机械创新设计课件-创新方法篇2.pptxVIP

BUCT 创新方法第二讲：TRIZ理论及其创新技法TIRZ 是俄文首字母的缩写，意为“解决发明创造问题的理论”，起源于前苏联。1946年前苏联海军专利部G.S.Altshhuller为首的专家们开始对数以百万计的专利文献进行研究，经50多年的收集、整理、归纳、提炼，发现技术系统的创新是有规律可循的，并建立了一整套的“解决发明创造问题的理论”，即TRIZG.S.AltshhulleBUCT 创新方法TRIZ 是俄文 теориǔ решения изобретательскиǔ задач 的英文音译Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的缩写其英文全称是Theory of the Solution of Inventive Problems（解决发明问题的理论）TRIZ是基于知识的、面向人的解决发明问题的系统化的方法学。BUCT 创新方法 概念资源的分析、描述技术进化模式 等世界专利及技术信息分析、总结、抽象解决问题的过程分析 工具39个工程参数40条发明原理物-场分析模型效应ARIZ法TRIZ理论自然科学知识TRIZ的来源及主要构成如下图所示：分析、总结、抽象来源内容BUCT 创新方法本课程所讲内容：一、系统（产品）进化理论 （概念）二、技术冲突解决原理（方法）三、资源利用概述（概念）BUCT 创新方法元件子系统系统超系统操作脚蹬→车轴→链轮→链条手把→曲柄→连杆→闸皮传动系统自行车系统交通系统控制系统超系统系统操作元件子系统一、系统（产品）的进化理论 （一）系统的概念以自行车为例 系统中各子系统，子系统中各元件与操作都是互相联系、制约与促进的BUCT 创新方法 进化实例自行车的进化1830：增驱动：脚踏，由连杆驱动后轮1816~1818：趣马1879：改用链传动，后轮驱动；1888：引入充气轮胎小结：驱动：无→有 传动：无→有；改善 控制：无→有 执行：改善1865: 增车把，设闸，控制转向和刹车，改前轮驱动，为提高车速增大前轮BUCT 创新方法现代自行车传动：齿轮、变速链、双级链驱动：电动、汽油材料：全塑、碳纤维、无联接零件（高黏合剂） 结构：无横梁、流线型、小型、可拆型功能：全世界自行车专利1万件发明10万件BUCT 创新方法照明的进化扇子的进化手机、电脑、电视、汽车、飞机、武器等的进化BUCT 创新方法（二）进化过程曲线——S曲线婴儿期：新产品，性能差，没认识，投入少，发展慢成长期：有认识，投入多，性能增强，发展快，效益高成熟期：性能日趋完善，利润达最大并有下降趋势衰退期：性能、利润到极限，很难再突破，进入衰退BUCT 创新方法功能潜力SnS2S1时间确定位置→预测→采取措施如：第一个拐点之后，从原理实现的研究转入商品开发；第二个拐点之后，继续研究更高一级的核心技术，以便在适当时机转入下一轮竞争BUCT 创新方法控制装置驱动装置传动装置执行装置产品能源（三）进化法则为向理想化方向进化，应遵循的法则：法则 1: 完备性法则缺一部分，则不完整，被淘汰（例：自行车）BUCT 创新方法实现有效传递的规则：1）利用同一种场、能2）引入新的子系统应利用原系统的能，或免费能3）系统内物质都具有良好的传导性4）将不易控制的场替换成易控的，其可控性难易顺序：引力→机械→热→磁→电→电磁法则 2: 能量传递法则 保证能量流向系统中所有元件； 能量流动路径要短 减少能量损失，保证最大效率例：用刀片旋转运动代替刀的垂直运动，减少能量损失，提高效率——绞肉机BUCT 创新方法法则 3: 动态性进化法则 提高柔性刚体——单铰链——多铰链——柔性体——液（气）体——场例：扇子——折扇——电风扇——空调 没有绝对坚硬的结构，使其变长就可以变柔软。（输油管的焊接） 提高可动性例：四腿椅——转椅——滚轮椅 提高可控性直接控制——间接控制（利用中介物）——引入反馈控制——自动控制（智能控制）例：照相机的进化：手动调焦——按钮调焦——感应光圈调焦——自动调焦BUCT 创新方法法则 4: 提高理想度法则 系统质量、尺寸、能量消耗0∞ 实现功能数量例：手机：1973年第一部手机，重800克，功能：通话 现代手机：重仅数十克，功能超过100种BUCT 创新方法法则 5: 子系统不均衡进化法则 有助于及时发现并改进不理想的子系统1）各子系统不同步，各沿自己的S曲线发展 2）这种不同步导致系统矛盾3）系统进化速度取决于发展最慢的子系统进度早期的轿车采用马车上的板簧吸振，随着轿车的进化，板簧与其他部分已经不匹配，后来研制出轿车专用吸振器例：自行车1879年引入链传动速度增加，车轮不匹配，1888年一引入充气轮胎BUCT 创新方法法则 6:向超系统进化法则 单系统——双系统——多系统 当进