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接上文：淺談通過TRIZ理論的發(fā)明原理來理解專利的發(fā)明構(gòu)思（上）

>>>  PART 4

    基于TRIZ理論的發(fā)明原理來理解發(fā)明構(gòu)思

如前文所述，發(fā)明構(gòu)思的形成并不是在看到某一需求后，就可以立刻形成。在看到需求后，形成發(fā)明構(gòu)思還需要三個階段：

準備期：即搜集資料并分析需求。在形成構(gòu)思之前，需要對在同類問題上所積累的經(jīng)驗有所了解，對現(xiàn)有技術(shù)中有沒有試圖解決這個問題、解決到什么程度進行深入分析，避免做重復勞動；

醞釀期：即深入理解問題，細致的分析，對準備期收集的信息進行消化，從而分析出產(chǎn)生問題的原因。這個時期可能是短暫的，也可能是漫長的，有時會延續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年。

頓悟期：在經(jīng)過醞釀期的醞釀之后，由于研發(fā)或者技術(shù)人員對于問題經(jīng)過周密的思考分析以及對問題產(chǎn)生原因的匯總，此時在思考相應的解決思路時，可能會出現(xiàn)新想法、新概念，進而有豁然開朗的感覺。

至此，一個發(fā)明構(gòu)思也就形成了。

下面結(jié)合具體案例，展示如何基于TRIZ理論中的相關原理來理解發(fā)明構(gòu)思。

1）確定技術(shù)問題

通過分析現(xiàn)有技術(shù)的缺陷以及本發(fā)明的有益效果得出本發(fā)明要解決的技術(shù)問題。例如，在案例一中，技術(shù)問題是如何改善物料堵塞的問題。

2）分析技術(shù)原因和確定技術(shù)改進思路

確定了本發(fā)明的技術(shù)問題之后，還有一項重要工作就是對技術(shù)問題出現(xiàn)的原因進行探索。探索技術(shù)原因是發(fā)明構(gòu)思形成過程中承上啟下的一步，因為只有找出了技術(shù)問題出現(xiàn)背后的原因，才能確定下一步解決該技術(shù)問題所要采取的技術(shù)改進思路，進而形成發(fā)明構(gòu)思。

所謂技術(shù)改進思路，是發(fā)明人針對造成技術(shù)問題的技術(shù)原因所采取的設計思想，其作用在于消除或弱化造成該問題的技術(shù)原因。發(fā)明人在分析得到產(chǎn)生技術(shù)問題的技術(shù)原因之后，就會尋找解決該技術(shù)問題的辦法，進而對現(xiàn)有技術(shù)實施技術(shù)改造，得出技術(shù)改進思路。

a、從分割原理進行分析

TRIZ理論中的分割原理是指將一個物體分成相互獨立的部分，或使物體分成容易組裝和拆卸的部分，亦或是增加物體被分割的程度。

發(fā)明人將落料斗的結(jié)構(gòu)改進為如下圖1.2所示的結(jié)構(gòu)（記作落料斗結(jié)構(gòu)2）。在從落料斗結(jié)構(gòu)1到落料斗結(jié)構(gòu)2的改進中，可理解為對落料斗錐面部分進行了“分割”式的優(yōu)化。落料斗結(jié)構(gòu)2的錐面角度更大，相當于把落料斗結(jié)構(gòu)1相對平緩的錐面在角度維度上進行了分割處理，使其更具變化性。這種變化讓物料在下落過程中所受的約束變小，重力沿錐面方向促使物料下滑的分力增大，從而加快物料向出料口的流動速度，減少物料在斗內(nèi)的停留與堆積，提高了落料效率。

由此，分割原理可以引導發(fā)明人不再局限于對整體結(jié)構(gòu)的改進，而是從對結(jié)構(gòu)進行分割的角度去思考。通過將錐面角度進行分割式的改變，突破了傳統(tǒng)落料斗結(jié)構(gòu)在設計上的固有模式。

因此，從分割原理的角度來看，落料斗結(jié)構(gòu)2的發(fā)明構(gòu)思可以理解為，通過增大落料斗的錐面角度，來減小物料下落約束，增大重力分力，從而提升落料效率。

b、從不對稱原理進行分析

TRIZ理論中的不對稱原理強調(diào)用非對稱形式代替對稱形式，或增加物體的不對稱程度。

落料斗結(jié)構(gòu)1通常具有較為對稱的錐形結(jié)構(gòu)，而落料斗結(jié)構(gòu)2通過改變錐面角度，打破了原有的對稱形態(tài)。這種不對稱設計可以適配于物料的流動特性。不同物料在落料斗內(nèi)的運動受重力、摩擦力、顆粒間相互作用力等多種因素影響。落料斗結(jié)構(gòu)2的不對稱形態(tài)能夠更好地適應這些復雜因素，使物料在落料斗內(nèi)的運動軌跡更符合高效下落的要求。對于顆粒不均勻或有一定粘性的物料，不對稱的錐面可以讓物料更順暢地向出料口匯集，減少因?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)可能導致的物料流動不均和局部堵塞問題。

由此，不對稱原理可以使發(fā)明人擺脫了對對稱結(jié)構(gòu)的固有認知，從不對稱的角度去探索落料斗結(jié)構(gòu)的可能性。這種思維的轉(zhuǎn)變促使發(fā)明人去研究物料在非對稱結(jié)構(gòu)中的流動特性，發(fā)現(xiàn)了不對稱結(jié)構(gòu)在適應物料復雜流動方面的優(yōu)勢。

從不對稱原理的角度來看，落料斗結(jié)構(gòu)2的發(fā)明構(gòu)思可以理解為，通過改變錐面角度形成不對稱形態(tài)來適配物料的流動特性，減少流動不均和局部堵塞，從而提升落料效率。

1）確定技術(shù)問題

當設備在高速運行狀態(tài)下突然遭遇緊急制動，或者在狹窄的工作空間內(nèi)與其他設備發(fā)生意外碰撞時，強大的沖擊力會瞬間作用于防護件和物料之上，這些沖擊力極易對物料表面造成損傷，甚至可能導致物料破碎，致使對物料的保護失效。因此，案例二的技術(shù)問題是如何提高對物料的保護效果。

2）分析技術(shù)原因和確定技術(shù)改進思路

a、從局部質(zhì)量原理進行分析

局部質(zhì)量原理強調(diào)對系統(tǒng)的局部進行優(yōu)化設計，使系統(tǒng)的不同部分具有不同的特性或執(zhí)行不同的功能，以提高系統(tǒng)整體性能。它突破了傳統(tǒng)的對系統(tǒng)整體均勻處理的思維定式，主張根據(jù)各部分的實際需求和工作條件，有針對性地賦予其獨特的屬性，從而實現(xiàn)資源的高效利用和系統(tǒng)性能的提升。

發(fā)明人將組合體1的結(jié)構(gòu)改進為如下圖2.2所示的結(jié)構(gòu)（記作組合體2）。相對于組合體1，組合體2的邊緣部分設置有凹陷設置的吸能部，通過吸能部來吸收外部作用力，從而提升了對物料的保護效果。

首先，組合體1中防護件為常規(guī)形態(tài)，整體較為均勻。而組合體2則在防護件邊緣這一局部區(qū)域進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整，設置了吸能部。這是局部質(zhì)量原理中 “使物體的不同部分具有不同的特性” 的應用。在組合體2中，防護件中間部分依舊履行常規(guī)的隔離保護物料功能，但邊緣的吸能部則被賦予了新功能——吸收外部作用力。這符合局部質(zhì)量原理中 “使物體的不同部分執(zhí)行不同的功能”。

其次，從性能角度看，組合體2的改進是為了讓防護件各部分處于最適合其工作的條件，契合局部質(zhì)量原理中“使物體的每一部分處于最適合其工作的條件下”。在實際應用中，防護件邊緣更容易受到外部作用力的影響。通過設置吸能部，為邊緣部分提供了一個應對外力的緩沖結(jié)構(gòu)，使其能在受力環(huán)境下更好地工作。而防護件中間部分相對較少受到此類外力干擾，保持原有的穩(wěn)定狀態(tài)即可良好地保護物料。

由此，局部質(zhì)量原理可以引導發(fā)明人不再局限于對整體均一性、單一功能設計、材料的選擇的改進，而是通過對局部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，達到改善整體性能的目的。

從局部質(zhì)量原理的角度來看，組合體2的發(fā)明構(gòu)思可以理解為，通過在組合體的防護件邊緣這一局部設置吸能部，使防護件不同部分具有不同結(jié)構(gòu)和功能，讓邊緣的吸能部承擔吸收外部作用力的功能，中間部分保持保護物料的功能，以實現(xiàn)整體防護性能提升。

b、緩沖原理（屬于動態(tài)化原理相關衍生）

緩沖原理的核心是通過引入特定的結(jié)構(gòu)、材料或裝置，來減緩、吸收或分散外力的作用，使系統(tǒng)在受到?jīng)_擊或動態(tài)載荷時，能夠?qū)⒂泻Φ哪芰哭D(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能、彈性勢能等，從而降低外力對系統(tǒng)關鍵部件或整體性能的影響，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。它強調(diào)在系統(tǒng)設計中，要考慮到動態(tài)作用力的存在，并采取相應措施來保護系統(tǒng)免受過度的力的破壞，是一種針對動態(tài)環(huán)境下優(yōu)化系統(tǒng)性能的重要原理。

在組合體1中，外部作用力會直接傳遞到防護件與物料的連接處，因為沒有緩沖結(jié)構(gòu)，連接處成為了受力的薄弱點，容易導致對物料的保護失效。而組合體2通過吸能部的設置，改變了外力的傳遞路徑和受力分布。當外力作用于組合體2時，吸能部首先受到?jīng)_擊并發(fā)生變形。在這個過程中，吸能部將外力進行分散和吸收，轉(zhuǎn)化為自身的彈性勢能或其他形式的能量。例如，當組合體受到擠壓時，吸能部的壁面會發(fā)生彎曲變形，將擠壓力分散到吸能部的各個部分。這種受力情況的改變，有效降低了作用力作用于物料而導致保護失效的風險，保證了物料的質(zhì)量，提升了組合體在動態(tài)受力環(huán)境下的穩(wěn)定性。

由此，緩沖原理可以引導發(fā)明人不再局限于對固定結(jié)構(gòu)、受力性能的改進，而是設置緩沖結(jié)構(gòu)，達到改善整體性能的目的。

從緩沖原理的角度來看，組合體2的發(fā)明構(gòu)思可以理解為，通過在防護件邊緣設置吸能部這一可變形結(jié)構(gòu)，利用其在受到外力時的變形能力來吸收和分散外力，從而起到緩沖作用，以減少外力對物料等的影響并提高對物料的保護效果。

>>>  PART 5

    結(jié)語

總結(jié)來說，發(fā)明構(gòu)思的把握過程就是透過外在了解本質(zhì)，或者說從具體上升為抽象的過程。只有客觀、整體、全面地了解事物發(fā)展的來龍去脈、前因后果，才能夠準確把握事物的本質(zhì)。對于發(fā)明創(chuàng)造而言，技術(shù)問題是發(fā)明創(chuàng)造的起因，技術(shù)效果是發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)果，技術(shù)方案是解決技術(shù)問題實現(xiàn)技術(shù)效果的具體過程。因此，專利代理師把握發(fā)明構(gòu)思時，需要以本領域技術(shù)人員的視角，客觀、整體地了解發(fā)明創(chuàng)造的前因后果，從確定技術(shù)問題，分析技術(shù)問題產(chǎn)生的原因，確定技術(shù)改進思路這幾個方面進行全面綜合的考慮。

且需要強調(diào)的是，通過上述案例可以理解，很多技術(shù)方案并不是單一地運用一個發(fā)明原理，而是多個發(fā)明原理的組合。利用TRIZ理論分析發(fā)明原理的組合運用，能更全面地了解技術(shù)方案的創(chuàng)新深度和復雜性，從而可以輔助代理師透過發(fā)明人所提供的具體技術(shù)方案的表面，深入挖掘其創(chuàng)新的核心和本質(zhì)，認識到技術(shù)方案背后的深度和廣度，而不僅僅是看到最終呈現(xiàn)的簡單結(jié)果。通過分析具體技術(shù)方案中解決的矛盾、使用的發(fā)明原理等，能更清晰地認識到發(fā)明的關鍵所在，理解發(fā)明人是如何突破常規(guī)思維，找到解決問題的有效途徑，更好地把握技術(shù)改進思路的內(nèi)在邏輯、理解發(fā)明構(gòu)思的實質(zhì)。