技术冲突解决原理
23.反馈
1）引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自动音量控制；加工中心自动检测 装置。
2）如果反馈已经存在，改变反馈控制信号的大小或灵敏度。如飞机接近机场时，改
变自动驾驶系统的灵敏度。
例6-23 轧机钢板厚度控制（图6-23）
控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的 厚度是温度和
接近辊子的板的厚度共同作用的结果。
建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的钢 板的厚度与加
热器（电子枪）电子束的进给速度结合起来，电 子束通过钢板被传感器监
控。钢板越厚，接收到的辐射密度 越低。那么发信号降低电子束的进给速度
以增加钢板的温 度。这种反馈控制改善了输出厚度的精度。
24. 中介物
1）使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如机械传动中的惰轮。
2）将一容易移动的物体与另一物体暂时接 合。如机械手
抓取重物并移动该重物到另一处。
例6-24 抗磨喷嘴（图6-24）
当一种研磨剂喷射器加速到高速时，
喷嘴很 快就会被磨损。
建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。 可 以引进空气介质流来加速研磨剂。这些空气流， 通过同轴孔
（在喷嘴延长块中）流动，不仅加速了 研磨剂而且保护了喷嘴
壁少受磨损。 快捷信封
应用背景：文具店出售信封的样式如图 1,不同大小和格式的信件或文档有与之相匹配的信封。大页面 的文件可用比其稍大些的信封封装以便拆开。 人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的， 但是，这 种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然 ，如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开
前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种 能又快又可靠地拆开的信封很有必要。
电子枪传感器 图6-23 轧机控制
同轴孔 气流 图6 — 24抗磨喷嘴
图1.常用信封样式
有何经济效益和社会效益：新的设计方案使拆信简单方便，为用户节约了时间，在不损坏文件的同时获得美观的信封开口。
问题描述：怎样用最少的时间安全快捷地取岀信封内的文件或资料。
解决思路和关键步骤：
本例可以使用TRIZ矛盾矩阵和原理来分析，解决问题。
运用技术矛盾解决矩阵分析该问题可得到如下技术矛盾：
1节约拆信时间与降低拆信的可靠性之间的矛盾，该矛盾中使系统提高的技术特性为时间浪费随之
使系统恶化的技术特性为可靠性；
2改善拆信的可靠性与恶化拆信方便性之间的矛盾，该矛盾中使系统增强的技术特性为可靠性而随之使系统削弱的技术特性为操作性；
3减少信件信息丢失与增加拆信时间之间的矛盾，该矛盾中使系统提高的技术特性为信息浪费随之
使系统恶化的技术特性为时间浪费
针对技术矛盾1得到如下的创新原理：
10#原理：预先作用；
30#原理：柔性壳体或薄膜;
4#原理：增加不对称性；
在上述三个原理中，重点考虑前两个原理。
10#原理建议：
1．预置必要的动作、功能；
2．预先在方便的位置安置相关设备，使其在需要的时候及时发挥作用而不浪费时间；
30#原理建议：
1．使用柔性壳体或薄膜替代传统的三维结构；
2．使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离；
结论1
根据10#和30#原理建议的信封设计是通过封装前于封盖下放置拆封线或拆封条来实现。申报美国专利。
该方案已同样，根据技术矛盾解决矩阵，相应于技术矛盾 2 有：
17#原理：一维变多维；
40#原理：复合材料；
相应于技术矛盾3 有：
24 # 原理：借助中介物
17#原理有如下建议：
1.单层排列的物体变为多层排列；
2.将物体倾斜或侧向放置；
3.利用给定表面的反面；
而24# 原理有如下建议：
1.使用中介物实现所需动作；
2.把一物体与另一容易去除物暂时结合在一起；
结论2
根据17#和24#原理的建议设计了如图2所示的信封。该方案把中介物或其他媒介物在封信前置入封盖和面板之间，这样，便可简单地通过拉中介物或其他媒介物的一端很方便地打开信封并拿到信封内的文件且获得美观而整齐的信封开口。
图2.依据TRIZ理论设计的信封
运用TRIZ理论的卧式卷烟包装盒设计
[网站编辑：天方夜谭加入时间：2006-04-10来自：阅读:4 ]
1、引言竖式卷烟包装盒设计中的弊病由来已久，随着社会经济、文化的发展，人们对这些问题的重视度在相应上升。在人们探索如何解决这些问题的过程中，出现了多种多样的新型包装，卧式卷烟包装盒就是其中之一，所不同的是，卧式盒的设计以TRIZ 理论为指导，在分析传统卷烟包装盒的弊病的同时，分析了以往多种新型包装方式的优缺点。
2、TRIZ 理论——创新的科学
TRIZ 是当前世界上著名的发明问题解决理论，它是由解决技术问题、实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，这
个体系包含许多系统、科学、富有可操作性的创造性思维方法和发明问题分析方法。称为“发明问题解决理论”，TRIZ 就是它的俄语缩写。
3、传统竖式卷烟包装盒设计带来的问题
卷烟盒的包装有多种方式，比如：金属盒装、金属桶装、竖式方盒装，甚至梯形、三角形等异型包装方式。其中使用范围最广、数量最多的是传统的竖式方盒装，（见图1）其特点是：竖式斜翻盖，卷烟竖放，滤
嘴朝上，烟盒的开启口在卷烟的滤嘴部位。这个传统包装方式主要存在如下 2 个问题：
3.1 卫生隐患
中国有 3.2亿烟民，有占世界三分之一的生产和消费市场，我国香烟年均消费量达92亿1千2百万支，人们早已认识到香烟中的有害物质威胁着吸烟者及被动吸烟者的健康。但与此同时，大家忽略了一个同样重要的问题：香烟过滤嘴在吸食过程中也存在严重的卫生隐患，成为各种传染性疾病的传播源，原因在于：
1）传统的卷烟包装方式存在一个误区。在拆开烟盒后，过滤嘴海绵头部分暴露在包装盒之外，手与滤嘴直接接触，成为吸烟者的第一污染源。
2）绝大多数人都没有意识到吸烟前也应像吃饭前一样洗手，每个人的生活工作环境变化复杂，吸烟的时间、地点又无规则。消费者的手指不可能时常保持清洁卫生，工作生活中又很难做到吸烟前洗手。被污染的手
指去拿香烟的海绵头，再放入口中，病菌也就随之进入了人体。
3）相互敬烟在国人的日常社交活动中已属一种礼节与友好，然而就是这个享受吸烟乐趣的过程，却成了交叉感染各种疾病和致病微生物的过程。目前，在吸烟者中还很少有人能意识到这一点。
3.2 特殊人群的使用不便
传统的竖式卷烟盒是针对健全人设计的，忽视了手部残障者，尤其是拇指残缺，及严重缺指者，他们手部的灵活性远远低于正常人。竖式卷烟包装盒中卷烟呈竖立状排列，手指与之接触的面积相当于卷烟的直径，手部残障者拿起来很不方便。特别是
在竖式包装盒的开启初期，卷烟紧密排列在盒中，拿捏动作受到影响的手部残障者很难把烟支拈出来，这就忽略了人性关怀，为特殊人群的使用造成障碍。
4、卧式卷烟包装盒——运用TRIZ 原理解决竖式包装盒的弊病
4.1利用TRIZ理论40个创新原理中第2个创新原理一一分离
分离原理的内容是：将一个物体中的“干扰”部分分离出去；将物体中的关键部分挑选或分离出来。
传统的竖式卷烟包装盒的最大问题是：烟盒的开启口在烟支的滤嘴部位，即口含处。这就是物体中产生扰”的部分。要将这部分分离出去，就要求拿烟时手不接触滤嘴，或者即使接触到滤嘴也不传播病菌。达到这个目的有若干种方法，其中比较有代表性的是：倒装设计、竖向抽拉式设计、使用特种杀菌滤嘴纸，这几种设计的前提都是不改变传统的竖式包装。
这些方法会同时产生有用有害两种结果。
倒装设计的有用结果是：滤嘴与外界隔离不再受到污染，有害结果是：水松纸包裹着烟丝的那端，相比滤嘴那端柔软的多，当烟支排列比较紧密时，取烟由此产生困难，往往烟还没取出来，就已经被捏坏了。竖向抽拉式设计的有用结果是：取烟时手不会直接接触滤嘴，有害结果是：烟盒的开口还是在滤嘴部位，滤嘴没有与外界隔离，被污染的可能性很大；卫生意识不强的人疏于将卷烟抽出再拿。竖向抽拉式烟盒不能保护所有使用者的卫生安全。使用特种滤嘴纸的有用结果是：能杀灭滤嘴上的细菌与致病微生物，有害结果是：成本高，杀菌成分有可能与卷烟中的化学成分起反应，破坏卷烟口感，产生其它化学物质。
针对于如何分离传统烟盒中滤嘴受污染这一“干扰”部分，卧式包装盒对以有产品采用改进设计，从物理角度解决上述问题：它的大小尺寸和传统竖式烟盒一致，烟支呈水平状置于盒内，开启部分在烟盒的侧面，是烟支的烟纸部份，取烟时手第一接触的是卷烟中段的烟纸部份，不触及滤嘴，人们在或吸或递的过程中，能最有效地避开细菌与致病微生物的传播和交叉污染。
4.2 利用TRIZ 理论40个创新原理中第13个创新原理——反向
反向原理的内容是：将一个问题说明中所规定的操作改为相反的操作；使物体中的运动部分静止，静止部分运动；使一个物体
的位置颠倒。
卧式包装盒设计在考虑如何分离传统烟盒中滤嘴受污染这一“干扰”部分时，使用了反向原理：在传统竖式
卷烟包装盒中取烟时，是沿着竖直方向，这个方向使得使用者必须捏住卷烟的一端。只要把取烟的竖直方向改为横向，使用者就可以选择拿捏整支卷烟的任何一个部位，然后在内衬上稍加引导，让使用者拿捏卷烟的中段取烟，即可达到设计目的。（见图2）
4.3 利用TRIZ 理论40个创新原理中第24个创新原理——中介物
中介物原理的内容是：使用中介物传递某一物体或一种中间过程；将一容易移动的物体与另一物体暂时接
合。
卧式包装盒设计在解决滤嘴被污染的问题的同时，也产生了一个负面效果：卷烟不易被拿出。利用TRIZ 理论中的中介物原理就能很好的解决这个问题：通过T RIZ 中分离及反向原理的运用，取烟方式发生了由竖直方向到横向的转变，这个转变把手拿卷烟时接触的位置由滤嘴转变到烟身，此时手与卷烟接触的面积大大加宽，在这个基础上设置一个可来回抽拉的中介物，像抽屉一样能从横向把所有卷烟拉出来。这种横向抽拉式设计不但方便普通人，也帮助了手部残障者。
物理冲突分离原理解决问题实例分析 一、现代TRIZ提出的四条分离原理： 1.空间分离 2.时间分离 3.基于条件的分离 4.整体与部分的分离 二、分离原理及其实例 （一）空间分离原理 1.空间分离原理 所谓空间分离原理是将冲突双方在不同的空间分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题： （1）是否冲突一方在整个空间中“正向”或“负向”变化？ （2）在空间中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化？ （3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用空间分离原理是可能的。 2.分离原理与四十条发明原理的对应关系 ● 1.分割 ● 2.分离 ● 3.局部质量 ● 4.不对称 ●7.套装 ●13.反向 ●17.维数改变 ●24.中介物 ●26.复制 ●30.柔性壳体或薄膜 3.空间分离原理解决问题实例 （1）.自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间分离原理的例子。在链轮与链条发明前，自行车存在两个物理冲突，其一为了高速行走需要一个直径大的车轮，为了乘坐舒适，需要一个小的车轮，车轮既要大又要小形成了物理冲突；其二骑车人既要快蹬脚蹬，以提高速度，又要慢瞪以感觉舒适。链条在空间上将链轮的运动传递给飞轮，飞轮驱动自行车后轮旋转；其次链轮直径大于飞轮，链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮较快的旋转速度。因此，骑车人可以较慢的速度驱动脚蹬，自行车后轮将以较快的速度旋转，自行车车轮直径也可以较小。
（2）.潜水艇利用电缆拖着千米之外的声纳探测器，以在黑暗的海洋中感知外部世界的信息。被拖的声纳探测器与产生噪声海洋中感知外部世界的信息。（3）波音公司改进737设计过程中，出现的技术冲突为：即希望发动机吸入更多的空气，但又不希望发动机罩与地面的距离减少。将其转变为物理冲突：发动机罩的直径应该加大， 以吸人更多的空气，但机罩直径又不能太大防止路而和机罩的间距减少。利用空间分离原理来解决该物理冲突，可以将对称设计改为不对称设计。如图所示；（二）时间分离原理1. 时间分离原理所谓时间分离原理是待冲突双方在不同的时间段分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一时间段只出现一方时，时间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题：（1）是否冲突一方在整个时间段中“正向”或“负向”变化？（2）在时间段中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化？（3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用时间分离原理是可能的。2. 时间原理与四十条发明原理的对应关系●9.预加反作用●10.预操作●11.预补偿●15.动态化●16.未达到或超过的作用 ●18.振动●19.周期性作用●20.有效作用的连续性●21.紧急行动●29.气压与液压结构●34. 抛弃与修复●37. 热膨胀
发明问题与创新理论作业 班级：机械 姓名： 学号：200907 1、什么是技术冲突？列举生活中遇到的技术冲突。 答：着市场竞争的日益加剧，对产品开发速度的要求越来越快。技术系统的进化速度已成为现代经济竞争的焦点。与10年前相比，一方面，新产品占有市场的进程正在加快，而新产品成为老产品的市场寿命也在缩短。花费较长时间开发新产品既是陈旧的观念，又是竞争中被淘汰的潜在危机.另一方面，许多设计人员只知提高产品的性能，但不知提高产品的级别。面对产品一个特征参数的改进带来对另一特征参数产生的负面影响所引起的技术冲突，设计人员只能按照传统的设计方法，采用折衷法解决设计中的冲突，但折衷解通常不是创新解。因此设计人员不知或不会同时满足冲突双方需求的解法是造成上述局面的关键。 在新产品或工艺的开发策略中，TRIZ是当今世界公认的正确、高效的技术创新理论，TRIZ是俄文缩写，即TIPS(theory of inventive problem solving)—发明问题解决理论，由前苏联著名发明家G. Altshuller创立，其核心是技术系统进化原理。根据TRIZ理论，技术系统进化速度将随一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍技术系统进化的深层次冲突。 生活中技术冲突的例子：现实生活中虽然有毯子，但毯子都不会飞的，原因是由于地球引力，毯子具有重量，而毯子比空气重。那么在什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加向上的力，或者让毯子的重量小于空气的重量，或者希望来自地球的重力不存在。如果我们分析一下毯子及其周围的环境，会发现这样一些可以利用的资源，如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等，而毯子本身也包括其纤维材料，形状、质量等。那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞起来的办法，比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔，在毯子上安装提供反向作用力的发动机，毯子在没有来自地球重力的宇宙空间，毯子由于下面的压力增加而悬在空中（气垫毯），利用磁悬浮原理，或者毯子比空气轻。这些办法有的比较现实，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很轻，但也比空气重，对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空气重，解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子，或者毯子象空中的尘埃微粒一样大小，等等。 2、试用40个创新原理中的“分离原理”解决生活中遇到的问题. 答：手机万能充的发明,在手机试用的初期大部分都是是用直冲，没个手机用一个充电器充电的时候手机没法随声携带使用，通过40个创新原理中的“分离理论”将手机的充电环节分离，用万能充取代手机来给手机电池充电。两个电池循环使用，于是就解决了手机充电与使用之间的矛盾。
技术冲突解决原理 23.反馈 1）引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自动音量控制；加工中心自动检测 装置。 2）如果反馈已经存在，改变反馈控制信号的大小或灵敏度。如飞机接近机场时，改 变自动驾驶系统的灵敏度。 例6-23 轧机钢板厚度控制（图6-23） 控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的 厚度是温度和 接近辊子的板的厚度共同作用的结果。 建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的钢 板的厚度与加 热器（电子枪）电子束的进给速度结合起来，电 子束通过钢板被传感器监 控。钢板越厚，接收到的辐射密度 越低。那么发信号降低电子束的进给速度 以增加钢板的温 度。这种反馈控制改善了输出厚度的精度。 24. 中介物 1）使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如机械传动中的惰轮。 2）将一容易移动的物体与另一物体暂时接 合。如机械手 抓取重物并移动该重物到另一处。 例6-24 抗磨喷嘴（图6-24） 当一种研磨剂喷射器加速到高速时， 喷嘴很 快就会被磨损。 建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。 可 以引进空气介质流来加速研磨剂。这些空气流， 通过同轴孔 （在喷嘴延长块中）流动，不仅加速了 研磨剂而且保护了喷嘴 壁少受磨损。 快捷信封 应用背景：文具店出售信封的样式如图 1,不同大小和格式的信件或文档有与之相匹配的信封。大页面 的文件可用比其稍大些的信封封装以便拆开。 人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的， 但是，这 种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然 ，如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开 前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种 能又快又可靠地拆开的信封很有必要。 电子枪传感器 图6-23 轧机控制 同轴孔 气流 图6 — 24抗磨喷嘴
（五）物理矛盾和四大分离原理 当一个技术系统的工程参数具有相反的需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相对于技术矛盾，物理矛盾是一种更尖锐的矛盾，创新中需要加以解决。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有11种，归纳概括为四大分离原理，分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。 对于物理冲突,TRIZ给出了如下四条分离作用原理. (1)从时间上分离相反的特性:物体在一时间段内表现为一种特性,而在另 一时间段内则表现为另一种特性. (2)从空间上分离相反的特性:物体的一部分表现为一种特性,而另一部则 分表现为另一种特性. (3)从整体与部分上分离相反的特性:整体具有一种特性,而部分具有相反 的特性. (4)在同一种物质中相反的特性共存:物质在特定的条件下表现为唯一的特性,在另一种条件下表现为另一种特性. 对于物理矛盾的解决，TRIZ提供了4个分离原则：空间分离，时间分离，条件分离，整体与部分分离。分离原理简单说来可以归纳为4大分离原理和11种分离方法。 解决物理矛盾的分离原则 空间分离：将矛盾双方在不同的空间分离以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一空间出现一方时，空间分离是可能的。 时间分离：将矛盾双方在不同的时间分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一时空中只出现一方时，时间分离是可能的。
条件分离：将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一条件下只出现一方时，条件分离是可能的。 整体与部分分离：将矛盾双方在不同的层次分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在系统层次只出现一方时，整体与部分分离是可能的。 物理矛盾的11种分离方法： （1）相反需求的空间分离。从空间上进行系统或子系统的分离，以在不同的空间实现相反的需求。 比如，矿井中，喷洒弥漫的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式，但是，小水滴会产生水雾，影响可见度。 （2）相反需求的时间分离。从时间上进行系统或子系统的分离，以在不同的时间实现相反的需求。 比如，根据焊接的缝隙宽窄焊接电极的波形带宽，这样电极的波形带宽随时间是变化，以获得最佳的焊接效果。 （3）系统转换（1a）。将同类或异类系统与超系统结合。 比如，在多地震地区，用电缆将各建筑物连接起来，通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。 （4）系统转换（1b）。将系统转换为反系统，或将系统与反系统相结合。 比如，为了止血，在伤口上贴上含有不用相容血型血的纱布垫。 （5）系统转换（1c）。系统具有一种特性，其子系统有其相反的特性。 比如，自行车的链轮传动结构中的链条，其链条中的每颗链节是刚性的，多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。 （6）系统转换（2）。将系统转换到微观级系统。 比如，液体散步撒布装置中包含一个隔膜，在电场感应下允许液体穿过这个隔膜（电渗透作用）。 （7）相变1。改变一个系统的部分相态，或改变其环境。 比如，氧气以液体形式进行储存、运输、保管，以便节省空间，使用时压力释放下转化为气体。 （8）相变2。改变动态的系统部分相态（依据工作条件来改变相态）。
技术冲突解决原理 23. 反馈 1)引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自动音量控制；加工中心自动检测装置。 2)如果反馈已经存在，改变反馈控制信号的大小或灵敏 度。如飞机接近机场时，改变自动驾驶系统的灵敏度。 例6-23 轧机钢板厚度控制(图6-23) 控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的 厚度是温度和接近辊子的板的厚度共同作用的结果。 建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的钢板的厚度与加热器(电子枪)电子束的进给速度结合起来，电子束通过钢板被传感器监控。钢板越厚，接收到的辐射密度越低。那么发信号降低电子束的进给速度以增加钢板的温度。这种反馈控制改善了输出厚度的精度。 24. 中介物 1)使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如机械传动中的惰轮。 2)将一容易移动的物体与另一物体暂时接 合。如机械手抓取重物并移动该重物到另一处。 例6-24 抗磨喷嘴(图6-24) 当一种研磨剂喷射器加速到高速时，喷嘴很图6-23 轧机控制 电子枪 传感器 辊子 被轧板 反馈 图6－24 抗磨喷嘴 同轴孔 气流 喷嘴
快就会被磨损。 建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。可以引进空气介质流来加速研磨剂。这些空气流，通过同轴孔(在喷嘴延长块中)流动，不仅加速了研磨剂而且保护了喷嘴壁少受磨损。 快捷信封 应用背景：文具店出售信封的样式如图1，不同大小和格式的信件或文档有与之相匹配的信封。大页面的文件可用比其稍大些的信封封装以便拆开。人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的，但是，这种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然,如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种能又快又可靠地拆开的信封很有必要。 图1.常用信封样式 有何经济效益和社会效益：新的设计方案使拆信简单方便，为用户节约了时间，在不损坏文件的同时获得美观的信封开口。 问题描述：怎样用最少的时间安全快捷地取出信封内的文件或资料。
技术冲突解决原理 欧阳家百（2021.03.07） 23. 反馈 1)引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自 动音量控制；加工中心自动检测装置。 2)如果反馈已经存在，改变反馈控制信 号的大小或灵敏度。如飞机接近机场时， 改变自动驾驶系统的灵敏度。 例6-23 轧机钢板厚度控制(图6-23) 控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的厚度是温度和接近辊子的板的厚度共 同作用的结果。 建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的 钢板的厚度与加热器(电子枪)电子束的进给速度结合 起来，电子束通过钢板被传感器监控。钢板越厚，接 收到的辐射密度越低。那么发信号降低电子束的进给 速度以增加钢板的温度。这种反馈控制改善了输出厚 度的精度。 图6-23 轧机控制 电子枪 传感器 辊子 被轧板 反馈
24. 中介物 1)使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如 机械传动中的惰轮。 2)将一容易移动的物体与另一 物体暂时接合。如机械手抓取重物 并移动该重物到另一处。 例6-24 抗磨喷嘴(图6-24) 当一种研磨剂喷射器加速到高 速时，喷嘴很快就会被磨损。 建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。可以引 进空气介质流来加速研磨剂。这些空气流，通过同轴 孔(在喷嘴延长块中)流动，不仅加速了研磨剂而且保 护了喷嘴壁少受磨损。 快捷信封 应用背景：文具店出售信封的样式如图1，不同大小和格式的信件或文档有与之相匹配的信封。大页面的文件可用比其稍大些的信封封装以便拆开。人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的，但是，这种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然,如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种能又快又可靠地拆开的信封很有必要。 图6－24 抗磨喷嘴 同轴孔 气流 喷嘴
我们首先来看阿奇舒勒的矛盾矩阵。 阿奇舒勒矛盾矩阵由39个通用工程参数和40个创新原理构成，矛盾矩阵第一列表示改进的参数，第一行表示恶化的参数，共有39*39个小格子，每一个小格子代表一个工程矛盾（具体说明），非对角线上小格子所表达的矛盾为技术矛盾。该矛盾由对应小格子里所提供的创新原理解决（具体说明）。 需要说明： 1、不同的矛盾提供原理数不一样（1、 2、 3、4），尽可能应用所提供的创新原理解决问题，否则你定义的矛盾有问题； 2、如果非对角线上小格子里面没有数字，表明该矛盾在实际工程中不存在； 3、对角线上小格子里面没有数字，并不表示不存在矛盾，而是另一类矛盾。 我们知道，技术矛盾是两个参数之间形成的矛盾，即当一个参数改进时，引起另一个参数的恶化；当我们用同样的方式描述对角线上小格子所表达的矛盾时，应该是“当一个参数改进时，又引起该参数的恶化”，也就是说，对角线上小格子对应的正反两个参数是一个参数，说明这些参数自身产生了矛盾，这样的矛盾称物理矛盾。例如，笔记本携带时应该小点，使用时应该大点，对笔记本的尺寸相反的要求就构成了物理矛盾。本章研究物理矛盾及其解决方法。 幻灯片2
§1 物理矛盾的定义 ?物理矛盾的定义： ?当一个技术系统中对同一个参数具有相互 排斥(相反的或是不同的)需求时，所产生的 矛盾称为物理矛盾。 对于技术系统的元素，物理矛盾有以下三种情况： 第一种情况，这个元素是通用工程参数，不同的设计条件对它提出了完全相反的要求，例如：对于建筑领域，墙体的设计应该有足够的厚度以使其坚固，同时墙体又要尽量薄以使建筑进程加快并且总重比较轻。建筑结构的材料密度应接近零以使其轻便，同时材料密度也应该足够高以使其具有一定的承重能力。另外还有：温度既要高又要低；尺寸既要长又要短；材质既要软又要硬等等。 第二种情况，这个元素是通用工程参数，不同的工况条件对它有着不同(并非完全相反)的要求，例如：灯泡的功率既要是25瓦，又要是100瓦；一个工件的形状，既要是直的，又要是弯的等等。 第三种情况，这个元素是非工程参数，不同的工况条件对它有着不同的要求，例如：冰箱的门既要经常打开，又要经常保持关闭；道路上既要有十字路口，又要没有十字路口。 幻灯片4
分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有11种，归纳概括为四大分离原理。 物理矛盾的11种分离方法 (1)相反需求的空间分离。从空间上进行系统或子系统的分离，以在不同的空间实现相反的需求。 比如，矿井中，喷洒弥散的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式，但是，小水滴会产生水雾，影响可见度。 为解决这个问题，建议使用大水滴锥形环绕小水滴的喷洒方式。 (2)相反需求的时间分离。从时间上进行系统或子系统的分离，以在不同的时间段实现相反的需求。 比如，根据焊接的缝隙宽窄的变化，调整焊接电极的波形带宽，这样电极的波形带宽随时间是变化的，以获得最佳的焊接效果。 (3)系统转换la。将同类或异类系统与超系统结合。 比如，在多地震地区，用电缆将各建筑物连接起来，通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。 (4)系统转换1b。从一个系统转变到相反的系统，或将系统和相反的系统进行组合。 比如，为止血，在伤口上贴上含有不相容血型血的纱布垫。 (5)系统转换1e。整个系统具有特性"F"，同时，其零件具有相反的特性" -F"。 比如，自行车的链轮传动结构中的链条，其链条中的每颗链节是刚性的，多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。 (6)系统转换2。将系统转变到继续工作在微观级的系统。 比如，液体撒布装置中包含一个隔膜，在电场感应下允许液体穿过这个隔膜(电渗透作用) 。 (7)相变1。改变一个系统的部分相态，或改变其环境。 比如，氧气以液体形式进行储存、运输、保管，以便节省空间，使用时压力释放下转化为气态。 (8)相变2。改变动态的系统部分相态(依据工作条件来改变相态)。
物理矛盾和技术矛盾 任何产品都具有一个或多个功能，如：汽车具有运输、牵引等功能，手机具有通话、上网、拍照等功能，铅笔具有书写、绘画等功能……可以说：产品是多种功能的复合载体，为了实现这些功能（即产品应当具有与其相关的性能），产品就要由多个零部件（且相互关联）组成。为了提高产品的市场竞争力，需要根据市场需求不断地对产品的某个或某些性能进行改进或创新设计。当改变某个零部件的设计，即提高产品某方面的性能时，可能会影响到与被改进零部件相关联的零部件，结果就可能导致产品的另一方面的性能受到影响。如果由于改进而产生的影响是负面影响，则改进设计就出现了矛盾。因此可以说，创新设计要做的工作就是解决改进设计过程中的各种矛盾，将主要工作聚焦于“矛盾”这一焦点上。 TRIZ将矛盾分为两类：物理矛盾（PhysicalContradictions）和技术矛盾（TechnicalContradictions）。 物理矛盾 物理矛盾是TRIZ研究的主要问题之一。它是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。 例如：为了便于加速并降低加速时的油耗，汽车的底盘应有较小的重量，但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘又应有较大的重量，这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况，对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车底盘设计的关键。 物理矛盾的两种表现： ①一个子系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低； ②一个子系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。 物理矛盾的解决原理物理矛盾的解决一直是TRIZ理论研究的重要内容。TRIZ理论的创始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空间分离、矛盾特性的时间分离、通过物理作用及化学反应使物质从一种状态过渡到另一种状态等11种解决原理。正确、科学地应用这些原理我们就可以逐步实现对物理矛盾的深入分析和标准化，最终实现物理矛盾的解决。 技术矛盾 技术矛盾是指一个作用同时产生有用及有害两种效应，也可指有用效应的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统变坏。技术矛盾常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾，而且总是涉及到两个基本参数：当其中一个得到改进时，另一个变得更差。 技术矛盾通常有以下三种表现： ①一个子系统中引入一种有用性能后，导致另一个子系统产生一种有害性能，或增强了已存在的有害性能； ②一种有害性能导致另一个子系统有用性能的变化； ③有用性能的增强或有害性能的降低使另一个子系统或系统变得更加复杂。
关于技术冲突 随着市场竞争的日益加剧，对产品开发速度的要求越来越快。技术系统的进化速度已成为现代经济竞争的焦点。与10年前相比，一方面，新产品占有市场的进程正在加快，而新产品成为老产品的市场寿命也在缩短。花费较长时间开发新产品既是陈旧的观念，又是竞争中被淘汰的潜在危机.另一方面，许多设计人员只知提高产品的性能，但不知提高产品的级别。面对产品一个特征参数的改进带来对另一特征参数产生的负面影响所引起的技术冲突，设计人员只能按照传统的设计方法，采用折衷法解决设计中的冲突，但折衷解通常不是创新解。因此设计人员不知或不会同时满足冲突双方需求的解法是造成上述局面的关键。 在新产品或工艺的开发策略中，TRIZ 是当今世界公认的正确、高效的技术创新理论，TRIZ 是俄文缩写，即TIPS(theory of inventive problem solving)—发明问题解决理论，由前苏联著名发明家G. Altshuller 创立，其核心是技术系统进化原理。根据TRIZ 理论，技术系统进化速度将随一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍技术系统进化的深层次冲突。 TRIZ 在前苏联解体以前曾有过神奇的传说.美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造力，围绕着被称为“点金术”的TRIZ 展开惊心动魄的间谍战，但强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。前苏联解体后，TRIZ 随其研究人员移居国外而真相大白，并迅速在各大企业、研发机构中推广。如今它已在全世界广泛应用，并创造出成千上万项重大发明。 技术冲突解决原理 23. 反馈 1)引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自动音量控制；加工中心自动检测装置。 2)如果反馈已经存在，改变反馈控制信号的大小或灵敏度。如飞机接近机场时，改变自动驾驶系统的灵敏度。 例6-23 轧机钢板厚度控制(图6-23) 控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的 厚度是温度和接近辊子的板的厚度共同作用的结果。 建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的钢板的厚度与加热器(电子枪)电子束的进给速度结合起来，电 子束通过钢板被传感器监控。钢板越厚，接收到的辐射密度 越低。那么发信号降低电子束的进给速度以增加钢板的温 度。这种反馈控制改善了输出厚度的精度。 24. 中介物 1)使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如机械传动中的惰轮。 2)将一容易移动的物体与另一物体暂时接合。如机械手抓取重物并移动该重物到另一处。 例6-24 抗磨喷嘴(图6-24) 当一种研磨剂喷射器加速到高速时，喷嘴很 快就会被磨损。 建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。可 图6-23 轧机控制 电子枪 传感器 辊子 被轧板 反馈 图6－24 抗磨喷嘴 同轴孔 气流 喷嘴
1.什么是技术冲突？列举几个生活中遇到的技术冲突。 技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个系统或子系统变坏。技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。 矛盾（冲突）普遍存在于各种产品的设计之中。按传统设计中的折衷法，冲突并没有彻底解决，而是在冲突双方取得折衷方案，或称降低冲突的程度。TRIZ 理论认为，产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突，而产生新的有竞争力的解。设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突是推动产品进化的动力。 随着市场竞争的日益加剧，对产品开发速度的要求越来越快。技术系统的进化速度已成为现代经济竞争的焦点。与10年前相比，一方面，新产品占有市场的进程正在加快，而新产品成为老产品的市场寿命也在缩短。花费较长时间开发新产品既是陈旧的观念，又是竞争中被淘汰的潜在危机.另一方面，许多设计人员只知提高产品的性能，但不知提高产品的级别。面对产品一个特征参数的改进带来对另一特征参数产生的负面影响所引起的技术冲突，设计人员只能按照传统的设计方法，采用折衷法解决设计中的冲突，但折衷解通常不是创新解。因此设计人员不知或不会同时满足冲突双方需求的解法是造成上述局面的关键。 在新产品或工艺的开发策略中，TRIZ是当今世界公认的正确、高效的技术创新理论，TRIZ是俄文缩写，即TIPS(theory of inventive problem solving)—发明问题解决理论，由前苏联著名发明家G. Altshuller创立，其核心是技术系统进化原理。根据TRIZ理论，技术系统进化速度将随一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍技术系统进化的深层次冲突。 TRIZ在前苏联解体以前曾有过神奇的传说.美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造力，围绕着被称为“点金术”的TRIZ展开惊心动魄的间谍战，但强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。前苏联解体后，TRIZ 随其研究人员移居国外而真相大白，并迅速在各大企业、研发机构中推广。如今它已在全世界广泛应用，并创造出成千上万项重大发明。 现实中的冲突是千差万别的，如果不加以归纳则无法建立稳定的解决途径。TRIZ理论归纳出39个通用工程参数描述冲突（目前最新的理论，已经将工程参数扩充到48个，并且提出了商用参数共31个）。实际应用中，首先要把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的至少2个来表示，然后在冲突矩阵中找出解决冲突的发明原理。 TRIZ中的发明原理是由专门研究人员对不同领域的已有创新成果进行分析、总结，得到的具有普遍意义的经验，这些经验对指导各领域的创新都有重要参考价值。目前常用的发明原理有40条，实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创造具有重要的作用。当找到确定的发明原理以后，就可以根据这些发明原理来考虑具体的解决方案。应当注意尽可能将找到的原理都用到问题的解决中去，不要拒绝采用任何推荐的原理。假如所有可能的原理都不满足要求，则应该对冲突重新定义并再次求解。