TRIZ最终理想解.ppt

最终理想解 Ideal final result,2,3.1 理想化简介3.2 TRIZ中的理想化 3.3 理想化水平3.4 理想化方法3.5 理想化设计 3.6 最终理想解 3.7 最终理想解的确定,第3章 最终理想解创新思维方法,3,3.1 理想化简介1、TRIZ解题思路TRIZ理论，在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新设计方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。,第3章 最终理想解理想化简介创新思维方法,4,2、理想化理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。一般的操作程序为：首先要对经验事实进行抽象，形成一个理想客体，然后通过想象，在观念中模拟其实验过程，把客体的现实运动过程简化和升华为一种理想化状态，使其更接近理想指标的要求。,第3章 最终理想解理想化简介创新思维方法,5,3、思想实验理想化方法最为关键的部分是思想实验，或称理想实验。思想实验是从一定的原理出发，在观念中按照实验的模型展开的思维活动，模型的运转完全是在思维中进行操作的，然后运用推理得出符合逻辑的实验结论。思想实验是形象思维和逻辑思维共同作用的结果，同时也体现了理想化和现实性的对立统一。新的理论往往与常识相距甚远，人们常常为传统观念所束缚，不易走向理论创新，因此，借助于思想实验来进行理论创新以及对新理论加以认同，不失为一种有效的手段。,第3章 最终理想解理想化简介创新思维方法,6,4、理想模型理想化方法的另一个关键部分是如何设立理想模型。理想模型建立的根本指导思想是最优化原则，即在经验的基础上设计最优的模型结构，同时也要充分考虑到现实存在的各种变量的容忍程度，把理想化与现实性结合起来。理想中的优化模型往往具有超前性，这是创新的天然标志。理想模型的设计并不一定非要迁就现实的条件，有时候也需要改造现实，改变现实中存在的不合理之处，特别是需要彻底扭转人们传统的落后的思维方式和生活方式，为理想模型的建立和实施创造条件。,第3章 最终理想解理想化简介创新思维方法,7,5、思想实验实例伽俐略惯性定律 牛顿万有引力定律 爱因斯坦相对论 卢瑟福 原子有核模型,第3章 最终理想解理想化简介创新思维方法,8,3.2 TRIZ中的理想化TRIZ理论中，在问题解决之初，先抛开各种限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将TRIZ创造性解决问题的方法比做通向胜利的桥，那么最终理想解就是这座桥的桥墩。,第3章 最终理想解TRIZ中的理想化创新思维方法,9,理想系统就是没有实体，没有物质，也不消耗能源，但能实现所有需要的功能。理想过程就是只有过程的结果，而无过程本身，突然就获得了结果。理想资源就是存在无穷无尽的资源，供随意使用，而且不必付费。理想方法就是不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获得所需的功能。理想机器就是没有质量、体积，但能完成所需要的工作。理想物质就是没有物质，功能得以实现。,第3章 最终理想解TRIZ中的理想化创新思维方法,几个常用名词的理想化表述,10,3.3 理想化水平1、理想化水平公式技术系统的理想化水平与有用功能之和成正比，与有害功能之和成反比。理想化水平越高，产品的竞争能力越强。创新中以理想化水平增加的方向作为设计的目标。,第3章 最终理想解理想化水平创新思维方法,11,2、增加理想化水平的4个方向1）增大分子，减小分母，理想化增加显著；2）增大分子，分母不变，理想化增加；3）分子不变，分母减少，理想化增加；4）分子分母都增加，但分子增加的速率高于分母增加的速率，理想化增加。,第3章 最终理想解理想化水平创新思维方法,12,3、实际工程中，理想化水平衡量公式 实际工程中，理想化水平衡量公式,第3章 最终理想解理想化水平创新思维方法,13,1）通过增加新的功能，或从超系统获得功能，增加有用功能的数量；2）传输尽可能多的功能到工作元件上，提升有用功能的等级；3）利用内部或外部已存在的可利用资源，尤其是超系统中的免费资源，以降低成本；4）通过剔除无效或低效率的功能，减少有害功能的数量；5）预防有害功能，将有害功能转化为中性的功能，减轻有害功能的等级；6）将有害功能移到超系统中去，不再成为系统的有害功能。,第3章 最终理想解理想化水平创新思维方法,4、工程中，增加理想化水平的6个方向,14,3.4 理想化方法1、部分理想化 部分理想化是指在选定的原理上，考虑通过各种不同的实现方式使系统理想化。部分理想化是创新设计中最常用的理想化方法，贯穿于整个设计过程中。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,部分理想化常用到以下6种模式：1）加强有用功能。2）降低有害功能。3）功能通用化。,4）个别功能专用化。5）增加集成度。6）增加柔性。,15,1）加强有用功能。通过优化提升系统参数、应用高一级进化形态的材料和零部件、给系统引入调节装置或反馈系统，让系统向更高级进化，获得有用功能作用的加强。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,16,2）降低有害功能。通过对有害功能的预防、减少、移除或消除.降低能量的损失、浪费等，或采用更便宜的材料、标准件等。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,城市的生活垃圾和工业垃圾高温处理后作为下水道管道的制作原料，代替了水泥或塑料就是元素转换模式的产物。,17,3）功能通用化。应用多功能技术增加有用功能的数量。比如手机，具有MP3播放器、收音机、照相机、掌上电脑等通用功能，功能通用化后，系统获得理想化提升。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,18,4）个别功能专用化。功能分解，划分功能的主次，突出主要功能，将次要功能分解出去。比如，近年来专用制造划分越来越细，元器件、零部件制造交给专业厂家生产，汽车厂家只进行开发设计和组装。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,19,5）增加集成度。集成有害功能，使其不再有害或有害性降低，甚至变害为利，以减少有害功能的数量，节约资源。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,20,6）增加柔性。系统柔性的增加，可提高其适应范围，有效降低系统对资源的消耗和空间的占用。比如，以柔性设备为主的生产线越来越多，以适应当前市场变化和个性化定制的需求。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,21,2、全部理想化 全部理想化是指对同一功能，通过选择不同的原理使系统理想化。全部理想化是在部分理想化尝试无效后才考虑使用。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,全部理想化4种模式：1）功能的剪切。2）系统的剪切。3）原理的改变。4）系统换代。,22,全部理想化4种模式：1）功能的剪切。在不影响主要功能的条件下，剪切系统中存在的中性功能及辅助的功能，让系统简单化。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,23,全部理想化4种模式：2）系统的剪切。如果能够通过利用内部和外部可用的、或免费的资源后可省掉辅助子系统，则能够大大降低系统的成本。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,24,全部理想化4种模式：3）原理的改变。为简化系统或使得过程更为方便，如果通过改变已有系统的工作原理可达到目的，则改变系统的原理，获得全新的系统。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,25,全部理想化4种模式：4）系统换代。依据产品进化法则，当系统进入第4个阶段衰退期。需要考虑用下一代产品来替代当前产品，完成更新换代。,第3章 最终理想解理想化方法创新思维方法,26,3.5 理想化设计 理想化设计可以帮助设计者跳出传统问题解决办法的思维圈子，进入超系统或子系统寻找最优解决方案。理想设计常常打破传统设计中自以为最有效的系统，获得耳目一新的新概念。理想设计和现实设计之间的距离从理论上讲可以缩小到零，这距离取决于设计者是否具有理想设计的理念，是否在追求理想化设计。,第3章 最终理想解理想化设计创新思维方法,27,理想化设计案例测量金属腐蚀度,第3章 最终理想解理想化设计创新思维方法,测试合金对酸液抗腐蚀能力时，盛酸液的容器内壁很容易被腐蚀，碎裂。确定该问题的理想化最终结果？,传统设计者 铂金容器 耗费资源 耗费时间,28,、,分析和解：,设计的最终目的是什么？希望有容器盛装酸液以进行合金抗腐蚀能力的测试，但是又不希望因为合金对容器的腐蚀而经常更换容器。最理想的结果是什么？不再使用容器（即没有容器）而达到测试合金的目的。达到理想结果的障碍是什么？没用容器时，酸液无法被保持而四处流淌。出现这些障碍可能产生什么后果？合金无法浸泡在酸液中，无法测试。需要贵金属做容器不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？有一种物体代替容器起到保持酸液的功能。合金本身就是可用资源，可以把合金做成容器，测试酸液对容器的腐蚀。,29,测量金属腐蚀度的理想方案,、,最终理想解利用已有资源去掉容器但能实现有用功能盛酸溶液？腐蚀的有害作用自动消失,这种方案有没有问题？,30,3.6 最终理想解1、最终理想解 尽管在产品进化的某个阶段，不同产品进化的方向各异，但如果将所有产品作为一个整体，低成本、高功能、高可靠性、无污染等是产品的理想状态。产品处于理想状态的解称为最终理想解。,第3章 最终理想解最终理想解创新思维方法,31,2、最终理想解的4个特点1）保持了原系统的优点；2）消除了原系统的不足；3）没有使系统变得更复杂；4）没有引入新的缺陷。当确定了待设计产品或系统的最终理想解之后，可用这4个特点检查其有无不符合之处，并进行系统优化，以确认达到或接近IFR为止。,第3章 最终理想解最终理想解创新思维方法,32,3.7 最终理想解的确定1、最终理想解确定的步骤1）设计的最终目的是什么?2）理想解是什么?3）达到理想解的障碍是什么?4）出现这种障碍的结果是什么?5）不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么?,第3章 最终理想解最终理想解的确定创新思维方法,33,最终理想解确定的案例割草机,用割草机割草时，噪声大、产生空气污染、消耗能源、高速旋转的草飞出时，可能伤害到人。确定该问题的理想化最终结果？1)设计的最终目标是：2)理想方案是：3)达到理想化的障碍是：4)出现这种障碍的结果是：5)不出现这种障碍的条件是：6)创造这些条件存在的可用资源是：最终解答：发明一种漂亮草种，这种草生长到一定高度后就停止生长，割草机不再被采用，问题彻底解决。,实例：农场主有一大片农场，放养大量的兔子，兔子需要吃到新鲜的青草，但农场主不想让兔子走的太远而照看不到，也不愿意花费大量的资源割草运回来喂兔子？,1.问题的最终目的是什么？,2.问题的理想解是什么？,3.达到理想解的障碍是什么？,4.出现这种障碍的结果是什么？,5.不出现这种障碍的结果是什么？,6.创造这些条件的可用资源是什么？,最终理想解确定的案例农场兔子,