直接应用创新原理解题的案例

下面列举应用《创新原理检核表解题模式》的案例。具体问题可以是正在研究的问题，或需要处理的问题，也可以是随机选择的问题。此处以随机选取为例。随机选取身边眼前的物品，就拿面前的笔记本电脑作为第一个创新原理检核对象。

检核对象1:笔记本电脑。

把笔记本电脑作为研究对象。面对创新原理检核表，进入40条创新原理，可以逐条检核，如果遇到的创新原理，确实关系不大，难以联系，可以跳过，进入下一个创新原理。

这里首先遇到的第一条创新原理是:1分割。有三个子系统，也就是有三条细则。一般说来，没有什么东西是不可分的。将如何分割这笔记本电脑呢?要结合笔记本电脑，仔细阅读、分析分割原理的三个子系统。结果认为第一个子系统“提高一个物体的可分性”(也可以是第二个子系统)，比较适合于笔记本电脑。选择了创新原理，完成了从具体问题到创新原理的转换过程。

因为从外观看，笔记本电脑明显已经有显示器和主机键盘两部分，要提高可分性，即把显示器与键盘分开。分成两个完全独立部分有好处吗?首先是显示器、键盘可以自由灵活应用，显示器可以放在较远的地方;显示器大小可以置换。把笔记本电脑显示器与键盘分割开来的创新，是由韩国三星公司实现的。

首先是在韩国三星公司工作的俄罗斯TRIZ专家，在2001年根据TRIZ理论提出笔记本电脑可分割的预测。这个新奇、大胆的产品研发预测，给了三星公司研发人员极大的鼓舞与启示。于是，三星公司研发人员全力以赴对笔记本电脑分割的研发。经过4年多不懈努力，终于研发成功，将笔记本电脑主机键盘与显示器完全分开的M70计算机，分开的主机与显示器采用无线连接，并于2006年推向市场，抢占了笔记本电脑发展的先机。这项根据TRIZ理论做出的高水平发明而取得的专利技术，使三星公司在“主机键盘与显示器完全分离，数据无线连接”的技术，处于世界领先地位，给三星带来长期的产品竞争力。三星M70笔记本电脑如图4－2。

我们再选择一个身边的物品——分体式空调机，进行“创新原理检核”。

检核对象2:分体式空调机。

进入“创新原理检核表”，遇到的第一条创新原理还是“分割”。这分体式空调机，本来已经是从整体窗式机分割而来，还能再分割吗?要仔细琢磨分割中的三个子系统。其中有一个是“提高系统的可分性”，这就提示分体式空调机还可以再分割。于是，就选择这条创新原理“分割”，完成从具体到创新原理的转换过程。

要把创新原理“提高系统的可分性”具体化。分体式空调机一共分三个部分:室外机、室内壁挂机、遥控器。该提高哪一部分的可分性?把室外机一分为二似乎没有必要，遥控器也没必要分成几部分，看来，唯独壁挂机具有可分性。分体式空调机一般都是一个室外机拖一个室内壁挂机，一般家庭都有两间房或三间房，每个房间都要装空调，一个壁挂机就不够用了，这就要求把壁挂机一分为二或一分为三，于是，就要出现一拖二或一拖三分体式空调机(图4－3)，也就是“提高系统可分性”得以实现。这是家庭中央空调的概念。这里，从创新原理检核，看到空调机的一个发展趋势。也许认为讲这已知的东西没有必要。至少从这里学到模仿——再分割。

图4－2　笔记本电脑分割

图4－3　空调分割

我们再选择一个身边的物品——电视机。

检核对象3:电视机。

看看电视机能检核出一条什么创新原理。进入“40条创新原理”，跳过创新原理检核表的第一条创新原理“分割”，进入第二条创新原理“抽取”。抽取还可以理解为分离，抽出去或分离出去。抽取一共有三个子系统:

(1)从物体中抽出可产生负面影响的部分或属性(注:把不好的东西分离出去);

(2)从物体中抽出必要的部分和属性(注:构成新的系统或作他用);

(3)从物体中抽出最重要和最不可缺少的部分和属性，用新的系统替代(注:这是笔者添加的一条细则)。抽出最重要和最不可缺少的部分之后，物体仍然要实现原来的功能，而且是脱胎换骨，产生一个崭新的系统。这第三条细则极具挑战性，置于死地而后生。对电视机就选择这一条创新原理:从物体中抽出最重要和最不可缺少的部分和属性，用一个新的系统替代。于是完成从具体到创新原理的转换过程。

要把创新原理“从物体中抽出最重要和最不可缺少的部分和属性，用新的系统替代”具体化。

以这条创新原理，对我们选择的研究对象电视机进行检核。对于电视机来说，最重要、最不可缺少的部分就是显示屏幕，要抽去电视机的显示屏幕，就是要创造无显示屏幕的电视机。这是一种什么样的电视机?逻辑分析、推理是必要的。作为电视机，是要出图像的，是要被看的。电视机本身没有屏幕，必然是要把它的影像投射到别的地方，这就归结为一个投影的问题，不难想象，这应该是一种投影电视机，可以投影到幕布上，或拿白墙作屏幕，成为大屏幕电视机。

这样的无屏幕电视机——投影电视机已经实现。现在的投影电视机体积很小，投出的画面很大。用创新原理检核，可以为电视机的发展找到一个方向——投影电视机(图4－4)。

图4－4　无屏幕的投影电视机

抽去最重要和最不可缺少的部分，往往需要勇气。因为抽去一个物体最重要最不可缺少的部分，还要能实现原本的功能，绝处逢生，好不容易，一开始会使人感到茫然，感到这是一个非常艰难的探索过程。事实正是如此，没有人能够随随便便成功。在这个困难的时候，在这种新的情况下，要进一步利用检核表进行检核，以寻求新的启发和支持。下面再列举一个用这条创新原理进行检核的案例。选择的物品就是身旁的台式电风扇。

检核对象4:台式电风扇。

依然选择“40创新原理检核表”中“创新原理2抽取”的第三个子系统“从物体中抽出最重要和最不可缺少的部分和属性”，用一个新的系统替代。再把这个创新原理具体化。

对电风扇来说，最不可缺少的部分就是风扇叶。去掉风扇叶。这条创新原理就是要逼着人创造一个没有风扇叶片的电风扇。去掉了风扇叶就剩下一个空洞，空穴岂能来风?怎么办?要提高勇气，要增强信心，在新的情况下，利用创新原理检核表进一步检核，又找到两个相关的创新原理:机械系统替代、气动与液压结构。这就提示，不要再用机械系统，要用非机械系统。用什么非机械系统?第二条创新原理“气动与液压结构”作出提示，要用气动系统，因为气动系统与空气及气流相关。隐约感到会用到压缩空气。具体如何用法，在感到茫然的情况下，可以到“物理效应检核表”中去检核、去查找可用的非机械系统。每一个物理效应都是一个非机械系统。翻来覆去，终于找到一个相关的“康达效应”。康达效应可以形成空气流量放大。依此原理做成的无叶片电风扇(图4－5)。少量压缩空气沿着环形间隙喷出，并带动中间的空气一起流动而形成吹风。这就是最时髦的电风扇，不仅结构简单，而且节能省电1/3。创新原理检核可以开创未来。“抽取最重要和最不可缺少的部分”，这是作者对“创新原理02抽取”进行的一条补充。这是能催生重大发明的一条创新原理。

图4－5　无叶片电风扇

图4－6　无内胎轮胎

检核对象6:自行车。

自行车有一件让人烦心的事，就是内胎泄气老要用气管打气，更严重的是内胎常被钉子扎破，特别是在半路上就骑不成了。现在就选用创新原理“抽取最重要和最不可缺少的部分，用新的系统替代”，对自行车来一次创新。对于自行车来说，就是抽取内胎。去掉内胎，就是要创造没有内胎的自行车。如何创造没有内胎的自行车呢?显然，去掉内胎还有外胎，用橡胶外胎完成内胎的功能，是完全可能的。首先外胎要做成封闭的环状，如图，要有承载能力，这种外胎必须要有钢丝骨架，再覆盖橡胶，也能满足弹性要求。所以，没有内胎的自行车，就是采用环状有钢丝的橡胶外胎(图4－6)。这种无内胎自行车，不用打气，也不怕扎破。不再烦心。

从上面这些创新案例，我们可以看到补充的这一条创新原理“抽取最重要和最不可缺少的部分，用新的系统替代”意义重大，它将使我们的创新意识超前，是催生高水平创新成果的重要手段。

这条创新原理是对科学技术发展的一些事例的概括总结。下面再列举6个这样的案例。

1.从螺旋桨飞机到喷气式飞机

最早的飞机是螺旋桨飞机(图4－7)，螺旋桨是不可缺少的部分，抽走螺旋桨，创新原理所提示的理想解，就是无螺旋桨飞机，也就是喷气式飞机(图4－8)，去掉了螺旋桨，产生喷气式这是飞机划时代的发展。

2.无面鞋

下面选一个最常见的物品——鞋。鞋最重要的部分就是鞋帮鞋面，没有鞋帮鞋面就不能走路。抽取鞋帮鞋面，那就只剩下一个鞋底了。要求创新一个无面鞋。如图(图4－9)所示，这里的关键是脚板与鞋底的连接。

图4－7　螺旋桨飞机

图4－8　无螺旋桨喷气式飞机

图4－9　无面鞋

3.从胶卷照相机到数码相机(图4－10)

胶卷照相机是用胶卷存储图像。胶卷就是照相机最重要最不可缺少的部分。去掉胶卷还能照相，就要创造无胶卷照相机。也就是要用新的存储技术代替胶卷。这种先进的存储技术，当属电子数字存储器，构成数码相机。用SDHC卡代替了胶卷(图4－11)。

图4－10　从胶卷相机到数码相机

图4－11　用SDMC卡代替胶卷

4.从燃油发动机汽车到电动汽车

汽车最重要的最不可缺少的部分是发动机。抽去发动机，就是要强迫人创造出没有发动机的汽车，建立一个替代的新系统。这就是电动汽车，如图4－12所示。

图4－12　电动汽车

图4－13　不用水的洗衣机

5.不用水的洗衣机

洗衣机最重要最不可缺少的部分是水。把洗衣机中的水抽去!没有了水这衣咋洗?这条创新原理就是要意识超前，创造出不用水的洗衣机(图4－13)。新加坡大学生就创造出了不用水的洗衣机。

对TRIZ原创40条创新原理，进行合理的必要的补充完善，有利于扩大创新原理的应用范围，进一步发挥创新原理的神奇作用。

下面进一步对那些难以用矛盾表述的问题，或找不出具体矛盾的相应参数，甚至用了“矛盾矩阵表”也选择不到适当的有用的创新原理的一些情况，再列举一些应用“创新原理检核表”解决问题的案例。

6.京胡、二胡、三弦的蒙皮

中国传统的胡琴如京胡、二胡、三弦等的蒙皮，都是用蟒蛇皮所制(图4－14)。现在中国每年生产超过50万把胡琴，以一条4米长的蟒蛇约可做12把胡琴来计算，每年要杀6万条蟒蛇。由于养殖蟒蛇皮质相比野生的更薄，因此，为了制作乐器而捕杀野生蟒蛇的现象还是存在。这对生态环境的破坏显而易见。20世纪80年代起，蟒蛇逐渐被视为受保护动物，不少国家禁止蟒蛇制品入境，因此，乐团到外地表演时，常常被外国海关人员质疑乐器所用的材质，一定程度上影响了中国民乐在全球的传播。这就是中国传统胡琴存在的问题，对生态环境的破坏，也是一个恶化。要找出矛盾有些麻烦，不如直接应用“创新原理检核表”，选择可用的创新原理。在“创新原理检核表”中，逐条检核，终于选择到两条创新原理是可以用物的:26复制、27廉价替代品。也就是要用代用品代替蟒蛇皮。这显然是一个合理的方向。事实上这样的创新原理已经被实现。香港中乐团致力开发环保胡琴，经过4年的努力，终于在改革中成功用PET聚脂取代蟒蛇皮，做成环保高胡、二胡、中胡、革胡及低音革胡(图4－15)。这就是由创新原理“廉价替代品”对京胡二胡进行创新，所取得的具体实施方案。香港中乐团用他们研制的系列环保胡琴，组成乐队在上海音乐厅进行演奏表演。

图4－14　乐器的蒙皮

值得一提的是北京京胡琴师刘正辉，为研制不用蟒蛇皮的环保京胡，选用不同材料进行试验，最终选用聚碳酸脂膜代替蟒蛇皮制作京胡，并对表面进行加工，使外观与蟒蛇皮一样(图4－16)。这一项按照创新原理“廉价替代品”与“复制”实现的创新成果，获得了国家专利，也获得了国际环保组织的认可。下面是用替代品制成的蒙皮乐器。简单的说，创新就是改变。当然是要朝理想的方向改变。古老的胡琴终于有了改变。

图4－15　香港中乐团蒙皮是白色

图4－16　刘正辉京胡蒙皮是仿真蛇皮

图4－17　新疆羊皮手鼓代蟒蛇皮

用大蟒皮的新疆手鼓也改成羊皮鼓(图4－17)。

7.应用TRIZ进一步创新不倒翁

不倒翁是一个历史悠久的小玩具。所谓不倒，是把它搬倒以后它能自己再立起来。这有两个原因。一是底部外形带圆弧，二是底部有一个固定的重块，使重心低下。如今，按照不倒翁原理，产生了很多的创新产品。如不倒翁电熨斗。不熨烫时，重心在后，熨斗自动跷起离开布面，不致烫坏布面;还有不倒手机，能斜立在桌面;还有不倒牙刷、不倒摇椅等很多不倒产品，如图4－18所示。

图4－18　不倒产品

现在有一个问题，不倒翁自身还能创新发展吗?发展无限，当然是可以继续发展的。该如何发展呢?我们要分析寻找这不倒翁存在的矛盾，可能比较困难。可以用“创新原理检核表”，解决这个不倒翁的创新问题。

带着这个不倒翁问题，进入40条创新原理，在“创新原理检核表”中，逐条检核，寻找、选择可能有用的创新原理。遇到的第一条创新原理是“01分割”。这条原理的适应性很广，有什么东西是不可分割的。先把这条原理拿下再说。一般都要多选择几条创新原理，以便综合应用，开拓思路。再继续往后检核，一直找到创新原理“15动态化”，因为这不倒翁就是一个动的问题，有点关系，再说这条原理也是普适性很强的，一般能促成系统向高一级发展，解决比较难的问题，于是，把这条创新原理也拿下，一共就选择了两条创新原理，完成了从特殊到一般的过程。下面用一用试试看，如果不好用，不能转换成具体方案，就从头再来，重新选择创新原理。

把创新原理联系不倒翁的实际，原理“分割”，分割什么呢?不倒翁只有一个外壳和一个重块，显然，只有分割重块才是有意义的，也就是把重块一分为二(图4－19)，一分为二有什么意思呢?再联系第二个创新原理“动态化”，这就是提示让一分为二的重块动起来，当然不能乱动，于是(图4－19右图)，在两个重块上安装了滚子，并限制在一圈的导槽内移动，这样，就把两个创新原理，转换成了一个具体的方案。如此创新的不倒翁，和原来的不倒翁相比，具有一些特殊的表现，可倒立，可平放，摆动中的频率是变化的。一般都难以想像的，这么简简单单的不倒翁还能再创新，再改变。

8.跷跷板滴水量杯如何把水倒净

一个跷跷板式的滴水量杯。当左边容器中水滴满以后，就会倾斜倒水。但是不等水倒净，右边的重量就使左边的量杯复位。达不到要求的准确度，也不能保证每次都一样。如何能保证每一次都能保证把水倒净呢?对这个问题分析矛盾也比较困难。直接应用“创新原理检核表解题模式”解决问题。

图4－19　不倒翁进一步发展

图4－20　滴水量杯把水倒净

分析研究工作的过程，也许对选择创新原理会有所帮助。开始的时候，跷跷板右倾，重心在右边，当水滴满了重心在左边，于是跷跷板左倾倒水，可是不等水倒完，重量减轻，重心右移，跷跷板又右倾，水没有倒完，没有达到计量的目的。这里是一个重心移动的问题。显然在水倒完之前，重心不能右移，要等水倒完了，重心才能右移，所以这里是要控制重心的移动。该采用什么原理呢?在“创新原理检核表”中逐条检核，直到“15动态化”，选择了这个创新原理就完成了从具体问题到创新原理的转换过程。

这里采用了动态化创新原理，就是要有东西能动起来。在这里动起来干什么呢?调整重心。就是在倒水的时候，重心要移到左边，水倒完了，重心移到右边，跷跷板右倾复位。显然，要实现重心的这种移动，要在跷跷板上附加一个可以沿着跷跷板来回移动的滑块，就是加了了一个中介物。当倒水时，滑块滑到左边，重心移到左边，保证水倒净，当水倒完时，右边稍重，跷跷板右倾，滑块滑到右边复位。就是靠这个滑块实现重心的移动，也就是实现动态化。为了使结构简单，实际结构是在跷跷板右边钻一个圆孔，里边装了一个钢球(图4－20)，靠钢球在孔中来回滚动，调整重心。这就是根据创新原理“动态化”获得的具体方案，靠动态化解决了这样一个难题。

9.如何把果汁装进巧克力

商店里出售的高档糖果有一种果汁巧克力(图4－21)。这种糖果造型精美，吃着吃着就吃到了包在中间的果汁。人们感到好奇，果汁是液体，如何装进巧克力之中。有人以为是把果汁倒进巧克力之中再成型，这是难以做到的。下面就应用“创新原理检核表”选择适当的创新原理，再根据创新原理，寻求具体的实施方案。带着这个巧克力的问题，在“创新原理检核表”中，从头到尾，逐条检核，最后碰上创新原理“36相变”。相变最基本的知识就是气体、液体、固体三者之间的相互转换，气体变液体、液体变固体、固体变气体等等。在这里就选择相变这条创新原理。如何把这个创新原理转换成具体方案，是显而易见的了。具体的说，就是先把果汁冻成小冰块，把液体变成固体，再把小冰块的果汁放进巧克力，然后对巧克力成型，小冰块果汁也逐渐溶化变成液态果汁。就这样做成果汁巧克力。这里是应用了创新原理“相变”。

10.大型过滤器

一公司没生产过大型过滤器，以前小型过滤器采用钻孔的方法。现有客户要求生产长3米、直径为0.6米的圆柱形玻璃过滤器，如图4－22所示，密密麻麻的轴向过滤孔直径只有1毫米。要钻出这成千上万的细长孔不可能。怎么办?我们直接应用“创新原理检核表”解决这个问题。

带着这个大型过滤器不能钻孔的问题，到40创新原理检核表中，选择适当的创新原理。选择到创新原理“01分割”的第二个子系统:“将一个物体分割成容易组装和拆卸的部分”。这条创新原理“分割”就提示把过滤器分割成容易组装的部分。假设这个大型过滤器已经做好了，对它进行分割，显然是要沿着纵向把过滤器，分割成不带孔的细长条;然后再把这些细长条捆绑在一起，恢复成过滤器。这就是应用这条创新原理，解决过滤器问题获取一个具体方案的思路。如此，对这个大型过滤器就不必钻孔加工，只要有大量的细长条，捆绑在一起，就成了过滤器。显然，分割的细长条的截面是异形的，这种异形截面的细长条是难以得到的，而圆截面的细长条是容易得到的，于是，就用圆截面的细长条，代替异形截面的细长条。当然，这样捆绑起来的过滤器的过滤孔，就不是圆形的，而是三角形的。不过这对于过滤来说，无关紧要。最后选用细长条圆截面塑料线棒材，捆绑在一起，做成大型过滤器(图4－23)，满足客户的要求。

图4－21　巧克力

图4－22　大型过滤器

图4－23　圆棒捆绑形成过滤孔