创新方法与TRIZ理论ppt课件.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能创新方法与创新方法与TRIZ理论理论主讲人：刘彪、赵磊、卢健俭为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能创新方法TRIZ理论实践应用创新方法与创新方法与TRIZTRIZ理论理论TRIZ理论基本概述为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 党的十七大明确提出，提高自主创新能力，建设创新党的十七大明确提出，提高自主创新能力，建设创新型国家是国家发展战略的

2、核心，是提高综合国力的关键。型国家是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。“自主创新，方法先行自主创新，方法先行”，创新方法是自主创新的根本之，创新方法是自主创新的根本之源。源。我们要解放思想，转变观念，将创新方法作为一项长我们要解放思想，转变观念，将创新方法作为一项长期性、战略性工作来抓期性、战略性工作来抓，切实从源头上提升自主创新能力、切实从源头上提升自主创新能力、推进创新型国家建设推进创新型国家建设。一、创新方法一、创新方法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能原始的创新方法原始的创新方法n 试错法试错法定义：试

3、错法是一种追求目标的通过不断试验和消除误差，探索定义：试错法是一种追求目标的通过不断试验和消除误差，探索具有黑箱性质的系统的方法。具有黑箱性质的系统的方法。第第第第n n次排错次排错次排错次排错第一次猜测第一次猜测第一次猜测第一次猜测排错排错排错排错第第第第n n次猜测次猜测次猜测次猜测为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能查尔斯查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术固特异和他的橡胶硫化技术试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,

4、贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能常用的传统创新方法常用的传统创新方法n 世界上总共有约有世界上总共有约有300300多种创新的技法：多种创新的技法：头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、废缺颠倒法、废缺颠倒法、5W1H5W1H法、检核表法、和田法、检核表法、和田1212法、魔球法、法、魔球法、特尔斐设想法等等特尔斐设想法等等 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学

5、图书室育人功能创新效率创新效率创新效率创新效率 =提高创新效率！提高创新效率！为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能怎么样才能提高创新效率呢？前苏联发明家阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年创立的 TRIZ理论大大提高了创新效率。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能经典创新方法与经典创新方法与TRIZ创新方法的对比创新方法的对比定义问题定义问题大脑风暴大脑风暴问问题题情情境境真正真正的的问题问题创创新新方方案案方案产生方案产生方案评价

6、方案评价可行可行的的方案方案经典创新方法经典创新方法TRIZ创新方法创新方法更有效的创新过程！更有效的创新过程！为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、什么是什么是TRIZ？2、TRIZ的形成与发展3、TRIZ的核心思想4、TRIZ的主要内容5、TRIZ的理论体系二、二、TRIZ理论基本概述理论基本概述为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1、什么是、什么是TRITRIZ？n 发明问题解决理论（发明问题解决理论（发明问题解决理论（发明问题解决理论

7、（Theory of Inventive Theory of Inventive Problem SolvingProblem Solving）简单的来说就是能够帮助我们解决实际问题的一种方法与理论为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 TRIZ在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用。被西方特工称之为“神奇点金术”。苏联解体后，大批TRIZ研究者移居美国等西方国家，从而促进了TRIZ在全世界的转播，使其得到了广泛应用。起源于前苏联，被广泛使用起源于前苏联，被广泛使用起源于前苏联，被广泛使用起源于前苏联，被广泛

8、使用2 2、TRIZTRIZ的形成与发展的形成与发展为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能n例如例如 通用电气：通用电气：解决大型发电机中的关键技术问题；克莱斯勒：克莱斯勒：应用TRIZ解决发动机生产过程中的技术问题获利1.5亿 美元；洛克威尔：洛克威尔：应用TRIZ解决刹车系统的创新设计，减少成本50%；福特汽车福特汽车：TRIZ创新产品每年带来超过10亿美金销售利润；摩托罗拉：摩托罗拉：.世界很多财富五百强的公司都开始研究和应用世界很多财富五百强的公司都开始研究和应用TRIZTRIZ：为深入学习习近平新时代中国特色社会

9、主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能波音引入波音引入TRIZTRIZ时间比任何人想像都早时间比任何人想像都早“困扰研发小组长达数年的一些难题，经过仅数个星期的困扰研发小组长达数年的一些难题，经过仅数个星期的TRIZ培训，就培训，就找到了完美的解决方案。找到了完美的解决方案。”Don Masingale 波音公司先进技术预研项目负责人波音公司先进技术预研项目负责人 TRIZ 专家专家为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 TRIZ 理论是由苏联人Genrich Altshuller在1

10、940年代创立。他审阅世界各种专利二百五十万件，而发现这些发明之后的规律。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能n n很多的方法和原理在发明的过程中是重复使用的很多的方法和原理在发明的过程中是重复使用的（爆米花的启迪爆米花的启迪）。n n技术系统的进化和发展并不是随机的，而是遵循着一定客观的趋势技术系统的进化和发展并不是随机的，而是遵循着一定客观的趋势（技术技术预测预测）。）。n n各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。3 3、TRIZTRI

11、Z的核心思想的核心思想40条创新原理技术进化系统法则技术矛盾和物理矛盾为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能爆米花的启迪爆米花的启迪利用瞬间压力差利用瞬间压力差 甜椒去籽 钻石破碎 砂糖粉碎n 不同行业中的问题，采用了相同的解决方法不同行业中的问题，采用了相同的解决方法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能阿奇舒勒发现的革命性结果之一阿奇舒勒发现的革命性结果之一40条创新原理为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精

12、神,充分发挥中小学图书室育人功能40条创新原理条创新原理1分割11事先防范21减少有害作用时间31多孔材料2抽取12等势22变害为利32改变颜色、拟态3局部质量13反向作用23反馈33同质性4增加不对称性14曲率增加24借助中介物34抛弃或再生5组合、合并15动态特性25自服务35物理或化学参数变化6多用性16未达到或过度的作用26复制36相变7嵌套17一维变多维27廉价替代品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38加速氧化9预先反作用19周期性动作29气压或液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想

13、和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1）以不对称形状取代对称形状以不对称形状取代对称形状创新原理之四：增加不对称性创新原理之四：增加不对称性旋涡使水向外抛，减缓漏水速度。不对称的漏水口降低了旋涡速度，从而增快了漏水速度。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能技术预测 技术预测包含一个重要内容，那就是产品进化曲线S曲线，用于表示产品从诞生到退出市场这样一个生命周期的基本发展过程。在TRIZ理论中将进化曲线分为四个阶段，即婴儿期，成长期，成熟期和退出期。婴儿期和成长期一般代表该产品处于原理实

14、现、性能优化和商品化开发阶段，到了成熟期和退出期，则说明该产品技术发展已经比较成熟，盈利逐渐达到最高并开始下降，需要开发新的替代产品。S曲线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能阿奇舒勒发现的革命性结果之二阿奇舒勒发现的革命性结果之二 产品和生物系统一样，是按照一定的规律产品和生物系统一样，是按照一定的规律在发展和进化的在发展和进化的技术进化技术进化系统系统法则法则电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路大规模集大规模集成电路成电路为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中

15、小学图书室育人功能1.1.由由单单一一趋趋向向复数；复数；2.2.由由整体趋整体趋向分向分割；割；3.3.由由钢钢性性趋趋向向柔性；柔性；4.4.由由单单向向趋趋向向双双向向；5.5.由一由一维趋维趋向多向多维；维；6.6.由由单单一用途一用途趋趋向多用途向多用途。技术进化系统法则技术进化系统法则为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能牙刷的进化轨迹 动态法法则:技术系统向着适应性,流动性和可操作性增加的方向发展由刚性趋向柔性由刚性趋向柔性为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分

16、发挥中小学图书室育人功能技术技术矛盾矛盾n 技术矛盾技术矛盾 系统的几个元素或参数互为冲突；为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数发生恶化；为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能技术矛盾实例技术矛盾实例n 汽车汽车改善改善恶化恶化增加速度增加速度稳定性降低稳定性降低安全性降低安全性降低为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能物理矛盾物理矛盾n 存在于更基本层次的矛盾；存在于更基本层次的矛盾；n 对系统同一个参数有不同的要求对系统同一个参数

17、有不同的要求结实结实 厚厚 轻便轻便 薄薄厚度（桌面）厚度（桌面）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能技术矛盾和物理矛盾比较技术矛盾和物理矛盾比较同一个参数，同一个参数，两个不同两个不同要求要求两个参数之间两个参数之间的矛盾的矛盾物理矛盾物理矛盾技术矛盾技术矛盾为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能工具创新的思维创新的规律S曲线能量传递法则协调性法则动态性法则子系统不均衡进化向超系统进化向微观型进化提高理想度法则创新的方法物理矛盾分离方法物场模型标准

18、解法知识库技术矛盾创新原理小人法金鱼法STC算子九屏幕法IFR资源术语术语矛盾 理想度效应功能技术系统完备性法则功能分析根本原因分析算法ARIZ自己的算法九步法4 4、TRIZTRIZ的理论体系的理论体系为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5、TRIZ的主要内容的主要内容n 4040条创新原理条创新原理n 技术进化系统法则技术进化系统法则n 技术矛盾与物理矛盾技术矛盾与物理矛盾 n 发明问题解决算法发明问题解决算法 ARIZn 物质物质场分析场分析n 矛盾矩阵矛盾矩阵n 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十

19、九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能ARIZ算法发明问题解决算法发明问题解决算法 n 主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 物质场分析 针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发

20、挥中小学图书室育人功能2003矛盾矩阵（局部）矛盾矩阵（局部）35,28,31,8,2,3,1035,31,13,3,17,2,40,2835,3,40,2,31,1,26为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能48个通用技术参数个通用技术参数（对应更新矛盾参数矩阵）（对应更新矛盾参数矩阵）1、运动物体的重量14、速度27、能量损失40、作用于物体的有害因素2、静止物体的重量15、力28、信息损失41、可制造性3、运动物体的长度16、运动物体的能量消耗29、噪音42、制造精度4、静止物体的长度17、静止物体的能量消耗30、有

21、害的发散43、自动化程度5、运动物体的面积18、功率31、有害的副作用44、生产率6、静止物体的面积19、应力或压强32、适应性45、系统的复杂性7、运动物体的体积20、强度33、兼容性或连通性46、控制和测量的复杂性8、静止物体的体积21、结构的稳定性34、操作的方便性47、测量的难度9、形状22、温度35、可靠性48、测量精度10、物质的数量23、照度36、易维修性11、信息的数量24、运行效率37、安全性12、运动物体的作用时间25、物质损失38、易受伤性13、静止物体的作用时间26、时间损失39、美观为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分

22、发挥中小学图书室育人功能待解决的待解决的待解决的待解决的问题问题转转化化化化问题问题模型模型模型模型中中中中间间工具工具工具工具解决方案解决方案解决方案解决方案模型模型模型模型演演演演绎绎最最最最终终解决解决解决解决方案方案方案方案三、TRIZ理论实践应用TRIZ的解题模式与思路的解题模式与思路为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能演算演算1+1=2联想想1+1=？抽抽象象转化化？TRIZ的解题模式与思路的解题模式与思路为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育

23、人功能TRIZ理论矛盾分析法应用案例：n 案例：案例：汽车为了便于加速并降低加速的油耗，汽车底盘的重量越小越好。但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘重量越大越好。如何设计更加合理的汽车底盘？课题分析课题分析：这种要求底盘同时具有大重量大重量和小重量小重量的情况。对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾物理矛盾，解决该矛盾是汽车设计的关键。解题解题：这个设计与汽车底盘的重量有关。汽车属于移动物体，解决此问题应该分析的特征参数是“移动物体的重量”，由矛盾矩阵表查得的创新原理分别为：35、28、31、8、2、3、10。下表是对个性创新原理的具体分析，从中选出合适的方案。为深入学习习近平新时代中国特色社会主

24、义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能创新原理分析创新原理分析:原原 理理有用的提示有用的提示方方 案案35、改变状态改变系统的物理状态。28、替换机械系统取代场，包含，以可变的取代恒定的。以随时变化的取代固定的。31、多孔材料使物体变成多孔性的或加入具有多孔性的元素（如嵌入、覆盖等等）8、平衡力利用外部环境的空气动力学或流体力来抵消物体本身的重量。2、抽出将会“妨碍”的零件或属性从物体中抽出。矛盾矩阵表查得的解（创新原理）：矛盾矩阵表查得的解（创新原理）：35、28、31、8、2、3、10。改变汽车获取重量的物理状态。原有汽车利用底盘的重量保证车的稳定性。

25、要利用可变得重力场取代固定的重量。把某些部件变成多孔结构，以减轻汽车的重量，或利用孔增加重量。利用空气动力学原理增加汽车的重量。适当减轻汽车底盘的重量以减少油耗。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能创新原则分析创新原则分析:原原 则则有用的提示有用的提示方方 案案3、局部特性物体各部位的零件要放置于最适合让它运行的地方。10、预先作用事先放置好物体，如此便可直接从最方便的位置开始操作。在适当的位置放置改变汽车重量的部件。提前把改变汽车重量的部件安装好。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教

26、育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解决方案解决方案n 综合上述原理得出的可行方案，我们取最优解，获得解决方案为：在汽车上安装汽车导流装置，通过该装置产生的重力场获得重量，使汽车的速度越快达到的重力场就越大，以达到最后的设计要求。通过解决实际问题可以看出，通过解决实际问题可以看出，TRIZTRIZ理论的矛盾矩阵表解出的创新理论的矛盾矩阵表解出的创新原理，得到了有效利用。这说明要得到满意的解决方案，就必须针对问原理，得到了有效利用。这说明要得到满意的解决方案，就必须针对问题展开联想，在汲取基本知识的基础上萌发不同的想法。题展开联想，在汲取基本知识的基础上萌发不同的想法。为深入学习习近平新时代

27、中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能TRIZ理论的不足理论的不足n n确定功能分析模型在确定功能分析模型在“正确正确”的层次上（比如允许手头问的层次上（比如允许手头问题得到解决的层次）一直是题得到解决的层次）一直是TRIZTRIZ当中繁难的部分也是阻碍当中繁难的部分也是阻碍软件应用的一个难点。软件应用的一个难点。n n设计者要如何正确的找出工程技术问题的矛盾参数，进而设计者要如何正确的找出工程技术问题的矛盾参数，进而使用矛盾矩阵表来解决创新问题？使用矛盾矩阵表来解决创新问题？n n 较有经验的使用者，可能会发现矛盾矩阵表中有一些空的较有经验的

28、使用者，可能会发现矛盾矩阵表中有一些空的矩阵元素，即没有任何建议之法则。矩阵元素，即没有任何建议之法则。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能国内知名企业的典型应用国内知名企业的典型应用702,710，712，713，715等研究所等研究所中航中航601等研究所等研究所203等研究所等研究所692厂，厂，15所等单位所等单位为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能59等研究所等研究所宁波德昌宁波德昌电机制造有限公司机制造有限公司 大大庆油田有限油田有限责任公司任公司 船舶系统工程部等船舶系统工程部等70，201等研究所等研究所天津天津电力电力集团集团国内知名企业的典型应用国内知名企业的典型应用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能参考文献n1、http:/ Thank you！