triz作品案例(注释说明书).doc

案例分析:尺蠖式移动直尺第一部分:问题描述1、项目概述(这部分内容要包括:项目来源,问题描述,技术参数,配图片或手绘简图等)目前绘图工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等(主要结构、子系统或组成部件),当我们需要测量或者需要画出某段超出所用尺子量程的直线段时,就需要反复摆放尺子的位置来继续进行测量或者绘制,这样会造成误差的加大以及效率的降低(主要问题:操作/结构的复杂性、高能耗损失、精度/效率不足)。2、发明问题初始形势分析(要求写清楚系统的工作原理;存在主要问题;限制条件;目前解决方案,已有专利,类似产品的解决方案,仍存在问题和不足;配图片或手绘简图)因此,为了解决上述问题,应该设计一种新型绘图工具,其应满足如下一些限制条件:(预期目标:成本、存储/携带/运输、结构/外观/体积、施用条件)①该绘图工具制造不应太复杂,成本不应超过现有绘图工具组合;②该绘图工具不应有过于严格的使用环境限制;③该绘图工具体积不能太大,要方便携带;④类似产品的解决方案为反复重新摆放尺子来进行绘图和测量。第二部分:系统分析关键部件主要部件(一)系统完备性法则(机械系统)外部作用外部条件图1系统完备性法则(二)功能分析表1功能分析表(实用新型说明摘要)技术系统尺蠖式移动直尺(作品名)用途测量和绘制任意长度的直线段(不同于以往产品的主要用途)技术功能使直尺能够沿固定的直线移动(创新点)主要功能利用直尺体和滑块的相对运动来实现直尺沿固定的直线移动,实现固定方向任意长度直线段的绘制和测量。(具体实施方式)(三)九屏幕图初级-高级系统技术系统主要部件(组成部分)图2九屏幕图(四)生命曲线(技术系统进化的S曲线)图3生命曲线图(根据现有的专利信息检索,归纳该技术系统的发展趋势,原有技术的缺点和局限……,现有的该技术或产品的专利授权情况,如专利等级较低和专利数量较少……;技术系统的进化需要和不断增加的市场需求,本技术系统尚具有较大的发展前景。)技术系统的进化一般按照如上的生命曲线进行,我国科技教育事业正处于蓬勃发展时期,教育中、工程中直尺的使用非常普遍,各行各业的人们对直尺的需求量很大。直尺在我国已经有非常久远的历史,但是鲜有大的改变,专利等级较低,专利数量少,直尺的单件利润也比较低,但是由于数量较大,整个产业的经济收益还是很可观的,故直尺应处于生命曲线的成长期和成熟期的交汇处,尚具有较大的发展前景。(五)资源分析作用对象或施用环境直尺的现有资源包括:轨道、滑块、绘图板、绘图纸、绘图笔、空气。选择资源的顺序如下表:表2选择资源的顺序资源属性选择顺序价值免费→廉价→昂贵数量无限→足够→不足质量有益→中性→有害可用性成品→改变后可用→需要建造表3现有资源比较资源类型价值数量质量可用性轨道免费无限中性成品机械能免费足够中性成品绘图板廉价足够有益成品绘图笔廉价足够有益成品空气免费无限中性成品X元素免费无限有害成品选择优先使用轨道、机械能、空气和X元素,其中X元素为引入的理想化的位置资源。第三部分:运用TRIZ工具解决问题(六)最终理想解表4最终理想解分析表问题分析结果设计最终目标?直尺可以绘制和测量任意长度的直线段。理想化最终结果?直尺自己可以自动地沿着固定方向一直做直线移动。达到理想解的障碍是什么?(能够解决)直尺不能够实现高度智能化。出现这种障碍的结果是什么?直尺沿固定方向绘制和测量直线段时不能实现自动化。不出现这种障碍的条件是什么?直尺有一种特殊机构可以自动找到某比较基准,使之沿固定方向做直线移动,并提供足够的动力。创造这些条件所用的资源是什么?(现有方案依赖的资源)电能、空气、智能系统。(七),既需要知道其长度,又希望同时能够一直沿一条直线移动,这需要直尺和滑块两个工具,为控制成本,尺子不应太重,构成形状与物体质量之间的技术矛盾。改善的参数为物体质量,恶化的参数为形状。由矛盾矩阵表查到发明原理为(见表5):表5矛盾矩阵表1改善的参数恶化的参数形状物体质量3、4、14、17(3)局部特性原则——使物体的不同部分应当具有不同的功能;(4)增加不对称性原则——物体的对称形式转为不对称形式;(7)嵌套原则——一个物体通过另一个物体的空腔;(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形结构;(17)向另一维度过渡的原则——利用多层结构替代单层结构。我们采用发明原理7(嵌套原则),在尺子的下方设计滑块嵌套于轨道中的结构用于方便直尺移动。,尺子不应太大,这就能减小尺子占有的体积,但同时也将引起尺子的形状复杂度提高,构成物体的面积与形状之间的矛盾。改善的参数为物体的面积,恶化的参数为形状。由矛盾矩阵表查得发明原理为(见表6):表6矛盾矩阵表2改善的参数恶化的参数形状物体的面积4