沖突分析概述

理論基礎

沖突分析40條發明創新原理建議方案物質–場分析ARIZ算法分析76個標準解需求功能分析效應知識庫

技術系統進化模式

問題分析分析工具基于知識的工具結論矛盾矩陣2回顧：TRIZ法體系結構4.1沖突的概念及分類 4.2物理沖突及其解決原理 4.3技術沖突及其解決原理 4.4沖突矩陣及其應用 4.4.1沖突矩陣的構造 4.4.2沖突矩陣的應用 4.4.3技術沖突解決方法實際應用舉例 4.5TRIZ法技術沖突和物理沖突解的基本思路 4.640條獨創創新原理的運用竅門 沖突普遍存在于各種產品或技術系統中。技術系統進化過程就是不斷解決系統所存在沖突的過程。沖突的類型4.1沖突的概念及分類4.2物理沖突及其解決原理 當一個技術系統中對同一個元素具有相反的需求時，就出現了物理沖突。一、物理沖突的概念堅固敏捷厚度（桌面）厚薄物理沖突符號表示A+，A-物理沖突的實例1散熱效果好大面積（散熱片）節約空間小物理矛盾技術矛盾同一參數，兩個不同要求兩個參數之間的沖突技術沖突與物理沖突的比較沖突技術沖突分別方法物理沖突沖突矩陣創新原理沖突轉化問題模型工具解決方案模型技術矛盾矛盾矩陣創新原理物理矛盾分離方法知識庫創新原理知識庫中的方案HOWTO模型知識庫知識庫中的方案物場模型標準解法系統標準解法Step1：技術系統的因果軸分析Step2：從因果軸定義技術沖突A+B-B+A-Step3：提取物理沖突：在這對技術沖突中找到一個參數，及其相反的兩個要求C+C-Step4：定義志向狀態：提取技術系統在每個參數狀態的優點，提出技術系統的志向狀態定義物理沖突分別原理空間分離時間分離系統級別分離條件分離解決物理沖突的核心思想：實現沖突雙方的分別二、物理沖突的解決方法物理沖突分別方法空間分別時間分別條件分別系統級別分別主題大綱1、空間分別將對同一個參數的兩個不同的要求在不同的空間上得到滿足。紅藍顏色紅藍操作空間1操作空間2飛行時間長大飛機油箱戰斗靈敏性強小空間分別的實例一水杯不燙手沏茶溫度熱涼哪里熱？哪里涼？什么時候熱？什么時候涼？熱涼空間分別對同一個參數的不同要求，在不同的空間實現。操作空間1

操作空間2熱涼（杯子內）（杯子外）空間分別杯子的空間分別_____________________Step1：定義物理沖突Step2：假如想實現技術系統的志向狀態，這個參數的不同要求應當在什么空間得以實現？Step3

：以上兩個空間區域是否交叉？是□否□應用空間分別嘗試其他分別方法_________________________________________空間1：________________________________________空間2：參數：____________________要求1：____________________要求2：解決物理沖突——空間分別如何實現空間分別分割原理抽取原理局部質量原理嵌套原理增加不對稱性原理一維變多維原理

……物理沖突分別方法空間分別時間分別條件分別系統級別分別主題大綱飛機的機翼的設計提供很大的升力長機翼長度占有空間小短時間分別的實例一時間分別的實例二縫衣針的設計穿線方便長針眼防止扎壞衣服小小大操作時間1操作時間2（穿線的時候）（縫衣的時候）這個方案有什么不足，有更好的解決方法嗎？時間分別對同一個參數的不同要求，在不同的時間段實現。攜帶方便遮雨體積大小操作時間1操作時間2大小（下雨的時候）（攜帶的時候）時間分別雨傘的時間分別解決物理沖突——時間分別Step1：定義物理沖突Step2：假如想實現技術系統的志向狀態，這個參數的不同要求應當在什么時間得以實現？Step3

：以上兩個時間段是否交叉？是□否□應用時間分別嘗試其他分別方法。______________________________________________________________時間1：________________________________________時間2：參數：____________________要求1：____________________要求2：如何實現時間分別動態特性原理拋棄或再生原理預先作用原理預先反作用原理事先防范原理

……物理沖突分別方法空間分別時間分別條件分別系統級別分別主題大綱將沖突雙方在不同條件下分別3、條件分別時間/空間條件分別條件分別的運用狀況解決物理沖突——條件分別Step1：定義物理沖突Step2：假如想實現技術系統的志向狀態，這個參數的不同要求應當在什么時間/空間得以實現？Step3：以上兩個時間/空間是否交叉？是，嘗試其他分別方法假如對參數的不同要求，可以依據某種條件實現分別和切換，嘗試條件分別方法水的條件分別滅火快水速洗澡慢跳水訓練OZ訓練池里的水要軟，以減輕水對運動員的沖擊損害，但又要求水必需硬，以支撐運動員的身體。接受物理參數變更水的密度，向游泳池的水中打入氣泡，降低水的密度，使水變得松軟一些，防受傷條件分別對同一個參數的不同要求，在不同的條件下實現。水是軟的還是硬的？如何實現條件分別復合材料原理多孔材料原理變更顏色原理局部質量原理周期性作用原理一維變多維原理……物理沖突分別方法空間分別時間分別條件分別系統級別分別主題大綱系統級別分別三個術語超系統系統子系統4、系統級別分別將沖突雙方在不同層次上分別靈活性高軟車鏈耐磨損硬系統級別分別將對同一個參數的不同要求，在不同的系統級別上實現。子系統系統超系統固定電話沖突：人打電話不能離開，又須要離開電線與主機連在一起。機械系統的替代，電磁場子母機解決物理沖突——系統級別分別Step1：定義物理沖突Step2：假如想實現技術系統的志向狀態，這個參數的不同要求應當在什么時間/空間得以實現？Step3：以上兩個時間/空間是否交叉？是，嘗試其他分別方法假如對參數的不同要求，可以依據不同的系統級別（如系統+子系統，或系統+超系統）實現分別，嘗試系統級別分別方法如何實現系統級別分別分割原理組合原理同質性原理等勢原理

……這是古時候的一個神話故事。有一次土地爺外出，臨行前叮囑他的兒子替他在土地廟“當值”，并且確定要把前來祈禱者的話登記來。他走后，前前后后來了四個祈禱者——一位船夫祈禱趕快刮風，以便乘風遠航；一位果農祈禱別刮風，避開把快成熟的果子給刮下來；一個種地的農夫祈禱抓緊下雨，以免耽擱播種的季節；一位商人祈禱千萬別下雨，以便趁著好天氣帶著大量的貨物趕路。這一下子可難住了土地爺的兒子，他不知該怎么辦才能滿足這些人們的彼此不同的要求，只好把全部祈禱者的話都原封不動地記了下來。46案例1土地爺的哲學很快，土地爺回來了，看了兒子的記錄，哈哈一笑說，別愁眉苦臉了，照我的方法做就是了，確定能滿足他們各自的要求。土地爺提筆在上面批了四句話：刮風莫到果樹園，刮風河邊好行船；白每天晴好走路，夜晚下雨潤良田。如此一來，四個不同的祈禱都得償所愿、皆大興奮。其實，土地爺的前兩句話說的是風的“空間分別”，后兩句話說的是雨的“時間分別”。47案例1土地爺的哲學—續空間分別時間分別案例2十字路口中的物理沖突在車流量大的十字路口，常常出現車輛擁堵和事故的發生，怎樣設計十字路口才能兼顧兩方面的需求呢？（即快又要慢）1、空間分別2、時間分別3、條件分別車輛只能直行，轉彎走環路4、系統級別分別

將十字路口設計成兩個丁字路口，延緩一個方向的行車速度，加大與另外一個方向的避讓距離。案例三打樁問題在打樁的過程中，希望樁頭鋒利，以便打樁簡潔被打入土中；同時在結束打樁后，又不希望樁頭接著保持鋒利，因為在樁到達位置后，鋒利的樁頭不利于樁承受較重的負荷。1、運用空間分別在樁的上部加上一個錐形的圓環，并將該圓環與樁固定在一起，從空間上將沖突進行分別，既保證了鋼樁簡潔打入，同時又可以承受較大的載荷。2、運用時間分別在鋼樁的導入階段，接受鋒利的樁頭將樁導入，到達制定的位置后，將樁頭分成兩半或者接受內置的爆炸物破環樁頭，使得樁可以承受較大的載荷。3、運用基于條件的分別在鋼樁上加入一些螺紋，將沖擊式打樁改為將樁螺旋擰入的方式。當將樁旋轉時，樁就向下運動；不旋轉樁時，樁就靜止。從而解決了便利地導入樁與使樁承受較大的載荷之間的沖突。4、系統級別分別將原來的一個較粗的鋼樁用一組較細的鋼樁來代替，從而解決便利地導入樁與使樁承受較重的載荷之間的沖突。分離方法創新原理空間分離1分割原理、2抽取原理、3局部質量原理、7嵌套原理、4增加不對稱性原理、17一維變多維原理……時間分離15動態特性原理、34拋棄或再生原理、10預先作用原理、9預先反作用原理、11事先防范原理……條件分離40復合材料原理、31多孔材料原理、32改變顏色原理、3局部質量原理、19周期性作用原理、17一維變多維原理……系統分離1分割原理、5組合原理、33同質性原理、12等勢原理……創新原理在分別方法中的應用4.3技術沖突及其解決原理 技術沖突表現為：在一個子系統中引入一種有用功能后，會導致另一子系統產生一種有害功能，或加強了已存在的一種有害功能；一種有害功能會導致另一子系統有用功能的減弱；有用功能的加強或有害功能的減弱使另一子系統或系統變得困難。604.3技術沖突及其解決原理 TRIZ法通過對百萬件專利的具體探討，提出用39個通用工程參數來描述技術沖突。在實際應用時，首先要把組成沖突雙方的性能用該39個通用工程參數來表示，這樣就將實際工程技術中的沖突轉化為一般的標準的技術沖突。TRIZ法探討人員在對全世界專利進行分析探討的基礎上，提出了40條解決技術沖突的獨創創新原理。這兩表是解決技術沖突的關鍵。6139個通用工程參數與40個獨創原理1.運動物體的重量2.靜止物體的重量3.運動物體的長度4.靜止物體的長度5.運動物體的面積6.靜止物體的面積7.運動物體的體積8.靜止物體的體積9.速度10.力11.應力或壓力12.形態13.結構穩定性27.牢靠性28.測試精度29.制造精度30.物體外部有害因素作用的敏感性31.物體產生的有害因素32.可制造性33.可操作性34.可修理性35.適應性及多用性36.裝置的困難性37.監控與測試的困難程度38.自動化程度39.生產率14.強度15.運動物體作用時間16.靜止物體作用時間17.溫度18.光照度19.運動物體的能耗20.靜止物體的能耗21.功率22.能量損失23.物質損失24.信息損失25.時間損失26.物質或事物的數量

6239個通用工程參數40個獨創原理序號原理名稱序號原理名稱序號原理名稱序號原理名稱No.1分割No.11預先應急措施No.21緊急行動No.31多孔材料No.2抽取No.12等勢性No.22變害為利No.32改變顏色No.3局部質量No.13逆向思維No.23反饋No.33同質性No.4非對稱No.14曲面化No.24中介物No.34拋棄與修復No.5合并No.15動態化No.25自服務No.35參數變化No.6多用性No.16不足或超額行動No.26復制No.36相變No.7套裝No.17維數變化No.27廉價替代品No.37熱膨脹No.8重量補償No.18振動No.28機械系統的替代No.38加速強氧化No.9增加反作用No.19周期性動作No.29氣動與液壓結構No.39惰性環境No.10預操作No.20有效運動的連續性No.30柔性殼體或薄膜No.40復合材料4.4沖突矩陣及其應用TRIZ法解決問題流程大致分為四步：1.對待解決的實際問題作詳盡的分析并提取存在的沖突，2.將該沖突轉化為TRIZ法中的某種通用問題模型，3.利用TRIZ法工具得到TRIZ法供應的通用形式的解，4.把TRIZ解具體化為針對該實際問題的具體解。654.4沖突矩陣及應用沖突矩陣是用39個通用工程特征參數組成的39×39正方矩陣。該矩陣的行是按39個通用工程特性參數依次排列，代表工程參數須要改善的一方；該矩陣的列也是按39個通用工程特性參數依次排列，代表工程參數可能引起惡化的一方。矩陣元素用Mi-j表示，其下標i表示該元素的行數，下標j表示該元素的列數。664.4.1沖突矩陣的構造由于沖突不行能由自身造成，行與列號相同（i=j）的矩陣元素Mi-j為空集，用“＋”表示；若i≠j時，矩陣元素為空集，指這兩個特征參數間不構成沖突，或是存在沖突但尚未找到適合的解，用“－”號表示；若i≠j時，矩陣元素Mi-j為非空集，其數值為解決所在的行與列通用工程特征參數所產生的技術沖突的相關獨創創新原理的編號，可在技術沖突矩陣表中找到。68技術沖突矩陣表（局部）第一步，分析問題，找出可能存在的技術沖突，最好能用動賓結構的詞來表示沖突。其次步，針對具體問題確認一到幾對技術沖突，并將沖突的雙方轉換成技術領域的有關術語，進而依據有關術語在TRIZ供應的39個通用工程特性參數中選定相應的工程參數。第三步，依據相沖突的通用工程參數編號i和j，在沖突矩陣中找到相應的矩陣元素Mi-j，該矩陣元素值表示40條獨創創新原理的序號，依據該序號找出相應的原理供下一步運用。第四步，依據已找到的獨創創新原理，結合專業學問，找尋解決問題的方案。一般狀況下，解決某技術沖突的獨創原理不止一條，應當對每一條相應的原理作解決技術沖突方案的嘗試。第五步，假如第四步的努力沒有取得較好的效果，就要考慮初始構思的技術沖突是否真正表達了問題的本質，是否真正反映了針對問題創新改進的方向。應重新設定技術沖突，并重復上述工作。694.4.2技術沖突矩陣的應用每一分鐘都有幾十塊隕石撞擊到地球上。由于對隕石成分和結構的分析能供應更多關于太陽系的信息，所以科學家須要獲得更多的隕石。但區分隕石和一般巖石很困難，必需耗費大量的時間在地球表面將隕石挑揀出來，但往往僅能得到約百萬分之一。這就產生了技術沖突，即必需找尋大量隕石，但會大大增加找尋的時間。改善的通用工程參數是37（監控和測試的困難程度）：為了得到隕石，必需對地面上全部的石塊進行分析；惡化的通用工程參數是將耗費大量時間即25（時間損失）。因此本例子的技術沖突是“監控和測試的困難程度vs時間損失”。70提取技術沖突對：隕石撞地球在射擊運動員的訓練中須要有供練習的靶標，當運動員擊中靶標后，靶標裂開成大量的碎片落到地面上，難以打掃。這個問題的技術沖突初始可表述為：具有確定體積的飛行靶標對射擊運動員的訓練是必要的，但靶標碎片又將地面弄臟亂。改善的通用工程參數是：希望增大靶標體積（序號7運動物體的體積）惡化的通用工程參數是：靶標碎片對地面產生作用（序號31物體產生的有害因素）的沖突。因此本例子的技術沖突是：“運動物體的體積VS物體產生的有害因素”。71提取技術沖突對：射擊場打掃技術沖突解決方法的步驟：步驟一分析問題，發覺沖突。步驟二依據TRIZ，表述沖突。實行某項措施時,沖突對中的一個參數變優,另一個參數變劣。步驟三比照工具，得出解法。在矩陣表中找尋該沖突對的解決方法。步驟四針對問題，構思設計。回到具體技術系統，解決具體問題。724.4.3技術沖突解決方法實際應用舉例73應用舉例：升降定位式燃氣灶如圖所示,家用燃氣灶具和鍋是一個小型技術系統,在功能域層面：燃氣燃燒產生熱量,熱量傳導到鍋和抵抗外界干擾三項功能。在物理域層面,由被加熱的鍋,支鍋的支架,燃燒火焰和燃燒器四部分組成。物理域的四大部分保證功能域的最優實現。在現有燃氣灶中，燃氣的燃燒一般比較充分，不必做大的調整。而應當在以下三個方面提出創新措施：1，由于鍋底的形態和大小不同，鍋底接觸火焰的程度不同，影響加熱效率。2，并且家用燃氣灶是一個開放的系統，外界環境氣流會影響火焰的穩定性。3，外界環境氣流會帶走一部分燃燒熱。74第一對沖突：現有結構鍋底與燃燒器的距離隨鍋底的尺寸和形態不同而變，火焰不能以最優的方式把熱量傳給鍋。查TRIZ，得到通用工程參數32（可制造性）和22（能量損失）之間構成沖突對。其次對沖突：燃氣灶的火焰長，外界氣流影響火焰的穩定，造成系統對環境有害因素的高度敏感和火焰靜尺寸變更的沖突。是通用工程參數30（物體外部有害因素作用的敏感性）和4（靜止物體的長度）之間的沖突。第三對沖突：燃氣灶是開放的技術系統，環境里空氣會與系統內熱氣進行交換帶走熱量。從而構成35（適應性及多樣性）和22（能量損失）的沖突。75由于鍋底的形態和大小不同，鍋底接觸火焰的程度不同，影響加熱效率。并且家用燃氣灶是一個開放的系統，外界環境氣流會影響火焰的穩定性。外界環境氣流會帶走一部分燃燒熱。通用工程參數運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…32可制造性………19，3576第一對沖突：通用工程參數32（可制造性）和22（能量損失）查沖突矩陣，得到解決沖突的獨創創新原理是19（周期性作用原理）和35（參數變更）。兩個獨創創新原理結合一起思索，可以得到鍋底與燃燒器之間應當解決尺寸周期性變更時保持穩定距離的問題。由于鍋底的形態和大小不同，鍋底接觸火焰的程度不同，影響加熱效率。解決方法：接受獨創創新原理19和35的組合，隨鍋底尺寸和形態的變動，鍋底與火焰的距離基本不變。接受支架可移動或者火焰可移動的方法。本例的獨創專利接受了燃燒器可隨鍋底升降的方法。通用工程參數運動物體重量靜止物體重量運動物體長度靜止物體長度12341運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…30物體外部有害因素作用的敏感性………1，1877其次對沖突：通用工程參數30（物體外部有害因素作用的敏感性）和4（靜止物體的長度）之間的沖突。查沖突矩陣，對應解決沖突的獨創創新原理為1（分割與切割）和18（利用機械振動）。分割與切割的原理在這里理解為把火焰分為細小區域，利用機械振動在此不適合。并且家用燃氣灶是一個開放的系統，外界環境氣流會影響火焰的穩定性。解決方法：應把火焰分割成細小區域，增加穩定性。用陶瓷紅外燃料器代替一般燃燒器噴頭，設置幾十個小孔為燃燒孔，燃燒充分穩定。通用工程參數運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+