第一章緒論創新、創新障礙和創新思維《產品創新思維與方法》目錄1.1什么是創新1.2企業、企業家與創新1.3創新的等級、分類和模式1.4產品創新和服務創新1.5產品創新的理論熊彼特對創新的定義創新反映的是價值的增值，這種價值的增加可以通過改進生產函數中的效率或降低投入要素的成本來實現。什么是創新【課堂練習1-1】嘗試對發明、創造、創新和創意之間的聯系和區別進行分析，并用簡潔的話語予以總結和陳述。企業以盈利為目的，運用各種生產要素（土地、勞動力、資本、技術和企業家才能等），向市場提供商品或服務，實行自主經營、自負盈虧、獨立核算的法人或其他社會經濟組織。企業、企業家與創新企業家作為企業職能實施的執行者，具有“創新”或“創造性”破壞的功能。創新的等級、分類和模式漸進式創新01針對某個重要產品或服務的更新和替代激進式創新02影響人類文明進程和歷史演進的重要創新顛覆式創新03基于已有的技術或產品，進行局部和細節的改進和完善，從而實現產品功能或性能的提升，或者生產成本的下降顛覆式創新【案例】美國著名膠片廠商，柯達公司02針對創新實現的途徑和方式，又可以細分為一些目前較為流行的創新模式，如產品創新、技術創新、工藝創新、服務創新、開放式創新、顛覆式創新和負責任的創新等。開放式創新指在現代互聯網環境中，如何處理個性化需求與小批量生產的現實環境，從而將用戶需求納入到產品或服務改進的環節01創新的等級、分類和模式負責任的創新一項技術的社會后果不可能在技術生命的早期被預料，而當該技術已經全面融入人類社會之后，其技術風險和威脅卻變得很難去除03【課堂練習1-2】嘗試分析和總結一下顛覆式創新的主要特質，除了課本上提到的例子，你還能想出一個顛覆式創新的案例嗎？產品創新和服務創新產品創新（productinnovation）和服務創新（serviceinnovation）是目前較為流行的概念或創新方式。在“互聯網+”和大數據的時代，產品和服務創新之間是深度融合和貫通的，而且還比較難以切割和分離，這與創新本質是實現價值增加這一特質分不開。O1O2產品創新：廣義的產品創新也可以包含服務創新，即有形產品和無形產品（服務）。狹義的產品創新一般指有形產品改進和新產品開發。相對而言，產品的更新換代，性能改進和工藝流程改進是產品創新的主要方式。服務創新：圍繞無形產品（服務）開展服務內容擴展，成本降低的價值增值活動和行為。在當前互聯網和信息經濟時代，服務創新是指通過非物質制造手段所進行的增加有形或無形“產品”之附加價值的經濟活動。從技術角度看，服務創新是以滿足人類需求為目的的創新活動。【課堂練習1-3】產品創新和服務創新的區別和聯系有哪些?請舉出一個例子予以說明？產品創新的理論010203會聚技術/技術匯聚指融合幾個領域的科學知識，也可以認為是合成式創新（syntheticinnovation）。任何技術之間的融合、會聚或合成，可以產生新的效能。信息通信技術指在信息的產生、獲取、儲存、傳遞、處理、顯示、使用、通信和傳播等方面能夠擴展人的信息獲取和感知的技術。認知科學關于人類心智的多學科、跨學科的合作性研究，由心理學、計算機科學、語言學、人類學、神經科學和哲學6個領域的學科組成。PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第二章創新障礙與思維訓練創新、創新障礙和創新思維《產品創新思維與方法》目錄2.1創新障礙2.2創意思維和創新思維從經濟學角度看，創新經濟學指出了價值增加的目標導向，而圍繞廣義生產函數或經濟學基礎的投入與產出模型，則可以將創新障礙分解到宏觀環境、政策和制度、微觀的企業組織、員工行為和企業文化，以及個體思維的障礙等不同層面或觀察維度。創新障礙【課堂練習2-1】你能想到的創新障礙有哪些？可以開展小組討論，采取發散思維的方式。創新障礙01思維定式思維定式由過去一系列的心理活動所形成的一種思維準備狀態。思維被鎖定，所謂進了牛角尖，創新思維就很難被發掘和展現出來。02思維慣性思維慣性是指人們不自覺地用某種習慣了的思維方式去思考已經變化的事物。03思維封閉和決策困境面對復雜多變的事物，人們仍用簡單的非此即彼或順序排列的方式去思考。04思維惰性惰性思維就是因為主觀依賴性嚴重，或者消極悲觀的人生態度等，從而缺失了積極主動的主觀思維能力，不積極主動地去思考，這是創新的最大障礙之一。05個體有限的知識對創新而言，個體知識的有限性幾乎無法逾越。隨著專業分工越來越精細，各領域知識都在快速增長，需要把握很多不確定性變量，幾乎不可能完全知道客戶的真實和潛在需求。【課堂練習2-2】1930年前后，針對愛因斯坦創建的相對論，德國出版了一本批判相對論的書《100位教授出面證明愛因斯坦錯了》，請你想一想愛因斯坦會怎樣回答？【課堂練習2-3】請嘗試列舉能讓液體移動的方法。創意思維和創新思維創新思維指在創意基礎上，導入產品、服務和價值的理念，實現創意思維向創新思維的躍遷，從而產生新穎的、獨到的、有社會意義的思維成果，其本質在于用新的角度、新的思考方法來解決現有的問題，并且實現產品或服務改進，從而實現社會價值。創意思維指以新穎獨創的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規思維的界限，以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案。頭腦風暴法主要由價值工程工作小組人員在正常融洽和不受任何限制的氣氛中以會議形式進行討論、座談，打破常規，積極思考，暢所欲言，充分發表看法。發散思維指從一個目標出發，沿著各種不同的途徑去思考，以探求多種答案的思維。與聚合思維相比，它具有流暢性、靈活性、獨創性三個主要特點。逆向思維有違常理，從反面進行探索問題和解決問題的思維。逆向思維法具有挑戰性，常能出奇制勝，取得突破性解決問題的方法。側向思維一種通過把注意力引向外部其他領域和事物，從而受到啟示，找到超出限定條件之外的新思路，實質上是一種聯想思維。橫向思維一種通過非常規的方法和原理去尋求解決疑難問題的思維方式。【課堂練習2-4】針對自動駕駛有什么潛在風險，開展頭腦風暴法。每組人數：4～9人；時間：5分鐘；基本要求：氣氛寬松，不打斷、不批評、不修改，鼓勵在他人基礎上更進一步提出自己的想法。【課堂練習2-5】某家大公司的面試題如下：在一個黑房子里，你只有1盒火柴，不過，你前面的桌子上有一堆密度不均勻、長短粗細都不同的蠟燭，而且這些蠟燭確認都可以燃燒1個小時。請問：你能否在45分鐘的時候走出這個房間?創意思維和創新思維PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第三章新產品開發流程新產品開發、創新標桿及產品演進《產品創新思維與方法》目錄3.1產品開發的一般流程3.2集成產品開發3.3發明問題導向的新產品開發流程3.1產品開發的一般流程什么是產品開發？一般而言，產品開發是企業改進老產品或開發新產品，使其具有新的特征或用途，或者性能改進以滿足顧客的需要。產品開發一般流程產品開發基本流程產品開發（含新產品）開發一般包括：創意、定義、開發、推廣和產品生命周期管理幾個不同的階段，而每個階段所面臨的任務與挑戰均不同。產品開發模式傳統的產品開發呈現線性模式，而實際的產品開發和企業開發通常展現并發模式，也往往是非線性推進。產品開發基本流程01.產品創意階段產品創意

產品創意階段所面臨的主要任務包括：創意的結構化表述、初步市場機會分析、初步的客戶需求評估等內容。這個階段的輸出包括圍繞市場、技術和財務等維度開展的新產品機會分析報告。模糊前端

產品創新最初的階段被稱為模糊前端（fuzzyfrontend，FFE）。

基于過程的觀點：FFE可以劃分為不同的階段，例如：機會識別與選擇、創意產生、概念形成等。基于活動的觀點：FFE是一系列創造性活動的綜合，不能簡單地劃分為不同階段。02.產品定義階段主要內容產品定義階段的主要內容包含市場調研、概念模型和產品定義幾個部分

。其中，市場調研和概念模型在某些時候也可以合并到創意階段。如何生成產品概念模型？

產品概念生成需要開展大量的頭腦風暴和市場調研工作；完成多輪概念模型迭代，才能盡量完善概念模型的生成。

產品概念描述應包含以下5個內容：客戶需求、客戶問題和場景假設、核心創意、解決方案、客戶的收益、產品的價值在概念模型的基礎上，如何進一步詳細定義產品？市場分析與調查把握用戶需求（卡諾模型）

03.產品開發與測試主要內容產品開發與測試階段的主要任務涉及工業設計（抓住客戶的目光）、樣機開發（打造產品原型）、產品開發戰略路線圖（如何推進產品開發與企業戰略契合）、產品平臺規劃（平臺的可重復性）、產品族設計、產品構架和衍生產品

設計等。【課堂練習3-3】假設某個電子廠，最近準備開發一款新的充電寶產品，你認為會有哪些質量、性能監測，以及需要做哪些合規性檢測？假設其中一個合規性檢測不通過，能否模擬出一個折中的解決辦法（場景）？04.產品推向市場主要內容產品在小范圍測試后，進一步功能和性能完善，完成產品相關的供應鏈優化之后，可以考慮指定詳細的市場推廣計劃，選擇合適的銷售渠道和目標客戶群體，開展大規模的市場推廣活動。針對目標細分市場全面投放新產品針對目標細分市場采用某種順序進行滾動式投放產品的采用范疇地理區域分銷渠道銷售隊伍廣告媒介其他有用變量界定的區域典型的細分市場3.2集成產品開發概念計劃驗證集成產品開發定義集成產品開發（integratedproductdevelopment，IPD）是一種相對成熟的產品開發的管理思想、模式和方法。開發發布生命周期集成產品開發3.2發明問題導向的新產品開發流程定義TRIZ，被翻譯為“發明家式的解決任務理論”，英文說法：TheoryofInventiveProblemSolving，TIPS），也有人縮寫為TIPS。TRIZ，直譯是“發明問題解決理論”，國內形象地翻譯為“萃智”或“萃思”，取其“萃取智慧”或“萃取思考”之義。發明問題解決理論根里奇·阿奇舒勒（1926-1998）TRIZ理論之父發現通過對幾十萬專利的分析和總結，阿奇舒勒和他的團隊認為，發明創造除了傳統的頭腦風暴和不斷試錯之外，可能也存在一定的規律性，而這些規律性的知識可以極大提高產品創新的效率，甚至成功率。導入TRIZ思想的新產品開發導入了TRIZ的基本思想之后，新產品開發需要進一步應用逆向或超前思維，開始綜合考慮以下問題：什么是系統的最終目標？（設計最終目的為何）什么是理想化最終結果？（理想解是什么）哪些事情阻止我們完成理想化最終結果（達成理想解的障礙是什么）這些事情為什么阻止我們完成理想化最終結果？（出現這障礙的結果是什么）如何使前項“阻礙因素”消失？（不出現這障礙的條件是什么）可以使用哪些資源建構環境？（創造這條件存在哪些可用資源）是否已有其他產業或研究能解決此問題？（是否已經有了可以借鑒的標桿）導入TRI思想的新產品開發流程復習思考題1.產品開發的一般流程有哪些具體的步驟?2.什么是集成產品開發?3.什么是產品開發的模糊前端?4.產品創意階段的模糊前端存在哪些挑戰和困難？5.如何進一步改進產品創意的模糊前端問題？6.什么是發明問題解決理論?7.導入了發明問題解決理論的新產品開發流程有哪些特點？PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第四章產品創新標桿與產品演化新產品開發、創新標桿及產品演進《產品創新思維與方法》目錄4.1什么是創新標桿4.1產品和工程系統的演化4.1產品生命周期的S曲線趨勢4.1產品不同演化階段的創新戰略選擇目錄4.5價值和價值工程4.6最終理想解4.7基于理想度提升法則的產品開發策略4.1什么是創新標桿定義創新標桿是指相對普通民用技術或產品開發而言，航空航天、軍事和醫療等幾個高精尖行業由于涉及國家層面的安全和競爭，以及人類健康和生命保障等方面的關鍵問題創新標桿創新標桿引領產品開發過程中首先去尋找創新標桿，就是從航空航天、軍事和醫療領域去尋找已有的技術或解決方案，有時候可以起到事倍功半的良好效果。在民用領域的某些技術難點，或者產品發明問題，很可能在多年前的航空航天、軍事或醫療領域已經有了具體的應用案例和應用技術。。【創新反思4-1】生活中的軍事技術應用現在非常流行方便面中，往往有個蔬菜包，而這種脫水蔬菜就來自于航天技術，早期是專門用于給宇航員食用，還能想到其他類似的技術嗎？4.2產品和工程系統的演化我們回顧產品開發和演化歷史的時候，會發現一個有趣現象：絕大多數產品都會經歷一個完整的孵化—過渡—快速發展—成熟—衰退，甚至退出市場和歷史舞臺的過程。

產品和工程系統的演化4.3產品生命周期的S曲線趨勢定義產品生命周期理論（productlifecycletheory）是產品開發和產品創新策略和路徑選擇的重要理論基礎。PLT把一個產品的開發和銷售過程比作像人的生命周期一樣，要經歷出生、成長、成熟、老化、死亡等階段。

產品生命周期產品生命周期圖4.4產品不同演化階段的創新戰略選擇基于產品生命周期理論，產品存在不同的發展階段。如何判斷一個產品處于哪個階段，目前依然沒有完全精確識別的量化方法。一般而言，大多數企業都會選擇在該產品進入快速發展期的時候開始介入，這樣就是所謂搭乘順風車思維，一方面可以極大降低研發投入的成本和風險，又可以享受技術溢出所產生的外部效應，并且可以快速地進入新興市場。但是，這種搭乘順風車思維也會在某種程度影響一個地區企業的創新精神和創新文化，而且隨著知識產權保護體系、制度和法律的完善和健全，采取技術跟隨戰略的企業將面臨高昂的知識產權壁壘，從而在未來快速增長和孵化之后的市場面臨一定的競爭劣勢。產品不同演化階段的創新戰略選擇4.5價值和價值工程價值和價值工程概念從價值工程角度看，產品創新背后的內在驅動力是價值增長的需求。定義價值工程（valueengineering，VE），是以產品功能分析為核心，力求用最低的產品壽命周期成本（PLCcost）實現產品的必備功能，從而提高價值的一種有組織、有計劃的創造性活動和科學管理方法。新產品研發價值分析價值工程應用的兩個領域價值工程公式價值工程把“價值”定義為“對象所具有的功能與獲得該功能的全部費用之比”功能F指產品或勞務的性能或用途，即所承擔的職能，其實質是產品的使用價值。成本C產品或勞務在全壽命周期內所花費的全部費用，是生產費用與使用費用之和。價值工程認為：成本是價值資源投入的總體表現形式。4.6最終理想解最終理想解定義公式最終理想解（idealfinalresult，IFR）是發明問題解決理論（TRIZ）提出的一個重要概念。IFR認為在解決發明問題（包括產品或服務創新）過程中，需要明確產品創新或改進的方向，主要體現在以下四個方面：①保持原有系統（產品）的優點；②消除原有系統（產品）的不足；③沒有使得系統（產品）變得更為復雜；④沒有引入（帶來）新的缺陷或不足。TRIZ理論認為，任何為人類提供功能或服務的工程系統都存在一個提高自身理想度水平（idealdegreeorideallevel）的內在驅動力，而這種理想度可以用下面的公式來近似表示。最終理想解【課堂練習4-1】牙刷可以用清除食物殘渣，從而使得牙齒和口腔可以保持一個相對干凈的環境，從而可以預防齲齒；但是，牙刷也存在一個潛在的有害功能，即對牙齦組織也存在一定的損失，因此根據理想度提升法則，請列出牙刷類產品的改進方案。改進方案1：生產更高質量的牙刷頭，考慮用一定消炎或殺菌作用的納米材料來制造牙刷，提高有用功能。改進方案2：考慮到去除牙縫食物殘渣會部分損害牙齦組織，可以考慮發明一種不傷害牙齦組織的牙刷毛，或者發明一種不用牙刷的清潔牙齒的工具，如漱口水等。改進方案3：考慮到成本和環保問題，用可降解和回收材料制作牙刷柄等，一方面降低產品使用成本，另一方面降低產品的環境成本。主要內容最終理想解基于IFR和理想度提升法則的產品開發或創新的具體流程和主要概念有以下幾個方面。理想化方法與思想實驗理想化（idealization）是科學研究中創造性思維的基本方法之一。它主要是在大腦之中設立理想的模型，通過思想實驗（mindexperiment）的方法來研究客體運動的規律。理想模型理想化方法的另一個關鍵部分是如何設立理想模型。理想模型建立的根本指導思想是最優化原則，即在經驗的基礎上設計最優的模型結構，同時也要充分考慮到現實存在的各種變量的容忍程度，把理想化與現實性有機結合起來。理想中的優化模型往往具有超前性，這是創新的天然標志。理想化設計

理想化設計可以幫助設計者跳出傳統問題解決辦法的思維圈子，進入超系統或子系統尋找最優解決方案。4.7基于理想度提升法則的產品開發策略主要內容基于理想度提升法則的產品開發策略在產品生命周期的不同階段，需要采取差異化的競爭戰略，或者產品開發和創新策略第一階段嬰兒期第二階段過渡階段第三階段成長期第四階段成熟期第五階段衰退期產品生命周期的不同階段，需要采取不同的開發和創新策略。首先，當產品處于第一階段的時候，盡管存在巨大的市場潛力，但是該階段同樣面臨著較大的市場不確定性。其次，即使當某個具體產品處于成熟期，甚至是衰退期的時候，依然存在一定的市場機遇，以及產品更新換代的創新機會。基于理想度提升法則的產品開發策略復習思考題1.一般而言，哪些行業更有可能成為技術應用的創新標桿？2.什么是產品生命周期？3.產品或技術系統演化的S曲線的來源和依據。4.什么是價值？5.價值工程的內涵是什么？6.什么是最終理想解？7.理想度水平提升法則有哪些內容？8.提升理想度的方法有哪些？9.最終理想解與理想度提升法則之間是什么關系？10.產品演化的過渡階段有什么特征？11.產品演化的嬰兒期有什么內在的驅動力？12.產品成長期的主要研發策略有哪些？如何選擇？13.試述：基于產品演化周期理論，產品或技術系統演化的不同階段的驅動力。14.某個產品或技術已經開始進入衰退期，應該采取什么樣的新產品開發或創新策略？15.當某個產品進入了成熟期，應對采取什么樣的產品開發或創新策略？PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第五章功能建模與功能剪裁產品創新問題識別《產品創新思維與方法》目錄5.1產品創新設計視角的功能定義5.2產品設計的功能分析5.3產品的組件分析5.5功能建模5.6功能裁剪及其應用5.4相互作用矩陣5.1產品創新設計視角的功能定義Function產品設計視角或產品經理世界的“產品功能”是一種產品技術系統的高級抽象。通過對產品功能的抽象和工程化（engineering），才可以進行產品技術系統的優化，可以運用新技術、新材料、新結構實現相同的功能，提升產品價值。若運用相關成本更低的材料、結構等實現相同的功能，則可以達到降低成本的目的。Function通過功能的抽象，深入的分析技術系統的問題瓶頸，可以找到解決問題的方向。功能的抽象也可以系統的識別技術系統內部、外部的資源，來跨領域的尋找解決問題的方案。產品設計角度的功能功能剪裁的意義1.功能剪裁由于剪裁了組件，可以實現降低成本的目的。2.通過功能剪裁，也為技術系統的解決問題提供了全新的視角和方向。

因此，功能剪裁在產業創新設計過程中是一種重要的思路和方法，可以極大提高產品改進的效率，也可能在產品的某個細分市場獲得成功。

功能剪裁是將系統的一個或多個組件去除，將其有用功能在系統或超系統的組件中重新分配的方法。功能剪裁的定義產品設計角度的功能剪裁5.2產品設計的功能分析產品功能建模組件之間的相互作用分析產品（工程技術系統）的組件分析組件（component）是產品的各個組成部分，而組件分析則是分析這個產品可以分解為哪些不同，又存在相互作用的部分。組件分析用于識別工程系統以及超系統組件之間的相互作用。在產品功能分析中的相互作用是指在不同組件之間是否存在某種參數改變（物理或化學參數等）功能建模（modeling）就是要將針對某個產品（工程技術系統）的所有功能進行分析和呈現，并可以用于下一步的產品改進和創新活動。產品功能分析步驟5.3產品的組件分析超系統（supersystems）指的是包含被分析的工程系統的系統，在超系統中，所分析的系統是其中的一個組件。工程技術系統（engineeringsystems）是能夠執行一定功能的系統，也是產品創新設計的研究對象。組件分析是識別某個工程技術系統（產品）的系統和超系統組件，這是產品功能分析的第一個步驟。產品組件分析ChA指的是Acoustic，即聲場。根據頻率的不同，可以將聲音分為可聽聲波、超聲波和次聲波等。指的是Chemical，即化學場。比如，各類不同的化學反應等。M指的是磁場Magnetic，如磁鐵等。ThM指的是機械場Mechanical，如壓力、重力場等指的是Thermal，即熱場。凡是與溫度、熱量相關的都屬于這個范疇，與加熱、冷卻等功能相關。E指的是電場Electrical，如靜電場等。EM指的是電磁場Electromagnetic，如電磁控制的各類開關等。產品組件分析在產品創新設計的視角中，組件和物質也有著相對特定的含義：1）組件是工程系統或超系統的組成對象，組件可以是物質、場、物質和場的組合。2）物質是有凈質量的對象。例如，汽車發動機有凈質量，可以成為工程系統的組件。3）場是沒有凈質量，可以傳遞物質之間的相互作用。TRIZ中的場可以分為：機械場、聲場、熱場、化學場、電場、磁場、電磁場。這些場的前幾個字母組成了MAThChEM，具體如下：一般而言，組件可以是物質或場的組合，例如，熱水其實是水（凈質量的對象）和熱場的組合，熱空氣是空氣（凈質量的對象）和熱場的組合等，需要從一個較為新穎的視角對待這些研究對象或產品改進對象。5.4相互作用矩陣

組件的相互作用分析用于識別工程系統以及超系統的組件間相互作用，相互作用分析的結果就是構造組件表格中系統組件和超系統組件的相互作用矩陣，如表所示。相互作用矩陣的第一行和第一列均為組件列表中的系統組件和超系統組件。若組件1和組件2之間有相互作用關系，則在相互作用矩陣表中兩組件交匯單元格中填寫“+”，否則填寫“-”，對角線上單元不需要填寫，判斷是否存在相互作用的依據是這兩個組件必須存在相互接觸，這種接觸是顯而易見，或者在某個特定的場合，這些組件之間是零距離，相互作用的組件之間是否存在事實上的有用功能（usefulfunctions）則是下一步功能分析的任務。此外，相互作用矩陣是關于對角線對稱，還需要特別注意的是，有些組件之間是靠場相互接觸，容易被忽視，而產生錯誤的相互作用認知。組件組件1組件2…組件n組件1

+--組件2+

+-…-+

+組件n--+

相互作用矩陣5.5功能建模功能的定義在產品創新設計的視角，功能是工程系統（產品）一個組件改變（change）或保持（hold）另外一個組件某個參數（parameter）的行為（動作）。

功能的描述采用動詞加名詞的表達形式。如圖5-2所示，桌子的功能（功能載體）可以描述為：支撐杯子（動詞“支撐”+名詞（功能的對象））。

功能載體是執行功能的某一組件，功能對象則是功能性能參數改變的受動者組件，而參數是具有相對值的某一屬性。例如，速度、長度、重量、體積等這些都是參數，可以具有一定的數值，而且可以在某個認知范圍內被保持（keep/hold）和改變（change）。功能載體和對象都是組件（即物質和/或場）功能載體和功能對象之間有相互作用功能載體保持或改變了功能對象的參數功能的定義一般而言，產品功能只有滿足下列三種條件的時候才會產生：1.桌子對杯子是否有功能呢？2.反過來看杯子對桌子有沒有功能呢？有用的功能是指沿產品改進期望（productimprovementexpectation）的方向改變功能對象的參數；同時，有用的功能還存在一些性能水平（level），包括：正常功能（normalfunction），不足（不充分）的功能（insufficientfunction）和過量的功能（excessivefunction）。有害的功能是指沿期望相反的方向改變功能對象的參數。一般而言，基于樸素的辯證思想，工程系統（產品）在提供某種有用功能的同時，有可能帶來某些負面影響（sideeffect）。VS產品功能的分類產品創新設計視野下，功能可以分為有用的功能（usefulfunction）和有害的功能（harmfulfunction）。產品功能的分類

有用功能根據其性能水平，可以進一步劃分為正常功能、不足功能和過量功能。當實際改善等于所需的改善時，功能正常。當實際改善小于所需的改善時，功能不足。當實際改善大于所需的改善時，功能過度功能的分類圖GNJMGNJMGNJMGNJMGNJM0102030405識別系統和超系統組件識別相互作用矩陣分析組件是否對其他組件存在功能確定及指出功能的性能水平對其他組件重復上述步驟功能建模的過程根據功能的分類，不同的功能采用不同的線型表達，例如，正常的功能采用細實線，不足的功能采用虛線，有害的功能采用波浪線，過量的功能采用粗實線。圖1中六邊形的組件表示超系統組件，對表1的圖形化表達為圖1，圖形化的好處在于對功能的缺陷一目了然，不足的功能、過量的功能、有害的功能都是功能缺陷。在后續的工具中會對這些功能缺陷進行解決。組件功能功能水平組件1功能1：動詞+功能對象正常/不足/過度或有害

功能2：動詞+功能對象正常/不足/過度或有害組件2功能1：動詞+功能對象正常/不足/過度或有害

功能2：動詞+功能對象

………………組件n功能1：動詞+功能對象正常/不足/過度或有害表1.功能分析的模板圖1.功能建模的圖形化表達5.6功能裁剪及其應用剪裁的作用剪裁是現代TRIZ理論中分析問題的重要工具，它是指將工程系統或超系統中一個或多個組件去掉，而用剩余組件來執行其有用功能的創新方法，即通過對系統或超系統中的其他組件進行“改造”，使其能夠執行被剪裁組件的有用功能，從而使整個系統的功能不變。功能剪裁的作用A實施剪裁可以簡化系統組件數量，降低系統成本B實施剪裁可以優化系統的功能結構C實施剪裁可以消除過度、有害或重復功能，提高系統理想化程度D實施剪裁是企業進行專利規避的重要手段功能剪裁的規則規則A：如果有用功能的對象被去掉了，那么功能載體可被裁剪規則B：如果功能對象自身執行有用的功能，功能載體可被裁剪規則C：工程系統或超系統中的其他組件可以執行功能載體的有用功能，那么功能載體則可以被剪裁掉例如，隨著技術的進步，現在的筆記本電腦基本都不再配置光驅，意味著固定光驅的結構也不再需要了。例如，自行車內胎的功能是支撐外胎，在摩拜單車的一些型號中，采用了實心胎的方式，自身執行支撐的功能，因此內胎可以被剪裁。天冷時兒童由于經常踢被子，夜里容易著涼，父母需要常常給兒童蓋被子，影響休息。如果采用兒童睡袋，則兒童不論怎么移動身體，都不容易從睡袋中出來，是一種比較有效的方式避免兒童夜里著涼。剪裁的模型與流程進行功能分析，畫出功能模型選擇一個新的功能載體0105選擇要剪裁的工程系統組件擬定剪裁問題0206選擇要剪裁的組件的第一個功能對該組件的其他功能進行剪裁0307選擇適用的剪裁規則（A、B、C）對其他組件重復步驟第二步至第七步0408剪裁模型是對工程系統實施剪裁后的功能模型，即去掉系統中某個組件后，剩余組件組成的模型就是剪裁模型，它包含實施剪裁后需要進一步解決的一系列問題，即剪裁問題。

剪裁問題屬于關鍵問題的一種，運用不同剪裁規則，實施不同的剪裁方案，可以產生不同的剪裁模型，得到不同的剪裁問題，在實際工作中，將這些問題歸納出來，利用后續的TRIZ工具去解決。剪裁模型產品剪裁的步驟為PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第六章因果鏈與魚骨圖分析法產品創新問題識別《產品創新思維與方法》目錄6.1因果鏈分析法簡介6.2產品、系統或項目的缺陷（點）識別6.3因果鏈分析的步驟6.5魚骨圖分析法簡介6.6魚骨圖分析方法的具體應用6.4靜電危害因果鏈分析6.1因果鏈分析法簡介

因果鏈由一個個存在邏輯因果關系的缺點（缺陷）鏈接而成的圖，其中每一個缺

點都是其下層缺點造成的結果，同時又是造成上層缺點的原因。因果鏈可以用如圖方式構建又是造成上層缺點的原因。因果鏈可以用如圖6-1方式構建因果鏈分析法簡介

因果鏈分析是現代產品開發和創新活動中問題識別的工具之一，是現代TRIZ中應用最廣泛的工具之一。因果鏈分析與功能分析都是為了發現工程系統中存在的功能缺點（缺陷），因果鏈分析在初始缺點的基礎上挖掘出關鍵缺點（缺陷），從而找到工程系統的關鍵問題。圖中方框表示的是缺點（缺陷），用箭頭鏈接方框，箭頭的起點是原因，箭頭的終點指向結果。采用圖形化表達后，因果鏈起始于初始缺點，終結于被發現的末端缺點，在初始缺點與末端缺點之間是中間缺點。6.2產品、系統或項目的缺陷（點）識別

初始缺陷（點）是由產品、系統或項目的設計或實施目標決定，一般來說產品或項目目標的反面就是初始缺陷（點），如圖1所示。如果項目的目標是降低成本，那么初始缺陷就是成本過高；如果目標是提高效率，那么初始缺點就是效率過太低。圖1.初始缺點（缺陷）確定示意圖可以用逐步迭代的方法來實現。可以假設某一個顯而易見的缺點就是初始缺點，將這一缺點記為缺點N，然后考慮這個缺點可以導致什么后果，將這個后果記為缺點N-1，然后比較缺點N和缺點N-1，看哪一個更適合于作為初始缺點（見圖2）。如果通過比較，認為缺點N比缺點N-1更適合作為初始缺點，則將維持原有的判定將缺點N作為因果鏈的初始缺點。如果缺點N-1更適合于作為初始缺點，則我們舍棄缺點N，而將缺點N-1作為初始缺點。依次類推，將找到缺點N-1所導致的后果缺點N-2，并做類似的比較。通過多次嘗試和對比對比之后，選擇一個最佳的初始缺點。圖2.初始缺點（缺陷）確定初始缺點的確定需要明確上下層級的邏輯關系。在尋求下一層缺點時，需要找直接缺點，避免跳躍，跳躍會導致遺漏某些缺點，從而失去大量解決問題的機會。1同層級多個缺點，可用運算符AND或OR將多個缺點連接起來。有時，造成一個缺點的同層級原因可能不止一個，當同層級缺點超過一個時，可用運算符將其連接起來。2尋找中間缺點的途徑。在功能分析、成本分析中發現的缺點列表中尋找。利用科學公式，比如本層缺點是摩擦力，根據公式“摩擦力=壓力×摩擦系數”，下一層的缺點就應該從壓力和摩擦系數這兩個方面去尋找。3

中間缺點是指處于初始缺點和末端缺點之間的缺點，它是上一層缺點的原因，又是下一層缺點造成的結果。在確定中間缺點的時候，要注意如下幾個問題。識別中間缺點（缺陷）達到物理、化學、生物或幾何等領域的極限時到達自然現象時到達法規、國家或行業標準等的限制時 不能繼續找到下一層原因時 達到成本極限或人的本性時 繼續下去與本產品、系統或項目無關時123456理論上，因果鏈分析可以是無窮無盡的，但具體項目中無止境的挖掘下午沒有任何意義，因此總要有終止的時候，鏈條中最后一個缺點就是末端缺點。當到達以下條件之一是可以結束因果鏈分析：識別末端缺點（缺陷）6.3因果鏈分析的步驟確定初始缺點。根據項目目標反面或項目實際情況列出初始缺點。檢查功能分析中得到功能缺點是否包含在因果鏈中，若遺漏而且與項目有關，需要添加進去。0105尋找中間缺點。對每個缺點逐級列出造成本層缺點的直接原因。根據項目實際情況確定關鍵缺點。0206確定同層缺點的相互關系。對同一層級的缺點多于1個時，用AND或OR運算符連接。確定關鍵問題及可能的解決方案。將關鍵缺點轉為關鍵問題，然后尋找可能的解決方案。0307重復第二步至第三步，一次繼續查找本層缺點的下一層直接原因，直到末端終點。挖掘矛盾并形成關鍵問題列表。從關鍵問題出發挖掘出可能存在的矛盾，最后形成關鍵問題列表0408因果鏈分析的步驟最后形成關鍵問題列表！6.4靜電危害因果鏈分析靜電危害因果鏈分析問題描述：冬天到了，人們身上的靜電也多了，特別在干旱的北方，當我們開水龍頭、車門，甚至握手時都會被靜電打到，讓人感覺刺疼，很不舒服。若直接從初始問題著手，這個問題就比較難解決。接下來，我們使用因果鏈分析的方法，通過挖掘深層次的原因來找到解決問題的方法。確定初始缺點。項目的目標是：如何消除靜電對身體造成的傷害讓人不會感覺到疼，因此，項目目標的反面（即初始缺點）就是靜電打到人時感覺到疼。繪制如圖所示的最上層部分。01尋找中間缺點。引起疼的直接原因是什么呢？疼是由于電流刺激了神經末梢引起的，開金屬門時感覺疼，是因為被電到了指尖，而指尖是人體神經末梢最密集的地方之一。因此疼的直接原因是電流和神經末梢。繪制如圖的第一層。02確定相互關系。電流和神經末梢兩個條件相互依賴，缺一不可，因此屬于AND關系。03重復第二步至第三步。先看圖中節點2（神經末梢），讓神經末梢能感應到外界的刺激屬于物理現象，原則上可以繼續分下去，但深入分析下去就屬于生物學或醫學所關注的范疇，與我們項目關系不大，因此神經末梢就是末端缺點，這個分支不需要繼續進行下去了。04對于節點1（電流）的分支，有必要分析電流是如何形成的，物理學知識告訴我們，電流是由于兩個物體之間存在電勢差（即電壓），并且兩個物體之間有相互接觸形成回路才會產生電荷的流動（即電流），因此這一層應有1.1電壓（手與被接觸的金屬之間有電壓）、1.2接觸（手要與金屬之間有接觸）、1.3導體（手與金屬都是導體），這三個之間相互依賴，缺一不可，因此是AND關系。1.2接觸和1.3導體繼續分解下去與本項目無關，因此也是末端缺點。靜電危害因果鏈分析檢查功能分析中得到功能缺點是否全部包含在因果鏈中05由于本例中沒有進行前期的功能分析，本步驟可以跳過。06從各缺點出發挖掘可能存在的矛盾。09將關鍵缺點轉化為關鍵問題，并尋找可能的解決方案，見表08根據項目實際情況確定關鍵缺點。07靜電危害因果鏈分析靜電危害因果鏈分析序號關鍵缺點關鍵問題可能的解決方案矛盾描述1神經末梢受到刺激如何讓神經末梢不受到刺激用人體沒有神經末梢或神經末梢比較少的部位接觸無2電荷無法導出如何將人體中的電荷導出用鑰匙或其他金屬導出電荷無3空氣太干燥如何增加空氣濕度用加濕器加濕空氣無4衣物容易產生靜電什么樣的材料不產生靜電利用防靜電材料做衣物無5人體上的衣物不能導電如何讓人體上的衣物導電在鞋上裝金屬絲無6空氣不能導電如何讓空氣導電在空氣中產生離子風無7人手接觸到了導體如何讓手不接觸到門把手不接觸門把手有矛盾：人需要接觸門把手，因為要開門，但又不能接觸門把手，因為會產生電流最后形成靜電問題的因果鏈關鍵問題分析表6.5魚骨圖分析法簡介魚骨圖又稱特性要因圖、因果圖或石川圖，是1953年在日本川崎制鐵公司，由質量管理專家石川馨最早使用是一種發現問題“根本原因”的方法。b.對策型魚骨圖a.原因型魚骨圖魚骨圖一般有3種類型：1）問題整理型的魚骨圖，各組成成分之間不存在顯著的因果關系，而是結構組成關系；因此，整理問題型魚骨圖主要是突出具備與整體之間的構成關系。

2）原因型魚骨圖，用于分析問題產生的原因，也是一種最常見和應用最為廣泛的魚骨圖。

3）對策型魚骨圖，如果說原因型魚骨圖注重“想（原因）”，而對策型魚骨圖則注重“（如何）做”。魚骨圖分析法簡介6.6魚骨圖分析方法的具體應用分析問題原因/結構：針對問題點，選擇層別方法（如人機料法環等）；按頭腦風暴分別對各層別類別找出所有可能原因（因素）；將找出的各要素進行歸類、整理，明確其從屬關系；分析選取重要因素；檢查各要素的描述方法，確保語法簡明、意思明確。A魚骨圖繪圖：畫出主骨→畫出大骨→畫出中骨、小骨→標識重要因素。B魚骨圖分析的2大步驟01確定大要因（大魚骨）時，現場作業一般從“人機料法環”著手,管理類問題一般從“人事時地物”層別，應視具體情況決定。02大要因必須用中性詞描述（不說明好壞），中、小要因必須使用價值判斷（如…不良）。03腦力激蕩時，應盡可能多而全地找出所有可能原因，而不僅限于自己能完全掌控或正在執行的內容。對人的原因，宜從行動而非思想態度面著手分析。04中要因跟特性值、小要因跟中要因間有直接的原因-問題關系，小要因應分析至可以直接下對策。05如果某種原因可同時歸屬于兩種或兩種以上因素，請以關聯性最強者為準06選取重要原因時，不要超過5項，且應標識在最末端。繪制魚骨圖注意事項18273645把問題寫在魚骨的魚頭上集合團隊成員，通過頭腦風暴、問卷調研或專家訪談，共同討論問題出現的可能原因，盡可能多地找出問題；把相同的問題分組，在魚骨上標出根據不同問題征求意見，總結出正確的原因拿出任何一個問題，研究和討論為什么會產生這樣的問題針對問的答案再問為什么？這樣至少深入五個層次（連續問五個問題）當深入到第五個層次后，認為無法繼續進行時，列出這些問題的原因，而后列出至少20個解決方法。確認要解決的問題魚骨圖主要操作流程創新反思例題對一般的大型城市而言，如何處理城市的生活廢水和雨水已經稱為一個重要的治理問題。從我國早期的城市下水道管網結構看，由于部分城市對于人口規模增長估計不充分，以及城市污水處理的滯后，導致大部分城市的地下水道的排污和排（雨）水的功能合一，而且由于不少城市的下水道管網的建設時間較為久遠，日常更新和維修的工作時有發生。但是，由于下水道環境較為潮濕，而且加上各類輸電、電信和煤氣等管網縱橫交錯，導致下水道管網的維修也比較困難，其中有關下水道管網的焊接和修補經常出現質量問題。這是一個典型的現場作業問題，因此，需要用到“人機料法環”的分析思路。經過仔細梳理和分析之后，具體的魚骨圖，見圖如下：問題：1.這是一個什么類型的魚骨圖？為什么？2.焊接質量問題的主要原因類型有哪幾種？3.列出圖中與“方法”相關的具體原因。4.通過發散思維，列舉幾個具體的質量改進方案。PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第七章技術系統進化法則方法產品創新問題識別《產品創新思維與方法》目錄7.1什么是技術系統進化法則7.2技術系統進化法則的體系7.3技術系統進化法則的應用——6個法則技術系統進化法則7.1技術系統進化法則定義：又稱工程系統進化法則，描述了工程系統從一種狀態自然進化到另外一種狀態的進化發展過程（適用于所有的工程系統）。技術系統進化法則一定的預見性、高層次的技術演進模式提高了產品改進或產品創新的效率技術系統進化發展特點高可預見性，更高的生產率和更低的創新風險廣泛和跨學科應用由市場的關鍵價值參數驅動，最低的成本實現最大功能和價值技術系統進化法則（一）：系統完備性法則系統完備性法則定義作為一個具有一定實用價值的工程技術系統，其應該具備相對完備的以下四種功能：執行工程系統實現的主要功能傳動工程系統或超系統將一種場（能量）等從能量源傳遞到執行機構的部分控制工程系統或超系統控制其他部件的功能的部分，如空調控制系統中的恒溫控制器能源供能：工程系統或超系統提供給執行系統能量的部分，例如，汽車中的引擎技術系統進化法則（一）：系統完備性法則思考：帆船的系統完備性法則的四個部分？例如：縫紉機設備技術系統進化法則（一）：系統完備性法則例如：帆船運輸系統定義技術系統的元素（組件或操作）被裁剪，而不影響系統的主要功能，這也是一個重要產品改進方向（功能不變，成本急劇下降）增加裁剪度趨勢法則三個子趨勢裁剪子系統裁剪操作裁剪價值度最低的組件技術系統進化法則（二）：增加裁剪度趨勢法則增加裁剪度趨勢法則子趨勢1-裁剪子系統實例：工廠傳動系統的進化技術系統進化法則（二）：增加裁剪度趨勢法則裁剪：傳動系統單一大型電機（皮帶驅動）現代機械（單獨電機驅動）增加裁剪度趨勢法則子趨勢2-裁剪操作實例：POS機用紙的生產工藝需要烘干工序技術系統進化法則（二）：增加裁剪度趨勢法則裁剪：操作增加裁剪度趨勢法則子趨勢3-裁剪價值度最低組件技術系統進化法則（二）：增加裁剪度趨勢法則裁剪價值度最低的組件趨勢認為，技術系統如果需要進一步裁剪，可以考慮對組件的價值（功能/成本）進行分析，并且優先考慮裁剪那些價值最低的組件或輔助功能。思考：如何應用“裁剪價值度最低的組件”趨勢，并舉出1個生活中的例子？定義工程技術系統在進化過程中，有著與超系統相結合、集成和整合的趨勢向超系統進化法則四個子趨勢:技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則集成超系統，并且與原工程系統的相關參數差異化增加超系統與原工程系統的主要功能差異化增加工程系統與超系統集成水平層次增加超系統集成度增加1234子趨勢1：集成超系統，并且與原工程系統的相關參數差異化增加技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則同質性系統與原工程系統相比至少一項參數的差異競爭性系統種類技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則子趨勢1：集成超系統實例：家用燃氣灶的進化子趨勢2：超系統與原工程系統的主要功能差異化增加的趨勢技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則種類與原工程系統進行競爭（相同的功能）原工程系統的互補系統（不同的主要功能，相同的特征）原工程系統的異類系統（不同的主要功能，不同的特征）原工程系統的反相工程系統（相反的主要功能）1234技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則實例：瑞士軍刀的功能集成過程子趨勢2：超系統與原工程系統的主要功能差異化增加的趨勢子趨勢3：工程系統與超系統集成水平層次增加技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則種類非關聯順序關聯部分裁剪的工程系統（超系統完成部分功能）徹底裁剪的工程系統（主要功能由超系統完成）1234技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則實例：醫院外科手術的縫合用具進化過程子趨勢3：工程系統與超系統集成水平層次增加技術系統進化法則（三）：向超系統進化法則實例：辦公設備的進化過程——集成度不斷增強子趨勢4：超系統集成度增加的趨勢定義工程技術系統的進化過程中，存在系統的組件沿著與其他組件和超系統更協調的方向發展趨勢協調性進化法則四個子趨勢:技術系統進化法則（四）：系統協調性進化法則形狀的協調韻律的協調材料的協調動作的協調1234技術系統進化法則（四）：系統協調性進化法則思考：那些通過導入人體工學設計的商品采用的是協調性進化法則的哪個趨勢呢？圖：導入人體工學設計的鍵盤和鼠標技術系統進化法則（四）：系統協調性進化法則思考：美國2006年5月25日分布的20060107822A1專利展示了一款音樂同步裝置，并應用于美國蘋果公司的iPod（隨身聽）設備。基于這項專利技術，iPod自動將音樂播放節奏與運動者跑步節奏同步。請問，這項技術專利用到了系統協調性法則的哪個子趨勢？定義工程技術系統的可控性進化法則認為，產品或技術系統存在朝著增加可控性方向演進的趨勢系統可控性進化法則兩個子趨勢:技術系統進化法則（五）：系統可控性進化法則控制水平增加控制狀態增加12技術系統進化法則（五）：系統可控性進化法則實例：武器-火箭彈的演變過程子趨勢1：控制水平增加趨勢技術系統進化法則（五）：系統可控性進化法則實例：中國傘的控制狀態演變子趨勢2：工程系統的可控性狀態數量增加趨勢初始：只有一個狀態（打開）定義工程技術系統的動態性進化法則認為，提醒產品創新設計工程師，產品或技術系統存在從靜態走向動態的重要演進趨勢動態性進化法則兩個子趨勢:技術系統進化法則（六）：動態性進化法則設計動態化（物質或場的動態化）功能動態化12技術系統進化法則（六）：動態性進化法則實例：長度測量工具的演變生活中的動態性法則應用-物質動態化技術系統進化法則（六）：動態性進化法則實例：家用微波爐的功能演變生活中的動態性法則應用-場的動態化其他例子？技術系統進化法則小結實踐案例：冰鎬還能繼續進化嗎PRODUCTINNOVATIONTHINKINGANDMETHODS感謝觀看

產品創新思維與方法高等院校精品程系列教材第八章矛盾分析與發明原理方法產品創新問題求解《產品創新思維與方法》目錄8.1TRIZ理論8.2技術矛盾8.3物理矛盾TRIZ：發明問題的解決理論根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshuller（1926-1998），1946年創立的TRIZ：分析大量好的專利，提煉出問題的解決模式，就能夠學習這些模式，創造性地解決問題。通用工程參數阿奇舒勒的研究團隊：通過大量的專利文本分析和研究后發現，很多工程問題（engineeringproblems）或發明問題（inventiveproblems）可以使用一系列有限的通用工程（技術）參數來描述。分類物理屬性參數的面積、體積、重量等性能屬性參數能量、力、速度等能力屬性參數可靠性、可制造性、可保持性等環境方面的參數成本相關的參數等通用工程參數編號參數名稱編號參數名稱1運動物體的重量11應力或壓力2靜止物體的重量12形狀3運動物體的長度13結構的穩定性4靜止物體的長度14強度5運動物體的面積15運動物體作用時間6靜止物體的面積16靜止物體作用時間7運動物體的體積17溫度8靜止物體的體積18光照度9速度19運動物體的能量10力20靜止物體的能量阿奇舒勒39個通用工程參數通用工程參數編號參數名稱編號參數名稱21功率31物體產生的有害因素22能量損失32可制造性23物質損失33可操作性24信息損失34可維修性25時間損失35適應性及多用性26物質或事物的數量36裝置的復雜性27可靠性37監控與測試的困難程度28測試精度38自動化程度29制造精度39生產率30物體對外部有害因素作用的敏感性

阿奇舒勒39個通用工程參數定義：矛盾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矛盾的過程關于產品創新設計中的矛盾分析TRIZ的兩種矛盾技術矛盾物理矛盾技術矛盾是針對兩個技術或性能參數之間的矛盾而物理矛盾是針對一個物理變量（參數）的矛盾把針對某個具體物理參數的相互矛盾的產品改進或創新設計需求，稱之為產品創新設計的物理矛盾技術矛盾及描述方法技術矛盾技術矛盾兩個參數的關系技術矛盾描述（1）技術矛盾描述（2）如果工程的解決方案（A）工程的解決方案（-A）那么優化的參數（B）改善的參數（C）但是惡化的參數（C）惡化的參數（B）描述：現代TRIZ理論推薦采用“如果（If）……那么（Then）……但是（But）……”的語句來描述思考：根據技術矛盾定義，考慮如何在機翼設計中，述“飛機升力”與“飛機重量”這一對技術矛盾技術矛盾及描述方法技術矛盾技術矛盾描述（1）技術矛盾描述（2）如果增加機翼的尺寸減少機翼的尺寸那么提高飛機的升力減小飛機的重量但是飛機的重量增加飛機的升力降低機翼設計中一對技術矛盾的描述技術矛盾解決方法阿奇舒勒矛盾矩陣惡化的參數12345改善的參數運動物體的重量靜止物體的重量運動物體的長度靜止物體的長度運動物體的面積1運動物體的重量+-15,8,29,34-29,17,38,342靜止物體的重量-+-10,1,29,35-3運動物體的長度8,15,29,34-+-15,17,44靜止物體的長度-35,28,40,29-+-5運動物體的面積2,17，29,4-14,15，18,4-+3939技術矛盾解決方法經典TRIZ理論40個發明原理序號發明原理序號發明原理序號發明原理序號發明原理1分割11事先防范21快速通過31多孔材料2抽取12等勢22變害為利32改變顏色3局部質量13反向作用23反饋33同質性4非對稱14曲面化24中介物34拋棄或再生5組合15動態特性25自服務35物理/化學狀態變化6多用性16不足或超額行動26復制36相變7嵌套17空間維數變化27廉價替代品37熱膨脹8重量補償18機械振動28機械系統替代38強氧化劑9預先反作用19周期性作用29氣壓和液壓結構39惰性環境10預先作用20有效作用的連續性30柔性殼體或薄膜40復合材料技術矛盾解決方法發明原理4-非對稱原理的應用實例：非對稱原理都在煤氣罐設計中的應用為了顯示煤氣罐的煤氣快要用完，設計了一種非對稱的煤氣罐，如圖所示，請解釋其中的設計原理技術矛盾解決方法解決技術矛盾的步驟第一，準確描述要解決的工程問題。第二，將工程問題轉化為技術矛盾。第三，確定技術矛盾中欲改善和被惡化的參數，明確技術矛盾參數對。第四，將技術矛盾的參數一般化為阿奇舒勒通用工程參數。第五，在阿奇舒勒矛盾矩陣中定位改善和惡化通用工程參數交叉的單元，找到推薦的發明原理編號。第六，逐一應用發明原理的實施細則，經過類比和想象得到概念性的創意。第七，經過對各種概念性的創意進行評估，選擇合適的創意進行具體方案設計和實施。技術矛盾解決方法發明原理實例應用實例：開口扳手扳手在外力的作用下擰緊或松開一個六角螺母.由于螺釘或螺母的受力集中到兩條棱邊，容易產生變形，而使螺釘或螺母的擰緊或松開困難.技術矛盾解決方法發明原理實例應用實例：開口扳手——改進改善的參數：物體產生的有害因素（31），減少對螺母棱邊的磨損.惡化的參數：制造精度（29），新的改進可能使制造困難發明原理：4：不對稱17：維數變化34：拋棄或再生26：復制矛盾原理中的物理矛盾物理矛盾定義：物理矛盾是在一個技術系統中同一個物理參數的矛盾，由表述系統性能的同一個參數具有相互排斥（相反的或不同的）需求所構成的矛盾常見物理矛盾：長度長與短用量多與少密度大與小速度快與慢溫度高與低導熱率高與低時間長與短粘度高與低磁場強與弱功率大與小硬度軟與硬摩擦系數大與小物理矛盾物理矛盾實例實例：普通保溫杯示意圖針對保溫杯的直徑大小，在產品改進（創新）設計中存在矛盾的需求，請舉出一個矛盾的設計需求，來加深對物理矛盾的理解物理矛盾解決方法如何解決物理矛盾空間分離時間分離條件分離整體和局部分離1234核心思想：實現矛盾雙方的分離（空間、時間和條件等分離）物理矛盾四大分離原理：物理矛盾分離原理空間分離編號空間分離解決物理矛盾常用的發明原理及其實施細則1分割?將物體分為多個獨立單元；?使物體易于拆卸；?增加分裂或分割的程度。2抽取?抽出物質中的“負面部分”或屬性；?抽取物質中必要的、有用的部分或屬性；?將物質中不需要的部分或有妨礙的性質抽取出來。3局部質量?將物體（或外部環境、外部作用）由同類結構變成異類結構；?使物體的不同部分具有不同功能；?物體的各部分都處于最有利于執行工作的條件下。4不對稱性原理?將物體的形狀由對稱變為不對稱；?已經是不對稱形狀的物體，進一步加大其不對稱的程度7嵌套?把一個物體嵌入第二個物體，然后將這兩個物體再嵌入第三個物，依此類推；?使一物體穿過另一物體的空腔。17多維化?將物體由一維變為二維或由二維變為三維空間的運動；?利用多層結構替代單層結構；?將物體傾斜或側向放置；?利用物體所提供面的反面；?利用落在臨近面上的光流，或落在現有面的反面上的光流。物理矛盾分離原理空間分離實例：輪船進行聲吶測量定義所謂空間分離原理是將矛盾雙方在不同的空間上分離，即通過在不同的空間上滿足不同的需求，讓關鍵子系統矛盾的雙方在某一空間只出現一方（滿足其中一個設計需求），從而解決物理矛盾在利用輪船進行海底測量工作時，早期是將聲吶探測器安裝在輪船上的某個部位，在實際測量過程中，輪船上的各種干擾會影響測量精度和準確性。解決方法之一：將聲吶探測器用電纜連接置于船后千米之外，使得聲吶探測器與產生干擾的輪船之間在空間上處于分離狀態，互不影響，實現了矛盾的合理解決。物理矛盾分離原理實例思考：如何設計一把太空中可以用的錘子空間分離在地球上，由于錘子本身有重力，因此，當我們敲擊釘子的時候，反彈力會被錘子自身的重量所抵消很大一部分，很少有人會擔心錘子的反作用力。但在太空的空間工作站或失重的飛行器中，用普通錘子進行維修的時候，錘子敲擊的反作用力就比較危險。需要考慮如何改進已有的錘子設計，使其可以應用在太空維修中？物理矛盾分離原理時間分離實例：艦載飛機的機翼設計定義所謂時間分離原理，是將矛盾雙方在不同的時間段上分離，即通過在不同的時刻滿足不同的需求，從而解決物理矛盾在艦載飛機的機翼設計中存在物理矛盾：首先設計師期望機翼面積大一些，這樣使飛機有更好的承載能力，大機翼提供更大的升力；但是又希望機翼面積小一些，因為要在航空母艦有限的空間上停放更多的飛機。解決方法之一：考慮用時間分離可解決這個物理矛盾，將艦載飛機的機翼設計為折疊的，飛機在航空母艦上存放時機翼折疊，在飛行時機翼再打開。物理矛盾分離原理時間分離編號時間分離解決物理矛盾常用的發明原理及其實施細則9預先反作用?按需要完成的作用預先完成反作用；?對處于受拉伸狀態的物體，給予預先施加壓力。10預先作用?預先部分或全部完成物體所需的作用；?預置物體，一旦需要時能及時地從最方便的位置發揮作用。11預先應急措施?對可靠性較低的物體預置緊急防范措施15動態化?改變物體或外部環境，使在作用的任何階段，均能達到最佳性能；?將一物體分成彼此能相對改變位置的幾個部分；?將剛性不活動的物體變為可活動的，可移動的或具有可自適性的。34拋棄與再生?物體中已經完成功能和無用的部分自動消失，或在工作過程中自動改變；?在工作過程中消耗或減少的部分自動再生。物理矛盾分離原理實例思考：考慮如何應用時間分離來改進傳統的縫衣針時間分離物理矛盾：針眼應該大而容易引導線通過；但是，針眼應該小而避免損壞衣服考慮選擇哪個發明原理，為什么？如何改進？物理矛盾分離原理條件分離實例：廚房中的水池箅子定義條件分離是根據條件的不同將矛盾雙方不同的需求分離，即通過在不同的條件下滿足不同的需求，從而解決物理矛盾。存在物理矛盾：在廚房中使用的水池箅子，對水而言是多孔的，允許水流過；而對食物而言則是剛性的，不允許食物通過。嘗試進一步深入分析和解釋其用到的條件分離原理。對于該發明原理，你能否舉出類似的例子？物理矛盾分離原理條件分離編號條件分離解決物理矛盾常用的發明原理及其實施細則3局部質量?將物體（或外部環境、外部作用）由同類結構變成異類結構；?使物體的不同部分具有不同功能；?物體的各部分都處于最有利于執行工作的條件下。7嵌套?把一個物體嵌入第二個物體，然后將這兩個物體再嵌入第三個物，依此類推；?使一物體穿過另一物體的空腔。19周期性作用?用周期性作用（或脈沖動作）替代持續性作用；?如果作用已經是周期性的，則改變其作用的周期頻率；?利用脈動的間歇來完成另一個作用。31多孔物質?給物體加孔或加入（或涂上）輔助的多孔物質；?若一物體已是多孔的，則利用這些孔預先引入有用的物質。32變換顏色?改變物體或周圍環境的顏色；?改變難以觀察的物體或過程的透明度，以提高可視性；?引入有色材料或使用有色添加劑來提高觀察物體或作用過程的可視性；?如果已經使用了顏色添加劑，則可轉向借助發光跡線（熒光粉）追蹤物質。40復合材料?使用復合物質替代單一同種材料。物理矛盾分離原理整體與局部分離定義所謂整體與部分分離原理，是將矛盾雙方在不同層次上分離，即通過在不同的層次上滿足不同的需求來解決物理矛盾。應用整體與局部分離來解決產品創新設計過程中的物理矛盾編號整體與局部分離解決物理矛盾常用的發明原理及其實施細則1分割?將物體（或外部環境、外部作用）由同類結構變成異類結構；?使物體的不同部分具有不同功能；?物體的各部分都處于最有利于執行工作的條件下。2抽取?抽出物質中的“負面部分”或屬性；?抽取物質中必要的、有用的部分或屬性；?將物質中不需要的部分或有妨礙的性質抽取出來。12等勢性?改變工作條件，減少物體的提升或下降。33同質化?將一物體及與其相互作用的其他物體采用同一材料；?將物體及與其相互作用的物體采用有相同性質的材料制成。物理矛盾分離原理整體與局部分離實例：自動裝配生產線與自行車鏈條存在物理矛盾：自動裝配生產線要求零部件連續不斷地供應；但是，零部件從自身的加工車間或供應商處運到裝配車間時，卻只能批量地、間斷地運來。可考慮使用專用的轉換裝置，接受間斷運來的批量零部件，但連續地將零部件輸送到自動裝配生產線上，從而解決這個矛盾物理矛盾分離原理整體與局部分離實例：自行車鏈條存在物理矛盾：自行車鏈條應該是柔軟的，以便精確地環繞在傳動鏈輪上；鏈條又應該是剛性的，以便在鏈輪之間傳遞相當大的作用力。嘗試分析所采用的發明原理哪一種；此外，能否進一步思考自行車鏈條的設計還符合哪一個發明原理？矛盾分析與發明原理方法小結實踐案例：如何改進無人操作機床感謝觀看

-矛盾分析與發明原理方法-第九章物-場模型與標準解方法產品創新問題求解《產品創新思維與方法》目錄9.1什么是場-物模型9.2場-物模型的類別9.3什么是標準解9.4標準解的應用9.1什么是場-物模型在TRIZ的物-場模型中，“物質”一般是指存在質量（重量）的物體，而“場”則是兩個“物質”之間發生聯系和作用的媒介。場是指完成某種功能所需的方法或手段，通常是一些能量的形式，如磁場、重力、電能、熱能、化學能、聲能、光能等。物質是指某種物體或過程，可以是整個系統，也可以是一個大系統里面的子系統或單個的物體；甚至可以是環境，這些取決于實際的情況。物質之間依靠場來連接。9.1什么是場、物場物9.1常見的場場符號名稱舉例G重力場重力Me機械場摩擦力，壓力，慣性，離心力P氣動場空氣動力學，空氣靜力學H液壓場流體靜力學，流體力學A聲學場聲波，超聲波Th熱學場熱傳導，熱交換，絕熱，熱膨脹，雙金屬片記憶效應Ch化學場燃燒，氧化反應，還原反應，溶解，鍵合，置換，電解E電場靜電，感應電，電容電M磁場靜磁，鐵磁O光學場光（紅外線、可見光、紫外線），反射，折射，偏射R放射場X-射線，不可見電磁波B生物場發酵，腐爛，降解N粒子場α-，β-，γ-粒子束，中子，電子，同位素物-場模型從技術系統的功能出發，用符號語言來建立與已經存在的系統或新技術系統問題相關聯的功能模型，并對系統功能進行分析的方法，是面向功能的直觀的分析方法。物-場模式可以描述技術系統中不同元素之間發生的不足的、有害的、過度的和不需要的各種相互作用；而產品創新設計人員通過使用這些特定的符號來有序地進行解決發明問題的方法。當無法確定技術系統（或子系統）中的工程參數時，顯然也就無法運用矛盾矩陣來尋找相應的發明原理，這時可以借助物-場模型分析工具來尋求解決方案。9.1場-物模型阿奇舒勒認為，如果問題的物-場模型是一樣的，那么解決方案的流程和標準解也可能是一樣的，并且和這個產品發明設計問題來自哪個具體領域無關。在發明問題解決理論中，最小的工程或技術系統至少應當由兩個元素以及兩個元素間傳遞的能量（場）所組成，才可以執行一個功能。阿奇舒勒和他的團隊通過對系統功能的研究，發現并總結出了以下三條定律：所有的功能都可以分解為3個基本元素（兩個物質，一個場）；一個存在的功能必定至少包含3個基本（兩個物質，一個場）；如果將具有相互作用的3個元