原理体现在3个方面:22--变害为利(convertaharmintoabenefit)个方面
1.利用有害的因素(特别是对环境的有害影响)来取得积极效果。
比如:用废弃的热能来发电;废品的回收二次利用。
2.“以毒攻毒”,用另一个有害作用来中和以消除物体所存在的有害作用。
比如:在腐蚀性的溶液中添加缓冲剂;在潜水中使用氦氧混合气,既消除空气或其他硝基混合物带来的氧中毒。
3.加大有害因素的程度。
比如:用逆火烧掉一部分植物,形成隔离带,来防止森林大火的蔓延。TRIZ故事22——渥伦哥尔船长的遭遇
渥伦哥尔船长要从加拿大乘雪橇前往阿拉斯加,一个叫“倒霉蛋”的团伙给他买了一只“鹿”和一条“狗”,但他实际收到的不是鹿和狗,所谓的“鹿”实际是牛,“狗”是狼。
渥伦哥尔船长并没有被难住,他巧妙地利用牛和狼之间的有害作用,顺利完成了旅行任务。渥伦哥尔船长将牛和狼一前一后套在雪橇上,受惊吓的牛拼命的拉着雪橇向前奔,狼想扑牛业拼命地拉着雪橇向前跑。
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23--反馈(feedback)原理体现在两个方面:
1.通过引入反馈来改善性能。
比如:音乐喷泉;系统过程控制中,用测量值来决定什么时候对系统进行修正。2.如果已经引入了反馈,则改变其大小和作用。
比如:在机场5英里范围内,改变自动驾驶仪的灵敏度。
TRIZ故事23——聪明绳索
任何一个消防队员或者攀岩者都可以告诉你,一条简单的绳子可以救你的命,条件是它不要磨损或突然断裂。如今科学家研制出了“聪明绳索”,这种智能绳索里面有电子传导金属纤维,可以判断它所承受的重量,如果重量太大,它无法承受,绳索就会向使用者发出警告。智能绳索还可以用于停泊船只、保护贵重物品或者用于营救行动。
聪明的绳索就是在普通绳索上增加了反馈,从而提高安全性。
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24--中介物(mediator)原理体现在两个方面:
1.采用中介体传递或完成所需动作。
比如:木匠的冲钉器,用在榔头和钉子之间;机械传动中的憜轮。
2.把一个物体和另一个物体临时结合在一起(随后能比较容易地分开)。比如:用托盘把热盘子端到餐桌上。
TRIZ故事24——胶管上的孔
现在需要在一根长胶管上钻出很多径向小直径的标准孔,因为胶管很软,钻孔操作起来显得非常不容易。
有人建议用烧红的铁棍来烫出小孔。经过尝试,发现烫出的小孔很毛糙,而且很容易破损,不能满足质量要求。
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“有没有什么号的办法?”经理问。大家面面相觑。
这似乎是一个不容易解决的问题。……
突然,TRIZ先生出现了。
“有一个很简单的办法,可以帮助我们完成这项加工。”他说。于是,一个基于中介物原理的解决方案产生了。
先给胶管里面充满水,然后进行冷冻,待水冻成冰态时,再进行钻孔加工。加工完成后,冰会融化成水很容易流出管道。
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25--自服务(self-service)原理体现在两个方面:
1.使物体具有自补充和自恢复功能以完成自服务。比如:饮水机
2.利用废弃的资源、能量或物资。
比如:麦秸或玉米杆等直接填埋做下一季庄稼的肥料。
TRIZ故事25——钢珠输送管道的难题
在一个输送钢珠的管道中,拐弯部位在工作一两个小时后就会坏掉。根本的原因是钢珠在高速气体的驱动下,对弯曲部位的管壁进行着连续撞击,很快就会撞出一个洞来。
管道损坏后必须停止输送来进行维修,这就影响了生产效率。
“看来还需要一条管道,”工程师说,“当需要维修时,启动另一条管道来输送钢珠。”“2条管道会增加成本,”经理说,“而且更替管道时仍然会影响生产效率。”这似乎是一个难以解决的难题。……
突然,TRIZ先生出现了。
“总是修补管道不是个办法,”他说,:“我有一个主意,可以保证管道永远工作而不必修补。”
于是,一个基于自服务原理的解决方案产生了。
在拐弯部位的管道外,放置一个磁铁,当钢珠到达磁场范围内时,会被磁铁吸附到管道内壁上,从而形成保护层。钢珠的冲击将作用在由钢珠形成的保护层上,并不断补充那些被冲掉的钢珠。这样,输送管道就被完全保护起来。
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26--复制(copying)原理体现在3个方面:
1.使用更简单、更便宜的复制品代替难以获得的、昂贵的、复杂的、易碎的物体。比如:虚拟驾驶游戏机;听录音带而不亲自参加研讨会。
2.用光学复制品或图形来代替实物,可以按比例放大或缩小图形。
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比如:用空间摄影技术进行调查,而不是实地进行;通过测量其照片来测量一个对象;产生生谱图来评估胎儿的健康状况,而不冒险采用直接测量的方法。
3.如果可视的光学复制品已经被采用,进一步扩展到红外线或紫外线复制品。比如:用红外图像来检测热源,例如对农作物疾病,或者安保系统中的入侵者。TRIZ故事26——火车将在5分钟内开动
货运列车上装满了大圆木,检查员们都正满头大汗地测量每根圆木的直径,以准确计算出圆木体积。
“看来得让火车推迟开出,”经理说,“今天我们无论如何都是测量不完的。”“但是,火车必须在5分钟内开出,”站长说。“下一列火车正在等待着进站。”如何解决这个问题?大家给出了很多建议,主要的有以下几个方法。让更多的人来进行测量,三五百人总可以了吧!
通过测量其中一根圆木的直径,数出圆木总数,相乘后估算总的体积。锯下每根圆木的一片,稍后进行测量。
以上所有的解决办法,都会带来另外的其他一些问题。这个问题似乎难以解决。……
突然,TRIZ先生出现了。
“这个问题应该这样解决。”他说。
于是,一个基于复制原理的解决方案产生了。
对火车上的圆木进行拍照,然后依据照片进行详细的分析测量。当然,照片中需要一个精确的参照比例尺。
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个27--一次性用品(disposableobjects)原理:用廉价的物品代替一用廉价的物品代替一个昂贵的物品,在某些质量特性上作出妥协(例如使用寿命)。
比如:使用一次性的纸用品,避免由于清洁和储存耐用品带来的费用,例如酒店里的塑料
杯、一次性尿布、多种一次性的医疗用品。
又如:火箭外的隔热涂料。TRIZ故事27——秘密的上油方法
将钢板加温来轧制钢管,轧制完成后,需要在冷却前给钢管内壁涂上一层均匀的润滑油。这个涂油工作看起来似乎比较简单,但是实现起来却比较复杂。需要设计制造一台专用的可移动机器进入钢管内,完成涂油工作。由于是在管内壁作业,是非平面涂油,所以涂油的速度比较慢,导致整个轧制生产的速度下降,影响生产效率。
为解决这个问题,专家们开始了研究,但无法得到理想答案。这似乎是一个难以解决的问题。……
突然,TRIZ先生出现了。
TRIZ先生给出了一个基于一次性用品原理的解决方案。
制作一种上面涂好润滑油的纸带,直接贴到钢板上,纸会在高温下燃烧,剩下的只有润滑油了。
这个纸带作为一次性用品,起到均匀分配润滑油的作用。
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28--机械系统的替代(replacementofmechanicalsystem)原理体)原理体现在4个反面:
1.用感官刺激的方法代替机械手段。
比如:用声学“栅栏”(动物可听见的声学信号)代替真正现实中的栅栏,来限制狗或猫的行动;在天然气中加入气味难闻的混合物,警告用户发生了泄露,而不采用机械或电器类的传感器。
2.采用与物体相互作用的电、磁或电磁场。
比如:为了混合两种粉末,用产生静电的方法使一种产生正电荷,另一种产生负电荷。用电场驱动它们,或者先用机械方法把它们混合起来,然后使它们获得电场,导致粉末颗粒成对的结合起来。
3.场的替代:从恒定场到可变场,从固定场到随时间变化的场,从随机场到有组织的场。比如:早期通信中采用全方位的发射,现在使用有特定发射方式的天线。4.将场和铁磁离子组合使用。
比如:铁磁催化剂,呈现顺磁状态。TRIZ故事28——敲钟
在瓷器的二次烧制工序之间,要进行检验,俗称“敲钟”,根据检验结果来确定第2次烧制的温度。“敲钟”的工序是这样进行的:检验员用一只特制的小锤轻轻敲击瓷器,然后根据声音判断烧制的程度。
由于这个工序对检验员的技能要求很高,而且这种人工判断的方式波动很大,公司决定使用机器人来代替检验员的工作。
于是,工程师们设计制造了有2只手的机器人,一只手拿瓷器,另一只手拿小锤。敲击的声音通过麦克风来接收,然后传送到声音分析仪进行分析判断。
机器人安装到生产线上后,很快又被搬走,恢复到原来人工检验的状态。原因是,机器人检验中,手臂移动得快回敲碎瓷器,缓慢移动将远远低于人工检验的速度。
工程师们非常失望,一个良好的愿望眼看就要失败了。……
突然,TRIZ先生出现了。
“我们的机器人还是在用机械方式进行检测,显然需要再次进化。”他说。于是,一个基于机械系统替代原理的解决方案产生了。在陶瓷电阻生产的过程测试中,采用的是光测试,从电阻上反射的光强度取决于烧制的程度。所以,瓷器的检验也可以使用光测试来进行。
看来,跨行业间的技术交流和共享非常重要。----------------------------------------------------------------------------
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29--气体与液压结构(pneumaticsorhydraulicconstruction)原理:使用气体或液体代替物体的固体零部件,这些零部件可使用气体或水的膨胀,或空气或液体的静压缓冲功能。
比如:充满凝胶体的鞋底填充物,使鞋穿起来更舒服;把车辆减速时的能量储存在液压系统中,然后在加速时使用这些能量。
又如:汽车的安全气囊,儿童的充气城堡(滑梯等)玩具TRIZ故事29——元帅的旗子
在电影拍摄现场,一场激烈的战斗正在进行,兵对兵、将对将捉对厮杀,刀枪飞舞、马嘶人叫,场面好不热闹。
可是,导演依然感觉不满意,虽然布景布置的很漂亮,演员演得也非常好。
“这是一场两军对垒,”导演说,“将军的旗子是战斗的中心,可是我们感觉不到这个气氛。”
“为什么会这样?”助手说,“将军在旗子下战斗着!”
“噢,旗子,旗子挂在旗杆上,一动也不动,”导演说,“它就像一块布,旗子应该在风中飘舞!”
“怎么样才能做到呢?”助手说,“现场没有风啊!”突然,TRIZ先生出现了。
“我们要让旗子永远飘扬。”他说。
于是,一个基于气体结构原理的解决方案产生了。将旗杆做成中空的,并在旗杆上部靠近旗子的位置钻上小孔。在旗杆的底部装上一个小风扇,将风送上旗子部位,从小孔吹动旗子飘扬。
所以,大家看到的电影中,旗子一定是在空中飘扬的。----------------------------------------------------------------------------
现30--柔性外壳和薄膜(flexible“shells”orthinfilms)原理,体)原理,体现在2个方面:
1.使用柔性外壳和薄膜代替传统结构。
比如:使用膨胀的(薄膜)结构作为冬天里网球场上空的遮盖;充气儿童城堡。2.用柔性外壳和薄膜把对象和外部环境隔开。
比如:在贮水池上漂浮一层双极材料(一面亲水,一面厌水)来限制水的蒸发作用。TRIZ故事30——雨天也能工作
在一个码头上,一艘轮船正在装货。突然,大雨不期而至,当吊车将货物送入舱口,舱门被打开时,雨水也淋进货舱。
“这是什么鬼天气!”船上的一个搬运工说,“我快成了落汤鸡了。”“有什么办法呢?”另一位说,“货物要吊装下来,舱门不能关上,也不能盖顶棚来遮雨。”这是一个难题。……
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TRIZ的40个原理和详述
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