TRIZ发明的40个发明原理课件.ppt

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1、TRIZ发明的40个发明原理 汪海权,一、 40个发明原理概述,二、 40个发明原理介绍,（1）将一个物体分成相互独立的部分【例】过去的电视机所有按钮（开关、选台、音量、颜色）都在机体上，每个动作都要到电视机跟前才能操作。现在的电视机都是带遥控器的。（目的：方便操作）【例】空调（属于No.2分离原理）,No.1 分割,TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（ TRIZ 桥）,标准问题,创新问题,解决方案,标准解,上桥,过桥,下桥,试错法,标准冲突适应性（35）+使用方便性（33）-,我的冲突选台+使用不方便-,冲突矩阵,NO：1分割将选台功能和显示功能一分为二，出现“遥控器”。,40个发明原理15

2、、34、1、16,（2）使物体分成容易组装及拆卸的部分【例】组合家具（目的：方便操作）,TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（ TRIZ 桥）,标准问题,创新问题,解决方案,标准解,上桥,过桥,下桥,试错法,标准冲突静止物体体积（8）+易维护性（34）-,我的冲突存储空间大+搬运时易损-,冲突矩阵,NO：1分割将家具设计为可拆卸式（组合式）,40个发明原理1,【例】我国过去公路运输车基本上都是整体式的中型载货汽车。（中型本身就是一种折中、妥协的思维）现在以半挂式列车为主。尽量减少空载率使用灵活（目的：提高效率）,【例】半挂汽车列车,这个例子，我的理解，实际上不是参数冲突，而是物理冲突。就是同一个

3、车头，有时候拉这件物品，有时候拉那件物品时间冲突。,TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（ TRIZ 桥）,标准问题,创新问题,解决方案,标准解,上桥,过桥,下桥,试错法,标准冲突适应性和通用性 （35）+可制造性 （32）-,我的冲突多品种+生产制造-,冲突矩阵,NO：1分割产品模块化设计,40个发明原理1，13，31,（3）增加物体被分割的程度【例】块状竹制凉席（目的：方便存放、增加舒适性）,我认为这也是一个物理冲突，而非参数冲突的问题。用的时候要大，不用的时候要小（时间冲突：折叠）。,TRIZ故事1通红的玻璃板在玻璃批量生产线上，对玻璃先进行加热然后再加工，加工后的玻璃仍处于通红状态，需要

4、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。年轻的工程师提出将传输线上的滚轴直径做到尽量小，以减少玻璃悬空的面积，提高玻璃的平度。（妥协思维、直线思维）“我们可以将滚轴直径像火柴棍一样细，”年轻的工程师说，“组成一个传输线”。“那么，每米长度内将有大约500个滚轴，安装时需要像做珠宝首饰一样细致。”老工程师说，“想一想这个传输线的造价。”“我认为我们不能再考虑滚轴传输线，”一位工程师说，“最好用新的方法来替代它。”“有什么好办法呢？”年轻的工程师说道。,突然，TRIZ先生出现了。“让我

5、们来研究一下这个问题，”他说，“从方法上来选择。”随后，一个基于分割原理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，小到头发丝、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。,需要你的知识和经验,TRIZ解决技术冲突问题的一般模式

6、（ TRIZ 桥）,标准问题,创新问题,解决方案,标准解,上桥,过桥,下桥,试错法,标准冲突形状 （12）+有害的副作用（31）-,我的冲突滚轴+玻璃变形-,冲突矩阵,NO：1分割无限地减小单个运动物体的尺寸-液态化,40个发明原理35，1,（1）将物体中的“负面”部分或特性抽取出来【例】烟囱：将烟排除室外。【例】空调：将嘈杂的压缩机放在室外当然，要有效。【例】有一个人手痛,就在墙上挖一个洞,把手伸到隔壁，说：“这下好了，是他家在痛”。,目的：取其精华，去其糟粕,No.2 抽取（分离、移除）,TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（ TRIZ 桥）,标准问题,创新问题,解决方案,标准解,上桥,过桥

7、,下桥,试错法,标准冲突功率 （21）+有害的副作用（31）-,我的冲突做功+噪音-,冲突矩阵,NO：2抽取抽取噪音（压缩机放在室外）,40个发明原理2，35，18,【例】避雷针，将闪电抽取出来，导入地下。,（2）只从物体中抽取必要的部分和特性【例】用狗叫声作为报警器的警声 ，而不用养一条真正的狗【例】百度，抽取相关信息。【例】3个小金人的故事。古代某国朝贡，带了3个空心小金人，外形、重量完全一样，问：哪一个是真金的？【例】一个小偷，半夜从外墙爬到十几层楼，正准备进窗户，主人阳台上的鹦鹉叫了一声：“你是谁呀？”小偷受惊吓，掉下摔死了！,TRIZ解决技术冲突问题的一般模式（ TRIZ 桥）,标准

8、问题,创新问题,解决方案,标准解,上桥,过桥,下桥,试错法,标准冲突速度（9）+运动物体的重量（1）-,我的冲突报警+物体太大-,冲突矩阵,NO：2抽取抽取报警音,40个发明原理2，28，13，38,TRIZ故事2三个火枪手大仲马在小说三个火枪手中，描述了普托斯是如何在裁缝店定制新装的。普托斯不允许裁缝接触他的身体，裁缝无法量体，僵持之中，剧作家莫里哀来到了裁缝店。莫里哀将普托斯带到镜子前，然后让裁缝对着镜子里的普托斯进行测量，一个两难的问题得到了解决。这里，莫里哀使用的就是抽取原理，有效地化解了普托斯和裁缝之间的矛盾。还有没有其他办法？（据说有些乡下的裁缝）,No.1分割原理和No.2 分离

9、原理的区别是：No.1分割，最后还是一个整体；而No.2 分离，最后不是一个整体了。,让物体的不同部分具有不同功能。（1）将物体或环境的同类结构转化成异类结构【例】采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定 的温度、密度或压力（冰箱：温度梯度）【例】潜水艇（压力梯度）【例】鸡尾酒（颜色梯度）、饼干（质料梯度）（2）使组成物体的不同部分实现不同的功能【例】午餐盒被分成放热食、冷食及液体的空间（3）使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用【例】带有橡皮的铅笔，带有起钉器的榔头等,No.3 局部质量,（目的：多样化、多功能的细分）,【例】多功能铲（桥箱公司马迎新提供）,TRIZ故事3巨大的过滤器一家工厂

10、获得了一个大订单，产品是一个圆柱形过滤器，圆柱的直径1米，长度2米，轴向均匀分布直径为0.5毫米的密密麻麻的很多过滤孔。工程师们看到图纸后都惊呆了，每个过滤器要加工出成千上万个轴向小孔。“我们该如何来加工这么多的小孔呢？”总工程师问大家，“用钻床来钻吗？”“显然，钻这么长的小孔是不可能实现的，也许可以用高温铁针来扎出这些孔，”一位年轻的工程师毫无把握地说道。所有的工程师都陷入了沉默。这似乎是一个无法解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“我们既不需要钻床，也不需要铁针，这件事应该这样来考虑”随后，一个基于局部质量原理的解决方案展示了出来：将过滤器的功能进行分解，其主要构成元素是过滤孔和基体，

11、有用功能的元素是过滤孔，即过滤孔是有用的局部质量。每个过滤孔不就是一条管子吗！哦，答案找到了。1）拿一些细管，并捆扎起来，就形成了过滤器。这种过滤器的组装制造和拆离都可以非常方便的完成。2）用细圆棒做原料，然后捆扎起来，而圆棒之间的空隙就形成了过滤孔，也可以实现过滤器的功能。 （这是No.13 逆向思维（反向） 原理）,（1）用不对称形式代替对称形式【例】插接件【例】容器里的非对称搅拌叶片【例】漏斗，很难形成漩涡，不堵塞（2）如果对象已经是不对称的，增加其不对称的程度【例】将圆形垫片改成椭圆形或异型，来提高垫片的密封性,（目的：增强变化和动态性）,No.4 非对称,【例】夯土机,【例】手摇抽油

12、泵（桥箱公司张德胜提供）,【例】不对称墨水瓶（橡塑件公司陈孝荣提供）,TRIZ故事4聪明的气罐很多家庭在使用灌装液化石油气，但让他们烦恼的是，不知道气罐里的气体何时将耗完，所以不能及时更换燃气。一家燃气公司的工程师们试图解决这个问题。前提是方法简单易行，并能准确预报何时罐中燃气将耗完。“测量压力？”一位工程师说。“不行，这不管用，只要罐中还有少量燃气，其压力的变化不明显，而且，压力表的成本较高。”另一位工程师即刻反对。“如果称重量呢？”又一位工程师说。“这也不行。每次都要拆出气罐来称重量，对于用户来说太麻烦了，况且容易引发安全问题。”再一位工程师反对道。看来，在不增加成本和复杂性的基础上要获得

13、气罐的信息是一个似乎不能解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“我知道答案。”他说，“这个气罐应该会很有礼貌地报告自己的情况。”随后，一个基于非对称原理的解决方案展示了出来：煤气罐的传统结构设计中，气罐的底面一般是完整的圆形。现在，要改变这种习惯性的对称结构，采用非对称的结构。新的设计是：煤气罐的底面做成部分斜面。这样，当有液体燃气充当气罐底部重物时，气罐保持直立，一旦液态燃气消耗完毕时，底部失去压重物，煤气罐会在重力作用下歪向一边。相当于提醒用户：“煤气将尽，请速更换。”（什么样的结构？）,（1）合并空间上的同类或相邻的物体或操作【例】集成电路板上的多个电子芯片【例】玻璃的运输（2）合并时

14、间上的同类或相邻的物体或操作【例】冷热水龙头,No.5 合并,【例】空中加油机（ 卡车公司宋献进提供）,TRIZ故事5玻璃磨角一个工厂接到一个大订单，需要生产大量椭圆形的玻璃板。首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后将四角磨成弧形从而形成椭圆形。然而，在磨削工序中，出现了大量的破碎现象，因为薄玻璃受力时很容易断裂。“我们应该将玻璃板做得厚一点。”一位工人对主管说。“不行，”主管说，“客户的订单上要求的就是这种厚度的产品。”这似乎是一个难以解决的难题。,突然，TRIZ先生出现了。“我们的玻璃应该既厚又薄，”他说，“玻璃在磨削的工序中应该是厚的，而加工完成后应该是薄的。”随后，一个基于合并原理的解决

15、方案展示了出来：将多层玻璃叠放在一起从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻璃面上洒一层水，以保证堆叠后的玻璃可以形成相当强的粘贴力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在磨削加工中就可以承受较大的磨削力，从而改善了玻璃的可加工性。当磨削加工完成后，再分开每层玻璃，水分自行会挥发掉，从而获得了所需要的产品。,复习No.1-5分割、抽取、局部质量、非对称、合并,【例】斯太尔91系列重型汽车产品的模块化设计多品种标准化91系列以尽可能少的总成(模块)，采用适当组合的办法来满足不同载荷、不同轴数、不同发动机功率及不同变型的要求。,【例】据说，瑞典的垃圾箱要分8-9种不同的垃圾品种【例】古代的烽火传递【例

16、】粉状焊接材料【例】三七粉【例】铲斗和铲齿【例】火车车厢【例】五扇屏【例】折尺,【例】咖啡因【例】制糖、榨甘蔗【例】好钢用在刀刃上【例】模具设计，对称位置定位销设计成不同直径【例】按照品种，分批组装汽车【例】佛印和苏东坡相互请吃“半鲁”。,【例】曲轴,【例】偏心轮,【例】水泥搅拌车,【例】从单细胞生命到多细胞生命，是数十亿年的地球生命进化史上少数几个特别值得铭记的事件之一。 既然有了这个复制-分裂-分离的无限循环，单细胞生物想要变成多细胞生物就很简单了：只需要保留复制-分裂的步骤，但是让分离这一步无法进行就可以了。 相比单细胞来说，聚集在一起、体型更大的多细胞生物显然不那么容易被吃掉。而反过来

17、，如果这种生物自己需要吃东西，那么变大以后就可以去吃体型更大、能量更多的食物了。单细胞生物注定是多面手。至少，制造能量和自我复制就是两个必不可少的功能。 而多细胞生物的出现为分工和专精一业提供了无限的可能性。理论上，一个三细胞生物就可以将自我复制、运动、获取能量的功能完全分开。如果它的一个细胞长出一条长长的鞭毛用来游泳，一个细胞变成柔软可延伸的可以吞噬食物，一个细胞专门负责自我复制和产生后代，这样它生存和繁衍的效率得提高多少！运动能力和生殖能力的分工可以帮助生物获得巨大的生存优势，而这一点也只有在多细胞生物中才可以实现。王立铭专栏生命的秘密（四）：分工伟大的分道扬镳,（也称普遍性）（目的：经济

18、性）使物体或物体的一部分实现多种功能，以代替其它部分的功能,No.6 多用性,【例】烫衣板与镜子的完美组合,【例】高压锅：烧水、煮稀饭、烙饼、烤面包等,【例】创意长凳变成餐桌套件的组合家具,【例】手机：打电话、发短信、上网、拍照、录像、计算、存储、听音乐、看电视、时间、日历、天气、查资料、记事、发邮件、扫码、翻译、看地图、导航等等等等。（桥箱公司张德胜提供）,【例】ABS有个传感器和齿圈，齿圈随车轮转动，传感器感应齿顶和齿根时会生成相应高电压和低电压（齿影响到了磁电感应），ABS的ECU通过高低电压变换频率可以计算车轮转速。于是，各种功能就出来了1）ABS防抱死功能，在车辆要刹车时，车轮会抱死

19、，ECU给制动系统发指令解除制动，车轮就不抱死了，然后再制动。简单说，ABS命令制动系统在“制动-放开-制动-放开”这样不停的循环，从而达到防抱死功能。2）ASR防滑功能：在车辆要起步或加速时，车轮会打滑，ECU通过计算知道哪个车轮在转动哪个车轮不转动，或各车轮转动速度不一致，于是就知道有车轮打滑了，它命令转的快的车轮刹车，这样动力就转移到转动慢（含不转）的车轮上，从而使车辆得到足够的动力。,3）EBL电子制动力分配系统：是ECU通过电子系统召集“兄弟们”帮忙，不仅制动系统工作，排气制动、EVB、缓速器、油门等系统一起协调工作。4）TPM轮胎气压监测功能：ECU先读取车辆状态，知道车辆正常行驶

20、，根据变速箱速比、桥速比、轮胎规格（这些要提前提供给ECU）以及发动机转速、轮胎转速（ECU自己读取），计算车轮理论转速，发现各车轮转速不一致，就可以推算出转的快的车轮气压低了（因为它半径变小了，所以必须转快才能跟上其它车轮）。5）自重检测：通过车轮转速计算车速，再计算车辆加速度或减速度，再根据动力和摩擦力，计算车辆重量。（商用车公司位其超提供）,TRIZ故事6一物二用渥伦哥尔船长（阿奇舒勒笔下的一位主人公，阿奇舒勒经常使用科幻小说的形式，进行TRIZ相关知识的讲解和传播。）经常应用一物二用来产生发明。比如船上的压舱物，常规的是用水或沙子。但渥伦哥尔船长却使用土作为压舱物。在土中种上可以生长的

21、棕榈树，棕榈树又用来作为船的桅杆。这就是多用性原理的应用。,（1）将一个物体放在第二个物体中，将第二个物体放在第 三个物体中【例】俄罗斯套娃 【例】教棒【例】摄像机三脚架【例】推拉门,No.7 嵌套,（目的：节省空间）,【例】嵌套果篮,（2）使一个物体穿过另一物体的空腔【例】伸缩天线【例】汽车安全带卷收器,【例】嵌套式可拉伸桌椅,【例】台北101大厦在88-92楼悬挂一个重达660吨、直径5.5米的巨大钢球，作为风阻尼器，抵消、缓解大风引起的摇摆。,【例】午餐盒、茶杯,【例】,TRIZ故事7火星车一个科幻故事里描述了一次火星探险。宇宙飞船降落在一个石头山谷，宇航员乘坐一辆火星车开始火星之旅。这

22、个特型火星车有巨大的轮胎，当行驶到陡坡时，很容易在石头的颠簸下翻车。怎么办？这个问题刊登在一本杂志上，收到了大量的读者来信，提供解决办法：在火星车的下面悬挂重物，降低整车的重心，增加稳定性；将轮胎的气放出一半，轮胎下陷，增加稳定性；在火星车的两边分别多安装一只轮胎；让宇航员探出身体来保持车子的平衡；,上面的各种建议，确实能改善火星车的稳定性，但明显都带来另一些问题，比如：降低了火星车的运动性能，降低了车速，让火星车变得更复杂，增加宇航员的危险性等。由于以上正反两方面问题的存在，有一位读者干脆建议：“什么办法都没有了，让宇航员走路吧！”这个问题似乎是一个难以解决的问题。,突然，TRIZ先生出现了

23、。“将重物放得非常低以接近火星的地面，以降低车子的重心，而且在火星车里面。”他说。随后，一个基于嵌套原理的解决方案展示了出来：在火星车的轮胎里放置球形重物，这些重物可以滚动，总处在轮胎的最下面，以最低的重心来保持火星车的稳定。,（1）用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物体的重量【例】用气球携带广告条幅 【例】直梯（需要有配重块）（卡车公司宋献进提供）,No.8 重量补偿（配重）,（目的：平衡）,（2）通过与环境（利用气体、液体的动力或浮力等）相互作用实现物体重量的补偿【例】飞机机翼的形状使其上部空气压力减少，下部压力增加，从而产生升力,【例】宋代-怀丙和尚-捞铁牛,【例】新加坡金沙酒店露天游

24、泳池,【例】塔吊的平衡块,【例】立车侧刀架平衡缸，减轻手轮的负荷（桥箱公司张德胜提供）,【例】立刀架也有平衡缸，减轻丝杠的负荷，两个平衡缸的主要作用是提高机床工作精度（桥箱公司张德胜提供）,TRIZ故事8飞机紧急降落之后一架巨型运输机在起飞后出现了故障，紧急迫降在距离飞机场200公里外的空地上。经过检查，发现飞机机体上出现了许多裂缝和损坏，必须将飞机运送往工厂进行维修。这架运输机非常重，如何运送成为问题。专家们聚在一起，商讨如何将这个庞然大物运走。“地上没有跑道，只有将飞机用吊车吊起来运走。”一位年轻的工程师说。“年轻人，”一位专家沮丧地说，“哪里有这么大的吊车？而且我们也没那么大的车子将飞机

25、运走！”问题处于僵持之中而不能解决。,突然，TRIZ先生出现了。“我们确实需要将飞机吊起，”他说，“而且用车子运走。”于是，一个基于配重原理的解决方案产生了。将气袋固定在飞机翅膀下，然后充气，气袋所产生的浮力可以抬起飞机，然后将平板拖车开到飞机下面，拖走飞机。,（目的：减少损害或损失）（1） 预先施加反作用【例】缓冲器能吸收能量、减少冲击带来的负面影响 【例】混合动力汽车：尤其是公交汽车频繁制动/启动，将制动时的动能转化为电能储存起来，然后车辆启动后，再将电能转化为动能。,No.9 预加反作用,（2）如果物体处于或将处于受拉伸状态，预先增加压力【例】浇混凝土之前的预压缩钢筋,【例】离合器（桥箱

26、公司张德胜提供）,【例】加工中心的主轴拉杆上的碟簧（桥箱公司张德胜提供）,【例】花键铣床上的惯性轮（桥箱公司张德胜提供）,【例】航母飞机起飞弹射卡车公司宋献进提供,TRIZ故事9让暴风雨来得更猛烈些吧在靠近岸边约5公里的海上，一只挖泥船正在为航道进行清理工作，挖出的混着海水的泥巴通过一条管道被抽送到岸上，为保证管道浮在水面，管道上捆绑着一长溜的浮桶。“天气预报说一场暴风雨即将来临！”船长说，“我们要立即停止工作，将管道拆开并带回岸上。暴风雨过后再带回来安装。大家行动要快，必须在暴风雨来临之前完成。”“没有别的办法，”船员们说，“如果暴风雨将管道破坏，情况会更糟，赶快拆卸。”,突然，TRIZ先生

27、出现了。“不用拆卸管道，”他说，“不管什么样的暴风雨，我们都可以继续工作。”于是，一个基于预先反作用原理的解决方案产生了。管道不必浮于水面，而是沉入海水中。暴风雨的影响被消除了。,（目的：增加便利性，提高效率）（1）事先完成部分或全部的动作或功能【例】不干胶带【例】邮票（预先打孔和预先涂胶）【例】写封信，为了让对方能回，预先在里面放一个信封，贴好邮票，写好回信地址姓名（2）在方便的位置预先安置物体，使其在第一时间发挥作用，避免时间的浪费【例】停车位的咪表,预着色,No.10 预操作,【例】预先根据大小做好导向，提高分拣效率（铸锻中心毕耜帅提供）（参看视频）,【例】齿轮上轴孔及键槽：齿轮孔的键槽

28、可制作成单键或花键的，也可以是无键槽的，根据不同的要求选择使用。（由桥箱公司张德胜提供）,【例】好多产品都是预操作原理，包括电器系统、电器箱、机械设备、轿车等等，在设计制造的时候都预留好了很多潜伏的工作，可跟具客户的需要随时升级、变形，选装改变外形和性能等等。（由桥箱公司马迎新提供）,TRIZ故事10请你做侦探一家粮油公司购买的食用油，用油罐车来运装，每罐可装3000升。但老板发现每次卸出的油都短缺30升，经过核准流量仪、检查封条和所有可能漏油部位后，没有找到短缺的原因。没办法，请来了老侦探调查这个问题，老侦探进行了暗地跟踪，发现油罐车在运送途中没有停过车，但依然短缺了30升，连老侦探也百思不

29、得其解。,突然，TRIZ先生出现了。“我们只要思考一下，”他说，“就知道是司机偷了油。”接着，他解释了这个基于预先作用原理的问题答案。原来司机事先在油罐内挂了一个桶，当油罐中注满食用油时，桶中就盛满了食用油。但是卸油后，桶中的油却保存了下来。司机随后伺机取出这一桶油。司机真是聪明啊！,No.9 预加反作用和No.10 预操作比较方向相反，预加反作用是一种事前抵消或转化；预操作是一种事前支持,复习： No.6-10多用性、嵌套、重量补偿、预加反作用、预操作,【例】台北101大厦，第87层有个阻尼大幅摆，可降低40-60%的风振或地震,【例】自动挡汽车动力：在怠速状态，空挡时，有一个预作用动力，当

30、挂上前进挡时，无需踩油门就直接提供动力。避免了手动挡车在坡道启动的遛车现象,【例】订书机里的弹簧（济南专用车闫伟提供）,【例】抽纸的开口（由卡车公司宋献进提供）,【例】跑车尾翼，增加对地面的压力,【例】平衡鸟（铸锻中心毕耜帅提供）,【例】链条枪整体安装属于分割原理结构属于不对称原理？枪管属于合并原理撞针属于嵌套原理扳机属于等势原理弹簧属于反向原理整枪属于廉价品替代原理？工作方式属于气体和液压结构、热膨胀原理。（桥箱公司张德胜提供）,采用预先准备好的应急措施补偿物体相对较低的可靠性 【例】汽车安全气囊,安全气囊,No.11 预先应急措施,（目的：保障安全）,【例】应急照明【例】防火通道、应急车道

31、,TRIZ故事11危险的冰柱北方的冬天，房子上的排水槽和排水管里会形成坚硬的冰柱，有的长达数米。当春天来到的时候，排水管受到太阳的照射，吸收的热量会首先融化冰柱的外表。当融化到一定程度时，冰柱会在重力的作用下从排水管中滑落，撞破排水管的弯头，有时，冰柱碎块会从排水管中飞出，扎伤经过的行人。如何消除这个问题？成为人们面临的一道难题。,突然，TRIZ先生出现了。“这个问题需要我们预先做些应急的事情。”他说。于是一个基于预先应急措施原理的解决方案是：在冬天来临之前，在排水管里穿进一根绳子，冰柱中的绳子可有效防止冰柱滑落，保证其渐渐地消融。,No.10预操作和No.11预先应急措施的区别我觉得像邮票、

32、不干胶带等，是No.10预操作的典型案例。它们是一种预先的铺垫，给下一步的动作带来方便，节省空间，提高效率。而No.11预先应急措施是强调应急，防止意外。No.10预操作，在下一个动作时，一定要让它发挥作用。而No.11预先应急措施则不一定非得立即发挥作用，否则就太可怕了！比如，防护罩、防护链、应急开关等，每次都发挥作用，那就没法工作了。但是，邮票上的孔、胶等，每次都要发挥作用，否则就是次品。,在势能场中，避免物体位置的改变【例】运河上，在两个不同高度的水域之间设置水闸,No.12 等势性,（目的：消除障碍）,【例】葛洲坝两个水闸,【例】电池的并联，是为了增加容量而电压（电势位）相等（商用车公

33、司张怀峰提供）,TRIZ故事12古塔是否在下沉城市的中心广场有一座古塔，似乎在逐渐下沉。名胜古迹保护委员会前来测量研究这个古塔的下沉问题。测量的第一步是要选择一个高度不变的水平基准，并且在塔上可以看到这个基准以便进行比较测量。很可能广场周围建筑也在一起下沉，所以需要寻找一个远离古塔而且高度不变的基准，最后他们选择了远离古塔1500英尺以外的一个公园的墙壁，但古塔和公园的墙壁之间被高层建筑物遮挡住了，无法直接进行测量。“非常复杂的情况，”测量员沉思后说，“看来我们得求助于其他的专家。”,突然，TRIZ先生出现了。“不必麻烦专家，”他说，“看一下初中物理书就可以找到此问题的解决办法。”于是，一个基

34、于等势原则的方案呈现了。拿两根玻璃管，一个安装在塔上，一个安装在公园的墙壁上，用胶管将其连接起来，然后灌入液体，就组成一个水平仪，两只玻璃管中的液体应保持同样的高度，我们在玻璃管上标出这个高度。如果古塔下沉，则塔上的玻璃管内液体会升高。,（目的：拓展思维空间）（1）颠倒过去解决问题的办法【例】为了松开粘连在一起的物 体，不是加热外部件，而是 冷却内部件 （2）使物体中的运动部分静止，静止部分运动【例】使工件旋转，刀具固定。（3）使一个物体的位置颠倒【例】【例】将“屡战屡败”改成“屡败屡战”，意思就大不一样了。,No.13 逆向思维（反向）,【例】智能灯泡（卡车公司宋献进提供）（参看视频）,【例

35、】以往的潜水艇舱门都是朝内开，这样，到了深水位置，舱门的密封就成了难题。蛟龙号潜水艇舱门改为朝外开，于是这个难题就迎刃而解了。,一次，格登伸出自己的手指，问学校特意请来的博物馆馆长加德姆：“老师，为什么长在手上的手指会动，而被砍掉的手指却不能动？”加德姆说：“因为长在手上的手指有神经细胞，可以接受大脑的指令，而被砍掉的手指头却不能。”格登说：“可是，受精卵不仅能动，而且能够自由生长，而被砍掉的手指头为什么不能自己生长呢？”加德姆被问得瞠目结舌，忍不住大声吼道：“你这个笨蛋，这是自然界的生长规律！规律，你懂吗？” “凭你的天赋，你完全不可能在自然科学方面取得任何成绩！”,最可笑的问题往往是最原始

36、的问题。2012年，英国发育生物学家约翰格登与日本京都大学山中伸弥共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。让人意想不到的是，在读书的时候，格登的生物学成绩却是学校最差的。,【分享】,上大学时，格登只好报考了牛津大学古典文学专业。可是格登真的热爱自然科学，特别是生物学。后来他提出申请，从古典文学专业调整到了动物学专业。他一直在默默无闻地研究“被砍掉的手指头为什么不能再生”的问题，当然，这是一个复杂的问题，它关系到细胞的特化机能逆转。,经过几年的努力，格登终于成功地让一对成熟的体细胞转换为多功能干细胞。他发表了一篇论文，首次指出细胞的特化机能可以逆转，这篇论文在生物界引起了巨大反响，因为在此之前专家们一致

37、认为成熟的细胞发育过程是不可逆的。而按照格登的说法，砍掉的手指头在特定的条件下，是可以像受精卵那样自由生长的。格登的这一观点一直到10年后才被学界认同，并且直接引导了世界上第一只体细胞克隆羊多利的诞生。体细胞：信息不遗传卵细胞：信息遗传成体干细胞：能自我更新（病理状态或外因诱导下，一般处于休眠状态），能够特化形成组成该类型组织的细胞。,TRIZ故事13巧克力的窍门这一天是一个漂亮女孩的生日，有一个客人带来了一大盒巧克力糖，这是一种酒瓶形的果汁巧克力糖，巧克力的中心是液态的果汁，大家都非常喜欢。一边吃着巧克力，有位客人好奇地问道：“我很纳闷这种果汁巧克力的果汁是怎么装进去的？”“先做好巧克力，然

38、后往里面灌上果汁，再封口。”另一位客人猜测道。“果汁必须非常的稠，要不然会影响巧克力成型，”第三位客人说，“但是果汁不容易灌进巧克力中。通过加热是可以让果汁稀些以便灌入，却会熔化巧克力。”,突然，TRIZ先生出现了。于是一个基于逆向思维的解决方案产生了。先将果汁降温，降到冰冻状态，将一颗颗冰冻的果汁颗粒放入巧克力中，然后进行成型，随后冰冻的果汁会在常温下恢复液体。果汁巧克力就完成了。,（目的：节省空间、减少浪费和损害）安东尼高迪说：“直线属于人类，而曲线归于上帝。”圆，是最简单、最稳定、最完整的图形。很多事物都有最大-最小的特性：星球、肥皂泡、水滴的形状。 （1）将直线、平面用曲线、曲面代替，

39、将立方结构改变成球体结构【例】在结构设计中用圆角过渡，避免应力集中（2）采用滚筒、球体、螺旋状等结构【例】螺旋形楼梯 （3）用旋转运动代替直线运动，利用离心力【例】甩干洗衣机,No.14 曲面化,【例】儿童滑梯（商用车公司赵继胜提供）,【例】曲面电视（桥箱公司张洪元提供）,TRIZ故事14莫比乌斯环科幻故事黑暗的墙中，哲人格里尔手里拿着一张纸，对同伴不里尔顿说：“这是一个平面，它有两个面。你能设法让这两个面变成一个面吗？”不里尔顿惊奇地看着格里尔说：“这是不可能的。”“是的，乍看起来是不可能的，”格里尔说，“但是，你如果将纸条的一端扭转180度，再将纸条对接起来，会出现什么情况？”不里尔顿将纸

40、条一端扭转180度后对接，然后黏贴起来。“现在把你的食指伸到纸面上。”格里尔静静地说。,不里尔顿已经明白了这位智者同伴的智慧，他移开了自己的手指。“我懂了！现在不再是分开的两个面，只有一个连续的面”。这就是以著名的德国数学家莫比乌斯命名的“莫比乌斯环”。很多人利用这个奇妙的“莫比乌斯环”来获得发明。大约有100多项专利均是基于这个奇妙的环。有砂带机、录音机、皮带过滤器等。“莫比乌斯环”正是曲面化原理的典型代表。,（目的：增加灵活性）（1）使物体或其环境自动调整，以使其在每个动作阶段的性能达到最佳【例】可调整座椅、可调整反光镜,No.15 动态化,（2）把物体分成几个部分，各部分之间可改变相对位

41、置【例】笔记本电脑 （3）将静止的物体改变成可动的，或使物体具有自适应性【例】用来检查发动机的柔性内孔窥视仪,【例】伸缩防护罩,TRIZ故事15神奇的不倒翁玩具公司的总裁召集工程师们开会。总裁问道：“我们能不能在不倒翁的基础上发明一种新的玩具？”大家说不倒翁很早就被发明出来了，还能挖掘出什么新意呢？“这种玩具太简单了，”一位年轻的工程师叫道，“没什么可增加或减少的。”总裁说：“新专利645661号颁发给了发明家柴兹塞夫的一款新型不倒翁。”,工程师们围过来看这个新玩具，发现它与传统的不倒翁不同的是内部安装了滑槽，重物可以沿着滑槽滑动，所以，这个新的不倒翁可以倒立和平躺。“哦，这是动态性原理。”总

42、工程师评论道，“重物原来是固定的，现在可移动了。”“让我们依据动态性原理，发明一个更动态的不倒翁吧！”总裁说。于是，一个基于动态化原理的新方案产生了。将重物分成两部分，而且都可以滑动，这样，重心会不断移动和变化，不倒翁的晃动频率会不断地变化，显得更有趣。,复习No.10-15预先应急措施、等势性、逆向思维、曲面化、动态化,【例】埃及金字塔是如何建造的？,古埃及金字塔建成的时期，是公元前2600年前，距今有4600多年。最高的达146.59米。都是由巨石垒成，最重的石块达几十吨。？如何运输，如何到达顶部？借助了水的浮力来搬运巨石（挖一条又深又宽的沟渠一直通向河道，在石头上绑住有巨大浮力的物体，比

43、如羊皮筏子之类。）,他们修建了一条用水做成的自动扶梯，并有一道道的闸门,【例】跑步机,【例】魔方（由商用车公司张怀峰提供）,【例】大钟成“车轮”1834年的春天，一个重9.6吨的大钟要在泥泞的土路上被运输到300千米之外的地方。这个任务在当时看起来几乎不可能完成。后来，人们想了一个好办法：让大钟沿着其侧面平躺，然后用原木和木板将其包起来，这样就形成一个很大的圆柱车轮。这个“车轮”可以被一群马拉着满满向前滚动。,（目的：完美）如果用现有方法很难完成对象的100%，可用同样的方法“稍多”或“稍少”一点，问题的解决将被大大简化【例】缸筒外壁刷漆可将缸筒浸泡在盛漆的容器中完成，但取出缸筒后外壁粘漆太多

44、，通过快速旋转可以甩掉多余的漆。,No.16 不足或超额行动,【例】打针前，排出前面的空气,【例】中国重汽MAN发动机主轴承盖涨断工艺：预先切一个小道道，造成应力集中，再涨断，再对接定位精度高运转平顺性噪音降低,TRIZ故事16大直径钢管的切割现在要生产一种直径1米、长度12米的钢管。原材料为带状卷料，在钢管弯卷焊接设备上进行加工，此设备以连续的2米/秒的速度输出焊接完成的钢管，所以，需要每6秒完成一次切割。因为切割设备的电锯切割这1米直径的钢管需要一定的时间才可以完成，而钢管在连续向前输出，所以切割设备得与在钢管同步前进中进行切割，切割完成后还需要快速返回到原来的位置，以开始对下一段钢管的切

45、割，切割和返回的动作需要在6秒之内完成。现在的矛盾是，切割设备的功率选择和移动速度产生了矛盾，大功率的设备切割速度快但比较笨重、移动起来缓慢，小功率的设备比较轻巧，可快速移动但切割时间会比较长。工程部被要求来解决这个问题，工程师们陷入了激烈的争论，最后折中方案似乎占据了上风，那就是降低钢管弯卷焊接设备的输出速度。“难道我们非得降低焊接设备的钢管输出速度吗？”总工程师说，“如果将输出速度降低到1米/秒，我们的生产率将降低一半，根本无法按时交货。”,突然，TRIZ先生出现了。“我们根本不必降低输出速度，切割工作可以预先来做一部分。”于是，一个基于不足或超额行动的解决方案产生了。可以事先将带状原材料

46、钢板进行切割，但是不能完全切断，要保留部分连接以保证弯卷焊接过程中的足够连接强度，这样，在后续切割中，只切断那部分保留的部位就可以了。最后，以一个振动来实现钢管的切割，生产效率得到了大幅提升。,（目的：节省空间、方便）（1）将物体从一维变到二维或三维空间【例】螺旋楼梯可以减少占用的房屋面积,No.17 维数变化,（2）将物体用多层结构代替单层结构【例】立体车库,（3）使物体倾斜或侧向放置【例】自装自卸车 （4）使用给定表面的反面【例】印制电路板，两面都焊接电子元器件,【例】上海南浦大桥西侧螺旋车道,TRIZ故事17会变身的自行车对很多人来说，学骑自行车可能是件令人烦恼的事，经常会摔倒，尤其是儿

47、童学骑自行车时可能会产生危险。现在，人们将不再有这种顾虑了。美国帕杜大学的工业设计师利用维数变化原理发明出了一种“变身三轮车”，当骑车者加速时，它的两个后轮会靠的越来越近，而减速或停车时，两个后轮又会分开，骑车者根本不用担心车子会侧翻。,（1）使物体处于振动状态【例】剃须刀（2）对于振动物体，增加其振动频 率，甚至到超声波 【例】超声波可以探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术,No.18 振动,【例】超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌,【例】轴承测试仪，通过测绘轴承的震动波纹判断轴承的状态（桥箱公司张洪元提供）,（3）使用共振频率共振有害有利【例】19世纪初，一

48、队拿破仑士兵在指挥官的口令下，迈着威武雄壮、整齐划一的步伐，通过法国昂热市一座大桥。快走到桥中间时，桥梁突然发生强烈的颤动并且最终断裂坍塌，造成许多官兵和市民落入水中丧生。后经调查，造成这次惨剧的罪魁祸首，正是共振！因为大队士兵齐步走时，产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致，使桥的振动加强，当它的振幅达到最大限度直至超过桥梁的抗压力时，桥就断裂了。有鉴于此，所以后来许多国家的军队都有这么一条规定：大队人马过桥时，要改齐走为便步走。,【例】如唐代的军队中就有一种用皮革制成的叫做“空胡鹿”的随军枕，让听觉灵敏和睡觉警醒的战士在宿营时使用，“凡人马行在三十里外，东西南北皆响闻”。【例】弦乐器中的共

49、鸣箱、无线电中的电谐振等，就是使系统固有频率与驱动力的频率相同，发生共振。,【例】在建筑工地经常可以看到，建筑工人在浇灌混凝土的墙壁或地板时，为了提高质量，总是一面灌混凝土，一面用振荡器进行震荡，使混凝土之间由于振荡的作用而变得更紧密、更结实。此外，粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪等，也都是利用共振现象进行工作的。【例】人们已经开始运用音乐产生的共振，来缓解人们由于各种因素造成的紧张、焦虑、忧郁等不良心理状态，而且还能用于治疗人的一些心理和生理上的疾病。,（4）使用压电振动器代替机械振动器【例】石英晶体振荡驱动高精度钟表（5）使用超声波与电磁场振荡耦合【例】在电频炉里混合合金，使混合均匀,【例】

50、多谐振荡器电路及矩形波（桥箱公司张德胜提供）,TRIZ故事18聪明的测量仪化工厂车间里，一种强腐蚀性的液体装在一个巨大的容器中，生产时，让液体从容器流向反应器，但进入反应器的液体量需要进行精确的控制。“我们尝试使用了各种玻璃或金属制作的仪表，”车间主任对厂长说，“但它们很快就被液体给腐蚀了。”“如果不测量流量，只测量液体高度的变化怎么样？”厂长问。“容器很大，高度变化很微小，”车间主任说，“我们无法得到准确的结果，而且容器接近天花板，操作上很不方便。”这似乎是一个难以解决的问题。,突然，TRIZ先生出现了。“我们需要一台聪明的测量仪，”他说，“不是测量液体，而是测量空隙。”于是，一个基于振动原