TRIZ资源分析.ppt

triz理论 资源分析 一 资源分析法概述 理想的系统需要资源 为了能够达到目标中的任何一个目标 系统难免选择出最有效的方法 必要的资源需要寻找或创造 在需要的时候 系统会有能力利用全部常识和周围环境选择正确的资源 在发明创造设计过程中 可用系统资源起着重要作用 问题的解越接近理想解 系统资源就越重要 只有具备并使用资源才能解决所有问题 实用技术资源是提高理想度最重要手段之一 triz理论的问题分析工具 资源分析 triz理论认为 解决发明问题必须指明 给定的条件 和要求 应得的结果 发明创造的过程就是从分析发明情景开始 包括技术 生产 研究 生活 军事等各种资源情景 对系统资源分析得越详细 越深刻 就越能接近问题的理想解 讨论 举例说明什么是资源 完成 任务 功能 用了 资源 资源就是一切可被人类开发和利用的物质 能量和信息的总称 农业经济阶段经济发展主要取决于劳力资源的占有和配置人类开发自然资源的能力很低工业经济阶段经济发展主要取决于自然资源的占有和配置人类开发自然资源的能力不断增强 大多数可认识资源都成为短缺资源 于是制约了经济发展知识经济阶段经济发展主要取决于智力资源的占有和配置人类认识资源的能力 开发富有资源替代短缺资源的能力大大增强自然资源的作用退居次要地位 科学技术成为经济发展的决定因素 人类认识资源的阶段从技术进步和生产力发展的角度来看 经济发展可以分为三个阶段 为什么需要资源分析 所有技术系统进化的终极目标 ifr 现代资源观 资源辨证观系统性 各种资源都是人与自然这个系统的子系统矛盾性 有限与无限 有用与有害 量与质等动态性 系统内 子系统之间达成动态平衡 共同发展资源层次观物质资源 能量资源 信息资源 理想的资源 成本免费的 廉价的资源功能带来有用作用的资源或减少有害作用的资源数量足够用的资源 无限的资源 资源分析训练的目的 显性资源隐性资源隐性资源 显性资源 triz理论要求问题的解决者在应用其理论解决问题时要全面详细地考察并列出系统涉及的所有资源 这一点非常重要 可以这样认为 解决问题的实质就是对资源的合理应用 任何系统 只要还没有达到理想解 就应该具有可用资源 对资源进行分类 详细分析 深刻理解 对设计人员是十分必要的 二 资源分类 设计中的产品是一个系统 任何系统都是超系统中的一部分 超系统又是自然的一部分 在设计过程当中 合理地利用资源可使问题的解更容易接近理想解 如果利用了某些资源 还可能取得附加的 未曾设想的效益 系统在特定的空间与时间中存在 要由物质构成 要应用场来完成某种特定的功能 按自然 空间 时间 系统 物质 能量 信息和功能等将资源分为8类 1 自然或环境资源 自然界中任何存在的材料或场 如 太阳能电池 斜井靠重力下放矿车 放顶煤开发工艺 2 时间资源 没有充分利用或根本没有利用的时间间隔 它存在于系统启动之前 工作之后 两个循环之间的时间 如 采煤机割煤同时装运煤牛的反刍 例 谷物干燥在火车车厢底部安装螺旋输送机 在运输过程中直接在车厢中干燥谷物 运行之前 之中 之后的时间预处理同时作用 并行工程 运输的过程中加工事后处理移除 再生 测量批处理操作之间的停顿 空闲的时间清洁 改造 测量交错加工 3 空间资源 系统及周围可用的闲置空间内 外 上 下 正 反 未用的空间 其他维度 反面 嵌套 空腔 例 双层床 某种产品包装中有本企业其他产品的广告 例 非洲人的发型非洲人卷曲的头发 可以存储空气形成绝缘层以隔热 例 间隔种植在一种农作物的株距之间 种植另一种农作物 以充分利用农田面积 4 系统资源当改变子系统之间的连接 超系统引进新的独立技术时 所获得的有用功能或新技术 例 采煤机与装载机的功能结合形成连续采煤机 5 物质资源 系统内及超系统的任何材料或物质原材料 产品 组件 废料等免费或廉价物质 如水 空气 砂子 方案 用坚硬物体对电池进行挤压 使电池中间产生凹槽 里面剩余的化学物质充分混合接触 从而继续反应放电 例如 渔夫把湖底的泥土堆积到一端 用其上的生物和蚯蚓来吸引鱼类 电池电压低怎么办 例 金属拉链用了一段时间后 开合的时候困难 例 炼油管道容易受到含硫物质毁坏 因此经常需要更换 管道输送少量油时 会在管道内部形成油膜 在热风作用下 油膜氧化变硬 会形成油漆型涂层 可以可靠地保护管道 6 能量 场 资源 系统中或超系统中任何可用的能量或场机械能 旋转 压力 压强等热能 加热 冷却等化学能 化学反应产生热 新物质等电能磁能例如 热电厂的冷却水供暖例如 风力发电 水力发电 地热 太阳能热水器 不剥开电线 如何检测电线何处断裂 自清洁的浮子 1958年的专利一种清洗水中标塔表面的设备 塔上有个面包圈型的浮子 浮子有弹簧驱动的滚子 当浮子随着水的波浪垂直运动时 滚子就清洗塔的表面1964年的专利一个清除水泵入口处海藻的设备 入口上套着一个带刃的轭 套筒 波浪垂直运动时 浮子就能清洗管道 7 信息资源 系统中任何存在或是能产生的信号 系统中累积的任何知识 信息 技能常用于检测和测量如 加工中心正在加工的零件误差可用于在线补偿在茂密的森林里看不见太阳 如何判断方向 如何判断树龄 中医靠什么判断患者的病情 西医呢 例 通过数鱼鳞上的环数来判断鱼的年龄根据汽车尾气的成分分析 检测发动机的工作情况 超系统的信息资源自然界的现象 规律技术系统的发展规律专利库 知识库 科学效应 马玉林 公元1906 1981年 8 功能资源系统或是环境能够实现辅助功能的能力 如 刮板输送机兼作采煤机的轨道利用系统的已有组件 产生新的功能铅笔有多少种功能 铅笔的功能 资源分类小结 自然或环境资源时间资源空间资源系统资源物质资源能量 场资源信息资源功能资源 资源依据其在系统中的作用又可分为内部资源和外部资源 内部资源 矛盾发生的时间 区域内产生的资源外部资源 不在其系统时间或区域内的资源依据其在设计当中的应用又可以分为 现成资源 派生资源和差动资源 1 现成资源 在当前存在状态下可被应用的资源 功能资源 如人站在椅子上更换灯泡时 椅子高度是一种辅助的功能的利用 物质资源 煤可用作燃料空间资源 多层货柜信息资源 汽车尾气表明发动机的性能信息能量资源 发动机可驱动轮子 又驱动液压泵场资源 地球上的重力及磁场时间资源 双向打印机 2 派生 导出 资源 通过某种变换 使不能利用的资源成为可利用的资源 这种可利用的资源为派生资源 必要的物理或化学变化使原材料 空气 水 废弃物经过处理或是变换在设计的产品中采用 派生物质资源 由直接应用资源如物质或原材料变换或施加作用所得到的物质 毛坯通过铸造相对与原材料就是派生资源 派生能量资源 对直接应用能量资源的变换或改变其作用的强度 方向及其他特性所得到的能量资源 变压器派生场资源 通过直接应用场资源的变换或改变其作用的强度 方向及其他特性所得到的场资源 无影灯派生信息资源 利用各种物理及化学效应将难以接受或处理的信息改造为有用的信息 磁场探矿派生空间资源 由于几何形状或效应的变化所得到的额外空间 双面磁盘派生时间资源 由于加速 减速或中断所获得的时间间隔 压缩数据传送派生功能资源 经过合理变化后 系统完成辅助功能的能力 锻模上的商标 3 差动资源 通常 物质与场的不同特性是一种可形成某种技术的资源 这种资源称为差动资源 差动物质资源结构各向异性 各向异性是指物质在不同的方向上物理性能不同 光学特性 钻石对称面显示亮度 电特性 石英板晶体沿某一方向切断时 才具有电伸缩的性能 声学特性 声波检测零件 机械特性 钻矿一般沿最省力的方向开 化学性能 晶体腐蚀往往在有缺陷的点发生 几何性能 只有球形表面符合要求的药丸才通过药机的分拣装置 不同的材料特性 可在设计中用于实现有用功能 合金的分拣 可加热到不同合金的居里点 进行磁性分拣 3 差动资源 差动场资源 场在系统中的不均匀可以在设计中实现某些新的功能 场梯度的利用烟囱 压力差 空间不均匀场的利用工作点应处于声场最低的位置 场的值与标准值的偏差的利用脉搏 病人 健康 三 资源利用 设计过程当中所用到的资源不一定明显 需要认真挖掘才能称为有用资源 在设计中认真考虑各种资源有助于设计者的眼界 使其能跳出问题本身 这对于将全部精力都集中于特定的子系统 工作空间 特定的空间与时间的设计者解决问题特别重要 挖掘资源常用方法 a 将所有资源首先集中于最重要的动作或子系统b 合理地 有效地利用资源 避免损失 浪费等c 将资源集中到特定的空间与时间d 利用其他过程中损失或是浪费的资源e 与其他子系统分享有用资源 动态地调节这些子系统f 根据子系统隐含功能 利用其他资源g 对其他资源进行变换 使其成为有用资源 1 克服空间资源限制方法 选择最重要的子系统 将其他子系统放在空间不十分重要的位置上最大限度地利用闲置空间利用相邻子系统的某些表面或一表面的反面利用空间中的某些点 线 面或体积利用紧凑的几何形状 如螺旋线利用暂时闲置空间 2 克服时间资源限制方法 在最有价值的工作阶段 最大限度地利用时间使用过程连续 消除停顿 空行程变换顺序动作为并行动作 以节省时间 3 克服材料资源限制方法 利用薄膜 粉未 蒸气 将少量物质扩大到一个较大的空间利用与子系统混合的环境中的材料将环境中的材料 如水 空气