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《创新方法教程(初级)》分初级、中级、高级三册,本册为初级分册。本册是专门针对有志于创新但还没有掌握系统性创新思维和方法的工程师而编写的,主要内容包括三部分:第一部分是创新思维技法部分,通过实例详细介绍了创新思维规律、4种阻碍创造性思维的思维定势和3种常用的创造性思维技法;第二部分是TRIZ部分,介绍TRIZ的理论体系及发展,重点介绍TRIZ理论中的基本概念、分析问题和解决问题的流程、计算机辅助创新技术的基本知识;第三部分是工业工程部分,介绍工业工程的起源、概念、作用、主要内容及共性技术。
编辑于2022-04-14 20:31:26《创新方法教程(中级)》分初级、中级、高级三册,本册为高级分册。《创新方法教程(高级)》介绍了产品创新领域经常采用的高级创新方法及其应用案例,包括高级创新思维技法、创新设计知识资源与应用、功能分析、效应、裁剪、ARIZ算法、计算机辅助创新、失效预测原理、公理设计、精益生产、六西格玛管理等。本册给出了问题分析方法,并为突破性产品创新过程中的困难问题提供解决方案,支持企业产品创新。
《创新方法教程(中级)》分初级、中级、高级三册,本册为中级分册。本册在初级分册的基础上对创新思维技法、TRIZ方法体系、计算机辅助创新软件(CAI)功能和工业工程内容进行进一步阐释。主要介绍了重点及难点内容,可以帮助广大学员进一步明确学习要求,理解学习内容,培养学生自学能力和解决问题的能力,使读者更能清晰的理解知识内容。
《创新方法教程(初级)》分初级、中级、高级三册,本册为初级分册。本册是专门针对有志于创新但还没有掌握系统性创新思维和方法的工程师而编写的,主要内容包括三部分:第一部分是创新思维技法部分,通过实例详细介绍了创新思维规律、4种阻碍创造性思维的思维定势和3种常用的创造性思维技法;第二部分是TRIZ部分,介绍TRIZ的理论体系及发展,重点介绍TRIZ理论中的基本概念、分析问题和解决问题的流程、计算机辅助创新技术的基本知识;第三部分是工业工程部分,介绍工业工程的起源、概念、作用、主要内容及共性技术。
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《创新方法教程(中级)》分初级、中级、高级三册,本册为高级分册。《创新方法教程(高级)》介绍了产品创新领域经常采用的高级创新方法及其应用案例,包括高级创新思维技法、创新设计知识资源与应用、功能分析、效应、裁剪、ARIZ算法、计算机辅助创新、失效预测原理、公理设计、精益生产、六西格玛管理等。本册给出了问题分析方法,并为突破性产品创新过程中的困难问题提供解决方案,支持企业产品创新。
《创新方法教程(中级)》分初级、中级、高级三册,本册为中级分册。本册在初级分册的基础上对创新思维技法、TRIZ方法体系、计算机辅助创新软件(CAI)功能和工业工程内容进行进一步阐释。主要介绍了重点及难点内容,可以帮助广大学员进一步明确学习要求,理解学习内容,培养学生自学能力和解决问题的能力,使读者更能清晰的理解知识内容。
《创新方法教程(初级)》分初级、中级、高级三册,本册为初级分册。本册是专门针对有志于创新但还没有掌握系统性创新思维和方法的工程师而编写的,主要内容包括三部分:第一部分是创新思维技法部分,通过实例详细介绍了创新思维规律、4种阻碍创造性思维的思维定势和3种常用的创造性思维技法;第二部分是TRIZ部分,介绍TRIZ的理论体系及发展,重点介绍TRIZ理论中的基本概念、分析问题和解决问题的流程、计算机辅助创新技术的基本知识;第三部分是工业工程部分,介绍工业工程的起源、概念、作用、主要内容及共性技术。
创新方法教程(初级)
1. 创新思维方法链
创意激发:创新思维技法
技术研发:TRIZ
知识物化
产品成型:工业工程
市场营销
2. 创新思维与创新方法
创造性思维方法:方向性、程序性
发散&收敛
发散思维
美国 J.P.吉尔福
同一问题,不同层次、角度、方向探索
特点:流畅性、灵活性、独特性
种类:用途、功能、结构、因果发散
收敛思维
各种信息,不同角度、层面聚合
特点:封闭性、综合性、合理性
种类:目标识别法,层层剥笋法,聚焦法
横向&纵向
横向思维
爱德华.德.波诺 1967
特点:同时性、横断性、开放性
例子:奥运会经费
纵向思维
向下挖掘
针对某一层次关键因素,发散并综合,发现新属性
例子:线性存储->程序存储(冯诺依曼)
向上挖掘
针对某一层次若干属性,从新角度抽象
例子:运算器+存储器+控制器->中央处理器
例子:阿奇舒勒产品生命周期S曲线
正向&逆向
正向思维:已知->未来
特点:符合自然,认识有统计规律的现象,处理效率高
种类:缺点、属性列举法
逆向思维
从一个方面想到与之对立面
普遍性、批判性、新颖性
种类:反转性逆向思维、转换型逆向思维、缺点逆用思维
求同&求异
英国,约翰.穆勒,1843
穆勒五法
契合(求同)法
差异(求异)法
契合差异并用法
共变法
剩余法
求同思维
多种事物,寻找结合点
特点:单一方向,追求秩序,严谨,大量实践验证
求异思维
某一现象,多角度思考,捕捉内部矛盾
客观依据:任何事物都有本质规律,即特殊矛盾表现出差异性
种类:要素变换求异法,问题转换求异法
例子:新型无线熨斗
思维定势
从众
书本
经验
权威
泛化思维视角
改变思考方向
顺着想->倒着想
吸墨水纸
从对立面出发
换位思维
转换问题
复杂->简单
生疏->熟悉
直接->间接
创造性思维技法
整体思考法
德.彼诺
横向思考工具
客观性思考
探索性思考
积极性思考
批判性思考
总结性思考
直觉性思考
例子:天花板贴东西
概念扇
横向思维,“更广概念”
怎样才能达到这个点?这个点有什么帮助?
方向:更宽泛的概念或途径
概念:做事情的一般方法
主意
评价:可行性,好处,资源,符合
例子:解决交通拥堵问题
KJ法
川喜田二郎,基于“卡片法”
获取创意
记成卡片
分小中大组
图解或表述
例子:野战输液器开发
3. TRIZ与企业创新
TRIZ的起源
1946 阿奇舒勒创立TRIZ
1956 第一篇TRIZ论文
1985 新版本ARIZ#85
1989 俄TRIZ协会
1999 美、欧TRIZ协会
2004 TRIZ国际认证进入中国
TRIZ的核心思想
不同行业问题,相同原理解决
系统发展不是随机的,而是有规律的
TRIZ理论体系
核心:消除矛盾及技术系统进化原理
思想
系统进化有规律
工程矛盾会往复出现
发明原理容易掌握
其他领域的科学原理可解决本领域的问题
四种问题模型
技术矛盾问题
矛盾矩阵
物理矛盾问题
分离原理
物场问题
标准解法系统
知识使能问题
知识与效应库
TRIZ在国内外企业的应用
国外
国内
1985 初次进入中国《发明程序大纲》
1987 译著《创造是精确地科学》
1999 天大、浙大、合工大研究成果
2004 TRIZ国际认证
2008 国家出台文件重视TRIZ,建立研究会
TRIZ的发展
基础理论研究
与其他创新方法集成
与技术创新管理过程集成
软件
下一代TRIZ
4. TRIZ基本概念与方法
1. 基本概念
技术系统
功能
1840s,通用电气迈尔斯
核心:价值工程
研究对象能够满足某种需求的属性
矛盾
技术矛盾:显而易见
物理矛盾:对立统一的辩证关系,更深
理想度
I=U/(H+C)
所有系统都在沿着理想度提高的方向进化
2. 创新的级别
第一级
最小型发明,单独组件少量变更
占32%,例子:增加厚度隔离,更大载荷的卡车
第二级
小型发明,某组件参数改变数十个
占45%,例子:中空斧头柄储存钉子
第三级
中型发明,几个组件改变上百个参数
占19%,例子:原子笔、登山自行车、计算机鼠标
第四级
大型发明,创造新的事物
占4%,例子:内燃机、集成电路、个人电脑
第五级
特大型发明,现有新发现,建立新知识
占0.3%,例子:蒸汽发动机、飞机、激光、照相机、收音机、核反应堆
3. 因果分析法
常见方法
五个为什么
丰田
故障树FTA
贝尔电报公司,1962
倒立树状逻辑因果关系图
鱼骨图(石川图、因果图)
石川馨
发现根本原因的方法
类别
服务于流程
人、地、过程、政策、环、测
制造
人机料法环测
评价VSN
原因发生可能性
解决可能性
验证难度
因果矩阵
输出:客户确定主要价值参数
输入:影响因素
打分
输出重要性
输入输出相关性
交叉相乘
失效模式与后果分析FMEA
1950s,美国格鲁曼公司,飞机发动机故障防范
1960s,NASA阿波罗计划要求实施FMEA
类型
SFMEA最常用
早期概念设计
DFMEA
产品试制前开始,图样加工完成前结束,期间及时修改
应保证制造或装配能实现设计意图
步骤
列出潜在失效模式、潜在失效影响、潜在原因、控制方法
量化评价
风险系数
RPN(risk priority number)=SEV*OCC*DET
PFMEA最常用
生产制造和管理流程
生产工装准备前、过程可行性分析阶段或之前开始
针对部件或过程
新的
更改过的
应用、环境有变化的
FMEA
服务流程
因果轴分析
原因轴
逻辑方法:5W,FTA
结构化方法:鱼骨图、因果矩阵、FMEA
终止条件
不能找到下一层原因
自然现象
法规、成本极限
结果轴
方法:FMEA
终止条件
不能找到下一层结果
重大损失
技术可控极限
描述
缺乏、存在、有害、有用
4. 资源分析法
资源的特征与分类
特征
生成性:积极创造
过程性:具有时效
社会性:劳动产物
短缺性
连带性:综合考察
分类
TRIZ概念
发明资源、进化资源、效应资源
典型
物质、能量、信息、时空、功能
资源分析方法
发现及寻找资源
多屏幕法
组件分析法:分系统层级
物场分析法
挖掘及探究资源
改变物理、化学状态
分解更高一级或集成更低一级
整理及整合资源
整理
关联图法
1960s,千住镇雄
全名:管理指标间的关联分析
横向因果关系(纵向用因果分析法)
多因素交织的复杂问题,用圆圈、方框与箭头
组合
矩阵图法
多维问题,找出成对因素
资源配置
三要素:时间、空间、数量
最理想的资源取之不尽、不用付费
选用顺序:实虚,内外,静动,直派,贵廉,自再
5. 克服思维定势的方法
小人法
打破专业术语导致的思维定势
STC算子
以极限方式想象系统
金鱼法
克服对“虚幻”想法的自然排斥心理,将此想法分为现实部分与非现实部分
多屏幕法
系统思维方法
6. 理想化方法
范围
理想系统
无实体和物质,不消耗能源,能实现功能,无有害作用
理想过程
只有结果,无过程,提出需求一瞬间获得结果
理想资源
无穷无尽,不用付费
理想方法
不消耗能量、时间,自身调节就可获得功能
理想机器
无质量、体积,但能实现所需功能
理想物质
无物质,但功能得以实现
最终理想结果IFR
系统“自己”能够实现需要的动作,没有有害作用
特点:保持优点、消除不足、没有复杂、没有引入不足
例子:移动的兔笼;金属试块作容器;不倒翁熨斗
5. 技术矛盾与物理矛盾
技术参数
解释
稳定性:组成、结构、外形随时间的变化
可靠性:无故障概率
操作流程的方便性:人数少、工具少、步骤少
实用性及通用性:响应外部变化的能力
其他
分类
物理、几何
负向参数
作用时间、消耗、损失
正向参数
系统复杂性、控制和测量复杂度
技术矛盾
分析方法:因果分析、组件分析
物理矛盾
步骤
因果分析
从因果轴定义技术矛盾
提取物理矛盾
定义理想状态
关系:可相互转化
6. 发明原理与分离方法
40个发明原理
1.分割原理
(1)分成独立部分(2)分成易组装拆卸的部分(3)提高可分性
2.抽取原理
(1)抽出负面影响(2)抽出必要属性
3.局部质量原理
(1)使均匀变不均匀(2)使不同部分具有不同功能(3)使各部分处于完成动作最佳状态
4.增加不对称性原理
(1)将物体变为不对称(2)增加不对称程度
5.组合原理
(1)空间组合相同物体、相关操作(2)时间组合
6.多用性原理
(1)使物体具备多功能(2)消除该功能在其他物体的必要性后,裁剪其他物体
7.嵌套原理
8.重量补偿原理
(1)组合提供上升力的物体(2)与环境相互作用,实现重量补偿
9.预先反作用原理
(1)事先施加机械应力,抵消工作状态过大应力(2)若需要某种作用,实现施加反作用
10.预先作用原理
(1)预先施加改变(2)预先安置物体,不浪费运送时间
11.事先防范原理
(1)准备应急措施,补偿可靠性
12.等势原理
(1)在系统所有点建立均匀位势,以获得系统增益(2)系统内建立关联以支持等势(3)建立连续及完全互联的关联
13.反向作用原理
(1)用相反的动作代替定义中规定动作(2)上下或内外颠倒(3)使可动部分不动,不动部分可动
14.曲面化原理
(1)用曲面替代直线或平面(2)使用滚筒及球状螺旋状结构(3)改直线为螺旋线运动,应用离心力
15.动态特性原理
(1)调整性能,使其在各个阶段状态最优(2)分割物体,使相对位置可变(3)使静止物体移动或可动
16.未达到或过度作用原理
(1)运动多于或少于所需(2)先更少后更多,或与之相反
17.空间维数变化原理
(1)增加维度消除运动或定位困难(2)单层变为多层排列(3)倾斜或侧向放置(4)利用照射到邻近表面或物体背面的光线
18.机械振动原理
(1)使振动(2)增加振动频率(3)利用共振(4)用压电代替机械振动(5)超声波振动与电磁场耦合
19.周期性作用原理
(1)用周期性动作或脉冲代替连续动作(2)改变周期频率(3)暂停周期以执行另一动作
20.有效作用的连续性原理
(1)各部分满载持续工作,以提供可靠性(2)消除空闲和间歇动作
7. 解决矛盾的方法与流程