TRIZ-创新思维.ppt
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1、第二章第二章 思维方法思维方法.传统创新与传统创新与TRIZTRIZ创新结果的比较创新结果的比较、解决办法解决办法思维定势思维定势发明问题发明问题12345678传统创新应用发散思维传统创新应用发散思维“试错法试错法”搜索发明问题解决办法搜索发明问题解决办法,造成人力、,造成人力、物力的巨大浪费物力的巨大浪费查尔斯查尔斯.固特异固特异用毕生的精力只解决用毕生的精力只解决了一个难题。了一个难题。.传统创新传统创新传统创新传统创新(发散发散发散发散)与与与与TRIZTRIZTRIZTRIZ创新创新创新创新(收敛收敛收敛收敛)的结果比较的结果比较的结果比较的结果比较问题问题问题问题解答解答解答解答技
2、术系统技术系统技术系统技术系统进化规律或进化规律或进化规律或进化规律或理想化目标理想化目标理想化目标理想化目标科学效应、发明原科学效应、发明原科学效应、发明原科学效应、发明原则、标准解法则、标准解法则、标准解法则、标准解法基于基于TRIZTRIZ的创新:的创新:提供创新思维的效率;走出提供创新思维的效率;走出“试错法试错法”的绝境。引导解决问题的绝境。引导解决问题的方向,提高解题效率。的方向,提高解题效率。.培养有序的思维过程培养有序的思维过程 辨识现有问题辨识现有问题转换为标准问题转换为标准问题转换为标准问题转换为标准问题研究提示方案研究提示方案运用运用TRIZTRIZ工具工具类比思考类比思
3、考最终解答最终解答.工具工具创新的思维创新的思维创新的规律创新的规律S曲线曲线能量传递法则能量传递法则协调性法则协调性法则动态性法则动态性法则子系统不均衡进化子系统不均衡进化向超系统进化向超系统进化向微观型进化向微观型进化提高理想度法则提高理想度法则创新的方法创新的方法物理矛盾物理矛盾分离方法分离方法物场模型物场模型标准解法标准解法知识库知识库技术矛盾技术矛盾创新原理创新原理小人法小人法金鱼法金鱼法STC算子算子九屏幕法九屏幕法IFR资源资源术语术语术语术语矛盾矛盾 理想度理想度效应效应功能功能技术系统技术系统完备性法则完备性法则功能分析功能分析根本原因分析根本原因分析算法算法ARIZ自己的算
4、法自己的算法九步法九步法TRIZ的理论体系.工具工具创新的思维创新的思维创新的规律创新的规律创新的方法创新的方法小人法小人法金鱼法金鱼法STC算子算子九屏幕法九屏幕法IFR术语术语算法算法TRIZ的理论体系术语术语.九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子TRIZTRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法.系统思维u对情境进行系统地思考,不仅考虑当前,还要考虑过对情境进行系统地思考,不仅考虑当前,还要考虑过去和未来;不仅考虑本系统,还要考虑相关的其他系统去和未来;不仅考虑本系统,还要考虑相关的其他系统和系统内部。和系统内部。u系统地思考问题的产生与发展。系统地思考问题的产生与发展。u系统地、动态地
5、、联系地看待事物。系统地、动态地、联系地看待事物。九屏幕法分析u系统地分析资源,从资源的视角探究解决问题的可能系统地分析资源,从资源的视角探究解决问题的可能 性,选取最佳方案解决问题。性,选取最佳方案解决问题。九屏幕法的含义九屏幕法的含义九屏幕法是系统思维的一种方法九屏幕法是系统思维的一种方法.九屏幕法九屏幕法当前系统的过去当前系统的过去超系统的过去超系统的过去超系统的未来超系统的未来超系统超系统当前系统的未来当前系统的未来当前系统当前系统子系统的未来子系统的未来子系统子系统子系统的过去子系统的过去.九屏幕法九屏幕法.12u技术系统技术系统 由多个子系统组成的总体,并通过子系统间的相互作用由多
6、个子系统组成的总体,并通过子系统间的相互作用实现一定的功能,人们常简称它为系统。实现一定的功能,人们常简称它为系统。u当前系统当前系统 正在发生当前问题的系统(或是指当前正在普遍应用正在发生当前问题的系统(或是指当前正在普遍应用的系统)的系统)u超系统超系统 技术系统之外的高层次系统技术系统之外的高层次系统u子系统子系统 是构成技术系统之内的低层次系统,任何技术系统都包含是构成技术系统之内的低层次系统,任何技术系统都包含一个或多个子系统。在底层的子系统在上级系统的约束下起作一个或多个子系统。在底层的子系统在上级系统的约束下起作用,在底层的子系统一旦发改变,就会引起高级系统的改变。用,在底层的子
7、系统一旦发改变,就会引起高级系统的改变。九屏幕法九屏幕法.、超系统超系统交通工具,包括有道路、地图等所构成;交通工具,包括有道路、地图等所构成;汽车的子系统汽车的子系统剎车系统、动力系统、转向系统等。剎车系统、动力系统、转向系统等。超系统超系统系统系统子系统子系统是是一个一个彼此相对的观念彼此相对的观念,例,例如剎车系统也可再细分下如剎车系统也可再细分下去,但是一般在分析时,去,但是一般在分析时,是以问题的上层与下层系是以问题的上层与下层系统为主要的思考方式,并统为主要的思考方式,并不层层展开。不层层展开。九屏幕法九屏幕法.实例:汽车系统进化的屏幕实例:汽车系统进化的屏幕过去超系统过去超系统柏
8、油路柏油路超系统超系统交通系统交通系统未来未来超系统超系统智能化交通智能化交通系统过去系统过去早期内燃机早期内燃机四轮车四轮车当前系统当前系统汽车汽车系统未来系统未来混合动力车混合动力车未来未来子系统子系统无充气轮辐型无充气轮辐型轮胎轮胎子系统子系统低压轮胎低压轮胎过去过去子系统子系统内内/外轮胎外轮胎超超系系统统系系统统子子系系统统.lStep1:画出三横三纵的表格,将要研究的技术系统填入格:画出三横三纵的表格,将要研究的技术系统填入格1lStep2:考虑技术系统的子系统和超系统,分别填入格:考虑技术系统的子系统和超系统,分别填入格2和和3lStep3:考虑技术系统的过去和未来,分别填入格:
9、考虑技术系统的过去和未来,分别填入格4和和5lStep4:考虑超系统和子系统的过去和未来,填入剩下格中:考虑超系统和子系统的过去和未来,填入剩下格中lStep5:针对每个格子,考虑可用的各种类型资源:针对每个格子,考虑可用的各种类型资源lStep6:利用资源规律,选择解决技术问题:利用资源规律,选择解决技术问题超系统超系统 系统系统子系统子系统 过去过去 现在现在未来未来九屏幕法的步骤九屏幕法的步骤.反系统的过去反系统的过去超反系统的过去超反系统的过去超反系统的未来超反系统的未来超反系统超反系统反系统的未来反系统的未来反系统反系统子反系统的未来子反系统的未来子反系统子反系统子反系统的过去子反系
10、统的过去当前系统的过去当前系统的过去超系统的过去超系统的过去超系统的未来超系统的未来超系统超系统当前系统的未来当前系统的未来当前系统当前系统子系统的未来子系统的未来子系统子系统子系统的过去子系统的过去九屏幕法的进化九屏幕法的进化.铅笔及其反系统铅笔及其反系统面包屑面包屑单体橡皮单体橡皮万能消字橡皮万能消字橡皮组合橡皮组合橡皮软橡皮擦软橡皮擦橡皮擦橡皮擦液体橡皮擦液体橡皮擦乳乳 胶胶乳胶汁乳胶汁石墨条石墨条单体铅笔单体铅笔多芯自动铅笔多芯自动铅笔组合铅笔组合铅笔带橡皮的铅笔带橡皮的铅笔铅铅 笔笔液体铅笔芯液体铅笔芯铅笔芯铅笔芯石墨粉石墨粉.早期内燃机早期内燃机四轮车四轮车柏油路柏油路智能化智能化
11、交通系统交通系统交通系统交通系统混合动力汽车混合动力汽车汽汽 车车无充气轮轴无充气轮轴型轮胎型轮胎无内胎无内胎低压轮胎低压轮胎内、外胎内、外胎轮胎轮胎九屏幕法的实例九屏幕法的实例1 1.汽车的子系统汽车的子系统发动机发动机汽车的子系统汽车的子系统轮胎轮胎当前系统当前系统汽车汽车汽车的超系统汽车的超系统交通系统交通系统汽车的子系统、当前系统和超系统汽车的子系统、当前系统和超系统九屏幕法的实例九屏幕法的实例1.l从棕榈树顶部割树汁从棕榈树顶部割树汁l分析各个场景的资源分析各个场景的资源九屏幕法的实例九屏幕法的实例2割棕榈汁割棕榈汁 孟加拉国约有孟加拉国约有13001300万棕榈树,一颗棕榈万棕榈树
12、,一颗棕榈树每季可产树每季可产240240升树升树汁用来制造棕榈糖,汁用来制造棕榈糖,这是当地居民千百年这是当地居民千百年来的重要收入来源来的重要收入来源 但是在获取树汁时但是在获取树汁时必须从树冠向下割槽,必须从树冠向下割槽,树干高树干高2020多米,怎么多米,怎么办?办?.l在超系统中寻找方案在超系统中寻找方案九屏幕法的实例九屏幕法的实例2割棕榈汁割棕榈汁.l在系统的过去寻找方案在系统的过去寻找方案九屏幕法的实例九屏幕法的实例2割棕榈汁割棕榈汁.九屏幕法九屏幕法1 1、有助于多角度的看待问题;、有助于多角度的看待问题;2 2、突破原有思维的惯性;、突破原有思维的惯性;3 3、从、从时间时间
13、和和系统系统两个维度看两个维度看 问题,根据现有资源,确问题,根据现有资源,确 定问题解决方法;定问题解决方法;九屏幕法九屏幕法小结小结.九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子TRIZTRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法.TRIZ中的理想化中的理想化在问题解决之初,先抛开各种限制条件。在问题解决之初,先抛开各种限制条件。并以取得最终理想结果作为终极追求目标。并以取得最终理想结果作为终极追求目标。针对问题情境,设立各种理想模型,即最优模针对问题情境,设立各种理想模型,即最优模型结构来分析问题。型结构来分析问题。IFR Ideal Final Result.TRIZTRIZ中的理想化模型中的理
14、想化模型l理想系统理想系统l理想过程理想过程l理想资源理想资源l理想方法理想方法l理想机器理想机器l理想物质理想物质l 最理想最理想l 理想理想l 次理想次理想理想化模型所涉及的要素包括:理想化模型所涉及的要素包括:理想化模型的层次理想化模型的层次理想化模型的表现是没理想化模型的表现是没有实体,没有物质,也有实体,没有物质,也不消耗不消耗 能量,但能实现能量,但能实现所需要的功能。所需要的功能。.TRIZTRIZ中的理想化中的理想化l系统的理想化程度用理想度来衡量。系统的理想化程度用理想度来衡量。l定量描述:定量描述:l定性描述:为实现有用功能的所有花费。定性描述:为实现有用功能的所有花费。u
15、提高理想度是每个系统一致的进化方向。提高理想度是每个系统一致的进化方向。u所有的系统都是朝着提高理想度的方向发展。所有的系统都是朝着提高理想度的方向发展。.最理想的状况:0有用功能有害作用0资源的耗费 理想度的极限理想度的极限最理想的技术系统:作为物理实体它并不存在,但却能够实现所有必要的功能。.最终理想结果最终理想结果l最终理想结果最终理想结果IFR(Ideal Final Result):系统在最小程度改变的情况下能够实现最大程度系统在最小程度改变的情况下能够实现最大程度的自服务(自我实现、自我传递、自我控制等)的自服务(自我实现、自我传递、自我控制等).最终理想结果最终理想结果-IFR-
16、IFRl最终理想结果的特点:最终理想结果的特点:保留了原系统的优点A消除了原系统的不足B没有使系统变得更复杂C没有引入新的缺陷D.IFR的思维方式的思维方式l割草机在割草时,发出噪音、消耗能源、产生空气割草机在割草时,发出噪音、消耗能源、产生空气污染、高速飞出的草有时会伤害到操作者,现需要污染、高速飞出的草有时会伤害到操作者,现需要改进现有的割草机,解决噪音问题。改进现有的割草机,解决噪音问题。割草机割草机.l传统的设计:增加阻尼器、减震器等子系统传统的设计:增加阻尼器、减震器等子系统IFR的思维方式的思维方式怎样用TRIZ解决这个问题呢?l从割草机与草坪构成从割草机与草坪构成的系统看,其的系
17、统看,其IFR为草为草坪上的草始终维持一个坪上的草始终维持一个固定的高度。固定的高度。.应用应用IFR的步骤的步骤l设计的最终目的是什么?设计的最终目的是什么?lIFRIFR是什么?是什么?l达到达到IFRIFR的障碍是什么?的障碍是什么?l出现这种障碍的结果是什么?出现这种障碍的结果是什么?l不出现这种障碍的条件是什么?不出现这种障碍的条件是什么?l创造这些条件时可用的已有资源是什么?创造这些条件时可用的已有资源是什么?.IFRIFR法小结法小结直接设想最理想的技术系统,在解决问题直接设想最理想的技术系统,在解决问题的最初就使矛盾更加尖锐化;的最初就使矛盾更加尖锐化;有利于更彻底的解决矛盾,
18、得到最理想的有利于更彻底的解决矛盾,得到最理想的解决问题方案;解决问题方案;明确解题方向,双向寻求解决问题的线路,明确解题方向,双向寻求解决问题的线路,提高解题效率,获得更加睿智的解。提高解题效率,获得更加睿智的解。IFR IFR法从最终目标入手,探求解决问题的路径,与从问题法从最终目标入手,探求解决问题的路径,与从问题到目标的方式结合,双向思考,寻找问题解决方案。到目标的方式结合,双向思考,寻找问题解决方案。“If you can dream it,you can do it”Walt Disney(华特华特迪士尼迪士尼)“Nothing is impossible.”.IFRIFR实例实例
19、给鸡蛋标注生产日期和保质期,消费者就能够判断鸡蛋是给鸡蛋标注生产日期和保质期,消费者就能够判断鸡蛋是否坏损,因此有否坏损,因此有“身份证身份证”的鸡蛋受到消费者的青睐,价的鸡蛋受到消费者的青睐,价格也比没有标识的高。格也比没有标识的高。养殖场厂长决定要这样做,但是购买进口的电脑喷码仪太养殖场厂长决定要这样做,但是购买进口的电脑喷码仪太贵了,如何解决这个问题吗?贵了,如何解决这个问题吗?l问题:给鸡蛋打日期戳问题:给鸡蛋打日期戳lIFR:IFR:鸡蛋自动打上日期戳鸡蛋自动打上日期戳分析资源:物质、能量、动作分析资源:物质、能量、动作方案:利用已有的动作方案:利用已有的动作.IFRIFR实例实例第
20、一步:现有的问题描述第一步:现有的问题描述 要给鸡蛋标注生产日期和保质期,但不能用昂贵的进口电要给鸡蛋标注生产日期和保质期,但不能用昂贵的进口电脑喷码仪脑喷码仪第二步:问题解决的第二步:问题解决的IFRIFR描述描述 不增加新设备,给鸡蛋打上标记不增加新设备,给鸡蛋打上标记第三步:分析现有的所有可利用资源第三步:分析现有的所有可利用资源 大量鸡蛋,蛋格,蛋框,流水线,操作人员的手、眼大量鸡蛋,蛋格,蛋框,流水线,操作人员的手、眼 传送带传送鸡蛋传送带传送鸡蛋 工人用手把鸡蛋放到蛋格中工人用手把鸡蛋放到蛋格中 蛋格封装入箱蛋格封装入箱第四步:得到接近第四步:得到接近IFRIFR的技术方案的技术方
21、案 利用现有的与鸡蛋有直接接触的组件,打上标记利用现有的与鸡蛋有直接接触的组件,打上标记.九屏幕法IFR法小人法金鱼法STC算子TRIZTRIZ中的创新思维方法中的创新思维方法.小人法小人法什么是小人法什么是小人法l当系统内的某些组件不能完成其必要的功能,并表现当系统内的某些组件不能完成其必要的功能,并表现出相互矛盾的作用出相互矛盾的作用l用一组小人来代表这些不能完成特定功能部件用一组小人来代表这些不能完成特定功能部件l通过能动的小人,实现预期的功能。然后,根据小人通过能动的小人,实现预期的功能。然后,根据小人模型对结构进行重新设计模型对结构进行重新设计小人法的目的小人法的目的l克服由于思维惯
22、性导致的思维障碍克服由于思维惯性导致的思维障碍l提供解决矛盾问题的思路提供解决矛盾问题的思路.l对象中各个部分想象成一群一群的小人。(当前怎样)对象中各个部分想象成一群一群的小人。(当前怎样)l把小人分成按问题的条件而行动的组(分组)。把小人分成按问题的条件而行动的组(分组)。l研究得到的问题模型(有小人的图)并对其进行改造,研究得到的问题模型(有小人的图)并对其进行改造,以便实现解决矛盾。(该怎样以便实现解决矛盾。(该怎样-打乱重组)打乱重组)l过渡到技术解决方案。(变成怎样)过渡到技术解决方案。(变成怎样)l画一个或几个小人,不能分割重组。画一个或几个小人,不能分割重组。使用小人法的常见错
23、误使用小人法的常见错误进行小人法的步骤进行小人法的步骤小人法小人法l画一张图,无法体现问题模型与方案模型的差异。画一张图,无法体现问题模型与方案模型的差异。.小人法实例小人法实例1茶杯的设计茶杯的设计l杯子的设计杯子的设计l问题:喝茶时茶叶会顺水喝入口中问题:喝茶时茶叶会顺水喝入口中.l分析系统的组成部分分析系统的组成部分l不同的对象用不同颜色的小人组来替代不同的对象用不同颜色的小人组来替代小人法实例小人法实例1茶杯的设计茶杯的设计.l用小人替代系统的各个组成部分用小人替代系统的各个组成部分l白色小人白色小人杯子,黄色小人杯子,黄色小人茶叶,蓝色小人茶叶,蓝色小人水水小人法实例小人法实例1茶杯
24、的设计茶杯的设计.l按问题条件将小人重组实现要求的结果按问题条件将小人重组实现要求的结果l白色的小人就像门卫,允许蓝色小人出去,阻止黄白色的小人就像门卫,允许蓝色小人出去,阻止黄色小人出去色小人出去小人法实例小人法实例1茶杯的设计茶杯的设计.l防洒杯子的设计防洒杯子的设计l按小人图示考虑实际的技术方案按小人图示考虑实际的技术方案l最终方案:在杯子内嵌入一个过滤网,茶水流出,最终方案:在杯子内嵌入一个过滤网,茶水流出,茶叶留存的杯子内。茶叶留存的杯子内。小人法实例小人法实例1茶杯的设计茶杯的设计.小人法实例小人法实例2水计量计水计量计l当水量到达计量值时,由于重力作用,左端下沉,当水量到达计量值
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