范文一:triz创新设计应用实例分析
TRIZ 关于解决采煤机截割部方案设计
班级:机设122 学号:201120224 姓名:邵李飞
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.
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。
范文二:[机械/制造]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)
们提供了许多创新思维方法。传统的创新思维比如试错法、并且呢TRIZ给我
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
范文三:triz理论应用案例
电击器——技术矛盾求解原理实例
电击器——技术矛盾求解原理实例
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-28 14:34:00 点击数:1146
【字体: 】
电击器用作防止攻击者的自卫武器。电击器有一个小盒,在其一端有两个电极。电极之间有感应高压电。
当电击器触及攻击者时,产生的高压放电则电击攻击者。
电击器的缺点是,它只在一只手臂的距离内有效。在离未经过训练的受害者近的距离上,攻击者可以很容易地躲避电击器。更长的电击器,例如达到 5 米,难于躲避,但用起来很不方便。
技术矛盾是这样的:
缩短电击器的长度可以改进使用的方便性,但降低了使用者的安全性。
下面解决这个技术矛盾。两根导电材料做成的长(达到 7 米)套管对准攻击者“开火”。两根套管之间存在高压电。当套管触及到攻击者时,高压放电则对其造成电击。
图1. 电击器高压放电,击退攻击者
TRIZ自行车刹车皮概念设计
TRIZ自行车刹车皮概念设计
作者:佚名 来源:本站原创 更新时间:2008-2-28 14:30:00 点击数:748
【字体: 】
Chung-Ping Chiang and Ching-Huan Tseng
Department of Mechanical Engineering, National Chiao Tung University Hsinchu 30056, Taiwan,
E-mail: chtseng@cc.nctu.edu.tw
TEL: 886-3-5726111 EXT. 55155 FAX: 886-3-5717243
* Graduate Student
** Professor
引言
用于阻止或者减慢自行车速度的刹车装置有很多种。从由于经济或者方便的因素,卡钳式或者杠杆式的刹车是最常见的,操作者压下手柄,刹车就卡住自行车轮缘。这样的刹车装置通常包括由安装在刹车构架里面的两块刹皮,相对地安装在轮缘的两侧。刹皮跟轮缘接触,靠摩擦力刹车。(见图一)
图一 自行车刹车结构
很明显,当潮湿或者表面磨光以后,接触面会有更小的摩擦系数从而有更小的刹车力。卡钳或者杠杆式刹车没有保护装置,受到天气影响容易损坏,另外,水膜或者沙砾都会导致摩擦系数减少。事实上,自行车都是要么以干燥要么以潮湿地面为标准设计的。因而,有必要设计一种适用任意天气,保障安全行驶的刹车。
过去,工程师们尝试各种实验寻找在所有气候条件里面能够提高刹车性能,比如可靠性和稳定性,的材料。铝合金轮缘配上一种特定刹皮材料能够在干燥的时候摩擦系数小,潮湿的时候反而大[1]。这是近年来最常见的方法。不幸的是,如果有沙砾,这些很软的铝就很容易被磨掉,一片片的铝嵌在刹车里面被氧化成Al2O3,然后轮缘就被更快地磨损掉,干燥摩擦系数会降低到一个很危险的水平。对于钢轮缘来说,没有这样的问题。然而,一般用来提高在各种气候下都适用的方法,都会带来不方便。另外的话说,用常规妥协的办法无法克服技术矛盾。这样,就需要TRIZ来解决系统矛盾。
系统冲突的演算
为了得到正确的公式,需要重新分析系统冲突和设计要求。所讨论的系统的要求简单定义如下:
刹皮适用任何气候条件,轮缘的过度磨损被避免。并且,不能对系统本身有过大的更改。
发展适用任何气候条件的自行车刹车问题可以从两个观点角度来考评一下。第一个观点是刹车由适用一种气候条件的材料构成,干或者湿,使用者要在不同天气换不同的刹车。第二,轮缘被水膜或者沙砾覆盖的时候,它又会在干或者湿的条件下有不同的性能。所以,在核心问题找到以前,不容易解决这个问题。然而,通常的解决含有矛盾问题的方法可以简单陈述如下:
1( 通过换或者调整刹车,可靠性在干或者潮湿条件下都有提高。但是使用不方便。 2( 通过调整技术参数,比如刹车、轮缘改善任意条件下的稳定性。
通过使用阿列特殊列尔的矛盾矩阵,以及40条发明原理,人们没有必要去在系统矛盾之中妥协。包含
矛盾的问题可以重新用矛盾矩阵的方式陈述如下:
a. 性能“可靠性”导致性能“方便性”的降低。
b. 性能“稳定性”导致性能“有害的副作用”。
从矛盾矩阵“可靠性/方便性”之中,可以看到三条发明原理。如下所示:
1( 便宜的短期使用的物体代替昂贵的持久使用的(27号)
2( 转向另一个维度(17号)
3( 复合材料(40号)
重复上面的步骤,可以得到关于“稳定性/有害副作用”技术矛盾。建议的发明原则如下:
1( 改变物体的物化性能(35号)
2( 媒介(24号)
3( 柔性或者膜(30号)
4( 机械震动(18号)
概念设计
考虑到系统要求,尝试同时使用“复合材料”“媒介”是可行的。
“复合材料”原理是:
“用复合的材料代替均匀的材料”
“媒介”原理是:
“使用中间物体来转移或者执行功能”
“短期将物体同另外一个容易移除的物体相联”。
一种分离式的刹车结构是上面“复合材料”原理的应用。是一种方便地克服“可靠性/方便性”矛盾的方法。
美国一个叫Richard C. Everett的申请了此专利并且在1999年得到了通过。装置是由两种不同的弹性橡
胶构成,分别适用干燥和潮湿状况。图二展示了切面图。
图二 专利切面图
组合“复合材料”和“媒介”,可以得到一个理想的设计,可以申请专利。见图三,一个可以移动的软橡胶安装在刹车前端,用弹簧调节倾斜。移动橡胶的面跟轮缘预设一些距离。刹车的时候,移动橡胶先接触轮缘,抹去水膜,沙砾,尘土。刹车皮接触轮缘的时候,任意天气条件下都能有同样的效果。这样,TRIZ就成功解决了这个系统矛盾问题。
图三 新的刹车概念(美国专利申请中)
结论
在这个研究当中,探讨了自行车刹车的系统要求。正确地建立了解决系统矛盾的公式。图三所示的美国专利所谓研究例子,充分证明了矛盾矩阵给出的结果是一个非常杰出的创新工具。通过对阿列特殊列尔矛盾矩阵给出的不同系统矛盾的发明原理的组合,获得了一个可以在任意气候条件下适用的刹车概念。
引用文献
1. Frank Rowland Whitt and David Gordon Wilson, Bicycling Science, 2nd edition, The MIT Press,
1990.
2. Altshuller, Genrich, 40 Principles: TRIZ Keys to Technical Innovation, 1st edition, Technical
Innovation Ceter, Inc., Jan. 1998.
3. John Terninko, Alla Zusman and Boris Zlotin, STEP-by-STEP TRIZ: Creating Innovative Solution
Concepts, 3rd edition, Responsible Management Inc., 1996.
4. Victor R. Fey and Eugene I. Rivin, The Science of Innovation, TRIZ Group, 1997. 5. United States Patent, Patent Number: U.S. 5,896,955. (end)
如何清理管道内部的切屑,
如何清理管道内部的切屑,
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-20 14:55:00 点击数:580
【字体: 】
应用背景:轴衬生产
问题描述:
在自动车床上生产轴衬时,会发生如下的问题。
当一个加工完的轴衬从管材上切割下来时,切割产生的圆环状切屑会留在轴衬内部。这样,切屑会影响轴衬后续的加工过程。所以,需要改变这种切割方式或者使用特殊的工具来解决这个问题。
图1. 切屑掉入管材
解决方法:
为了解决这个问题,建议使用下一步操作中的资源。可以在随后的操作中改变夹具结构,如图所示,轴衬安装时,切屑就会从管材内部被推出。
图2. 改变夹具结构,切屑从 管材内部 被推出
电子装置的表面静电荷中和器
电子装置的表面静电荷中和器
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-28 14:36:00 点击数:511
【字体: 】
初始的工况: 随着时间的推移, 电子装置表面会积聚静电荷。中和器用来消除这种表面电荷。中和器包括一对安置在电离箱内的电极和一只风扇。
加在电极上的高交变电压会在电极表面附近引起电晕放电。风扇将空气吹过电离箱。在电离箱的出口,空气变成电离空气。电离空气在电子装置周围流动。装置表面的电荷吸引来自气流中的反向电荷而被中和。
问题描述: 电晕放电会产生强电磁辐射,从而在电子装置中产生噪音。
应用创新原理: 应用抽取原理。
从物体中抽出产生负面影响的部分或属性,或者仅从物体中抽出必要的部分或属性。
替代电晕放电,用高频电离辐射来电离空气。高频辐射不会在电子装置中产生噪音。 应用结果: 用放射性同位素源产生电离辐射,将放射性同位素源放置在电离箱附近。来自同位素源的电离辐射通过过滤装置进入箱内。过滤装置会吸收X线辐射和强紫外线辐射。因此,只有弱紫外线辐射会进入箱内。弱辐射在箱内引起气体的单独电离。
来自放射源的电磁辐射具有较高的频率,因而不会在电子装置中产生噪音。
如何在不产生强气流的情况下实现工作场所的通风?
如何在不产生强气流的情况下实现工作场所的通风?
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-20 14:59:00 点击数:445
【字体: 】
应用背景:车间通风
问题描述:
在电子设备的生产车间里,转移焊接产生的气体是很有必要的。如果每个车间都放置一个强力排气通风设备,那么气体能很好的转移。但是由此产生的强气流会使工人们觉得很不舒服,因此我们需要知道如何产生弱气流来转移气体。
解决方法:
我们可以采用的旋风效应来解决这个问题。我们把一个鼓风机放置在排风管道中,倾斜的叶片安装在鼓风机的外表面。这些叶片将产生空气涡流,从而鼓风口中央会产生旋风,吸收焊接气体且不会产生强气流。
图 旋风阻止强气流的产生
如何在不降低发动机机匣包容环强度的同时减轻重量,
如何在不降低发动机机匣包容环强度的同时减轻重量,
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-20 15:02:00 点击数:397
【字体: 】
应用背景:
传统的喷气发动机风扇机匣包容环是又大、又笨重的金属环形结构,完全包裹着里面的旋转部件。 问题描述:
在民航飞机的喷气发动机里,机匣包容环直径在 2 米以上并且重达几百公斤。因此,整个飞机的结构必须更加结实才能支撑包容环庞大的重量,相应地飞机整体的重量需要增加几吨。但是自身重量越大就意味着飞机可搭乘的乘客越少、燃油消耗会越多。
解决方法:
包容环应该尽可能设计的既轻又结实。为了解决这个技术矛盾,应用 TRIZ 创新原理中的 31 号原理——“多孔材料”。这种新式的包容环被称为“泡沫”式金属结构。在满足要求强度的情况下,可以减少多达 90 ,的材料。
图1.新式包容环所用 的“泡沫”金属结构
色彩画的亮度
色彩画的亮度
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-20 15:04:00 点击数:411
【字体: 】
景物画或照片看起来比自然界的景色要暗一些。这是因为画上的明暗位置亮度比(对比度)比自然界的真实情况要低得多。画面上低光亮度是由于传统光亮色彩颜料的反光性差造成的。不可能使用其他颜料对已有色彩画重新描绘。
为了增加水彩画的对比度,可以用反光适当的颜料覆盖色彩画上的光亮位置,但这样的颜料损害了色彩画的原创性,严重降低了其价值。
可以使用标准参数对这一技术矛盾重新表述如下:
为了增加一幅画的色彩对比度,必须使画的光亮位置反射大量的光,但为此使用的颜料降低了画的价值。
“矛盾矩阵”为这个表述的技术矛盾提供一个发明原理:从非结构化领域向结构化领域的复制和迁移。
该技术矛盾的解决方案如下:
对画制作幻灯片。然后将幻灯片的明亮图像投影到画上。光亮位置的亮度显著地得到增强,而灰暗位置的亮度保持不变。这样就增加了色彩画的对比度,景物色彩画看起来显得真实自然。
图1. 图像投影仪增加了色彩画的亮度
怎样防止流态煤对管道的腐蚀,
怎样防止流态煤对管道的腐蚀,
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-24 15:13:00 点击数:325
【字体: 】
应用背景:
公共发电厂有一个流化床燃烧炉。这个流化床燃烧炉应用在一个特定流程时,会遇到液态煤对管道腐蚀的问题。
问题描述:
在流化床燃烧炉系统中,煤循环送入炉中。然后开始燃烧变为液态,并流入高温旋流器。之后,这种被称为不完全燃烧的煤再循环燃烧。但是,这种流态煤会腐蚀管道表面,造成不必要的停工。
图1.流化煤腐蚀管道表面
解决方法:
“物,场”分析法可以解决这类问题。这种方法通过将第三种物质( S3 )或改良物质( S4 )添加到管道表面和流态煤之间来防止腐蚀。我们提出用一层防腐蚀涂层来防止管道腐蚀。这样流化床燃烧炉管道腐蚀问题就得到了很好的解决,有效的避免了 36 万美元的损失。
图2. 防腐蚀涂层防止管道腐蚀
怎样有效地清除机场跑道上的积雪,
怎样有效地清除机场跑道上的积雪,
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-24 15:14:00 点击数:348
【字体: 】
应用背景:
清除飞机跑道上的积雪
问题描述:
在下大雪的时候,机场往往用强力鼓风机来清除跑道上的积雪。但是,如果在积雪量很大的情况下,强力鼓风机往往也不能有效地清除积雪。所以需要提高鼓风气流的速度,即为鼓风机提供更大的动力。
图1. 积雪量大时,鼓风机不能有效除雪
解决方法:
我们可以用“周期性动作”原理来解决这个技术矛盾。
脉冲装置让空气流按照一定的脉冲频率排出。这种脉冲气流的除雪效率是相同功率、连续气流除雪
效率的两倍。
图2. 使用脉冲装置的更有效除雪
怎样预测电视机未来的新功能,
怎样预测电视机未来的新功能,
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-24 15:17:00 点击数:343
【字体: 】
问题描述:
某生产电子设备的公司正在做关于电视机功能的长期预测.
解决方法:
利用技术系统进化法则可以预测电视机未来会具备的100多种功能。比如,人们曾预言过的健康电视的出现, 与基板中的荧光体发生反应。 这种电视会使空气电离,辐射出的负离子可以转变成红外波,对室内植物的生长很有帮助。
自抛光防污涂层保护船体
自抛光防污涂层保护船体
作者:佚名 来源:亿维讯 更新时间:2008-2-24 15:18:00 点击数:278
【字体: 】
问题描述: 含有防污剂的不溶解涂层可以用来保护船体。当这些涂层暴露在水中,由于受到水的侵蚀会使船体的表面变得凹凸不平,这种凹凸不平的表面增加了船体表面与水的摩擦并形成涡流。另外在涂层受到侵蚀后,船体就丧失了避免受海洋生物污染的能力,因此,船体将很容易被损坏。所以,需要一种方法能够形成更有效的涂层对船体进行有效的保护。
方案描述: 建议采用自抛光防污涂层来对船体进行有效的保护。自抛光防污涂层含有可水解成分和防污剂,可水解成分是通过二价金属不饱和脂肪酸的皂化反应生产的,将防污剂添加到可水解成分中,通过皂化的脂肪酸与环境空气中的氧气之间相互作用产生可水解的薄膜,该薄膜覆在船体上从而形成了自抛光涂层。在海水中该涂层可以逐渐的水解,水解的过程中,涂层不断的产生光滑更新的表面,即进行自抛光处理。自抛光涂层不会受水的侵蚀,并同时防止船体表面与海水接触,对船体进行保护。另外,涂层中含有的防污剂可以防止船体被污损。如果船体的表面达到了防污保护的效果,船体和水之间的磨擦就能最大限度的减小。因此,自抛光防污涂层可以有效地对船体进行保护。
所需资源:
工程技术对象 > 涂层,层,薄膜 > 涂层,镀层 > 保护涂层,防护镀层
化学物质 > 无机物 > 水
工程技术对象 > 化合物 > 防污剂
范文四:triz
机械创新设计课程设计
TRIZ 理论
摘 要 针当前我国已经把培养具有创新能力的人才作为一项高等教育的重要目 标 , 然而 , 如何实现这一紧迫目标还没有一个理想的答案。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。
关键词 TRIZ 理论 萃智
一、引言
TRIZ , 中文音译为:萃智; 就是
二、 TRIZ (萃智)理论的主要内容 创新从最通俗的意义上讲就是创造性 地发现问题和创造性地解决问题的过程, TRIZ (萃智)理论的强大作用正在于它为 人们创造性地发现问题和解决问题提供了 系统的理论和方法工具。
2.1. 创新思维方法与问题分析方法 TRIZ (萃智)理论中提供了如何系统 分析问题的科学方法,如多屏幕法。而对 于复杂问题的分析,它包含了科学的问题 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。
2.2. 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 (萃智)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。
2.3. 工程矛盾解决原理
不同的发明创造往往遵循共同的规 律。 TRIZ (萃智)理论将这些共同的规律 归纳成 40个发明原理与 11个分离原理, 针对具体的矛盾,可以基于这些创新原理 寻求具体解决方案。
2.4. 发明问题标准解法
针对具体问题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。 2.5. 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,直到问题解决。
2.6.TRIZ (萃智)的理论基础和基本思想 产品或技术系统的进化有规律可循 生产实践中遇到的工程矛盾往复出现 彻底解决工程矛盾的创新原理容易掌握 其他领域的科学原理可解决本领域技术问 题
TRIZ 的核心是消除矛盾及技术系统进化 的原理并建立了基于知识消除矛盾的逻辑 化方法,用系统化的解题流程来解决特殊 问题或矛盾。下图为 TRIZ 的理论体系。 2.7.TRIZ (萃智)的解题模式
使用 TRIZ
解决问题多多流程大致分
为三步:首先将待解决的实际问题转化为 TRIZ 中的某种通用问题模型,然后利用 TRIZ 中相应的中间工具,得到 TRIZ 的经 济方案模型。整个过程的流程如图所示。
TRIZ40原理
三、 TRIZ 理论的发展历程 3.1. TRIZ 理论在国外
在前苏联, 大多数有工程专业的高等学府, 都长期为学生提供 TRIZ 理论课程。 TRIZ 同时也广泛应用于前苏联的工程领域中。 苏联解体后, 随着大批 TRIZ 理论研究者移
居美国等西方国家, TRIZ 也在西方迅速流 传开, 并受到极大重视, 而 TRIZ 的研究与
实践随之得以普及和发展。之后不久,西 北欧、 美国、 日本、 台湾等地出现了以 TRIZ 为基础的研究、咨询机构和公司,一些大 学将 TRIZ 列为工程设计方法学课程。 经过 半个多世纪的发展, 如今 TRIZ 理论和方法 已经发展成为一套解决新产品开发实际问 题的成熟的理论和方法体系。经过无数实 践检验的 TRIZ 理论, 具有工程实用性强等 显著特征,如今正在被全世界广泛应用, 创造出成千上万项重大发明,为众多知名 企业取得了重大的经济效益和社会效益。
3.2.TRIZ 理论在中国
TRIZ 理论进入中国应该在上世纪 70-80年代,但对其深入研究和应用则是 近 10年的事情。近年来, TRIZ 理论已经 逐渐得到国内诸多科研机构、公司和专家 的重视。
2005年 3月 25日,亿维讯创新能力 拓展平台 CBT/NOVA正式通过国际 TRIZ 协 会鉴定,并获得其颁发的证书,成为目前 世界上唯一通过国际 TRIZ 协会认证的 TRIZ 培训软件。 该软件能够让使用者在短 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。它可以 按照使用者需求量身定制,即按照实际情 况来做培训拓展,从而提高企业全员创新 能力,或者针对高校特点来提高学生的创 新素质和就业能力。 2005年上半年,机械 工程协会也在所推出的机械工程师认证体 系中将 CBT/NOVA作为资格认证考试科目 之一,预示着创新技能未来必将成为国内 工程师必备的职业素质,从中也不难看出 国家对于加速推进行业科技创新步伐、加 速创新型人才培养的决心。
作为长期从事计算机辅助创新技术及 相关工具开发和技术咨询的高新技术企 业, 亿维讯一直走在以 TRIZ 理论为核心的 创新方法及其计算机实现技术的研究开发 与行业应用的前列,是当今世界创新技术 研发的领跑者。亿维讯在中国北京设有 CAI 研发管理中心和行业创新技术研发中 心,在白俄罗斯的明斯克设有 CAI 研发中 心,共同负责公司核心技术和产品研发、 以及行业创新解决方案的定制研发,致力 于创新方法和技术在中国和世界各地的应 用和推广。
亿维讯提供的一套完整的计算机辅助 创新解决方案,正在国内诸多科研院所和 大型企业研究机构发挥作用,为快速提升 我们国家的创新技术水平提供技术上的支 持。
3.3. 进化树
进化树是对经典 TRIZ 的继承和发展, 可是在经典 TRIZ 的进化法则基础上进一 步发展形成的产物。运用进化树能帮助我 们很好地分析技术系统的过去和现在、预 测技术系统的未来、事先规划某项技术或 产品的专利布局图,制定符合企业发展的
专利战略,帮助企业在技术上抢占市场先
机、成为行业领跑者。
任何一个公司都努力改善它的产 品。需要在实验室里和测试台前进行大量 的工作, 才能够产生新想法, 得到新知识, 它们是建立更加完善的新产品的基础。做 这些工作时,也需要收集和处理大量的专 利和技术信息,来对市场上该产品现有的 方案形式进行研究,研制出具有竞争力的 产品。为了达到这个目的,也需要一种经 过分类的信息结构,也就是说,需要一张 图,这张图能够清晰快捷地反映出产品现 有的所有方案形式,进化树就具有这个功 能。
将专利信息和技术信息经过结构 性的整合变为进化树以后,可以对公司所 要研发的产品的发展做出详尽的预测,这 使得企业能够采取有依据的措施来发展事 业。使用进化树能够较好地规避竞争对手 的专利,保护自己的技术解决方案,包括 建立起所谓的专利保护伞。
四、总结
以 TRIZ 为核心的创新理论, 体现了人 类解决问题、 实现创新的共性知识和智慧, 通过一系列理论原理和工具,揭示了“创 新是有规律的”这样一个客观事实;体现 在企业创新知识的组织上,实现创新知识 的有效获取、组织、表达、检索、利用等 知识管理的基础之上,基于本体论把知识 串联起来。
今天,当中国企业不得不面对中国制 造业亟待转型的迫切要求时, “自主创新” 成为“中国制造”突出重围走向“中国创 造”不可回避的独木桥。无论是国家适时 提出的信息化与工业化融合,还是工业和 信息化部的成立,都昭示着我国制造业企 业必须通过信息化创新实现企业根本技术 创新的本质。 TRIZ 作为企业研发信息化的 生力军,在这场突围战役中必将发挥至关 重要的作用。
参考文献
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[2] 王为,汪建晓,吴昌林 . 机械设计 . 华中科技大学出版社(第二版), 2011.8 [3] 王树才,吴晓 . 机械创新设计 . 华中科技大学出版社, 2013. 1.10
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[5]
范文五:咨询公司阐述triz创新七种工具策略应用
http://www.6sigmambb.cn/
咨询公司阐述triz 创新七种工具策略应用
TRIZ创新的七种策略,包括转换,分解,头脑风暴,思维导图,关联,对比和选择,前六个策略都用于培养发散思维,鼓励更多主张或想法;最后一个创新策略是聚集型思维,用来选择最佳理念。
发散型思维是一种创新思维,将促使人们产生解决问题的新办法;聚集型思维是在既有的框架或待定模式内对各种办法进行权衡比较,从而找到最佳解决方案。 下面咨询公司阐述triz 创新七种工具策略应用:
1. 转换。
转换的策略就是把现要处理的对象转变为新的对象,无论实物,概念或流程,都能进行这种处理。SCAMPER 是满足这一转换需求的方法,具体来说就是代替,合并,修改,更改或放大,作为他用,消除或颠覆以及重置。运用这个方法,通过梳理,分析现实的问题并搞清楚如何进行转变,可以获得解决问题的办法.
2.分解。
分解的策略就是将信息分解成若干小的组成,从中发掘解决问题的突破点。通过细分可以防止细节上遗漏。
分割。识别问题的不同方面并将其做成一览表,每次就一方面采取针对性的解决方法,
细分。根据问题涉及的核心还年进一步细分,从不同维度寻找解决方案。
3.头脑风暴。
头脑风暴的目的就是让所有参与者充分调动自己的只是储存和创造力,想出好点子。头脑风暴分为多种类型:
经典法。参与者随时随地表达新的想法,主张。
想像法。参与者把原有问题的某个要素替换成一个假设的要素,重新对问题进行阐述,相处解决这个问题的办法。
乒乓对打法。这是两个人的头脑风暴,参与者轮流根据对方的想法提出新的主张。
6-3-5法,6个人一组,5分钟内每个人都在各自的表上写下想法。重复以上
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步骤,6张工作表再参与者流转,直到6张表上每个参与者都写下想法。
互联网法。这是运用互联网进行头脑风暴。再过程中,参与者将自己的主张或是经由别人启发得到想法发布到网络上。
甲骨文法这个方法同样适用于异地进行头脑风暴。所有参与者都把自己的想法提交给所在小组组长,由组长汇总后总结,并通过互联网与其他小组进行沟通,互相参考形成更多的点子。
4. 思维导图。
思维导图是将思考过程中产生的各种想法之间的逻辑关系,用图标形式进行展示。他有助于参与者更全面,更直观的掌握情况。
5. 关联。
关联策略可以在问题与一些不同的事物之间建立起强有力的联系,比如词语,图画或者是具体的物体,,从而摆脱脱固有模式的束缚。关联的对象也可能是一个我们崇拜或者尊重的人——“名人堂”就是描述这种关联对象的,当运用关联策略时,想出的办法是针对关联对象的,然后可以将这些新的点子运用到问题解决上。
6. 对比。
对比法是对两种事物的相似特征进行比较。将一个熟悉的事物与不熟悉的事物进行对比,有助于我们摆脱固有思想的束缚,进而发现新的联系和点子。
7.选择。
选择策略有助于对多种方案进行组织筛选,并从中选出最佳方案或正确答案。
TRIZ 创新是先进理念的源泉,它的七种质量控制工具,7种策略和管理工具,7种数据收集策略,都在提高问题解决能力方面发挥了重要作用,以上七种创新策略也同样可以实现创新并直接用于质量改善,每一个都具备了具体方法,可以用于问题解决和流程改进。团队也可以也能用这些工具进行创新,以解决质量改进方面的问题。
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