转载 发明的40个原则 (发明实例)
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发明的40个原则(转载)
40个发明原则是TRIZ理论的核心,由前苏联发明家在1946年创立,旨在解决发明问题。
这些原则通过改变、优化、创造新的解决方案,以提升产品或系统的性能。
以下是这40个原则的简要介绍和一些实例应用。
1. 分割:将一个物体分为独立部分,提高自由度或使其可组合。
实例:组合式家具,模块化计算机组件,可折叠木尺。
2. 抽取:从物体中去除或分离有问题的部分,或仅抽取有用部分。
实例:利用收录机播放小鸟飞离机场的声音。
3. 改变局部品质:通过结构或功能的改变,提高物体性能。
实例:在钻机上安装喷射水雾部件以抑尘。
4. 非对称:用不对称物体代替对称物体,或加大不对称程度。
实例:轮胎一侧较硬以抵抗路的影响。
5. 合并:将空间或时间上相似的物体或做法整合。
实例:在冻土上进行掘进作业时加蒸汽喷嘴。
6. 普遍性:使物体具有多重功能,消除对其他物体的需求。
实例:沙发可作为床,小货车的座位可用于坐、睡和放货。
7. 嵌套:让物体依次包融,或一个物体放入另一个物体。
实例:重叠天线,叠起的椅子,自动铅笔中的铅芯。
8. 平衡力:利用物体重量或外部力的平衡。
实例:水翼船,有后翼的赛车增加向下压力。
9. 预先施加反作用力:预先采取措施抵消低可靠性。
实例:商品上粘磁条防盗,收款员消磁已付商品。
10. 预先施加作用力:预先施加所需作用力,提高效率。
实例:磨刀时预先使刀刃锋利;带状橡胶粘结剂方便使用。
11. 预防措施:预先采取措施以抵消低可靠性。
实例:防盗磁条,收款员消磁已付商品。
12. 等势原则:改变工作条件以避免提升或降低物体。
实例:汽车修理改为在坑中工作。
13. 逆向思维:通过反向操作解决问题,改变物体移动。
实例:通过振动摩擦清洁部件,而不是使用研磨粉。
14. 曲面化:用曲线或曲面替换直线,使用球体替代立方体。
实例:计算机鼠标利用球体转换轴向运动。
15. 动态化:使物体在变化过程中自动调整到最优状态。
实例:可灵活转动的手电筒,旋转式容器。
16. 近似化:在难以实现完美效果时,采用近似方法简化问题。
实例:旋转圆柱体进行油漆,漏斗排列均匀填充。
17. 一维变多维:在直线上解决二维问题,利用多层结构。
实例:花房反射镜增加光照,多层包装。
18. 机械振动:使物体振动,利用共振或压电振动。
实例:超声刀去除结石,振动铸模提高质量。
19. 周期性作用:将持续作用变为周期性脉冲作用。
实例:脉冲力拧松锈蚀螺母,报警灯使用脉冲方式。
20. 有效作用的持续:对物体所有部分施加持续有效作用。
实例:带有切削刃的钻头正反向切削。
21. 急速冲过:以高速完成有害或危险工作。
实例:高速切割管壁薄塑料。
22. 变害为利:利用环境有害因素获得有益效果。
实例:用深冷方法使冰破碎,高频电流表面加热。
23. 反馈:引入反馈机制或反转现有反馈。
实例:水箱水位控制,冰水重量控制。
24. 中介物:引入中间物传输作用,或连接物体与易移动物体。
实例:冷电极与金属作为中间物,特殊装置控制焊条。
25. 自我服务:使物体具有自我维护和维修功能。
实例:研磨材料在表面,特殊装置控制电焊枪。
26. 复制:用简单廉价物体代替复杂昂贵物品,利用影像替换物体。
实例:测量高物体通过影子长度,使用影像放大缩小。
27. 一次性用品:使用便宜、寿命短的物品替换昂贵、寿命长的物品。
实例:纸尿布,一次性鼠夹。
28. 替代机械系统:利用声学、光学、嗅觉系统替代机械系统,使用电磁场。
实例:电磁场增加金属和塑料粘结力。
29. 气动或液压结构:利用气体或液体作为介质,进行膨胀或作为垫子。
实例:工业烟囱安装带喷口的螺旋路,泡沫材料包装易碎品。
30. 隔膜或薄片:用隔膜或薄片代替传统结构,隔开物体与环境。
实例:在叶片上喷涂聚乙烯材料形成保护膜。
31. 多孔材料:使物体多孔或添加多孔材料。
实例:冷却机械中多孔材料填充冷凝剂。
32. 改变颜色:改变物体或环境颜色,透明度,使用带色添加剂观察物体。
实例:透明绷带检查伤口,水中加入颜料过滤红外光。
33. 同类性:提取相同或相近材料中相互作用的基本对象。
实例:研磨进料器表面同种材料。
34. 抛弃与再生:放弃无用部件或修复物体,恢复功能。
实例:子弹射出后弹壳被抛掉,火箭助推器完成使命后脱离。
35. 物理和化学状态改变:改变物体的聚合状态、密度、灵活度、温度等。
实例:螺钉表面弹性材料,脆性材料连接使用弹簧。
36. 利用相变:利用物质相变时的物理化学性质变化。
实例:控制管子膨胀,冷冻充满水的管子。
37. 利用热膨胀:利用材料的热膨胀和收缩。
实例:温室房顶窗户自动开闭的双金属盘。
38. 增加氧浓度:使用压缩空气、纯氧或电离辐射处理。
实例:火炬充氧放出更多热量。
39. 利用惰性环境:用惰性环境替换普通环境,真空处理。
实例:向仓库充惰性气体防止棉花着火。
40. 利用复合材料:用复合材料代替单一材料。
实例:军用飞机机翼使用塑料和碳纤维复合材料。
这些发明原则旨在提供解决问题的通用方法,帮助创造者们以创新思维简化设计、提高效率和实现目标。
在实际应用中,这些原则可以相互结合,创造更加复杂且有效的解决方案。
如果您在工作中遇到与这些原则相符合的例子,欢迎分享,与他人共同探讨创新之道。

自行列举生活或工作中的例子,说明存在的问题,并综合应用TRIZ理论给出解决办法。(中小学教师)急需
生活中我们常用扳手拧紧或者松卸螺栓,这时经常会出现螺栓棱角被磨损的问题。
为了方便地拧紧或者松动螺栓,又不损坏螺栓,我们采取的方法一般是通过减小扳手卡口和螺栓的配合间隙,增加螺栓的受力面,来减少对棱角的磨损。
但结果是提升了制造精度,提高了制造成本。
要解决这样一对矛盾,可以用39个技术参数中的两个来描述该矛盾。
通过矛盾矩阵我们就可以找到对应的创新原理,如增加不对称性,空间维数变化等。
那么应用其中的空间维数变化原理,我们就会有这样一个解决方案:在扳手卡口内壁开几个小弧。
因为经过分析我们知道,扳手之所以会磨损螺栓,就是因为作用力都集中在棱角上,是作用在一条线上,现在经过增加几个小弧,使作用力加到螺栓的棱面上,有效地解决了棱角磨损问题。
这项技术已经成为美国的一项专利,美国的METRINCH公司基于这项技术开发出一系列扳手,获得了巨大利润。
通过上面的例子可以看出,经过深入分析,螺栓被扳手磨损的问题被定义为TRIZ理论中的典型矛盾,结果应用创新原理使得问题得到有效的解决,就像求解数学题一样,整个解决过程变得有序和可操作,大大提高了创新问题的解决效率和质量。
有没有关于triz培训中ARIZ计算的实例?
TRIZ理论培训中,有一则关于摩擦焊接问题的实例。
在一家工厂,需要使用每节10米的铸铁管来建造一条通道,这些铸铁管需要通过摩擦焊接的方法连接。
然而,为了使这么大的铁管旋转起来,需要建造非常大的机器,并且需要经过几个车间。
因此,需要寻找一种最小化现有设备改变的方法,以实现铸铁管的摩擦焊接。
首先,识别出系统矛盾:管子要旋转以便焊接,但管子又不能旋转以免使用大型设备。
接着,建立问题模型,即改变现有系统中的某个构成要素,在保证不旋转待焊接管子的前提下实现摩擦焊接。
通过对对立领域的分析,发现对立领域为管子的旋转,而容易改变的要素是两根管子的接触部分。
理想的解决方案是只旋转管子的接触部分,但物理矛盾显示,管子的整体性限制了这一操作的实现。
为了解决物理矛盾,引入了一个创新策略:使用一个短的管子插入两个长管之间,旋转短的管子,同时将管子压在一起直到焊好为止。
这一策略不仅解决了物理矛盾,还简化了操作过程,无需额外的大型设备。
相比于传统的创新方法,如试错法、头脑风暴法等,TRIZ理论具有明显的优势。
它揭示了创新发明的内在规律和原理,致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,而非妥协或折衷。
TRIZ理论基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而非随机行为。
实践证明,运用TRIZ理论,可以大大加快创新发明的进程,获得高质量的创新产品。
TRIZ理论引入中国的时间虽短,但已经逐渐得到国内科研结构、公司和专家的重视。
它帮助我们系统地分析问题情境,快速发现问题本质或矛盾,准确确定问题探索方向,避免遗漏各种可能,突破思维障碍,打破思维定势,进行逻辑性和非逻辑性的系统思维,预测未来发展趋势,开发富有竞争力的新产品。