下载文档原格式
物理矛盾分别原理解决问题实例剖析一、现代 TRIZ 提出的四条分别原理：1.空间分别2.时间分别3.鉴于条件的分别4.整体与部分的分别二、分别原理及其实例（一）空间分别原理1.空间分别原理所谓空间分别原理是将矛盾两方在不一样的空间分别，以降低解决问题的难度。
当重点子系统矛盾两方在某一空间只出现一方时，空间分别是可能的。
应用该原理时，第一应回答如下问题：（1）能否矛盾一方在整个空间中“ 正向” 或“负向” 变化？（2）在空间中的某一处矛盾的一方能否可不按以一个方向变化？（3）假如矛盾的一方可不按一个方向变化，利用空间分别原理是可能的。
2.分别原理与四十条发明原理的对应关系1.切割2.分别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.空间分别原理解决问题实例（1） .自行车采纳链轮与链条传动是一个采纳空间分别原理的例子。
在链轮与链条发明前，自行车存在两个物理矛盾，其一为了高速行走需要一个直径大的车轮，为了乘坐舒坦，需要一个小的车轮，车轮既要大又要小形成了物理矛盾；其二骑车人既要快蹬脚蹬，以提升速度，又要慢瞪以感觉舒坦。
链条在空间大将链轮的运动传达给飞轮，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致使飞轮较快的旋转速度。
所以，骑车人能够较慢的速度驱动脚蹬，自行车后轮将以较快的速度旋转，自行车车轮直径也能够较小。
（2） .潜水艇利用电缆拖着千米以外的声纳探测器，以在黑暗的大海中感知外面世界的信息。
被拖的声纳探测器与产生噪声大海中感知外面世界的信息。
（3）波音企业改良737设计过程中，出现的技术矛盾为：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。
将其转变成物理矛盾：发动机罩的直径应当加大，以吸人更多的空气，但机罩直径又不可以太大防备路而和机罩的间距减少。
利用空间分别原理来解决该物理矛盾，能够将对称设计改为不对称设计。
（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的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
TRIZ解决问题过程中，将问题的通解具体化是一个难点，这需要有深厚的领域背景知识。
TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)其中：S——成功的设计；Pc——个人解决问题的能力；Pkn——领域知识的水平与经验；M——TRIZ方法论与哲学思想的运用；T——TRIZ工具的运用。
在公式中，Pc和Pkn 都与领域知识有关。
因此，尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ 理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。
所以，在TRIZ 理论中融入经验思维模式，应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，称为三大进化论。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
(二)最终理想解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。
TRIZ的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
TRIZ解决问题过程中，将问题的通解具体化是一个难点，这需要有深厚的领域背景知识。
TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)其中：S——成功的设计；Pc——个人解决问题的能力；Pkn——领域知识的水平与经验；M——TRIZ方法论与哲学思想的运用；T——TRIZ工具的运用。
在公式中，Pc和Pkn 都与领域知识有关。
因此，尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ 理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。
所以，在TRIZ 理论中融入经验思维模式，应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，称为三大进化论。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
(二)最终理想解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。
物理矛盾一般来说有2种表现：一是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。
二是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。
【技术矛盾】所谓的技术矛盾就是由系统中2个因素导致的，这2个参数相互促进、相互制约。
TRIZ将导致技术矛盾的因素总结成通用参数。
TRIZ的发明者阿奇舒勒通过对大量发明专利的研究，总结出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用参数，通用参数一般是物理、几何和技术性能的参数。
尽管现在有很多对这些参数的补充研究，并将个数提高到了50多个，但在这里我们仍然只介绍核心的这39个参数。
39个工程参数中常用到运动物体(Moving objects)与静止物体(Stationary objects)2个术语，运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的物体；静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。
以下给出39个通用参数的含义：（1）运动物体的重量是指在重力场中运动物体多受到的重力。
如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。
（2）静止物体的重量是指在重力场中静止物体所受到的重力。
如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。
（3）运动物体的长度是指运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。
（4）静止物体的长度是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。
（5）运动物体的面积是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。
（6）静止物体的面积是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。
（7）运动物体的体积是指运动物体所占有的空间体积。
（8）静止物体的体积是指静止物体所占有的空间体积。
（9）速度是指物体的运动速度、过程或活动与时间之比。
（10）力是指两个系统之间的相互作用。
对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。
在TRIZ中，力是试图改变物体状态的任何作用。
（11）应力或压力是指单位面积上的力。
（12）形状是指物体外部轮廓或系统的外貌。
TRIZ理论TRIZ，中文音译为：萃智；TRIZ，就是"发明问题解决理论"的俄文首字母对应转换为拉丁字母的缩写；Altshuller被尊称为TRIZ之父。
1946年，前联发明家G. S. Altshuller完成了他的第一项成熟的发明——在没有潜水服的情况下，从被困的潜水艇中逃生的方法，也正是在这一年，TRIZ（发明问题解决理论）开始萌芽。
1946年之后，Altshuller逐渐展开发明问题解决理论的研究工作。
当时Altshuller在前联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？Altshuller坚信这样的发明创造方法一定存在。
在发现从心理学角度不能很好地揭示发明创造的客观规律之后，他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化，他因此将注意力转移到专利文献的分析研究上。
他从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万已产生发明成就的专利开始进行严格分析。
这一工作成果铸就了TRIZ的理论基础，也为日后将要开发的问题解决工具奠定了基础。
Altshuller在研究过程中发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，都是有规律可循的。
人们一旦掌握这些规律，能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。
以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的组织参与下，前联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析研究了世界200万份发明专利。
经过多年努力，Altshuller与其团队总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以与解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。
TRIZ中矛盾理论及应用前言2008年4月,科学技术部、发展改革委、教育部及中国科协联合发布的《关于加强创新方法工作的――若干意见》中指出,针对建立以企业为主体的技术创新体系的重大需求,推进TRIZ 等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合;推广技术成熟度预测、技术进化模式与路线、矛盾解决原理、效应及标准解等TRIZ 中成熟方法在企业的应用。
发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)[1]是前苏联根里奇?阿奇舒勒(Genrich S.Altshuller)等人在分析数以百万计的优秀发明专利基础上归纳提练出来的系统化、实用的、解决发明问题的方法。
其核心思想是在解决发明问题的实践中,人们遇到的各种矛盾及相应的解决方案总是重复出现的;用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法,其数量并不多,一般科技人员都可以学习、掌握;解决本领域技术问题的最有效的原理与方法,往往来自其他领域的科学知识[2]。
即TRIZ认为矛盾的产生与消除是推动技术系统进化的主导力量,且消除矛盾的方法是通用的,是可学习的。
进而把工程领域的矛盾分为技术矛盾与物理矛盾,且找到了消除这两类矛盾的通用方法。
TRIZ理论解决问题的根本就是消除矛盾,矛盾的消失意味着问题的解决。
下面以解决菜刀切菜时粘刀的问题为例来介绍TRIZ中矛盾解决原理及其应用。
1.问题的提出日常生活中,当你用菜刀切土豆、黄瓜、胡萝卜等菜时,这些菜总是粘在菜刀上沿刀面往上窜,时常要停下来用手把菜从刀面上捋下来,很不方便,大大影响了切菜的效率及所切出菜的形状。
通常当意识到现有技术系统(工具)存在缺点或不满意的方面时也就找到了创新的目标和动力。
创新的第一步就是提出问题。
2.技术矛盾与创新原理技术矛盾是指技术系统中两个参数之间存在着相互制约,简言之,即在提高技术系统的某一个参数(特性)时,导致另一个参数(特性)恶化所产生的矛盾。
