发明问题解决理论TRIZ技术创新应用实例

发明问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 : 15# 创新原理为“动态性”，提高运动目标的面积参数(improve the “area of 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。这种装置激活6速自动变速箱，变速箱可以在若干模式下运作，从完全自动到手工触摸转移，不必使用离合器。 应用17,创新原理可以得到如下解决方案: 17#创新原理为“一维变多维”，将物体一维直线运动变为二维平面运动。迷你形汽车的动力机车安装在滑翔架上，碰撞时车身沿斜面运动，减轻碰撞时的冲击力，并增强了其抵抗外力变形的能力。 与Mercedes最近揭开的一种概念车F300 Life Jet作比较发现，虽然微小，这种智能型汽车似乎极其宽敞。乘车者坐在在前后纵向排列的两个座位里，前面两个车轮由铰链连接，车身坐落在此悬浮臂上，像摩托车一样，经由一种倾角控制系统控制转向端活动，并且车身前部可以斜靠进入边角。 结论:迷你形汽车本身并没有使用特殊材料来吸收能量，仅仅做了结构上的创新，其抵抗外力变形的能力便可堪与一辆普通轿车相婢美。本实例遵循TRIZ理论的基本原则:没有增加新的材料而实现了其预定功能。 TRiz应用实例--新型扳手 应用背景:实际应用中，标准的六角形螺母常常会因为拧紧时用力过大或者使用时间过长、螺母的六角形外表面被腐蚀，使表面遭到破坏。螺母被破坏后，使用普通的传统型扳手往往不能再松动螺母，有时甚至会使情况更加恶化，也就是说螺母外缘的六角形在扳手作用下破坏更加严重，扳手更加无法作用于螺母。 传统型扳手之所以会损坏螺母，其主要原因是扳手作用在螺母上的力主要集中于六角形螺母的某两个角上，如图所示: 在这种情况下，我们需要一种新型的扳手来解决这一问题。 有何经济效益和社会效益:用扳手拧紧或松动螺母是机械领域中的一个基本操作。以新型扳手取代传统型扳手，必将会使机械安装工作更加简单、方便，提高机械安装工作的工作效率。 问题描述: 在拧紧或松动螺母的过程中，扳手同时会损坏螺母的六角形表面。使用扳手时用力越大，螺母损坏就会越严重。而使得扳手作用于螺母上的力大大降低，降低了工作效率。 在这一系统中存在的技术矛盾为:若想通过改变扳手形状降低扳手对螺母的损坏程度，就可能会使扳手制造工艺复杂化。 如果可以找到一种制造不是很复杂，而且又可以避免对螺母的严重损坏的扳手，无疑是解决这一问题的最佳途径。 解决思路和关键步骤: 在应用TRIZ解决这一问题时，我们首先必须明确判定出存在于系统中对立的技术特性。在现有设计中，扳手在作用于螺母时会损坏螺母是存在于现有设计中的一个重要缺陷。而这一缺陷则恰恰可以提示我们找出应该解决的技术矛盾以改进现有的传统设计。 若想彻底解决这一对技术矛盾，我们首先需要将我们所希望的“降低螺母的损坏程度”转换为TRIZ语言——矛盾矩阵(Contradiction Matrix)中的某一个或几个参数。在这一问题中，很明显，“副作用(Object Generated Harmful Factors)”就是我们希望提高的技术特性。 现在，我们需要分析在降低螺母的损坏程度时，又有哪些技术特性恶化。相对于确定得以改善的技术特性而言，确定恶化的技术特性则比较难。最简单的方法是分别将39个技术特性对号入座，寻找适合的技术特性。 这里我们使用的是一种较为系统的方法。首先，我们问一个问题:“如果没有任何目标，我们该如何解决这一问题,” 根据传统型扳手，我们可以尝试从下列几个方面得到答案: a)使扳手的各个表面与螺母的外表面完全吻和，从而使得用扳手拧螺母时扳手的表面与螺母表面完全接触，以避免螺母的角与扳手平面的接触。 b)在扳手上增加一个“小附件”，使得扳手的表面可以自由移动以和不同的螺母表面相接触。 c)使用比螺母材料硬度小的材料制造扳手，这样可以在操作过程中损坏扳手而不是螺母。 严格说来，这些都不是扳手设计过程中的“恶化的技术特性”，我们要把它转化成为TRIZ语言才可以使用矛盾对立矩阵。 在解决这一问题时，第一个回答“改变扳手的形状”应是最实际的一个解决方案。然而，改变扳手的形状则不免要增加扳手制造的复杂程度。因此，“制造性(Manufaturability)”即为恶化的技术特性。 根据上述分析可得到下面的结论: 有待提高的技术特性(Improving feature): 副作用(Object generated harmful factors, Parameter 31) 恶化的技术特性(Worsening feature): 制造性(Manufaturability、Parameter 32) 最终结果: 技术矛盾特性对比表提供了四个创新原理及相应的解决实例以帮助设计者完成设计。这四个创新原理分别为: 1、4#创新原理:对称性(Asymmetry) 建议:如果一个物体是不对称的，增强其非对称性。 解决方向:扳手本身是一个不对称的形状，改变其形状，加强其形状的不对称程度。 2、17#创新原理:一维变多维(Another dimension) 建议:将一维直线形状的物体变换成为二维平面结构或者是三维空间结构的物体。 解决方向:改变传统扳手上、下钳夹的两个直线平面的形状，使其成为曲面。 3、34#创新原理:零件的废弃或再生(Discarding and recovering) 建议:废弃或改造机能已完成或没有作用的零部件。 解决方向:去除在扳手工作过程中对螺母有损害的部位，使其螺母的六角形外表面的尖角而无法破坏螺母的六角形外表面。 4、26#创新原理:代用品(Copying) 根据4、17和34创新原理，这一问题的最终解决方案原理图如下图: 在上述设计中，H为扳手手柄的中心线，W为扳手上、下两个钳夹的平分线。X为两条线的交点，直线P通过点X且与直线W向垂直。上、下两个钳夹各有一个突起。由图示可以看到，上钳夹上的凸起的圆心C点到直线P的距离为S，而下钳夹上的凸起的圆心C点到直线P的距离为1.5S。因此扳手的上、下两个钳夹并不对称。 在上、下钳夹的突起两端各有一个凹槽与之平滑连接。 这一设计可解决使用传统扳手时遇到的问题。当使用扳手时，螺母六角形表面的其中两条边刚好与扳手上、下钳夹上的突起相接触，使得扳手可以将力作用在螺母上。而六角形表面的与扳手接触的角则刚好位于扳手上的凹槽中，因而不会有力作用于其上。螺母不会被损坏。如图所示。 TRIZ应用实例--纺织工艺流程的改进 应用背景: 纺织印涂工艺过程中，织物要经过印涂辊进行印涂。印涂辊的结构中，有一个存放涂敷混合物的料槽。涂敷混合物是一种乳液状的粘着剂。凹版印辊的表面是一些雕刻好的印刷单元，它的一半浸在料槽里面的涂敷混合物中，当凹版印辊转动的时候，印辊表面上那些雕刻好的印刷单元在槽中被涂上涂料。这些涂料经过一个修理铲的休整，印辊表面多余的涂层被清除，被清除的涂敷混合物回到料槽中被再次利用。印辊休整后，与一个向下扎压的橡皮辊相遇。织物就是从这两个辊之间通过，织物在印辊和橡皮辊之间受到扎压。在扎压的过程中，会产生一个微小的真空。涂敷混合物由于真空的吸合而离开印刷滚筒，涂在织物的表面。这个特殊的涂敷过程使布料表面产生涂层，因而不再用浸泡织物的方法来产生涂层。经过这个工艺的织物含有湿涂层，接着该织物被卷入到加热的干燥罐中进行脱水，这样涂层就粘着在织物的面上。 有何经济效益和社会效益:在生产过程中，生产线的生产速度就意味着产品的成本。制作某种产品越快，就意味生产该产品的速率也就越高(每小时或每班生产的产量)，因而生产该产品就更廉价。在产品占用较多资金时，生产率就是公司的效益，它有时也会给消费者带来效益。努力提高生产率，会给公司在此行业中保持竞争力。高的生产率是与机器的生产量相关联，这是许多正在成长的公司所需要的。 问题描述: 印涂辊的结构有如下部分组成:1、橡皮辊;2、凹版印辊;3、涂敷混合物;4、修理铲;5、织物。 系统存在的技术矛盾有:在这个操作中，机器的速度提高了，但是涂层的重量减轻了。我们需要的是一种方法来使我们增加涂敷速度的同时提供足够的涂层重量。 系统存在的物理矛盾有:处理过程同时必须既快又慢。 解决思路和关键步骤: 本实例应用TRIZ理论来解决问题。 利用创新原理， 生产过程图示描述如下 图1:涂敷过程的图形说明 在生产过程中,我们要求涂敷部件应能完成这样的操作:增加涂敷速度的同时使织物有足够的厚涂层。 我们利用技术矛盾矩阵来尝试解决上面提出的问题。 矩阵表中，使系统提高的技术特性是:速度(Speed)，表中第9号参数; 矩阵表中，使系统恶化的技术特性是(矛盾的特性):移动物体的重量(Weight of moving object)，表中第1号参数。 最终结果: 由矩阵表的显示，我们得出最可能解决矛盾的四个创新原理，这四个创新原理分别是: 11#创新原理:事先对策预防 35#创新原理:物体的物理或化学状态变化 27#创新原理:用便宜、寿命短的物品替代 28#创新原理:机械系统的替代 应用以上四个创新原理，可以得出如下解决方案: A 应用11,创新原理 建议:改进过程中，通过事先使用某些对策，来增加物体的可靠性。 要解决的问题:涂层重量随涂敷速度增加而减少。 解决方向:改变织物的物理特性或涂敷物的物理特性，增加相互间的吸附能力。 解决方案: 1、对织物进行化学处理:添加某种化学物质来改进织物的湿面特性，织物增加了对涂敷物的吸附能力，这样就能保证织物在涂敷速度增加的同时吸附上更多的涂敷物。 2、对涂敷物进行化学处理:添加某种化学物质，使涂敷物的粘性增加，更利于涂敷物在织物的表面吸附。 B 应用35,创新原理 建议:改变物体的各种状态参数，如改变物体的密度，弹性程度或温度等。 要解决的问题:涂层重量随涂敷速度增加而减少。 解决方向:改变织物的组成或改变涂敷物的物理特性。 解决方案:如果织物改为100%的棉织物，织物能成功地吸附涂敷物，这是由于棉纤维固有的棉芯吸附特性，但这样的改变将会完全改变我们的最终产品。这种改变，既改变最终产品的物理特性(抗张强度，延展性和手感)，又改变织物本身的成本(100%的棉织物比棉/化纤比例为50/50的合成纤维织物昂贵的多)。 在织物的涂敷过程之前，可应用预热方法使织物在涂敷过程中吸收涂敷物。预热方法有利于织物的干燥，也有利于涂敷物的吸收。加热涂敷物之后，涂敷物的粘度(2,500 cps)会降低到将近1,000 cps。这优化了涂敷物的流体特性，更利于涂敷物从涂敷部件转移到织物上。 C 应用27,创新原理 建议: 以便宜的东西代替昂贵的东西，这个方案可改进现存的系统，但不能解决系统中的根本问题。 要解决的问题:涂层重量随涂敷速度增加而减少。 解决方向:更换部件，用更好的部件来完成涂敷过程。 解决方案:将钢性修理铲用一个便宜的塑料铲来替代。从专利中我们发现，塑料铲更可靠，并适合更好的涂敷重量控制。 D 应用28,创新原理 建议:用一个光学系统，声学系统或气味的系统来代替机械系统，即更换物质场。 要解决的问题:涂层重量随涂敷速度增加而减少。 解决方向:改变或改善系统的作用场。 解决方案:当前的捏合辊，涂敷过程中，会在织物上的形成压力，它有一个硬橡皮层，印辊则是由坚固的钢制造。因为辊的橡皮相当硬，当它和印辊接触时没有弹性。这就使橡皮辊和印辊间的接触面积较小。当压力一定时，如果使用一个更软一点更富有弹性的橡皮辊，橡皮辊和印辊之间的接触面积将增加。这将增加织物吸附涂敷物的滞留时间。印辊得到的机械压力来自捏合辊，捏合辊也可用一个充气辊来代替，充气辊是中空的辊，可通过中间充气或放气来增加辊的硬度。 结论: 通过理论上的分析,我们利用创新原理，最终解决了问题。 即:使用更软一点的辊，,涂层重量大大增加了,涂敷速度就可以在一定范围内增加。 生产线速度相对涂层重量关系图如下: 根据研究结果,我们改变原来的硬度为90(邵氏硬度)的橡皮辊，取而代之的是硬度为60(邵氏硬度)软一点的橡皮辊。我们期望总涂层重量为大约2.50 oz./yd2(盎司/平方码)。以前以30 yds./min(码/分钟)速度运行涂层重量大约2.35 oz./yd2(盎司/平方码)。改变辊的硬度后，得出结果如下图: TRIZ的现实应用 通过下面一个金鱼法的简单应用，让我们来了解一下TRIZ理论中创造性问题分析方法在现实问题解决中的应用。 埃及神话故事中会飞的魔毯曾经引起我们无数遐想，那么现在我们不妨一步步分析一下这个会飞的魔毯。 现实生活中虽然有毯子，但毯子都不会飞的，原因是由于地球引力，毯子具有重量，而毯子比空气重。那么在什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加向上的力，或者让毯子的重量小于空气的重量，或者希望来自地球的重力不存在。 如果我们分析一下毯子及其周围的环境，会发现这样一些可以利用的资源，如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等，而毯子本身也包括其纤维材料，形状、质量等。那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞起来的办法，比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔，在毯子上安装提供反向作用力的发动机，毯子在没有来自地球重力的宇宙空间，毯子由于下面的压力增加而悬在空中(气垫毯)，利用磁悬浮原理，或者毯子比空气轻。这些办法有的比较现实，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很轻，但也比空气重，对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空气重，对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空气重，解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子，或者毯子象空中的尘埃微粒一样大小，等等。 通过上面一个简单分析过程，我们会发现，神话传说中会飞的毯子逐渐走向现实，从中或许我们可以得到很多有趣甚至十分有用的创意。这个简单的应用展示了金鱼法的创造性问题分析原理:即它首先从幻想式构想中分离出现实部分，对于不现实部分，通过引入其它资源，一些想法由不现实变为现实，然后继续对不现实部分进行分析，直到全部变为现实。因此通过这种反复迭代的办法，常常会给看似不可能的问题带来一种现实的解决方案。 可以看出，TRIZ理论中的这些创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势，扩展我们的创新思维能力，同时又提供了科学的问题分析方法，保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法 TRIZ应用实例--飞机机翼的进化 应用背景: 早期的飞机机翼都是平直的。最初是矩形机翼，很容易制作。但由于其翼端宽，会给飞机带来阻力，严重地影响了飞机的飞行速度。后掠翼:一举突破“音障” 德国，英国,美国喷的气式飞机先后上天。飞机开始进入喷气式时代，其飞行速度迅速提高，很快接近音速。机翼上出现“激波”，使机翼表面的空气压力发生变化。同时，飞机的阻力骤然剧增，比低速飞行时大十几倍甚至几十倍。这就是所谓的“音障”。为了突破“音障”，许多国家都在研制新型机翼。德国人发现，把机翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一样，可以延迟“激波”的产生，缓和飞机接近音速时的不稳定现象。但是，向后掠的机翼比不向后掠的平直机翼，在同样的条件下产生的升力小，这对飞机的起飞、着陆和巡航都带来了不利的影响，浪费了很多不必要的燃料。能否设计一种适应飞机的各种飞行速度，具有快慢兼顾特点的机翼呢,这成为当时航空界面临的最大课题。 有何经济效益和社会效益:新的设计方案抛弃了传统的固定翼设计概念使其在不同的速度之下机翼配合相应的飞行姿态,具备了平直机翼升力大的特点;而在高速飞行时，它的两翼又尽量后掠，后掠角可达72(5度，变得像三角机翼一样，因此能够轻易突破“音障”。,从而有效地降低了迎风面积(既作用在飞机表面的气流的横截面积),达到了节能降耗,以及提高飞行速度的目的，.最终实现提高其战斗力的根本目的。 图一 图二 TRiz应用实例--快捷信封 应用背景: 文具店出售信封的样式如图1,不同大小和格式的信件或文档有不之相匹配的信封。大页面的文件可用比其稍大些的信封封装以便‎‎拆开。人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的,但是,这种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然,如果借助某种辅助工具如剪刀丏在剪开前抖动信封,就可既不损坏文件又获‎‎得好看的开口。但是,该方法给用户带来了不便。因此,设计一种能又快又可靠地拆开的信封很有必要。 图1.常用信封样式 有何经济效益和社会效益:新的设计方案使拆信简‎‎单方便,为用户节约了时间,在不损坏文件的同时获得美观的信封开口。 问题描述:怎样用最少的时间安全快捷地取出信封内的文件或资料。 解决思路和关键步骤: 本例可以使用TRIZ矛盾矩阵和原理来分析,解决问题。 运用技术矛盾解决矩阵分析该问题可得到如下技术矛盾: 1 节约拆信时间不降低拆信的可靠性之间的矛盾,该矛盾中使系统提高的技术特性为时间浪费随之使系统恶化的技术特性为可靠性; 2 改善拆信的可靠性不恶化拆信方便性之‎‎间的矛盾,该矛盾中使系统增强的技术特性为可靠性而随之使系统削弱的技术特性为操作性; 3 减少信件信息丢失不增加拆信时间之间的矛盾,该矛盾中使‎‎系统提高的技术特性为信息浪费随之使系统恶化的技术特性为时间浪费 针对技术矛盾1 得到如下的创新原理: 10#原理:预置动作; 30#原理:可挠性组件或薄膜; 4#原理: 非对称性; 在上述三个原理中,重点考虑前两个原理。 10#原理建议: 1预置必要的动作或机‎‎能; 2 在适当时机或方便的位置加入所需动作或机能; 30#原理建议: 1使用挠性膜片或薄膜取代通常的结构; 2 用柔性膜片或薄膜把物体和环境隔离; 结论1 根据10#和30#原理建议的信封设计是通过封装前于封盖下放置拆封线或拆封条来实现。该方案已申报美国与利。 同样,根据技术矛盾解决矩阵,相应于技术矛盾2有: 17#原理:转换成新的维数; 40#原理:复合材料; 相应于技术矛盾3有: 24 #原理:中介物 17#原理有如下建议: 1.利用多层构造的复合物; 2.使物体倾斜或侧向放置; 3.利用特定表面的反面; 而24#原理有如下建议: 1.利用中介物实现某一动作; 2使物体不另一容易去除的物体暂时相连;. 结论2 根据17#和24#原理的建议设计了如图2所示的信封。该方案把中介物或其他‎‎媒介物在封信前置入封盖和面板之间,这样,便可简单地通过拉中介物或其他媒介物的一端很方便地打开信封并拿到信封内的文件丏获得美观而整齐的信封开口。 基于TRIZ原理的转动门动力装置设计 前言 随着越来越多现代化楼宇的建成，自动开门窗技术越来越受到重视，且有的国家已经明文规定高空玻璃幕墙的窗户开启必须使用自动开窗机及相关联动系统， 门和窗在结构和功能上有很多相似之处，为了使人们通过门时省时省力，越来越多公共场合的门需要将普通门更换为电动门。如果能设计一种低成本高效率的机械装置安装在普通门窗上，将普通门窗升级为电动门窗，将使高空窗和各种门的开关变成一件很容易的事情。此 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 是阐述一种解决旋转式开启门窗的机械装置升级方案。 1 常规的设计(方案一) 门上安装圆弧状的齿条，门框上安装齿轮，齿轮旋转使齿轮齿条间形成位 移，实现开门关门的功能。如图1。 存在的问题:门上的圆弧齿条需要延伸到门开启的最大角度(一般为100度)，占据的空间较大，影响美观，而且与齿轮的配合要求高，成本高。 进化的矛盾是希望缩小移动物体的体积，但需要防止装置对门的施力效果恶化。 图1 转动式电动门方案一原理图 2 应用TRIZ矛盾矩阵理论的第一次改进(方案二) 通过附录一找到矛盾的 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 参数，需改善的参数为:7.移动物体的体积;防止恶化的参数为:10.力。查TRIZ经典矛盾矩阵表(表1)，矛盾7和10之间建议的创新法则为15. 动态化(例:可调式方向盘、照后镜);35. 改变物质特性(例:液体肥皂); 36. 相变化(例:液态瓦斯);37. 热膨胀(例: 双金属板自动调温器)。 根据TRIZ创新法则第15条动态化的启示，在防止施力情况恶化的前提下，通过使运动机构(图1中的齿条)进一步动态化，来减小移动物体的体积。由此可以想到，可以采取四连杆机构连接平行四边形机构进行进化，应用平行四边形的可收缩原理实现机构的动态化(与齿条相比，平行四边形自身是动态的)而且可带动从动部件门的移动，缩小了移动物体的体积。但带来的问题是固定部分的体积很大，如图24，固定部分的体积围成了一个较大的四边形。 图2 转动式电动门方案二原理图 3 应用TRIZ矛盾矩阵理论的第二次改进(方案三) 通过第一步改进，虽然在施力情况不恶化的条件下，移动物体的体积得到有效的降低，但固定部分的体积比较大。于是，产生了一对新的技术矛盾:固定物体的体积和力的矛盾。通过附录一找到矛盾的工程参数，需改善的参数:6.固定物体的体积;防止恶化的参数:10.力。矛盾6和10之间建议的创新法则 为1.区隔(例:木制折尺);18.机械振动(超音波掁动清洗机);35 改变物质特性(例:液体肥皂); 36 相变化(例:液态瓦斯)。 根据TRIZ创新法则第1条区隔的启示，在防止施力情况恶化的前提下，通过将运动的机构(图2中的四边形结构)分成区隔，用多个小的平行四边形代替一个大的平行四边形，可以减小固定机构的体积，原理图如图3 。 图3 转动式电动门方案三原理图 4 结论 通过TRIZ经典的矩阵理论对推拉式窗和转动式门的原理设计进行改善。其中，推拉式窗的电动装置需要提供直线运动，实现起来相对容易，设计过程中遇到的技术矛盾相对较少，仅需应用一步TRIZ矩阵理论，就可以使机构基本合理。 在转动式门的原理设计中，存在更多更明显的矛盾。一方面，我们希望减小装置的体积(包括移动部分和固定部分)，另一方面，我们希望该装置对门的施力状况不要恶化。这样，就产生了主要的三对矛盾:1.移动物体的体积和力的矛盾、2.固定物体的体积和力的矛盾、3.移动物体的体积和固定物体的体积的矛盾。其中第一个矛盾和第二个矛盾可以在矛盾矩阵表上找到相应的解，但第三个矛盾在矩阵表上无解。于是，上一节先通过矛盾矩阵依次解决第一个和第二个矛盾。在解决了第一个矛盾后，恶化了固定物体的体积这一参数，但矛盾的数量减少了，并进一步归结为第二个矛盾:固定物体的体积和力的矛盾。在 第二个矛盾也通过矛盾矩阵方法解决后，第三个矛盾移动物体的体积和固定物体的体积的矛盾也迎刃而解。通过以上TRIZ理论的实际应用，可以总结出三个结论。 4.1 矛盾矩阵无解的曲折求解法 有很多技术矛盾在TRIZ矛盾矩阵中无解，而在实际应用中会经常遇到这些矛盾问题。转动式门的动力装置原理优化过程中也间接遇到了这个问题，即移动物体的体积和固定物体的体积之间的矛盾无解。通过本章第2节对技术矛盾的化解可以得到以下结论: 结论一:某两个矛盾的参数在矛盾矩阵中无解时，可以用“曲折的方法”，依次解决他们和另一个参数的矛盾，使两个无解的矛盾得到化解，如图4 。 图4 无解矛盾的曲折求解 4.2核心求解法 第2节分两步解决三个矛盾的过程，核心是围绕“力”这个参数进行的，在转动式电动门这个设计中，施力的状况是设计过程中最基本的要求。因此在原理方案的进化过程中，始终要以“力”这个工程参数为中心。由此，可以想到在TRIZ的应用中，可以仅取单一的参数，对其它的各个参数进行改进。这种思路和一些TRIZ学者提出的单一参数法相似。但单一参数法要求搜集矩阵中整行或整列的创新法则，这样提高了法则的数量，但同时增加了使用者的筛选量。通过转动式电动门这个实例的应用，可以总结出以下“核心参数法”: 结论二:将工程中最重要的参数定义为核心参数，在矩阵表中，查找核心参数与工程中涉及到的相关参数的相交解来优化系统。 如图5，该实例参考框中的创新方法进行优化。 图5 核心参数法 4.3 多对矛盾的求解 在TRIZ矩阵应用过程中，会遇到三个甚至更多个矛盾同时存在的情况。这时，矛盾仍然可以通过矛盾矩阵解决。这带给我们一种思考:可否一次性解决多个工程参数之间的矛盾。本文将两个工程参数的矛盾定义为二维矛盾，可通过二维的矩阵求解。同理，三个参数的矛盾就可视为三维矛盾，如图6 。也可以通过三维的矛盾矩阵求解，于是，可以总结出: 结论三:将解决三个(或三个以上)技术矛盾的专利进行重新检索与分类，绘制三维(或多维)的矛盾矩阵，可以为一个工程系统中同时存在三个(或三个以上)技术矛盾的情况提供创新法则。 图7 为三维矛盾矩阵的概念模型。 图6 二维矛盾与三维矛盾 图7 三维矛盾矩阵的模型 5 总结 通过TRIZ经典的矩阵理论对两个系统的原理进行了优化。其中，对转动式 门电动装置的优化过程重复使用了矛盾矩阵，最终将性能得到提升。TRIZ矛盾矩阵理论主要针对如何解决2个技术矛盾，可以说是“二”元的理论。通过2.2节的应用，我们发现实际工程中会遇到“零”(矛盾无解)、“一”(一个核心参数)、“三”(三个或多个矛盾)的情况，应用本章第3节的三个结论，它们同样可以应用TRIZ矛盾矩阵进行优化，如图8。 图8 TRIZ矛盾矩阵理论的拓展