Инновационное проектирование. 40 приемов

1.

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Инновационное
проектирование
40 приемов
Руссу Александр Викторович
[email protected]

2.

40 приемов
(принципов)

3.

ПРИЕМ 31 ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ
а) Выполнить объект пористым или использовать дополнительные
пористые элементы (вставки, покрытия и т. п.)
б) Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры
каким-то веществом.

4.

5.

ПРИЕМ 31 ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ

6.

ПРИЕМ 31 ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ
Пористый камень "Пемза"
МАТЕРИАЛОВ
Губка
Бумажное полотенце

7.

ПРИЕМ 31 ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ

8.

ПРИЕМ 31 ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ

9.

ПРИЕМ 31 ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Самоклеющийся уплотнитель

10.

ПРИЕМ 32 ПРИНЦИП ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ
а) Изменить окраску объекта или внешней среды.
б) Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды.
в) Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами
использовать красящие добавки.
г) Если такие добавки уже применяются, использовать меченые атомы.
US 2226546 Прозрачная эластичная хирургическая повязка

11.

ПРИЕМ 32 ПРИНЦИП ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ

12.

ПРИЕМ 32 ПРИНЦИП ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ

13.

ПРИЕМ 32 ПРИНЦИП ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ

14.

ПРИЕМ 32 ПРИНЦИП ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ

15.

ПРИЕМ 33 ПРИНЦИП ОДНОРОДНОСТИ
Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны
из того же материала (или близкого ему по свойствам).
Использование паров исходных продуктов

16.

ПРИЕМ 33 ПРИНЦИП ОДНОРОДНОСТИ

17.

ПРИЕМ 33 ПРИНЦИП ОДНОРОДНОСТИ

18.

ПРИЕМ 33 ПРИНЦИП ОДНОРОДНОСТИ
вакцинация

19.

ПРИЕМ 34 ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ
ЧАСТЕЙ
а) Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта
должна быть отброшена (растворена, испарена и т. д.) или видоизменена
непосредственно в ходе работы.
б) Расходуемые части объекта должны быть восстановлены
непосредственно в ходе работы.
US 3174550. При аварийной посадке самолета бензин
вспенивают с помощью специальных химических
веществ, переводя в негорючее состояние.

20.

ПРИЕМ 34 ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ
ЧАСТЕЙ
УСТАНОВКА РЕГЕНЕРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА
RU 2113272

21.

ПРИЕМ 34 ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ
ЧАСТЕЙ
Комплексная водоподготовка

22.

ПРИЕМ 34 ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ
ЧАСТЕЙ
Схема типовой системы
регенерации воздуха и газовой
смеси

23.

ПРИЕМ 34 ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ
ЧАСТЕЙ
аккумулятор
батарейка

24.

ПРИЕМ 34 ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ
Все виды упаковки
ЧАСТЕЙ
Пластиковая бутылка, воздушно-пузырчатая пленка, пенопласт, картон,
фольга, целлофан

25.

ПРИЕМ 35 ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА
а) Изменить агрегатное состояние объекта.
б) Изменить концентрацию или консистенцию.
в) Изменить степень гибкости.
г) Изменить температуру.
Вместо твердых взрывчатых
веществ используют жидкие
и газообразные

26.

Шнек выполнен из эластичного материала с пружиной. Это позволяет
регулировать шаг шнека.
гибкость

27.

ПРИЕМ 35 ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА

28.

ПРИЕМ 35 ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА

29.

ПРИЕМ 35 ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА
сок
желе

30.

ПРИЕМ 35 ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА
Способ охлаждения сварочных горелок жидкой углекислотой
Способ выравнивания поверхности сыпучего груза путем
нагрева его до температуры плавления
Наклонный ленточный конвейер в котором для удержания
груза используется его примораживание
Для повышения производительности пиления предложено
нагревать деревья в зоне резания токами сверхвысокой
частоты

31.

ПРИЕМ 36 ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например
изменение объема, выделение или поглощение тепла и т. д.

32.

ПРИЕМ 36 ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Крио деструкция

33.

ПРИЕМ 36 ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

34.

ПРИЕМ 36 ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
Домкрат с памятью формы, поднимающий грузы пакетом
пластин, каждая из которых "помнит", что при нагревании ей
следует изогнуться
Смазочно-охлаждающую жидкость замораживают в виде
бруска и подают его в зону обработки металла

35.

ПРИЕМ 37 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО
РАСШИРЕНИЯ
а) Использовать термическое расширение (или сжатие) материалов.
б) Если термическое расширение уже используется, применить несколько
материалов с разными коэффициентами термического расширения.
US 3561829 Средства для поддержания зазора в подшипниках качения
Зазор в подшипниках при
температурном расширении
компенсируют при помощи двух колец
из разного металла с коническими
поверхностями

36.

ПРИЕМ 37 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО
РАСШИРЕНИЯ
Термостатическая головка
Тепловое реле

37.

ПРИЕМ 37 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО
РАСШИРЕНИЯ
Паровой двигатель
Двигатель внутреннего сгорания

38.

ПРИЕМ 37 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО
РАСШИРЕНИЯ
Предложен способ получения биметаллических труб путем
применения металлов, резко увеличивающихся в объеме при
нагревании. В качестве расширителя используют кремний,
германий, галлий и т.п.
Крышу парников предложено делать из шарнирно
закрепленных пустотелых труб, внутри которых находится
легко расширяющаяся жидкость. При изменении температуры
меняется центр тяжести труб, поэтому они сами поднимаются
и опускаются

39.

ПРИEM 38 ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЬНЫХ
ОКИСЛИТЕЛЕЙ
а) Заменить обычный воздух обогащенным.
б) Заменить обогащенный воздух кислородом.
в) Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями.
г) Использовать озонированный кислород.
д) Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.
RU 2537593. Способ очистки резервуара
1. Способ очистки резервуара, заключающийся в нагнетании в резервуар моющей жидкости
и газа, удалении моющей жидкости с загрязнениями из резервуара под действием разности
давлений, отводе моющей жидкости с загрязнениями в сепаратор, при этом нагнетание
моющей жидкости в резервуар осуществляют из сепаратора под давлением, отличающийся
тем, что нагнетание моющей жидкости и газа в резервуар осуществляют напорным насосом
через диспергирующее устройство эжекторного типа, в которое дополнительно подают
озоносодержащую газовую смесь, при этом в резервуаре происходит глубокое окисление
загрязнений до полного обезвреживания и дезодорации резервуара, а удаление моющей
жидкости с газом из резервуара в сепаратор осуществляют под давлением, равным
давлению в сепараторе, при этом в сепараторе разделяют газ и моющую жидкость, которую
непрерывно рециркулируют в резервуаре напорным насосом.
2. Способ очистки резервуара по п.1, отличающийся тем, что в процессе очистки
увеличивают моющую способность первоначальной моющей жидкости за счет образования
поверхностно-активных веществ при окислении загрязнений, при этом моющую жидкость с
увеличенной моющей способностью применяют повторно для других резервуаров.

40.

ПРИEM 38 ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЬНЫХ
ОКИСЛИТЕЛЕЙ
Моющие средства

41.

ПРИEM 38 ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЬНЫХ
ОКИСЛИТЕЛЕЙ
Калия перманганат
Перекись водорода

42.

ПРИEM 38 ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЬНЫХ
ОКИСЛИТЕЛЕЙ
Процесс получения трехокиси молибдена из вторичного сырья
ведут при концентрации кислорода в потоке воздуха, равной
30-60%
Для обеззараживания зерна в качестве окислителя
используют озон
Для образования защитной пленки на поверхности куриных
яиц их погружают в расплавленный парафин, а затем
обрабатывают озоном. Так они могут долго сохраняться

43.

ПРИЕМ 39
ПРИМЕНЕНИЕ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ
а) Заменить обычную среду инертной.
б) Вести процесс в вакууме.
RU 2449034 Cпособ вакуум-термического получения лития
Способ вакуум-термического получения лития, включающий брикетирование
исходной шихты, содержащей, вес.%:
гидроксоалюминат лития
45-50
карбонат лития
20-25
алюминиевый порошок
остальное
размещение полученных брикетов в реакционной камере шахтной электропечи, в
которой создают вакуум с помощью одновременной работы диффузионного
вакуумного и форвакуумного насосов, равномерный нагрев брикетов до
температуры синтеза алюмината лития из его гидроксоалюмината и карбоната и
выдержку при этой температуре до окончания синтеза, нагрев синтезированной
смеси до температуры восстановления металлического лития и выдержку при этой
температуре до окончания его восстановления и получения в виде конденсата,
который охлаждают до комнатной температуры и извлекают из печи.

44.

ПРИЕМ 39
ПРИМЕНЕНИЕ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ
Вакуумная упаковка
Вакуумный упаковщик

45.

ПРИЕМ 39
ПРИМЕНЕНИЕ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ
вакуумные дугогасительные камеры

46.

ПРИЕМ 39
ПРИМЕНЕНИЕ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ

47.

ПРИЕМ 39
ПРИМЕНЕНИЕ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ
Для предотвращения взрыва при ремонтной сварке
резервуаров с остатками нефтепродуктов предложено
неочищенные емкости заполнять дымом и кусками сухого
льда
Изобретен способ консервирования, при котором сок
замораживают и сушат под вакуумом

48.

ПРИЕМ 40 ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Перейти от однородных материалов к композиционным.
Чернила управляются
магнитным полем

49.

ПРИЕМ 40 ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Железобетон
Биметаллический радиатор

50.

ПРИЕМ 40 ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Полиэтилен (Вспененный полиэтилен
фольгированный)
Полипропилен, армированный,
стекловолокно
Металлопластик

51.

ПРИЕМ 40 ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Предложено вместо полива струей воды поливать поля
газовоздушной смесью
Изобретен электропроводный клей. В клей ввели углеродные
волокна, которые и образовали токопроводящую арматуру.
При склеивании деревянных деталей место склейки
подогревают, пропуская электрический ток
Полимерная композиция на основе эпоксидной смолы
обладает повышенной износостойкостью в условиях
гидродинамического и абразивного воздействия, поскольку
сама более чем на 1/3 состоит из корунда и стекловолокна

52.

Обзор других
инструментов

53.

54.

Компонентный и функциональный
анализ
Основные понятия Функционального Анализа
Функциональный анализ Аналитический инструмент,
который позволяет выявлять
Функции, их характеристики и
стоимость Компонентов Системы и
Надсистемы
Подход: Технические системы
создаются для того, чтобы
выполнять определенные функции,
а эти функции реализуются через
набор компонентов.
Главная цель функционального анализа:
• Представить техническую систему в
виде набора функций
• Выявить функциональные недостатки
компонентов технической системы
• Получить лист Недостатков как
направления для повышения
конкурентоспособности товара,
снижения себестоимости
по Л.Майлзу (General Electric)
Иллюстрация: упрощенная функциональная модель
Компонент 2
компонент 5
останавливает
удерживает
деформирует
охлаждает
Компонент 1
объект
Комп.3
нагревает
Комп.4
Вредная функция
Недостаточный
Полезная функция
Избыточный
Обозначения (язык)
Компонент
системы
Компонент
надсистемы
Объект функции

55.

55

56.

Что общего?
???????????????????????
Рубанок
Шлифовальная машина
Магнитный
очиститель
аквариум
Удалять
загрязнение

57.

Что общего?
Устаревшая система
Механическое поле
Новая система
Химическое +
механическое (пневматическое) поле
Развитие Технической Системы
Поступательное
движение
Вращательное + поступательное
движение

58.

утяжеляет
утяжеляет
разрушает
Ветер
Вода
Снег
утяжеляет
давит
Лед
Лопасть
удерживает
Обтекатель
вращает
уменьшает
аэро
сопротивление
утяжеляет
Пыль
удерживает
Ступица
ветроколеса
передает
вращательно
е движение
изнашивает
удерживает
электрогенератор
питает
перегревает
удерживает
Солнце
вращае
киль
давит
т
хвостовая
балка
изнашивает
поворотный
механизм
Холод
удерживает
охлаждает
удерживает
Мачта
удерживает
Силовой
шкаф
удерживает
питает
изнашивает
питает
удерживает
Земля
Линия передачи
электроэнергии питает
Аккумулято
р резерва
питает
Бытовые и
промышленн
ые
электроприбо
ры

59.

TRIZ Project Report
머리카락을 흡입하지 않는 헤어 드라이기
Hair Dryer without hair sucking problem

60.

2.4 Function Analysis
Define
Analyze
Solve
Execute
• As-Is FA+ Diagram
Triz 3 과제수행 보고서 – page. 60

61.

недостатки!
1)Вредные вещества 2)Наличие расходных веществ 3)
Маленькая производительность 4)Низкая энергонасыщенность
вещества 5) Необходимость убирать вещества 6) Плохая
регулировка потоков вещества
7) Вредные поля 8)Большой вес
9) Большое суммарное энергопотребление, включая утилизацию
системы после использования 10) Большое энергопотребление
при включении11) Большое энергопотребление при
переключении 12) Много движущихся частей
13) Большие габариты при переноске 14)Большие габариты при
хранении 15)Форма не согласована с НС 16) Банальная форма и
цвет 17) Маленькая дистанция пробега 18) Отсутствует
мобильность
19) Маленькое время жизни системы ( долговечность)
20) Большое время перезарядки 21) Маленькое время
автономной работы 22) Долгое время приготовлений к
использованию 23) Большое время исполнения процесса 24)
Большое время овладения умением
25)Нет исправительной функции 26) Избыточный уровень
исполнения функции 27) Недостаточный уровень исполнения
функции 28) Мало дополнительных функций 29) Низкая
надёжность 30) Требует наличия дополнительных систем
(тримминг как передача функции другим элементам системы)

62.

63.

АРИЗ – блок схема алгоритма

64.

АРИЗ – блок схема алгоритма (фрагмент)

65.

Понять, что
нужно рынку
Выбрать
перспективный
объект
Найти ключевую
проблему
Решить проблему
G3:ID
Анализ Рынка
PV анализ
Выявление
Стейкхолдеров
Анализ рыночной
стратегии
MPV анализ
Анализ рыночных
трендов
Переход MPV-FPV
Анализ ценности
продуктов
Выбор объекта для
совершенствования
Benchmarking G3-ID
Определение
пределов развития
Выявление
возможностей для
переноса свойств
Определение
направлений
развития продуктов
Прогнозирование
развития объекта
Анализ по ЗРТС
Анализ рыночных
трендов
Диверсионный анализ
Анализ объекта,
постановка
ключевых задач
Функциональный
анализ
Потоковый анализ
ПСА
Функциональноидеальное
моделирование
Решение поставленных
задач
Аппарат работы с
противоречиями и ресурсами
Направления и приемы
разрешения противоречий
Функциональноориентированный поиск
Схемы развития по ЗРТС
Выявление отклонений
Тримминг
Приведение структуры
системы к оптимальной
Параметрический
анализ
Стандартные решения
Задачи - клоны
Объединение
альтернатив
Выявление ФП
Формирование патентной
стратегии
Обоснование концепций
Выявление и решение
вторичных задач
Выявление и анализ
сверхэффектов
Оценка концепций
Определение поля
возможных решений
Работа с интеллектуальной
собственностью
Разработка стратегии
защиты интеллектуальной
собственности
Разработка стратегии
обхода патентов