TRIZ理论二-物理矛盾与分离原理.ppt
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1、2014年12月TRIZTRIZ技术创新理论及应用技术创新理论及应用物理矛盾与分离原理物理矛盾与分离原理.过滤效果好大不容易堵塞孔径小您遇到过这样的问题吗.您遇到过这样的问题吗狮子和驯兽员同台演出,既要狮子表现出必要的野性,又不能伤害驯兽员飞机的起落装置在飞机起飞和降落时是必须的;但是在飞机飞行的过程中是不需要的钢笔的笔尖应该细,以使钢笔能够写出较细的文字;同时钢笔的笔尖又应该粗,以避免锋利的笔尖将纸划破我们的培训是要花时间的,但最好又是不要花时间的。为了信号好手机要有天线,为了体积小不要有天线.主要内容一、物理矛盾一、物理矛盾二、物理矛盾与技术矛盾的关系二、物理矛盾与技术矛盾的关系三、物理矛
2、盾的分离原理三、物理矛盾的分离原理四、分离原理与创新原理的对应关系四、分离原理与创新原理的对应关系五、解决物理矛盾举例与练习五、解决物理矛盾举例与练习.一、物理矛盾物理矛盾物理矛盾在在TRIZTRIZ理论体系中的位置理论体系中的位置.运输运输 安全安全速度速度快快慢慢v对系统的同一个元素有不同的要求对系统的同一个元素有不同的要求v符号表示符号表示A+A+,A-A-定义物理矛盾.结实 轻便厚度(桌面)厚薄例例:桌子桌子 宽敞节省空间面积(桌面)大 小定义物理矛盾.+例例:散热片散热片 散热效果好 节省空间面积(散热片)大小定义物理矛盾.1 1)这个元素是通用工程参数,)这个元素是通用工程参数,不
3、同的设计条件对不同的设计条件对它提出了相反的要求它提出了相反的要求 例如:对于建筑领域,墙体的设计应该有足够的例如:对于建筑领域,墙体的设计应该有足够的厚厚度以使其度以使其坚固坚固,同时墙体又要尽量,同时墙体又要尽量薄薄以使建筑以使建筑进程加快进程加快并并且总重比较且总重比较轻轻;建筑结构的;建筑结构的材料密度材料密度应该应该接近于接近于零零以使其以使其轻便轻便,同时,同时材料密度材料密度也应该也应该足够足够高高以使其具有一定得以使其具有一定得承重承重能力。能力。物理矛盾的三种情况.2)这个元数是通用工程参数,这个元数是通用工程参数,不同的工况条件对它有着不同的工况条件对它有着不同不同(并非相
4、反并非相反)的要求的要求+例如:灯泡的功率既要是例如:灯泡的功率既要是2525瓦,又要是瓦,又要是100100瓦瓦无级调光灯三色调光灯物理矛盾的三种情况.3 3)这个元素是)这个元素是非工程参数非工程参数,不同的工况条件对它有,不同的工况条件对它有着不同的要求着不同的要求 例如:冰箱的门既要经常打开,又要经常保持关闭例如:冰箱的门既要经常打开,又要经常保持关闭物理矛盾的三种情况.类别类别物物 理理 矛矛 盾盾几何类几何类长与短厚与薄平行与交叉对称与非对称宽与窄圆与非圆锋利与钝水平与垂直材料及能材料及能量类量类多与少密度大小导热率高低温度高与低时间长与短功率大与小粘度高与低摩擦系数大与小功能类功
5、能类推与拉冷与热快与慢成本高与低强与弱软与硬喷射与堵塞运动与静止常见的物理矛盾情形.主要内容一、物理矛盾一、物理矛盾二、物理矛盾与技术矛盾的关系二、物理矛盾与技术矛盾的关系三、物理矛盾的分离原理三、物理矛盾的分离原理四、分离原理与创新原理的对应关系四、分离原理与创新原理的对应关系五、解决物理矛盾举例与练习五、解决物理矛盾举例与练习.物理矛盾同一元素(参数),两个不同的要求技术矛盾两个参数个参数之间的矛盾二、物理矛盾与技术矛盾的关系.序号名称序号名称序号名称序号名称序号名称序号名称1.运动物体的质量运动物体的质量2.静止物体的质量静止物体的质量3.运动物体的长度运动物体的长度4.静止物体的长度静
6、止物体的长度5.运动物体的面积运动物体的面积6.静止物体的面积静止物体的面积7.运动物体的体积运动物体的体积8.静止物体的体积静止物体的体积9.速度速度10.力力11.应力或压力应力或压力12.形状形状13.结构的稳定性结构的稳定性14.强度强度15.运动物体作用时间运动物体作用时间16.静止物体作用时间静止物体作用时间17.温度温度18.明亮度明亮度19.运动物体的能量消耗运动物体的能量消耗 20.静止物体的能量消耗静止物体的能量消耗21.功率功率22.能量损失能量损失23.物质损失物质损失24.信息损失信息损失25.时间损失时间损失26.物质的数量物质的数量27.可靠性可靠性28.测量准确
7、度测量准确度29.制造准确度制造准确度30.来自外部作用于物体的有害来自外部作用于物体的有害因素(外来有害因素)因素(外来有害因素)31.物体产生的有害因素(有害物体产生的有害因素(有害的副作用)的副作用)32.可制造性可制造性33.可操作性(使用方便性)可操作性(使用方便性)34.可维修性(易维护性)可维修性(易维护性)35.适应性适应性36.装置的复杂性装置的复杂性37.控制的复杂性控制的复杂性38.自动化程度自动化程度39.生产率生产率阿奇舒勒阿奇舒勒19701970矛盾矩阵表上的矛盾矩阵表上的3939个个通用工程参数通用工程参数15.序号名称序号名称序号名称序号名称序号名称序号名称1
8、运动物体的质量运动物体的质量2 静止物体的质量静止物体的质量3 运动物体的尺寸运动物体的尺寸4 静止物体的尺寸静止物体的尺寸5 运动物体的面积运动物体的面积6 静止物体的面积静止物体的面积7 运动物体的体积运动物体的体积8 静止物体的体积静止物体的体积9 形状形状10 物质的数量物质的数量11 信息的数量信息的数量12 运动物体的耐久性运动物体的耐久性(耐久时间)(耐久时间)13 静止物体的耐久性静止物体的耐久性(耐久时间)(耐久时间)14 速度速度15 力力16 运动物体消耗的能量运动物体消耗的能量.(能量消耗)(能量消耗)17 静止物体的消耗能量静止物体的消耗能量(能量消耗)(能量消耗)1
9、8 功率功率19 张力张力/压力(应力或压强)压力(应力或压强)20 强度强度21 结构的稳定性结构的稳定性22 温度温度23 明亮度(照度)明亮度(照度)24.运行效率运行效率.25 物质的浪费(损失)物质的浪费(损失)26 时间的浪费时间的浪费27 能量的浪费能量的浪费28 信息的遗漏信息的遗漏29.噪音噪音30.有害的散发有害的散发31 有害的副作用有害的副作用(物体产生的有害因素)(物体产生的有害因素)32 适应性适应性33 兼容性兼容性/可连通性可连通性34 使用方便性(操作性)使用方便性(操作性)35 可靠性可靠性36 易维护性(维修性)易维护性(维修性)37 安全性安全性38 易
10、受伤性易受伤性39 美观美观40 外来有害因素(作用于物体有外来有害因素(作用于物体有害因素)害因素)41 可制造性(制造性)可制造性(制造性)42 制造的准确度(精度)制造的准确度(精度)43 自动化程度自动化程度44 生产率生产率45 装置的复杂性装置的复杂性46.控制的复杂性控制的复杂性47 测量难度测量难度48 测量的准确度(精度)测量的准确度(精度)2003与与1970 矩阵表比较:矩阵表比较:编码相同的;编码相同的;编码有变动的;编码有变动的;增加的发明原理编码增加的发明原理编码20032003矛盾矩阵表上的矛盾矩阵表上的4848个个通用工程参数通用工程参数16.在很多时候,技术矛
11、盾是更显而易见的矛在很多时候,技术矛盾是更显而易见的矛盾,而物理矛盾是隐藏的更深的、更尖锐盾,而物理矛盾是隐藏的更深的、更尖锐的矛盾,是本质矛盾或内在矛盾。的矛盾,是本质矛盾或内在矛盾。物理矛盾物理矛盾技术矛盾技术矛盾一个参数一个参数二个参数二个参数一个元素一个元素一个系统一个系统二、物理矛盾与技术矛盾的关系.技术矛盾向物理矛盾的转化案例:安瓿瓶的密封 该问题的技术矛盾为:两个参数为生产率(A)与物体产生的有害因素(B),即封口用的高温火焰使生产率(A)提高,同时产生的有害因素(B)增加。将该问题转变成为物理矛盾,选温度作为另一参数(C)。物理矛盾可描述为:温度(C)增加,生产率(A)提高,产
12、生的有害因素(B)增加;反之,生产率(A)降低,有害因素(B)减少;温度既应该高,以提高生产率,又应该低,以减少有害因素的产生。二、物理矛盾与技术矛盾的关系.C=热量“A”“B”改善变坏“C”既要热又要是冷物理矛盾生产率有害因素温度.+1、定义技术矛盾A+B-B+A-+2、提取物理矛盾:在这对技术矛盾中找到一个参数,及其相反的两个要求C+C-+3、定义理想状态:提取技术系统在每个参数状态的优点,提出技术系统的理想状态定义物理矛盾的步骤.+1888年出现圆珠笔这一名称,一位名叫约翰劳德的美国记者曾设计出一种利用滚珠作笔尖的笔,但他未能将其制成便于人们使用的商品。+圆珠笔之所以能够写字,是因为笔头
13、里的钢珠在滚动时,能将速干油墨带出来转写到纸上。据说,日本的圆珠笔芯里装的干油墨,足够可以书写2万个字。但是,书写的字数一多以后,钢珠与钢圆管之间的空隙会渐渐变大,这样油墨就会从缝隙中漏出来,常常会沾污衣物等等,十分使人感到不愉快。案例.+1、定义技术矛盾圆珠笔方便书写,但是漏墨容易污染衣物等+2、提取物理矛盾:在这对技术矛盾中找到一个参数,及其相反的两个要求钢珠与钢圆管之间的空隙小不容易漏油钢珠与钢圆管之间的空隙大容易书写+3、定义理想状态:提取技术系统在每个参数状态的优点,提出技术系统的理想状态 空隙空隙既应该小既应该小,不容易漏油;,不容易漏油;又应该大又应该大,便于,便于书写书写。案例
14、解.主要内容一、物理矛盾一、物理矛盾二、物理矛盾与技术矛盾的关系二、物理矛盾与技术矛盾的关系三、物理矛盾的分离原理三、物理矛盾的分离原理四、分离原理与创新原理的对应关系四、分离原理与创新原理的对应关系五、解决物理矛盾举例与练习五、解决物理矛盾举例与练习.一个故事:欧洲制鞋公司领导的烦恼有职工偷鞋,如何解决?.解决物理矛盾的核心思想是解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的分离实现矛盾双方的分离三、物理矛盾的分离原理三、物理矛盾的分离原理空间分离分离方法时间分离系统级别分离条件分离.不烫手沏茶温度热凉哪里热?哪里凉?矛盾:水杯.热凉v对同一个参数的不同要求,在不同的空间实现v局部最佳化1、空间分离
15、.操作空间1 操作空间2热凉(杯子内)(杯子外)v杯子的空间分离杯子的空间分离空间分离._Step 1:定义物理矛盾Step 2:如果想实现技术系统的理想状态,这个参数的不同要求应该在什么空间得以实现?Step 3:以上两个空间区域是否交叉?是否应用空间分离尝试其他分离方法_空间1:_空间2:参数:_要求1:_要求2:解决物理矛盾空间分离.v分割原理v抽取原理v局部质量原理v嵌套原理v增加不对称性原理v一维变多维原理v 如何实现空间分离.+背景:背景:公路路面要宽,越宽占地越多。要减少公路占地面积,路面要宽又要窄,一个物理矛盾。练习.+采用分离原理的空间分离采用分离原理的空间分离.无损药水熔化
16、玻璃温度热凉火焰喷口安瓿瓶怎么办?思考题1:安瓿瓶的密封.空间分离:对一个参数的不同要求,在不同空间实现操作空间1 操作空间2热凉(瓶口)(瓶身)安瓿瓶思考题:安瓿瓶的密封.v对同一个参数的不同要求,在不同的时间段实现。v不同的时间有不同的性质。2、时间分离.携带方便遮雨体积大小雨伞.操作时间1操作时间2大小(下雨的时候)(携带的时候)v雨伞的时间分离时间分离.Step 1:定义物理矛盾Step 2:如果想实现技术系统的理想状态,这个参数的不同要求应该在什么时间得以实现?Step 3:以上两个时间段是否交叉?是 否 应用时间分离尝试其他分离方法。_时间1:_时间2:参数:_要求1:_要求2:解
17、决物理矛盾时间分离.+折叠式自行车在行走时体积较大,在储存时因已折叠式自行车在行走时体积较大,在储存时因已折叠体积较小。行走与储存发生在不同的时间段,折叠体积较小。行走与储存发生在不同的时间段,因此采用了时间分离原理。因此采用了时间分离原理。案例.案例.+史上最牛的公章案例.v动态特性原理v抛弃或再生原理v预先作用原理v预先反作用原理v事先防范原理v 如何实现时间分离.+水杯用的时候要大,盛水多,但外出携带不方便,怎么办?练习.思考题:焊接过程研究.时间/空间v条件分离的使用情况3、条件分离.软速度低速度高硬定义将对同一个参数的两个不同的要求在不同的条件上得到满足条件分离.vStep 1:定义
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