材料工程导论 应用TRIZ理论分析一个材料工程中的创新实例

第一篇：材料工程导论 应用TRIZ理论分析一个材料工程中的创新实例

应用TRIZ理论分析一个材料工程中的创新实例。

玻璃批量生产时，首先对玻璃先进行加热，然后再对玻璃进行加工，最后加工完成后的玻璃仍处于通红状态，需要将其输送到指定位置直至冷却下来。

现在的问题是，因为玻璃还处于高温，呈现柔软的状态，在滚轴传输线的输送过程中会因为重力下垂而造成变形，导致玻璃表面凹凸不平，后续需要大量的打磨工作来进行修正。

那么如何进行改进了？

减小传输线上的滚轴直径，增加滚轴的数量，进而减少玻璃悬空的面积，提高玻璃的平度。但随之而来的是传输线成本大幅上升。

利用TRIZ理论进行分析：

矛盾组成移动物体的面积（5）和装置复杂性（36）

查找TRIZ矛盾矩阵表，可以采用分割（1）、倒置（13）、球型化（14）、采用部分的或过分的行动（16）

一个基于分割原理（1）的解决方案展示了出来：

突破常规思维的限制，将滚轴直径无限缩小，小到1/10 毫米、1/100 毫米、1/1000 毫米、1/10000 毫米……一直分割下去，会是什么呢？物质呈现分子、原子状态。解决方案是：用熔化的锡来代替滚轴。传输线是一个长长的、盛满熔化锡的槽子。由于锡的熔点低而沸点高，正适合通红的玻璃板的冷却温度区间，熔化锡在重力作用下，会呈现出一个绝对平面，可以很好地满足此工序的要求。

而基于这个解决方案，又出现了很多的专利，比如给锡通电可以与磁铁一起作用，来完成对玻璃的成型加工。

第二篇：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

第三篇：TRIZ理论的应用实例分析

TRIZ理论的应用实例分析

一、TRIZ理论的起源

TRIZ理论是阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年创立的一种发明理论，其意义为发明问题的解决理论。

二、主要内容

现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：

1.创新思维方法与问题分析方法

TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。2.技术系统进化法则

针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。3.技术矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

4.创新问题标准解法

针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

5.发明问题解决算法ARIZ 主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。

6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库

基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。

三、基本哲理

TRIZ理论的基本哲理包括以下6条：

1、所有的工程系统服从相同的发展规则。这一规则可以用来研究创造发明问题的有效解，也可用来评价与预测如何求解一个工程系统（包括新产品与新服务系统）的解决方案。

2、像社会系统一样，工程系统可以通过解决冲突（Conflicts）而得到发展。

3、任何一个发明或创新的问题都可以表示为需求和不能（或不再能）满足这些需求的原型系统之间的冲突。所以，“求解发明问题”与“寻找发明问题的解决方案”就意味着在利用折衷与调和不能被采纳时对冲突的求解。

4、为探索冲突问题的解决方案，有必要利用专业工程师尚不知道或不熟悉的物理或其它科学与工程的知识。技术功能和可能实现该功能的物理学、化学、生物学等效应对应的分类知识库可以成为探索冲突问题解的指针。

5、存在评价每项发明创造的可靠判据。这些判据是：（1）该项发明创造是否是建立在大量专利信息基础上的？基于偶然发现的少数事例的发明项目不是严肃的研究成果。事实证明，一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少于1万到2万项专利（或知产权/版权）研究的基础上。（2）发明人或研究者是否考虑过发明问题的级别？大量低水平的发明不如一项或少量高水平的发明。因为，低水平的发明只能在简单的情况下运用。（3）该项发明是否是从大量高水平的试验中提炼出来的结论或建议？

6、在大多数情况下，理论的寿命与机器的发展规律是一致的。因而，“试凑”法很难产生两种或两种以上的系统解。

四、解决原理

原理是获得冲突解所应遵循的一般规律。TRIZ主要研究技术冲突和物理冲突。技术冲突是指传统设计中所说的折衷，即由于系统本身某一部分的影响，所需要的状态不能达到。物理冲突指一个物体有相反的求。TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准工程参数确定冲突。有39条标准冲突和40条原理可供应用。

五、创新原理

六、应用实例 在生活有很多实例应用了TRIZ创新理论，以下将选取一部分理论的实例简单介绍。1 分割 1)火车车厢之间是单独的个体，可调整车厢的数量 2)圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分，笔心可以换 3)电风扇的三片叶片是三个独立的个体，可拆卸 4)田地里的浇水水管系统，每一段用一个接头连接。5)自行车、摩托车等的链条是一环一环相接的，每环都是可以取下来的 2 分离

1)石油加工中，将一些油渣或其他有害

物质提炼分离，已获得精度较高的汽

油或柴油。2)子弹发出后，弹芯与弹壳分离

3)电脑键盘与鼠标分开，为的是方便人

们更好的操作。

4)火箭在冲出大气层的过程中将已经燃

完燃料的部分解体分离

5)现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸

收或隔离，从而使噪音被分离出我们所处的环境。3 局部质量

1)锤子的一边做成平的一边做成扁的，增加了锤子的切削功能（采石场专用

锤）。

2)自动笔。将笔心上作一对耳朵，再加

一根弹簧。

3)电钻的钻头做成螺旋状，增加了打孔

时的稳定性，防止打滑

4)三键模式的电脑鼠标，改变了原先单

键的麻烦与不便。

5)改变杯子的开口，在上面做一个切口，可以最大程度的防止在倒水时泄漏（暖瓶外皮的口也是这样的）4 不对称

1)衣服上的拉链，一边又拉头，另一边

没有。

2)电风扇的叶片

3)有天线的手机不对称

4)大刀从侧面来看是不对称的

5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同，镜片度数不同 5 合并 1)将火车每个车厢合并在一起，增加载客。

2)电话的话筒与听筒合并在一个盒子里，可以方便人们打电话时可以腾出一只

手来干别的事情。3)农场里喂养牲畜的食槽连在一起，可

以节省喂食的时间，提高效率。4)将室内的多个等串联在一起，共用一

个开关。

5)凳子上加一个靠背，两者合并成为椅子 6 多用性

1)键盘可以用来打字，也可以用来打游戏。

2)多功能手机

3)瑞士军刀（最多的功能可到五十多种)4)mp3既可以听歌,也可以存储资料.5)现在的打印机集打印复印于一体 7 套装

1)墨水、笔心、笔套套在一起 2)电视机的室内天线 3)雨伞的伞柄

4)保温杯、暖瓶也是套装原理制成的 5)消防车和起重机 8 质量补偿

1)气垫船，内充空气，使船漂浮。2)液压千斤顶

3)潜艇使用排放水来实现升浮

4)风筝利用风对其向上的升力而升到空中

5)将气球内部充入氢气（而不是空气），可以使气球飘起来 9 预加反作用 1)降落伞

2)手机按钮按下后，能自动恢复原位 3)汽车减震器

4)船利用水对船的反作用力（浮力）5)儿童蹦蹦床利用反作用力将儿童弹起 10 预操作

1）易拉罐的开口

2）注射药品按量与品种放在固定瓶内，并贴标签。

3）食品袋的切口，方便人们撕开 4）印刷时先将要印刷的内容排版 5）在打字时先将电脑打开 11 预补偿

1）洗衣机、微波炉等在未关舱门之前，无法进行工作，以保证安全。

2）保温杯上的软皮套，可以防止被子打滑或烫手

3）摩托车前的保险杠，防止车体滑倒时损坏车子

4）飞机起落架有三种起落方式（自动、机械、人工），后两者是对前一种方式的补偿

5）摩托车有点子打火启动和脚动启动两

种，互相补偿。

七、优势

相对于传统的创新方法，比如试错法，头脑风暴法等，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它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，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解，而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。它能够帮助我们系统的分析问题情境，快速发现问题本质或者矛盾，它能够准确确定问题探索方向，突破思维障碍，打破思维定势，以新的视觉分析问题，进行系统思维，能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。

第四篇：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

第五篇：企业产品创新技法(TRIZ)理论应用

附件3：

企业产品创新技法（TRIZ）理论应用

高级研修班专题介绍

创新技法（TRIZ）理论是当今创新设计领域研究中最有影响力的理论方法之一，包含了许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题分析方法，能有效地打破我们传统的思维定势，扩展我们的创新思维能力，同时又为我们提供了科学的问题分析方法，保证我们能按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。创新技法（TRIZ）理论已经在欧美和亚洲某些国家、地区的企业得到广泛应用，大大提高了创新的效率。据统计，创新技法（TRIZ）理论方法与应用，可以增加80%―100%的专利数量并提高专利质量，提高60%―70%的新产品开发效率。国内许多大型企业集团如中兴通讯、中国一航、南车机电等，已开始建立基于创新技法（TRIZ）理论的创新体系，以期迅速提升本公司的创新能力和核心竞争力。本次研修旨在帮助我省的专业技术人员挖掘和开发自己的创造潜能，使之具备解决各种创新设计性课题的能力，培养具有各种发明创造才能的人才，提高企业的自主创新的能力。主要内容：

一、创新思维训练：本单元将讲授知识生产、思想创新的系统知识以及创新思维能力培养的一些主要方法。通过本单元的培训可以有效地提高研修人员的创新思维能力，从而有效地提高创新能力。

（一）创新和创新思维

（二）创新思维训练的几种主要方法

（三）创新思想的生产——如何想点子

二、企业创新的法宝——TRIZ：本单元将讲授世界级的创新理论——TRIZ（发明问题解决理论）的基本原理及其在企业创新中的应用，使企业高层次技术与管理人员把握创新的根本规律与技法，从而在创新思维训练的基础上进一步提升创新能力与素质。

（一）系统创新技术TRIZ（发明问题解决理论）－当今世界上最具价值的技术创新“点金术”。

（二）技术系统的进化模式－学习8种技术系统进化理论。

（三）发明创新冲突分析原理及39个标准工程参数。

（四）发明创新原理及矛盾矩阵－40个创新原理及利用冲突矩阵进行发明创造的案例分析。

三、企业知识产权保护——专利：本单元通过典型案例分析企业创新设计与知识产权战略问题；传授专利申请过程的技巧与策略。

（一）专利文献的解读和分析

（二）国外专利发展简介

（三）企业专利的申请策略

（四）企业发展的专利战略－企业专利实务案例分析