TRIZ案例Word格式.docx
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当驾驶员步入这一区域，接收器探测到信号，对信号进行解码处理，并打开汽车门。
当驾驶员离开这一区域时，车门和车窗将自动闭锁。
如何在不增加储能电容器尺寸的同时，提高其电容?
2008-07-24
应用背景：
在DRAM（DynamicRandomAccessMemory）设备中，信息是储存在MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）集成电路板的半导体电容器里。
问题描述：
目前随着设备尺寸的不断减小，电容器容量受到了限制。
需要寻找一种方法，能在缩小电容器尺寸的同时，提高其电容量。
解决方法：
17号创新原理－"
一维变多维"
是矛盾矩阵推荐的方案之一。
如图可以在电容器的两个电极间上按一定的间隔排列一些比电容器尺寸小的多的凹槽和突起。
这样就大大增加了电极的表面积，所以电容量会大大增加，而且不会多占用半导体上的空间。
运用提高理想度法则创新塑钢复合排水管材
2008-07-11
黑龙江昕泰管业有限公司陈鸣苏有林
摘
要：
本文从运用提高理想度法则为切入点，以塑料管、镀锌钢管为实例，提高理想度、建立理想模型、探求理想解，确定技术矛盾，使用矛盾矩阵表选择创新原则，再用专业技术理论进行方案设计。
关键词：
提高理想度
解决技术矛盾
塑钢复合理论
污水管材
1.前言
TRIZ的一个基本观点是“系统是朝着不断增加的理想状态进化的”。
技术系统理想状态包括3个方面内容：
一是系统的主要目的，是提供一定的功能；
二是任何系统都是朝着理想化方向发展的，也就是向着更可靠、简单有效的方向发展；
三是理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。
对于理想化，TRIZ理论还认为，发明创造是有级别的。
高级别产品的发明不仅需要设计人员自身的素质，更需要行业以外或全人类的已有研究成果，企业要不断地吸收不同行业的知识创新成果，并在自己的产品中应用，以永远保持优质企业的市场竞争力。
发明创造的理想状态是理想解的实现，尽可能使企业的产品接近于理想解是产品创新的指导思想。
2.问题描述
随着国家环境保护力度的加大，传统的水泥管正在逐步退出市场，上世纪90年代后期，新型替代产品--各类环保排水管材开始在工程上应用。
在排污管道领域，应用较多是塑料管，如PVC双壁波纹管、PE双壁波纹管、HDPE缠绕结构壁管。
近几年，采用欧州瑞士与美国技术制做的镀锌螺旋钢管开始进入国内市场，广泛应用于通风，雨水管道系统中，由于受防腐性能限制，还没有大量进入污水管道工程。
分析以上两类管材的性能差别，主要是由于材质不同，所以两类管材性能上具有的优势不同，镀锌螺旋钢管优点是环刚度较大，耗材较少，不足是防腐性能一般，并且不耐磨损；
塑料管优点是耐腐蚀、耐磨损，但环刚度提高受限，耗材较多。
3.提高理想度
3.1“理想机器”
米哈伊尔.奥尔洛夫教授在《发明问题解决基础》“发明战略”篇中说：
制造人工（技术）系统、子系统、组件、零件、元件和材料都是为了完成有效（积极）功能（PF-positivefunction）。
其中的一个功能可能称作主要功能（MPF-mainpositivefunction），它决定整个系统（子系统、组件、零件、元件、材料）的任务。
其它有效功能属于补充或辅助功能。
系统中有不良（消极）功能（NF-negativefunction），相应的还有主要消极功能（MNF-mainnegativefunction），这是系统发展途中的主要障碍。
消极功能NF会降低系统完成有效功能的程度，或者出现其它不良效应，比如，对于环境系统来说。
技术系统发展中的一个主要指标是系统尺寸大小的变化情况。
这种发展可能朝向两个方向：
增加的方向和减少的方向。
例如，对于许多交通和加工机械，最典型的就是增加尺寸（步进式挖掘机、油船-干货船或石油运输工具、民航飞机或货运飞机等）。
检测测量仪器、通信工具、电脑等则相反，它们具有最小化的趋势。
这种现象在TRIZ理论中也指出并分析过，并引导出一个极具建设性的概念“理想机器”。
“理想机器”（IM-idealmachine）这个概念在TRIZ理论中是一个有效比喻，如同“理想功能模式”和“最终理想结果”概念一样，似乎它将后者具体化。
然而，这个比喻拥有非常基础性的依据，该依据首次在TRIZ理论中明确形成并得到建设性的应用。
用最敏锐及比喻的方式，对定义表述如下：
理想机器是这样一种解决方式：
当达到理想结果时，机器本身并不存在。
或者：
当主要有效功能达到时，花费为零。
这里指的是：
机器应当为零重量，零尺寸、零价值、能量的零需求、零排废等等。
当然，TRIZ理论中的最终理想结果并不是什么随意的魔幻结果，它是一种完全明确而坚决的要求，即在不用毫无根据地使用附加资源、贵重资源或很难得到的资源的前提下得到需要的有效功能模式。
这里应当指出，效率概念本身就不庸俗。
而且效率是一个复杂的概念进化系统。
但是，尽管效率评价方法不同，技术系统的“理想化”增长是朝着下列战略方向发展的：
1.系统完成的功能数量增加。
2.完成功能的质量提高，通党表现为主要“参数”的增长，例如：
速度、功率、生产率等。
3.降低生产和使用系统、使用期结束时（即在技术系统生命周期内）消除系统方面所有形式的开销。
4.减少对环境系统和环境的消极作用。
现在我们来研究一下技术系统中和TRIZ理论中采用的效率评价公式：
E=
积极效应总和/
消极效应总和
对系统生命周期内系统目的、用途的任何评价都属于积极效应（因素）。
取得积极效应所用开支，以及环境或其它系统受到损害都属于消极效应（因素）。
效应E-评价结果的能用办法。
如果达到目的的开支很大，那么这种解决办法是低效方法。
目的达到且开支可以接受的解决方法，属于有效或至少是过得去的方法。
如果在达到目的的同时，又得到了额外的、之前未预料到的好处，这种解决方法被认为是高效方法。
额外的好处在TRIZ理论中被称作“超效”
正是这种解决方法被称之为发明方法。
也正是这样的解决方法首先引起了我们的兴趣。
3.2提高理想度
污水管道系统要求管材具有较高的可靠性，由于管材要承受静荷载、动荷载，所以要求管材要具有较高的环刚度；
由于污水具有一定的酸碱度并拌有沙土等，所以要求管材既要耐腐蚀，又要耐磨损。
从刚度角度讲，使用钢管有优势，但要耐腐蚀，必须增加管壁厚度，刚度与耗材料矛盾突出；
从耐腐蚀耐磨损角度讲，使用塑料管有优势，但当口径超大到一定值时，刚度与耗材矛盾突出。
污水管材的理想度=
可靠性（刚度+耐腐蚀）/
材料消耗+磨损+有害介质
从提高理想度法则出发，在提高管材可靠性的同时，应降低材料消耗，减轻介质对管内壁的流动磨损和减少有害介质的浓度。
从塑料材料力学理论考虑，要提高其弹性模量受限，只能另辟新径采用增强设计，但增强设计只是一个实现理想化的命题，究竟应采取怎样的设计方案并使之最接近理想解呢？
3.3建立理想模型
理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。
理想化方法最为关键的部分是思想实验，或称理想实验。
理想化方法的另一个关键部分是如何设立理想模型。
理想模型建立的根本指导思想是最优化原则，即在经验的基础上设计最优的模型结构，同时也要充分考虑到现实存在的各种变量的容忍程度，把理想化与现实性结合起来。
理想中的优化模型往往具有超前性，这是创新的标志。
但是超前性只有在现实条件所容许的情况下，其模型的构造才具有可行性。
建立理想模型：
一种管材，既具有钢管的高刚度性能，又具有塑料管的耐腐蚀、耐磨损性能。
4.解决技术矛盾
4.1以塑料管为例
塑料管要提高环刚度，就要增加耗材，技术矛盾是既要提高管材强度，单位重量还要下降。
以强度为改善的参数，以运动物体的重量为恶化的参数，交叉之处有4个创新原则--即1号、8号、15号、40号可供选择。
4.1.1创新原则分析与选用
1号分割原则：
⑴将物体分成独立的部分。
⑵使物体成为可拆卸的。
⑶增加物体的分割程度。
8号反重量原则：
⑴将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消基重量。
⑵将物体与介质（最好是气动力和液动力）相互作用以抵消其重量。
15号动态原则：
⑴物体（或外部介质）的特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的。
⑵将物体分成彼此相对移动的几个部分。
⑶使不动的物体成为动的。
40号复合材料原则：
用复合材料替代单一材料。
4.1.2分析后，选择40号创新原则—复合材料法。
4.2以镀锌钢管为例
镀锌螺旋钢管本身强度好，但不耐腐蚀，不耐磨损，可靠性下降，至使使用寿命降低，因此要改善耐腐蚀、耐磨损性能，即提高可靠性，就要增加镀锌层和钢板厚度，使运动物体重量向恶化方向发展。
技术矛盾为可靠性与运动物体重量，查技术矛盾基本特性参数表，可得出3号、8号、10号、40号创新原则供选择。
4.2.1创新原则分析与选用
3号局部性质原则:
⑴从物体或外部介质（外部作用）的一致结构过渡到不一致结构。
⑵使物体的不同部分具有不同的功能。
⑶物体的每部分均应具备最适于它工作的条件。
10号预先作用原则：
⑴预先完成要求的作用（整个的或部分的）。
⑵预先将物体安放妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所起的作用。
4.2.2分析后，选择40号创新原则—复合材料法。
5.专业技术原理分析
5.1塑钢复合理论依据
高密度聚乙烯（HDPE）性状:
密度为0.941～0.970g/cm3，熔点131℃，有较好的耐磨性、耐寒性、透气性、不透水性、耐化学药品性、电气绝缘性、耐应力开裂性、硬度和机械强度，较高的结晶度，软化点和使用强度，在室温下几乎不溶于任何有机溶剂。
在空气中加热或在日光照射易老化作用。
HDPE具有很好的抗冲击性、耐腐蚀性在埋地应用上倍受欢迎，然而由于它较低的弹性模量值，使其在用于大口径管道时，遇到一个不可克服的瓶颈--管环刚度无法提升到符合要求。
按照ISO的定义，环刚度由下式表述：
SN=EI/D3当直径D增加1倍，环刚度SN要降低8倍。
因而做2000㎜口径的管与做500㎜口径的管技术上的难度不可同日而语。
因为直径D增加了4倍使得环刚度减少64倍。
若要保持环刚度SN不变，必须通过增加截面惯性矩I或材料弹性模量E至相当倍数，以抵消直径增加的影响。
而单靠增加I值是不现实的，因为几十倍I值的增加，意味着材料成本成数十倍的增加，同时当I值增加到一定程度时工艺技术必遭遇难以实现的问题。
故必需同时在提升E值方面做文章，才能实现SN值的保持。
钢材的高弹性模量刚好使它能够担此重任。
以下是钢与HDPE的弹性模量比较。
钢与HDPE的弹性模量比较表
材料
短期弹性模量Eb
长期弹性模量Ebl
HDPE（PE63）
758MPa
110Mpa
钢
20700MPa
可见长期条件下，钢的弹性模量是HDPE的近200倍。
钢的这一卓越性能是钢塑复合的理论基础。
5.2关键技术实现依据
以金属材料与高分子材料复合理论为指导，采用二层共挤技术复合压延工艺，制成塑料（PVC、PE、PP）膜，再与镀锌钢板采用熔融粘贴的工艺制成塑钢复合板材，再以塑钢复合板材为原材料，在专用成管设备上制成塑钢复合螺旋波纹管材。
图示说明：
1镀锌铝合金钢板2塑料片层3黏结层
6.结束语
把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一。
理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能通过实验验证。
理想化的物体是真实物体存在的一种极限状态，对于某些研究起着重要作用，如物理学中的理想气体、理想液体、几何学中的点与线等。
在TRIZ中理想化是一种强有力的工具，在创新过程中起着重要作用。
塑钢复合螺旋波纹钢管与塑料管材相比，管材刚度大幅度提高；
与镀锌螺旋钢管相比抗腐蚀性、耐磨损性能提高。
以镀锌钢板作基体材料连续成型为骨架内管，以塑料片层为防腐抗磨材料，使管材的抗压强度指标得到保证，耐腐蚀性、耐磨损性得到保证。
由于管材同时具备钢管的高刚度性、塑料管的高防腐性于一身，此项技术工艺为国内领先，产品填补国内空白。
运用创新原理解决安全气囊的自由张开问题
2008-05-14
转贴自：
赛迪网 作者：
麦炳
汽车市场的蓬勃发展为广大消费者提供了更多选择，影响消费者购买的因素有很多：
品牌、价格、油耗……但安全仍然是第一要素。
相信大多数消费者在浏览汽车的有关数据的时候总会注意汽车有没有配置ABS（Anti－lockBreakSystem，防抱死制动系统）和SRS（SupplementalRestraintSystem，安全气囊防护系统）。
目前，在正面碰撞事故中保护乘员安全的前部正面安全气囊技术已经相当成熟，但为了有效地保护侧面碰撞中乘员的安全，有必要开发并安装相应的侧面安全气囊。
大多数汽车制造商都打算把气囊安装在座椅皮里面，这种安装方式的优点是显而易见的，安装方便并能最有效地保护车内人员，但由此也产生了一个难题：
发生侧面碰撞时，气囊必须穿破座椅皮，才能张开而保护乘员的安全；
但在平时，要求座椅皮有很好的强度，不易开裂。
各大汽车生产商虽然进行了多次试验和尝试，仍然没有很好地解决这一对矛盾。
为此，有专家尝试运用TRIZ理论解决这一矛盾。
运用TRIZ语言描述这一问题就是：
气囊可以自由穿出并张开，座椅皮对其没有阻碍。
联系日常生活中的常识，我们知道，一件物品的缝合处往往是最薄弱的部位。
因此，理想的方案是：
在气囊从座椅皮的穿出处设置合理的连接缝，链接处密实地缝合在一起，但气囊在张开时不受任何阻碍或者阻碍极小。
根据分析，这个问题我们可以从以下四个方面考虑：
1）改进缝合设计；
这是最容易想到的方法。
运用TRIZ理论中技术系统进化法则中的提高柔性法则：
将缝合处的连接由固定的“线”连接改为“扣”连接，如：
把缝合处的座椅皮叠合在一起，以“扣合力”加以连接。
在正常使用中，这类连接能够提供足够的张力，而在气囊张开时产生的向外的垂直作用力下，叠合在一起的座椅皮又能够迅速脱离约束，不阻碍气囊的张开。
2）采取措施使张开时的能量集中在连接缝上；
运用TRIZ理论的40个创新原理中的“逆向思维”（DoItinReverse）：
如果要使缝合区最薄弱，我们通常会把着眼点放在缝合方式上，而利用这一原理，我们可以通过使缝合区的的强度弱化而达到使其最薄弱的目的，如：
在气囊的座椅皮穿出区域上开孔，然后用其它织物连接在座椅皮的孔的边缘上，两片织物就像孔的两扇窗户一样，两织物之间也用缝合的方式连接，这样就能够使缝合区是最薄弱的。
这一方法同时也利用了40个创新原理中的“复合材料（CompositeMaterial）”原理。
3）降低连接缝的强度；
运用“预先反作用（PriorCounteraction）”原理，对缝合用线预先进行处理，使其在受到气囊张开时的作用下能够容易地绷断。
4）改善座椅皮的附着方式。
如果气囊在座椅皮内部就张开，将可能会导致气囊不能穿出座椅皮而无法起到保护作用，因此应考虑将座椅皮与座椅更紧密地连接在一起。
可以采用如下方案：
运用“合并（Consolidation）”原理，将座椅皮和座椅内的填充物黏合在一起，从而改善座椅皮的附着方式。
汽车，这一古老而又历久愈新的伟大发明，虽然它在现代社会中作为交通工具的身份越来越淡。
但“安全”永远是它的主题。
早在20世纪八九十年代，全球第二大汽车制造商——福特公司就引入TRIZ理论解决它在汽车设计中的种种问题，并取得了不同寻常的成效。
如何在不产生强气流的情况下实现工作场所的通风?
2008-08-18
车间通风
在电子设备的生产车间里，转移焊接产生的气体是很有必要的。
如果每个车间都放置一个强力排气通风设备，那么气体能很好的转移。
但是由此产生的强气流会使工人们觉得很不舒服，因此我们需要知道如何产生弱气流来转移气体。
我们可以采用的旋风效应来解决这个问题。
我们把一个鼓风机放置在排风管道中，倾斜的叶片安装在鼓风机的外表面。
这些叶片将产生空气涡流，从而鼓风口中央会产生旋风，吸收焊接气体且不会产生强气流。
图旋风阻止强气流的产生
基于TRIZ理论的家用吸尘器概念设计
2008-08-20
吴国荣，尧优生
摘要:
基于TRIZ的概念设计过程模型，总结了基于TRIZ的概念设计思想方法与设计实践中的操作程序。
介绍了TRIZ理论中获得创新设计的理想解和技术冲突解决方法，利用这2种方法提出了高级机器人吸尘器的最终概念设计方案。
关键词:
TRIz;
理想解;
物质一场;
冲突矩阵;
吸尘器
中图分类号:
TB472文献标识码:
A文章编号:
101一3563（207）05一0101一03
ConcePtuslDesignofHouseholdVacuurnCleanerBasedonTRIZ
WUGuo一rong，YAOYou一sheng
NanchangUniversity，Nanchang330029，China）
Abstract:
TheoperationprocedurebasedonTRIZconceptualdesignwassummarized.TheconflictresolutionbetweentechnologyandidealsolutionofcreativedesignacquiredfromTRIZtheorywasintroduced.TheProjectoftheconceptualdesignofthehighlevelrobotvacuumcleanerwasputforwarddutilizing.Thesetwokindsofmethods.
Keywords:
TRIZ;
idealsolution;
material一field;
conflictmatrix;
vacuumcleane
优雅完美的居室，必须悉心打理，才可保持舒适整洁，有条不紊。
吸尘器理想的设计与卓越的科技，令家居清洁工作倍添轻松、快捷，并满足您对每一项清洁要求。
它以先进的吸尘鸽、多用途的附件、超强劲的吸力，吸尽每一角落的尘埃，清理难接触的墙角落、天花板、沙发底下到橱柜之间的缝隙，无微不至，令全屋显得干净无暇。
在当今科学技术飞速发展的形式下，人们对生活有了更新的追求。
随着我国城市化的加剧，人们生活节奏的加快，因此，越来越多的新产品进入到人们的日常生活，取代了越来越多的人力劳动。
吸尘器将要成为我国每一个家庭的必需品，它给许多忙碌的人们带来了无穷的便利。
吸尘器是一种利用风机和电动机的装置清除室内灰尘的一种家用电器。
长期以来，吸尘器都跳不出需要人为管理和充电的使用模式，所以要找准设计定位，自主创新，运用TRIz（TheoryoflnventiveProblemsolving）理论指导吸尘器的创新设计，设计出符合消费者需求并具有市场竞争力的吸尘器产品。
1TRIZ的概念
TRIZ是俄文中发明问题解决理论的词头。
TRIz是专门研究创新和概念设计的理论，已经建立一系列的普适性工具帮助设计者尽快获得满意的领域解〔1〕。
它将产品设计的核心—产生新的工作原理过程具体化，并提出了规则、算法与发明原理供设计人员使用，它已成为一种较完善的创新设计理论。
其主要研究的内容是产品进化理论、分析、冲突解决原理、物质一场分析、效应以及ARIz等几个方面。
分析是TRlz中解决问题的一个重要阶段，包括产品的功能分析、理想解的确定、可用资源分析和冲突区域的确定。
在很多设计过程中，理想解的正确提出将得出问题的解。
1.1理想解（IFR，ldealFinalResult）
TRIZ的一个重要成果是认为产品有级别，产品由低级向高级的方向发展。
产品处于进化之中，进化的过程就是产品由低级向高级演化的过程。
如果将所有产品作为一个整体，低成本、高功能、高可靠性、无污染等是产品的理想状态。
产品处于理想状态的解称为理想解[1]。
因此每种产品都朝着它的理想解进化。
理想解可采用与技术及实现无关的语言对需要创新的原理进行描述，创新的重要进展往往通过对问题深入的理解所取得。
理想解有4个特点:
（1）消除了原系统的不足之处;
（2）保持原系统的优点;
（3）没有使系统变得更复杂（采用无成本戴可用资源）;
（4）没有引入新的缺陷。
1.2理想解的确定步骤
由于理想解是一种与技术无关的理想状态，它使得设计者的思维不囿于传统的解决方法。
因而，理想解的正确描述会直接引出问题的解。
确定理想解的步骤为:
（1）设计的最终目的是什么;
（2）理想解是什么;
（3）达到理想解的障碍是什么;
（4）出现这种障碍的结果是什么;
（5）未出现这种障碍的结果是什么，创造这些条件的可用资源是什么。
1.3物质一场分析[2]
物质一场分析的原理是所有的功能都可分解为2种物质和一种场，即一种功能和由2种物质及一种场的三元件组成。
产品是功能的一种实现，因此，可用物质一场分析产品的功能，这种分析方法是TRIZ的工具之一。
其模型见图1，图中51及52为物质，F为场。
1.4设计实例
目前市场上出现的吸尘器按照吸尘器内风机和电动机的安装方式以及功率体量
的大小，分为以下几种:
1）立式吸尘器。
又称直立式戴手推式，从下至
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