第九章应用TRIZ解决创新问题的实例
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Triz理论应用实例——拖把的创新设计
Triz理论应用实例——拖把的创新设计一、应用背景拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品，应该说它的出现已经有很长一段时间了，但是，现在人们用的各种拖把真的很好用吗？如果你经常做家务的话，我想你一定会皱起眉头的。
二、问题描述现在市场上的拖把主要有以下几种，如图所示：图1 图2图3 图4市场主流拖把优缺点比较现在市场上的各式拖把都有着这样或者那样的问题，下面我就用triz理论的方法来对拖把进行一个创新设计，争取想出一款功能更加完善，使用更加方便的新型拖把！三、问题分析1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题改善的技术特性参数：10#力——用更小的力完成同样的工作33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单，增强其可操作性恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普通拖把而言更加复杂。
查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：26，35，10，18；32，25，12，17而不浪费时间可以将拖把放置在某个装置内，然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。
经调查，这种方案已经运用于现代产品中，并且效果良好。
如图：2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题改善的技术特性参数：31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：19，1，31将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状，最理想的情况是，人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。
3、解决一个拖把不能同时用来清洁和擦干的问题改善的技术特性参数：35#适用性及多样性恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：15，29，37，28组成部分可以使用两块拖把布，当需要湿拖的时候换上其中一块，当需要将水擦干的时候换上另一块即可。
4、解决拖把吸水能力不强的问题改善的技术特性参数：27#可靠性——拖把是否能够可靠的将地板上的水吸干净恶化的技术特性参数：26#物质或事物的数量——很可能需要增加某一具有强吸附能力的物质查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：21，28，40，3寻找一种吸水能力超强的材料，将其使用到拖把布中即可。
TRIZ理论应用案例
ＴＲＩＺ理论应用淬火工艺的案例车间得到一份订单，对很大的金属零件进行热处理。
要进行这项工作，吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁，将它运到一个油池上方并使其落人油槽。
工作了几天之后，吊车司机找到老板抱怨说：“这样干我很难呼吸。
我的控制室离房顶很近，所有从油槽里升起的烟都向我飘来，我不干了。
”烟雾本来不是问题，因为处理小部件时，车问里的通风设备满足要求；现在，在处理大型部件时，烟就变成了主要问题。
因为处理过程不能改变，老板面临一个典型的管理局面：得想出一种办法，但他还不知办法在哪里。
从定义上来说，一个技术系统应该有三种成分：两种物质和一个场(能量)。
要解决问题，首先应明确引起问题的技术系统。
在这个例子中，引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件，以及该部件的热能。
烟是这个过程的副产物，对吊车司机造成危害。
现在，需要确定在技术系统中必须改善的特性。
为做到这一步，我们来填写附表１，指出需改善的特性。
???1.标明技术系统的名称金属处理过程???2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理???3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用4.描述技术系统的操作本例中，吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中，金属部件一接触油就会激起浓烟，污染环境。
???5.表示出应该改善或取消的特性：例如通过取消烟雾或减少烟雾所造成的危害，改善吊车司机的工作条件。
利用附表2构建技术矛盾。
（填写附表2，能够有助于清楚地确定问题中的技术矛盾。
）在问题中，从1a项到1d项都与问题无关，因为不是要改善技术系统的特性。
相反，我们是想去除有害的作用。
2a.“讲明需要减掉、去除或使其中性化的负面特性”。
这个特性就是烟雾。
2b.“列出传统的减掉、去除该特性或使该特性中性化的方法”。
利用金属盖来覆盖油槽，这样可以防止油烟四散。
2c.“写出在2b项条件中更加恶化的特性”。
系统的复杂性和重量增加。
2d.“构建技术矛盾如下”：???技术矛盾1：如果利用金属盖将(油烟雾带来的有害)特性减少(去除)，则系统的复杂性增加。
应用triz原理的创新实例
应用TRIZ原理的创新实例1. 介绍TRIZ原理TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是一种用来解决创新问题的方法和工具，最早由苏联科学家Altshuller发明并发展起来。
TRIZ原理基于对世界上数百万个创新问题的分析，总结了一套通用的创新原则和解决问题的方法。
应用TRIZ原理可以帮助人们更有效地解决问题，提出创新的解决方案。
2. TRIZ原理的应用实例下面将介绍一些应用了TRIZ原理的创新实例，以帮助读者更好地理解和应用TRIZ原理。
2.1. 实例一：减轻物体重量问题：如何减轻货车的自身重量，提高运输效率？解决方案：应用TRIZ原理中的“换成相反效果物体”原理，将传统货车的金属车身换成轻质材料，如碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料具有较低的密度和高的强度，可以大幅减轻货车自身重量。
通过减轻货车重量，可以降低燃料消耗，提高运输效率。
2.2. 实例二：提高电池续航能力问题：如何提高手机电池的续航能力，延长使用时间？解决方案：应用TRIZ原理中的“合二为一”原理，将手机电池和手机背壳合二为一，使用可充电电池作为手机背壳材料。
这样一来，手机的背壳不仅具有保护手机的功能，还可以作为电池使用。
通过合二为一，可以减少电池和背壳的重量，提高电池的容量，从而延长手机的使用时间。
2.3. 实例三：提高产品可靠性问题：如何提高智能家居设备的可靠性，减少故障率？解决方案：应用TRIZ原理中的“逆向思维”原理，将智能家居设备的传感器和控制模块进行冗余设计。
通过引入备用的传感器和控制模块，当其中一个部件发生故障时，可以自动切换到备用部件，保证设备的正常运行。
通过冗余设计，可以提高设备的可靠性，减少故障率。
3. 总结TRIZ原理是一种强大的创新工具，可以帮助人们更有效地解决问题，提出创新的解决方案。
通过应用TRIZ原理，可以减轻物体重量、提高电池续航能力、提高产品可靠性等。
以上实例只是TRIZ原理的一小部分应用，读者可以根据具体问题和需求灵活运用TRIZ原理，创造出更多的创新解决方案。
triz产品创新实例
triz产品创新实例TRIZ 是一种系列化的方法，它可以帮助人们解决复杂的技术难题和推动产品创新。
通过运用 TRIZ 的思维方式，可以创造独特的解决方案，开创新的市场和商业领域。
下面是几个 TRIZ 产品创新实例：1.日本电器公司创新设计了一款压缩机，使得空调器比以前更加高效、环保。
该设计采用 TRIZ 方法，通过增加活塞数量、轴心偏移量和减小摩擦损耗等方式，使得压缩机转速变慢、效率更高、噪音更小。
2.温州雪铁龙汽车零部件有限公司采用 TRIZ，设计制造了一种新型机械加工设备。
传统设备会导致局部加工过程中存在热量产生，在使用过程中会对设备其他部件产生影响。
而这种新型设备将热量率先处置掉，从而避免了影响。
该设备不仅解决了传统设备存在的问题，而且提升了加工质量和效率。
3.上海大众汽车有限公司运用TRIZ，发明了一种车门防止剐蹭的系统。
该系统在车门内部设置一种可伸缩的弹簧装置，当附近的车辆接近时，弹簧就会被压缩，从而保护车门不受损伤。
这项技术可以有效避免车辆在停车时车门被剐蹭的情况，提升了车主的使用体验。
4.德国福特汽车公司采用思维创新法 TRIZ，实现了对于制造汽车座椅时座位头枕和座位椅的完美结合。
通过 TRIZ 分析，发现座位的头枕和座位椅的结构和材料不同，决定了它们的连接和调整方式也应该不同。
然后，德国福特汽车公司就采用了一种新的机构来解决这个问题，在生产车座时，只需按一下按钮即可方便地将头枕调整到合适的位置，提升了车座的舒适性。
以上是TRIZ产品创新的一些实例，可以看出，TRIZ 为产品创新提供了强有力的思路和方法，可以帮助企业在市场竞争中获得优势和领先。
TRIZ理论的应用实例分析
TRIZ理论的应用实例分析TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是由苏联工程师格里戈里·阿尔图诺维奇·阿尔图舍夫于20世纪50年代初提出的一种创新方法论。
TRIZ理论的核心原则是通过对过去和现在的创新现象进行分析，总结出一套通用的创新规律和原则，以帮助解决各种问题和困境。
以下是一些TRIZ理论的应用实例分析：1.飞机发动机的改进飞机发动机是一个重要的技术领域，需要不断地进行创新和改进。
TRIZ理论可以应用于改进发动机的燃烧效率、噪音减少和可靠性提升等方面的问题。
通过使用TRIZ的分析工具，工程师可以找到已有问题的根本矛盾，并运用TRIZ的解决原则来解决这些问题。
例如，通过应用“逆向”原则，可将从机翼下面吸入的大气压力转化为发动机压力，从而提高燃烧效率。
2.医疗器械的创新设计在医疗器械的设计过程中，TRIZ理论可以帮助工程师解决技术难题和满足各种需求。
例如，在设计心脏起搏器时，工程师面临着如何减小设备体积、延长电池寿命等问题。
通过应用TRIZ的“资源分配”原则，工程师可以优化设备的结构设计，有效利用有限的资源，提供更好的解决方案。
3.生产流程改进在生产流程方面，TRIZ理论可以应用于分析和优化不同工艺的矛盾和问题。
例如，在汽车制造过程中，往往存在着生产效率和产品质量之间的矛盾。
通过应用TRIZ的“逆向”原则，工程师可以发现并消除影响整体效果的各个因素，并提出创新的生产流程方案。
通过TRIZ的思维方法，可以提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量。
4.能源利用的创新能源利用是一个重要的社会问题，应用TRIZ理论可以帮助工程师在能源领域找到更高效的解决方案。
例如，通过使用TRIZ的“资源分配”原则，可以分析能源利用中存在的矛盾，如如何充分利用可再生能源并减少对传统能源的依赖。
通过应用TRIZ的解决原则，工程师可以提出创新的能源利用方法，例如利用潮汐能、太阳能等。
Triz技术创新方法案例分析
Triz技术创新方法案例分析Triz技术创新方法选修课作业一、“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库设计分析针对城市旅游风景区等区域停车难、与现有立体车库类型不相配问题, 有人基于TRIZ 理论, 提出一种“双环拱型分体轿箱垂直旋转式”新型立体车库的设计。
本文将对此设计进行分析。
该设计为半地上半地下组装式垂直旋转式立体车库, 在景观区建设一外观貌似巨大摩天轮的新型立体车库, 给风景区添加一壮观景象, 再加以装饰, 使之与自然浑然一体, 实现停车景观两相宜。
它基于TRIZ理论的技术冲突解决原理分析存在的矛盾, 得到一系列的发明原理, 在这些原理的指导下可以找到改进创新的方向。
综合考虑各影响因素的作用及查找到的发明原理给出的设计方向, 设计出了该车库。
为了便于运输和安装, 该立体车库创新性地采用了标准节结构形式, 把内外环每个轿箱分别做成标准节。
该车库为双环半地下式, 主轴固定在轴承上, 轴承安装在地面上的轴承座上。
主轴的一边套有套筒, 套筒内缘与主轴之间采用键联接, 套筒外缘焊接法兰盘;主轴的另一边安装滑动轴承, 滑动轴承的外套上焊接法兰盘, 法兰盘上用高强螺栓联接用角钢做成的支臂, 形成单侧轮辐支撑系统。
各支臂之间设计为网架结构, 增强其强度、刚度和稳定性。
每个轿箱都联接于支臂上, 轿箱与轿箱之间采用螺栓联接成拱型结构。
各标准节之间相互支撑力, 从而减小整环对支臂的弯矩, 其主要用于承受重量和传递动力。
载车台为重力自平衡式调节, 两侧设有6组滚轮, 每组两个滚轮, 由于重力作用, 载车台在随车库公转的同时也产生自转, 实现载车台始终保持水平。
为了增加载车台支撑点, 标准节内设有三环T型钢弯成的轨环形道, 采用T型钢可以使两轮子分布于腹板两侧, 防止轮子脱离轨道。
为降低驱动力、节约能源, 内外环驱制动安置在每环的外缘。
拱型环的每个轿箱标准节外侧联接一定厚度的弧形板, 使之形成一圆环, 在圆环周向安置与链条相啮合的弧形齿条或与柱销相配合的柱销孔。
创新思维与TRIZ创新方法教学课件-09 科学效应与应用
❖ 更进一步地，建立显示有效技术应用实例的效应缩略表 （参见本书的附录C物理效应、附录D化学效应和附录E几 何效应），同样可用于物理、化学或几何的相关启发和影 响。
9.3 应用科学效应解决创新问题
❖ 当我们设计一个新技术系统时，为了将两个技术过程连接 在一起，就需要找到一个“纽带”。虽然我们清楚地知道 这个“纽带”应该具备什么样的功能，但是却不知道这个 “纽带”到底应该是什么。此时，我们就可以到科学效应 库中，利用“纽带”所应该具备的功能来查找相应的科学 效应。
▪ 中学的物理学（尤其是大学的物理学）能给人以非常有力的，并 且差不多是到处适用的工具。然而，人们却不会使用这些工具。
▪ 一方面，物理效应仿佛是独立存在的；另一方面，问题确实是独 立存在的。在发明家的思维中，如果没有可靠的桥梁将物理学与 发明问题联系到一起。知识在相当大的程度上是闲置未用的。
9.1 科学效应的作用
赖于气体成分和导体周围的气压，所以电晕放电能够适合测量灯 泡内部气体的压力。
9.3 应用科学效应解决创新问题
▪ 5）方案验证：如果灯泡灯口加上额定高电压，气体达到额定压力 就会产生电晕放电。
▪ 6）最终解决方案：用电晕放电效应测量灯泡内部气体的压力。
9.3 应用科学效应解决创新问题
❖ 例9-2 街上的噪声。街上交通不间断的、单调的噪声使人 疲乏而且会打断工作，普通的百叶窗在一定程度上减少了 噪声，但单调的声音没有变化，这一单调的声音来自交通 流引起的声音振动频率的不间断波谱。
▪ 如果能有一份用物-场形式表示的物场效应的清单，那么要找到所 需的效应，就没有什么困难。……若是需要联合应用若干效应 （或称为效应与方法的结合）来解决问题，那就还要有物理效应 相结合的规则。现在，正在研究这样的规则，有一些已经确认下 来了。例如，我们已经知道，在较好的发明中，在两个“结合起 来的”效应之间，起联系作用的元素总是场，而不是物质。还有 许多东西有待阐明，但一般的原则已经清楚了，即在发明问题和 解决它们所需的物理效应之间，存在着可靠的媒介，这就是物-场 分析。
9.3 应用科学效应解决创新问题
❖ 当我们设计一个新技术系统时，为了将两个技术过程连接 在一起，就需要找到一个“纽带”。虽然我们清楚地知道 这个“纽带”应该具备什么样的功能，但是却不知道这个 “纽带”到底应该是什么。此时，我们就可以到科学效应 库中，利用“纽带”所应该具备的功能来查找相应的科学 效应。
▪ 中学的物理学（尤其是大学的物理学）能给人以非常有力的，并 且差不多是到处适用的工具。然而，人们却不会使用这些工具。
▪ 一方面，物理效应仿佛是独立存在的；另一方面，问题确实是独 立存在的。在发明家的思维中，如果没有可靠的桥梁将物理学与 发明问题联系到一起。知识在相当大的程度上是闲置未用的。
9.1 科学效应的作用
赖于气体成分和导体周围的气压，所以电晕放电能够适合测量灯 泡内部气体的压力。
9.3 应用科学效应解决创新问题
▪ 5）方案验证：如果灯泡灯口加上额定高电压，气体达到额定压力 就会产生电晕放电。
▪ 6）最终解决方案：用电晕放电效应测量灯泡内部气体的压力。
9.3 应用科学效应解决创新问题
❖ 例9-2 街上的噪声。街上交通不间断的、单调的噪声使人 疲乏而且会打断工作，普通的百叶窗在一定程度上减少了 噪声，但单调的声音没有变化，这一单调的声音来自交通 流引起的声音振动频率的不间断波谱。
▪ 如果能有一份用物-场形式表示的物场效应的清单，那么要找到所 需的效应，就没有什么困难。……若是需要联合应用若干效应 （或称为效应与方法的结合）来解决问题，那就还要有物理效应 相结合的规则。现在，正在研究这样的规则，有一些已经确认下 来了。例如，我们已经知道，在较好的发明中，在两个“结合起 来的”效应之间，起联系作用的元素总是场，而不是物质。还有 许多东西有待阐明，但一般的原则已经清楚了，即在发明问题和 解决它们所需的物理效应之间，存在着可靠的媒介，这就是物-场 分析。
triz创新设计应用实例分析
TRIZ工具解决采煤机截割部方案设计应用物理091——张明伟（090118）应用TRIZ工具及原理提出创新问题：在漫长的地球进化过程中，地球母亲为我们积累了丰富的矿产资源，煤炭就是其中的重要一种。
我国煤炭资源丰富，是煤炭开采大国也是煤炭消耗大国，但是在我国煤炭开采技术并不成熟。
例如在煤炭资源井工式机械化开采的工作面比较狭小，环境恶劣。
在一定采高下，为了提高煤炭的生采率，操作工人希望滚筒式采煤机的截割功率越大越好，但是由于地质条件或技术条件的限制，又不能过度增大采煤机的高度，以安装更大功率的截割电机；而同时管理部门又希望开采能耗越低越好。
应用TRIZ理论定义该技术的理想解如下：从提高理想解法则出发，应提高煤炭生产率的同时，降低采煤能耗、粉尘和截割刀具的耗损。
从煤炭截割理论考虑，粉尘量往往与采落煤炭的块度负相关，即煤块度越大，粉尘量相对越小，这就要求尽可能提高煤的块度。
但是煤块度增大，必须增大刀具的截割深度，这又受到截割刀具的强度、工作机构结构等限制。
因此，开采下来的煤块不能太大又不能太小，体现出物理矛盾的存在。
当利用分离原理很难处理这一矛盾的情况下，可以通过技术矛盾的角度来解决这一问题。
通过对39条技术矛盾特性参数分析可以从改善No.19动物耗能和No.39生产量/生产率两个特性参数出发。
对应改善特性参数，可能恶化参数如表4、表5所示从改善动物耗能出发推荐的解决方法为：No.5组合法，No.13逆向作用法，No.18机械振动法，No.24中介法，No.35性能转变法。
从改善生产量/生产率出发推荐的解决方法为：No.2 提取法，No.10预先作用法，No.18机械振动法，No.20有效运作持续法，No.23反馈法，No.28系统替代法，No.35性能转变法。
经过分析，根据发明原理提出如下几个解决方案：（1）利用No.5组合法，在不增加机身高度前提下，对每一个工作机构采用双电机联合驱动，增大截割功率。
发明问题解决理论TRIZ技术创新应用实例
发明问题解决理论TRIZ技术创新应用实例发明问题解决理论TRIZ技术创新应用案例TRIZ应用实例——BMW车外形设计应用背景:在欧洲那些最初为行人和马车修建的城市里，虽然燃料费用已经颇高，然而交通仍然非常拥挤。
为改善此种状况，市政府通过加税提高大型汽车在城市里的费用，以鼓励小型汽车的生产。
目前市场上无甚特色的小型汽车，在某种意义上，还不能成为有钱人身份、地位的象征。
以生产大型豪华私人轿车为主的德国宝马和奔驰公司，准备联合开发出一种名牌智能化的小型汽车，使其在汽车市场上独领风骚。
有何经济效益和社会效益:开发出的系列新款迷你形汽车，在城市中使用非常方便:可以增加道路的使用空间，减轻空气污染，缓解交通拥挤，容易停车，而且可以为人们提供价格更为经济、性能更为有效的新型汽车。
问题描述:车身较长，在碰撞中有一个大的变形空间，可以吸收能量，缓解交通事故对人的冲击力，减轻对乘车者的人身伤害。
但此种汽车体积较大，比较笨拙，而且在一定程度上造成交通拥挤。
而迷你形汽车因为车身较短，不具备这种变形缓冲功能。
系统存在的技术矛盾:迷你形汽车车身短与在交通事故中防撞性能降低的矛盾。
解决思路和关键步骤:本实例应用TRIZ理论来解决问题。
根据本实例的技术特性矛盾对:运动物体尺寸(Area of moving object):物体的线性尺寸。
此例中为长度变短;能量的消耗(Loss of energy)。
得出相应的创新原理:15# Dynamicity 动态性17# Shift to a new dimension 一维变多维应用15,创新原理可以得到如下解决方案:15# 创新原理为“动态性”，提高运动目标的面积参数(improve the “areaof moving object” parameter)。
迷你形汽车的引擎被设计的位于车身下面，以增加引擎和乘客分隔空间的大小。
与客车相比，提升了位于碰撞影响区域上面的乘客空间。
其动力装置是一台600cc 涡轮控制的3汽缸发动机——完全电控的发动机系统，没有机械连杆与油门或变速杆连接。
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。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 四、问题解决
¡ 1.将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标 准间题
¡ 无论是塑料管还是镀锌螺旋钢管，若要提高其环刚度，就要增加耗材， 技术冲突是既要提高管材强度，同时管材的单位重量还要下降。根据对 技术冲突的描述，将该技术冲突转换为39项工程参数中的两项:
¡ 按照ISO的定义，环刚度由下式表述:
¡
SN=EI/D3
¡ 当直径D增加一倍时，环刚度SN则相应地降低8倍。因而做2 000 mm口 径的管与做500 mm口径的管，在技术上的难度不可同日而语。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 因为直径D增加了4倍使得环刚度减少了64倍。若要求保持环刚度SN不 变，必须通过增加截面惯性矩I或材料弹性模量E至相当倍数，以抵消直 径增加对环刚度产生的影响。而单靠增加I值是不现实的，因为几十倍I 值的增加，意味着材料成本成数十倍的增加，同时当I值增加到一定程度 时，工艺技术必然遇到难以实现的问题。故必须同时在提升E值方面做 文章，才能实现SN值的保持。钢材的高弹性模量刚好使它能够担此重 任。表9-1是钢与HDPE的弹性模量的比较。
¡ 二、问题描述
¡ 为了加工出各种形状的玻璃板，薄板玻璃在加工过程中必然会受到力的 作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，从而增加了加工 过程的难度。
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第二节 薄板玻璃的加工
¡ 为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须非常小心。因 此，在加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证 玻璃受力不超过极限，以达到加工成型玻璃板的目的。
号动态化原理对该问题的彻底解决指导意义不大，而40号复合材料原理 是解决该问题最有价值的发明原理。 ¡ 3. TRIZ解的类比应用得到间题的最终解 ¡ 高密度聚乙烯(HDPE )的物理性能:密度为0. 941 ~ 0. 970 g/cm3，熔点 为131℃。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ (3)15号动态化原理的基本内容是:①物体(或外部介质)的特性的变化应当 在每一工作阶段都是最佳的;②将物体分成彼此相对移动的几个部分;③ 使不动的物体成为动的。
¡ (4) 40号复合材料原理的基本内容是:用复合材料代替单一材料。 ¡ 综合分析以上4条发明原理，其中1号分割原理、8号质量补偿原理、15
¡ 在提高管材可靠性的同时，应降低材料消耗，减轻介质对管道内壁的流 动磨损和减少有害介质的浓度。从材料力学的角度考虑，当通过提高材 料弹性模量受限时，只能另辟新径采用增强设计，但增强设计只是一个 实现理想化的命题，究竟应采用怎样的设计方案能够解决提高刚度与减 少材料之间的冲突，从而设计生产出一种新型管材，使其既具有钢管的 高刚度性能，又具有塑料管的耐腐蚀、耐酸碱性能呢?
第一节 污水管材的创新设计
¡ 再与镀锌钢板采用熔融粘贴的工艺制成塑钢复合板材，再以塑钢复合板 材为原材料，在专用成管设备上制成复合螺旋波纹管材，如图9-2所示。
¡ 五、结论
¡ 将研究对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中 存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能通过实验验 证。理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对于某些研究起着 重要的作用。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新过程中起着 重要的作用。
¡ (1)工程参数14号强度:强度指物体受到外力作用时，抵制使其发生变化 的能力;或者在外部影响下的抵抗破坏(分裂)和不发生形变的性质。在此 问题中，管材强度要提高，为改善的参数。
¡ (2)工程参数1号运动物体的重量:运动物体的重量指重力场中的运动物体 作用在阻止其自由下落的支撑物上的力，重量也常常表示物体的质量。
¡ 二、问题描述
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 污水管道系统要求管材具有较高的可靠性，由于管材既要求承受静载荷 又要求承受动载荷，所以要求管材必须具有较高的环刚度。由于污水具 有一定的酸碱度并伴有沙土等，所以要求管材既要耐腐蚀，又要耐磨损。
¡ 分析塑料管及镀锌螺旋钢管的性能差别，主要是由于材质不同，而造成 两类管材性能上具有的优势不同。镀锌螺旋钢管的优点是环刚度较大， 耗材较少，不足是防腐性能一般，并且不耐磨损;塑料管的优点是耐腐蚀、 耐磨损，但是环刚度的提高受到限制，耗材较多。
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第二节 薄板玻璃的加工
¡ 1.将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标 准间题
¡ “既要保证玻璃板能加工成型又要避免玻璃的破碎”，从待解决问题的 文字叙述中，试着找出问题是由哪些互相矛盾冲突的属性所引起，将文 字叙述转换成39项工程参数中的两项:
第九章应用TR•I上Z例解一决创页新问题的实
•返回第二节 薄Βιβλιοθήκη 玻璃的加工¡ 一、应用背景
¡ 某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。在玻璃板的加工过程中， 首先工人需要将玻璃板切成长方形，然后根据客户的要求，加工成一定 的形状。然而，在加工过程中，由于薄板玻璃受力时很容易断裂，容易 出现玻璃破碎现象，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能通过增 加玻璃厚度来达到防止玻璃破碎的目的。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 在此问题中，管材的单位重量要提高，为恶化的参数。 ¡ 2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理 ¡ 根据得到的两个工程参数，改善参数14为强度，恶化参数1为运动物体
的重量，查阅阿奇舒勒技术冲突矩阵得到4个创新原理:1号、8号、15号、 40号。 ¡ (1) 1号分割原理的基本内容是:①将物体分成独立的部分;②使物体成为 可拆卸的; ¡ ③增加物体的分割程度。 ¡ (2) 8号质量补偿原理的基本内容是:①将物体与具有上升力的另一物体 结合以抵消其质量;②将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以 抵消其质量。
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第九章 应用TRIZ解决创新问题的实例
¡ 在对候选方案进行评估后，若候选方案达到满意的要求，则进行后续的 设计工作;反之，需要利用TRIZ对问题进行反复循环的分析，直到找出 解决问题的最终可行方案。由此可见，利用TRIZ理论解决问题的关键是 应用之前的前处理和应用之后的后处理。
¡ TRIZ作为解决发明问题的比较实用的创新理论，更应强调其在科研和生 产实践中的应用，强调由应用而给企业带来的实际效益。下面通过一些 实例，介绍TRIZ理论在科研和生产中的应用情况。
第九章应用TRIZ解决创 新问题的实例
2020/12/9
第九章应用TRIZ解决创新问题的实 例
•第九章 应用TRIZ解决创新问题的实 例
•6 •第六节 提高智能吸尘器的清洁效果 •7 •第七节 破冰船的创新设计 •83 •第八节 滚动直线导轨的集成化创新设计 •9 •第九节 计算机辅助创新设计简介
第九章应用TR•I上Z例解一决创页新问•下题的一实页 •返回
第二节 薄板玻璃的加工
¡ 2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理 ¡ 查找阿奇舒勒技术冲突矩阵，从矩阵表查找第32列和第33行对应的方格，
得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是2号、5号、13号、16号 与前面的发明原理序号对应，得到4条发明原理及其解释如下: ¡ (1) 2号分离原理:①将物体中“负面”的部分或特性抽取出来;②只从物 体中抽取出必要的部分或特性。 ¡ (2) 5号合并原理:①合并空间上的同类或相邻的物体或操作;②合并时间 上的同类或相邻的物体或操作。 ¡ (3) 13号反向作用原理:①颠倒过去解决问题的方法;②使物体的活动部分 改变为固定的，让固定的部分变为活动的;③翻转物体(或过程)。
第九章应用TR•I上Z例解一决创页新问题的实
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 一、应用背景
¡ 随着国家对环境保护力度的加大，传统的水泥管正在逐步退出市场。20 世纪90年代后期，新型替代产品—各类环保排水管材开始在工程上应用。
¡ 在排污管道领域，应用较多的是塑料管，如PV C双壁波纹管、PE双壁 波纹管、高密度聚乙烯(HDPE)缠绕结构壁管等。近年来，采用欧洲瑞 士与美国技术制作的镀锌螺旋钢管开始进入国内市场，广泛应用于通风、 雨水管道系统中，由于受防腐性能的限制，还没有大量在污水管道工程 中使用。
¡ 工程参数32号可制造性:可制造性指物体或系统制造过程中简单、方便 的程度。这是欲改善的特性，以此作为改善的参数。
¡ 工程参数33号操作流程的方便性:操作流程的方便性指在操作过程中， 如果需要的人数越少，操作步骤越少，以及所需的工具越少，同时又有 较高的产出，则代表方便性越高。这是被恶化的特性，以此作为被恶化 的参数。
¡ 可见在长期条件下，钢的弹性模量是HDPE的近200倍。钢的这一卓越 性能是钢塑复合的理论基础。
¡ 以TRIZ理论中40号复合材料原理用复合材料替代单一材料为指导，采用 二层共挤技术复合压延工艺，制成塑料(PVC , PE , PP )膜。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 塑钢复合螺旋波纹钢管与塑料管材相比，管材刚度大幅度提高;与镀锌螺 旋钢管相比抗腐蚀性、耐磨损性能提高。以镀锌板材作基体材料连续成 型为骨架内管，以塑料片层为防腐抗磨材料，使管材的抗压强度指标、 耐腐蚀性、耐磨损性能都得到保证。以TRIZ理论为基础研发的污水管材 既具备钢管的高刚度性又有塑料管的高防腐性，因此该产品填补了国内 同时具备高刚度性和高防腐性的钢管的空白。
第一节 污水管材的创新设计
¡ 四、问题解决
¡ 1.将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标 准间题
¡ 无论是塑料管还是镀锌螺旋钢管，若要提高其环刚度，就要增加耗材， 技术冲突是既要提高管材强度，同时管材的单位重量还要下降。根据对 技术冲突的描述，将该技术冲突转换为39项工程参数中的两项:
¡ 按照ISO的定义，环刚度由下式表述:
¡
SN=EI/D3
¡ 当直径D增加一倍时，环刚度SN则相应地降低8倍。因而做2 000 mm口 径的管与做500 mm口径的管，在技术上的难度不可同日而语。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 因为直径D增加了4倍使得环刚度减少了64倍。若要求保持环刚度SN不 变，必须通过增加截面惯性矩I或材料弹性模量E至相当倍数，以抵消直 径增加对环刚度产生的影响。而单靠增加I值是不现实的，因为几十倍I 值的增加，意味着材料成本成数十倍的增加，同时当I值增加到一定程度 时，工艺技术必然遇到难以实现的问题。故必须同时在提升E值方面做 文章，才能实现SN值的保持。钢材的高弹性模量刚好使它能够担此重 任。表9-1是钢与HDPE的弹性模量的比较。
¡ 二、问题描述
¡ 为了加工出各种形状的玻璃板，薄板玻璃在加工过程中必然会受到力的 作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，从而增加了加工 过程的难度。
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第二节 薄板玻璃的加工
¡ 为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须非常小心。因 此，在加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证 玻璃受力不超过极限，以达到加工成型玻璃板的目的。
号动态化原理对该问题的彻底解决指导意义不大，而40号复合材料原理 是解决该问题最有价值的发明原理。 ¡ 3. TRIZ解的类比应用得到间题的最终解 ¡ 高密度聚乙烯(HDPE )的物理性能:密度为0. 941 ~ 0. 970 g/cm3，熔点 为131℃。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ (3)15号动态化原理的基本内容是:①物体(或外部介质)的特性的变化应当 在每一工作阶段都是最佳的;②将物体分成彼此相对移动的几个部分;③ 使不动的物体成为动的。
¡ (4) 40号复合材料原理的基本内容是:用复合材料代替单一材料。 ¡ 综合分析以上4条发明原理，其中1号分割原理、8号质量补偿原理、15
¡ 在提高管材可靠性的同时，应降低材料消耗，减轻介质对管道内壁的流 动磨损和减少有害介质的浓度。从材料力学的角度考虑，当通过提高材 料弹性模量受限时，只能另辟新径采用增强设计，但增强设计只是一个 实现理想化的命题，究竟应采用怎样的设计方案能够解决提高刚度与减 少材料之间的冲突，从而设计生产出一种新型管材，使其既具有钢管的 高刚度性能，又具有塑料管的耐腐蚀、耐酸碱性能呢?
第一节 污水管材的创新设计
¡ 再与镀锌钢板采用熔融粘贴的工艺制成塑钢复合板材，再以塑钢复合板 材为原材料，在专用成管设备上制成复合螺旋波纹管材，如图9-2所示。
¡ 五、结论
¡ 将研究对象理想化是自然科学的基本方法之一。理想化是对客观世界中 存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能通过实验验 证。理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对于某些研究起着 重要的作用。在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新过程中起着 重要的作用。
¡ (1)工程参数14号强度:强度指物体受到外力作用时，抵制使其发生变化 的能力;或者在外部影响下的抵抗破坏(分裂)和不发生形变的性质。在此 问题中，管材强度要提高，为改善的参数。
¡ (2)工程参数1号运动物体的重量:运动物体的重量指重力场中的运动物体 作用在阻止其自由下落的支撑物上的力，重量也常常表示物体的质量。
¡ 二、问题描述
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 污水管道系统要求管材具有较高的可靠性，由于管材既要求承受静载荷 又要求承受动载荷，所以要求管材必须具有较高的环刚度。由于污水具 有一定的酸碱度并伴有沙土等，所以要求管材既要耐腐蚀，又要耐磨损。
¡ 分析塑料管及镀锌螺旋钢管的性能差别，主要是由于材质不同，而造成 两类管材性能上具有的优势不同。镀锌螺旋钢管的优点是环刚度较大， 耗材较少，不足是防腐性能一般，并且不耐磨损;塑料管的优点是耐腐蚀、 耐磨损，但是环刚度的提高受到限制，耗材较多。
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第二节 薄板玻璃的加工
¡ 1.将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标 准间题
¡ “既要保证玻璃板能加工成型又要避免玻璃的破碎”，从待解决问题的 文字叙述中，试着找出问题是由哪些互相矛盾冲突的属性所引起，将文 字叙述转换成39项工程参数中的两项:
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•返回第二节 薄Βιβλιοθήκη 玻璃的加工¡ 一、应用背景
¡ 某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。在玻璃板的加工过程中， 首先工人需要将玻璃板切成长方形，然后根据客户的要求，加工成一定 的形状。然而，在加工过程中，由于薄板玻璃受力时很容易断裂，容易 出现玻璃破碎现象，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能通过增 加玻璃厚度来达到防止玻璃破碎的目的。
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第一节 污水管材的创新设计
¡ 在此问题中，管材的单位重量要提高，为恶化的参数。 ¡ 2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理 ¡ 根据得到的两个工程参数，改善参数14为强度，恶化参数1为运动物体
的重量，查阅阿奇舒勒技术冲突矩阵得到4个创新原理:1号、8号、15号、 40号。 ¡ (1) 1号分割原理的基本内容是:①将物体分成独立的部分;②使物体成为 可拆卸的; ¡ ③增加物体的分割程度。 ¡ (2) 8号质量补偿原理的基本内容是:①将物体与具有上升力的另一物体 结合以抵消其质量;②将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以 抵消其质量。
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¡ 在对候选方案进行评估后，若候选方案达到满意的要求，则进行后续的 设计工作;反之，需要利用TRIZ对问题进行反复循环的分析，直到找出 解决问题的最终可行方案。由此可见，利用TRIZ理论解决问题的关键是 应用之前的前处理和应用之后的后处理。
¡ TRIZ作为解决发明问题的比较实用的创新理论，更应强调其在科研和生 产实践中的应用，强调由应用而给企业带来的实际效益。下面通过一些 实例，介绍TRIZ理论在科研和生产中的应用情况。
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2020/12/9
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•第九章 应用TRIZ解决创新问题的实 例
•6 •第六节 提高智能吸尘器的清洁效果 •7 •第七节 破冰船的创新设计 •83 •第八节 滚动直线导轨的集成化创新设计 •9 •第九节 计算机辅助创新设计简介
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¡ 2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理 ¡ 查找阿奇舒勒技术冲突矩阵，从矩阵表查找第32列和第33行对应的方格，
得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是2号、5号、13号、16号 与前面的发明原理序号对应，得到4条发明原理及其解释如下: ¡ (1) 2号分离原理:①将物体中“负面”的部分或特性抽取出来;②只从物 体中抽取出必要的部分或特性。 ¡ (2) 5号合并原理:①合并空间上的同类或相邻的物体或操作;②合并时间 上的同类或相邻的物体或操作。 ¡ (3) 13号反向作用原理:①颠倒过去解决问题的方法;②使物体的活动部分 改变为固定的，让固定的部分变为活动的;③翻转物体(或过程)。
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¡ 一、应用背景
¡ 随着国家对环境保护力度的加大，传统的水泥管正在逐步退出市场。20 世纪90年代后期，新型替代产品—各类环保排水管材开始在工程上应用。
¡ 在排污管道领域，应用较多的是塑料管，如PV C双壁波纹管、PE双壁 波纹管、高密度聚乙烯(HDPE)缠绕结构壁管等。近年来，采用欧洲瑞 士与美国技术制作的镀锌螺旋钢管开始进入国内市场，广泛应用于通风、 雨水管道系统中，由于受防腐性能的限制，还没有大量在污水管道工程 中使用。
¡ 工程参数32号可制造性:可制造性指物体或系统制造过程中简单、方便 的程度。这是欲改善的特性，以此作为改善的参数。
¡ 工程参数33号操作流程的方便性:操作流程的方便性指在操作过程中， 如果需要的人数越少，操作步骤越少，以及所需的工具越少，同时又有 较高的产出，则代表方便性越高。这是被恶化的特性，以此作为被恶化 的参数。
¡ 可见在长期条件下，钢的弹性模量是HDPE的近200倍。钢的这一卓越 性能是钢塑复合的理论基础。
¡ 以TRIZ理论中40号复合材料原理用复合材料替代单一材料为指导，采用 二层共挤技术复合压延工艺，制成塑料(PVC , PE , PP )膜。
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¡ 塑钢复合螺旋波纹钢管与塑料管材相比，管材刚度大幅度提高;与镀锌螺 旋钢管相比抗腐蚀性、耐磨损性能提高。以镀锌板材作基体材料连续成 型为骨架内管，以塑料片层为防腐抗磨材料，使管材的抗压强度指标、 耐腐蚀性、耐磨损性能都得到保证。以TRIZ理论为基础研发的污水管材 既具备钢管的高刚度性又有塑料管的高防腐性，因此该产品填补了国内 同时具备高刚度性和高防腐性的钢管的空白。