2012201283_TRIZ理论及基于TRIZ理论的板擦创新设计.DOC

TRIZ理论及基于TRIZ理论的板擦创新设计 张衡 天津大学机械学院工业设计工程专业2012级硕士生 摘要：TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法。它有别于传统的脑力激荡，TRIZ强调发明或创新可依一定的程序与步骤进行，而非仅是随机或天马行空的脑力刺激而已 0 前言* Triz理论译为“创造的解决发明问题”的理论。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程， 而不再是随机的行为。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。 1.1 是什么 虚拟制造技术建立在虚拟现实技术基础之上。虚拟现实是一 创造者：俄国学者阿利赫舒列尔（G.S.Altshuller，又译根里奇·阿奇舒勒） 阿利赫舒列尔二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。他们从这些最有效的解中抽象出TRIZ解决发明问题的基本方法250万项出色的专利进行过研究，并大大充实了TRIZ的理论和方法体系TRIZ是解决创新问题的系统化理论和方法学，而头脑风暴等方法只是针对创造性思维的某一侧面的研究，并没有形成一个完整的理论。 8大技术系统进化法则IFR最终理想解40个发明原理39个通用参数和阿奇舒勒矛盾矩阵物理矛盾和分离原理物-场模型分析76个标准解法ARIZ 发明问题解决算法科学原理知识库 图二triz理论体系结构 拿到一个新的创新问题，我们首先要将问题重新定义和分析，找到可以表达问题的矛盾的两极，可以是一组也可以是多组；之后分析矛盾的类别，是归类于技术矛盾还是归类于物理矛盾；将两类分好的矛盾套用不同的工具进行求解；对求解进行评价。以上可以说是triz理论的一条最基本的标准化求解的流程。 1.4 怎么用好 Triz理论的适用范围：triz把创新问题分为五个等级 ①解决方案明显，属于常规设计范畴，可以利用个人的专业知识解决，大约有32％的问题属于这个范畴 ②对技术系统的少量改进，所需知识仅涉及单一工程领域常常利用折衷设计思想降低技术系统内相关矛盾的危害性，大约有45％的问题属于这个范畴 ③对技术系统的根本改进，所需知识涉及不同工程领域，设计过程必须解决矛盾，大约有18％的问题属于这个范畴 ④设计新一代系统，利用全新的工作原理来完成技术系统的主要功能，需要不同科学领域的知识，大约有4％的问题属于这个范畴 ⑤真正的科学发现，对新系统做本质上、驱式的革新，所需知识涉及到整个人类已知畴， 大约有1％的问题属于这个范畴 Triz理论认为将triz运用到2、3、4方面能发挥更好的作用，因此最好使用triz理论套用这三类问题的求解，会效果更好。 确定了是否可以用triz理论之后，在使用triz理论解决问题，求解问题的通解时，我们要注意要符合“一个中心点和四个特点”即将系统的有用机能最大化，同时将有害结果最小化及其特点；同时要紧贴工程发展的八大趋势；尽量满足triz理论系统的8大原则。有了这些条件，相信我们解决问题的方法会使用的很好。 2 详细的使用过程及与案例的结合 2.1 寻找到一个实际问题 在这里就以大家都熟知的，却又都已诟病许久的板擦为例。由于粉笔的灰尘与板擦的挥舞，往往导致老师和学生沉浸在一片扬起的粉笔灰中。这样的问题由于参与的有三个物体，黑板，粉笔，板擦，所以现今有很多方面的创新是从这三个角度考虑的。比如从黑板角度，用水洗黑板；从粉笔角度，无尘粉笔；从板擦角度，吸尘板擦。但是往往由于价格昂贵，或者根本无法根除粉笔灰的问题而被人渐渐淡忘。 因此我们在这里用triz理论做一个探讨。 2.2 寻找矛盾 功能：板擦顾名思义，其最主要的功能是要将黑板上的粉笔痕迹擦掉。其次由于是与手的直接接触，所以还要考虑板擦手持部位的触感。而从与人的友好交互和环境保护可持续发展以及利于人的健康的角度看，板擦最关键要解决的问题就是在使用时不再扬洒出可吸入颗粒。 材料：因此为了达到实现基本功能的目的，参与整个系统完成操作过程的三个客体。黑板：现在广泛采用复合材料作为基本材料，成本低，反复擦拭。粉笔：碳酸钙（石灰石）和硫酸钙（石膏），或含少量的氧化钙黑板擦的材料有两部分组成：我们手握住的那部分是塑料的，一般通过塑料模具大量生产出来。上面的这部分有好几种差料可以选择，海绵：一种多孔弹性材料，多由橡胶或塑料发泡制成化纤毛毡：用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维羊毛毡 操作过程分析： ①使用者拿起粉笔，在手接触粉笔的瞬间，由于摩擦会有粉笔灰沾到手上。 ②通过粉笔与黑板的摩擦，使粉笔以笔画的形式将粉笔灰留在黑板上。同时书写时就会有掉落在手上的粉笔灰 ③