創(chuàng)新方法TRIZ理論第1章前言第2章工程系統(tǒng)進化趨勢第3章功能分析第4章因果分析第5章剪裁第6章特性傳遞第7章發(fā)明原理第8章技術矛盾和矛盾矩陣第9章物理矛盾的解決第10章物場模型和標準解全套可編輯PPT課件人類發(fā)展及科學技術進步中的每一次重大跨越和重要發(fā)現都與思維創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、工具創(chuàng)新密切相關。離開了“創(chuàng)新”，人類社會不可能向前邁進，科學技術也不可能有實質性的進步。可以說，“創(chuàng)新”已經成為現代社會發(fā)展與進步的基本動力。創(chuàng)新理論和實踐都證明，創(chuàng)新是人人都具有的一種潛在的能力，而且這種能力可以通過一定的學習和訓練得到激發(fā)和提升。同時，創(chuàng)新是有規(guī)律可循的。人類在解決工程技術問題時所采用的方法都是有規(guī)律的，這些規(guī)律可以通過總結和學習加以掌握和應用。發(fā)明與創(chuàng)新

發(fā)明與創(chuàng)新創(chuàng)新思維是在客觀需要的推動下，以新獲得的信息和已儲存的知識為基礎，綜合運用各種思維形態(tài)或思維方式，克服思維定勢，經過對各種信息、知識的匹配、組合，或者從中選出解決問題的最優(yōu)方案，或者系統(tǒng)地加以綜合，或者借助于類比、直覺等創(chuàng)造出新辦法、新概念、新形象、新觀點，從而使認識或實踐取得突破性進展的思維活動。創(chuàng)新思維具有新穎性、靈活性、探索性、能動性和綜合性等特點，是創(chuàng)新過程中最基本的手段。對創(chuàng)新思維的內在規(guī)律加以總結歸納，形成有助于方案產生或問題解決的策略，即為創(chuàng)新思維技法。在具體的問題解決和方案生成中，對創(chuàng)新思維技法的系統(tǒng)化應用以及輔助工具的支持也是非常關鍵的。創(chuàng)新國策：建設創(chuàng)新型國家口號：大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新實現創(chuàng)新的途徑，關鍵要找到“抓手”，要與實際工作相結合

——過去，人們認為創(chuàng)新是一個付出海量的艱苦努力與試錯過程，沒有規(guī)律和方法可循

——創(chuàng)新有方法，發(fā)明創(chuàng)造不再是少數人的“專利”第1章緒論1.1什么是TRIZ1.2TRIZ發(fā)展歷史1.3經典TRIZ理論1.1什么是TRIZ1948年12月,阿奇舒勒寫了一封引來危險的信,在信的末尾他還表達了更激烈的想法：有一種理論可以幫助工程師進行發(fā)明。這種理論能夠帶來可貴的成果并可以引起技術世界的一場革命.在1950年，他們突然得到通知要到格魯吉亞的第比利斯，他們到達后就被逮捕了。2天后，在貝利亞的一個監(jiān)獄里審訊開始，他們被指控利用發(fā)明技術進行陰謀破壞，被判刑25年。一直轉展了幾個監(jiān)獄，直到斯大林去世他才被放出來，而回到家才獲知自己的母親，因無法盼到與他重逢的機會，選擇了自殺。他先后被轉移了5個監(jiān)獄。在一個關押著很多高級知識分子（科學家、律師、建筑設計師）里他開創(chuàng)“一個學生的大學”，每天有12—14個小時，他挨個到每個重新激起生活熱情的教授那里去聽課，這樣他獲得了他的“大學教育”。阿奇舒勒一生1956年，阿奇舒勒和沙佩羅合寫的文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學”在《心理學問題》雜志上發(fā)表了1961年，阿奇舒勒寫出了他的第一本書《如何學會發(fā)明》，在這本書里他嘲笑人們普遍接受的看法，即只有天生的發(fā)明家。他批判了用錯誤嘗試法去進行發(fā)明。1968年12月在到格魯吉亞的津塔里舉行第一個發(fā)明方法的研討會。得到了蘇聯(lián)最高專利機構VOIR（蘇聯(lián)發(fā)明創(chuàng)造者聯(lián)合會）的認可。1969年，阿奇舒勒出版了他的新作《發(fā)明大全》，提供了40個創(chuàng)新原則——第一套解決復雜問題的完整法則。蘇聯(lián)TRIZ協(xié)會于1989年成立，由阿奇舒勒出任主席。阿奇舒勒1998年9月24日逝世于彼得羅扎沃茨克，享年72歲TRIZ理論是由蘇聯(lián)人GenrichAltshuller（根里奇?阿奇舒勒）在1946年創(chuàng)立。他審閱世界各種專利二百五十萬件，而發(fā)現這些發(fā)明之后的規(guī)律。1.1什么是TIRZ一種系統(tǒng)改良的方法；一種自覺性演化的技術系統(tǒng)解決工程問題的方法；一種消除工程沖突而不抵消妥協(xié)的工具；分享無數發(fā)明家的知識與經驗來增加工程人員知識創(chuàng)造力和解決問題技巧的方法TRIZ的俄文拼寫為теориирешенияизобрет-ательскихзадач

俄語詞頭縮寫為

ТРИЗ按ISO/R9-1968E規(guī)定，轉換成拉丁文Teoriya

Resheniya

Izobreatatelskikh

Zadatch拉丁文詞頭縮寫為TRIZ。翻譯為發(fā)明問題解決理論

中文：翠子發(fā)明問題解決理論

如何讓筆記本電腦在使用時操作方便，即鍵盤輸入更加容易？發(fā)明問題解決理論筆記本電腦的鍵盤太大又會引起另外一個問題，即攜帶起來不太方便，要求筆記本電腦的鍵盤既要大，又要小，這就是產生了矛盾，出現了問題。發(fā)明問題解決理論用常規(guī)的方法解決時遇到了矛盾的問題就是發(fā)明問題。巧妙的解決發(fā)明問題的方案存在于大量的專利中，用巧妙的方法而不是常規(guī)的方法解決發(fā)明問題的理論就是TRIZ

。TRIZ解決方案1.2TRIZ發(fā)展歷史TRIZ發(fā)展歷史回顧TRIZ理論的發(fā)展史，大致可分為四個時期：萌芽時期

1946—1955初建時期

1956—1985發(fā)展時期

1986—1990成熟時期

1991—至今萌芽時期

1946—19551946年，TRIZ理論之父阿奇舒勒在前蘇聯(lián)里海海軍的專利局工作期間，經過研究成千上萬份專利，阿奇舒勒發(fā)現任何領域的產品改進、技術的變革、創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣，都存在生產、生長、成熟、衰老、滅亡，是有規(guī)律可循的。人們一旦掌握了這些規(guī)律，就能進行產品設計并能預測產品未來趨勢。這種思想為后來建立TRIZ理論奠定了基礎。初建時期

1956—1985經過萌芽期，阿奇舒勒的TRIZ理論科學思想框架初步形成，然后把TRIZ理論描述或為一種技術矛盾、理想的最終結果、發(fā)明原則、一種程序。這種思想框架真正構建了TRIZ基本理論。從1961-1977年間，阿奇舒勒不斷的補充了TRIZ的理論：發(fā)明問題解決算法，69個發(fā)明原則和技術矛盾矩陣，1969年解釋了ARI2-61、ARI2-71以及ARI2-71的實際應用，并首次描述了40項發(fā)明原理和技術矛盾矩陣。由于當時的世界格局，TRIZ僅限于蘇聯(lián)使用。發(fā)展時期

1986—19901985年以后，隨著部分TRIZ專家移居到歐美等國，TRIZ理論在全世界范圍內開始廣泛傳播，致使世界各國研究TRIZ理論的專家學者越來越多，極大推動了TRIZ理論的發(fā)展。美國于1991年發(fā)表了一篇介紹TRIZ理論的論文。這一時期TRIZ研究的特點是仍以前蘇聯(lián)為主，但在世界范圍內特別是被西方歐美發(fā)達國家逐漸認可，這預示著TRIZ研究將在全世界廣泛興起。前蘇聯(lián)軍事工業(yè)成熟時期1991—至今1991年原蘇聯(lián)解體后，世界范圍內的TRIZ研究迅速興起。1992年開始，美國一些公司著手進行TRIZ的咨詢和軟件開發(fā)1992年，俄羅斯學者Vikentvev和Kaikov出版了TRIZ理論的案例實證研究的著作。1996年，美國學者Kvowalickhe和Evllen

Domb在互聯(lián)網上創(chuàng)辦了TRIZ期刊。俄羅斯學者Timokhov把生物學、生態(tài)學與TRIZ理論相結臺，從生物學、生態(tài)學的視野尋求發(fā)明問題的TRIZ解決方案。TRIZ在中國在中國最早介紹TRIZ的書籍產生于1986年，由趙惠田、謝燮正撰寫的《發(fā)明創(chuàng)造學教程》。1998年牛占文教授在中國發(fā)表首篇介紹TRIZ的論文以來，TRIZ在很多研究領域都受到關注。TRIZ被大學和相關政府部門列為國家創(chuàng)新工程得到財政支持，國家及省市級的一些基金委員會特別把TRIZ確定為資助項目。黑龍江背靠俄羅斯，接觸TRIZ以及對TRIZ在中國的發(fā)展起到了非常重要的作用，到2019年已連續(xù)舉辦了第七屆中國TRIZ杯大學生創(chuàng)新方法大賽。并且成果非常顯著‘TRIZ在中國在我國學術界，少數研究專利的科技工作者和學者在20世紀80年代中期就已經初步接觸TRIZ，并對其做了一定的資料翻譯和技術跟蹤。在20世紀90年代中后期，國內部分高校開始研究和跟蹤TRIZ，在一定范圍內開展了持續(xù)的研究和應用工作。進入21世紀，TRIZ開始從學術界走向企業(yè)界。如今，作為一個比較實用的創(chuàng)新方法學，TRIZ在我國已經逐步得到企業(yè)界和科技界的青睞，也得到國家領導人的高度重視。自2007年開始，國家科學技術部和地方政府科技廳陸續(xù)展開了對TRIZ的大范圍的推廣與普及活動。2008年，國家科技部、發(fā)展改革委、教育部、中國科協(xié)聯(lián)合發(fā)布了《關于加強創(chuàng)新方法工作的若干意見》，明確了創(chuàng)新方法工作的指導思想、工作思路、重點任務及其保障措施等。華為公司已引入TRIZ專家對科研人員進行培訓和引導，成果顯著1.3經典TRIZ理論阿奇舒勒從不同角度，利用不同方法對專利進行分析，總結出了多種規(guī)律。如果按照抽象程度由高到低進行劃分，可以將經典TRIZ中的這些規(guī)律表示為一個金字塔結構。1.經典TRIZ的理論體系結構隨著TRIZ的不斷發(fā)展和完善，TRIZ不僅增加了很多新發(fā)現的規(guī)律和方法，還從其他學科和領域中引入了很多新的內容，從而極大地富和完善了TRIZ的理論體系。1.經典TRIZ的理論體系結構從上圖中可以看出：（1）TRIZ的理論基礎是自然科學、系統(tǒng)科學和思維科學。（2）TRIZ的哲學范疇是辯證法和認識論。（3）TRIZ來源于對海量專利的分析和總結。（4）TRIZ的理論核心是技術系統(tǒng)進化法則。（5）TRIZ的基本概念——進化、理想度、系統(tǒng)、功能、矛盾和資源。（6）TRIZ的創(chuàng)新問題分析工具包括：創(chuàng)新思維技法、功能分析、組件分析、因果分析、物場分析和資源分析等。（7）TRIZ的創(chuàng)新問題求解工具包括：發(fā)明原理、分離方法、科學效應庫、標準解系統(tǒng)和創(chuàng)新思維技法。（8）TRIZ的創(chuàng)新問題通用求解算法是發(fā)明問題求解算法（ARIZ）。2.經典TRIZ的工具問題模型工具解決方案模型技術矛盾矛盾矩陣40個發(fā)明原理物理矛盾分離原理40個發(fā)明原理物-場模型76個標準解標準解的物-場模型功能化（Howto）模型效應庫具體的效應讓創(chuàng)新掌握在您的手中第2章工程系統(tǒng)進化趨勢2.1經典TRIZ進化法則2.2現代TRIZ工程系統(tǒng)進貨趨勢2.3動態(tài)進化趨勢2.1經典TRIZ進化法則阿奇舒勒通過對大量的發(fā)明專利的分析，發(fā)現產品的進化規(guī)律滿足一條S形的曲線。S曲線描述了一個技術系統(tǒng)的完整生命周期，橫軸代表時間；縱軸代表技術系統(tǒng)的某個重要的性能參數。2.1.1S曲線進化法則2.1.1S曲線進化法則

一個技術系統(tǒng)的進化一般經歷4個階段：1）嬰兒期2）成長期3）成熟期

4）衰退期2.1.1S曲線進化法則例：汽車的發(fā)明和使用；從最初的嬰兒期（即最初的蒸汽機車）到成長期（即內燃機車）再到成熟期（現代型汽車）最后到衰退期。S曲線各階段的特點：1．技術系統(tǒng)的嬰兒期

這一階段技術系統(tǒng)所呈現的特征是：發(fā)展非常緩慢；產生的專利級別很高，但專利數量較少；所以經濟收益為負值。S曲線各階段的特點：2．技術系統(tǒng)的成長期

這一階段技術系統(tǒng)所呈現的特征是：性能得到急速提升，專利級別開始下降，但專利數量上升，經濟收益明顯上升。S曲線各階段的特點：3．技術系統(tǒng)的成熟期這一階段技術系統(tǒng)所呈現的特征是：仍會產生大量的專利，但專利級別會更低，此時需要警惕垃圾專利的大量產生，經濟收益巨大。S曲線各階段的特點：4．技術系統(tǒng)的衰退期這一階段技術系統(tǒng)所呈現的特征是：性能參數、專利等級、專利數量、經濟收益均呈現快速的下降趨勢。2.1.2八大進化法則1.完備性進化法則

完備性進化法則是指一個完整的技術系統(tǒng)應包含動力裝置、傳動裝置、執(zhí)行裝置及控制裝置等四部分。2.1.2八大進化法則1.完備性進化法則電動機——動力裝置：波輪——執(zhí)行裝置帶傳動和減速器（齒輪傳動）——傳動裝置控制面板——控制裝置。自動洗衣機的組成2.1.2八大進化法則2.提高理想度法則

提高理想度法則是指任何技術系統(tǒng)，在其生命周期之中，是沿著提高其理想度向最理想系統(tǒng)的方向進化的，提高理想度法則代表著所有技術系統(tǒng)進化法則的最終方向。

簡單說，就是“功能俱全，結構消失”的系統(tǒng)為最理想的技術系統(tǒng)。2.1.2八大進化法則3.

子系統(tǒng)不均衡進化法則

子系統(tǒng)不均衡進化法則是指組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)發(fā)展不均衡，系統(tǒng)越復雜，不均衡的程度越高。例：音樂手機，不均衡發(fā)展其音樂播放功能。木桶原理2.1.2八大進化法則4.動態(tài)性和可控性進化法則——組成技術系統(tǒng)的結構更加柔性化、可移動性和可控性增加的方向發(fā)展，以適應變化的性能要求、變化的環(huán)境條件、及功能的多樣性。

圖2-8雨傘進化（可折疊）

圖2-9自行車的進化（可折疊）2.1.2八大進化法則5.子系統(tǒng)協(xié)調性進化法則——指組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)發(fā)展向著其子系統(tǒng)各參數協(xié)調、系統(tǒng)參數與超系統(tǒng)各參數協(xié)調的方向發(fā)展。包括形狀協(xié)調、頻率協(xié)調、材料協(xié)調等。

電腦主機，散熱風扇和主機功率相協(xié)調；新能源汽車使用輕質材料。2.1.2八大進化法則6.增加集成度再進行簡化的法則——增加集成度再進行簡化的法則是指技術系統(tǒng)由單系統(tǒng)向雙系統(tǒng)及多系統(tǒng)進化，技術系統(tǒng)發(fā)展到極限時，實現某項功能的子系統(tǒng)會從系統(tǒng)中剝離，轉移到超系統(tǒng)中，作為超系統(tǒng)的一部分。

例：手機移動電源，將手機電池單獨做成移動電源供手機使用。2.1.2八大進化法則7.向微觀級和增加場應用的進化法則——向微觀級和增加場應用的進化法則是指系統(tǒng)沿著減小其元件尺寸的方向發(fā)展，從最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸進化，同時能夠更好的實現相同的功能。

例：體積大的集成電器集中成小小的電子芯片；從最初的大型計算機（數噸）到現代計算機（微機、手提電腦）。2.1.2八大進化法則8.能量傳遞法則——能量傳遞法則是指能量必需能從能量源流向技術系統(tǒng)的所有元件，是技術系統(tǒng)實現功能的必要條件，技術系統(tǒng)向著減少能量流經系統(tǒng)的路徑長度的方向發(fā)展。

例：車載電話代替手持電話；用手搖絞肉機代替菜刀剁肉餡；用刀片旋轉運動代替刀的垂直運動。2.2現代TRIZ工程系統(tǒng)進化趨勢S曲線進化趨勢增加理想度趨勢向超系統(tǒng)轉化趨勢增加協(xié)調性趨勢增加系統(tǒng)完備性趨勢增加剪裁度趨勢流增強趨勢減少人工介入趨勢增加可控性趨勢部件的不均衡發(fā)展趨勢增加動態(tài)性趨勢2.2.1S曲線進化趨勢——S曲線進化趨勢處于整個進化趨熱的最上端，也就是說任何工程系統(tǒng)都遵守S曲線進化趨勢。與經典TRIZ理論不同的是，對于S曲線的研究，現代TRIZ理論中的進化趨勢更加詳細、清晰和實用。

2.2.2增加理想度趨勢——增加理想度趨勢是S曲線進化趨勢的子趨勢?，F代TRIZ理念的理想度用V＝（總功能）/（總成本）來衡量

2.2.3向超系統(tǒng)轉化趨勢——隨著工程系統(tǒng)進化，系統(tǒng)將逐漸消除冗余的資源，逐漸與超系統(tǒng)的組件集成。

“桌子+椅子的進化2.2.4增加系統(tǒng)完備性趨勢——工程系統(tǒng)在發(fā)展過程中，將逐漸包含執(zhí)行功能、傳動功能、能源功能和控制功能等四大功能。

縫紉設備的發(fā)展2.2.5增加協(xié)調性趨勢——指系統(tǒng)在進化過程中，其組件沿著與其他組件和超系統(tǒng)更協(xié)調的方向發(fā)展。

包括形狀的協(xié)調、韻律的協(xié)調、材料的協(xié)調和動作的協(xié)調四個子趨勢。協(xié)調參數的選擇可提前設計或在操作中控制。2.2.6增加剪裁度趨勢——隨著工程系統(tǒng)的發(fā)展，系統(tǒng)元素（組件或子系統(tǒng)）逐漸被剪裁，而不影響系統(tǒng)的功能，甚至還有所改善。

剪裁筆帽2.2.7流增強進化趨勢能量流動到系統(tǒng)中的所有元素是工程系統(tǒng)實現功能的必要條件。隨著工程系統(tǒng)的發(fā)展，能量流的流動路徑向縮短的方向進化，以減少能量損失；能量流的形式向統(tǒng)一化的方向進化，以減少能量轉換損失；能量流的形式逐漸優(yōu)化，以增強可控性。

2.2.8減少人工介入進化趨勢——減少人工介入進化趨勢是指系統(tǒng)在發(fā)展過程中，由人力執(zhí)行的系統(tǒng)功能數量減少。在工和工程系統(tǒng)出現前，人工執(zhí)行全部各種功能。

滅火系統(tǒng)的進化2.2.9增加可控性進化趨勢——可控性進化趨勢指的是系統(tǒng)向著增加控制程度的方向進化的趨勢。

交通系統(tǒng)自動控制的進化2.2.10部件的不均衡進化趨勢由于材料成本、技術水平等因素的影響，各部件之間的發(fā)展并不是均衡的。這種不均衡往往會引起物理與技術之間的矛盾，而消除這種矛盾恰恰是系統(tǒng)發(fā)明創(chuàng)新的任務所在。部件的不均衡進化趨勢分析類似于水桶原理分析，即一個系統(tǒng)的短板往往是進化得最落后的部件，找出短板部件，就可以實現技術系統(tǒng)的改進目標。

2.2.11動態(tài)性進化趨勢——動態(tài)性進化趨勢是指在進化過程中，系統(tǒng)及其部件變得更“動態(tài)”。

激光尺的進化2.3動態(tài)進化趨勢2.3.1經典TRIZ動態(tài)化法則——經典TRIZ理論中的動態(tài)化進化法則是指工程系統(tǒng)的物質組件獲得了越來越多的自由度，先后可能呈現出不同的狀態(tài)。

2.3.1經典TRIZ動態(tài)化法則

（a）剛體（b）多個鉸鏈（c）柔性體（d）液體/氣體（e）場鍵盤的進化軌跡2.3.2現代TRIZ理論動態(tài)化法則1.設計的動態(tài)化設計的動態(tài)化趨勢包括物質的動態(tài)化和場的動態(tài)化兩個子趨勢。

圖2－20場動態(tài)化2.3.2現代TRIZ理論動態(tài)化法則1.設計的動態(tài)化如下圖照明燈的進化，脈沖燈（如警車燈）即經歷了如下場的動態(tài)化進化：恒定的光場（裸燈泡）—梯度上不均勻的光場（帶有燈罩的燈）—時間上可以變化的光場（帶調光器的燈）—脈沖式光場（脈沖燈）。

照明燈的進化2.3.2現代TRIZ理論動態(tài)化法則2.分割的動態(tài)化——是指隨著工程系統(tǒng)的進化，組件被分割的程度越來越深。

隨著工程系統(tǒng)的進化，其組件可能出現以下狀態(tài)：單體：即工程系統(tǒng)的組件由一個剛體組成。板狀多體系統(tǒng)：即工程系統(tǒng)的組件由剛體變成諸多板狀物質組成的系統(tǒng)。毛須狀系統(tǒng)：即工程系統(tǒng)的組件由一組很細的絲組成。可移動的針或者球組成的系統(tǒng)：即組成工程系統(tǒng)的細絲或者很小的球可以移動。海棉、多孔系統(tǒng)：即工程系統(tǒng)的組件內部或者表面有眾多的孔道。

2.3.2現代TRIZ理論動態(tài)化法則2.分割的動態(tài)化

單體

——板狀多體系——毛須狀系統(tǒng)——可移動的針或球組成——海綿、多孔結構散熱器的進化2.3.2現代TRIZ理論動態(tài)化法則3.功能的動態(tài)化——指工程系統(tǒng)的功能由單一功能向多功能方向進化。如：手機，從單一的語音通話功能進化到通話、短信、上網、拍照、錄像等多種功能；打印機，從單一的打印機功能進化到打印、復印、傳真、掃描等多種功能。

小結（1）經典TRIZ進化法則：S曲線、八大進化法則。（2）現代TRIZ工程系統(tǒng)進化趨勢：與經典TRIZ的進化法則相比，代TRIZ理論中的工程系統(tǒng)更加具體，深層次地提示了工程系統(tǒng)進貨的本質與驅動力。（3）以動態(tài)化進化趨勢為例，對比了經典TRIZ理論中的動態(tài)進化法則和現代TRIZ理論中的進化趨勢。（4）要開發(fā)新產品，就要首先了解該產品未來的市場、發(fā)展趨勢和發(fā)展方向，要做到有目的地開發(fā)，避開開發(fā)過程中的盲目性，能夠為尚未有明晰發(fā)展前景的技術提供史無前例的預測視角，從而降低風險，提前布局，領先對手。

第3章功能分析3.1功能分析3.2功能分析流程3.3功能分析實例3.1功能分析現代TRIZ理論體系分為問題識別、問題解決和概念驗證三大模塊，而功能分析是問題識別的重要一環(huán)。功能分析是一種分析問題的工具，也是因果分析、裁剪、功能導向搜索等工具的基礎。功能分析的目的，是通過分析產品的功能找到技術系統(tǒng)中功能的缺點或存在問題的組件。功能分析是從功能角度而不是從技術角度來分析系統(tǒng)。它將抽象的技術系統(tǒng)轉化為具體的圖表，通過理清系統(tǒng)中各組件之間或與外部環(huán)境的相互關系，減化系統(tǒng)結構，凸顯產品特征，從而進行合理的創(chuàng)新設計。1．技術系統(tǒng)技術系統(tǒng)又稱工程系統(tǒng)，指正在發(fā)生問題的當前系統(tǒng)，由組件組成，通過組件之間的相互作用實現一定的功能。技術系統(tǒng)中要求至少含有一個組件。2．子系統(tǒng)子系統(tǒng)是構成技術系統(tǒng)的低一層級的系統(tǒng)，可從微觀上來思考構成技術系統(tǒng)的內部組件。3.1.1功能分析相關的概念3．超系統(tǒng)超系統(tǒng)是技術系統(tǒng)之外的高層級系統(tǒng)。亦即指從宏觀上思考系統(tǒng)使用的環(huán)境（或資源）。

子系統(tǒng)技術系統(tǒng)超系統(tǒng)超系統(tǒng)不能刪除或重新設計。超系統(tǒng)可能使工程系統(tǒng)出現問題。超系統(tǒng)可以作為工程系統(tǒng)的資源，也可以作為解決問題的工具。超系統(tǒng)應該對系統(tǒng)有影響時才列入。超系統(tǒng)具有以下特點4．組件組件是技術系統(tǒng)的組成部分，它執(zhí)行一定的功能。組件至少有一個元件組成；組件也可以是一個包含有多個元件組成的子系統(tǒng)。系統(tǒng)層級的劃分沒有明確的界定，要根據具體的功能分析目標和限制來選擇合適的層級。無論是系統(tǒng)、子系統(tǒng)或者超系統(tǒng)，從廣義來說，它們都是指“某種物質”或“某種實體”。超系統(tǒng)經常從宏觀上思考技術系統(tǒng)所在的外部環(huán)境及提供實現技術系統(tǒng)的各種資源。5．功能功能的概念最早是由美國通用電氣的工程師邁爾斯在19世紀40年代提出的，他認為功能就是“起作用的特性”。功能體現的是產品具有某種具體效用并滿足顧客的某種需求，所以顧客之所以購買產品，追求的是產品的功能價值。研究產品的功能，是技術開發(fā)的首要任務。功能是產品存在的目的，產品是功能實現所需的載體。一個功能如果存在，必須滿足以下三個條件1．功能的載體和功能的對象都是組件,即物質或場。2．功能的載體與功能的對象之間必須有相互作用、相互接觸。3．至少有一個功能對象的參數被這個相互作用改變或者保持技術系統(tǒng)的層級關系生產階段－設備、原料、生產場地等等。使用階段－功能對象（產品）、消費者、能量源、與對象相互作用的其它系統(tǒng)。儲存和運輸階段－交通手段、包裝、倉庫、儲存手段等等。與技術系統(tǒng)作用的外界環(huán)境－空氣、水、灰塵、熱場、重力場等等。典型的超系統(tǒng)組件練習：眼鏡系統(tǒng)的級別功能是系統(tǒng)滿足使用者需求（現實需求和潛在需求）的任何屬性。3.1.2功能的描述功能描述的表達盡量抽象，避免使用專業(yè)術語。功能描述得越抽象，引發(fā)的構想就越豐富。功能的描述通常用“動詞+名詞”來完成。這兩個詞要能描述出產品的某種性能或效用。動詞部分描述實現功能的方法和手段，名詞部分則描述該功能的屬性。如：傳遞能量、分離枝葉、調節(jié)電能、儲存食物、保持水溫、產生轉矩、顯示時間、利用杠桿。如果“動詞+名詞”的形式不足以表達清楚功能,此時可適當地增加一個形容詞來修飾名詞。例如收音機的功能描述：提供信息，這樣的描述并不能明確表明其功能，即可增加一個形容詞，將其功能描述為提供廣播信息。功能的載體必須是物質，且必須與功能分離；功能受體必須是物質，不能是物質的參數。功能受體至少要有一個參數受到影響，比如傳輸電流是電荷位置改變；去除牙垢是牙垢空間位置改變；控制房間溫度是房間溫度發(fā)生改變；折射光線是光線長度發(fā)生改變；擠壓氣體是氣體密度（體積）發(fā)生改變；輸送液體是液體位置發(fā)生改變。

功能描述時禁止使用“不”來代替具有否定意義的動詞，比如橡膠不能傳導電流是不正確的，應該表達成橡膠阻礙電流傳導。頭盔不讓子彈擊穿也是錯的，正確的說法是頭盔阻擋子彈擊穿。功能的圖形化描述

為了更方便進行功能分析，除了可用文字的方式進行功能定義外，還常常用圖形的方式來形象地描述功能，即功能的圖形化描述方法。

功能的圖形化描述常用箭頭和矩形框來表示(動賓結構)，其中：箭頭代表動詞（動作）矩形框代表名詞（組件）

功能的圖形化描述是將功能載體和功能受體相分離，也即將組件與其功能相分離，從而更好地反映功能的本質。常用來描述功能的動詞有吸收、分解、加熱、阻止、聚集、沉淀、支撐、加工、裝配、破壞、告知、保護、彎曲、檢測、連接、移除、拆解、干燥、定位、旋轉、相變、嵌插、混合、分離、清潔、浸蝕、移動、振動、凝結、蒸發(fā)、定向、固定、冷卻、析取、擦亮、傳遞、腐蝕、煮沸、防護、轉動 1．按功能的主次順序分類（1）主要功能

主要功能是用戶要求的必需功能，是系統(tǒng)設計的基礎功能，必須得到充分實現的功能。（2）次要功能

次要功能是為了更好地實現主要功能而添加上去的功能。次要功能是為實現主要功能服務的。

主要功能才是實現設計產品目的所必需的，而次要功能是非必需的，有時可有可無。3.1.3功能的分類2．按功能的性能分類（1）有用功能

作用并有利于對象，有利于系統(tǒng)預期設計目標實現功能。有用功能根據作用水平又分為充分功能、不足功能和過度功能三類。（2）有害功能

作用并有害于對象，不利于系統(tǒng)預期設計目標實現的功能，一般用波浪箭頭表示。（3）中性功能

作用于對象但對系統(tǒng)預期設計目標沒有影響的功能。例如：作為臺燈的白熾燈泡除了有用功能“發(fā)光”外，還有有害功能“發(fā)熱”。而在孵化箱中，同樣的燈泡“發(fā)熱”的功能是有用的，“發(fā)光”則是中性的。功能的分類及圖形化表示3．按有用功能的對象分類（1）基本功能

如果功能的對象是系統(tǒng)的目標,則這個功能是基本功能。（2）輔助功能

如果功能的對象是系統(tǒng)中的其他組件,則我們稱這個功能是輔助功能。功能按對象分類3.2功能分析流程

功能分析的過程分為三個步，即組件拆分、相互作用分析和功能模型建立。01組件拆分是指將系統(tǒng)和超系統(tǒng)的組件加以區(qū)分，并分類依次列出來。02相互作用分析是辨別組件兩兩之間的相互作用，為后續(xù)的功能模型建立打下基礎。03功能模型建立是指識別組件之間的具體功能,并根據它們執(zhí)行功能的性能加以評估，最后形成功能模型圖。組件拆分時，要選擇合理的分析層級。比如，我們的研究對象是電腦主機箱時，那么分析到的組件層級可能是硬盤、光驅、電源、主板、內存條等。而如果研究等對象是主板，則分析到的組件層級可能是南橋、北橋、I/O插槽等。如再往下層級分析，可能涉及到的對象就是電阻、電容、電感、運放芯片等具體的電子元器件。選擇的層級越高，可能會忽略某些細節(jié)，導致找不到問題的根源，但如果選擇的層級過低，又將會出現很多過細的組件，導致系統(tǒng)分析復雜化。所以，選擇合理的層級來拆分組件顯得尤為關鍵。3.2.1組件拆分組件拆分注意事項盡量在同一層級上選擇的組件,不要混雜01如果有多個相同的組件,可以將它們看作一個組件02如果發(fā)現在一個組件需要更加詳細的分析,則可將這個組件列到低一層級進行組件的重新拆分03超系統(tǒng)組件是指超系統(tǒng)中的組件,它不是被研究技術系統(tǒng)的一部分,卻與技術系統(tǒng)相互影響04在進行功能分析時,拆分出來的組件數量控制在10個以內,否則將給功能分析帶來極大的困難。05技術系統(tǒng)組件超系統(tǒng)組件電腦主機硬盤主板內存顯卡電源機箱……空氣人電力網絡……【例】電腦主機的組件分析

組件拆分完成后，需要對組件之間或與超系統(tǒng)組件之間進行兩兩辨別并判斷是否存在相互作用。相互作用不僅僅指組件間相互接觸，它應該被理解成一個組件對另一個組件有著某種作用或者功能。

因此，即使沒有相互直接接觸，但通過某種作用場，比如磁場、電場、聲場、光場等，使組件間產生某種效應或者影響，也算是組件之間有相互作用。3.2.2相互作用分析組件相互作用矩陣表組件組件a組件b組件c……組件a

組件b

組件c

……

分析過程中，如果兩個組件之間存在相互作用，則在矩陣表中用“+”標記。如果沒有相互作用，則以“-”表示。依次逐個分析組件兩兩之間的相互作用情況，直至矩陣表的所有項均被填滿，同一組件間的矩陣單元格無需填寫，用斜線劃除。

分析過程中，如果發(fā)現某個組件與其它任何組件都沒有相互作用。此時需要認真復核，確實存在此情況的，則說明該組件在當前技術系統(tǒng)中不存在功能，那么可以將該組件直接裁剪掉，不再參與下一步分析。組件組件a組件b組件c……組件a

+-+組件b+

+-組件c-+

+……+-+

兩兩組件分析3.2.3功能模型建立1．組件功能模型列表

功能模型是功能分析的輸出。通過組件拆分、組件相互作用分析，可列出技術系統(tǒng)組件功能模型列表。

表中根據不同組件列出功能、功能等級、性能水平三項指標。

功能等級分為基本功能、輔助功能和有害功能三項。

性能水平則分充分功能、不足功能和過量功能三項。技術系統(tǒng)組件功能模型列表功能功能等級(分類)性能水平組件a動詞-對象1基本功能/輔助功能/有害功能充分/不足/過量動詞-對象2基本功能/輔助功能充分/不足/過量組件b動詞-對象3基本功能/輔助功能充分/不足/過量動詞-對象4基本功能/輔助功能充分/不足/過量2．功能模型的圖形化表達

系統(tǒng)組件用直角矩形框表示，超系統(tǒng)組件用六角邊框表示，系統(tǒng)作用對象用圓角矩形表示，上圖所示的功能模型中，組件2對組件3的功能是不足的功能，組件4對組件3的功能為有害功能，而組件4對組件2的功能是過度功能。此功能模型中暫時省略了組件間的相互作用。3.3功能分析實例練習：

對瓶裝可樂飲料進行功能分析，并建立瓶裝可樂的功能模型。要進行組件拆分之前,首先要根據項目限制劃分出系統(tǒng)和超系統(tǒng),然后才能列出系統(tǒng)組件和超系統(tǒng)組件。3.3.1拆分組件技術系統(tǒng)系統(tǒng)組件超系統(tǒng)組件瓶裝可樂飲料瓶子瓶蓋標簽可樂人桌子空氣3.3.2分析相互作用組件瓶子瓶蓋標簽可樂人桌子空氣瓶子

++++++瓶蓋+

-++-+標簽+-

-+--可樂++-

+--人++++

-+桌子+----

-空氣++--+-

瓶裝可樂飲料系統(tǒng)組件相互作用矩陣表1．功能模型列表

對相互作用矩陣表中的每個組件所對應標有“+”的單元，一一分析兩者的功能，得到功能模型列表。其中，瓶子對其他的組件有多種功能，如支撐瓶蓋、容納可樂、支撐標簽、阻擋空氣等。3.3.3建立功能模型功能功能等級性能水平瓶子支撐瓶蓋輔助功能充分容納可樂基本功能充分支撐標簽輔助功能充分阻擋空氣基本功能充分瓶蓋密封可樂基本功能充分阻擋空氣基本功能充分標簽通知人輔助功能充分人支撐瓶子輔助功能充分喝飲料輔助功能充分開啟瓶蓋輔助功能充分桌子支撐瓶子輔助功能充分瓶裝可樂技術系統(tǒng)組件功能模型列表2．功能模型圖形化表示

通過功能模型的圖形化，可以一目了然地看到每一個功能，特別是問題功能。本技術系統(tǒng)中沒有發(fā)現有害功能、不足或過度功能。小結01功能分析是現代TRIZ理論體系中進行問題識別的重要一環(huán)，是分析問題的基礎性工具，也是改善系統(tǒng)實現創(chuàng)新過程中非常重要的步驟。03掌握功能分析方法，為后續(xù)因果分析、裁剪、功能導向搜索等工具的使用做好鋪墊。02功能分析要按組件拆分、相互作用分析、功能模型建立的三步流程對系統(tǒng)進行分析，找出系統(tǒng)的有害的，不足的和過度的功能，以便找出系統(tǒng)的問題所在，進而把存在的問題徹底消除掉。第4章因果分析4.15WHY分析法4.2因果鏈分析法4.3魚骨圖分析法簡介4.15WHY分析法來源：豐田的五個why一個生產線的機器經常停轉，修過多次仍不見好轉問：“為什么機器停了?”答：“因為超過了負荷，保險絲就斷了?！眴枺骸盀槭裁闯摵赡?”答：“因為軸承的潤滑不夠。”問：“為什么潤滑不夠?”答：“因為潤滑泵吸不上油來。”問：“為什么吸不上油來?”答：“因為油泵軸磨損、松動了?！眴枺骸盀槭裁茨p了呢?”答：“因為沒有安裝過濾器，混進了鐵屑等雜質。”解決辦法：在油泵軸上安裝過濾器。4.1.15WHY分析法的由來1．5WHY分析法——打破砂鍋問到底對一個問題連續(xù)以5個“為什么”來自問，以追究其根本原因。雖為5個為什么，但使用時不限定只做“5次為什么的探討”。2．關鍵點從結果著手，沿著因果關系鏈條，順藤摸瓜，直至找出原有問題的根本原因。4.1.2什么是5WHY分析法準備工作的目的是為了理清問題,掌握現狀。1．問題的整理、細分4.1.3開始5WHY前的準備制品上粘著了異物。問題鐵異物鋁異物木屑異物絲線2mm左右切屑卷狀切屑粉末獨立的問題2．問題的發(fā)現場所≠問題的發(fā)生場所切屑發(fā)現2mm切屑2mm切屑2mm切屑洗凈工序2mm切屑鏜孔工序無2mm切屑無2mm切屑組裝線加工線工序流切屑發(fā)生3．問題發(fā)生狀況的掌握可以采用5W1H方法，5W+1H（1）對象（What）—什么事情（2）場所（Where）—什么地點（3）時間和程序（When）—什么時候（4）人員（Who）—責任人（5）為什么（Why）—原因（6）方式（How）—如何（1）設備;（2）材料;（3）方法;（4）人員5．相關事物，系統(tǒng)的構造和功能要對相關事物，系統(tǒng)的構造和功能進行了解。4．關注不同點1.說明問題并描述相關信息。2.問“為什么”直到找出根本原因。3.制定對策并執(zhí)行4.執(zhí)行后，驗證有效性。4.1.45WHY分析法的步驟據說美國華盛頓廣場有名的杰弗遜紀念大廈，因年深日久，墻面出現裂紋。為能保護好這幢大廈，有關專家進行了專門研討。分析案例一開始認為是酸雨，后面發(fā)現對墻體侵蝕最直接的原因，是每天沖洗墻壁所含的清潔劑對建筑物有酸蝕作用。問題一：為什么每天要沖洗墻壁呢？

問題二：為什么會有那么多鳥糞呢？

問題三：為什么會有那么多燕子呢？

問題四：為什么會有那么多蜘蛛呢？

問題五：為什么有這么多飛蟲？

問題六：為什么飛蟲在這里繁殖特別快？

問題七：為什么這里的環(huán)境最適宜飛蟲繁殖？

答案一：是因為墻壁上每天都有大量的鳥糞。答案二：因為大廈周圍聚集了很多燕子。答案三：因為墻上有很多燕子愛吃的蜘蛛。答案四：因為大廈四周有蜘蛛喜歡吃的飛蟲。答案五：因為大廈四周有蜘蛛喜歡吃的飛蟲。答案六：因為這里的環(huán)境最適宜飛蟲繁殖。答案七：因為開著的窗陽光充足，大量飛蟲在此超常繁殖……

由此發(fā)現解決方案很簡單，只要關上整幢大廈的窗簾。此前專家們設計的一套套復雜而又詳盡的維護方案也就成了一紙空文。遇到重重迷霧的時候，你真能關上你的窗簾嗎？4.2因果鏈分析法是指出事件發(fā)生的原因和導致的結果的分析方法。是全面識別工程系統(tǒng)缺點的分析工具?？赏诰螂[藏于初始缺點背后的各種缺點。因果鏈分析方法源于5WHY分析法，可以說是5WHY分析法的一個延伸和擴展因果鏈分析是通過分析造成問題出現的原因,并對原因進行層層分析并構建因果鏈條。4.2.1什么是因果鏈分析轉換問題，現代TRIZ的一個重要特點！4.2.1因果鏈分析中幾個關鍵的術語缺點的種類1．初始缺點2．中間缺點3．末端缺點

采用圖形化表達后，因果鏈起始于初始缺點，終結于被發(fā)現的末端缺點，在初始缺點和末端缺點之間是中間缺點。缺點4．關鍵缺點1．初始缺點初始缺點是由項目的目標決定的，一般來說是項目目標的反面．項目目標：降低成本初始缺點：成本過高項目目標：提高效率初始缺點：效率太低2．中間缺點中間缺點指處于初始缺點和末端缺點之間的缺點，它是上一層級缺點的原因，又是下一層級缺點造成的結果。2．中間缺點注意事項：（1）明確上下層級的邏輯關系。注意尋找直接缺點（物理上直接接觸的缺點），非間接缺點；要層層分析，避免跳躍。如：在端高溫水杯時，手被水杯燙傷，但我們不能直接將手被燙傷的原因確定為是由于水的溫度較高造成。手被燙傷-手表面的溫度高-手與水杯接觸和杯子表面溫度高-水杯導熱性高和水的溫度高2．中間缺點注意事項：（2）明確同一層級的相互關系，合理使用運算符And/Or。2．中間缺點尋找方法：1）在功能分析、成本分析和流分析中發(fā)現的缺點列表中查找2）運用科學公式查找如摩擦力：Ff=μFN3）咨詢領域專家4）查找文獻2．中間缺點在端高溫水杯時，手被水杯燙傷，請試分析其因果鏈。3．末端缺點理論上，因果鏈分析是無窮盡的，但實際上，需要一個終點——末端缺點（最底層的缺點）確定方法：1）達到物理、化學、生物或幾何等領域的極限時。2）達到自然現象時。3）達到法規(guī)、國家或行業(yè)標準等限制時。4）不能繼續(xù)找到下一層原因時。5）達到成本的極限或者人的本性時。6）根據項目的具體情況，繼續(xù)深挖下去就會變得與本項目無關時。4．關鍵缺點

因果鏈分析后得到的初始缺點，中間缺點以及末端缺點很多，但并不是每一個缺點都是可以解決的。那些經過精心挑選需要進一步解決的缺點就是關鍵缺點。5．關鍵問題

從因果鏈中挑選出關鍵缺點，需要解決關鍵缺點所對應的問題就是關鍵問題。

比如我們遇到一個關鍵缺點是“道路交會過多”，那么相應的關鍵問題就是“如何讓道路減少交會。”4.2.3關鍵缺點的解決1.關鍵缺點的選擇2.顯而易見的解決方案3.矛盾的挖掘4.2.4因果鏈分析的步驟（1）列出目標問題，或者根據項目的實際情況列出需要解決的初始缺點。（2）根據尋找中間缺點的規(guī)則，對每一個缺點逐級列出造成本層缺點所有的直接原因。（3）將同一層級的缺點用And或Or運算符連接起來。（4）重復第（2）、（3）步，繼續(xù)查找造成本層缺點的下一層直接原因，直到末端缺點。（5）檢查前面分析問題的工具所尋找出來的缺點是否全部包含在因果鏈中。（6）根據項目的實際情況確定關鍵缺點（7）將關鍵缺點轉化為關鍵問題，然后尋找可能的解決方案。（8）從各個關鍵問題出發(fā)挖掘可能存在的矛盾。4.2.5因果鏈分析案例1：變濕軟的PIZZA問題描述：PIZZA店烤熟的PIZZA在外賣運送過程中，容易變冷。為此，采用了密閉的盒子包裝，但是在送達消費者手中時，卻發(fā)現PIZZA已經變得濕軟，口感不佳。2.問題解決步驟（1）找到初始缺點

我們的目標是PIZZA在運送的過程中仍能保持松脆的口感，因此初始缺點是PIZZA在外賣運送的過程中變得濕軟，這也是我們需要解決的目標問題。（2）尋找中間缺點

現在，著手分析深層次的原因。變濕軟是由什么引起的？

第一層次，就寫1PIZZA上的水、2PIZZA自身的材料、3過長的時間。（3）確定相互關系PIZZA上的水、PIZZA自身的材料、過長的時間這三個條件必須同時滿足，缺一不可，因此是And關系。分析PIZZA變濕軟的第一層中間缺點（4）重復2～3步（5）檢查功能分析和流分析中的缺點是否被全部包括（6）根據項目實際情況選擇關鍵缺點①“3過長的時間”和“1.1.3過長的時間”；②“1.1.2.1.1低溫的盒子”；③“1.1.2.2.2密閉的盒子”；④“1.1.2.3.2不吸水的盒子”；⑤“1.1.2.1.1隔熱差的盒子”⑥“1.1.2.2.1.1高溫的PIZZA”；（7）將關鍵缺點轉化為關鍵問題，并尋找可能的解決方案？？？（請同學們開動腦筋）（8）從各個缺點出發(fā)挖掘可能存在的矛盾同學們來繼續(xù)找一下矛盾序號關鍵缺點關鍵問題可能的解決方案矛盾描述1過長的時間把烤熟的Pizza運送到顧客手中需要花費時間，如何縮短這一時間？①采用更快捷的交通工具，如無人機；②采用外賣運送車，一邊烤制Pizza一邊運送，送到顧客手中是剛出爐的Pizza無2低溫的盒子如何提高盒子的溫度？將盒子適當加熱，再裝入Pizza，并在運輸過程中保持盒子的溫度，如放入保溫箱無3密閉的盒子如何做成非封閉的盒子？設計成側面或上部有孔洞的盒子無4不吸水的盒子如何讓盒子吸水？①放置食品專用的干燥劑；②在盒蓋處放置吸水材料；③或者直接采用吸水材料制作盒蓋和盒身有矛盾：在盒蓋處放置吸水材料，或者直接采用吸水材料制作盒蓋和盒身這些解決方案可以解決盒子不吸水的問題，但是會增加成本5隔熱差的盒子如何讓盒子隔熱性能好？采用隔熱性能好的材料制作盒子有矛盾：采用隔熱性能好的材料制作盒子，可以提高盒子的隔熱性，但是又會增加成本6高溫的Pizza如何讓Pizza冷卻？根據每天大致的外賣訂單量，提前制作部分Pizza，冷卻后再裝入盒子運送，或者采用速凍的方式讓Pizza快速冷卻有矛盾：Pizza運送過程中，希望它是冷的，但是到達顧客手中的時候，又希望它是熱的4.2.6因果鏈分析案例2：杏鮑菇生產成本高問題描述：（1）問題背景

接種是杏鮑菇等食用菌生產中的一個關鍵環(huán)節(jié)，但該環(huán)節(jié)容易遭受雜菌污染，影響食用菌的接種率和產量。

在杏鮑菇工廠化生產過程中出現的空氣凈化不徹底，接種速度慢等問題，造成了菌包接種污染率高，生產成本大。在通過采用液體菌種取代固體菌種接種后，問題有所改善，但仍然不能達到預期的要求。（2）工作原理（3）存在問題

（4）限制條件2.問題解決步驟（1）列出初始缺點（2）尋找中間缺點（3）確定相互關系（4）重復（2）～（3）步。最終可以建立起因果鏈分析圖（5）檢查功能分析和流分析中的缺點是否被全部包括（6）根據項目實際情況確定關鍵缺點。（7）將關鍵缺點轉化為關鍵問題，并尋找可能的解決方案（8）從各個缺點出發(fā)挖掘可能存在的矛盾對于“空氣中存在雜菌”這個關鍵缺點”，可以采取的解決方案是在接種區(qū)域增加空氣凈化裝置，非接種區(qū)域保持原狀。（1）

對于“接種室不密閉”這個關鍵缺點，將接種區(qū)域密封真空，并加強消毒和凈化，保證密閉空間不含雜菌，非接種區(qū)域保持現有狀態(tài)。（2）解決方案挖掘矛盾

菌包與空氣接觸，因為菌包需要接種，但是菌包又不能與空氣接觸，因為空氣中含有雜菌，這就是一個矛盾。

接種過程中由于菌種自身特性，為保證菌種更好的在菌包中生長，要求接種速度較慢，但是為了防止菌包污染，需要接種速度要快，這也是一個矛盾。4.3魚骨圖分析法簡介魚骨圖是常用的查找原因的工具。它是由出現的問題出發(fā)，從人機料法環(huán)測，即操作人員、機器設備、物料、操作方法、操作環(huán)境，以及測量方法等6個維度去尋找原因。4.3.1魚骨圖分析法1.將所要解決的問題、特性、結果放在魚頭的位置。2.將6個方面的主骨頭畫好。3.不一定非要6個方面，只要能把問題的原因查找清楚就行。4.參與討論的人員就某一方面的原因進行討論，一次只討論一個方面。5.如有子分支，則可沿著這個分支繼續(xù)向下討論。6.對產生方案的重要性以及困難程度兩個維度出發(fā)進行評估。4.3.2魚骨圖構建的步驟魚骨圖的分析步驟3．摩擦力的應用魚頭在右，特性值通常以“為什么……”來寫。4.3.3魚骨圖三種類型及舉例1．原因型特點是比較簡單，分類比較明確，缺點則是有可能深度不夠，不具層次性。某醫(yī)院手術感染率增加魚骨分析圖3．摩擦力的應用魚頭在左，特性值通常以“如何提高/改善……”來寫4.3.3魚骨圖三種類型及舉例2．對策型通過案例增強護士對洗手重要性認知環(huán)境流程

管理增強護士手消毒意識接觸病人前后洗手執(zhí)行護理操作前后洗手護士長加強護士洗手管理、監(jiān)督提高護士慎獨精神，無人監(jiān)督時也能洗手加強護士洗手培、考核提高護士日常護理工作洗手依從性護士長加強對護士洗手培訓、考核保證科室有充足洗手資源如洗手池、洗手液、擦手紙、垃圾筐等護理部對護士洗手進行不定期抽查制訂有關洗手制度、流程護士提高護士日常護理工作洗手依從性魚骨圖3．摩擦力的應用各要素與特性值間不存在原因關系，而是結構構成團系。4.3.3魚骨圖三種類型及舉例3．整理問題型員工培訓整理型魚骨圖本章小結（1）本章主要介紹了5WHY分析法、因果鏈分析法、魚骨圖等三種因果分析方法。（2）5WHY分析法的由來，概念，開始前的準備，以及分析的步驟，并通過兩個案例展示5WHY分析法的應用。（3）因果鏈分析概念、缺點分類、關鍵缺點解決以及因果鏈分析的步驟，通過兩個案例詳細描述了建立因果鏈分析的完整過程。（4）針對魚骨圖分析法，簡單敘述了該方法的概念、分析步驟和三種常用的類型。第5章

剪

裁5.1什么是剪裁5.4功能的再分配5.2剪裁組件的選擇5.3剪裁規(guī)則5.5剪裁模型及剪裁問題5.6建立剪裁模型的步驟5.7剪裁案例5.8剪裁的重要作用5.1什么是剪裁定義：將一個或一個以上的組件去掉，而將其所執(zhí)行的有用功能利用系統(tǒng)或超系統(tǒng)中的剩余組件來替代的方法。組件A被裁剪理想組件（無成本/耗費）A對B的作用組件B組件A的功能保留組件A這里我們來舉一個例子系統(tǒng)組件功能分析下面我們可以看一下，如何用剩余的組件執(zhí)行杯把的功能，這里需要注意的是，要優(yōu)先選擇系統(tǒng)組件，當然也可以選擇超系統(tǒng)組件1選擇杯底2選擇杯身3利用超系統(tǒng)組件利用超系統(tǒng)組件通常不如改變系統(tǒng)組件。比如用手這個超系統(tǒng)，可能有解決方案是帶上手套；再比如桌子，可能的解決方案可能是底托。如下圖所示：5.2剪裁組件的選擇5.2裁剪組件的選擇利用TRIZ理論中的幾個問題識別工具，如功能分析、因果鏈分析等。可以有如下幾條建議（1）選擇那些剪裁后對系統(tǒng)改善最大或有多個缺點的組件。（成本也可作為缺點）（2）剪裁掉具有較低價值的組件。（3）剪裁的程度可以是激進的（主要構件被剪裁）或者漸進式（對工程系統(tǒng)做較小改變的限制）（4）如果無法對被剪裁組件的功能再分配，則不能剪裁5.3剪裁規(guī)則5.3剪裁規(guī)則什么樣的組件最終可以被剪裁掉呢？有三條規(guī)則：規(guī)則A：如果有用功能的對象被去掉了，那么功能載體也是可以被剪裁掉的。舉例：梳子、電風扇5.3剪裁規(guī)則規(guī)則B：如果有用功能的對象自己可以執(zhí)行這個有用功能，那么功能的載體是可以被剪裁掉的。舉例：割草機、自潤滑軸承5.3剪裁規(guī)則規(guī)則C：如果能從系統(tǒng)或者超系統(tǒng)中找到另外一個組件執(zhí)行功能，那么功能載體可以剪裁掉。舉例：杯把、汽車暖風系統(tǒng)、自行車總結：A是最激進的，C是最常用的。5.4功能的再分配5.4功能的再分配運用規(guī)則B和規(guī)則C時，如何實現功能的再分配？新功能的載體應該具備什么樣的特征呢？當新載體具備下面4個條件之一時，可以將其確定為新的功能載體。條件1一個組件已經對功能的對象執(zhí)行了相似的功能條件2一個組件對另外的一個對象執(zhí)行了相似的功能條件3一個組件對功能的對象執(zhí)行了任意功能條件4一個組件擁有執(zhí)行功能A所需要的一系列資源5.5剪裁模型及剪裁問題5.5剪裁模型及剪裁問題剪裁模型是指實施了剪裁之后的功能模型，即工程系統(tǒng)中的某個組件被去掉了，剩余的這些部件所組成的模型就是剪裁模型，它包含了一系列的需要進一步去解決的問題。5.6建立剪裁模型的步驟5.6建立剪裁模型的步驟我們介紹了什么是剪裁，剪裁的規(guī)則，功能的再分配以及它產生的剪裁模型如何去解決，那么如何一步一步實施剪裁呢？5.6建立剪裁模型的步驟根據前面所學內容，畫出功能模型；利用剪裁指南選擇工程系統(tǒng)中需要剪裁的組件；選擇將被剪裁組件的第一個有用功能；4.選擇合適的剪裁規(guī)則；（剪裁規(guī)則ABC，對于基本功能，剪裁規(guī)則A不適用）5.如果選擇了剪裁規(guī)程C，則應該選擇一個新的功能載體；6.得到了一個剪裁模型；7.描述剪裁之后的問題；8.重復3-7步，將組件所執(zhí)行的有用功能全部分析一遍；9.重復2-8步，將所有可能被剪裁的組件嘗試一遍。5.7剪裁的重要作用（1）剪裁法可以轉換問題，如果解決或者改善一個組件帶來的問題非常困難，則可以嘗試剪裁掉這個組件，那么原來的問題就被替換成為一個新的問題，即如何讓其他組件執(zhí)行原來的有用功能。（2）消除功能不正常的組件，它所帶來的有害因素也會隨之消失。（3）減少組件的數量，降低系統(tǒng)的復雜程度，會使整個系統(tǒng)更可靠。（4）剪裁可以減少組件的數量，有可能降低成本，但不影響功能。（5）采用剪裁解決問題就意味著創(chuàng)新，剪裁的程度越大，則創(chuàng)新的水平就會越高。（6）剪裁法是一個非常強大的專利規(guī)避方法，很多世界知名企業(yè)都廣泛應用這種方法規(guī)避對手的專利，將專利中所涉及的解決方案付諸實施而不會侵犯原有的專利。（7）剪裁是一種進化趨勢。5.8剪裁案例實例15.8剪裁案例實例2：眼鏡鏡片鏡框鏡腿系統(tǒng)作用對象光線系統(tǒng)組件耳朵超系統(tǒng)組件眼睛鼻支撐支撐支撐支撐改變…方向到選擇價值最低的組件：鏡腿建立理想化的功能模型提出問題，尋找解決方案鏡片鏡框系統(tǒng)作用對象光線系統(tǒng)組件超系統(tǒng)組件眼睛鼻支撐支撐支撐改變…方向到？鏡腿的功能：支撐鏡框若符合以下條件，鏡腿可被裁剪：A)沒有鏡框（因此鏡框不需要支撐作用）B)鏡框自我完成支撐作用C)技術系統(tǒng)中其它組件完成支撐鏡框作用：鏡片；或超系統(tǒng)組件完成支撐鏡框作用：手、眼睛構思……第六章特性傳遞6.1何時使用特性傳遞6.4特性傳遞分析實例6.2特性傳遞概念6.3特性傳遞使用步驟6.5小結TRIZ分析問題的工具1、功能分析2、因果鏈分析3、剪裁4、特性傳遞特性傳遞是一種通過將某系統(tǒng)的功能傳遞到本系統(tǒng)中，解決系統(tǒng)問題或者完善系統(tǒng)功能，以便達到提高系統(tǒng)性能的工具。6.1.1特性傳遞創(chuàng)新標桿流分析功能分析因果鏈分析進化法則分析特性傳遞剪裁關鍵問題分析概念驗證問題解決問題識別6.1何時使用特性傳遞6.1何時使用特性傳遞工程系統(tǒng)：是指能夠執(zhí)行特定功能的系統(tǒng)。工程系統(tǒng)基本上所有的功能都是有優(yōu)點和缺點的，不可能有萬能的工程系統(tǒng)，滿足所有的需求。比如，現在功能強大的手機，就是把原來相機、電腦等的有用功能結合起來，使手機具有更強大和更全面的功能。對于工程系統(tǒng)來說，也是一樣的，我們可以把其他工程系統(tǒng)中的好的特性移植到我們這個系統(tǒng)中，使系統(tǒng)具備更多的特性或者滿足更廣泛的需求。手機+對講機除普通手機外，具備類似主要功能的產品還有對講機等等。由于它們各自具備不同的優(yōu)勢，比如對講機不需要基站，但傳輸距離比較短；而普通手機則傳輸距離比較遠，但卻需要基站的支持。因此，將這二種設備進行集成，將手機的功能集成到對講機中，從而使之具備更加廣泛的適應性。這些具有完全相反優(yōu)點、缺點的工程系統(tǒng)稱為互補工程系統(tǒng)。6.2特性傳遞概念競爭系統(tǒng)：是指主要功能相同的工程系統(tǒng)。備選系統(tǒng)：是指與原來工程系統(tǒng)具有完全相反特性的競爭系統(tǒng)。基礎系統(tǒng)：是指具備一定缺點的工程系統(tǒng)。特性傳遞將以基礎系統(tǒng)為項目進行分析做改善，將其他系統(tǒng)的特性傳遞到基礎系統(tǒng)中，以完善系統(tǒng)的不足。特性來源工程系統(tǒng)：是指本系統(tǒng)具備基礎系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點特性，在使用中，可以將本系統(tǒng)的這個特性轉移到基礎系統(tǒng)中。6.2特性傳遞概念我們平時出行時，經常會背著雙肩包，但是雙肩包出行背久了之后，肩膀就會非常的難受和累，直接用手一直拿著又不是很方便。經過分析，拉桿箱也是出行經常用到的一種出行裝備。但是，拉桿箱在道路平坦的地方方便使用，對于爬樓梯或者道路不是特別平坦的地方，也不是很方便。那如果能夠將這兩個系統(tǒng)的優(yōu)點特性識別出來，將優(yōu)點進行集成，就可以開發(fā)出一種既可以背，也可以拉的新系統(tǒng)。這個例子我們知道，通過特性傳遞：（1）保持了原來系統(tǒng)的優(yōu)點；（2）通過將其他系統(tǒng)的優(yōu)點特性傳遞到基礎系統(tǒng)，從而使基礎系統(tǒng)具備新的優(yōu)點，性能更完備。在這個過程當中，所有可以帶行李的工程系統(tǒng)都可以作為競爭系統(tǒng)，比如普通的袋子，挎包等。備選系統(tǒng)就是拉桿箱，而基礎系統(tǒng)就是雙肩包。特性來源系統(tǒng)就是基礎系統(tǒng)不具備的拉桿箱可拉動的優(yōu)點特性，我們就是把本系統(tǒng)的這個特性轉移到了基礎系統(tǒng)中。6.3特性傳遞使用步驟需要特性傳遞的問題一般來源于以下兩個方面：（1）已經有幾種具備相同主要問題的系統(tǒng)，需要根據這些系統(tǒng)組合開發(fā)出一種新的系統(tǒng)；（2）通過因果分析、功能分析等工具，發(fā)現現有系統(tǒng)的缺點。特性傳遞的使用步驟如下：（1）識別系統(tǒng)的主要功能；（2）分析系統(tǒng)的優(yōu)缺點是什么，一般來說，缺點就是希望新系統(tǒng)所具備的特性；（3）確定競爭系統(tǒng)；（4）尋找備選系統(tǒng)；（5）確定基礎系統(tǒng)；（6）應用因果鏈分析，識別特性來源工程系統(tǒng)中造成優(yōu)點的特性或者組件；（7）描述將選定的特性來源工程系統(tǒng)的新特性或組件移入到基礎系統(tǒng)中所要解決的問題。6.3特性傳遞使用步驟6.4特性傳遞分析實例問題描述：傳統(tǒng)的滑板車是一種很好的運動產品，但是在運動久之后，人累了，滑板車不能自動前行，而且攜帶也不方便，是一個問題。所以設計出一種滑板車，既可以運動娛樂，能騎行，也能夠自行運動。6.4特性傳遞分析實例分析過程（1）識別系統(tǒng)的主要功能；滑板的主要功能是靠人力控制進行運動和娛樂。（2）分析系統(tǒng)的優(yōu)點缺點是什么；系統(tǒng)的優(yōu)點是有很好的運動特性，不能自行前行，需要人力帶動。（3）確定競爭系統(tǒng)；可以借助外力運動的系統(tǒng)很多汽車、電動車、電動自行車等。（4）尋找備選系統(tǒng)；可以運動的最近系統(tǒng)是電動自行車。（5）確定基礎系統(tǒng)；由于滑板車是項目目標，所以選擇滑板車作為基礎系統(tǒng)。（6）識別特性來源工程系統(tǒng)中造成優(yōu)點的特性或者組件；因為我們選擇了滑板車，所以電動自行車就成了特性來源工程系統(tǒng)。經分析發(fā)現，電動自行車設計的傳動能夠是在人操作下，通過電力傳動自行行走。（7）描述將選定的特性來源工程系統(tǒng)的新特性或組件移入到基礎系統(tǒng)中所要解決的問題。經過分析，需要解決的就是把自行車的騎行功能轉移到滑板車上，使滑板車除了具備很好的運動娛樂功能，還能通過電力傳動，在人的控制下行走。小結小結綜上所述，特性傳遞是一個識別問題的工具，找出問題，通過其他系統(tǒng)的優(yōu)點進行特性傳遞，優(yōu)化基礎系統(tǒng)，提高性能。但特性傳遞不是一個解決問題的工具，只能給出方向，最終解決問題，可以利用TRIZ工具來解決。第7章發(fā)明原理本章主要內容7.1發(fā)明原理7.4本章小結7.2發(fā)明原理內容詳解7.3發(fā)明原理的應用7.5練習7.1發(fā)明原理

阿奇舒勒通過對250萬份專利進行研究、分析和總結，發(fā)現只有20%左右的專利才稱得上是真正的創(chuàng)新，許多宣稱為專利的技術，其實早已經在其他行業(yè)中出現并應用過。在不同的技術領域，類似的問題和相同的解決方案被人們反復使用。7.1發(fā)明原理食品加工行業(yè)中的爆米花設備、農產品加工行業(yè)中的辣椒去籽設備、珠寶加工行業(yè)中的鉆石破碎設備等等，它們雖然所處的行業(yè)不同，解決的問題也不一樣，但都運用了相同的原理，即應用緩慢加壓，待壓力增大到一定程度，再突然卸壓，從而達到預期效果。40個發(fā)明原理

阿奇舒勒認為發(fā)明問題的原理一定是客觀存在的，如果掌握了這些原理，就可將其應用到各個行業(yè)中。阿奇舒勒提煉出了TRIZ理論中最重要，具有普遍用途的40個發(fā)明原理。這40個發(fā)明原理開啟了一道發(fā)明問題解決的天窗，將發(fā)明從魔術推向科學。40個發(fā)明原理

針對典型矛盾的典型解決方案，在大多數情況下，能夠有效解決問題。阿奇舒勒將這些典型的解決方案進行歸納總結并進行編號，總共40個，稱為40個發(fā)明原理。40個發(fā)明原理的序號和內容內容是一一對應的，順序是固定不變的。序號原理名稱序號原理名稱序號原理名稱序號原理名稱No.1分割No.11預先應急措施No.21緊急行動No.31多孔材料No.2抽取No.12等勢性No.22變害為利No.32改變顏色No.3局部質量No.13逆向思維No.23反饋No.33同質性No.4非對稱No.14曲面化No.24中介物No.34拋棄與修復No.5合并No.15動態(tài)化No.25自服務No.35參數變化No.6多用性No.16不足或超額行動No.26復制No.36相變No.7套裝No.17維數變化No.27廉價替代品No.37熱膨脹No.8重量補償No.18振動No.28機械系統(tǒng)的替代No.38加速強氧化No.9增加反作用No.19周期性動作No.29氣動與液壓結構No.39惰性環(huán)境No.10預操作No.20有效運動的連續(xù)性No.30柔性殼體或薄膜No.40復合材料

每一個發(fā)明原理包括原理的編號、名稱、原理所包含的若干個指導原則。下面將40個發(fā)明原理結合案例逐一解釋。3.局部質量原理A.將物體、環(huán)境或外部作用的均勻結構變?yōu)椴痪鶆虻摹.讓物體的不同部分各具不同功能。C.讓物體的各部分處于完成各自功能的最佳狀態(tài)。原理的編號原理的名稱原理所包含的指導原則A.將一個物體分成多個相互獨立的部分。(1)內燃機內部分成多個汽缸(2)暖氣上的多個暖氣片B.將物體分成容易組裝和拆卸的部分。(1)組合家具方便運輸和搬運(2)建筑上的預制件和活動房屋C.增加物體的分割程度。(1)武器中的子母彈(2)用百葉窗代替整體窗簾原理1.分割原理A.從物體中抽取出有害的部分或屬性。(1)從口腔中拔掉一顆壞牙，以保持口腔的健康(2)分體式空調，將產生噪聲的壓縮機移到室外B.從物體中抽取出有用的部分或屬性。(1)將稻草人放在稻田中，驅趕害鳥(2)使用狂吠的狗的聲音，作為防盜報警器原理2.抽取原理A.將物體、環(huán)境或外部作用的均勻結構變?yōu)椴痪鶆蚪Y構。(1)將好鋼用在刀刃上，改善刀的強度(2)將金屬表面進行滲碳處理，提高其耐磨性能B.讓物體的不同部分具有不同的功能或特性。(1)帶橡皮檫的鉛筆（既可寫字，又可擦字）(2)羊角錘運用錘子的兩個部分（既可釘釘子，又可起釘子）C.讓物體的不同部分處于完成各自功能的最佳狀態(tài)。(1)快餐飯盒分區(qū)存放熱、冷食物和湯(2)電腦鍵盤按使用頻率來分布各鍵原理3.局部質量原理A.將物體由對稱變?yōu)椴粚ΨQ。(1)攪拌車采用不對稱的攪拌裝置，增強攪拌效果(2)USB插頭等設計成不對稱的形狀，避免插反B.增加不對稱物體的不對稱程度。(1)將圓形的墊片改成橢圓形或異形，以提高密封效果(2)坦克不同部位的裝甲厚度不同原理4.非對稱原理A.在空間上，將相似的（相同的、相關的、接近的、時間上連續(xù)）的對象加以組合（合并）。(1)利用網絡將多臺計算機聯(lián)結起來(2)將多種機床按工藝排列形成一條生產線B.在時間上，將相似的(相關的、同類的、接近的、相同的、時間上連續(xù)的）操作或功能加以組合（合并）。(1)冷熱水水龍頭(2)攝像機