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TRIZ培训40个发明原理

发布时间:2019-05-17  来源:张驰   点击:

TRIZ培训40个发明原理是通过对人类已有不同领域的创新成果(专利)进行分析和总结后得到的具有普遍意义的发明所遵循的规律。这些规律在不同的时代以及不同的领域被反复采用。每条规律不限定于某一领域,而是融合了物理、化学、各工程领域的原理,适用于不同领域的发明创造。因此,这些规律对指导不同领域的产品创新都有重要的指导意义。根据具体的技术矛盾,可以选择适用的发明原理指导创新的方向和思路。
 
 
张驰咨询浅述TRIZ培训40个发明/创新原则

1. 分割的原则
a. 将系统划分为多个彼此独立的部件;
b. 使系统可分解;
c. 提高系统被分割的程度。
例子:
1. 组合家具,标准计算机构件,可折叠的木尺。
2. 可以连接形成任何所需长度的加登软管。
2. 分隔的原则
a. 将影响系统正常功能的部件或功能挑出并隔离;
b. 将系统中惟一有用或必要的功能或属性挑出并隔离。
例子:
为了吓跑飞机场的禽鸟,使用磁带录音机复制使鸟兴奋的声音。把声音从发声的鸟身上分隔开来使用可以创新。
3. 局部质量的原则
a. 将系统结构由一致改为不一致,将外部环境或外部作用由一致改为不一致;
b. 使系统各部件在最适于其运作的条件下发挥功能;
c. 使系统各部件实现的功能有差异且有用。
例子:
1. 在煤矿井为了防尘,一层锥形的薄水汽应用到钻孔装载机上的工作运转部分。水汽层的水珠越小,防尘效果越好。但细小的水汽影响了工作。解决办法是在细小的水汽的锥形面上覆盖一层粗糙的水汽。
2. 铅笔头上带有橡皮擦。  
 
4. 不对称的原则
a. 如果对称的形状无法满足系统功能要求,将对称的形状改为非对称;
b. 对于非对称的系统,则提高非对称的程度。
例子:
1. 轮胎的一边比另一边更耐用以承受来自路边的撞击。
2. 当通过一个对称的漏斗卸载湿沙的时候,沙子在开口上方形成拱形,致使不规则的流动。一个不对称的漏斗几乎可以完全消除这种拱形。
5. 合并的原则
a. 将相同或相似的物体结合或合并,将相同或相似的部件集合起来执行并行的操作;
b. 使操作相邻或并行,并及时相结合。
例子:
旋转式挖掘机的工作特征是在单步执行中具有特别的用来融化和软化冰冻地面的蒸汽管口。
    
6. 普遍性原则
a. 使同一部件或系统实现多个功能,减少部件数。
例子:
1. 沙发在夜间可转化用来做床。
 
2. 小型货车的座位可调整为适合坐、睡觉或者搬运货物。
 
7. "嵌套娃娃"
a. 将一个物体放入另一物体,依次将各物体放入另一物体;
b. 使一个部件穿过另一部件的腔体。
例子:
1. 望远镜的天线
2. 堆垛椅子(相互叠放以便存放)
3. 内部能存放铅芯的自动铅笔
8. 反重量的原则
a. 为补偿一个物体带来的重量增加,将它与可提供升力的物体合并;
b. 为补偿一个物体带来的增重,使它与环境发生作用,产生空气动力、水动力、浮力及其他力。
例子:
1. 水翼艇。
2. 赛车的尾翼用来增加车对地面的压力。
9. 预防性的反措施
a. 若有必要采取兼具有用和有害作用的行为,应在其后用相反的行为替代该行为,以控制有害作用;
b. 提前在物体内施加压力,以平衡其后会出现的不希望的工作压力。
例子:
1. 钢筋混凝土形成的圆柱或地板。
2. 强化轴——为了使轴的强度更高,将几根小管以精确的角度缠绕而成。
10. 优先的原则
a. 将所要求的行动全部或至少部分地预先进行;
b. 将物体组织起来,使物体运作时从最方便的位置出发,运作过程中避免因等待而浪费时间。
例子:
1. 在刀刃横向制作一些凹槽,可使刀刃钝的部位脱落,恢复刀刃的锋利。
2. 瓶子里的橡胶胶水很难整洁、规则地使用。将瓶子形成带状可容易地使用适量的胶水。
11. 提前作铺垫
为补偿物体相对低的可靠性,提前准备应对措施。
例子:
为防止入店偷窃行为,店主使用装有磁条的特殊标签。为了使顾客能将购买的商品带出,收银员在出口处将磁条消磁。
12. 均衡的原则
在潜在的场中限制物体的位置改变(如,在重力场中改变物体的操作环境,以避免升降物体带来的矛盾)。
例子:
工作人员在修车坑里更换汽车引擎润滑油(以致不需要使用昂贵的升降工具)。
13. 颠倒的原则
a. 实施与问题的要求相反的行动;
b. 使系统中原静止部件运动,原运动部件静止;
c. 将系统颠倒。
例子:
通过部件的振动来打磨清理部件,而不是依靠打磨机的振动。
14. 球形原则
a. 用带曲线的零部件取代直线型的零部件、表面或形式,将平面改为曲面,立方体形(平行六面体)的零部件改为球形结构;
b. 使用滚筒、球体、螺旋及圆顶;
c. 将线性运动改为旋转运动,使用离心力。
例子:
电脑鼠标利用球形结构将两个轴的线性运动转换成矢量运动。
15. 柔韧的原则
a. 不断改变系统或其环境的参数,使之始终处于最适合各个工作循环的状态;
b. 将系统划分为几个可做相对运动的部件;
c. 如果系统是静止的,使之运动或可转化。
例子:
1. 闪光灯在灯体和灯头之间有可弯曲变形的鹅颈管。
2. 运输船的船体呈圆柱形。为了减少船体全负荷时受到的阻力,船体由两个可打开的绞接的半圆柱形组成。
16. 不足或超额的原则
a. 如果采用一种解决方法难以达到百分之百的效果,则用该方法实现稍差一点或稍过头一点的效果,使问题的解决变得容易。
例子:
1. 圆柱体通过浸入油漆的方法来上漆,但涂上的油漆比所期望的要多。通过快速地旋转圆柱体可将多余的油漆去除。
2. 为了从金属粉末仓库持续均衡地卸下金属粉末,仓库具有一个特殊的内部漏斗可将自己持续地装满以提供持续不断的卸料压力。
17. 转移到新的维度
a. 将物体在1维空间的问题转移到2维空间解决,将物体在2维空间的问题转移到3维空间解决;
b. 将层次单一的系统转变为多层次的系统;
c. 将物体转动、倾斜;
d. 把问题转移到物体的相邻区域或反面上。
例子:
温室的北面具有一块凹面的反射镜,反射镜通过反射白天的太阳光改善温室房另一部分的照明。
18. 机械振动
a. 使物体震荡或振动;
b. 增加频率(甚至到超声波波段);
c. 采用物体共振频率;
d. 用压电振荡器替代机械振荡器;
e. 使用组合的超声与电磁振动。
例子:
1. 为了去除物体的铸层而不毁坏其外表,用振动的小刀代替传统的手工据。
2. 在浇铸时,振动铸造模型以改善铸造物质的流动性和结构特质。
19. 定期行动的原则
a. 用周期性或规律性的行为取代连续的行为;
b. 如行动已经是周期性的,则改变周期的振幅与频率;
c. 充分利用周期间隔执行其他操作。
例子:
1. 用扳手拧松已被腐蚀的螺母时,使用突发的推力而不是持续的力量。
2. 报警灯不停的闪烁比持续的亮着更能引起注意。
20. 有用行为的持续性原则(看到此)
a. 使物体的所有零部件在所有时间满负荷地持续工作;
b. 取消工作中的无用及不连贯行为。
例子:
钻孔带有开凿用的边,其主要用来在钻孔的进退过程中能持续进行开凿。
21. 跳跃的原则
a. 快速通过特定的过程或阶段(如破坏性的、有害的域危险的操作)。
例子:
切割机切割薄的塑料管时,通过加快切割的速度来防止管子在切割过程中变形(在管子还未变形之前完成切割过程)。
22. "用伪装来保护"
a. 利用有害因素(特别地,如环境与周围事物的有害作用)达到积极的效果;
b. 为消除主要的有害行为而将其加入另一个有害的行为;
c. 将有害因素扩展到不再有害的程度。
例子:
1. 寒冷天气时,沙石在运输中会冻结成坚固的块状体。通过强化冰冻(使用液体氮)使冰块脆化,然后倒出。
2. 当使用高频电流加热金属时,只有外层被加热。这一消极效应后来被用来做表面热处理。
23. 反馈的原则
a. 引入反馈以改迸过程或行动;
b. 若反馈已存在,则改变其大小与影响。
例子:
1. 通过测量输出压力,在压力过小的情况下借助水泵的方法维持井里的水压。
2. 必须将冰和水混合到一个精确的总重量时才可以对它们进行分开测量。因为很难精确控制冰的分配量,所以首先测量冰块的重量,然后通过水来调节,并精确达到所需的量。
3. 消音设备是通过取样噪音信号,然后进行相移,并将其反馈来消除噪音的效果。
24. 媒介的原则
a. 引入中间过程或使用媒介物;
b. 将物体与其他易于移动的物体暂时结合。
例子:
在液态金属中通电流时,为了减少能量损耗,使用冷却的电极和较低熔点的液态金属媒介。
25. 自服务原则
a. 使物体实施有益的辅助功能,自我服务;
b. 利用浪费的材料、能量或物质。
例子:
1. 为了在破碎滚筒机表面上均匀地分布研磨材料,并且防止进料器的磨损,进料器的表面由相同的研磨材料制成。
2. 电焊枪的喷杆通过一个特殊设备推进。为了简化系统,喷杆通过焊接电流控制的螺线管推进。

26. 复制的原则
a. 用简化而便宜的复制品取代不易得到、昂贵、易碎的物品;
b. 用光学复制品取代物体或过程;
c. 若已运用了可视的光学复制品,则转用红外或紫外复制品。
例子:
高的物体的高度可通过测量它们的影子来确定。
27. 廉价的短寿产品
用多个廉价、具有一定质量的产品取代一个昂贵的产品。
例子:
1. 一次性尿布。
2. 一次性捕鼠器由一个带诱饵的塑料管构成。老鼠从一个锥形开口进入捕鼠器;开口的壁面是有角度的,并且不让老鼠出去。
28. 向非机械系统转变
a. 将机械系统转变为光学、声学或嗅觉系统;
b. 在机械系统中运用电场、磁场或电磁场;
c. 用其他场来替代;
1. 用运动场替代静止场
2. 及时调整到那些变化
3. 从随机到结构化
d. 加入铁磁粒子,运用磁场或电磁场。

例子:
为了增加热塑性材料在金属覆盖层的结合度,可以使这一过程在电磁区域中进行以强化与金属的结合。
29. 气体力学及流体力学的原则
在系统中引人气体或液体零部件取代固体零部件。
例子:
1. To increase the draft of an industrial chimney a spiral pipe with nozzles was installed. When the air starts flowing through the nozzles, it creates an air like wall, reducing drag.为了增加工业烟囱的排烟的抽力,安装一个有管口的螺旋管。当空气通过管口流进时,形成一堵空气墙,以减少拖拉力。
2. 为了运输易碎物品,使用空气泡沫封袋或泡沫状材料。
30. 柔性外壳及薄膜
a. 用柔性外壳及薄膜取代3维结构;
b. 用柔性外壳及薄膜将物体与外部环境隔离。
例子:
为了防止植物叶面水分的蒸发,人们应用聚乙烯喷雾剂。不久,聚乙烯凝固,由于聚乙烯膜释放氧气比水蒸汽多,植物的生长状况得到大大改善。
31. 采用多孔渗水材料
a. 使物体多孔或加人多孔成分;
b. 若物体是多孔的,则利用孔结构引入新物质或功能。
例子:
为了避免在机器中加入冷冻剂,机器的某些部分被填充经过冷却剂溶液浸泡的多孔渗水材料(细孔钢),当机器工作时,冷却剂溶液蒸发提供短期的、均衡的冷却作用。
32. 改变颜色
a. 改变物体或其环境的颜色;
b. 改变物体或其环境的透明度;
c. 使用带色添加剂,以观察难以看清的物体或过程;
d. 若此类添加剂己经使用,刚采用发光轨迹或示踪元素。
例子:
1. 使用透明绷带可以不拆绷带而检查伤口。
2. 在钢铁厂,水幕被用来保护工人免受高温。这种水幕只能隔绝红外线,所以融化的钢铁发出的明亮的光很容易穿过水帘。在水中加入色彩可起到滤波效应而依然保持水帘的透明。
33. 同质的原则
使物体与给定的由相同材料(或属性相同的材料)构成的其他物体相互作用。
例子:
进料器的表面用跟磨料相同的材料制成,这样可持续地补充进料器表面的磨损。
34. 放弃与恢复的原则
a. 抛弃系统中己履行了功能的部分或在操作中直接修正它们;
b. 相反地,在操作中直接存储物体的可消耗部分。
例子:
1. 开枪后子弹壳被抛出。
2. 火箭推动器在提供完动力之后与火箭分离。
35. 改变参数的原则
改变物体的物理状态(如变为气态、液态或固态),改变浓度或密度,改变柔性,改变温度。
例子:
In a system for brittle friable materials, the surface of the spiral feedscrew was made from an elastic material with two spiral springs. In order to control the process the pitch of the screw could be changed remotely.
   在一个易碎材料的系统里,螺旋形螺钉的表面用弹性材料制成,并附带两个螺旋形的弹簧片。为了控制拧螺钉的过程,需要较大的改变螺钉的倾斜度。
36. 相位转变
利用相位转变中发生的现象,如容积改变、吸热或放热等。
例子:
为了控制有棱纹的管子的膨胀,将管子灌满水并冷却至结冰的温度。
37. 热膨胀
a. 利用材料的热膨胀效应或收缩效应;
b. 若已利用了热膨胀原理,则利用膨胀系数不同的多种材料。
例子:
为了控制温室屋顶窗户的开关,使用双金属合成板连接在窗户上。金属板随温度的变化而弯曲控制窗户的开或关。
38. 强氧化剂原则
a. 用富氧空气取代一般空气;
b. 用纯氧取代富氧空气;
c. 将空气或氧气暴露在电离环境;
d. 使用电离的氧气。
例子:
为了从火把获得更多的热量,用氧气替代空气。
39. 惰性气体原则
a. 将物体置于惰性气体环境;
b. 在系统中加入中性或惰性部件。
例子:
为了防止仓库里的棉花着火,在运输过程中使惰性气体充满贮藏区域。
40. 使用复合材料
a. 用复合材料替代由同一性质的物质组成的材料。
例子:
军用飞行徽章由塑料和碳纤物铸造而成,以达到高强度和低重量的目的。


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