

3、善時(shí)，B變得更差。變得更差。n物理沖突物理沖突僅涉及系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或部件，僅涉及系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或部件，而對該子系統(tǒng)或部件提出了相反的要求。而對該子系統(tǒng)或部件提出了相反的要求。n往往技術(shù)沖突的存在隱含物理沖突的存在。往往技術(shù)沖突的存在隱含物理沖突的存在。n有時(shí)物理沖突的解比技術(shù)沖突更容易。有時(shí)物理沖突的解比技術(shù)沖突更容易。n從技術(shù)沖突出發(fā)確定物理沖突的核心是確定從技術(shù)沖突出發(fā)確定物理沖突的核心是確定另一參數(shù)或物體，該參數(shù)或物體控制著技術(shù)另一參數(shù)或物體，該參數(shù)或物體控制著技術(shù)沖突的兩個(gè)參數(shù)沖突的兩個(gè)參數(shù)A與與B。n 例：例：n波音公司改進(jìn)波音公司改進(jìn)737設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)的一個(gè)技設(shè)計(jì)過程中

4、，出現(xiàn)的一個(gè)技術(shù)沖突為：既希望發(fā)動(dòng)機(jī)吸入更多的空氣，術(shù)沖突為：既希望發(fā)動(dòng)機(jī)吸入更多的空氣，又不希望發(fā)動(dòng)機(jī)罩與地面的距離減小。又不希望發(fā)動(dòng)機(jī)罩與地面的距離減小。n將該技術(shù)沖突轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢頉_突：將該技術(shù)沖突轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢頉_突：n發(fā)動(dòng)機(jī)罩的直徑應(yīng)該加大，以吸入更多的空發(fā)動(dòng)機(jī)罩的直徑應(yīng)該加大，以吸入更多的空氣；但機(jī)罩直徑又不能加大，以不使路面與氣；但機(jī)罩直徑又不能加大，以不使路面與機(jī)罩之間的距離減小。機(jī)罩之間的距離減小。n沖突廣泛存在于產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，徹底地解決沖突廣泛存在于產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，徹底地解決沖突是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心。沖突是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心。n沖突的分類：技術(shù)沖突與物理沖突沖突的分類：技術(shù)沖突與物理沖突n用物

5、質(zhì)用物質(zhì)-場分析方法確定沖突場分析方法確定沖突n設(shè)計(jì)人員如能發(fā)現(xiàn)待設(shè)計(jì)產(chǎn)品或已有產(chǎn)品中設(shè)計(jì)人員如能發(fā)現(xiàn)待設(shè)計(jì)產(chǎn)品或已有產(chǎn)品中的沖突，就完成了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。的沖突，就完成了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。4-6 技術(shù)沖突解決原理技術(shù)沖突解決原理n創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心是原理創(chuàng)新，原理創(chuàng)新的關(guān)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心是原理創(chuàng)新，原理創(chuàng)新的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)已有設(shè)計(jì)中存在的沖突，并解決沖鍵是發(fā)現(xiàn)已有設(shè)計(jì)中存在的沖突，并解決沖突。突。n沖突往往是從功能的角度提出的，解決沖突沖突往往是從功能的角度提出的，解決沖突首先要提出新的效應(yīng)及作用原理。首先要提出新的效應(yīng)及作用原理。nTRIZ的重點(diǎn)是如何確定沖突，特別是提出解的重點(diǎn)是如何

6、確定沖突，特別是提出解決沖突的效應(yīng)。決沖突的效應(yīng)。為指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新，研究人員總結(jié)前人發(fā)明創(chuàng)造的經(jīng)驗(yàn)。為指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新，研究人員總結(jié)前人發(fā)明創(chuàng)造的經(jīng)驗(yàn)。這種經(jīng)驗(yàn)分為兩類：適用于本領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)這種經(jīng)驗(yàn)分為兩類：適用于本領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn) 適用于不同領(lǐng)域的通用經(jīng)驗(yàn)。適用于不同領(lǐng)域的通用經(jīng)驗(yàn)。n第一類經(jīng)驗(yàn)主要由本領(lǐng)域的專家、研究人員自身總結(jié)。第一類經(jīng)驗(yàn)主要由本領(lǐng)域的專家、研究人員自身總結(jié)。這些經(jīng)驗(yàn)對指導(dǎo)本領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新有一定的參考意義，這些經(jīng)驗(yàn)對指導(dǎo)本領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新有一定的參考意義，但對其它領(lǐng)域的創(chuàng)新指導(dǎo)意義不大。但對其它領(lǐng)域的創(chuàng)新指導(dǎo)意義不大。n第二類經(jīng)驗(yàn)由專門研究人員對不同領(lǐng)域的已有創(chuàng)新成果第二類經(jīng)驗(yàn)由專門研究

7、人員對不同領(lǐng)域的已有創(chuàng)新成果進(jìn)行分析、總結(jié)，得到具有普遍意義的規(guī)律，這些規(guī)律進(jìn)行分析、總結(jié)，得到具有普遍意義的規(guī)律，這些規(guī)律對指導(dǎo)不同領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新都有重要參考價(jià)值。對指導(dǎo)不同領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新都有重要參考價(jià)值。n TRIZ的技術(shù)沖突解決原理屬于第二類經(jīng)驗(yàn)，是在分析的技術(shù)沖突解決原理屬于第二類經(jīng)驗(yàn)，是在分析全世界大量專利的基礎(chǔ)上提出的。全世界大量專利的基礎(chǔ)上提出的。nTRIZ研究人員發(fā)現(xiàn)：研究人員發(fā)現(xiàn)：n在以往不同領(lǐng)域的發(fā)明中所用到的規(guī)則并不多，不同時(shí)在以往不同領(lǐng)域的發(fā)明中所用到的規(guī)則并不多，不同時(shí)代的發(fā)明，不同的領(lǐng)域的發(fā)明，這些規(guī)則反復(fù)被采用。代的發(fā)明，不同的領(lǐng)域的發(fā)明，這些規(guī)則反復(fù)被采用。n每

8、條規(guī)則并不限定于僅用于某一領(lǐng)域，融合了物理的、每條規(guī)則并不限定于僅用于某一領(lǐng)域，融合了物理的、化學(xué)的和各工程領(lǐng)域的原理，適用于不同領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)化學(xué)的和各工程領(lǐng)域的原理，適用于不同領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造。造。 40條發(fā)明原理是條發(fā)明原理是TRIZ理論中關(guān)于問題（技術(shù)理論中關(guān)于問題（技術(shù)沖突）的解決原理，又稱發(fā)明原理。沖突）的解決原理，又稱發(fā)明原理。 實(shí)踐證明這些原理對于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的發(fā)明實(shí)踐證明這些原理對于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的發(fā)明創(chuàng)造具有重要的作用。創(chuàng)造具有重要的作用。一、發(fā)明原理一、發(fā)明原理1分割分割（1）將一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分。）將一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分。n如用一輛卡車加拖車代替一輛載重量大的卡

9、車。如用一輛卡車加拖車代替一輛載重量大的卡車。（2）使物體分成容易組裝及拆卸的部分。）使物體分成容易組裝及拆卸的部分。n 如組合夾具由多個(gè)零件拼裝而成。如組合夾具由多個(gè)零件拼裝而成。（3）增加物體相互獨(dú)立部分的程度。）增加物體相互獨(dú)立部分的程度。n如用百葉窗代替整體窗簾。如用百葉窗代替整體窗簾。例例1 可拆卸鏟斗唇緣設(shè)計(jì)可拆卸鏟斗唇緣設(shè)計(jì)分離（分開）分離（分開）抽出抽出（1）將一個(gè)物體中的）將一個(gè)物體中的“干擾干擾”部分分離出去。部分分離出去。 n將產(chǎn)生噪聲的空調(diào)空氣壓縮機(jī)放于室外。n（2）將物體中的關(guān)鍵部分挑選或分離出來。）將物體中的關(guān)鍵部分挑選或分離出來。nVCD機(jī)：計(jì)算機(jī)中光驅(qū)和解碼部分

10、分離出來組合而成。 例例2 被綁縛的人造衛(wèi)星被綁縛的人造衛(wèi)星可以使用同一個(gè)太空船操作幾個(gè)位置的太空探測器嗎？可以使用同一個(gè)太空船操作幾個(gè)位置的太空探測器嗎？3局部質(zhì)量局部質(zhì)量部分改變部分改變（1）將物體或環(huán)境的均勻結(jié)構(gòu)變成不均勻結(jié)構(gòu)。）將物體或環(huán)境的均勻結(jié)構(gòu)變成不均勻結(jié)構(gòu)。 n如用變化中的壓力或溫度代替不變的壓力、溫度。如用變化中的壓力或溫度代替不變的壓力、溫度。（2）使組成物體的不同部分完成不同的功能。）使組成物體的不同部分完成不同的功能。 n如午餐盒、太空船。如午餐盒、太空船。 （3）使組成物體的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用。）使組成物體的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用。 n如帶有起釘器的榔

11、頭如帶有起釘器的榔頭 。n該原理在機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化的過程中表現(xiàn)得非常明顯。該原理在機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化的過程中表現(xiàn)得非常明顯。n如機(jī)器由零部件組成，每個(gè)零部件在機(jī)器中都應(yīng)占據(jù)一個(gè)如機(jī)器由零部件組成，每個(gè)零部件在機(jī)器中都應(yīng)占據(jù)一個(gè)最能發(fā)揮作用的位置。若某零件未能最大限度地發(fā)揮作用，最能發(fā)揮作用的位置。若某零件未能最大限度地發(fā)揮作用，則應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)。則應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)。 例例3-1 自攻螺釘結(jié)構(gòu)自攻螺釘結(jié)構(gòu)例例3-2 螺釘頭功能面變型螺釘頭功能面變型例例3-3 Sony公司的公司的Walkman族族 n主要的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品元件不變，只改變局部的主要的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品元件不變，只改變局部的技術(shù)和元件，使一些輔助功能和性能

12、發(fā)生變化。技術(shù)和元件，使一些輔助功能和性能發(fā)生變化。n這些局部變化依顧客的不同需求而改變。這些局部變化依顧客的不同需求而改變。n不變部分構(gòu)成的產(chǎn)品平臺(tái)與不同的其它元器件組不變部分構(gòu)成的產(chǎn)品平臺(tái)與不同的其它元器件組合，衍生出滿足不同需求的合，衍生出滿足不同需求的Walkman產(chǎn)品族。產(chǎn)品族。n僅在美國，從僅在美國，從20世紀(jì)世紀(jì)80年代到年代到90年代初，年代初，Sony就就推出了推出了572種種Walkman產(chǎn)品，形成一個(gè)龐大的產(chǎn)品，形成一個(gè)龐大的Walkman產(chǎn)品族。產(chǎn)品族。 4不對稱不對稱對稱性對稱性（1）將物體的形狀由對稱變?yōu)椴粚ΨQ。）將物體的形狀由對稱變?yōu)椴粚ΨQ。n如不對稱攪拌容器，或

13、對稱攪拌容器中的不對稱葉片。如不對稱攪拌容器，或?qū)ΨQ攪拌容器中的不對稱葉片。（2）如果物體是不對稱的，增加其不對稱的程度。）如果物體是不對稱的，增加其不對稱的程度。n如輪胎的一側(cè)強(qiáng)度大于另一側(cè)，以增加其抗沖擊的能力。如輪胎的一側(cè)強(qiáng)度大于另一側(cè)，以增加其抗沖擊的能力。n機(jī)械設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用對稱性原理，傳統(tǒng)的很多零部件都機(jī)械設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用對稱性原理，傳統(tǒng)的很多零部件都是對稱的。事實(shí)上，設(shè)計(jì)中的很多沖突都與對稱有關(guān)。是對稱的。事實(shí)上，設(shè)計(jì)中的很多沖突都與對稱有關(guān)。 合并合并組合組合（1）在空間上將相似的物體連接在一起，使其）在空間上將相似的物體連接在一起，使其完成并行的操作。完成并行的操作。n如網(wǎng)絡(luò)中

14、的個(gè)人計(jì)算機(jī)；如網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)人計(jì)算機(jī)；n并行計(jì)算機(jī)中的多個(gè)微處理器。并行計(jì)算機(jī)中的多個(gè)微處理器。（2）在時(shí)間上合并相似或相連的操作。）在時(shí)間上合并相似或相連的操作。n如同時(shí)分析多個(gè)血液參數(shù)的醫(yī)療診斷儀。如同時(shí)分析多個(gè)血液參數(shù)的醫(yī)療診斷儀。 例例5-1 螺釘集成結(jié)構(gòu)螺釘集成結(jié)構(gòu)例例5-2 支架組合結(jié)構(gòu)支架組合結(jié)構(gòu)例例5-3 指甲刀整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指甲刀整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（功能集中的組合設(shè)計(jì)方法）（功能集中的組合設(shè)計(jì)方法）6多用性多用性多面性、多功能多面性、多功能n使一個(gè)物體能完成多項(xiàng)功能，可以減少原設(shè)使一個(gè)物體能完成多項(xiàng)功能，可以減少原設(shè)計(jì)中完成這些功能多個(gè)物體的數(shù)量。計(jì)中完成這些功能多個(gè)物體的數(shù)量。n飛躍

15、縫紉機(jī)具備縫紉、鎖眼、釘扣、縫拉鏈、飛躍縫紉機(jī)具備縫紉、鎖眼、釘扣、縫拉鏈、撬邊、包縫、貼布繡等功能。撬邊、包縫、貼布繡等功能。 （36種縫紉花樣，種縫紉花樣，800針針/分的縫紉速度）分的縫紉速度）7套裝套裝嵌套構(gòu)成嵌套構(gòu)成（1）將一個(gè)物體放在第二個(gè)物體中，將第二個(gè)）將一個(gè)物體放在第二個(gè)物體中，將第二個(gè)物體放在第三個(gè)物體中，可進(jìn)行下去。物體放在第三個(gè)物體中，可進(jìn)行下去。 n如套裝式油罐，內(nèi)罐裝粘度較高的油，外罐如套裝式油罐，內(nèi)罐裝粘度較高的油，外罐裝粘度較低的油。裝粘度較低的油。 （2）使一個(gè)物體穿過另一物體的空腔。）使一個(gè)物體穿過另一物體的空腔。n如收音機(jī)伸縮式天線。如收音機(jī)伸縮式天線。8

16、質(zhì)量補(bǔ)償質(zhì)量補(bǔ)償（1）用另一個(gè)能產(chǎn)生提升力的物體補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體）用另一個(gè)能產(chǎn)生提升力的物體補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。的質(zhì)量。 n如在圓木中注入發(fā)泡劑，使其更好地漂浮。如在圓木中注入發(fā)泡劑，使其更好地漂浮。（2）通過與環(huán)境相互作用產(chǎn)生空氣動(dòng)力或液體動(dòng)力）通過與環(huán)境相互作用產(chǎn)生空氣動(dòng)力或液體動(dòng)力的方法補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。的方法補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。n如船在航行過程中利用浮力使船身浮出水面，以如船在航行過程中利用浮力使船身浮出水面，以減少阻力。減少阻力。9預(yù)加反作用預(yù)加反作用事先對策預(yù)防事先對策預(yù)防（1）預(yù)先施加反作用。）預(yù)先施加反作用。n如緩沖器吸收能量，減少?zèng)_擊帶來的負(fù)面影響。如緩沖器吸收能量，減

17、少?zèng)_擊帶來的負(fù)面影響。（2）如果一物體處于或?qū)⑻幱谑芾鞝顟B(tài)，預(yù)先增）如果一物體處于或?qū)⑻幱谑芾鞝顟B(tài)，預(yù)先增加壓力。加壓力。n如澆混凝土之前的預(yù)壓縮鋼筋。如澆混凝土之前的預(yù)壓縮鋼筋。10預(yù)操作預(yù)操作事先對策預(yù)防事先對策預(yù)防（1）在操作開始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所）在操作開始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所需的變化。需的變化。 n如預(yù)先涂上膠的壁紙 。（2）預(yù)先對物體進(jìn)行特殊安排，使其在時(shí)間上）預(yù)先對物體進(jìn)行特殊安排，使其在時(shí)間上有準(zhǔn)備，或已處于易操作的位置有準(zhǔn)備，或已處于易操作的位置。n如灌裝生產(chǎn)線中使所有瓶口朝一個(gè)方向，以增加灌裝效率。 11預(yù)補(bǔ)償預(yù)補(bǔ)償事先對策預(yù)防事先對策預(yù)防n采用預(yù)先準(zhǔn)備好

18、的應(yīng)急措施，補(bǔ)償物采用預(yù)先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施，補(bǔ)償物體相對較低的可靠性。體相對較低的可靠性。n如飛機(jī)上的降落傘。如飛機(jī)上的降落傘。 例例11 汽車安全氣囊（汽車安全氣囊（Airbag） 12等勢性等勢性等位性等位性n改變工作條件，使物體不需要被升高或改變工作條件，使物體不需要被升高或降低。降低。n如與沖床工作臺(tái)高度相同的工件輸送帶，將沖好的零件輸送到另一工位。 例例12 汽車旋轉(zhuǎn)裝置汽車旋轉(zhuǎn)裝置 13反向反向逆問題逆問題（1）將所規(guī)定的操作改為相反的操作）將所規(guī)定的操作改為相反的操作。n壓縮式空調(diào)器壓縮式空調(diào)器：美國礦山技術(shù)員多西從空氣變?yōu)閴嚎s氣過程中的發(fā)熱現(xiàn)象，推想壓縮空氣變?yōu)槌簹怏w應(yīng)該吸熱，能起制冷作用，發(fā)明了壓縮式空調(diào)器。 （2）使物體中的運(yùn)動(dòng)部分靜止，