技术冲突及其解决原理

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。

技术冲突解决原理概述在技术创新的历史中，人类已完成了很多产品的设计，一些设计人员或发明家已积累了很多发明和创造的经验。

进入二十世纪，技术创新逐渐成为企业市场竞争的焦点。

为了指导技术创新，一些研究人员开始总结前人发明创造的经验。

这种经验的总结可分为两类：适应于本领域的经验与适应于不同领域的通用经验。

第一类经验主要由本领域的专家、研究人员本身总结，或与这些人员讨论并整理总结。

这些经验对指导本领域的产品创新有一定的参考意义，但对其它领域的创新意义不大。

第二类经验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，得到具有普遍意义的规律，这些规律对指导不同领域的产品创新都有重要的参考价值。

TRIZ的技术冲突解决原理属于第二类经验，这些原理是在分析全世界大量专利的基础上提出的。

通过对专利的分析，TRIZ研究人员发现，不同的领域的发明中所用到的规则并不多，不同时代的发明，不同领域的发明，这些规则反复被采用。

每条规则并不限定于能用于某一领域，融合了物理的、化学的和各工程领域的原理，适用于不同领域的发明创造。

本章介绍技术冲突解决原理，又称发明原理。

这些原理是TRIZ理论中关于问题的解决原理。

发明原理在对全世界专利进行分析研究的基础上，Altshullerr等提出了40 条发明原理。

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。

以下是40条发明原理的名称：1分割；2分离；3局部质量；4不对称；5合并；6多用性；7套装；8质量补偿；9预加反作用；10预操作；11预补偿；12等势性；13反向；14曲面化；15动态化；16未达到或超过的作用；17维数变化；18振动；19周期性作用；20有效作用的连续性；21紧急行动；22变有害为有益；23反馈；24中介物；25自服务；26复制；27低成本、不耐用的物体代替昂贵、耐用的物体；28机械系统的替代；29气动与液压结构；30柔性壳体或薄膜；31多孔材料；32改变颜色；34抛弃与修复；35参数变化；36状态变化；37热膨胀；38加速强氧化；39惰性环境；40复合材料。

TRIZ 技术矛盾实例:
实例一:学生书包问题
学生的书包应该需要很大的容量以便容纳更多的物品,但是书包大了放的物品多了书包又重了,增加了学生的负担
实例二:飞机油箱问题
飞机油箱越大盛的油越多,飞机的续航能力越强飞的越远,但是飞机的油箱越大也影响了飞机的机动性和耗油量
实例三:手机的功能问题
手机的功能自然是越强大越好,但是手机的功能越多越强大手机的耗电量和价格也就会上升
TRIZ物理矛盾实例:
实例一:手机体积与电池容量大小问题
现代手机希望体积变小而电池的容量变大即电池的
体积变大
实例二:公交车的体积与载客量的问题
现在一般希望公交车的体积变小减小交通拥挤但同时又希望能够多载客
实例三:自行车的体积问题
人们总是希望自行车在行走的时候体积变大但在停放时体积变小。

（一）冲突解决理论1、技术冲突解决原理TRIZ提出描述技术冲突的39个通用工程参数：运动物体质量、静止物体质量、运动物体长度、静止物体长度等。

为了解决技术冲突，TRIZ理论提出了40 项发明原理，如分割、分离、局部质量、不对称等。

通过研究，Altshuller提出了冲突矩阵，该矩阵将描述技术冲突的39个工程参数与40条发明原理建立了对应关系，解决了设计过程中选择发明原理的难题。

2、物理冲突解决原理Terninko于1998年提出的物理冲突描述方法为：(1)为实现关键功能，子系统要具有一有用功能，但为了避免出现一有害功能,子系统又不能具有上述有用功能。

(2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能，但又必须是一小值以避免出现有害功能。

(3)关键子系统必须出现以取得一有用功能，但又不能出现以避免出现有害功能。

TRIZ提出采用分离原理解决物理冲突的方法，包括空间分离和时间分离、基于条件的分离、整体与部分的分离。

英国Bath大学的Mann提出，解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系，一条分离原理可以与多条发明原理存在对应关系。

（二）物—场模型分析方法物—场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。

物—场模型分析方法产生于1947—1977年，每一次的改进都增加了新的可用的知识，现在已经有了76 种标准解。

这些标准解是最初解决问题方案的精华，因此，物—场分析为我们提供了一种方便快捷的方法，利用这种方法，可以在汲取基本知识的基础上产生不同想法。

TRIZ理论认为，技术系统构成要素S1、作用体S2、场F三者缺一就会造成系统不完整。

而当系统中某一物质的特定机能没有实现时，系统就会产生问题。

为了控制这一物质产生的问题，有必要引入另外的物质。

由此产生这些物质之间的相互作用并伴随能量（场）的产生、变换、吸收等，物—场模型也从一种形式变换为另一种形式。

因此各种技术系统及其变换都可用物质和场的相互作用形式表述。

TRIZ理论实验报告内容一、利用TRIZ理论解决问题的步骤1.确定系统的技术冲突并进行描述。

(1)根据欲改善的工程参数和被恶化的工程参数说明系统的技术冲突；(2)如果所确定的冲突的工程参数是同一参数，则属于物理冲突，采用分离原理解决；(3)对技术冲突进行反向描述，分析技术冲突确定的合理性。

2. 利用阿奇舒勒冲突矩阵查找解决技术冲突的发明原理。

(1)根据改善的工程参数、恶化的工程参数查找阿奇舒勒冲突矩阵，确定推荐的发明原理；(2)按照发明原理的名称，查找对应发明原理的详解。

3. 逐一讨论推荐的发明原理应用的可能性(如果所查找到的发明原理都不适用于具体的问题，需要重新定义工程参数和冲突，再次应用和查找冲突矩阵)。

4. 确定最理想的解决方案，并评价系统的理想化水平。

二、TRIZ理论解决问题的题目1.利用TRIZ理论解决多功能婴儿车的设计，要求婴儿车边走边摇动便于婴儿入睡，摇动幅度可调，同时考虑摇篮在不摇动时能保证婴儿可以躺或坐等状态。

2.利用TRIZ理论设计一个能有一定自锁性，又有较高的传动效率的升降机构。

3.利用TRIZ理论设计一种边清洗拖布，边清洁地板的地拖。

4.利用TRIZ理论设计折叠自行车。

5.利用TRIZ理论设计升降及翻身的病人护理床。

6.利用TRIZ理论解决车速既快又安全的问题。

7.利用TRIZ理论改进设计黑板擦，使黑板擦能控制粉笔灰的污染，操作方便并且价格便宜。

8.利用TRIZ理论改进设计低噪音的吸尘器。

9.利用TRIZ理论，改进割草机的噪声。

10.钣金件：图a所示为某一钣金件零件图，在折弯前其展开图，如图b所示。

折弯加工时，由于拐角处会产生局部的塑性变形，其尺寸(H-P)很难保证。

应用TRIZ法，分析找出该技术矛盾的一对工程参数由矛盾矩阵找出解决问题的相应发明创新原理再求具体解。

11.利用TRIZ理论自行命题，解决生活及工作中的冲突。

三、说明1. 熟悉教材和TRIZ理论解决问题的步骤；2. 同学可以提供的题目自行选择一道题，按照TRIZ理论解决问题的步骤进行解题；4. TRIZ实验报告要求的内容：(1)应用背景(2)有何经济效益和社会效益(3)问题描述(4)解决思路和关键步骤（用TRIZ矛盾矩阵和原理来分析，解决问题）①矛盾定义改善因素恶化因素②运用矛盾矩阵获得的原理解③根据原理解提出的解决方案(5)结论。

：发明问题解决理论多孔材料改变颜色同质性物体产生的有害因素可制造性：是指自身或借助于外力：运动物体内部或外部所具有的：物体或系统所处的热状态，包括其他热参：部分或全部、永久或临时的材料、部：系统或物体的实际性能与所需性能之：物体或系统响应外部变化的能力。

或者相外部影响)从均为了防治矿山坑道里的粉尘，向工具(钻机．物体的形状由对称转为不对称。

．在空间上将相似的物体连接在一起，在冻土上进行掘进作业，就要在掘进机上一个物体执行多种不同功能，因而不需要．一个物体位于另一物体之内，而后者将物体与具有上升力的另一物体结合以(Preliminary anti-action)在操作开始前，使物体局部或全部产生所需的变10 预先操作(Preliminary action ) z公共发电厂有一个流化床燃烧炉。

这个流化床燃烧炉应用在一个特定流程时，会遇到液态煤对管道腐蚀的问题。

z预先用一层防腐蚀涂层来防止管道腐蚀。

这样流化床燃烧炉管道腐蚀问题就得到了很好的解决采用预先准备好的应急措施补偿物体相对改变将一个问题说明中所规定的操作改为相反的操作。

将直线或平面部分用曲线或曲面代替，立方形使一个物体或其环境在操作的每一个阶达到所希望的效果是困难的，将一维空间中运动或静止的物体变成在二维宅间中运动或静止的物体。

在二维空间中的物体变成三维空间不停顿地工作，物体的所有部件都应满负生产效率受到限制。

("Blessing in disguise" or 利用有害因素，特别是对环境有害的因。