第8周+ARIZ.ppt

第7章 ARIZ ARIZ主要为解决非标准问题，通过袖珍化问题、泛化概念和激励原则，逐步逼近理想解。 发明问题求解的过程是对问题不断描述和程式化的过程，描述得越清楚，问题就越容易解决。 一知半解者和职业人士：辩证的关系 “科学和艺术中的新事物往往是非专业人士发明出来的，他们没有专业的束缚。研究蒸汽机的人不可能发明电力机车，他总是忙于不断改进蒸汽机个别部件，但外行们却会想到试一下电动机。斯坦尼斯拉夫斯基、爱迪生、齐奥尔科夫斯基、福特都是业余爱好者。” “一知半解有好的方面也有坏的方面。他的思想面对新道路时是完全自由的，没有过早被学院派的传统束缚。其弱点在于不善于捍卫自己的观点，通常缺乏必要的博学，不能扎实论证自己的观点。” 一知半解者虽然缺乏专门教育的文凭，但是这不代表他们缺乏知识。无论多么奇怪都必须正视这样的事实，大部分科学的基础都是由这些爱好者们奠基的：热力学的奠基者是医生迈尔、啤酒酿造工人焦耳和医生赫姆霍茨；数学奠基者是律师费马、莱布尼茨、生物学家欧拉、医生达伦柏、理发师泊松、军官笛卡尔；天文学的奠基者是律师哈伯（星系分类法）；物理学的奠基者是语言学家斯汤斯（激光的发明者之一）；控制论的奠基者是医生埃什比，等。 一、问题分析 泛化 文学：鞘翅为红色背景黑色斑点的瓢虫咀嚼了一头身体柔软的、吸收汁液的蚜虫 一只杂色瓢虫吃掉了一头身体柔软的刺吸式口器的害虫 生物防治：捕食性天敌吃掉了害虫 植物保护：天敌消化了植食性昆虫 生态学：一种动物利用了另一种动物的生物量 生物学：营养物质在生物间重组和传递 生命科学：自然界以生物为媒介和载体的物质整合 哲学：物质的自组织现象 袖珍化 注意 功能定义是指用最简洁的语言将事物所具有的功能、用途等加以描述，以深刻反映事物的基本特征。抽象化（抽象台阶）、定量化、动名词化。 练习：袖珍化 众所周知，有机氯农药对害虫的防治效果最好，历史上起到了辉煌的作用，还因此获得了一项诺贝尔奖，然而这些农药在环境中非常难以降解，对人民群众的身体健康造成了巨大的损害。随着666等农药的禁用，顽固性地下害虫如蛴螬和蝼蛄的为害越来越猖獗，这些害虫的生活周期漫长，且生活史的绝大部分时间是在地下渡过的，而新开发的低毒低残留农药不能发挥良好的防治作用。这些害虫属于典型的K-对策者，很显然，在自然界它们的天敌比较缺乏，生物防治很难起到及时的作用。金龟甲成虫期是在地面上活动的，而且对很多植物的花香气味都有趋性，J Chem Ecol上出现了大量引诱剂开发成功的报道，但是，这些甲虫在成虫期却又对植物有授粉的作用。 3、定义矛盾元素 TC1：有机氯防效好，但有残留； TC2：生物防治和新型杀虫剂对环境影响小，但效果差； 或： TC1：金龟甲幼虫非常难以防治，为主要为害世代； TC2：金龟甲成虫期很容易防治，但该阶段有授粉作用。 4、定义并选择矛盾图解模型 4、定义并选择矛盾图解模型 5、强化技术矛盾 针对TC1：是有机氯农药，但是非但没有残留，而且还是一种常见的环境净化剂； 或者 针对TC2：控制了金龟甲成虫的为害，但是授粉作用不但没有影响，而且还有最强大的促进作用。 6. 建立问题模型 陈述“冲突元素” “冲突的强化准则” “将附加元素X”引入系统解决问题的效果（保持、消除、改进） 7. 应用76个标准解系统 二、物场资源分析 三、描述最终理想解和物理矛盾 四、运用物场资源 五、借助物理、化学、生物效应 六、转换或替代问题 七、原理解评价 评价标准：功能谱越广、效能越强大越好，成本越低越好，物质资源消耗越少越好，伴随的负面效应越少越好。 1、解决方案的检验： 是否在实践中可用？ 是否可以用已有资源或”原生“物质资源代替引入的物质资源和场资源？ 2、解决方案的初步评价（离散解还是连续解？） 1）是否较好地实现了IFR-1的目标？ 2）是否解决了一个物理矛盾？ 3）解决方案是否安全、有效、经济、简易？ 4）新系统是否含有至少一个可控元素，如何控制？ 3、查专利，是否别人没有用过这种方法？ 4、预测子问题：矛盾无处不在，伴随而来的系列问题怎样克服？ 八、原理解升华 1、定义超系统的改变； 2、可行性分析； 3、拓展性分析：陈述解决方案的通用原理，考虑该解法原理对其他问题的直接应用（哥伦布效应），考虑使用相反的解法原理解决其他问题。 九、原理解整合 1、将解决问题的实际步骤与ARIZ理论进行比较，记录偏离的地方； 2、如果属于崭新的理论方法，则补充、归纳进TRIZ系统。 问题实例 利用高频放电技术检测玻璃产品、真空系统内组件焊缝的密闭性。在产品内部（玻璃管）插入一个电极，外面放上另一个电极。两个电极之间产生电晕-空气的等离子态发光。如果焊缝中有一个小洞，就会在那里集中放电，有洞的地方