创造发明技法TRIZ资料课件.ppt

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1、创造发明技法与专利申请漫谈创造发明技法与专利申请漫谈阿奇舒勒通过对大量的发明专利的研究发现，大约只有20%自由的专利才称得上是真正的创新，许多宣称为专利的技术，其实早已在其他的产业中出现并被得到应用过。所以，阿奇舒勒认为如果跨产业间的技术能够更充分地交流，一定可以更早开发出优化的技术。同时，阿奇舒勒也坚信发明的原理一定是客观存在的，如果掌握这些原理，不仅可以提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能够使发明问题更有预见性。如果一个发明原理融合了物理、化学等学科，相应此原理将超越领域的限制，可应用到其他行业中去。为此，阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析、总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用

2、途的40个发明原理。当前，40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、医学、管理、文化教育等当今社会的各个领域，40个发明原理的广泛应用，产生了不计其数的专利发明。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理序号名称序号名称序号名称1分割15动态化29气体与液体结构2抽取16不足或超额行动30柔性外壳或薄膜3局部质量17一维变多维31多孔材料4非对称18机械振动32改变颜色5合并19周期性动作33同质性6普遍性20有效作用的连续性34抛弃与再生7嵌套21紧急行动35物理/化学状态变化8配重22变害为利36相变9预先反作用23反馈37热膨胀10预先作用24中介物38加速氧化11预先应急措

3、施25自服务39惰性环境12等势原理26复制40复合材料13逆向思维27一次性用品14曲面化28机械系统的替代TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理发明原理发明原理发明原理发明原理1.1.1.1.分割分割分割分割分割原理体现在三个方面：将物体分割成独立的部分如：用PC机代替大型计算机；用卡车加拖车的办法代替大卡车；用烽火传递信息（分割信息传递的距离）；在大项目中应用工作分解结构。使物体成为可组合的（易于拆卸和组装的）如：组合式家具；橡胶软管可利用快速拆卸接头连接成所需的长度。增加物体被分割的程度如：用软的百叶窗代替整幅大窗帘；电子线路板（PCB）表面贴装工作中所使用的锡膏，主要成分是

4、粉末状的焊锡，提升了焊接的透彻程度。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：通红的玻璃板通红的玻璃板通红的玻璃板通红的玻璃板TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理在玻璃批量生产线上，对玻璃先进行加热然后再进行加工，加工完成后的玻璃仍处于通红状态，需要将其输送到指定位置直至冷却下来。现在的问题是，因为玻璃还处于高温，呈现柔软的状态，在滚轴传输线的输送过程中会因为重力下垂而造成变形，导致玻璃表面凹凸不平，后续需要大量的打磨工作来进行修正。年轻的工程师提出将传输线上的滚轴直径做到尽量小，以减少玻璃悬空的面积，提高玻璃的平度。“我们可以将滚轴直径像火柴棍一样细，”年轻的工程师

5、说，“组成一个传输线”。“那么，每米长度内将有大约500个滚轴，安装时需要像做珠宝首饰一样细致。”老工程师说，“想一想这个传输线的造价。”“我认为我们不能再考虑滚轴传输线，”一位工程师说，“最好用新的方法来替代它。”“有什么号办法呢？”年轻的工程师说道。突破常规思维的限制，将滚轴直径无限缩小，小到头发丝、1/100毫米、1/1000毫米、1/10000毫米一直分割下去，会是什么呢？物质呈现分子、原子状态。解决方案是：用熔化的锡来代替滚轴。传输线是一个长长的、盛满熔化锡的槽子。由于锡的熔点低而沸点高，正适合通红的玻璃板的冷却温度区间，熔化锡在重力作用下，会呈现出一个绝对平面，可以很好地满足此工序

6、的要求。而基于这个解决方案，又出现了很多的专利，比如给锡通电可以与磁铁一起作用，来完成对玻璃的成型加工。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理发明原理发明原理发明原理发明原理2.2.2.2.抽取抽取抽取抽取抽取原理体现在两个方面：将物体中“负面”的部分或特征抽取出来如：由于压缩机用于压缩空气，所以将嘈杂的压缩机放在室外。只从物体中抽取必要的部分或特征如：用狗叫声，作为报警器的报警声，而不用养一条真正的狗。TRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：裁缝量衣服制作新装的故事裁缝量衣服制作新装的故事裁缝量衣服制作新装的故事裁缝量衣服制作新装的故事TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原

7、理莫里哀将普托斯带到镜子前，然后让裁缝对着镜子里的普托斯进行测量，一个两难的问题得到了解决。这里，莫里哀使用的就是抽取原理，将普托斯影响抽取出来，有效地化解了普托斯和裁缝之间的矛盾。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理大仲马在小说三个火枪手中，描述了普托斯是如何在裁缝店定制新装的。普托斯不允许裁缝接触他的身体，裁缝无法量体，僵持之中，剧作家莫里哀来到了裁缝店。发明原理发明原理发明原理发明原理3.3.3.3.局部质量局部质量局部质量局部质量局部质量原理体现在三个方面：将物体或外部环境的同类结构转换成异类结构如：采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定的温度、密度和压力。使物体的不同部分

8、实现不同的功能如：带橡皮擦的铅笔，带起钉器的榔头，多功能的工具。使物体的每一部分处于最有利于其运行的条件下如：快餐饭盒中设置不同的区域来存放热、冷食物和汤。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：上面有小孔的巨大过滤器上面有小孔的巨大过滤器上面有小孔的巨大过滤器上面有小孔的巨大过滤器TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理将过滤器的功能进行分解，其主要构成元素是过滤孔和基体，有用功能的元素是过滤孔，即过滤孔是有用的局部质量。每个过滤孔不就是一条管子吗！哦，答案找到了。拿一些细管，并捆扎起来，就形成了过滤器。这种过滤器的组装制造和拆离都可以非常方便的完成。用细圆棒做原料，

9、然后捆扎起来，而圆棒之间的空隙就形成了过滤孔，也可以实现过滤器的功能。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理一家工厂获得了一个大订单，产品是一个圆柱形过滤器，圆柱的直径1米，长度2米，轴向均匀分布直径为0.5毫米的密密麻麻的很多过滤通孔。工程师们看到图纸后都惊呆了，每个过滤器要加工出成千上万个轴向小孔。“我们该如何来加工这么多的小孔呢？”总工程师问大家，“用钻床来钻吗？”“显然，钻这么长的小孔是不可能实现的，也许可以用高温铁针来扎出这些孔，”一位年轻的工程师毫无把握地说道。所有的工程师都陷入了沉默。这似乎是一个无法解决的难题。发明原理发明原理发明原理发明原理4.4.4.4.非对称非对

10、称非对称非对称非对称原理体现在两个方面：用非对称形式取代传统的对称形式如：非对称容器或者对称容器中的非对称的搅拌叶片可提高混合的效率（工程搅拌机）；模具设计中，两边采用不同直径的定位销，以免混淆；非对称衣襟的衣服。如果对象已经是非对称，增加非对称的程度如：将圆形的垫片改成椭圆形，甚至特别的形状以提高密封程度。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：聪明的气罐聪明的气罐聪明的气罐聪明的气罐TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理煤气罐的传统结构设计中，气罐的底面一般是完整的圆形。现在，要改变这种习惯性的对称结构，采用非对称的结构。新的设计是：煤气罐的底面做成部分斜面。这样

11、，当有液体燃气充当气罐底部重物时，气罐保持直立，一旦液态燃气消耗完毕时，底部失去压重物，煤气罐会在重力作用下歪向一边。相当于提醒用户：“煤气将尽，请速更换。”。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理很多家庭在使用灌装液化石油气，但让他们烦恼的是，不知道气罐里的气体何时将耗完，所以不能及时更换燃气。一家燃气公司的工程师们试图解决这个问题。前提是方法简单易行，并能准确预报何时罐中燃气将耗完。“测量压力？”一位工程师说。“不行，这不管用，只要罐中还有少量燃气，其压力的变化不明显，而且，压力表的成本较高。”另一位工程师即刻反对。“如果称重量呢？”又一位工程师说。“这也不行。每次都要拆出气罐来

12、称重量，对于用户来说太麻烦了，况且容易引发安全问题。”再一位工程师反对道。看来，在不增加成本和复杂性的基础上要获得气罐的信息是一个似乎不能解决的难题。发明原理发明原理发明原理发明原理5.5.5.5.合并合并合并合并合并原理体现在两个方面：合并空间上的同类或相邻的物体或操作 如：网络中的个人计算机；并行处理计算机中的多个微处理器；合并2部电梯来提升一个宽大的物体（拆除连接处的隔板）。合并时间上的同类或相邻的物体或操作如：把百叶窗的窄条连接起来；同时分析多项血液指标的医疗诊断仪器；现代冷热水龙头，调温通过转动完成，将过去的两个水龙头合并为一个水龙头。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事

13、：故事：玻璃磨角玻璃磨角玻璃磨角玻璃磨角TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理将多层玻璃叠放在一起从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻璃面上洒一层水，以保证堆叠后的玻璃可以形成相当强的粘贴力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在磨削加工中就可以承受较大的磨削力，从而改善了玻璃的可加工性。当磨削加工完成后，再分开每层玻璃，水分自行会挥发掉，从而获得了所需要的产品。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理一个工厂接到一个大订单，需要生产大量椭圆形的玻璃板。首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后将4角磨成弧形从而形成椭圆形。然而，在磨削工序中，出现了大量的破碎现象，因为薄玻璃受力时

14、很容易断裂。“我们应该将玻璃板做得厚一点。”一位工人对主管说。“不行，”主管说，“客户的订单上要求的就是这种厚度的产品。”这似乎是一个难以解决的难题。发明原理发明原理发明原理发明原理6.6.6.6.普遍性普遍性普遍性普遍性普遍性原理体现在一个方面：使得物体或物体的一部分实现多种功能，以替代其他部分的功能。如：内部装有牙膏的牙刷柄；将汽车上的小孩安全座位转变成小推车；在船上种上棕榈树可桅杆。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：中国古代商船的一物多用中国古代商船的一物多用中国古代商船的一物多用中国古代商船的一物多用 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理TRIZTRI

15、Z的的4040个发明原理个发明原理渥伦哥尔船长（阿奇舒勒笔下的一位主人公，阿奇舒勒经常使用科幻小说的形式，进行TRIZ相关知识的讲解和传播。）经常应用一物二用来产生发明。比如船上的压舱物，常规的是用水或沙子。但渥伦哥尔船长却使用土作为压舱物。在土中种上可以生长的棕榈树，棕榈树又用来作为船的桅杆。这就是普遍性原理的应用。发明原理发明原理发明原理发明原理7.7.7.7.嵌套嵌套嵌套嵌套嵌套原理体现在两个方面：将第一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物体嵌入第三个物体 如：（一组)量杯；玩具俄罗斯套娃。让物体穿过另一个物体的空腔如：伸缩天线；变焦镜头。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事

16、：故事：火星车的轮子火星车的轮子火星车的轮子火星车的轮子TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理将重物放得非常低以接近火星的地面，以降低车子的重心而且在火星车里面。”他说。随后，一个基于嵌套原理的解决方案展示了出来：在火星车的轮胎里放置球形重物，这些重物可以滚动，总处在轮胎的最下面，以最低的重心保持火星车的稳定。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理一个科幻故事里描述了一次火星探险。宇宙飞船降落在一个石头山谷，宇航员乘坐一两火星车开始火星之旅。这个特型火星车有巨大的轮胎，当行驶到陡坡时，很容易在石头的颠簸下翻车。怎么办？这个问题刊登在一本杂志上，收到了大量的读者来信，提供解决

17、办法：在火星车的下面悬挂重物，降低整车的重心，增加稳定性；将轮胎的气放出一半，轮胎下陷，增加稳定性；在火星车的两边分别多安装一只轮胎；让宇航员探出身体来保持车子的平衡；上面的各种建议，确实能改善火星车的稳定性，但明显都带来另一些问题，比如：降低了火星车的运动性能，降低了车速，让火星车变得更复杂，增加宇航员的危险性等。由于以上正反两方面问题的存在，有一位读者干脆建议：“什么办法都没有了，让宇航员走路吧！”这个问题似乎是一个难以解决的问题。发明原理发明原理发明原理发明原理8.8.8.8.配重配重配重配重配重原理体现在两个方面：将一个物体与另一个产生提升力的物体组合，来补偿其重量如：在一捆原木中加入

18、泡沫材料，使之更好地漂浮；用气球悬挂广告条幅。通过与环境（利用气体、液体的动力或浮力等）的相互作用实现物体重量的补偿 如：飞机机翼形状可以减小上面空气的密度，增加机翼下面空气的密度，从而产生提升力；水翼可使整只船或部分露出水面，减小阻力。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：紧急迫降的飞机的运输问题紧急迫降的飞机的运输问题紧急迫降的飞机的运输问题紧急迫降的飞机的运输问题 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理将气袋固定在飞机翅膀下，然后充气，气袋所产生的浮力可以抬起飞机，然后将平板拖车开到飞机下面，拖走飞机。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理一架巨型运

19、输机在起飞后出现了故障，紧急迫降在距离飞机场200公里外的空地上。经过检查，发现飞机机体上出现了许多裂缝和损坏，必须将飞机运送往工厂进行维修。这架运输机非常重，如何运送成为问题。专家们聚在一起，商讨如何将这个庞然大物运走。“地上没有跑道，只有将飞机用吊车吊起来运走。”一位年轻的工程师说。“年轻人，”一位专家沮丧地说，“哪里有这么大的吊车？而且我们也没那么大的车子将飞机运走！”问题处于僵持之中而不能解决。发明原理发明原理发明原理发明原理9.9.9.9.预先反作用预先反作用预先反作用预先反作用预先反作用原理体现在两个方面：预先施加反作用如：在溶液中加入缓冲剂来防止高PH值带来的危害。如果物体处于受

20、拉伸工作状态，则预先施加压力 如：在浇注混凝土之前，对钢筋进行预压处理。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：海面上输送淤泥的管道海面上输送淤泥的管道海面上输送淤泥的管道海面上输送淤泥的管道让暴风雨来得更猛烈些吧让暴风雨来得更猛烈些吧让暴风雨来得更猛烈些吧让暴风雨来得更猛烈些吧 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理管道不必浮于水面，而是沉入海水中。暴风雨的影响被消除了。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理在靠近岸边约5公里的海上，一只挖泥船正在为航道进行清理工作，挖出的混着海水的泥巴通过一条管道被抽送到岸上，为保证管道浮在水面，管道上捆绑着一长溜的浮桶

21、。“天气预报说一场暴风雨即将来临！”船长说，“我们要立即停止工作，将管道拆开并带回岸上。暴风雨过后再带回来安装。大家行动要快，必须在暴风雨来临之前完成。”“没有别的办法，”船员们说，“如果暴风雨将管道破坏，情况会更糟，赶快拆卸。”。发明原理发明原理发明原理发明原理10.10.10.10.预先作用预先作用预先作用预先作用预先原理体现在两个方面：事先完成部分或全部的动作或功能 如：不干胶纸；超市的购物袋。在方便的位置预先安置物体，使其在第一时间发挥作用，避免时间的浪费如：停车位的咪表；柔性制造单元等等 TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：粮油运输中的少油现象粮油运输中的少油现象

22、粮油运输中的少油现象粮油运输中的少油现象 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理司机事先在油罐内挂了一个桶，当油罐中注满食用油时，桶中就盛满了食用油。但是卸油后，桶中的油却保存了下来。司机随后伺机取出这一桶油。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理一家粮油公司购买的食用油，用油罐车来运装，每罐可装3000升。但老板发现每次卸出的油都短缺30升，经过核准流量仪，检查封条和所有可能漏油部位后，没有找到短缺的原因。没办法，请来了老侦探调查这个问题，老侦探进行了暗地跟踪，发现油罐车在运送途中没有停过车，但依然短缺了30升，连老侦探也百思不得其解。发明原理发明原理发明原理发明原理11

23、.11.11.11.预先应急措施预先应急措施预先应急措施预先应急措施预先应急措施原理：针对物体相对较低的可靠性，预先准备好相应的应急措施如：降落伞；消防措施；给飞机装上大降落伞；俄沙皇害怕敌人害他，就每天服用少量的毒药培养抗毒性，以致后来想自杀都没成功；流感疫苗。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：冬季北方屋檐下危险的冰柱冬季北方屋檐下危险的冰柱冬季北方屋檐下危险的冰柱冬季北方屋檐下危险的冰柱TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理在冬天来临之前，在排水管里穿进一根绳子，冰柱中的绳子可有效防止冰柱滑落，保证其渐渐地消融。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原

24、理北方的冬天，房子上的排水槽和排水管里会形成坚硬的冰柱，有的长达数米。当春天来到的时候，排水管受到太阳的照射，吸收的热量会首先融化冰柱的外表。当融化到一定程度时，冰柱会在重力的作用下从排水管中滑落，撞破排水管的弯头，有时，冰柱碎块会从排水管中飞出，扎伤经过的行人。如何消除这个问题？成为人们面临的一道难题。发明原理发明原理发明原理发明原理12.12.12.12.等势原则等势原则等势原则等势原则等势原则原理：在势能场中，避免位置的改变。如：电子线路设计中，避免电势差大的线路相邻；在两个不同高度水域之间的运河上的水闸。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：城市中心广场上古塔沉降的测

25、量问题城市中心广场上古塔沉降的测量问题城市中心广场上古塔沉降的测量问题城市中心广场上古塔沉降的测量问题TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理拿2根玻璃管，一个安装在塔上，一个安装在公园的墙壁上，用胶管将其连接起来，然后灌入液体，就组成一个水平仪，两只玻璃管中的液体应保持同样的高度，我们在玻璃管上标出这个高度。如果古塔下沉，则塔上的玻璃管内液体会升高。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理城市的中心广场有一座古塔，似乎在逐渐下沉。名胜古迹保护委员会前来测量研究这个古塔的下沉问题。测量的第一步是要选择一个高度不变的水平基准，并且在塔上可以看到这个基准以便进行比较测量。很可能广场

26、周围建筑也在一起下沉，所以需要寻找一个远离古塔而且高度不变的基准，最后他们选择了远离古塔1500英尺以外的一个公园的墙壁，但古塔和公园的墙壁之间被高层建筑物遮挡住了，无法直接进行测量。“非常复杂的情况，”测量员沉思后说，“看来我们得求助于其他的专家。”。发明原理发明原理发明原理发明原理13.13.13.13.逆向思维逆向思维逆向思维逆向思维逆向思维原理体现在三个方面：颠倒过去解决问题的办法 如：为了松开过盈配合的两个零件，冷却里面的零件而不是加热外面的零件。使物体的活动部分改为固定的，固定的部分改为活动的 如：旋转部件而不是旋转工具；健身跑步机。翻转物体（或过程）如：通过翻转容器以倒出里面的物

27、体；将杯子倒置以便从下面喷水清洗。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：酒心巧克力糖的制作酒心巧克力糖的制作酒心巧克力糖的制作酒心巧克力糖的制作TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理先将果汁降温，降到冰冻状态，将一颗颗冰冻的果汁颗粒放入巧克力中，然后进行成型，随后冰冻的果汁会在常温下恢复液体。果汁巧克力就完成了。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理这一天是一个漂亮女孩的生日，有一个客人带来了一大盒巧克力糖，这是一种酒瓶形的果汁巧克力糖，巧克力的中心是液态的果汁，大家都非常喜欢。一边吃着巧克力，有位客人好奇地问道：“我很纳闷这种果汁巧克力的果汁是怎么装进去

28、的？”“先做好巧克力，然后往里面灌上果汁，再封口。”另一位客人猜测道。“果汁必须非常的稠，要不然会影响巧克力成型，”第三位客人说，“但是果汁不容易灌进巧克力中。通过加热是可以让果汁稀些以便灌入，却会熔化巧克力。”。发明原理发明原理发明原理发明原理14.14.14.14.曲面化曲面化曲面化曲面化曲面化原理体现在三个方面：将直线、平面用曲线、曲面替代，立方体结构改为球体结构 如：在建筑中采用拱形或圆屋顶来增加强度；机械结构设计中，用圆角避免应力集中。采用滚筒、球体、螺旋状等结构 如：圆珠笔的球状笔尖使得书写流利，而且提高了寿命。从直线运动改成旋转运动，利用离心力如：用洗衣机甩干衣物，替代原来拧干的

29、办法。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：具有一个面和一条边的莫比乌斯环具有一个面和一条边的莫比乌斯环具有一个面和一条边的莫比乌斯环具有一个面和一条边的莫比乌斯环TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理“是的，乍看起来是不可能的，”格里尔说，“但是，你如果将纸条的一端扭转180度，再将纸条对接起来，会出现什么情况？”不里尔顿将纸条一端扭转180度后对接，然后黏贴起来。“现在把你的食指伸到纸面上。”格里尔静静地说。不里尔顿已经明白了这位智者同伴的智慧，他移开了自己的手指。“我懂了！现在不再是分开的2个面，只有一个连续的面”。这就是以著名的德国数学家莫比乌斯命名的“莫比

30、乌斯环”。很多人利用这个奇妙的“莫比乌斯环”来获得发明。大约有100多项专利均是基于这个奇妙的环。有砂带机、录音机、皮带过滤器等。“莫比乌斯环”正是曲面化原理的典型代表。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理科幻故事黑暗的墙中，哲人格里尔手里拿着一张纸，对同伴不里尔顿说：“这是一个平面，它有2个面。你能设法让这2个面变成一个面吗？”不里尔顿惊奇地看着格里尔说：“这是不可能的。”。发明原理发明原理发明原理发明原理15.15.15.15.动态化动态化动态化动态化动态化原理体现在三个方面：使物体或其环境自动调节，以使其在每个动作阶段的性能达到最佳 如：汽车的可调节式方向盘（后视镜、座位）等

31、。把物体分成几部分，各部分之间可相对改变位置 如：折叠椅；笔记本电脑。将不动的物体改变为可动的，或具有自适应性 如：用来检查发动机的柔性的内孔窥视仪；医疗检查中用到的柔性状结肠镜。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：神奇的不倒翁神奇的不倒翁神奇的不倒翁神奇的不倒翁 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理总裁说：“新专利645661号颁发给了发明家柴兹塞夫的一款新型不倒翁。”工程师们围过来看这个新玩具，发现它与传统的不倒翁不同的是内部安装了滑槽，重物可以沿着滑槽滑动，所以，这个新的不倒翁可以倒立和平躺。“哦，这是动态性原理。”总工程师评论道，“重物原来是固定的，现在

32、可移动了。”“让我们依据动态性原理，发明一个更动态的不倒翁吧！”总裁说。于是，一个基于动态化原理的新方案产生了。将重物分成两部分，而且都可以滑动，这样，重心会不断移动和变化，不倒翁的晃动频率会不断地变化，显得更有趣。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理玩具公司的总裁召集工程师们开会。总裁问道：“我们能不能在不倒翁的基础上发明一种新的玩具？”大家说不倒翁很早就被发明出来了，还能挖掘出什么新意呢？“这种玩具太简单了，”一位年轻的工程师叫道，“没什么可增加或减少的。”。发明原理发明原理发明原理发明原理16.16.16.16.不足过超额行动不足过超额行动不足过超额行动不足过超额行动不足或超

33、额行动原理：如果用现在的方法很难完成任务的100%，可用同样的方法完成“稍少”或“稍多”一点，问题可变得相当容易解决如：大型船只的建造在船厂完成一部分，其余的到现场安装。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：大型钢管的切割大型钢管的切割大型钢管的切割大型钢管的切割速度与切割速度的完美匹配速度与切割速度的完美匹配速度与切割速度的完美匹配速度与切割速度的完美匹配 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理可以事先将带状原材料钢板进行切割，但是不能完全切断，要保留部分连接以保证弯卷焊接过程中的足够连接强度，这样，在后续切割中，只切断那部分保留的部位就可以了。最后，以一个振动来

34、实现钢管的切割，生产效率得到了大幅提升。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理现在要生产一种直径1米、长度12米的钢管。原材料为带状卷料，在钢管弯卷焊接设备上进行加工，此设备以连续的2米、秒的速度输出焊接完成的钢管，所以，需要每6秒完成一次切割。因为切割设备的电锯切割这1米直径的钢管需要一定的时间才可以完成，而钢管在连续向前输出，所以切割设备得与在钢管同步前进中进行切割，切割完成后海需要快速返回到原来的位置，以开始对下一段钢管的切割，切割和返回的动作需要在6秒之内完成。现在的矛盾是，切割设备的功率选择和移动速度产生了矛盾，大功率的设备切割速度快但比较笨重、移动起来缓慢，小功率的设备比

35、较轻巧，可快速移动但切割时间会比较长。工程部被要求来解决这个问题，工程师们陷入了激烈的争论，最后折中方案似乎占据了上风，那就是降低钢管弯卷焊接设备的输出速度。“难道我们非得降低焊接设备的钢管输出速度吗？”总工程师说，“如果将输出速度降低到1米/秒，我们的生产率将降低一半，根本无法按时交货。”。发明原理发明原理发明原理发明原理17.17.17.17.一维变多维一维变多维一维变多维一维变多维一维变多维原理体现在四个方面：将物体从一维变到二维或三维空间 如：螺旋梯可以减少所占用房间的面积。用多层结构替代单层结构 如：多碟CD机可以增加音乐的时间，丰富选择。使物体倾斜或侧向放置如：自动装卸车。使用给定

36、表面的“另一面”如：PCB板采用两面焊接元器件。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：儿童自行车的四个轮子儿童自行车的四个轮子儿童自行车的四个轮子儿童自行车的四个轮子 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理美国帕杜大学的工业设计师发明出了一种“变身三轮车”，当骑车者加速时，它的2个后轮会靠的越来越近，而减速或停车时，2个后轮又会分开，骑车者根本不用担心车子会侧翻。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理对很多人来说，学骑自行车可能是件令人烦恼的事，经常会摔倒，尤其是儿童学骑自行车时可能会产生危险。发明原理发明原理发明原理发明原理18.18.18.18.机械振

37、动机械振动机械振动机械振动机械振动原理体现在五个方面：让物体处于振动状态 如：电动剃须刀。对有振动的物体，则增加振动的频率（甚至到超声波）如：振动送料器。使用物体的共振频率如：用超声波共振来粉碎胆结石或肾结石。用压电振动器替代机械振动器如：石英晶体振荡驱动高精度的钟表。使用超声波和电磁场振荡耦合如：在高频炉内混合合金，使混合均匀。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：化工炉内液面测量改为测量空气体积的振荡频率化工炉内液面测量改为测量空气体积的振荡频率化工炉内液面测量改为测量空气体积的振荡频率化工炉内液面测量改为测量空气体积的振荡频率TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明

38、原理利用振动的原理，测量容器中液面以上的空气部分的共振频率，得到空气部分的变化量，从而准确推算出液面的细微变化量。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理化工厂车间里，一种强腐蚀性的液体装在一个巨大的容器中，生产时，让液体从容器流向反应器，但进入反应器的液体量需要进行精确的控制。“我们尝试使用了各种玻璃或金属制作的仪表，”车间主任对厂长说，“但它们很快就被液体给腐蚀了。”“如果不测量流量，只测量液体高度的变化怎么样？”厂长问。“容器很大，高度变化很微小，”车间主任说，“我们无法得到准确的结果，而且容器接近天花板，操作上很不方便。”这似乎是一个难以解决的问题。发明原理发明原理发明原理发明

39、原理19.19.19.19.周期性动作周期性动作周期性动作周期性动作周期性动作原理体现在三个方面：用周期性动作或脉动替代连续动作 如：松开生锈的螺钉时，用间歇性猛力比持续拧力有效，或先正向再反向拧。如果行动已经是周期性的，则改变其频率 如：用频率调制来传送信息。利用脉动之间的间隙来执行另一动作 如：打桩机打几下桩，然后加水。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：2根绳子根绳子TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理将布娃娃绑在绳子的下端，然后让绳子在布娃娃的重力作用下形成周期性的摆动，问题就迎刃而解了。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理在一个空房间里，有

40、一个布娃娃放在窗台上，2根细绳从天花板上垂直下来。你的任务是将2根绳子的下端绑在一起。但是，如果你拿着一根绳子却够不到另一根绳子，旁边没有人，所以不会得到帮助。当然的想法是让绳子动起来。但是绳子又轻又软，根本就动不起来。怎么办？发明原理发明原理发明原理发明原理20.20.20.20.有效作用的连续性有效作用的连续性有效作用的连续性有效作用的连续性有效作用的连续性原理体现在两个方面：持续采取行动，使对象的所有部分都一直处于满负荷工作状态 如：在工厂里，使处于瓶颈地位的工序持续地运行，达到最好的生产步调。消除空闲的、间歇的行动和工作 如：打印机的打印头在回程中也打印。TRIZTRIZTRIZTRI

41、Z故事：故事：故事：故事：穿山甲的研制穿山甲的研制穿山甲的研制穿山甲的研制TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理将土一点点的用头拍到隧道壁上，这连续的有效动作不断地重复，最后“挤”出一条隧道来。基于穿山甲有效动作连续性原理的“人造穿山甲”专利在苏联诞生，是一种前边带有尖锥形的切土器的机器，不仅将土切下来，而且挤拍到隧道壁上去。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理在地底下可以随意穿行的车子应该是一个什么样子的？杂志社收到了很多解答。用一辆拖拉机，前面装上铲子，把土挖开形成通道。带翅膀的车子。所有的设想基于挖掘原理，将土从车前移到车后，而车后的土，需要运输处理掉才可以形成通道

42、。车子要达到地下行动自如的目标，看来不大可能实现。发明原理发明原理发明原理发明原理21.21.21.21.紧急行动紧急行动紧急行动紧急行动紧急行动原理：快速地执行一个危险或有害地作业：如：牙医用高速电钻，避免烫伤口腔组织；激光打耳孔；快速切割塑料，使其来不及变形。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：具有磁铁的具有磁铁的具有磁铁的具有磁铁的“磁速磁速磁速磁速”网球拍网球拍网球拍网球拍 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理菲舍尔公司推出的“磁速”网球拍不但不会限制你的正手击球，反而能击中最有效的击球点，你将会体验到其中

43、的不同。在正常击球时，球拍的结构在恢复前会稍微变形。然而，一旦拥有“磁速”网球拍，安装在拍头两侧的两个单极磁铁有助于加快球拍恢复的速度，这样，球就有了更大的力量可以弹回到球网的方向。德国网球选手格罗恩菲尔德和其他著名选手都使用这种球拍进行比赛。磁铁就是在瞬间完成的球拍恢复原位的紧急行动。发明原理发明原理发明原理发明原理22.22.22.22.变害为利变害为利变害为利变害为利变害为利原理体现在三个方面：利用有害的因素（特别是对环境有害影响）来取得积极的效果 如：用废弃的热能来发电；废品的回收利用。“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 如：在腐蚀性的液体中加入缓冲剂；在潜

44、水时使用氦氧混合气，既消除了氮气引起的昏迷，也消除了空气或其他硝基混合物带来的氧中毒。加大有害因素的程度，使之不再有害 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。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：狼和牛拉雪橇的故事狼和牛拉雪橇的故事狼和牛拉雪橇的故事狼和牛拉雪橇的故事 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理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。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理渥伦哥尔船

45、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。发明原理发明原理发明原理发明原理23.23.23.23.反馈反馈反馈反馈反馈原理体现在两个方面：通过引入反馈来改善性能 如：音乐喷泉；大量的工业反馈控制。如果已经引入了反馈，则改变其大小和作用 如：在机场五公里范围内，改变飞机自动驾驶仪的灵敏度。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：具有反馈功能的登山绳索具有反馈功能的登山绳索具有反馈功能的登山绳索具有反馈功能的登山绳索TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理TRIZTRIZ

46、的的4040个发明原理个发明原理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。发明原理发明原理发明原理发明原理24.24.24.24.中介物中介物中介物中介物中介物原理体现在两个方面：采用中介替传递或完成所需任务 如：机械传动中的惰轮。把一个物体和另一个物体临时结合在一起（随后很容易分开）如：

47、端热盘子的托架。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：在软胶管上钻上很多径向的小孔在软胶管上钻上很多径向的小孔在软胶管上钻上很多径向的小孔在软胶管上钻上很多径向的小孔 TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理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。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理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。“有没有什么号的办法？

48、”经理问。大家面面相觑。这似乎是一个不容易解决的问题。发明原理发明原理发明原理发明原理25.25.25.25.自服务自服务自服务自服务自服务原理体现在两个方面：使物体具有自补充和自恢复功能以完成自服务 如：饮水机；自动售货机。利用废弃的资源、能量或物资 如：麦桔或玉米杆等直接填埋做下一季的肥料。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：钢珠高速气体输送管道转弯处的设计钢珠高速气体输送管道转弯处的设计钢珠高速气体输送管道转弯处的设计钢珠高速气体输送管道转弯处的设计TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理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

49、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。TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理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。发明原理发明原理发明原理发明原理26.26.

50、26.26.复制复制复制复制复制原理体现在三个方面：使用更简单、更便宜的复制品替代难以获得的、昂贵的、复杂的、易碎的物体 如：虚拟驾驶游戏机；电视会议。用光学复制品或图形来替代实物，可以按比例放大或缩小图形 如：用空间摄影技术进行调查，而不是实地进行；通过测量照片来测量实物。如果可视的光学复制品已经被采用，进一步扩展到红外或紫外线复制品 如：用红外图像来检测热源。TRIZTRIZTRIZTRIZ故事：故事：故事：故事：火车将在五分钟内开动火车将在五分钟内开动火车将在五分钟内开动火车将在五分钟内开动TRIZTRIZ的的4040个发明原理个发明原理对火车上的圆木进行拍照，然后依据照片进行详细的分析