TRIZ 创新设计的方法(12)
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triz的创新思维方法
triz的创新思维方法一、引言TRIZ理论是一种解决创新问题的方法，它结合了创新设计、工程学、物理学、化学、数学、系统学等多个学科的知识，旨在通过解决现有问题，实现新的发明创造。
TRIZ理论的核心思想是通过对问题的分析，找到问题的根本原因，从而找到最优的解决方案。
二、TRIZ的主要原则1. 最终理想化原则：将现有问题向理想化的方向进行比较，找到最接近理想状态的解决方案。
2. 最小化原则：将解决问题的所有元素进行最小化，以减少解决问题的难度和复杂性。
3. 符合逻辑原则：通过逻辑分析，找到问题的根本原因，并设计出合理的解决方案。
4. 资源重新分配原则：通过对现有资源的重新分配，实现问题的解决。
三、TRIZ的解决问题方法1. 资源分析：通过对现有资源的分析，找到可以利用的资源，并将其进行优化和重新分配。
2. 矛盾矩阵：TRIZ理论中包含了大量的矛盾矩阵，通过这些矛盾矩阵，可以找到解决不同类型矛盾的方法。
3. 阿奇舒勒矛盾矩阵：阿奇舒勒矛盾矩阵包含了大量的矛盾组合，通过这些矛盾组合，可以找到解决不同类型问题的解决方案。
4. 物质-场分析：物质-场分析是一种可视化的分析方法，可以帮助人们更好地理解问题的本质，找到问题的解决方案。
四、应用TRIZ的步骤1. 问题定义：明确问题是什么，找出问题的关键因素。
2. 矛盾分析：使用TRIZ理论中的矛盾矩阵，找出解决问题的最佳方案。
3. 创新设计：在确定方案的基础上，进行创新设计，提出解决方案。
4. 优化和评估：对解决方案进行优化和评估，确保其可行性。
五、总结TRIZ理论是一种创新思维方法，它可以帮助人们解决现有问题，实现新的发明创造。
通过运用TRIZ理论，我们可以更好地理解问题的本质，找到问题的根本原因，从而设计出最优的解决方案。
在实际应用中，我们可以通过资源分析、矛盾矩阵、物质-场分析等方法，提高解决问题的效率和质量。
同时，我们也要注意不断学习和掌握新的TRIZ理论和方法，以适应不断变化的市场需求和技术发展。
TRIZ 40个创新原理解析
TRIZ 40个创新原理解析摘要:TRIZ理论中最核心的、最具有普遍用途的是40个创新原理。
40个创新原理的广泛应用,产生了不计其数的专利。
然而,其内容比较多,又比较抽象,本文以2008年北京奥运会和2010年上海世博会上精彩的创新成果为例解读了40个创新原理,可为人们学习和掌握TRIZ理论提供一定的参考依据。
关键词:40个创新原理2008北京奥运会2010上海世博会创新案例TRIZ是“发明创造问题解决理论”的俄文单词首字母的缩写,它是关于技术发明创造的理论[1]。
1946年,前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒分析了世界近250万份高水平的发明专利,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理,构建了TRIZ理论体系。
当时,美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造能力,将其称为是创新的“点金术”[2]。
目前,TRIZ理论已广泛应用于工业界和学术界。
1 TRIZ 40个创新原理及解析(1)分割原理:将物体分成独立的或可拆卸的部分[3]。
例1:上海世博会世博中心是世博会历史上最大的场馆,其会议、接待、活动等核心功能空间均可“大可分割,小可合并”。
(2)抽取原理:从系统中抽取出“干扰”的部分或特性,或者只抽取需要的部分或特性[3]。
例2:如果遇到雷雨天,澳门馆会临时拆掉玉兔头,其原因是钢结构的兔头会将雷电抽取出来引入展馆。
(3)局部质量原理:将同构结构转化成为异构结构,让物体的不同部分实现不同的功能,将物体的每个部分放在最利于其运行的条件下[3]。
例3:2010年正值肖邦诞辰200周年纪念,波兰馆音乐厅内汇聚100架钢琴同时演奏肖邦作品,创造了一个吉尼p例6:城市最佳实践区里的“沪上·生态家”的“追光百叶”能自动跟踪太阳方位,实现遮阳、照明等多种功能。
(7)嵌套原理:将一个物体放入另一个物体中,或将一个物体通过另一个物体的空腔[3]。
例7:城市起源馆展出了特洛伊木马。
triz方法及解释
triz方法及解释TRIZ，全称为Theory of Inventive Problem Solving（创造性问题解决理论）是由前苏联工程师捷列奇基发展的一种创新方法论。
TRIZ的核心思想是通过系统化的方法来解决问题，以提高创新能力和解决技术难题。
TRIZ已经在企业和创新领域得到广泛应用，并且被证明是一种有效的工具。
TRIZ的方法和原则可以应用于不同的领域和问题。
它提供了一种系统的框架，以帮助工程师和创新者在面对问题时进行思考和创新。
TRIZ方法的核心思想是，任何问题都可以在已有的知识和经验的基础上找到更好、更高效的解决方案。
通过运用TRIZ方法，可以发现新的解决方案、改进产品和工艺，并提高创新能力。
TRIZ方法有五个基本原则，这些原则是TRIZ问题解决的基础。
1.矛盾原则：TRIZ认为，创新和问题的核心在于解决矛盾。
通过解决矛盾，可以找到更好的解决方案。
矛盾主要分为技术矛盾和物理矛盾。
2.系统化原则：TRIZ鼓励从系统的角度来看问题。
它认为问题往往是由于系统中的互相作用和关系引起的。
通过理解和优化系统中的各个组成部分，可以找到更好的解决方案。
3.演化原则：TRIZ认为创新的过程是演化的过程。
它鼓励通过分析技术和产品的演化历史，寻找创新的方向和可能性。
4.通用原则：TRIZ提供了一系列通用原则，这些原则可以被广泛应用于各种领域和问题。
这些原则可以帮助工程师和创新者在解决问题时提供指导和启发。
5.模型原则：TRIZ通过模型来描述和解决问题。
它运用了一系列的模型和方法，例如矛盾矩阵、发明原理、物质场分析等。
这些模型和方法可以帮助工程师和创新者更好地理解问题，并提供方向和解决思路。
除了这些基本原则，TRIZ还提供了一系列的工具和方法，如矛盾矩阵、发明原理、弯曲空间等。
这些工具和方法可以帮助工程师和创新者深入分析问题，提供基于已有知识和经验的创新方案。
矛盾矩阵是TRIZ中常用的工具之一。
它通过横轴和纵轴的分类，将已有的技术和创新方案进行了系统化的整理。
triz理论40个发明原理
TRTZ理论的40个发明原理原理1：分离法也称分割原理，即将整体切分。
有三方面的含义：1. 将物体分成相互独立的部分。
例如：火车车厢，分离成一个一个的单体车厢；用卡车加拖车代替大卡车；将垃圾箱分割为可回收及不可加收的部分；电冰箱分为冷冻室和冷藏室，并分多个层；运载火箭分为多个助推器；班级为了便于管理分成多个小组等等。
2. 将物体分成容易组装和拆卸的部分。
例如：组合式家具；移动房屋；活动帐篷；组合菜板等，如图2-3(b)所示。
3. 增加物体的分割程度。
例如：用百叶窗代替大的窗帘，输送高温玻璃时用熔化的锡代替滚轴等。
原理2：提取法也称抽取法、抽取原理，即将物体中有用或有害的部分提取出来进行相应的处理。
有两方面的含义：1. 从物体中抽出产生负面影响的部分或属性。
例如：避雷针将雷电引入地下，减少其危害；空调的压缩机分离出来放在室外；食品真空包装等。
例如：用狗的叫声做警报而不用真的养一条狗；把彩喷打印机中的墨盒分离出来以便更换；用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点；成分献血，只采集血液中的血小板；微波滤波器；互联网上的搜索引擎等。
原理2：提取法2. 从物体中抽出必要的部分或属性。
原理3：局部质量改善法在物体的特定区域改变其特征，从而获得必要的特性。
有三方面的含义：1. 从物体或外部介质（外部作用）的一致结构过渡到不一致结构。
例如：采用温度、密度、压力的梯度，而不用恒定的温度、密度、压力；刀或斧子的刀刃部分进行特殊处理等。
2. 物体的不同部分应当具有不同的功能。
例如：起钉锤；指甲剪；多功能组合工具等。
3. 物体的每一部分均应处于最有利于其工作的条件。
例如：餐盒的隔间，防止串味；矿山坑道除尘等。
汤勺每一部分都有相应的工作条件。
原理4：非对称法 例如：电源插头做成不对称形式，防止插错；不对称搅拌叶片加强搅拌；铁道转弯处内外铁轨间有高度差以提供向心力，减少对轨道挤压造成的危害；在鞋跟易磨的一侧钉上“鞋掌”；为增强密封性，将圆形密封圈做成椭圆的，等等。
triz 创新方法概述
triz 创新方法概述
TRIZ 创新方法是一种基于专利分析和科学方法的创新方法论，旨在解决复杂问题和开发创新产品和技术。
该方法由苏联发明家阿尔图尔·谢列梅捷夫在 20 世纪 50 年代发明，并被苏联航空航天工业广泛应用。
TRIZ 方法强调创新需要从系统角度思考问题，通过分析系统的主要矛盾和制约因素，提出创新性的解决方案。
TRIZ 方法包括四个主要阶段：问题分析、系统分析、创新构思和验证。
在问题分析阶段，TRIZ 方法强调需要深入了解问题的本质和背景，确定问题的关键矛盾和制约因素。
在系统分析阶段，TRIZ 方法通过分析系统的结构和相互作用，识别出系统中的创新机会。
在创新构思阶段，TRIZ 方法通过运用各种创新技巧和工具，提出创新性的解决方案。
在验证阶段，TRIZ 方法通过对解决方案进行实验验证和评估，确保解决方案的有效性和可行性。
TRIZ 方法具有以下特点:
1. 强调系统性:TRIZ 方法认为创新需要从系统角度思考问题，通过系统分析来确定问题的主要矛盾和制约因素，从而提出创新性的解决方案。
2. 强调发明性:TRIZ 方法通过运用各种创新技巧和工具，提出创新性的解决方案，这些解决方案往往是前所未有的。
3. 适用于各种领域:TRIZ 方法不仅可以用于制造业、能源、交通、医疗等领域，还可以用于社会科学、文化艺术等领域。
4. 注重实用性:TRIZ 方法强调解决方案的实用性和可行性，通过实验验证和评估来确定解决方案的有效性和可行性。
TRIZ 方法是一种系统、创新、发明性和实用性都很高的创新方法，对于解
决复杂问题和开发创新产品和技术具有重要的作用。
TRIZ的介绍之创新方法
TRIZ介绍一条马路要穿过校园，于是问题就出现了：怎样迫使所有通过该路段的司机全程都低速行驶呢？人们讨论后得出了两个方案：把这段马路全都画上“斑马”线，或者把该地段的道路改造成波浪形（Z字形）曲折道路。
第一个办法花费很少，但是成效很差，第二个办法代价昂贵，但却相对牢靠。
当然，最好的办法就是把两个方案的优点结合起来，使他们的缺点都消失，你有什么好办法?在我们的生活中经常会遇到所谓的“萝卜白菜各有所爱”的问题。
当土地面积一定的时候，有人爱吃萝卜，有人爱吃白菜，怎么办？常规的解决方案可能是各种一半，或者让其中一些人妥协。
那么到底有没有更好的办法做到最优的解决呢？答案是肯定的，那就是使用TRIZ （发明问题解决理论）。
萝卜有用的部分是地下的部分，而白菜有用的部分是地上的部分。
TRIZ 解决问题的思路是将有用的部分结合起来，去除无用的部分。
如果种植一种具有白菜叶和萝卜根的蔬菜，那么就达到了爱吃萝卜和爱吃白菜的两个需求均得到最大化的目的。
同样，运用TRIZ这种神奇的方法让我们来解决校园街道的问题，就使问题变得很简单了——在普通道路上画上扭曲的斑马线，使它看起来就像波浪路面上的斑马线一样，司机们大脑中的条件反射精确地产生着作用，达到了价格上和效果上的最优结合。
感兴趣么？那么让我们一起来一层层地揭开TRIZ这种神奇理论的面纱吧。
1.创新方法当前，所谓的创新方法大约有300多种。
常用的方法有：头脑风暴法、试错法、缺点列举法、希望点列举发明法、假想构成法、高顿思考法、设问法、综摄法、类比发明法、信息交合法、水平思考法、五S思维法、卡片思维法、叠加法、原型启发法、合理移植法、联想扩充法、象征类比法等，这其中当然也包括我们即将要介绍的TRIZ。
树上有10只鸟，放一枪打中了一只鸟，问树上还剩下几只鸟？如果小孩说：“还剩下9只。
”大人便会说：“小傻瓜，枪一响，没打着的鸟也给吓跑了阿！”于是小孩懂了：树上应该没有鸟了。
但是有个小孩冒出来说：“如果有只鸟是聋子呢？它不还是在树上？”很多事情都不存在唯一的答案，只是人们的思维定式将问题固有化了。
triz创新案例及其创新方法
triz创新案例及其创新方法
Triz（Theory of Inventive Problem Solving）是一种系统性的创新方法，旨在帮助人们解决复杂的技术问题并找到创新解决方案。
下面是一些Triz创新案例及其创新方法的例子：
1. 海豚鳍与船舶设计：传统的船舶设计存在一些问题，如阻力大、能源消耗高等。
通过应用Triz方法，设计师借鉴了海豚鳍的设计，将其应用于船舶上，从而减少了阻力，提高了船舶的速度和燃油效率。
创新方法：与生物学中的知识领域进行交叉，寻找类似的问题和解决方案，以获得新的灵感和思路。
2. 智能手机设计：在智能手机的设计中，Triz方法被用于解决电池寿命短和各种功能冲突的问题。
通过使用Triz的功能冲突解决方法，设计师可以找到新的解决方案，例如使用智能节能技术来延长电池寿命，或者使用可拆卸电池以方便更换。
创新方法：通过识别功能冲突，寻找新的解决方案并调整系统的设计。
3. 食品保鲜技术：在食品保鲜技术领域，Triz方法被用于解决食品腐败和变质的问题。
通过使用Triz的逆向思维方法，研究人员发现了一种新的抗菌技术，可以延长食品的保质期。
创新方法：利用逆向思维，寻找反向效应，并寻找新的解决方案。
总结起来，Triz创新方法通过利用不同领域的知识和思维方式，帮助解决复杂的问题并找到创新解决方案。
创新方法——TRIZ
创新方法——TRIZ
TRIZ是一个大规模的创新流程
TRIZ创新方法是一种不基于直觉，而基于逻辑和数据的问题解决方法，该方法能加速项目团队创造性地解决问题的能力。
基于其结构和算法，TRIZ是重复的、可预期的、可靠的一种方法。
TRIZ创新方法是一个俄语的首字母缩写，意思是“创造性地解决问题的理论”。
阿奇舒勒和其前苏联的同事在1964-1985年
开发了该方法。
TRIZ是国际创造性科学的体现，它依靠的是问题和解决方案的范式研究，而不是个人或团队的自发的、直觉的创造力。
TRIZ创新方法包含一系列活动，既可用于右半脑的创造性思考，也可用于左半脑的分析性思考。
基本的TRIZ活动有：
功能：哪些引起了怎样的变化（什么、为什么、什么时间、什么方式）？
资源：所有东西都是有用的资源
理想解：只寻找有利益的和减少损害的办法
矛盾：一方面的改善会影响另一方面
趋势：通过在单个特性中增加很小的复杂度可获得多少自由度？
TRIZ创新方法在新产品开发中的作用：
在新产品开发中，TRIZ主要适用于创意生成阶段——面向新产品以及产品改进
举个例子：。
创新 方法 TRIZ
创新方法TRIZ创新的方法有很多,下面天行健咨询给大家介绍一个被世界各国推崇的一个创新方法——TRIZ理论,创新方法TRIZ是提升企业和个人创新能力的利器.想学习创新方法TRIZ,首先要弄明白什么是创新方法TRIZ:创新方法TRIZ意译为发明问题的解决理论.TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解.它不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而不再是随机的行为.实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品.知道了TRIZ理论,我们要知道这个理论的创始人——根里奇·阿奇舒勒,一个非常厉害的人创新方法TRIZ的优越性:TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法.它有别于传统的脑力激荡,TRIZ强调发明或创新可依一定的程序与步骤进行,而非仅是随机或天马行空的脑力刺激而已.TRIZ的发展这是在TRIZ从业人员过去二十多年间取得的实际经验基础上得以实现的,TRIZ专家投入了$7,000,000多资金继续进行方法学的研究,并在美国进行适应性调整.TRIZ 是对300万个全世界专利的分析的结果并且技术和社会演变的历史, 从大约发明的1000 个样式和超过500 patterns/lines 技术, 市场和组织演变被提取了.这个广泛的知识库使用户开发实际详尽的套可能的解答想法对困难的问题以迅速方式.创新方法TRIZ在国内推广应用:萃智(北京)工业技术研究院是国内首家完成TRIZ的本土化研究的专业机构.在全国多个央企、军工企业、高等院校以及省市级政府开展TRIZ创新理论与方法的培训和咨询工作,积累了大量的实践经验,培养了大批高层次科技创新人才.并运用TRIZ的方法和工具申请多项国家发明级别专利.对TRIZ在国内的推广起到了重要的推手作用.美国的一些世界级公司,如波音公司,利用TRIZ理论,解决了波音飞机空中加油的关键技术问题,从而战胜了法国空中客车公司,为波音赢得了几亿美元的订单.德国几乎所有名列世界500强的大企业都采用了该理论,如西门子、奔驰、宝马等著名公司都有专门的机构及人员负责该理论的培训和应用.日本的索尼公司每年都要推出数种新产品,其动力来源于创新战略和创新理论方法的研究应用.韩国的三星电子公司也专门成立了协会,在产品技术研发部门实施技术创新理论培训,目前三星公司已成为在中国申请专利最多的国外企业.。
TRIZ 创新基本理论与方法
（十四）发明原理 14—曲面化
1. 将物体的直线或平面部分用曲面或球面替代，改立 方体结构为球形结构。 2. 使用滚筒、球状、螺旋状结构。 3. 改直线运动为螺旋运动，应用离心力。
（十五）发明原理 15—动态特性
1. 调整物体或环境的性能，使其在工作的各个阶段达 到最佳状态。 2. 分割物体，使其各部分可以改变相对位置。 3. 使静止的物体可以移动或具有柔性
（九）发明原理 9—预先反作用
1. 事先施加反作用，以抵消不利影响。 2. 如果处于或将处于受力状态，预先施加影响。
（十）发明原理 10——预先作用
1. 在应用之前，预先对物体（部分或全部）做必要的改变。 2. 做预先安排，使之能第一时间在最方便的地方投入使用。
二
冲突解决原理
（十一）发明原理 11—事先防范
TRIZ 创新基本理论与方法
SHANQIU
第一节
TRIZ 理论的起源
The origins of TRIZ theory
TRIZ 理论最早来源于阿奇舒勒。TRIZ 理论是阿奇舒勒（G. S. Altshuller）在 1946 年创立的，Altshuller 也被尊称为 TRIZ 之父。1946 年，Altshuller 开始了发明问题解决 理论的研究工作。Altshuller 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，是有规律可循的。人们如果掌握了这 些规律，就能主动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。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。在他的领导下，苏联的研究 机构、大学、企业组成了 TRIZ 的研究团体，分析了世界近 250 万份高水平的发明专利， 总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新 原理与法则，建立一个由解决技术、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。
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第4章产品进化过程及进化定律4．1 概述从历史的观点研究一类产品，如汽车、计算机、自行车、机床等，会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大或根本性的变化。
但这些产品的主要功能并没有变化，如汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人”，计算机的主要功能是“代替人进行计算”，机床的主要功能是“加工零件”。
人类需求的质量、数量及对产品实现形式的不断变化，迫使企业不得不根据需求变化及实现的可能，增加产品的辅助功能、改变其实现形式。
即从历史的观点看，产品处于进化之中。
为了生存与发展，快速、有效地开发新产品是企业在竞争中取胜的重要武器。
世界上大多数的新产品是在老产品或当前产品的基础上开发出来的。
企业在新产品研发决策过程中，要预测当前产品的技术水平及新一代产品可能的进化方向，这种预测的过程称为技术预测(Technology Forecasting)。
技术预测的研究起始于半个世纪以前。
最初应用于军工产品，即对武器及部件的性能进行技术预测，后来也用于民用产品。
在长期的研究过程中，理论界提出了技术预测的多种方法，图4—1被祢为Worlton逻辑树，其内涵为不同预测方法的抽象描述。
树的最高层为预测方法，该方法被分为两大类：规范化方法(Normative)与探索性方法(Exploratory)。
规范化方法的核心是“发现某个特征，确认使该特征能够实现的活动。
”，即该方法倾向于堤出促使理想特征实现的策略与过程，该类方法中的核心方法是形态分析法(Morphologic Analysis)。
探索性方法通过对过去与将来从低级到高级进化的过程预测未来，该类方法中的核心方法为S——曲线及Delphi法，前者为客观、定量法，后者为主观、小组法。
上述各种方法是西方世界提出的方法。
MIT的Frauens 2000年指出西方传统的技术预测存在如下3条缺点：1)预测所需要的准则太弱。
2)支持提出及实现可能特征的工具集是有限的。
3)确定目前产品功能的潜力主要取决于专家。
Frauens还指出：前苏联TRIZ中的技术系统进化(Technology System Evolution)理论已提供了强有力的技术预测工具，这些工具包括产品进化定律及进化路线等。
本章系统地介绍TRIZ中的产品进化理论成果及应用实例。
4．2 产品进化过程实例4．2．1 潜艇公元前332年，亚历山大大帝命令其部下建造一只防水的玻璃桶，自己进入桶里，让部下们把桶放到海水下面，他记录了所见到的各种动物。
亚力山大是早期进行水下探索的人之一。
1624年，德雷贝尔建造了一个能在水中被驱动的防水舱，他让12人进入船体，并划六支桨推动这个装置。
1776年，布什内尔建造了一潜水器，用来攻击停在美国纽约港的英国军舰。
这是第一艘参加战斗的潜水器。
该潜水器像一只大木筒，里面有一张条凳，像自行车脚蹬似的东西驱动船体。
该潜水器还配有罗盘、深度尺、驾驶装置、可变压舱、防水船体配件和一只锚。
19世纪末，现代潜艇之父霍兰主持建造了“霍兰”号潜艇。
该潜艇在水下使用电动机，在水面巡航时使用蒸汽机，是第一艘能够下沉、潜行、上浮并发射鱼雷的潜艇。
该潜艇没有潜望镜，艇员们要从平板玻璃向外观察。
为了监测氧气含量，艇员们常把老鼠装在笼子里带上潜艇，如果老鼠死亡或接近死亡，说明氧气不足了，应赶快返航。
1900年，美国海军购买了“霍兰”号潜艇，并且又订购了几艘同样的潜艇。
又经过了半个世纪，全世界第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号诞生了，与柴油机驱动的潜艇不同，该潜艇可在水下连续呆几个星期。
1954年，该潜艇在水下穿越了北极。
从产品的观点看，亚历山大大帝玻璃桶只是对海洋水下的初步探索，其核心技术是构造一个不漏水的水下空间；1624年的防水舱及1776年的潜水器其核心技术都是采用人工产生的动力驱动，潜水器中的罗盘等是对防水舱的不断改进；“霍兰”号潜艇的核心技术是采用机械驱动——电动机或蒸汽机驱动，能真正装备海军，因此是现代潜艇；“鹦鹉螺”号潜艇的核心技术是采用了核动力驱动，可在水下呆更长的时间。
4．2．2 自行车自行车是1817年发明的。
称为“木房子”的第一辆自行车由机架及木制的轮子组成，没有手把，骑车人的脚是驱动动力。
从工程的观点看，该车不舒适、不能转向等。
1861年，基于“木房子”的新一代自行车设计成功，该车是现在所说的“早期脚踏车”，“木房子”的缺点依然存在。
1870年，被称为“Ariel'’的自行车设计成功；该车前轮安装在一个垂直的轴上，使转向成为可能，但依然不安全、不舒适、驱动困难。
1879年，脚蹬驱动、链轮及链条传动的自行车设计成功，该类车的速度可以达到很高，但该类自行车没有车闸，因此高速骑车时很危险。
1888年，车闸设计成功，前轮直径已变大，但零部件材料不过关，影响了自行车的速度。
20世纪，各种新材料用于自行车零件。
在自行车进化的过程中，全世界申请了相关专利1万件。
产品进化实际上是产品核心技术从低级向高级变化的过程。
对于一种核心技术，产产品进化的根本动力。
4．3 产品进化过程曲线4．3．1 通常的S—曲线S一曲线通常如图4—2所示。
图中横坐标为时间，即依据一项核心技术所推出的一系列产品的时间；纵坐标为产品的性能参数值，该参数值不能超过自然限制。
从横坐标上将产品分为三个阶段：新发明、技术改进及技术成熟。
在新发明阶段，一项新的物理的、化学的、生物的发现，被设计人员转变成产品。
不同的设计人员对同一原理的实现是不同的，已设计出的产品还要不断改善。
因此，随时间的推移，产品的性能指标不断提高。
在上一阶段结束时，很多企业已认识到，基于该发现的产品有很好市场潜力，应大力开发。
因此，将投入很多的人力、物力与财力用于新产品开发，新产品的性能参数快速增长。
这就是技术改进阶段。
随产品进入技术成熟阶段，所推出的新产品性能参数只有少量增长。
继续投入进一步完善已有技术的效益减少，企业应研究新的核心技术以在适当的时间替代已有产品的核心技术。
对于企业决策，具有指导意义的是能够确定曲线的拐点。
第一个拐点之后，企业应从原理实现的研究转入商品化开发，否则，该公司将被恰当转入商品化开发的公司甩在后面。
当出现第二个拐点后，产品的技术已进入成熟期，企业因生产该类产品获取利润，同时要研究优于该产品工作原理的更高一级核心技术，以便将来在适当机会转入下一轮的产品竞争。
一代产品的发明要依据某一项核心技术，之后经过完善使该技术逐渐成熟。
在这期间，企业要有大量的投入，但如果技术已成熟，推动技术更加成熟的投入不会取得明显收益。
此时，企业应转入研究、选择替代技术或新的核心技术。
该过程可用S一曲线族表示，如图4—3所示。
4．3．2 TRIZ中的S--fttt线通过对大量专利的分析，Almhuller发现产品的进化规律满足S髁曲线。
但进化过程是靠设计者推动的，当前的产品如没有设计者引入新的技术，它将停留在当前的水平上，新技术的引入使其不断沿某些方向进化。
TRIZ中的s——曲线如图4—4所示。
图4—4是分段线性SI曲线。
其优越性是曲线中的拐点容易确定。
图中将一代产品分为婴儿期、成长期、成熟期、退出期。
确定产品在S一曲线上位置是产品进化理论研究的重要内容，并称为产品技术成熟度预测。
处于婴儿期及成长期的产品应对其结构、参数等进行优化，使其尽快成熟，以为企业带来利润。
处于成熟期与退出期的产品，企业在赚取利润的同时，应开发新的替代技术，以便推出新一代产品，使企业在未来市场竞争中取胜。
4。
3．3 产品技术成熟度预测曲线企业在制定R&D计划时，知道自己的产品技术成熟度是正确决策的关键。
但事实上，很多企业的决策并不科学。
Ellen Domb认为：“人们往往基于他们的情绪与状态来对其产品技术成熟程度做出预测，假如人们处于兴奋状态，则常把他们的产品置于‘成长期’，如果他们受了挫折，则可能认为其产品已处于退出期”。
因此，需要一种系统化的产品技术成熟度预测方法。
Altschuller通过研究发现：任何系统或产品都按生物进化的模式进化，同一代产品进化分为婴儿期、成长期、成熟期和退出期四个阶段，这四个阶段可用生物进化中的“S 一曲线”表示，如图4—4所示。
四种曲线用于技术系统在“S——曲线”上所处位置的预测。
这四种曲线分别是：单位时间内的专利数、单位时间内的专利或发明级别、单位时间内的技术性能和单位时间内的利润。
各曲线的形状如图4—5所示。
收集当前产品的有关数据建立这四条曲线，所建立曲线的形状与这四条曲线的形状比较，就可确定产品的技术成熟度。
当一条新的自然规律被科学家揭示后，设计人员依据该规律提出产品实现的工作原理，并使之实现。
这种实现是一项级别较高的发明，该发明所依据的工作原理是这一代产品的核心技术。
一代产品可由多种系列产品构成，虽然产品要不断完善，不断推陈出新，但作为同一代产品的核心技术是不变的。
一代产品的第一个专利是一高级别的专利，如图4—5“时间一专利的级别曲线”所示。
后续的专利级别逐步降低。
但当产品由婴儿期向成熟期过渡时，有一些高级别的专利出现，正是这些专利的出现，推动产品从婴儿期过渡到成长期。
图4—5“时间一专利数”曲线表示专利数随时间的变化。
开始时，专利数较少，在性能曲线的第三个拐点处出现最大值。
在此之前，很多企业都为此产品的不断改进而投入，但此时产品已到了退出期，企业进一步增加投入已没有什么回报。
因此，专利数降图4—5中的“时间一利润”曲线表明：开始阶段，企业仅仅是投入并没有赢利。
到成长期，产品虽然还有待于进一步完善，但产品已出现利润。
之后，利润逐年增加，到成熟期的某一时间达到最大，之后开始降低。
图4—5中的“时间一性能”曲线表明，随时间的延续，产品性能不断增加，但到了退出期后，其性能很难再有所增加。
如果能收集到产品的有关数据，绘出上述四条曲线，通过曲线的形状，可以判断出产品在S一曲线上所处的位置。
从而，对其技术成熟度进行预测。
图4—6表示了产品技术成熟度预测后的两种结果。
如果产品处于婴儿期或成长期，则需要对产品进行优化，以改善已有的S一曲线；反之，则需要产品创新，以产生新的核心技术，替代已有的核心技术，即使产品移人新的S一曲线。
4．4 产品优化已有产品的优化是指产品的核心技术即工作原理不变，而对其实现技术进行优化，包括材料选择、加工工艺、结构的装拆、性能、造型等的优化，如图4—7所示。
已有大量的教材、参考书和论文等系统介绍过产品优化，故此处不再详细介绍，而只对参数优化中的参数稳健设计作一简单介绍。
4．4．1 稳健设计背景影响产品质量的变量分为两类：设计变量和干扰变量。
设计变量指在设计过程中设计者可以控制的变量，如几何尺寸；干扰变量指在设计过程中设计者不可能或很难控制的变量，如工作环境中的温度、湿度。
稳健设计是一种满足产品高性能、低成本、高抗干扰质量指标的设计方法。