系统功能分析(TRIZ)
系统功能分析
功能描述的表达尽量抽象
• 尽量用抽象的词语表达，避免使用专业术语。
孔
钻孔
打孔
做孔
功能描述的表达尽量抽象
• 价值在于通过多个定义的方法产生更多和更灵活的想法。
『练习』给阶梯的功能下定义
怎么办？
抽象
……
变位通道
3.充分掌握各项功能之间的相互关系
◆功能分析的另一个重要作用就是要充分明确和掌握发明对象中内 含的各项功能之间的逻辑关系，功能之间的相互影响。
4.扩大方案创造的设计思路
◆以功能分析为核心进行方案的设计，能够有效地拓宽思路，构思 出价值更高、效果更好的方案来。 ◆不以结构要素为思考点，而是从事物所应具有的功能为思考点。
• 改进已有技术系统时，是理清技术系统的主要功能 以及其辅助功能，以便理解系统，找出系统的问题 所在。
新系统的设计
顾客需求
功能描述 功能分析
1.功能定义 2.功能分类 3.功能整理
系统改进方案 系统裁剪法 组件价值评价
功能评价 功能替代
功能元 详细设计
样机
1.组件模型
2.关系矩阵
3.功能模型
组件功能分析
FAST图解法
• 主要按照“目的-手段”的逻辑关系进行。
目的
手段 目的
手段 目的
目的：“为什么”，从右向左来进行研究。 手段：“怎么办”，从左向右来进行研究。
手段
• 把各个构成要素的功能相互连接起来，绘制功能系统图， 从局部功能和整体功能的相互关系上分析研究问题，以 便掌握必要功能，发现并消除不必要功能，明确功能改 善区域。
为什么
TRIZ基本术语解释
TRIZ术语TRIZ（萃智）的理论基础和基本思想是：产品或技术系统的进化有规律可循生产实践中遇到的工程矛盾往复出现彻底解决工程矛盾的创新原理容易掌握其他领域的科学原理可解决本领域技术问题TRIZ的核心是消除矛盾及技术系统进化的原理并建立了基于知识消除矛盾的逻辑化方法，用系统化的解题流程来解决特殊问题或矛盾。
下图为TRIZ的理论体系。
TRIZ（萃智）的基本概念STC算子：尺寸（S）-时间(T)-成本（C）算子，一种克服思维惯性的方法，它将物体的尺寸、完成功能的时间和成本因素进行一系列变化的思维试验。
S曲线：一个S形状的曲线，表达时间与主要功能参数的关系。
标准解：按照物场模型描述的问题的典型解决方案模型。
裁剪法：一种分析方法，通过裁剪系统的某个组件，然后把该功能重新分配到其他剩余的组件及超系统组件上，来改善技术系统。
参数：表明任何现象、设备或其工作过程中某一种重要性质的量。
如，汽轮机中蒸气的压力、温度等，是该汽轮机蒸汽的参数；电阻、电感和电容，就是电路的参数。
操作空间：矛盾需求必须得到满足的物理空间。
操作时间：矛盾需求必须得到满足的时间段。
产品：执行功能的目标组件。
场：两个物质之间的相互作用。
如：磁场、电场、热场等。
超系统：包含技术系统和与它有关的其它系统的更大的系统。
创新：即在已有的基础上，提出独特的、新颖的且富于成效的见解与思维创新原理：解决工程问题的一些常用的方法。
多屏幕法：一种克服思维惯性的方法，由技术系统、子系统、超系统以及这三个系统的过去和未来组成九个屏幕，也称为“九屏幕法”。
发明级别：不同的发明可能会对系统、社会、人类等产生不同的影响，按照影响的程度可以把发明分为不同的等级，即发明的级别。
发明问题解决理论：是发明问题解决理论的俄语首字母转换为拉丁字母的缩写。
发明问题解决算法：问题解决工具，把复杂的问题模型转换成标准问题模型，用TRIZ工具能够高效解决。
ARIZ是“发明问题解决算法”的俄语首字母的缩写。
功能分析TRIZ(共41张PPT)
2、有害功能－作用并有害于对象，不利于系统
预期目标和目的实现的功能；
• 有害的功能——眼镜架压迫鼻梁
19
其它的一些功能分类
• 有用功能、有害功能、中性功能（对被作用物和
系统预期的目标和目的没有影响的功能〕。
10
对功能分析的准确定义
• 功能是技术系统/产品的灵魂，是技术系统价值（或系统组件）的
体现
• 当今所说的功能分析，完整地说就是指功能属性分析。
• 是一个对象A作用于另一个对象B，使改变其某种属性的能力（使其
在某参数上发生改变的能力－属性与参数区别？）
技术系统 系统组件A A对B的作用
系统组件B
功能载体 （工具物质）
• 输送液体－液体位置发生改变
3、功能来自功能载体的动作，因此，禁止使用“不”，应该使用具有否 定意义的动词
－陶瓷不能传导电流（错）→陶瓷阻碍电流传导（正确） －河堤缺口不能阻止河水（错） →河堤引导河水（正确）
4、陈述功能时，必须注意限定功能的作用区域，以及时间对元件 间相互作用会产生不同变化的影响.
技术分析也就是对系统进行的功能分析
6
功能分析法的演进（Functional Analysis）
• 1950-1960由莱瑞迈尔斯倡导形成的第一代功能分析：
– 识别元件和功能之间的关系.
• 形成的第二代功能分析：
– 莱瑞迈尔斯基本思想被结合到TRIZ基本思维方法中
– 发明主要出现在形成的第二代功能分析；
– 使用者不仅描述存在于系统元件间有用功能关系，还鼓励使用者描述有害的 、不足的和过度的功能关系。但是，附加奥妙的转换工具在定义问题的程序 中扮演了非常大的“有用的”角色。
系统功能分析(TRIZ)
升降通道
攀登通道 ……
具体
为什么？
功能定义越抽象，引发的构想就会越多。
功能定义练习
『练习』铁锤的功能
动词 钉
敲击 传递 利用 ……
名词 钉子 钉子 力量 杠杆 ……
功能定义练习
• 锤子的功能是钉钉子
• 锤子的功能最好定义是传递力量
功能的图形化描述方式
• 功能的图形化描述常用箭头和矩形框来表示（动 宾结构），其中箭头代表动词（动作），矩形框 代表名词（组件）。
PUGH矩阵 专利引用分析
TRIZ四类问题模型
问题模型
技术矛盾 物理矛盾 功能化模型 物场模型
工具
解决方案模型
矛盾矩阵
创新原理
分离原理
创新原理
科学效应知识库 知识库中的方案
标准解系统
对应标准解
主要内容
一、系统功能分析的意义 二、功能定义 三、功能分析 四、系统裁剪
“功能”概念的提出
• 19世纪40年代，美国通用电气的工程师迈尔斯首先 提出功能的概念，并把它作为工程研究的核心问题， 他认为，顾客买的不是产品本身，而是产品的功能。
主要内容
• 一、系统功能分析的意义 • 二、功能定义 • 三、功能分析
1.新技术系统与FAST图 2.组件功能分析
• 四、系统裁剪
组件概念
• 组件是技术系统的组成部分。具体包含：
1.组件执行一定的功能； 2.组件可以等同为系统的子系统。
年轻的工程师总是
关注系统中的组件。
有丰富经验的工程
师关注系统中的功能。
1.新技术系统与FAST图 2.组件功能分析
四、系统裁剪
功能分析应用范围
• 开发新技术系统时，首先需确定系统完成或实现的 主要功能，然后将主要功能分解为子功能，即功能 分解。
triz方法及解释
triz方法及解释TRIZ，全称为Theory of Inventive Problem Solving（创造性问题解决理论）是由前苏联工程师捷列奇基发展的一种创新方法论。
TRIZ的核心思想是通过系统化的方法来解决问题，以提高创新能力和解决技术难题。
TRIZ已经在企业和创新领域得到广泛应用，并且被证明是一种有效的工具。
TRIZ的方法和原则可以应用于不同的领域和问题。
它提供了一种系统的框架，以帮助工程师和创新者在面对问题时进行思考和创新。
TRIZ方法的核心思想是，任何问题都可以在已有的知识和经验的基础上找到更好、更高效的解决方案。
通过运用TRIZ方法，可以发现新的解决方案、改进产品和工艺，并提高创新能力。
TRIZ方法有五个基本原则，这些原则是TRIZ问题解决的基础。
1.矛盾原则：TRIZ认为，创新和问题的核心在于解决矛盾。
通过解决矛盾，可以找到更好的解决方案。
矛盾主要分为技术矛盾和物理矛盾。
2.系统化原则：TRIZ鼓励从系统的角度来看问题。
它认为问题往往是由于系统中的互相作用和关系引起的。
通过理解和优化系统中的各个组成部分，可以找到更好的解决方案。
3.演化原则：TRIZ认为创新的过程是演化的过程。
它鼓励通过分析技术和产品的演化历史，寻找创新的方向和可能性。
4.通用原则：TRIZ提供了一系列通用原则，这些原则可以被广泛应用于各种领域和问题。
这些原则可以帮助工程师和创新者在解决问题时提供指导和启发。
5.模型原则：TRIZ通过模型来描述和解决问题。
它运用了一系列的模型和方法，例如矛盾矩阵、发明原理、物质场分析等。
这些模型和方法可以帮助工程师和创新者更好地理解问题，并提供方向和解决思路。
除了这些基本原则，TRIZ还提供了一系列的工具和方法，如矛盾矩阵、发明原理、弯曲空间等。
这些工具和方法可以帮助工程师和创新者深入分析问题，提供基于已有知识和经验的创新方案。
矛盾矩阵是TRIZ中常用的工具之一。
它通过横轴和纵轴的分类，将已有的技术和创新方案进行了系统化的整理。
系统功能分析
主要内容
• • • • 一、系统功能分析的意义 二、功能定义 三、功能分析 四、系统裁剪
功能定义
• 功能（Function）是使产品能够工作或使其能够
第二层
F1
第一层
F11 F12 F21
功能领域Ⅰ
F0
F2
F22 F23
功能领域Ⅱ
F3
F31
功能领域Ⅲ
FAST图解法的基本结构
怎么办 为什么
设计目的
要径路线 上位 功能 设计标准 基本 功能
任何时候 均需要存在 的功能 因果 功能 因果 功能 因果 功能 下位 功能
并列
辅助
功能
系统边界 并列 功能
功能
『实例』近视眼镜
系统作用对象 超系统 超系统组件
技术系统组件
技术系统 子系统 子系统组件
实例——系统组件层级分析
符号
超系统
超系统
技术系统
镜片
镜框
鼻子 耳朵 眼睛
技术系统 子系统
镜腿
金属杆 塑料套
光线
系统组件：矩形框 超系统组件：六菱形 系统作用对象：圆角矩形
实例——建立组件模型
组件模型 折射光线
专利引用分析
多屏幕分析
系统裁剪设计
TRIZ四类问题模型
问题模型
技术矛盾
工具
矛盾矩阵
解决方案模型
创新原理
物理矛盾
功能化模型
分离原理
科学效应知识库
创新原理
知识库中的方案
物场模型
TRIZ理论五系统功能分析
功能
+ 功能（Function）是系统满足使用者需求（现实
需求和潜在需求）的任何属性。
生产者
功能
干什么的？
顾客
功能
为什么购买？
调节温度
采光、通 风、调温
TRIZ理论的“关于组件的功能”
功能（Function） 是指某组件（子系统、功能载体）改变或保持另一组件（子 系统、功能对象）的某个参数的行为或作用（Action)
系列Ⅰ 使导体绝缘 系列Ⅱ 防止蒸发
系列Ⅲ 保护灯丝
贮存惰气 固定灯丝 固定玻壳
密封壳体 固定芯柱
功能整理的步骤
3、绘制功能模型图
+ 无论功能关系简单或复杂，任何产品的功能都是成系统的。 在产品内部存在着大大小小的功能，按照一定的内在逻辑 关系结合在一起，就形成了功能系统，将功能之间的上下 或并列关系，顺序排列下去，上位功能在左，下位功能在 右，就得到表示功能关系的功能模型图。
+ 三、按用户的使用要求：使用功能、品味功能
使用功能：给用户带来使用效果（有某种特定用途）的功能 品味功能：计划外的功能，如外观功能、艺术功能等
+ 四、按功能与用户要求范围的匹配程度：
必要功能、不必要功能
主要内容
• 一、功能分析概述 • 二、功能定义 • 三、功能分类 • 四、功能整理 • 五、功能系统分析方法 • 六、基于组件的功能评估 • 七、系统裁剪
提供光能
保护灯丝
固定灯丝 固定玻壳
固定芯柱
“为什么保护灯丝？”为了更好地“转换能量”
能量转换
通过电流 连接导线 允许安装
使导体绝缘
“为什么使导体绝缘？” “为了更好地通过电流”
防止蒸发 贮存惰气 密封壳体 “为什么防止蒸发？”为了更好地“转换能量”
TRIZ题库
TRIZ理论的解题步骤：通过对待解决的研发问题分析，得到TRIZ问题模型，然后利用TRIZ 工具找到解决方案模型，最后再利用类比评估的方法找到最终解决方案。
（以前找解决方案利用，多数是采用类比法）TRIZ四类问题模型：问题模型工具解决方案模型技术矛盾矛盾矩阵创新原理物理矛盾分离原理创新原理功能化模型科学效应知识库知识库中的方案物场模型标准解系统对应标准解系统功能分析是技术系统抽象的“功能”角度来分析系统，分析系统执行或完成其功能的状态。
功能分析图主要是将组件与其功能分离，分别进行考虑。
通过分析当前系统的组件（和功能）之间的作用关系和与超系统之间的作用关系，确定技术上的矛盾和功能上的限制。
优化技术系统功能并减少实现功能的消耗，使技术系统以很小的代价获得更大的价值，进行系统裁减，从而提高系统的理想度。
超系统：为可影响整个分析系统的要素，但设计者不能针对该类要素进行改进。
裁减：当找到系统中价值最底的组件时，将该组件直接裁减掉，同时把它有用的功能提取出来，让系统中存在的其他部分去完成这个功能。
既消除了该部分产生的有害功能，有降低了成本，同时所执行的有用功能依旧存在。
1精减组件数量，降低系统的组件成本；2优化功能结构，合理布局系统架构；3体现功能价值，提高系统实现功能的效率；4消除过度、有害、重复功能，提高系统理想化程度。
进化曲线，又称S 曲线，指明了系统在生存期的变化规律。
包括婴儿期、成长期、成熟期、衰退期。
理想度的基本公式：F FU I H ∑=∑,其中I 为理想度；F U ∑为有用功能之和；F H ∑为有害功能之和。
理想解应该具有最大的有用功能和最小的有害功能，所以要增加系统的理想化程度，也就是要增加理想度的值。
由产品价值表达式v=F/C 可知，价值优化的途径有下面几种：1是增加功能F ，成本不变；2是功能不变，降低成本；3增加功能，同时降低成本；4成本稍有增加，同时功能大幅度提高；5功能稍有下降，同时成本大幅度降低。
triz基本概念
TRIZ基本概念TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是由俄国工程师Genrich Altshuller在20世纪50年代提出的一种创新方法论。
TRIZ基于对数十万个专利的分析，总结出一系列解决问题的原则和模式，旨在帮助人们更高效地解决问题和创新。
TRIZ的核心是一套关键概念，这些概念对于理解和应用TRIZ方法至关重要。
本文将详细介绍TRIZ基本概念的定义、重要性和应用，帮助读者深入理解TRIZ方法。
1. 矛盾1.1 定义矛盾是TRIZ中最重要的概念之一。
矛盾指的是一个系统中的两个或多个相互矛盾的要求或条件，其中满足一个条件会阻碍满足另一个条件。
矛盾是问题产生的根源，也是创新的驱动力。
1.2 重要性矛盾是问题产生的核心，解决矛盾可以推动创新。
通过识别和解决矛盾，可以找到更好的解决方案，提高产品和系统的性能和效率。
1.3 应用在TRIZ中，通过使用矛盾矩阵和矛盾解决原理，可以帮助解决矛盾。
矛盾矩阵是一个表格，列出了40个常见的技术矛盾，每个矛盾都有相应的解决原理。
通过对矛盾矩阵的应用，可以找到适用于解决特定矛盾的原理，从而引导创新和问题解决的方向。
2. 系统2.1 定义系统是由多个相互关联的组件或元素组成的整体，这些组件或元素之间通过特定的关系和相互作用来实现特定的功能或目标。
2.2 重要性TRIZ方法强调系统思维，认为问题和创新需要从整体系统的角度来考虑。
理解和分析系统的结构和功能，可以帮助找到问题的关键点和创新的潜力。
在TRIZ中，通过使用系统分析工具，如功能分析、功能-效果链分析和系统演化图，可以对系统进行深入分析和理解。
这些工具可以帮助识别系统的功能、矛盾和演化趋势，从而引导问题解决和创新的方向。
3. 模型3.1 定义模型是对现实世界中事物或现象的抽象和简化描述。
模型可以帮助人们理解问题的本质、规律和关系。
3.2 重要性在TRIZ中，使用模型可以帮助人们更好地理解问题和系统，发现问题的本质和创新的机会。
论述TRIZ理论方法与解题模式
论述TRIZ理论方法与解题模式前言人们普遍认为技术创新是可以通过某些方法产生的，但对创新方法缺乏了解，欲求无门。
在寻找一些工程实际问题的解决方案中，通常采用头脑风暴法、试错法等方法。
例如爱迪生实验发明灯泡就用了1600多种金属材料和6000多种非金属材料。
碱性电池的发明经历了50000多次失败，查尔斯·固特异用毕生精力只解决了一个难题。
命中率低、耗时长，难以解决复杂的技术问题是上述方法的弊病。
那么有没有一种有效的技术创新方法理论呢？回答是肯定的，TRIZ是当今世界范围内公认的技术创新最好的方法，是前苏联的国术，被喻为神奇点金术。
TRIZ理论方法与解题模式TRIZ理论体系包括术语、工具和算法。
其中工具又分为创新思维、创新规律和创新方法。
TRIZ创新思维方法突破思维惯性的关键是对问题本质的深入准确的认识，这是创新性解决问题的前提。
对于复杂的问题，只有摒除干扰因素，发现问题的根本所在，才可能更有效地解决问题。
这就需要一些科学的方法，TRIZ理论就包含了许多系统、科学而又富有可操作性的创新思维方法，如多屏幕法、STC算子法、小矮人法、金鱼法、幻想法、最终理想解法等。
透过不同的角度看问题，有助于突破思维习惯的束缚，让许多看似很难、无从下手的问题变得简单。
1.TRIZ的40个发明原理TRIZ认为技术系统的发展不是随机的，而是遵循同样的一些进化规律，所有的系统都是向“最终理想解”进化的，即用最少的资源实现尽量多的功能。
TRIZ 技术系统进化理论与达尔文的生物进化论、斯宾塞的社会达尔文主义被并称为“三大进化论”。
它告诉我们技术系统是如何进化的，为技术创新指明方向。
例如收音机，它的进化之路是电子管收音机-晶体管收音机-集成电路收音机-MP3收音机-手机收音机。
它的进化规律就符合TRIZ的进化法则。
2.TRIZ解题模式利用TRIZ解决工程实际及创新问题是有明确的步骤的。
首先要对待解决的技术问题做详尽分析，可借助TRIZ的因果分析、系统分析、功能分析等分析方法，最終找出需要解决的根本问题，即TRIZ问题。
TRIZ-系统与功能概述
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IWINT
TRIZ培训讲义
巴尔扎克的塑像的故事
法国著名雕塑家罗丹给文学家巴尔扎克雕了一座塑 像。塑像雕好之后，大受人们的称赞，人们特别对 雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口，都说这双手太 逼真、太生动了。罗丹听到议论后，却毫不犹豫地 从塑像上砍去了这双手。
系统与及功能概定述义
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世界是关系的集合体，而非实物的集合体。
系统与及功能概定述义
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系统
系统：是由若干要素以一定结构形式联结构成的具 有某种功能的有机整体。（钱学森《系统工程》）
系统必备的三个条件：
至少要有两个或两个以上的要素（部分）组成； 要素（部分）之间相互联系、相互作用、相互依赖和相互
“阿波罗”登月计划
美国“阿波罗”计划中的飞船和运载火箭由700多 万个零件组成，这些零件都很普通，没有一个是新 研制的，但是这样的组成确能把人送上太空。
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系统的特性之二
系统的相关性（即结构性）： 系统内各要素之间、系统与环境之间是有机联系、
系统与及功能概定述义
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请问下图中的自行车好使吗？
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triz概述
triz概述TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是由苏联工程师阿尔图尔·萨芬创立的一种创新方法论。
TRIZ的核心理念是通过揭示和利用技术发展规律，解决技术问题并发展创新解决方案。
TRIZ方法论在全球范围内得到了广泛的应用，并被认为是一种高效的创新工具。
TRIZ方法论的核心思想是通过系统分析和理论模型，揭示并应用技术发展的规律。
TRIZ方法论提出了多个创新原则和解决问题的方法，帮助人们在创造性思维中更加系统地分析和解决问题。
TRIZ方法论的基本原则之一是矛盾解决原理。
TRIZ认为，创新和问题解决往往伴随着矛盾存在。
矛盾存在于系统的不同要求之间，如效率与可靠性、成本与性能等。
TRIZ提出了矛盾矩阵和40个创新原则，通过对矛盾进行分析和解决，寻找最佳的创新解决方案。
除了矛盾解决原理，TRIZ还强调了技术发展的趋势和演化规律。
TRIZ认为，技术的发展是有规律可循的，通过对技术演化的研究，可以为创新提供指导。
TRIZ提出了技术演化趋势理论，包括逐步改进、完全替代、理想化等几个方面。
通过对技术演化的认识，可以帮助人们预测技术的未来发展方向，从而指导创新。
TRIZ方法论还强调了创新的系统性和科学性。
TRIZ认为，创新不是凭借个人的灵感和直觉，而是一种系统性的过程。
TRIZ提供了一套科学的创新方法和工具，如功能分析、矛盾矩阵、创新原则等，帮助人们在创新过程中进行有序的思考和分析。
通过TRIZ的应用，可以提高创新的效率和质量。
TRIZ方法论的实践证明了其在解决技术问题和推动创新方面的有效性。
许多企业和组织已经采用TRIZ方法论来解决技术难题和推动创新。
TRIZ的应用不仅可以帮助企业提高产品质量和效率，还可以为企业带来新的商机和竞争优势。
TRIZ方法论是一种基于技术发展规律的创新方法。
它通过揭示和利用技术规律，帮助人们解决技术问题并寻找创新解决方案。
TRIZ的核心原则包括矛盾解决、技术演化趋势和创新的系统性。
创新方法TRIZ理论课件第3章 功能分析
瓶装可乐技术系统组件功能模型列表
功能
支撑瓶盖 容纳可乐 支撑标签 阻挡空气
密封可乐 阻挡空气
通知人
支撑瓶子 喝饮料 开启瓶盖
支撑瓶子
功能等级
瓶子 辅助功能 基本功能 辅助功能 基本功能
瓶盖 基本功能 基本功能
标签 辅助功能
人 辅助功能 辅助功能 辅助功能
桌子 辅助功能
性能水平
充分 充分 充分 充分
力场等等。
练习：眼镜系统的级别
3.1.2 功能的描述
功能是系统满足使用者需求（现实需求和潜在需求）的任何属性。
功能描述的表达尽量抽象，避免使用专业术语。功能描述得越抽
象，引发的构想就越丰富。功能的描述通常用“动词+名词”来完
成。这两个词要能描述出产品的某种性能或效用。动词部分描述实现 功能的方法和手段，名词部分则描述该功能的属性。
02
相互作用分析是辨别组件两两之间的相互作用，为后
续的功能模型建立打下基础。
03 功能模型建立是指识别组件之间的具体功能,并根据 它们执行功能的性能加以评估，最后形成功能模型图。
3.2.1 组件拆分
组件拆分时，要选择合理的分析层级。比如，我们的研究对象是 电脑主机箱时，那么分析到的组件层级可能是硬盘、光驱、电源、主 板、内存条等。而如果研究等对象是主板，则分析到的组件层级可能 是南桥、北桥、I/O插槽等。
【例】电脑主机的组件分析
技术系统 电脑主机
组件
硬盘 主板 内存 显卡 电源 机箱 ……
超系统组件
空气 人
电力 网络 ……
3.2.2 相互作用分析
组件拆分完成后，需要对组件之间或与超系统组件之间进行两两辨
别并判断是否存在相互作用。相互作用不仅仅指组件间相互接触，它
《创新方法与训练》——经典TRIZ的理论体系结构
功能 分析
物场 分析
资源 学
技术 矛盾 创新 原理
物理 矛盾 分离 方法
科学 效应 库
标准 解系 统 标准 解
科 学
发明 问题 求解算 法（A RIZ ） 专利
自然 科学
经典TRIZ的理论体系结构
经典TRIZ的理论体系结构
TRIZ
理论基础
自然科学、系统科学和思维科学
哲学范畴
辩证法和认识论
《创新方法与训练》
——经典TRIZ的理论体系结构
经典TRIZ的理论体系结构
• TRIZ源于“发明问题解决理论”的俄文单词的首字母缩写，按照国际标准“ISO/R91968E”的规定，把俄文转换成拉丁字母以后，就成为“TRIZ”。因此，TRIZ 只是一个 特殊缩略语，既不是俄文，也不是英文，其实际含义就是“发明问题解决理论”。
• “发明问题解决理论”有两个基本的含义，表面的意思是强调解决实际问题，特别是发 明问题；隐含的意思是由解决发明问题而最终实现（技术和管理）创新，因为解决问题 就是要实现发明的实用化，这符合创新的基本定义。
经典TRIZ的理论体系结构
• 七十多年前（1946年），前苏联军方技术人 员、发明家根里奇•阿奇舒勒（Genrich S. Altshuller，右图）和他的同事们，在研究 了来自于世界各国的大量高水平的发明专利 的基础上，提出了的一套体系相对完整的 “发明问题解决理论”，为TRIZ的问世和发 展奠定了基础。
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经典triz的理论体系结构自然科学专利发明问题求解算法ariz技术矛盾创新原理物理矛盾分离方法科学效应库标准解系统标准解根本原因分析功能分析物场分析资源分析进化理想度系统功能矛盾资源技术系统进化法则思维科学系统科学辩证法认识论经典triz的理论体系结构triz理论基础自然科学系统科学和思维科学哲学范畴辩证法和认识论来源对海量专利的分析和总结理论核心技术系统进化法则基本概念进化理想度系统功能矛盾和资源创新问题分析工具根本原因分析功能分析物场分析资源分析和创新思维方法创新问题求解工具发明原理分离方法科学效应库标准解系统和创新思维方法创新问题通用求解算法发明问题求解算法ariz感谢您的观看thankyouforyourwatching
4功能分析TRIZ
提升企业竞争力： 在智能制造领域 应用功能分析 TRIZ，将有助于 企业提升竞争力， 抢占更多市场份 额。
功能分析TRIZ的理论完善和拓展方向
理论体系完善： 深入研究TRIZ理 论，不断优化和 完善其理论体系， 提高理论指导实 践的能力。
跨领域应用：探 索将TRIZ理论应 用于其他领域的 方法和途径，以 拓展其应用范围 和影响力。
功能分析TRIZ
汇报人：
目录
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01
功能分析TRIZ的概述
02
功能分析TRIZ的基本 概念
03
功能分析TRIZ的方法 和工具
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ04
功能分析TRIZ的应用 案例
05
功能分析TRIZ的未来 发展
06
添加章节标题
功能分析TRIZ的 概述
功能分析TRIZ的定义
功能分析TRIZ是一种系统化的创新 方法，旨在解决技术问题
创新方法研究： 结合TRIZ理论， 研究新的创新方 法和工具，为企 业提供更有效的 创新支持。
人才培养与普及： 加强TRIZ理论的 人才培养和普及 工作，提高全社 会对TRIZ理论的 认知和应用水平。
感谢您的观看
汇报人：
添加项标题
分析功能分析TRIZ在机械工程领域中的优势和局限性，如对复杂 系统的处理能力、对创新性的要求等。
添加项标题
总结功能分析TRIZ在机械工程领域中的应用前景和发展趋势，如 与其他设计方法的结合、智能化技术的应用等。
化学工程领域的应用
案例名称：反应器优化
解决问题：提高反应效率、降低能 耗
添加标题
功能分析TRIZ可以帮助工程师和设 计师识别和解决技术冲突
添加标题
添加标题
TRIZ总结及案例分析
在电子和通讯领域，应用TRIZ解 决电路设计、信号处理和系统集 成等技术问题。
TRIZ相对于其他创新方法的优势
系统性
TRIZ提供了一套完整的理论
1
体系和工具，帮助用户系统
地分析和解决技术问题。
普及性 4
TRIZ经过多年的发展和完善，
已经在全球范围内得到广泛应
用和认可，具有很高的普及度
。
预测性
原则
TRIZ的原则包括分析问题、系统化思考、资源利用、理想化 设计、矛盾解决等。这些原则相互关联，共同构成了TRIZ解 决问题的基本框架。
Part
02
TRIZ的主要工具和技术
矛盾矩阵
总结：矛盾矩阵是TRIZ中用于解决技术矛盾的工具之一，它提供了一种系统的方 法来识别和解决技术问题。
矛盾矩阵是一个包含39个通用工程参数和40个创新原理的表格，用于解决技术矛 盾。通过分析矛盾矩阵，可以找到适用于特定问题的创新原理和解决方案。
Part
03
TRIZ的应用领域和优势
TRIZ在各领域的应用
机械工程
利用TRIZ解决复杂的机械系统设 计问题，如优化传动系统、减少 振动和磨损等。
生物医药
在生物医药领域，利用TRIZ进行 药物研发、医疗器械设计和生物 技术应用等。
化学工程
在化学工业中应用TRIZ，解决反 应过程、分离技术催化剂设计 等方面的技术难题。
2
通过运用TRIZ的原理和工具
，可以预测技术系统未来的
发展趋势和潜在问题。
高效性
相较于传统的试错法，
3
TRIZ能够更快地找到问题
的解决方案，提高创新效
率。
Part
04
TRIZ案例分析
TRIZ理论五-系统功能分析x
功能评价与优化
制定功能评价标准
根据系统需求和目标，制定合理的功能 评价标准，用于评估系统功能的性能和
效果。
分析功能评价结果
对实验或实际运行结果进行分析，了 解系统功能的优缺点和改进空间。
进行功能评价实验
根据功能评价标准，进行实验或实际 运行，收集数据以评估系统功能的实 际表现。
提出功能优化方案
基于功能评价结果，提出针对性的优 化方案，改进系统功能，提高其性能 和效果。
通过系统功能分析，可以优化生产计划，合理安排生产资源和时 间，提高生产计划的执行效率和准确性。
生产调度优化
通过分析生产过程中的各种因素和限制条件，可以优化生产调度， 确保生产过程的顺畅和高效。
降低库存成本
优化生产和调度可以降低库存成本，避免过多的库存积压和浪费。
04
系统功能分析的案例研 究
案例一：智能家居系统的功能分析
工艺改进
工艺流程优化
通过系统功能分析，可以发现工艺流程中的瓶颈和问题，提出针 对性的改进措施，优化工艺流程，提高生产效率。
降低生产成本
通过改进工艺流程，可以降低生产成本，提高企业的经济效益和市 场竞争力。
提高产品质量
改进工艺流程可以提高产品的质量和稳定性，减少不良品和返工率。
生产管理优化
生产计划优化
性。
功能模型分析
分析功能模型的逻辑关系
研究功能模型中各元素之间的逻辑关系，理 解它们如何协同工作以实现系统功能。
识别功能模型的瓶颈和优化 潜力
通过分析功能模型，发现系统中的瓶颈和潜在的优 化点，为后续的功能评价和优化提供依据。
评估功能模型的可靠性和 稳定性
评估功能模型在不同条件下的表现，分析其 可靠性和稳定性，为实际系统的设计和改进 提供参考。
TRIZ术语
TRIZ术语TRIZ（萃智）的理论基础和基本思想是：产品或技术系统的进化有规律可循生产实践中遇到的工程矛盾往复出现彻底解决工程矛盾的创新原理容易掌握其他领域的科学原理可解决本领域技术问题TRIZ的核心是消除矛盾及技术系统进化的原理并建立了基于知识消除矛盾的逻辑化方法，用系统化的解题流程来解决特殊问题或矛盾。
下图为TRIZ的理论体系。
TRIZ（萃智）的基本概念STC算子：尺寸（S）-时间(T)-成本（C）算子，一种克服思维惯性的方法，它将物体的尺寸、完成功能的时间和成本因素进行一系列变化的思维试验。
S曲线：一个S形状的曲线，表达时间与主要功能参数的关系。
标准解：按照物场模型描述的问题的典型解决方案模型。
裁剪法：一种分析方法，通过裁剪系统的某个组件，然后把该功能重新分配到其他剩余的组件及超系统组件上，来改善技术系统。
参数：表明任何现象、设备或其工作过程中某一种重要性质的量。
如，汽轮机中蒸气的压力、温度等，是该汽轮机蒸汽的参数；电阻、电感和电容，就是电路的参数。
操作空间：矛盾需求必须得到满足的物理空间。
操作时间：矛盾需求必须得到满足的时间段。
产品：执行功能的目标组件。
场：两个物质之间的相互作用。
如：磁场、电场、热场等。
超系统：包含技术系统和与它有关的其它系统的更大的系统。
创新：即在已有的基础上，提出独特的、新颖的且富于成效的见解与思维创新原理：解决工程问题的一些常用的方法。
多屏幕法：一种克服思维惯性的方法，由技术系统、子系统、超系统以及这三个系统的过去和未来组成九个屏幕，也称为“九屏幕法”。
发明级别：不同的发明可能会对系统、社会、人类等产生不同的影响，按照影响的程度可以把发明分为不同的等级，即发明的级别。
发明问题解决理论：是发明问题解决理论的俄语首字母转换为拉丁字母的缩写。
发明问题解决算法：问题解决工具，把复杂的问题模型转换成标准问题模型，用TRIZ工具能够高效解决。
ARIZ是“发明问题解决算法”的俄语首字母的缩写。
TRIZ理论详细介绍
TRIZ理论TRIZ，中文音译为：萃智；TRIZ，就是"发明问题解决理论"的俄文首字母对应转换为拉丁字母的缩写；Altshuller被尊称为TRIZ之父。
1946年，前联发明家G. S. Altshuller完成了他的第一项成熟的发明——在没有潜水服的情况下，从被困的潜水艇中逃生的方法，也正是在这一年，TRIZ（发明问题解决理论）开始萌芽。
1946年之后，Altshuller逐渐展开发明问题解决理论的研究工作。
当时Altshuller在前联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？Altshuller坚信这样的发明创造方法一定存在。
在发现从心理学角度不能很好地揭示发明创造的客观规律之后，他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化，他因此将注意力转移到专利文献的分析研究上。
他从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万已产生发明成就的专利开始进行严格分析。
这一工作成果铸就了TRIZ的理论基础，也为日后将要开发的问题解决工具奠定了基础。
Altshuller在研究过程中发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，都是有规律可循的。
人们一旦掌握这些规律，能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。
以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的组织参与下，前联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析研究了世界200万份发明专利。
经过多年努力，Altshuller与其团队总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以与解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。
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PUGH矩阵 专利引用分析
5
TRIZ四类问题模型
问题模型
技术矛盾 物理矛盾 功能化模型 物场模型
工具
解决方案模型
矛盾矩阵
创新原理
分离原理
创新原理
科学效应知识库 知识库中的方案
标准解系统
对应标准解
6
主要内容
一、系统功能分析的意义 二、功能定义 三、功能分析 四、系统裁剪
7
“功能”概念的提出
• 19世纪40年代，美国通用电气的工程师迈尔斯首先 提出功能的概念，并把它作为工程研究的核心问题， 他认为，顾客买的不是产品本身，而是产品的功能。
『练习』铁锤的功能
动词 钉 敲击 传递 利用 ……
名词 钉子 钉子 力量 杠杆 ……
24
功能定义练习
• 锤子的功能是钉钉子 • 锤子的功能最好定义是传递力量
25
功能的图形化描述方式
• 功能的图形化描述常用箭头和矩形框来表示（动 宾结构），其中箭头代表动词（动作），矩形框 代表名词（组件）。
组件A
◆以功能分析为核心进行方案的设计，能够有效地拓宽思路，构思 出价值更高、效果更好的方案来。 ◆不以结构要素为思考点，而是从事物所应具有的功能为思考点。
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主要内容
• 一、系统功能分析的意义 • 二、功能定义 • 三、功能分析 • 四、系统裁剪
16
功能定义
• 功能（Function）是使产品能够工作或使其能够
8
“功能”概念的提出
• 功能是产品存在的目的，可能涉及产品的多个方面。 • 在设计科学的研究过程中，人们逐渐认识到产品设计往
往中工作原理构思的关键，是满足产品的功能要求。
9
现代产品设计
产品规划
产品功能原理设计
系统功能分析
技术设计 施工设计
从产品规划到产品功能原理设 计是这一过程中最为关键的一步。
13
系统分析应用范围
工程问题
1
新系统的设计
2
已有系统的改进
功能分析
功能（组件）分析
1.功能定义 2.功能分类 3.功能整理 1.组件模型 2.关系矩阵 3.功能模型
功能元 功能评价
组件价值评价 系统裁剪法
功能替代
功能优化
系统改进方案 14
系统功能分析的作用
1.明确发明对象的功能
◆功能分析的最主要目的就是要搞清发明事物所应具有的全部功能。 例如电冰箱，它应具备的两项基本功能是保鲜和制冷。
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系统功能分析的意义
技术系统的功能 分析是正确定义 问题的前提
ARIZ 标准解
进化模式
工具
功能Biblioteka 对象解决问题 是系统进 化的动力
工程问题
利用免费的
资源
资源，闲置 的资源
CAI
最终理想解
40个创新原理
效应知识库
11
系统功能分析的定义
• 系统功能分析是技术系统抽象的“功能”角度来
分析系统，分析系统执行或完成其功能的状态。
用户需求的是产品的功能，功能是产品的本质， 而产品的具体内容只是功能的实现形式。
12
功能分析应用范围
• 开发新技术系统时，首先需确定系统完成或实现的
主要功能，然后将主要功能分解为子功能，即功能 分解。
• 改进已有技术系统时，是理清技术系统的主要功能
以及其辅助功能，以便理解系统，找出系统的问题 所在。
29
功能的分类
系统功能分析
主讲人
1
回顾
• TRIZ中的创新思维方法 • 资源分析 • 九屏幕法 • 技术矛盾与创新原理 • 物理矛盾与分离原理 • S曲线与技术系统进化法则
2
TRIZ理论体系
3
TRIZ解题模式
TRIZ工具
TRIZ问题模型
分析 定义
待解决的
试错
研发问题
解决方案 模型
类比 评估
最终解决 方案
4
TRIZ解题流程及创新工具
• 功能受体至少要有一个参数受到影响，发生改变。
例如：传输电流意味着电流位置的改变。 保持温度意味着温度高低的保持。
20
功能描述的原则
• 禁止使用“不”替代否定动词。
例如：不能说“陶瓷不能传导电流”，而要说“陶瓷阻碍 电流”；不能说“河堤缺口不能阻止河水”，而要说“河 堤缺口引导河水”。
• 功能受体必须是组件，不能是组件参数，并且需 要针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述。
功能载体是技术系统本身
基本功能
保证完成主要功能的组件功能
技术系统组件的功能级别最高为基本功能
功能载体是与系统作用对象直接作用的系统组件
辅助功能
保证完成基本功能的组件功能
功能载体是系统或超系统中的组件
28
功能的分类
• 功能级别图示
技术系统 系统组件
系统组件
系统组件
基本功能 系统作用对象
超系统组件
辅助功能 基本功能 主要功能
2.为创造方案提供依据
◆有了明确的各级功能目标，可以为方案的创造或发明设想指明具 体的方向。 ◆发明者必须具有“方法是为目标服务”的清醒认识。
3.充分掌握各项功能之间的相互关系
◆功能分析的另一个重要作用就是要充分明确和掌握发明对象中内 含的各项功能之间的逻辑关系，功能之间的相互影响。
4.扩大方案创造的设计思路
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功能描述的表达尽量抽象
• 尽量用抽象的词语表达，避免使用专业术语。
孔
钻孔
打孔
做孔
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功能描述的表达尽量抽象
• 价值在于通过多个定义的方法产生更多和更灵活的想法。
『练习』给阶梯的功能下定义
怎么办？
抽象
……
变位通道
升降通道
攀登通道 ……
具体
为什么？
功能定义越抽象，引发的构想就会越多。
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功能定义练习
被出售的特性。
生产者
功能 干什么的？
顾客
功能 为什么购买？
调节温度
采光通风
17
功能描述
• 就是指对分析对象及其组成部分所应具有的各种 功能，用简明、准确的语言进行描述。
录音笔
提供光源
录放声音
灯泡
18
功能描述的原则
• 功能=工作+对象（V+O）
例如：电线的功能=传输电流
房子的功能=保持温度
19
功能描述的原则
A对B的动作（动词） 组件B
功能载体
功能=动作+对象
功能受体
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功能分析的图示作用
• 功能分析的图示主要是将组件与其功能分离，
分别进行考虑。
将功能和组件分离开
组件A
我们不需要组件A
A对B的作用
组件B
我们需要组件A的功能
27
功能的分类
• 根据功能级别
主要功能
反映系统的主要有用功能（系统功能）
系统创建或设计的目的和目标
分析问题(A) （1阶段）
定义问题(D) （2阶段）
解决问题(S) （3阶段）
评估方案(V) （4阶段）
因果分析 系统功能分析 资源分析 S曲线分析 多屏幕分析
理想化/最终 理想解 技术矛盾 物理矛盾 物场模型 功能化模型
40创新原理 4大分离原理 76个标准解系统 科学效应库 ARIZ（发明问题 解决算法） 技术系统进化趋 势 系统裁剪设计