TRIZ案例-亿维讯讲解
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triz理论生活中的案例通过下面一个金鱼法的简单应用,让我们来了解一下TRIZ理论中创造性问题分析方法在现实问题解决中的应用。
埃及神话故事中会飞的魔毯曾经引起我们无数遐想,那么现在我们不妨一步步分析一下这个会飞的魔毯。
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方法,比方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。
这些方法有的比较现实,但有的仍然看似不可能,比方毯子即使很轻,但也比空气重,对这一点我们还可以继续分析。
比方毯子之所以重是因为其材料比空气重,对这一点我们还可以继续分析。
比方毯子之所以重是因为其材料比空气重,解决的方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。
通过上面一个简单分析过程,我们会发现,神话传说中会飞的毯子逐渐走向现实,从中或许我们可以得到很多有趣甚至十分有用的创意。
这个简单的应用展示了金鱼法的创造性问题分析原理:即它首先从梦想式设想中别离出现实局部,对于不现实局部,通过引入其它资源,一些想法由不现实变为现实,然后继续对不现实局部进行分析,直到全部变为现实。
因此通过这种反复迭代的方法,常常会给看似不可能的问题带来一种现实的解决方案。
可以看出,TRIZ理论中的这些创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又提供了科学的问题分析方法,保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决方法。
(完整版)triz作品案例(注释说明)案例分析:尺蠖式移动直尺第一部分:问题描述1、项目概述(这部分内容要包括:项目来源,问题描述,技术参数,配图片或手绘简图等)目前绘图工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等(主要结构、子系统或组成部件),当我们需要测量或者需要画出某段超出所用尺子量程的直线段时,就需要反复摆放尺子的位置来继续进行测量或者绘制,这样会造成误差的加大以及效率的降低(主要问题:操作/结构的复杂性、高能耗损失、精度/效率不足)。
2、发明问题初始形势分析(要求写清楚系统的工作原理;存在主要问题;限制条件;目前解决方案,已有专利,类似产品的解决方案,仍存在问题和不足;配图片或手绘简图)因此,为了解决上述问题,应该设计一种新型绘图工具,其应满足如下一些限制条件:(预期目标:成本、存储/携带/运输、结构/外观/体积、施用条件)①该绘图工具制造不应太复杂,成本不应超过现有绘图工具组合;②该绘图工具不应有过于严格的使用环境限制;③该绘图工具体积不能太大,要方便携带;④类似产品的解决方案为反复重新摆放尺子来进行绘图和测量。
第二部分:系统分析(一)系统完备性法则(机械系统)图1 系统完备性法则(二)功能分析表1 功能分析表(实用新型说明摘要)外部作用外部条件(三)九屏幕图图2 九屏幕图(技术系统进化的S曲线)图3 生命曲线图(根据现有的专利信息检索,归纳该技术系统的发展趋势,原有主要部件(组成部分)技术系统初级-高级系统技术的缺点和局限……,现有的该技术或产品的专利授权情况,如专利等级较低和专利数量较少……;技术系统的进化需要和不断增加的市场需求,本技术系统尚具有较大的发展前景。
)技术系统的进化一般按照如上的生命曲线进行,我国科技教育事业正处于蓬勃发展时期,教育中、工程中直尺的使用非常普遍,各行各业的人们对直尺的需求量很大。
直尺在我国已经有非常久远的历史,但是鲜有大的改变,专利等级较低,专利数量少,直尺的单件利润也比较低,但是由于数量较大,整个产业的经济收益还是很可观的,故直尺应处于生命曲线的成长期和成熟期的交汇处,尚具有较大的发展前景。
triz案例分析TRIZ案例分析TRIZ,即“发明问题解决理论”(Theory of Inventive Problem Solving),是一套系统化的问题解决工具,它基于对大量专利的分析,总结出了创新过程中的规律和模式。
本文将通过一个具体的案例来分析TRIZ的应用。
案例背景:一家制造企业在生产过程中遇到了一个技术难题:如何提高产品A的组装效率。
产品A由多个部件组成,需要在流水线上进行组装。
目前,组装过程中存在部件定位不准确、组装速度慢等问题,导致生产效率低下。
问题分析:使用TRIZ中的“问题定义”工具,首先明确了问题的核心:提高组装效率。
接下来,通过“矛盾矩阵”分析了问题的主要矛盾,即在保持组装质量的前提下,如何减少组装时间。
解决方案探索:根据TRIZ的“40个发明原则”,团队选择了“预先反作用”原则,即在组装前就对部件进行预定位,以减少组装过程中的调整时间。
此外,还采用了“能量转换”原则,通过引入自动化设备来替代人工操作,提高组装速度。
实施步骤:1. 设计预定位装置,确保部件在进入组装环节前已经准确定位。
2. 引入自动化组装设备,减少人工操作,提高组装速度和准确性。
3. 对流水线进行重新布局,优化组装流程,减少不必要的移动和等待时间。
4. 进行小规模试验,验证新方案的有效性,并根据反馈进行调整。
5. 推广至整个生产线,全面提高组装效率。
效果评估:经过实施,产品A的组装效率提高了30%,同时组装质量也得到了保证。
自动化设备的引入减少了人工操作的误差,预定位装置的加入使得组装过程更加流畅。
总结:通过TRIZ理论的应用,企业成功解决了组装效率低下的问题。
TRIZ不仅提供了一套系统化的问题解决框架,还通过其丰富的工具和原则,帮助团队在面对复杂问题时能够快速找到创新的解决方案。
这个案例展示了TRIZ在实际工业生产中的应用价值,证明了其作为一种创新方法论的有效性。
TRIZ总结及案例分析TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由苏联工程师戈尔杰·阿尔图诺夫于上世纪40年代提出的一种创新问题解决方法。
TRIZ 通过对历史发明和技术发展的研究总结归纳,提出了一系列解决问题和创新的原则和工具。
TRIZ的核心思想是“在创新中避免重复”,即通过引用过去的解决方案和发明,避免重复发明和解决已经存在的问题。
TRIZ认为创新不是凭空产生,而是遵循其中一种规律和原则,并通过对问题的系统分析和归纳解决。
以下是对TRIZ的总结及案例分析。
首先,TRIZ提出了40个发明原则,这些原则是对过去成功发明的总结,用于引导创新和解决问题。
例如,“分割”原则是指将一个物体或一个过程分成几个部分,以解决复杂或难以实现的问题。
案例分析中可以考虑分析如何将一个复杂产品分解成几个独立组件,从而降低难度和成本。
其次,TRIZ还提供了一些技术和创新工具,如矛盾矩阵和趋势预测等,用于问题分析和创新设计。
矛盾矩阵是一种工具,用于对矛盾需求进行分析和解决。
它列出了矛盾的各种情况及其解决方案,提供了对矛盾问题的指导。
例如,当需要提高一个产品的性能但又要降低成本时,可以使用矛盾矩阵来寻找已有的解决方案。
最后,TRIZ还强调了创新的趋势和模式。
通过对历史发明和技术发展的研究,TRIZ总结出了一些创新发展的规律和趋势。
例如,技术发展往往是从“动力”向“结构”发展,从“物质”向“能量”发展。
在案例分析中,可以考虑这些趋势和模式来指导创新设计和问题解决。
案例分析一:苹果公司的创新以苹果公司为例,TRIZ可以用来分析苹果公司的创新过程和成功原因。
苹果公司在产品设计和技术创新方面一直领先于竞争对手,其中TRIZ的方法和原则起到了重要作用。
首先,苹果公司通过运用“分割”原则,将电子产品分割成几个独立模块,以方便维护和升级。
这种设计使得苹果产品具有更高的可维护性和可扩展性,也提高了用户的使用体验。
TRIZ理论知识TRIZ理论发明分为五级提到发明创造,我们首先想到那些著名的发明成果,如爱迪生发明的电报机、电灯等,可以说这些发明开创了一个新的时代。
其它有大量各种形式的专利,包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利等。
其实现实生活中的发明与创造远非这些,它们形式各样,无处不在,其质量、层次也各不相同,小到一个椅子的简单改进,大到一个学科理论的创建,即使那些专利本身,在创新程度上也各不相同。
那么在具体实现这些发明的过程中,基于它们各自的创新程度不同,对发明者在知识领域、经验、创新能力等方面的要求也各不相同。
比如要改进一个牙刷的手柄,只要了解产品设计、材料、加工技术就可以了,而要发明一个电动牙刷,则还需要掌握专业的电机、控制技术等。
为了更好地组织和实施创新活动,一些专门从事发明研究的专家对不同形式的发明进行分类,并研究它们各自的特点,以及相应的创新方法和技巧,目的就是为了更有效地实施创新。
其中最为科学有效的发明分类方法,要数著名的TRIZ理论(发明问题解决理论),它将发明按照新颖程度分为五个等级,深入分析和研究不同等级发明的特点,并开发出面向不同等级的科学创新方法和工具。
TRIZ理论定义的五个发明等级按照创新程度从低到高依次如下。
第1级是最小型发明。
指那种在产品的单独组件中进行少量的变更,但这些变更不会影响产品系统的整体结构的情况。
该类发明并不需要任何相邻领域的专门技术或知识。
特定专业领域的任何专家,依靠个人专业知识基本都能做到该类创新。
例如以厚度隔离减少热损失,以大卡车改善运输成本效率等。
据统计大约有32%的发明专利属于第一级发明。
第2级是小型发明。
此时产品系统中的某个组件发生部分变化,改变的参数约数十个,即以定性方式改善产品。
创新过程中利用本行业知识,通过与同类系统的类比即可找到创新方案,如中空的斧头柄可以储藏钉子等。
约45%的发明专利属于此等级。
第3级是中型发明。
产品系统中的几个组件可能出现全面变化,其中大概要有上百个变量加以改善,它需利用领域外的知识,但不需要借鉴其它学科的知识。
电击器一一技术矛盾求解原理实例作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-28 14:34:00电击器用作防止攻击者的自卫武器。
电击器有一个小盒,在其一端有两个电极。
电极之间有感应高压电。
当电击器触及攻击者时,产生的高压放电则电击攻击者。
电击器的缺点是,它只在一只手臂的距离内有效。
在离未经过训练的受害者近的距离上,攻击者可 以很容易地躲避电击器。
更长的电击器,例如达到5米,难于躲避,但用起来很不方便。
技术矛盾是这样的:缩短电击器的长度可以改进使用的方便性,但降低了使用者的安全性。
下面解决这个技术矛盾。
两根导电材料做成的长(达到 ' 间存在高压电。
当套管触及到攻击者时,高压放电则对其造成电击。
TRIZ 自行车刹车皮概念设计TRIZ 自行车刹车皮概念设计作者:佚名 来源:本站原创更新时间:2008-2-28 14:30:00Chung-Ping Chia ng and Chin g-Hua n TsengDep artme nt of Mecha ni cal Engin eeri ng, Natio nal Chiao Tung Uni versity Hsin chu 30056, Taiwa n, E-mail: chtseng@.twTEL: 886-3-5726111 EXT. 55155 FAX: 886-3-5717243 * Graduate Stude nt ** Professor引言电击器 技术矛盾求解原理实例米) 套管对准攻击者开火”。
两根套管之1. 2. 3.用于阻止或者减慢自行车速度的刹车装置有很多种。
从由于经济或者方便的因素,卡 钳式或者杠杆式的刹车是最常见的,操作者压下手柄,刹车就卡住自行车轮缘。
这样 的刹车装置通常包括由安装在刹车构架里面的两块刹皮,相对地安装在轮缘的两侧。
刹皮跟轮缘接触,靠摩擦力刹车。
(见图一)图一自行车刹车结构很明显,当潮湿或者表面磨光以后,接触面会有更小的摩擦系数从而有更小的刹车力。
卡钳或者杠杆式 刹车没有保护装置,受到天气影响容易损坏,另外,水膜或者沙砾都会导致摩擦系数减少。
事实上,自 行车都是要么以干燥要么以潮湿地面为标准设计的。
因而,有必要设计一种适用任意天气,保障安全行 驶的刹车。
过去,工程师们尝试各种实验寻找在所有气候条件里面能够提高刹车性能,比如可靠性和稳定性,的材 料。
铝合金轮缘配上一种特定刹皮材料能够在干燥的时候摩擦系数小,潮湿的时候反而大[1]。
这是近年来最常见的方法。
不幸的是,如果有沙砾,这些很软的铝就很容易被磨掉,一片片的铝嵌在刹车里面被 氧化成AI2O3,然后轮缘就被更快地磨损掉,干燥摩擦系数会降低到一个很危险的水平。
对于钢轮缘来 说,没有这样的问题。
然而,一般用来提高在各种气候下都适用的方法,都会带来不方便。
另外的话说, 用常规妥协的办法无法克服技术矛盾。
这样,就需要TRIZ 来解决系统矛盾。
系统冲突的演算为了得到正确的公式,需要重新分析系统冲突和设计要求。
所讨论的系统的要求简单定义如下: 刹皮适用任何气候条件,轮缘的过度磨损被避免。
并且,不能对系统本身有过大的更改。
发展适用任何气候条件的自行车刹车问题可以从两个观点角度来考评一下。
第一个观点是刹车由适用一种气候条件的材料构成,干或者湿,使用者要在不同天气换不同的刹车。
第二,轮缘被水膜或者沙砾覆 盖的时候,它又会在干或者湿的条件下有不同的性能。
所以,在核心问题找到以前,不容易解决这个问 题。
然而,通常的解决含有矛盾问题的方法可以简单陈述如下:1 .通过换或者调整刹车,可靠性在干或者潮湿条件下都有提高。
但是使用不方便。
2 .通过调整技术参数,比如刹车、轮缘改善任意条件下的稳定性。
通过使用阿列特殊列尔的矛盾矩阵,以及40条发明原理,人们没有必要去在系统矛盾之中妥协。
包含矛盾的问题可以重新用矛盾矩阵的方式陈述如下: a. 性能可靠性”导致性能方便性”的降低。
b. 性能稳定性”导致性能有害的副作用”从矛盾矩阵可靠性/方便性”之中,可以看到三条发明原理。
如下所示:便宜的短期使用的物体代替昂贵的持久使用的( 27号)转向另一个维度(17号) 复合材料(40号)kim.I 「o重复上面的步骤,可以得到关于稳定性/有害副作用”技术矛盾。
建议的发明原则如下:改变物体的物化性能(35号) 媒介(24号) 柔性或者膜(30号) 机械震动(18号) 概念设计复合材料”原理是: 用复合的材料代替均匀的材料 媒介”原理是: 使用中间物体来转移或者执行功能 短期将物体同另外一个容易移除的物体相联图二专利切面图组合复合材料”和媒介”可以得到一个理想的设计,可以申请专利。
见图三,一个可以移动的软橡胶安 装在刹车前端,用弹簧调节倾斜。
移动橡胶的面跟轮缘预设一些距离。
刹车的时候,移动橡胶先接触轮缘,抹去水膜,沙砾,尘土。
刹车皮接触轮缘的时候,任意天气条件下都能有同样的效果。
这样,考虑到系统要求,尝试同时使用复合材料”媒介”是可行的。
一种分离式的刹车结构是上面 复合材料”原理的应用。
是一种方便地克服 可靠性/方便性”矛盾的方法。
美国一个叫 Richard C. Everett 的申请了此专利并且在 1999年得到了通过。
装置是由两种不同的弹性橡胶构成,分别适用干燥和潮湿状况。
图二展示了切面图。
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Mrtv able McFiibcTBrake Pa<l图三新的刹车概念(美国专利申请中)结论在这个研究当中,探讨了自行车刹车的系统要求。
正确地建立了解决系统矛盾的公式。
图三所示的美国专利所谓研究例子,充分证明了矛盾矩阵给出的结果是一个非常杰出的创新工具。
通过对阿列特殊列尔矛盾矩阵给出的不同系统矛盾的发明原理的组合,获得了一个可以在任意气候条件下适用的刹车概念。
引用文献 1. Frank Rowland Whitt and David Gordon Wilson, Bicycling Science, 2nd edition, The MIT P ress, 1990.2.Altshuller, Genrich, 40 Prine ipl es: TRIZ Keys to Technical Innovation, 1st edition, TechnicalInnovation Ceter, Inc., Jan. 1998.3.John Terninko, Alla Zusman and Boris Zlotin, STE P-by-STE P TRIZ: Creating Innovative SolutionConce pts, 3rd edition, Respo nsible Management Inc., 1996.4.Victor R. Fey and Eugene I. Rivin, The Science of Innovation, TRIZ Grou p, 1997.5.United States P atent, P atent Number: U.S. 5,896,955. (end)如何清理管道内部的切屑?如何清理管道内部的切屑?作者:佚名来源:亿维讯更新时间:2008-2-20 14:55:00应用背景:轴衬生产问题描述:在自动车床上生产轴衬时,会发生如下的问题。
当一个加工完的轴衬从管材上切割下来时,切割产生的圆环状切屑会留在轴衬内部。
这样,切屑会影响轴衬后续的加工过程。
所以,需要改变这种切割方式或者使用特殊的工具来解决这个问题。
图1.切屑掉入管材解决方法:为了解决这个问题,建议使用下一步操作中的资源。
可以在随后的操作中改变夹具结构,如图所示, 轴衬安装时,切屑就会从管材内部被推出。
图2.改变夹具结构,切屑从管材内部被推出电子装置的表面静电荷中和器电子装置的表面静电荷中和器作者:佚名来源:亿维讯更新时间:2008-2-28 14:36:00初始的工况:随着时间的推移,电子装置表面会积聚静电荷。