TRIZ创新方法资源分析及案例
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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。
TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。
TRIZ是基于知识的方法(1)TRIZ是发明问题解决启发式方法的知识。
这些知识是从全世界范围内的专利中抽象出来的,TRIZ仅triz相关书籍采用为数不多的基于产品进化趋势的客观启发式方法;(2)TRIZ大量采用自然科学及工程中的效应知识;(3)TRIZ利用出现问题领域的知识。
这些知识包括技术本身、相似或相反的技术或过程、环境、发展及进化;(4)TRIZ是面向人的方法,即TRIZ中的启发式方法是面向设计者的,不是面向机器的。
TRIZ理论本身是基于将系统分解为子系统、区分有用及有害功能的实践,这些分解取决于问题及环境,本身就有随机性。
计算机软件仅起支持作用,而不能完全代替设计者,需要为处理这些随机问题的设计者们提供方法与工具。
TRIZ是系统化的方法(1)在TRIZ中,问题的分析采用了通用及详细的模型,该模型中问题的系统化知识是重要的;(2)解决问题的过程系统化,以方便的应用已有的知识。
TRIZ是发明问题解决理论(1)为了取得创新解,需要解决设计中的冲突,但解决冲突的某些步骤是不知道的;(2)未知的解往往可以被虚构的理想解代替;(3)通常理想解可通过环境或系统本身的资源获得;(4)通常理想解可通过已知的系统进化趋势推断。
TRIZ由一位俄国学者阿利赫舒列尔(G.S.Altshuller,又译根里奇·阿奇舒勒)及他的同事于1946年最先提出,最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。
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。
基于TRIZ理论的40个原理案例分析在创新和问题解决领域中,TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving,创新问题解决理论)是一种被广泛运用的理论方法。
TRIZ通过研究创新的基本原则,提出了40个创新原理,这些原理为解决问题、创造新产品和优化流程提供了指导。
本文将基于TRIZ理论,分析40个原理的案例应用,以揭示其在实际问题解决中的价值。
1. 分割原理(Segmentation)分割原理适用于将整体分割为互不相关的部分,从而解决问题。
例如,将汽车座椅分割成一个个独立的单元,以便更好地进行调整和维护。
2. 提前预防原理(Taking out)提前预防原理强调在问题发生之前采取措施,防止其发生。
例如,通过使用优质材料或加强机器部件的设计,可以减少故障率和维修成本。
3. 局部质量原理(Local Quality)局部质量原理着眼于提高系统中的局部性能,以实现整体效益的提高。
例如,在电池管理系统中,通过改进电池的密封性能,提高整体能量存储效率。
4. 渐进变化原理(Progressive Change)渐进变化原理指出,在改进产品或技术时,应采取逐步渐进的变化,以减少不确定性和风险。
例如,推出新版软件时,可以先进行小规模测试和反馈,再逐步进行升级和改进。
5. 扩展原理(Expanding)扩展原理适用于提高系统的某个参数或指标,以增加其效能。
例如,在太阳能电池中,通过扩大电池的表面积,可以提高能量捕捉和转换效率。
6. 反向原理(Reversal)反向原理是指通过反向思考问题,找到解决方案的方法。
例如,在设计自动门时,通过反向思考,可以将门锁设计为只需一定的力量即可打开,以提高便利性和舒适度。
7. 促进型因素原理(Catalysis)促进型因素原理关注如何提高或引入促进因素,以改善系统性能。
例如,在生产线中,引入自动化设备和机器人,可以提高生产效率和质量。
8. 对称性原理(Symmetry)对称性原理指出,通过引入对称或平衡因素,可以对系统进行改进。
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。
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。
该设计依据冲突分析和“动态化”、“机械系统的替代”、“参数变化”、“抛弃与修复”、“不对称”、“未达到的或超过的作用”等发明原理引导,综合考虑结构设计及周边环境因素,采用“双环拱型分体轿箱垂直旋转式立体车库”结构。