培训3创新方法与TRIZ理论2

1、tel:e-mail: “十”字上加一笔构成些字?加二笔？加三笔？ 科学方法意识薄弱，科研活动科学方法意识薄弱，科研活动中忽视研究方法的规范性、创新性中忽视研究方法的规范性、创新性 自主研发投入少，自主研发投入少， “十五十五”期间，国家主体科期间，国家主体科技计划用于技计划用于“科学仪器设备研制与开发科学仪器设备研制与开发”项目的经项目的经费只有费只有0.85亿元，仅占三大科技计划经费的千分之亿元，仅占三大科技计划经费的千分之二和科学仪器购置经费的百分之一二和科学仪器购置经费的百分之一 以以2004年为例，我国研发经费仅相当于美国年为例，我国研发经费仅相当于美国的

2、的8%；全国从事研究开发人员年平均经费分别只；全国从事研究开发人员年平均经费分别只有韩国的有韩国的14%和日本的和日本的8% 科研院所对科研人员研究能力的评价标准不科研院所对科研人员研究能力的评价标准不全面，过分地重视全面，过分地重视sci而忽视一些基础性或方法而忽视一些基础性或方法上的重要问题上的重要问题133个2 2、国资委、发改委、科技部、财政部联合通知、国资委、发改委、科技部、财政部联合通知 党的十七大明确提出，提高自主创新能力，党的十七大明确提出，提高自主创新能力，建设创新建设创新型国家是国家发展战略的核心，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

3、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，我们要解放思想，转变观念，将创新方法作为一项长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。n 试错法试错法即猜想即猜想- -反驳法反驳法 试错法的著名论证实验 n桑代克把饥饿的猫放在一个封闭的茏子里。笼子外摆着一盘可望但不可及的食物。如果笼子里面的一个杠杆被碰到的话，那么笼子的门就能开启。起初猫在笼子里乱窜并用爪子在笼子里乱抓。显然，猫偶尔会碰到那个杠杆，

4、门也就开了。在随后的试验序列中，当猫被重新放回笼子的时候。它还是像先前那样在笼子里动来动去，但是渐渐地，猫好像领会了门是通过那杠杆采开启的。最终。当它再被放回笼子里的时候。它就会直接去碰那根杠杆并逃离笼子。 爱迪生爱迪生实验发明灯泡用了实验发明灯泡用了1600多种金属材料和多种金属材料和6000多种多种非金属材料。碱性电池的发明经非金属材料。碱性电池的发明经历了历了50000多次失败。这一方面多次失败。这一方面反映了爱迪生的勤奋和努力、另反映了爱迪生的勤奋和努力、另一方面也说明传统思维方式一方面也说明传统思维方式试错法的效率低下。试错法的效率低下。 头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举

5、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 刘仲林，刘仲林，1984年年12月生，月生，籍贯河北省乐亭县。大学籍贯河北省乐亭县。大学读物理，研究生读科技哲读物理，研究生读科技哲学。现任中国科学技术大学。现任中国科学技术大学教授、博士生导师，科学教授、博士生导师，科技哲学部主任。兼任中国技哲学部主任。兼任中国创造学会常务理事中国创造学会常务理事

6、中国发明学会高校创造教育学发明学会高校创造教育学术委员会主任。主要著作术委员会主任。主要著作有：有：美的创造美的创造跨学跨学科学导论科学导论现代交叉科现代交叉科学学古道今梦古道今梦中国中国文化综合与创新文化综合与创新科学科学臻美方法臻美方法等。主要研究等。主要研究方向：交叉科学理论与实方向：交叉科学理论与实践研究、中华文化综合与践研究、中华文化综合与创新研究。创新研究。 以丰富的联想为主导的创造技法系列。以丰富的联想为主导的创造技法系列。其特点是创造一切条件，打开想象大其特点是创造一切条件，打开想象大门；提倡海阔天空，抛弃陈规束缚；门；提倡海阔天空，抛弃陈规束缚；由此及彼传导，发散空间无穷。从

7、技由此及彼传导，发散空间无穷。从技法层次上讲，这属于初级层次，但它法层次上讲，这属于初级层次，但它是打开因循守旧顽固堡垒的第一个突是打开因循守旧顽固堡垒的第一个突破口，因此是非常重要的破口，因此是非常重要的。 “头脑风暴法头脑风暴法”是联想系列技法是联想系列技法的典型代表。的典型代表。(brain storming)n1939年美国创造学之父奥斯本年美国创造学之父奥斯本（a.f.osborn)提出提出。n 头脑风暴法的核心是高度自由的联想。这种头脑风暴法的核心是高度自由的联想。这种技法一般是通过一种特殊的小型会议，使与技法一般是通过一种特殊的小型会议，使与会者毫无顾忌地提各种想法，彼此激励，相

8、会者毫无顾忌地提各种想法，彼此激励，相互诱发，引起联想，导致创造性设想的连锁互诱发，引起联想，导致创造性设想的连锁反应，产生众多的创造性设想。反应，产生众多的创造性设想。n 头脑风暴法的具体实施要点如下：头脑风暴法的具体实施要点如下： 1召集一种特殊会议，与会人数以召集一种特殊会议，与会人数以512人为宜。人为宜。 2会议有一名主持者，会议有一名主持者，12名记录员。名记录员。 主持人在会议开主持人在会议开始始 时时 简要说明目的，要解决的问题，宣布会议遵守简要说明目的，要解决的问题，宣布会议遵守的原则。记录员要记下提出的所有方案、设想。的原则。记录员要记下提出的所有方案、设想。 3会议一般不

9、超过一小时，最佳时间为半小时左右。会议一般不超过一小时，最佳时间为半小时左右。 4会议地点应选择安静而不受外界干扰的场所。切断电话。会议地点应选择安静而不受外界干扰的场所。切断电话。 5会议要提前几天发通知，告诉与会者会议的主题，。会议要提前几天发通知，告诉与会者会议的主题，。 20032003年在甘肃兰州举行的第年在甘肃兰州举行的第1818届全国青少年科技创新大赛上，醴陵届全国青少年科技创新大赛上，醴陵高中生黄彦钧发明的高中生黄彦钧发明的“立体式公路限速标志立体式公路限速标志”因填补了我国公路标志的因填补了我国公路标志的一项空白，荣获一项空白，荣获“优秀科技项目优秀科技项目”一等奖。工业设计

10、的一等奖。工业设计的“错视错视”原理，原理，即画在图纸上的图案是平面的，而给人的视觉感受却是立体的即画在图纸上的图案是平面的，而给人的视觉感受却是立体的 。 信息交合法信息交合法n许国泰提出许国泰提出n例：北京京钟例：北京京钟食品厂。长厂李食品厂。长厂李平甲依靠信息交平甲依靠信息交合法开发出合法开发出“京京钟肠钟肠”系列产品，系列产品，一中扭亏为盈，一中扭亏为盈，获利百万元。获利百万元。类比系列创造技法类比系列创造技法以两个不同事物以两个不同事物的类比为主导的创造技法系列。这的类比为主导的创造技法系列。这一技法的特点是以大量的联想为基一技法的特点是以大量的联想为基础，以不同事物间的相同或类似点

11、础，以不同事物间的相同或类似点为纽带，充分调动想象、直觉、灵为纽带，充分调动想象、直觉、灵感诸功能，巧妙地借助他事物找出感诸功能，巧妙地借助他事物找出创造的突破口。创造的突破口。 提喻法提喻法即综摄法即综摄法是这种技法的代是这种技法的代表，这一技法的中心部分，即是拟表，这一技法的中心部分，即是拟人类比、直接类比、象征类比、幻人类比、直接类比、象征类比、幻想类比等的思维技巧问题。想类比等的思维技巧问题。直接直接拟人拟人象征象征幻想幻想 以达到理想化的完美性为主导的创造技以达到理想化的完美性为主导的创造技法系列。这一族的特点是把对象的完美、和法系列。这一族的特点是把对象的完美、和谐、新奇放在首位，

12、用各种技法实现这一目谐、新奇放在首位，用各种技法实现这一目标，在思考中充分调动想象、直觉、灵感，标，在思考中充分调动想象、直觉、灵感，审美判断力等。完美性意味着对作品的全面审美判断力等。完美性意味着对作品的全面审视和开发，因而属创造技法的最高层面。审视和开发，因而属创造技法的最高层面。3、 臻美系列技法臻美系列技法缺点列举缺点列举法就是通法就是通过揭发事过揭发事物的缺陷，物的缺陷，把它的具把它的具体缺点一体缺点一一列举出一列举出来，然后来，然后找出改进找出改进方案，使方案，使事物更臻事物更臻完美的方完美的方法法。遇大风会遇大风会“开花开花”遮挡前面视线遮挡前面视线忘记带回家忘记带回家伞头会刺伤

13、人伞头会刺伤人太长、太大太长、太大占据右手，不能提东占据右手，不能提东西西坐公共汽车雨水易弄坐公共汽车雨水易弄湿别人湿别人回家还要撑开晾干回家还要撑开晾干伞骨会生锈伞骨会生锈颜色单调颜色单调约会谈爱时不够宽约会谈爱时不够宽伞骨易折断伞骨易折断不能充作阳伞不能充作阳伞撑开锁扣常出故障撑开锁扣常出故障与同事间常常拿错不与同事间常常拿错不易识别易识别运用不易运用不易“开开花花”的弹力扣的弹力扣带带伞布透明尼龙伞布透明尼龙的的戴在头上帽子型的戴在头上帽子型的(小雨小雨使用使用)伞头圆型的伞头圆型的折合收藏两节式的折合收藏两节式的外加伞套可以藏放入裤袋外加伞套可以藏放入裤袋的的伞头附集水器的伞头附集水器

14、的伞布防水处理的伞布防水处理的伞骨不用铁制的伞骨不用铁制的伞布不同颜色、图案美观伞布不同颜色、图案美观伞布椭圆型，适合双人用伞布椭圆型，适合双人用的的(情侣伞情侣伞)伞骨换用弹性强的材料伞骨换用弹性强的材料睛雨两用的睛雨两用的手柄可转动，特制锁扣手柄可转动，特制锁扣突出易识别的个性化标志突出易识别的个性化标志 1 1、什么是、什么是tzritzri？triz triz 理理論論是是由由前苏联发明家阿利赫舒前苏联发明家阿利赫舒列尔列尔(g. s. altshuller(g. s. altshuller) ) 在在19401940年代年代创立创立。他。他审阅审阅世界各世界各种专利二百五十种专利二百

15、五十万件万件，而，而发现这些发明之后的规律。发现这些发明之后的规律。n一一种种系系统统改良的方法改良的方法；n一一种种自自觉觉性性演演化的技化的技術術系系统解决统解决工程工程问题问题的方法的方法；n一一种种消除工程消除工程冲冲突而不抵消妥突而不抵消妥协协的工具的工具；n分享分享无数发明家无数发明家的的知识与经验知识与经验來來增加工程人增加工程人员员知知识创识创造造力和解力和解决问题决问题技巧的方法技巧的方法。 triztriz在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用。被西方特工称之为挥了巨大作用。被西方特工称之为“神奇点金术神奇点金术”。 苏

16、联解体后，大批苏联解体后，大批triztriz研究者移居美国等西方国研究者移居美国等西方国家，从而促进了家，从而促进了triztriz在全世界的转播，使其得到了在全世界的转播，使其得到了广泛应用。广泛应用。2 2、triztriz的形成与发展的形成与发展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：.19931993年以来美国数以百

17、计的公司开始研究和应用：年以来美国数以百计的公司开始研究和应用：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，就找培训，就找到了完美的解决方案。到了完美的解决方案。”“triz在行业的成功推广与应用迫切需要网络化的教学平台。在行业的成功推广与应用迫切需要网络化的教学平台。” 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专家专家世界知名企业：三星电子世界知名企业：三星电子 从”技术跟随者”到”行业领跑者”2

18、0062006年年, , 市值突破市值突破10001000亿美元亿美元 (索尼, 410亿美元)20052005年年, , 品牌价值超过索尼品牌价值超过索尼 (达149亿美元)20042004年年, , 全球市场份额第一全球市场份额第一 销售额528亿美元，纯利润103亿美元，市值710亿美元 存贮芯片、tft-lcd、cdma手机、显示器、hdtv20032003年年, , 全球品牌价值增幅全球之首全球品牌价值增幅全球之首 (31%)(31%)3、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 矛盾

19、矩阵矛盾矩阵n 物质物质场分析场分析n 理想性观念和标准解法理想性观念和标准解法n 40个创新原理个创新原理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

20、薄膜40复合材料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。这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况。对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车设计的关键。 分析：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”，引导表格查得的创新原则分别为：35、28、31、8、2、3、10。下表是对个性创新原则的注意分析，从中选出合适的方案：创新原理分析创新原理分析:原原 则则有用的提示有用的提示方方 案案35、物理或化学参数变化（改变状态）改变系统的物理状态。改变汽

21、车获取重量的物理状态。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。原有汽车利用底盘的重量保证车的稳定性。要利用可变得重力场取代固定的重量。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）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。8、重量补偿 （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。利用空气动力学原理增加汽车的重量。2、抽出将会“妨碍”的零件或属性从物体中抽出。适当减轻汽车底盘的重量以减少油耗。创新原理分析创新原理分析: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。在适当的位置放置改变汽车重量的部件。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。提前把改变汽车重量的部件安装好。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