TRIZ理论四十个创新原理及其实例

第一篇：TRIZ理论四十个创新原理及其实例

四十个创新原理及其实例

一、分割原理

实例：组合家具、企业大型项目分设子项目

二、抽取原理

实例:空调压缩机装在室外

三、局部改变原理

实例：楼房内分成不同功能的房间、饭盒分成几个小隔间

四、增加不对称性 实例：新兴的不对称家具

五、组合合并原理

实例：做饭时煲汤的同时可以洗菜、计算机的微处理器

六、多用性原理

实例：复合型人才、多功能榨汁机

七、嵌套原理 实例：千斤顶、伸缩吸管

八、重量补偿原理

实例：舰载飞机的弹射器、导弹发射器

九、预先反作用原理 实例：拉弓射箭

十、预先作用原理

实例：农作物施肥、标示牌等

十一、事先防范原理 实例：楼道应急照明灯、预防接种疫苗

十二、等势原理 例：工厂车间辊式传送带

十三、反向作用原理 例：火箭发射

十四、曲面化原理 例：台灯灯罩

十五、动态特性

例：火车各车厢的连接处可以转动

十六、未达到或过度作用原理 例：种玉米时放三个种子保证出苗率

十七、空间维数变化原理 例：双层巴士、多层楼房

十八、机械振动原理

例：超声波清洗精密仪器、振动上料机

十九、周期性动作原理 例：时钟的指针

二十、有效作用的连续性 例：病人按时吃药

二十一、减少有害作用的时间 例：医院设立急诊室 二

十二、变害为利原理 例：淘米水冲洗厕所、废水利用等 二

十三、反馈原理 例：电脑的数据处理器 二

十四、借助中介物原理 例：帆船的航行借助风力 二

十五、自服务 例：太阳能路灯 二

十六、复制原理

例：身份证等各种证件的复印件 二

十七、廉价替代品原理 例：一次性水杯、一次性鞋托 二

十八、机械系统替代原理 例：电视遥控器、指纹识别系统 二

十九、气压或液压结构 例：食品包装袋内充满稀有气体 三

十、柔性壳体或薄膜 例：蔬菜薄膜、手机贴膜 三

十一、多孔材料 例：音响喇叭处的膜 三

十二、改变颜色 例：士兵穿的迷彩服 三

十三、均质性 例：挑担子的时候均匀分配两头的重量 三

十四、抛弃或再生原理 例：手枪打出子弹后弹壳脱落 三

十五、改变物理或化学参数 例： 混凝土中加钢筋增强其强度 三

十六、相变原理 例：夏天室内散水降温 三

十七、热膨胀原理 例：爆米花

三

十八、强氧化剂原理

例：医院里使用的氧气瓶氧气浓度比较高 三

十九、惰性环境

例：食品包装袋里充满惰性气体延长保质期 四

十、复合材料

例:制造飞机等部件需要高强度的复合材料

第二篇：Triz理论实例

ＴＲＩＺ理论应用淬火工艺的案例

一个车间得到一份订单，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。

技术矛盾2：如果利用金属盖将(油烟雾带来的有害)特性减少(去除)，则系统的重量特性增加。

与特性“由烟雾带来的有害作用”最接近的是表中31行的“由一物引起的有害因素”，与复杂性最接近的是表中36列的“由一物引起的复杂性”。在表中31行和36列的交叉处是表示指向解决技术矛盾的最合适的原则(参看技术矛盾表1)。

让我们分析一下这些原理：

原理“离散法”指出：

a.用间歇行动来代替持续行动。

b.如果行动已是间歇的，改变间歇频率。

c.利用脉冲之间的停顿来提供附加行动。

应用原理19意味着间歇地将金属部件放入油槽加温，着只有通过打开和关闭油池的盖子才能实现。不幸的是，现存的条件不允许我们这样做，所以这一原理不适用。

原理”孔化法"表示：

a．将一物做成孔状，或运用有孔的辅助物(插入或遮盖)。

b．如果一物已经是孔状物，事先在孔中加入某种物质。

运用原理意味着用孔状物作成盖子。将原理31a和原理31b结合，使我们想到用有孔的小球或液体来做油池盖。有孔材料可以吸收烟雾。

分析第二个技术矛盾（技术矛盾表2）

原理“性能转换法”，即：

a．改变系统的物理状态。

b．改变浓度或密度。

c．改变灵敏程度。

d．改变温度或体积。

原理建议改变系统的物质性能，即将目前固态的系统变成液态或气态。在谈技术矛盾1时已提到利用液态。将油槽盖转换成气态是很有趣的一项建议。但我们如何实现呢?一种比空气重的惰性气体，可以覆盖在油的表面而充当油池盖。

原理22“变害为利法”：

a．利用有害因素—特别是环境方面—取得有利的效果。

b．将一有害因素和另一有害因素结合起来，以去除该有害因素。

c．提高有害性至某种程度，以至丧失有害性。

原理提出增加烟雾使其成为在油和氧气问的屏障，而防止油池冒烟。

原理“分离法”重新提出，参看我们上文的解释。

最后原理“惰性环境法”提出：

a．将正常环境转换成惰性环境。

b．将一中性物质或添加物加入一物体。

c．在真空中操作。

结论：将原理结合，提出对该问题的简单的解决方法。用一种液体或惰性气体形成的油池盖来防止油槽冒烟，既未使系统复杂化也不妨碍吊机司机的工作。

第三篇：发明创新理论TRIZ

《发明创新理论TRIZ》课程结业论文

基于TRIZ理论的计算机辅助

创新设计方法探讨

基于TRIZ理论的计算机辅助创新设计方法探讨引言

创新是企业得以生存和持续发展的内在动力，是当今之企业核心竞争力的重要标志。在知识经济时代，世界科技的发展将更加迅速，产品的技术含量不断提高，产品生命周期将更加缩短。一个新产品的设计过程，包括许多复杂推理及作出决定的过程。产品创新意味着需要更多的跨学科的知识结构、更复杂的技术支撑和更完善的创新理论。

目前，软件在产品的分析、计算、绘图以及制造等方面发挥了很大的作用，但在产品创新构思阶段，更多、更重要的是非数据计算的通过想象、推理和判断来解决的创新活动，现有CAD软件不能支持概念设计阶段的创新活动，更不可能支持创新设计，因此，一个能支持产品创新设计的模型、方法和相应的计算机软件系统，将有助于产品创新设计技术的发展。创新设计和计算机辅助创新技术的概念

2.1 创新设计的定义

产品创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法和技术原理)进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用性的产品的一种实践活动，是创造具有市场竞争优势商品的过程。

2.2 计算机辅助创新的定义

计算机辅助创新(Computer-Aided Innovanovation)简称(CAI)，该技术是近年来在欧美迅速发展起来的新技术。它集发明问题解决理论(TRIZ),现代设计方法学、本体论、语义处理技术以及计算机软件技术为一体，填补了CAX领域的技术空白，成功地把信息化技术应用到了产品生命周期的最前端。在产品研发过程的开始，尤其在概念或方案设计阶段，提供先进的创新理论、方法及多学科知识的支持，使研发人员能够有效地运用创新的科学规律，打破思维定势，全面地分析问题，从不同学科领域中借鉴有效的技术和方法，从而构建出科学的创新设计方案，优化研发进程，减少后期的重复开发和资源浪费。

正像CAD计算机辅助创新技术可以将多个领域的科学知识有机地综合起来，有助于设计者拓宽思考空间，打破思维定势，引导设计者综合应用各学科的知识，获得突破性的创新知识，为产品创新源源不断地提供富有创造性的设计方案，成为企业提高新产品开发能力和经济效益的重要手段。3 计算机辅助创新设计系统的实现

3.1 TRIZ理论

TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是“发明问题解决理论”俄文的缩写，是研究创新的科学规律的理论。它是由前苏联发明家G.S.Altshuller在1946年创立的。TRIZ理论的基本原理是：①所有具有某种功能的技术系统都是按照相同的规律进行演化和发展的;②在一个技术系统的发展过程中，对系统中任何一部分进行改进，将会导致与系统中其他部分发生冲突。解决这一冲突，可使系统整体性能得到改善，重复这个过程，使系统更接近理想状态。

20世纪90年代开始，TRIZ理论研究与实践在美国、欧洲、日本和韩国迅速发展，应用也遍及许多领域。例如，将TRIZ工具应用到安全气袋设计，开发者通过应用TRIZ工具发现问题之后产生的突破性方案和处理其中的冲突，把TRIZ进化模式加到他们当前技术知识去发现新的可能解。

3.2 计算机辅助创新设计系统的实现

目前已有的CAD软件不能为设计者提供产品创新支持，开发CAI软件具有广泛应用前景。

基于TRIZ理论的CAI软件在发达国家的企业，特别是大企业应用效果较好，已成为

CAI软件开发的一个热点。美国Inventionmachine及Ideation International基于TRIZ理论分别开发了商品化软件Tech0ptimizer及Innovation WorkBench(IWB)；德国的TriSolve：公司2001年推出了基于TRIZ理论的CAI软件TirSolver2.1；荷兰的Insytec B.V 公司开发了TRIZ Explorer(tm)软件；新的软件还不断出现。这些软件使TRIZ中的概念、原理、工具与知识库紧密结合，应用这些软件设计者能充分利用优秀的工程设计实例，为正在开发中的产品提供设计参考，使设计快速、有效、高质量地完成。

计算机辅助产品创新设计有三个基本条件：一是有一个方法论；二是有一个足够大的信息空间以充分获取适用的知识和激发创新灵感；三是有一个符合创新设计思维方法的辅助设计系统。

计算机辅助创新设计系统一般都包含以下几个模块：项目导航、技术系统分析、问题分解、解决方案、创新原理、专利查询、方案评价和报告生成、知识库扩充、专利申请等模块。计算机辅助创新设计系统的流程图如图1所示。

图1 计算机辅助创新设计系统流程图

3.2.1 项目导航

项目导航模块主要是研发人员对项目和问题初始情境进行描述，支持导人多幅图像方便对问题的理解和描述。在项目导航中管理整个的创新问题求解流程。

3.2.2 技术系统分析

技术系统分析模块主要是研发人员通过对技术系统进行分析，建立功能模型来理解一个系统；并通过系统分析找出当前系统的不足，定义系统存在的问题。

技术系统的功能模型主要描述四部分内容：零部件、(系统/产品)对象、超系统、有用或有害功能。各零部件部件在系统中具有不同的角色，包括能量源、能量传递(传导器)、能量转换(转换器)、能量放大(放大器)、工具、控制工具、传感器、信号比较器、编码/解码器、记忆单元、信号指示器、容器等。各模块之间通过某种连结完成特定功能，这种连结通过线条表示，主要分为主能量流(mainline)，控制流(control line)，结构流(case lines)，和有害能量流(undesirable line)。

通过系统建模，便于研发人员全面系统了解技术系统的工作原理以及各组成部分的功能角色，为研发人员交流讨论提供了共同语言，它也是一种结构化的技术系统方案描述方式，有利于创新成果的知识表达和将来的知识重用。

技术系统的系统分析通过所建功能模型的分析和评价，可以有效地揭示并解决技术系统中存在的问题，从而进一步提升和改进技术系统功能。基于所建功能模型，自动生成一系列要解决的问题，帮助研发人员找出当前系统的不足，支持已有系统的改进和新系统的设计。

3.2.3 问题分解

运用三轴问题分析法、系统层次轴和因果关系轴等方法对初始问题进行分析与重定义，将复杂的工程问题分解成为多个子问题。帮助用户发现隐藏在表层问题背后的真正问题。

3.2.4 解决方案

实践证明，研发人员遇到的80%的问题其实在其它领域已经被解决。解决方案模块帮助用户及时发现已有的成功的解决方案，提供给用户在原有方案基础上快速寻求自己问题的合理解决办法。计算机辅助创新软件中的解决方案大部分是基于对欧美高水平发明专利的分析，形成涵盖众多领域的创新方案知识库。运用语义处理技术和本体论技术，构建起描述工程领域知识的本体论词典，提供包括语法扩展、语义扩展、本体论扩展和关键词在内的多种查询方式。基于本体论的直接问题求解，利用本体论对创新方案知识库进行搜索，提供给用户直接的可付诸实施的解决方案。

3.2.5 创新原理

在技术系统的改进和设计过程中，通常会出现改进某一特性导致其他特性恶化的情况，即出现矛盾。创新原理为研发人员解决技术系统中存在的矛盾提供了方向和思路。该模块提供研发人员基于TRIZ理论的启发式问题求解。创新原理是在大量专利分析研究基础上总结出来的、解决不同工程领域矛盾问题的有效工具。每个创新原理中均包含数个来自于专利的实例帮助用户理解和使用。

3.2.6 专利查询

基于专利知识解决实际问题是一种重要的创新方式。计算机辅助创新软件提供专利查询技术，即通过一种语义扩展方式，对一个具体问题，能够提供不同相关程度的专利信息，为创新问题解决提供更加全面的知识支持。专利查询支持在线对美国、欧洲和日本专利局数据库的自动查询。工程师可以根据自己需要，选择合适的专利，加人到自己的解决方案中，还可以在此基础上进行语义提取和整理，添加到系统的解决方案知识库中，使得系统知识库更加强大和专业。

3.2.7 方案评价

计算机辅助创新软件提供了两种解决方案评价模式：客观评价和主观评价。客观评价是基于每个解决方案来自的专利的引用次数来确定。如果一个专利被引用次数越多，就说明这个专利越基础、越适用、越重要。

解决方案的主观评价分为两种：基于参数评价模型的单专家评价和多专家评价。这两种评价方式首先要构建一个评价参数模型，评价参数包括正面参数和负面参数，正面参数就是

值越大越好的参数，例如噪声减小的程度；负面参数就是值越小越好的参数，例如解决方案实施的成本和时间。在参数模型中也可以按照每个参数的重要程度设置每个参数的权重。而多专家评价则需要在此基础上还要构建专家组模型，包括参与评价的专家信息，根据他们的评价意见对最终结果重要性分别设定其权重。

3.2.8 报告生成计算机辅助创新软件根据用户的不同需求提供不同的报告生成模板。在生成的报告中可以包含整个问题的求解流程，如项目的管理信息，问题分解，找到的多个候选方案，方案评价等内容。

3.2.9 知识库扩充

一个企业的持续成功依赖于有效地利用和管理智力资产。计算机辅助创新软件提供创新方案库扩充功能。用户可以将自己经过长期的业务实践而掌握的专业知识、成功的经验甚至失败的教训按照一定的格式组织起来，并构建其中的本体关系，让宝贵的企业经验从个体的知识变成公有的、可以共享的、有组织的知识，让中、青年研发队伍有效地继承学习老专家的经验，为进一步的创新提供巨大的知识源泉，实现智力资产在企业内部的有效管理和传递。

3.2.10 专利申请

知识经济时代，智力资产已经成为企业最重要的资源。智力资产保护也成为企业最关心的问题。计算机辅助创新软件提供有专利生成模板，支持申请的辅助生成。针对用户最终形成的解决方案，提供了快速生成专利申请报告的模板，满足用户申请专利的需要。同时还提供新颖性检(Invention Originality Query)功能。可以根据专利分类号/索引，专利索引等进行查询，以查找与所要申请的专利相关的专利号和已有专利。计算机辅助创新设计方法应用探讨

计算机辅助创新设计平台能够使研发人员者在短时间内了解并掌握最先进的创新理论和方法，以全新的思维方式分析问题。在此平台上，研发人员能打破思维定势，根据行业特点，为企业量身定制符合实际情况的创新能力拓展训练平台。但该平台能否使企业在短期内提高全员创新能力还取决于以下几个方面的因素：

4.1 完善的创新能力培训模式

计算机辅助创新设计平台是一种计算机支持的数字化学习与培训平台。要想使研发人员尽快用起来，必须加强TRIZ理论为代表的发明创造方法学及其他常用设计方法学的理论培训、案例讲解、练习巩固、实战演练和水平测试。采用循序渐进的学习方法，以帮助学员更好的理解创新原理，提高学习效果。

4.2 扩展知识库所须的人力和物力投入

计算机辅助创新软件的一个重要特点就是开放性，即它是一个可以扩展的知识平台。企业如能投人一定的人力和物力把自己行业领域知识中的成功经验和案例，甚至失败教训植人到知识库中，不仅可实现知识的积累、共享和重用，防止智力资产流失，而且将大大提高新产品研发速度，缩短研制周期。

4.3 健全企业技术创新的激励机制

为提高广大科技人员技术创新的积极性，企业要有健全的技术创新激励机制。在对研发人员技术创新绩效正确评价的基础上采取适当的激励措施。激励措施可分为三类：物质激励、精神激励和情感激励。物质激励是最重要的激励手段。物质激励也可根据实际情况采用资金、科技股份、出国培训等手段。但物质激励也有一些缺陷，美国管理学家皮特曾指出，重赏会使大家彼此孤立，影响工作的正常开展。而且大部分研发人员都非常重视企业的发展前景、团队工作气氛及领导的管理风格，因此精神激励和情感激励也是必不可少的。结束语

本文简述了创新设计和计算机辅助创新设计的概念，阐述了计算机辅助创新设计系统的模型和模块功能，对计算机辅助创新系统的应用进行了探讨，为工程技术领域新产品的创新提供了新的设计方法，也为计算机辅助创新软件的推广和应用打下良好的基础，有利于设计人员在产品的概念设计、方案设计阶段高效率、高质量地提出创新设计方案，从而达到提高产品竞争力的目的。

第四篇：精编TRIZ理论的40个创新原理(讲稿)

TRIZ理论的40个创新原理详解

1946年阿齐舒勒进入苏联海军专利局工作，有机会接触了来自不同国家不同工程领域内的大量专利。在分析这些专利的过程中，他发现，这些专利虽然来自不同国家、不同领域，而且解决的也是不同的问题，实现的是对不同系统的改进，但是，这些专利是利用了某些相同的方法。也就是说，很多的原理和方法在发明的过程中是重复使用的。于是，他就想从大量的专利中找出那些基本的常用的方法。基于这样一种思想，他对于世界上不同领域的专利和方法进行了归纳和总结，提取出了在专利中最常用的方法和原理，共总结出40种，他称之为40个发明原理。

下面是对这40个创新原理的具体介绍，大部分创新原理包括几种具体的应用方法。原理1.分割 Segmentation

A、把一个物体分成相互独立的部分为；增加物体被分割的程度

//不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置不同的回收箱 B、将物体分成容易组装和拆卸的部分//组合家具

C、提高物体的可分性活动//百叶窗替代整体窗帘 原理2.抽取 Extraction A、从物体中抽出产生负面影响的部分或属性，或者仅抽出物体中必要的部分或属性

//空气压缩机工作，将其产生噪音的部分即压缩机移到室外；用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点

原理3.局部质量 Local quality

A、将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的

//将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长

B、让物体的不同部分各具不同功能//瑞士军刀（带多种常用工具，如螺丝刀、瓶起、剪刀等）C、让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态

//在餐盒中设置间隔，在不同的间隔内放置不同的食物，避免串味 原理4.增加不对称性 Asymmetry A、将物体的对称外形变为不对称的

//引入一个几何特性来防止元件不正确的使用（如电插头的接地棒）为改善密封性，将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形

B、增加不对称物体的不对称程度 //为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶

原理5.合并 Combining

A、在空间上将相同物体或相关操作加以组合

//集成电路板上的多个电子芯片；并行计算机的多个CPU B、在时间上将相同或相关操作进行合并 //冷热水混水器

原理6.多用性 Universality A、使一个物体具备多项功能,消除了该功能在其它物体内存在的必要性（进而裁减其他物体）

//牙刷的把柄内装牙膏；可移动的儿童安全椅，既可放在汽车内，拿出汽车外也可单独作为儿童车；企业中的有多种才能的人才 原理7.嵌套 Nesting A、把一个物体嵌入另一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依此类推

//俄罗斯套娃；可伸缩电视天线；汽车安全带

B、让某物体穿过另一物体//空腔伸缩式天线

原理8.重量补偿 Counterweight A、将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量//用氢气球悬挂广告牌

B、通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用实现物体的重量补偿

//直升机的螺旋桨（利用空气动力学）；轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力；赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的特征

原理9.预先反作用 Prior Counteraction A、事先施加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力//酸碱缓冲溶液

B、如果问题定义中需要某种相互作用，那么事先施加反作用

//在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力 原理10.预先作用 Preliminary Action

A、预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变

//不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用来粘)；手术前将手术器具按所用顺序排列整齐

B、预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间

//在停车场安置的预付费系统；建筑内通道里安置的灭火器 原理11.事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性

//显影剂可依胶卷底片上的磁性条弥补曝光不足；降落伞备用伞包；航天飞机备用输氧装置 原理12.等势 Equipotentiality A、改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要

//工厂中与操作台同高的传送带；巴拿马运河的水闸 原理13.反向作用 Inversion

A、用相反的动作代替问题定义中所规定的动作

//将两个套紧的物体分离，将内层物体冷（传统的方法是将外层物体升温）

B、让物体或环境可动部分不动，不动部分可动

//加工中心中变工具旋转为工件旋转；健身器材中的跑步机

C、将物体上下或内外颠倒//通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗 原理14.曲线与曲面化

A、将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替

//变平行六面体或立方体结构为球形结构；两表面间引入圆倒角，减少应力集中

B、使用滚筒、球、螺旋结构 //千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力；圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅

C、改直线运动为旋转运动//应用离心力洗衣机中的离心甩干机

原理15.动态性 A、调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态//飞机中的自动导航系统

B、分割物体，使其各部分可以改变相对位置

//装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗，可以自由开闭，装卸货物时张开，铲车移动时铲斗闭合；折叠椅；笔记本电脑；联轴器

C、如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动

//可弯曲的饮用麦管；在医疗检查中，使用挠性肠镜

原理16.未达到或过度的作用

A、如果所期望的效果难以百分百实现，稍微超过或稍微小于期望效果，会使问题大大简化

//印刷时，喷过多的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰；在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑；齿轮设计齿宽（一窄一宽）

原理17.空间维数变化

A、将物体变为二维（如，平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难；或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题//螺旋梯可以减少占地面积

B、单层排列的物体变为多层排列//立交桥；印刷电路板的双层芯片

C、将物体倾斜或侧向放置//自动垃圾卸载车

D、利用给定表面的反面//双面的地毯两面穿的衣服

E、利用照射到邻近表面或物体背面的光线//苹果树下的反射镜 原理18.机械振动

A、使物体处于振动状态//电动振动剃须刀

B、如果已处于振动状态，提高振动频率（直至超声振动）//超声波清洗

C、利用共振频率//超声波碎石机击碎胆结石

D、用压电振动代替机械振动//高精度时钟使用石英振动机芯

E、超声波振动和电磁场耦合//超声波振动和电磁场共用在电熔炉中混合金属，使混合均匀 原理19.周期性作用

A、用周期性动作或脉冲代替连续动作//警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音 B、如果周期性动作正在进行，改变其运动频率//用频率调音代替摩尔电码；使用AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息

C、在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作

//医用的呼吸机系统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸 原理20.有效作用的连续性

A、物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能

//汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动

B、消除空闲和间歇性动作//后台打印，不耽误前台工作 原理21.减少有害作用的时间

A、将危险或有害的流程或步骤在高速下进行//照相用闪光灯；激光焊接法 原理22.变害为利

A、利用有害的因素（特别是环境中的有害效应），得到有益的结果

//废热发电回收废物二次利用，如再生纸

B、将两个有害的因素相结合进而消除它们

//潜水中用氮氧混合气体，以避免单用造成昏迷或中毒

C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林灭火时用逆火灭火（在森林灭火时，为熄灭或控制即将到来的野火蔓延，燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。）“以毒攻毒” 原理23.反馈

A、在系统中引入反馈//声控喷泉；自动导航系统

B、如果已引入反馈，改变其大小或作用

//在5公里航程范围内，改变导航系数的敏感区域；自动调温器的负反馈装置 原理24.借助中介物

A、使用中介物实现所需动作//用拨子弹月琴

B、把一物体与另一容易去除的物体暂时结合//饭店上菜的托盘 原理25.自服务

A、物体通过执行辅助或维护功能为自身服务//自清洗烤箱；自补充饮水机

B、利用废弃的能量与物质 原理26.复制

A、用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物体

//虚拟现实系统，如虚拟训练飞行员系统看电视直播，而不到现场

B、用光学复制品（图像）代替实物或实物系统

//可以按一定比例放大或缩小图像用卫星相片代替实地考察由图片测量实物尺寸

C、如果已使用了可见光复制品，用红外光或紫外光复制品代替//利用紫外光诱杀蚊蝇

原理27.廉价替代品

A、用若干便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求（例如，工作寿命）

//用一次性的物品，如一次性的餐具，清洁卫生；用再生材料——木材、农作物茎秆代替木材；做家具、建材；用铁芯包铜代替铜导线；用塑料模具代替金属模具；钢塑材料代替铝合金等稀有金属材料；用模型试验代替实物试验 原理28.机械系统替代

A、用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统

//用声音栅栏代替实物栅栏（如光电传感器控制小动物进出房间）；在煤气中掺入难闻气体，警告使用者气体泄漏（替代机械或电子传感器）用光、声传感器代替机械（位置）传感器

——用电动机调速代替机械变速 ——用声、光信号传递机器运行 B、使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场

//为混合两种粉末，用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀

C、用运动场代替静止场，时变场代替恒定场，结构化场代替非结构化场

//早期的通讯系统用全方位检测，现在用特定发射方式的天线

D、利用带铁磁粒子的场作用

//用不同的磁场加热含磁粒子的物质，当温度达到一定程度时，物质变成顺磁，不再吸收热量，来达到恒温的目的 原理29.气压和液压结构

A、将物体的固体部分用气体或流体代替//如充气结构、充液结构、气垫、液体静力结构和流体动力结构等气垫运动鞋，减少运动对足底的冲击；汽车减速时液压系统储存能量，在汽车加速时再释放能量；运输易损物品时，经常使用发泡材料保护

原理30.柔性壳体或薄膜

A、使用柔性壳体或薄膜代替标准结构

//在网球场地上采用充气薄膜结构；作为冬季保护措施农业上使用塑料大棚种菜

B、使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离//用薄膜将水和油分别储藏 原理31.多孔材料

A、使物体变为多孔或加入多孔物体（如多孔嵌入物或覆盖物）

//为减轻物体重量，在物体上钻孔，或使用多孔性材料

B、如果物体是多孔结构，在小孔中事先引入某种物质用//海绵储存液态氮 原理32.颜色改变

A、改变物体或环境的颜色//在暗室中使用安全灯，做警戒色 B、改变物体或环境的透明度//感光玻璃，随光线改变其透明度 原理33.同质性

A存在相互作用的物体用相同材料或特性相近的材料制成

//方便面的料包外包装用可食性材料制造用；金刚石切割钻石，切割产生的粉末可以回收 原理34.抛弃或再生 Discarding and Recovering

A、采用溶解、蒸发等手段抛弃已完成功能的零部件，或在系统运行过程中直接修改它们

//可溶性的药物胶囊；火箭助推器在完成其作用后立即分离

B、在工作过程中迅速补充系统或物体中消耗的部分//草坪剪草机的自锐系统；自动铅笔 原理35.物理或化学参数改变

Transformation of Properties A、改变聚集态（物态）

//酒心巧克力，先将酒心冷冻，然后将其在热巧克力中蘸一下；用液态石油气运输，不用气态运输以减少体积和成本

B、改变浓度或密度//用液态的肥皂水代替固体肥皂，可以定量控制使用，减少浪费

C、改变柔度//硫化橡胶改变了橡胶的柔性和耐用性

D、改变温度

//提高烹饪食品的温度（改变食品的色、香、味）；降低医用标本保存温度，以备后期解剖 原理36.相变 Phase Transitions

A、利用物质相变时产生的某种效应。如体积改变，吸热或放热

//水在固态时体积膨胀，可利用这一特性进行定向无声爆破 原理37.热膨胀 Thermal Expansion

A、使用热膨胀或热收缩材料//装配钢双环时，可使内环冷却收缩，外环升温膨胀，再将两环装配，待恢复常温后，内外环就紧紧装配在一起了

B、组合使用不同热膨胀系数的几种材料//热敏开关（两条粘在一起的金属片，由于两片金属的热膨胀系数不同，对温度的敏感程度也不一样，可实现温度控制)原理38.强氧化剂 Strong Oxidants A、用富氧空气代替普通空气//为持久在水下呼吸，水中呼吸器中储存浓缩空气

B、用纯氧代替空气//用乙炔—氧代替乙炔—空气切割金属；用高压纯氧杀灭伤口厌氧细菌

C、将空气或氧气进行电离辐射；

D、使用离子化氧气；

E、用臭氧代替含臭氧氧气或离子化氧气 原理39.惰性环境 Inert Atmosphere

A、用惰性环境代替通常环境//用氩气等惰性气体填充灯泡，做成霓虹灯

B、使用真空环境真空包装食品，延长储存期 原理40.复合材料 Composite material

复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。A、用复合材料代替均质材料

//飞机外壳材料用复合材料代替。用玻璃纤维制成的冲浪板，更加易于控制运动方向，更加易于制成各种形状

第五篇：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。

（2）采用No.18机械振动法，利用附加机械振动装置，实现振动截割降低能耗，增大采煤机截煤效果。

（3）利用No.10预先作用法和No.24中介法，采用高压辅助水射流技术进行辅助截割，增大煤的裂隙降低煤的截割强度，从而达到提高理想解的目的。

（4）综合运用（1）～（3）。

学习TRIZ心得体会

通过一学期的TRIZ创新课程的学习，让我充分的体会到了TRIZ带给我的好处，并将直接影响我以后的事业的前进速度与解决问题的方法的简易性。TRIZ包含1.资源

2.矛盾

技术矛盾: 40个 发明原理

物理矛盾: 5个 分离原理

3.物场模型: 76 个标准解

4.功能: 科学效应库

5.技术系统进化法则

6.TRIZ

TRIZ主要分为6大块,物场分析的开发是基于怎么灵活运用资源.通过物场分析导出了76个标准解.技术系统进化法则是植根于76个标准解的.TRIZ是整合了所有方法的创新流程,是把离散的东西变为线性的.需要掌握了其他内容后学习.TRIZ三大核心

TRIZ中有很多内容，但有三个核心。

理想解，矛盾，资源。

这三个核心贯穿于解决问题的始终。

脑子里不断的问：最终理想解是什么？矛盾是什么？有什么可利用的资源？

Contradiction的种类

行政/管理矛盾(Administrative Contradiction)

现实和理想之间的矛盾

技术矛盾(Engineering Contradiction)

几个Parameter间的矛盾

汽车加速性能和燃料费

物理矛盾(Physical Contradiction)

一个Parameter 内值的矛盾

飞机的landing gear

技术矛盾和物理矛盾都是同时存在的。核心是物理矛盾。

问题在于怎么找到核心矛盾。一个核心矛盾“一点带面”的复杂了问题。这需要严密的分析，找到核心矛盾。

真正的问题找到了，问题就好解决了。

功能描述

TRIZ里的物场分析，个人理解上就是功能的一种模型。

功能我们可以定义为，主体作用于客体，改变了客体的一个特性。

例子：钉钉子。但我们描述时应该用，“主体敲打钉子，改变钉子的空间位置”

主体可能是锤子，转头等等。

问题：想一下“安全帽的功能”

大多数人会说“保护脑袋”，这种分析是心理惯性带来的问题。

正确答案应该是“阻挡危险物”

用功能的描述方式的话就是，“安全帽（主体）阻挡（作用）危险物（客体）”

我们碰到问题后必然要回答3个问题“我们想得到什么样的结果？”，“问题的情况是什么样的？”，“我们可以用什么方法去解决？”

第一个问题的答案，在TRIZ就是最终理想解。

第二个问题的答案，在TRIZ就是矛盾。（包含系统分析，功能分析，矛盾分析，资源分析等方法）

第三个问题的答案，在TRIZ就是TRIZ的各种工具（发明原理，76个标准解，灵活运用资源等）

并且呢TRIZ给我们提供了许多创新思维方法。传统的创新思维比如试错法、头脑风暴法等，往往过于依赖人的直觉，从大量随机的想法中筛选出一个有效方案，效率很低，不适于解决复杂的技术问题。TRIZ提供的九屏幕法、IFR法、STC算子法等全新的创新思维方法，相对于传统的创新方法，具有鲜明的特点和优势。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。它着力于挖掘系统中存在的矛盾，以理想解作为方向，最终彻底解决矛盾，而不是采取折衷或者妥协的做法。

二、TRIZ理论与矿山机械

TRIZ来源于工程发明、机械设计等领域，它完全能够与现代机械相融合。一方面，矿山现代化离不开矿山机械现代化，离不开矿山工程技术的现代化。可以说各种机械设备、工程技术已经渗透到现代矿山的各个领域。另一方面，现代矿山逐步机械化、精细化、集约化，采煤作业只是整个生产系统中的一个环节，相当于原料车间，前期还有掘进技术、安装工艺，中后期还有开采、运输、加工、储藏以及管理等环节，每一个环节都会面临许多技术问题，这都需要大量的技术投入和创新来支撑，从而为技术发明提供了一个广阔的舞台。因此，TRIZ理论在矿山工程中有着巨大的应用空间和潜力。尤其在各种科学技术处于快速发展时期，更应当抓住机遇，大力推进技术创新，在市场竞争中以质取胜。

比如在综采工作面，在井下需要适应复杂的现场环境，如何使各设备效率更高、更安全，工程技术人员通过各种仪器实时监测各机械设备的电压、电流、温度、等情况，最后把参数反馈到电脑进行终端控制。整个过程的目的就在于对各设备提供最佳运转环境，发挥出最大的作用。

除此之外，液压传动、变频技术、水下采煤工程等，都是在不同领域内的创新课题。比如解决了水下的问题，就可以开采以前废弃的煤层，这就需要从地质、采煤、运输等方面进行创新。

由此可见，现代矿山的各个领域、各个环节都需要创新，创新的设备、创新的设施、创新的管理等，归根到底，就是需要技术创新。一句话：矿山需要创新，需要TRIZ！

这次学习所掌握的只是TRIZ理论的初级知识，在今后的工作和学习中还要继续加强自学，巩固现有知识，同时更深入的学习TRIZ理论的精华。今后还要结合实际运用创新理论指导工作，改进方法，提高素质，做好创新理论的推广普及工作