TRIZ的理论体系研究综述
TRIZ理论综述
发明专利库
20万→250万
TRIZ工具 工具
•39×39矛盾矩阵 × 矛盾矩阵 •40个创新原理 个创新原理
4万→50万 •发明等级及其特征
•技术系统进化法则
迄今为止, 迄今为止,TRIZ已分 已分 析了15,000,000专利 析了 专利 20%
有代表性的 实用专利
TRIZ理论通俗解释
在已有的、或者变换过的资源的基础上, 采用类似的法则,排除影响达到理想结果 的矛盾——产生了新的发明。 自 来 羽 50 毛 水 3000 笔 笔 圆 笔 毛 珠 25 笔 细 管
纸巾的烘干工艺
矛盾分析——技术矛盾
实例:汽车:汽车速度的增加,导致安全性的降低
技术矛盾 改善 汽车速度的增加,导致安全性的降低 速度 恶化 作用于物体的有害因素
技术矛盾是从问题的现象去入手的
40个创新原理
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 分割 抽取 局部质量 11 12 13 事先防范 等势 反向作用 曲率增加 动态特性 未达到或过 度的作用 一维变多维 机械振动 正确性动作 有序作用的 联系性 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 减少有害作用的时间 变害为利 反馈 借助中介物 自服务 复制 廉价替代品 机械系统替代 气压或液压结构 柔性壳体或薄膜 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 多孔材料 改变颜色 同质性 抛弃或再生 物理化学参 数变化 相变 热膨胀 加速氧化 惰性环境 复合材料
TRIZ理论体系
系 统 科 学 学 法+ 法+系统 + 思 维 科 技术系统进化法则
理
技术系统/ 技术系统/技术过程
矛盾
资源
理想化 分析
TRIZ理论在飞机结构设计中的应用研究
1.TRIZ解决飞机结构设计中强度与重量的冲突。飞机结构设计中的冲突很多,最典型也是经常碰到的冲突就是强度与重量的冲突。本例不针对某一具体的飞机结构设计,而是通过这个例子说明TRIZ法的具体应用。飞机的强度是希望改进的,而强度的改进导致了重量的恶化,即增加了重量。利用冲突矩阵表,发现1,8,40,15四个原理可以解决冲突。
二、TRIZ理论在飞机设计中的应用分析
TRIZ理论是一种方法学,同时也是—个庞大的知识库,且已经编辑成了软件-Tech-optimizer。应用TRIZ理论解决问题的一般流程是:首先将需要解决的特定的问题转化为TRIZ问题,经过分析,找出问题的冲突本质所在,然后利用TRIZ中的工具,求出该TRIz问题的普适解或模拟解,再根据实际情况得出该问题的特定解。在利用TRIg理论解决工程问题时,首先要分析冲突,也就是矛盾,找出冲突参数,然后根据冲突矩阵提供的解决原理,找出该问题的解。
TRIZ理论在飞机结构设计中的应用研究
摘要:TRIZ理论是一种创新设计的理论,一种系统的方法学。通过对TRIZ理论的主要内容和工程应用的介绍,结合飞机结构设计的特点和实例分析,表明TRIZ理论可以用于解决飞机结构设计中的问题。
关键词:TRIZ;分析;冲突矩阵;飞机结构设计
TRIZ即发明问题解决理论,其重要作用在于帮助创新设计人员快速的找到问题的解决方式。随着TRIZ理论的不断深入发展,创新设计更趋向于理论化、标准化,它大大改进了创新设计的质量和速度,是解决创新问题的重要工具。
2.TRIZ理论体系的主要研究内容。因经典TRIZ理论是在前苏联时期总结归纳出来的,部分内容已不再与当今的经济发展需求相契合,因此还需要我们去逐步完善。但不管如何发展,都始终围绕着最初始的三个最基本的理论基础:(1)在解决发明问题的实践中,人们遇到的各种矛盾以及相应的解决方案总是重复出现;(2)用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法,其数量并不多,一般科技人员都可以学习、掌握;(3)解决本领域技术问题的最有效的原理和方法,往往来自其他领域的科学知识。目前发现的经典TRIZ理论自身的缺陷主要有以下几点:(①阿奇舒勒提出的经典TRIZ理论,主要用于工程领域,很少涉及到非工程领域中的问题如管理矛盾问题等。②一直以来,虽然经典TRIZ理论主要用于工程领域,但其自身还并没有包含21世纪新兴的一些领域如生物科技、电子信息等。另外,其现有的通用工程参数和发明原理已不能很好地描述新的技术因素,如安全、噪声、环境等。
TRIZ(萃智)理论综述及中国化思考
TRIZ(萃智)理论综述及中国化思考一、TRIZ(萃智)理论概述TRIZ(萃智)理论属于前苏联的国家机密,在军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用,成为创新的“点金术”,让西方发达国家一直望尘莫及。
后来,随着苏联的解体,大批TRIZ(萃智)专家移居欧美等发达国家,TRIZ(萃智)才被世人所知,传播到美国、欧洲、日本、韩国等地。
TRIZ(萃智)的含义是“发明问题解决理论”,是由俄语拼写的单词首字母组成,在欧美国家也可缩写为TIPS(Theory of Inventive Problem Solving)。
它是由前苏联发明家里奇.阿奇舒勒(G. S. Altshuller,译为阿利赫舒列尔)在1946年创立的,后来根里奇"阿奇舒勒也被尊称为TRIZ(萃智)之父。
1946年,根里奇·阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作。
当时根里奇"阿奇舒勒在前苏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?答案是肯定的。
根里奇"阿奇舒勒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,是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。
以后数十年中根里奇"阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRIZ (萃智)理论的研究和完善。
在他的领导下,前苏联的研究机构、大学、企业组成了TRIZ(萃智)的研究团体,分析了世界近250万份高水平的发明专利,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及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,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(萃智)理论体系。
TRIZ理论及应用研究论文
三一文库()/论文其他/经济管理〔TRIZ理论及应用研究论文〕*[摘要]本文在对TRIZ理论的定义、基本原理和体系结构概括介绍的基础上,分析了TRIZ在生产管理系统创新中的应用与不足之处,提出了改进建议。
[关键词]创新TRIZ生产管理系统对于企业来说,创新涉及到工程领域与企业生产经营管理。
TRIZ理论作为工程领域解决创新问题的最有力的方法,目前已扩展非工程领域创新研究中,本文主要针对生产经营管理领域的应用进行研究。
一、TRIZ理论方法在TRIZ之父Altshuller的领导下,TRIZ研究团体分析了近250万件高水平的发明专利,并综合多学科领域的原理和法则后,建立起由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的TRIZ理论体系。
1.TRIZ体系结构TRIZ提供了发现、解决问题的工具和技术,可以帮助设计人员避免解决问题过程中繁琐的试凑工作。
TRIZ方法论包含分析工具和基于知识的工具。
(1)TRIZ分析工具。
分析工具包含物质-场分析、ARIZ 算法、需求功能分析等,这些工具用于问题模型的建立、分析和转换。
①物质-场分析:TRIZ将所有的功能都分解为两种物质及一种场,产品是功能的一种实现,可用物质-场分析产品的功能。
物质S1可以是被控粒子、材料、物体或过程,物质S2是控制S1的工具或物体,场F是用于S1与S2之间相互作用的能量,如机械能、液压能、电磁能等。
②ARIZ 算法:ARIZ称为发明问题解决算法,是发明问题解决的完整算法,该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。
③功能分析:从完成功能的角度分析系统、子系统、部件,设计中的重要突破、成本或复杂程度的降低往往是功能分析的结果。
(2)基于知识的工具。
基于知识的工具包含40条发明原理、76个标准解和效应数据库。
①40条发明原理:用于找出创新的解决方案。
每一种解决方案都是一个建议,应用该建议可以使系统产生特定的变化以消除技术冲突。
②76个标准解:用于解决基于技术系统进化模式的标准问题。
triz理论介绍
TRIZ理论在机械工程创新中的应用TRIZ理论定义TRIZ的含义是发明问题解决理论,其拼写是由“发明问题的解决理论”(Theory of Inventive Problem Solving),在欧美国家也可缩写为TIPS。
TRIZ 理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1964年创立的,他也被尊称为TRIZ之父。
Altshuller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,是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。
他总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及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,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。
核心思想和基本特征现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。
首先,无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式。
其次,各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。
再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。
TRIZ解决问题的过程发明问题解决理论的核心是技术进化原理。
按这一原理,技术系统一直处于进化之中,解决冲突是其进化的推动力。
进化速度随技术系统一般冲突的解决而降低,使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次冲突。
.Altshuller依据世界上著名的发明,研究了消除冲突的方法,他提出了消除冲突的发明原理,建立了消除冲突的基于知识的逻辑方法,这些方法包括发明原理(Inventive Principles)、发明问题解决算法(ARIZ,Algorithm for Inventive Problem Solving)及标准解(1区底 Standard Techniques)。
基于TRIZ理论的质量管理方法研究
基于TRIZ理论的质量管理方法研究质量管理是现代企业必须重视的一项重要任务。
在面对日益激烈的市场竞争和不断变化的消费者需求时,如何提高产品质量、降低成本、提高盈利能力成为企业关注的焦点。
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)作为一种系统性的创新方法,具备解决问题和提升质量的潜力,并在质量管理领域得到广泛应用。
一、TRIZ理论概述TRIZ理论起源于苏联的发明家屠格涅夫,他在分析数千个发明问题后总结出了一套系统性的解决问题的原则和方法。
TRIZ的核心思想是通过破解矛盾来获得创新的解决方案。
TRIZ提供了40个发明原理和76个技术效应,可以帮助企业发现和解决潜在的质量问题。
二、TRIZ在质量管理中的应用1. 问题识别:TRIZ通过系统性的问题分析方法,帮助企业识别和定义关键的质量问题。
通过分析问题的本质和特征,能够更加准确地找到解决问题的关键点。
2. 创新解决方案:TRIZ提供了丰富的发明原理和技术效应,可以帮助企业在解决质量问题时寻找新的思路和方法。
例如,通过引入新材料、改变产品结构等创新方法,帮助企业提升产品质量。
3. 风险评估:TRIZ不仅仅关注问题的解决,还注重问题的预防和控制。
TRIZ 可以帮助企业评估潜在的风险,并提出对策和预防措施。
通过分析技术效应的可行性和效果,可以在质量管理中提前预防问题的发生。
4. 成本优化:TRIZ还可以帮助企业在质量管理中降低成本。
通过分析发明原理和技术效应的可行性和成本效益,可以找到降低成本的创新方法。
例如,通过改变生产工艺、优化生产流程等方式降低生产成本。
三、TRIZ在某企业的应用案例研究某汽车制造公司作为具有自主研发能力的企业,在质量管理方面一直面临车身结构强度不足的问题。
通过应用TRIZ理论,该公司成功找到了解决方案。
首先,该企业运用TRIZ的问题识别方法,发现问题的本质是车身结构设计存在矛盾。
传统的车身结构设计要求同时满足稳定性和轻量化,但两者相互冲突。
创新问题解决理论-TRIZ研究综述
年以后。 前苏联解体和冷战的
专家移居到了欧美等西方国家, 在西方 获得了新的生命力,
期, 没有得到苏联政府部门的支持和认可, 也没有用于商 业实践。 究和传播 主要以开办学校, 培养学生的方式研 理论, 直到 年去世。 他为苏联青少年
市场经济高度发达的环境中,
受到质量工程界、 产品开发人员和管理人员的高度重视。 摩托罗拉公司、 波音、 克莱斯勒、 福特、 通用电气等世界级 )
本元件, 一个功能必须同时具有三个基本元件才能存在, 三个基本元件的组合构成一个功能。三个基本元件分别 为两种物质 、 和物质间相互作用的场 通过场 。因此功能 , 图 ( )
可以这样描述: 物质 为其示意图。
作用于物质
中的物质可以是任何复杂程度的对
象, 如茶杯、 轿车、 宇宙飞船等。 场是能量的总称, 如核能、 机械能、 热能、 电磁能等。 根据物质场模型可以对系统功能进行详细分析, 如 功能三元件是否完备, 是否有有害功能存在等。如图 所示, 物质 对 产生有益功 能 的 同 时 , 对物质
了技术系统演化的模式 (规律) , 用于指导产品开发创新, 进行市场预测等。系统演化模式是 理论的总纲。
分为孕育、 产生、 成 ①技 术 系 统 有 自 己 的 生 命 周 期 , 长、 成熟、 退出几个阶段。
解决相同理论模型问题的创新解决方案会重复使 用, 在 中, 这些解决方案称为创新模式, 把这些创新
需要说明的是,创新问题等级划分基于对专利的统 计分析,判断具体创新问题属于哪一等级依赖于人的主 观性和时间, 不能靠简单计算决定, 而且这个问题本身并 不重要。 因此可以说, 等级划分的理论意义大于其实践意 义。 认为 理论对于等级 、 和 作用更
理论 基 础 : 创新问题定义、 创新模式、 创新等级划分和技 术系统演化模式。 创新问题 ( )
TRIZ理论——发明问题解决理论
TRIZ理论——发明问题解决理论对于创造性发明,人们一般认为都具有很大的偶然性,发明的成功很大程度上依靠灵感,没有规律可遵循;这也导致了人们对发明创造的敬畏,蒙上了一张神秘的色彩;TRIZ, 英文名称:Theory of Inventive Problem Solving,翻译成中文就是:发明问题解决理论,或音译为'萃智'。
它是一种不依赖个人灵感,可以用于各项领域的发明创造的方法论;突然想起当初学习六西格玛的时候,也被认为六西格玛是方法论,现在升级成了一种文化;TRIZ使发明创造有规律可循,掌握了这个规律,我们都可以进行发明创造。
1946年,在苏联海军专利局工作的审查员:根里奇.阿奇舒勒(GenrikhAltshuller),在工作中产生了一个想法:发明创造、解决问题时,是否有可以遵循的方法?根据他的研究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,是有规律可循的;人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。
发明创造最要的特定就是创新,创造性地发现问题和解决问题;而在创新时,我们遇到的最大的阻力一般有三个:思维惯性、认知限制、没有科学的方法;我们的经验、现有的知识,可能是影响我们创新的最大阻力; TRIZ的最大功能就是为人们提供了发现问题和解决问题的一套理论和方法:思维惯性:知识越多越被动,书本论、经验论、权威论,为此人们创造了很多思维方式,引导人们跳出常规思维模式,克服惯性思维,提出创新。
惯性思维让我错过很多认知的局限性:不同的人在自己的领域可能是最好的,但往往也是思维惯性的受害者,而能摆脱惯性思维的,往往又限于个人的知识认知的局限性,无法进行超出现有领域的创新。
认知的局限性创新方法局限性:最常用的解决问题的方法是试错法,为节省试错的成本;此人们创新了上百个创新的方法和理论,这些方法在以往的应用中发挥了重要作用;但这些方法受到各方面的影响,缺少系统性、综合性,或偏重具体领域、过于抽象;分析的结果比较发散、无法针对性地提出解决方案。
TRIZ理论在企业中的应用研究
TRIZ理论在企业中的应用研究TRIZ理论是一种以系统性思维为基础的创新方法论,它来源于苏联、发展于俄罗斯、已经流传至全球,在企业中得到广泛的应用。
TRIZ理论为企业提供了一种新的思维模式,能够从根本上改变企业的创新方式。
本文将从传统创新方式与TRIZ理论的差异、TRIZ理论在企业中的应用场景以及TRIZ理论在企业创新中的优势三个方面进行阐述。
传统的创新方式主要依赖于创造力和经验,即凭借个人的想象力、直觉、经验、摸索,来寻求新的解决方案。
这种方式存在着主观性强、所得结果不确定、问题解决较慢等缺点。
而TRIZ理论则是一种基于规律性思维的创新方式,它认为创新不是靠主观的头脑风暴,而是为了解决现有问题而去探索问题本身,亦即是基于问题本身而不是基于人的主观感受进行思考,通过对大量问题的分析和总结,提炼出具有普遍性的规律和原则,为创新提供结构性的指导和思路。
TRIZ理论在企业中的应用场景非常之多。
从产品开发来看,TRIZ理论具有快速寻找创新解决方案、降低开发成本、提高产品质量的优势。
在有限的时间内,设计师可以根据不同的需求快速找到操作工具,并在此基础上发掘更广的解决方案。
从质量管理来看,TRIZ理论的应用可以帮助企业避免质量问题的发生,通过发掘问题背后的原因,预见潜在质量问题,并及时对其进行控制。
从工艺改进来看,TRIZ理论可以有效地提高生产效率,降低生产成本,为企业创造更大的经济效益。
总之,TRIZ理论的适应范围非常广泛,不仅可以应用于产品设计、工艺改进、质量控制等多个层面,还可以应用于日常管理等领域。
TRIZ理论在企业创新中的优势主要表现在其“颠覆式创新”和“解决性创新”两个方面。
首先,TRIZ理论奉行的“颠覆式创新”思路,即通过对问题的深入剖析,从而对传统的解决方案进行“颠覆”,以达到更加高效的解决问题的目的。
这种思路在企业创新中的体现主要有两个方面:一是能够推动企业不断寻求新的方法和模式,使企业结构和经营模式越来越现代化和科学化;二是能够快速发现潜在市场需求,且能够为企业的技术和产品与竞争对手保持差异化。
TRIZ发明问题解决理论
40个创新原理详解
(19)周期作用原则(离散法) ①用周期性运动或脉动代替连续运动 ②改变运动频率 ③在两个无脉动的运动之间增加脉动
32
40个创新原理详解
(20)连续有益作用原则(有效作用持续法) ①不停顿地工作,物体的所有部件都满负荷 地工作 ②消除运动过程中的中间间歇 ③用旋转运动代替往复运动 (21)紧急行动原则(快速法) 以最快的速度完成有害的操作 例:发动机快速越过共振转速范围
用于分析描述 系统特性及其矛 盾关系的几个 特定角度
10
14.强度 15.运动物体作用时间 16.固定物体作用时间 17.温度 18.亮度 19.运动物体能量消耗 20.静止物体能量消耗 21.功率 22.能量损失 23.物质损失 26.物质或事物的数量 27.可靠性 28.测试精度
38
39
欲改进特性
1 2 3 39
物体的长 度
15、17 4
18
查表得 :
15 动态原则(动态法) × 17 多维法 × 4 不对称法 经分析前二法无合适方案,去掉。 “不对称法”启示人们,改变进气口圆形的 对称形状,改为下部略扁的鱼口形 ——产生创新设计
19
据不对称原理 获创新方案
20
பைடு நூலகம்②如果物体已经是多孔的,用这些孔引入有 用的物质或功能
38
40个创新原理详解
(32)变色原则(色彩法) ① 改变物体或环境的颜色 ②改变一个物体的透明度,或改变某一过 程的可视性
③采用有颜色的添加物,使不易看到的物 体或过程被看到 ④如果已增加了颜色添加物,则采用发光 的轨迹
4.TRIZ理论主要内容
创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程,TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。
现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容:1. 创新思维方法与问题分析方法TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法,如多屏幕法等;而对于复杂问题的分析,则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法,它可以帮助快速确认核心问题,发现根本矛盾所在。
2. 技术系统进化法则针对技术系统进化演变规律,在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。
利用这些进化法则,可以分析确认当前产品的技术状态,并预测未来发展趋势,开发富有竞争力的新产品。
3. 技术矛盾解决原理不同的发明创造往往遵循共同的规律。
TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理,针对具体的技术矛盾,可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。
4. 创新问题标准解法针对具体问题的物-场模型的不同特征,分别对应有标准的模型处理方法,包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。
5. 发明问题解决算法ARIZ主要针对问题情境复杂,矛盾及其相关部件不明确的技术系统。
它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程,实现对问题的逐步深入分析,问题转化,直至问题的解决。
6. 基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。
TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高理想度法则;3、子系统的不均衡进化法则;4、动态性和可控性进化法则;5、增加集成度再进行简化法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。
11TRIZ理论的研究应用概况_
TRIZ理论的研究应用概况(I)徐克庄(杭州枫惠科技咨询有限公司,杭州310012)摘要:介绍了TRIZ理论的三个核心思想和九项主要内容,综述了俄罗斯、美国、德国、日本、韩国、新加坡、瑞典、欧州、中国等的TRIZ理论研究和应用概况。
关键词:TRIZ;发明问题解决理论;技术创新方法;研究应用 现代科学技术的发展历程表明,科学思维、方法和工具的创新已经成为科学技术发展与进步的重要推动力。
现在,我国的科学技术虽然已经获得了前所未有的飞速发展,但是与世界先进国家相比,在许多方面还存在很大的差距。
其原因之一,就是思维、方法和工具的创新还相当落后。
科技创新是一项艰巨的工作,需要树立正确的创新理念,应用科学的理论方法加以指导,运用创新工具进行探索实践,付出创造性的劳动。
只有这样,创新才能取得突破。
实践表明,研究开发离开了科学思维、方法和工具,其成功只能寄托于偶然性与随机性,结果往往是创新效率低下,“核心技术”的创新能力难以提升。
1946年,前苏联发明家根里奇・阿奇舒勒(Г.С.Альтшуллер)(G enrich Altshuller)对发明创造和技术难题的解决是否有科学的方法和法则可遵循这一问题开始了研究。
他和他的合作者花费了1500人年的时间,通过对250万件专利文献的研究分析,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,建立了一套由解决技术、实现创新开发的各种方法、算法组成的综合创新理论体系,即TRIZ。
TRIZ是俄文ТРИЗ(Теориярешенияизобретательскихзадач)的英文音译,中文意译为“发明问题解决理论”。
TRIZ的英文名为“Theory of Inventive Problems Solving(TIPS)”。
TRIZ现已在世界先进国家的科技创新中获得深入的研究和广泛的应用,并产生了显著的社会经济效益。
1 TRIZ理论的核心思想和主要内容1.1 TRIZ理论的核心思想TRIZ理论的核心思想包括三个方面:第一,无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;第二,各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;第三,技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。
TRIZ理论综述及中国化思考
TRIZ理论综述及中国化思考1.TRIZ体系简介(1)TRIZ的理论基础①对创新规律的基本认识TRIZ翻译成德文是TheoriedeerfinderichenProbleml,意为“发明问题解决理论”。
前苏联科学家阿奇舒勒在对20万个发明专利进行了研究,特别在对其中4万个他认为发明程度很高的专利进行深入研究的基础上,得出了3个基本认识:发明专利虽数目庞大,但有一个共同点,就是应用了数目不多的一般性原理;像社会系统一样,技术系统可以通过解决矛盾(Wderpruch)而得到发展。
因此,真正的创新是解决矛盾,妥协的解决方案最多只能算优化;技术系统的进化遵循一定的模式和规律。
这就是说,技术系统的发展(在一定限度内)是可预测的。
阿奇舒勒以这3个基本认识为出发点,根据辩证法、认识论和系统论的思想,总结出了技术系统进化法则和构建在基本原理基础上的求解发明问题的技术、方法和工具体系,创立了TRIZ。
②TRIZ的核心概念TRIZ的核心概念有两个:技术矛盾和物理矛盾。
所谓技术矛盾,是指在一个技术系统中,当一个参数被改动时,另一个参数就变差,例如:发动机功率增大,但耗油量升高。
物理矛盾则是指同一个参数的两个互相对立的特性,如温度的冷与热;几何尺寸的长与短;硬度的软与硬等。
阿奇舒勒将问题分为常规问题与发明问题。
所谓问题,就是技术系统的初始状态与理想状态之间存在距离。
解决问题的过程就是使技术系统的初始状态通过一个步骤或多个步骤的变换实现或接近理想状态的过程。
如果实现变换的所有步骤都已知,则要解决的问题属常规问题;若至少有一个步骤未知,则该问题属发明问题。
阿奇舒勒将他研究过的20万个发明专利所涉及的发明问题分成五类:第一类(32%):利用已知方法继续发展现有技术系统(例如:增加壁的厚度以提高强度)。
第二类(45%):现有技术系统的小幅度改进,但这种改进往往是妥协的折衷解决方案(例如:使用结合剂将两种不同材料焊接在一起)。
第三类(18%):运用现有技术实现现有技术系统的重大改进(例如:以半导体取代电化学继电器,或在摩托车上以万向轴传动取代链条传动)。
TRIZ的九大经典理论体系
TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法与发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论与斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1、技术系统的S 曲线进化法则;2、提高理想度法则;3、子系统的不均衡进化法则;4、动态性与可控性进化法则;5、增加集成度再进行简化法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级与场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局与选择企业战略制定的时机等。
它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
(二)最终理想解(IFR)TRIZ理论在解决问题之初,首先抛开各种客观限制条件,通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result,IFR),以明确理想解所在的方向与位置,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端,提升了创新设计的效率。
如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁,那么最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。
最终理想解(IFR)有四个特点:1、保持了原系统的优点;2、消除了原系统的不足;3、没有使系统变得更复杂;4、没有引入新的缺陷等。
(三)40个发明原理阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析与总结,提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理,分别是:1、分割;2、抽取;3、局部质量;4、非对称;5、合并;6、普遍性;7、嵌套;8、配重;9、预先反作用;10、预先作用;11、预先应急措施;12、等势原则;13、逆向思维;14、曲面化;15、动态化;16、不足或超额行动;17、一维变多维;18、机械振动;19、周期性动作;20、有效作用的连续性;21、紧急行动;22、变害为利;23、反馈;24、中介物;25、自服务;26、复制;27、一次性用品;28、机械系统的替代;29、气体与液压结构;30、柔性外壳与薄膜;31、多孔材料;32、改变颜色;33、同质性;34、抛弃与再生;35、物理/化学状态变化;36、相变;37、热膨胀;38、加速氧化;39、惰性环境;40、复合材料等。
TRIZ理论详细介绍
T R I Z理论详细介绍乐享集团公司,写于2021年6月16日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,前苏联发明家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在前苏联里海海军的专利局工作,在处理世界各国着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,前苏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及其团队总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及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;相对于传统的创新方法,比如试错法,头脑风暴法等,TRIZ理论具有鲜明的特点和优势;它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解,而不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而不再是随机的行为;实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品;它能够帮助我们系统的分析问题情境,快速发现问题本质或者矛盾,它能够准确确定问题探索方向,不会错过各种可能,而且它能够帮助我们突破思维障碍,打破思维定势,以新的视觉分析问题,进行逻辑性和非逻辑性的系统思维,还能根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发富有竞争力的新产品;在前苏联,大多数有工程专业的高等学府,都长期为学生提供TRIZ理论课程;TRIZ同时也广泛应用于前苏联的工程领域中;苏联解体后,随着大批TRIZ理论研究者移居美国等西方国家,TRIZ也在西方迅速流传开,并受到极大重视,而TRIZ的研究与实践随之得以普及和发展;之后不久,西北欧、美国、日本、台湾等地出现了以TRIZ为基础的研究、咨询机构和公司,一些大学将TRIZ列为工程设计方法学课程;经过半个多世纪的发展,如今TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系;经过无数实践检验的TRIZ理论,具有工程实用性强等显着特征,如今正在被全世界广泛应用,创造出成千上万项重大发明,为众多知名企业取得了重大的经济效益和社会效益;TRIZ理论进入中国应该在上世纪70-80年代,但对其深入研究和应用则是近10年的事情;近年来,TRIZ理论已经逐渐得到国内诸多科研机构、公司和专家的重视;作为长期从事计算机辅助创新技术及相关工具开发和技术咨询的高新技术企业,亿维讯一直走在以TRIZ理论为核心的创新方法及其计算机实现技术的研究开发与行业应用的前列,是当今世界创新技术研发的领跑者;亿维讯在中国北京设有CAI研发管理中心和行业创新技术研发中心,在白俄罗斯的明斯克设有CAI研发中心,共同负责公司核心技术和产品研发、以及行业创新解决方案的定制研发,致力于创新方法和技术在中国和世界各地的应用和推广;亿维讯提供的一套完整的计算机辅助创新解决方案,正在国内诸多科研院所和大型企业研究机构发挥作用,为快速提升我们国家的创新技术水平提供技术上的支持;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;辅助功能:为了更好执行一个基本功能所服务的功能,是支撑基本功能的功能;根本原因:在因果链中导致结果出现的最初原因;工程问题:在工程领域出现的技术问题;工具:执行功能的组件;功能:研究对象能够满足人们某种需求的一种属性;功能对象/受体:功能承受者,由于执行功能导致其参数被改变;功能分类:描述功能的特征;如有用、有害、中性;功能分析:是从技术系统抽象的“功能”角度来分析系统,分析系统执行或完成其功能的状况;功能级别:有用功能的重要程度;实际作用与所需要的功能参数值之间的比值;如果实际值>需要值时,就是过度;如果实际值<需要值时,定义为不足;如果两个值相等,就定义为正常;功能载体:实施功能的物体功能再分配:将被裁剪组件的有用功能分配给系统其它组件;化学效应:化学领域的科学原理、定律、法则等;基本功能:与对象的主要目的直接有关的功能,是对象存在的主要理由;几何效应:在几何学中使用的科学原理、定律、法则等;技术矛盾:是两个参数之间的矛盾,改善系统的某一个参数,导致另一个参数的恶化;技术系统:由系统组件组成,为满足人们社会的需求而实现某种功能的系统,该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的;技术系统进化法则:技术系统与生物系统一样也有一个进化发展的过程,并且这个进化发展过程是具有一定的规律性的,这些技术系统进化发展的规律就是技术系统进化法则;技术系统进化趋势:技术系统从一个阶段发展到另一个阶段的发展方向,这些方向是对各种技术系统进行科学统计的结果;技术预测:是对有关技术发展趋势、技术发明、应用成果及经济前景、社会影响等方面的预测;技术预测还可以根据技术发展阶段分为基础研究预测、应用研究预测、开发研究预测、生产需求预测等;价值:对象所具有的功能与获得该功能的全部成本之比;价值分析:分析技术系统的价值的方法;金鱼法:金鱼法是一种克服思维惯性的方法,它从幻想式解决构想中区分现实和幻想的部分,再从幻想的部分继续分出现实与幻想两部分,反复进行这样的划分,直到问题的解决构想能够实现时为止;科学效应:科学原理、定律、法则等;效应是在特定条件下,在技术系统中自然规律体现的结果,是场能量与物质之间相互作用的体现;效应也可以看作是一种功能,它使用物质、场或二者的组合,将输入作用转换成所需的输出作用;控制系统:是技术系统的一部分,用来控制技术系统其他部分的功能,如空调系统的恒温调节器;理想度:有用功能/有害功能+成本消耗理想方法:就是不消耗能量及时间,但通过自身调节,能够获得所需的功能;理想过程:就是只有过程的结果,而无过程本身,突然就获得了结果;理想机器:就是没有质量、体积、但能完成所需的工作;理想物质:就是没有物质,功能得以实现;理想系统:就是没有实体,没有物质,也不消耗能量,但能实现所有需要的功能;理想资源:就是存在无穷无尽的资源,供随意使用,而且不必付费;流程:为达到一定的目的,由一系列顺序动作组成的活动序列矛盾:在事物中存在的既对立又统一的现象;矛盾矩阵:是一种问题解决工具,由39个通用工程参数构成的39×39矩阵表格,用来查找创新原理编号以解决技术矛盾;能量源:是技术系统的超系统的组成部分,产生系统运行的能量,比如汽车发动机;生物效应:生物领域使用的科学原理、定律、法则等;思维惯性:在过去获得的经验和知识的基础上形成的感性认识,逐渐沉淀成为一种特定的认知模式;问题情境分析:识别系统以外的环境、情况等限制因素对结果的影响;物场分析:利用物质和场来描述系统问题的方法叫做物场分析方法,有时也称为物场理论;物场模型:由两种物质和一种场组成的系统模型;物场破坏:现有的物场模型存在有害作用,为了消除这种有害作用,而必须采取的动作;物理矛盾:是针对物体的同一个参数产生两种完全相反的要求而产生的矛盾;物理效应:物理学领域的科学原理、定律、法则等;物质:一切物体,如水、空气、人等;相互作用分析:功能分析的一部分,明确组件模型中各个组件之间的相互作用;相互作用矩阵:分析系统与超系统中组件之间相互作用的表格;小人法:一种克服思维惯性的方法,当系统内的某些组件不能完成其必要的功能,并表现出相互矛盾的作用时,用一组小人来代表这些不能完成特定功能的部件;通过能动的小人实现预期的功能,然后根据小人模型对结构进行重新设计;因果链:根本原因与结果之间存在的一系列因果关系,构成一条或多条的因果关系链;因果链分析:通过构建因果链指出事件发生的原因和导致的结果的分析方法;有害功能:伴随有用功能的产生而出现的,对系统其它组件或超系统组件产生有害作用的功能;预测:是人们根据事物之间的相互联系和事物发展的历史资料,利用已经掌握的科学知识和手段,对客观事物的未来发展状况或趋势进行事前分析和推断的方法元件:是构成技术系统的不能够被继续分割的组成部分知识库:以科学效应库为基础,包括了多个领域专利产生的解决方案的知识集合;中性功能:伴随有用功能的产生而出现的,没有对系统其它组件或超系统组件产生有害或者有用作用的功能; 主要功能:与对象的主要目的直接有关的功能,是对象存在的主要理由;主要功能价值参数:是决定MSPV的客观的技术参数如物理、化学、几何、生物参数等;下面是对这40个创新原理的具体介绍,大部分创新原理包括几种具体的应用方法;本节将对每个创新原理做简单的介绍,并给出相应的应用实例;原理1. 分割A把一个物体分成相互独立的部分为不同材料如玻璃、纸、铁罐等的再回收设置不同的回收箱B将物体分成容易组装和拆卸的部分组合家具C提高物体的可分性活动百叶窗替代整体窗帘原理2. 抽取A从物体中抽出产生负面影响的部分或属性,或者仅抽出物体中必要的部分或属性空气压缩机工作,将其产生噪音的部分即压缩机移到室外用光纤或光波导分离主光源,以增加照明点原理3. 局部质量A将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长B让物体的不同部分各具不同功能瑞士军刀带多种常用工具,如螺丝刀、起瓶器、小刀、剪刀等C让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态在餐盒中设置间隔,在不同的间隔内放置不同的食物,避免串味原理4. 增加不对称性A将物体的对称外形变为不对称的引入一个几何特性来防止元件不正确的使用如电插头的接地棒为改善密封性,将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形B增加不对称物体的不对称程度为增强防水保温性,建筑上采用多重坡屋顶原理5. 组合A在空间上将相同物体或相关操作加以组合集成电路板上的多个电子芯片并行计算机的多个CPUB在时间上将相同或相关操作进行合并冷热水混水器原理6. 多用性A使一个物体具备多项功能,消除了该功能在其它物体内存在的必要性进而裁减其他物体牙刷的把柄内装牙膏可移动的儿童安全椅,既可放在汽车内,拿出汽车外也可单独作为儿童车企业中的有多种才能的人才原理7. 嵌套A把一个物体嵌入另一个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物体,依此类推俄罗斯套娃可伸缩电视天线汽车安全带B让某物体穿过另一物体的空腔伸缩式天线原理8. 重量补偿A将某一物体与另一能提供升力的物体组合,以补偿其重量用氢气球悬挂广告牌B通过与环境利用空气动力、流体动力或其他力等的相互作用实现物体的重量补偿直升机的螺旋桨利用空气动力学轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的特征原理9. 预先反作用A事先施加机械应力,以抵消工作状态下不期望的过大应力酸碱缓冲溶液B如果问题定义中需要某种相互作用,那么事先施加反作用在灌注混凝土之前,对钢筋预加应力原理10. 预先作用A预先对物体全部或至少部分施加必要的改变不干胶粘贴只需揭出透明纸,即可用来粘贴手术前将手术器具按所用顺序排列整齐B预先安置物体,使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间在停车场安置的预付费系统建筑内通道里安置的灭火器原理11. 事先防范A采用事先准备好的应急措施,补偿物体相对较低的可靠性显影剂可依据胶卷底片上的磁性条来弥补曝光不足降落伞的备用伞包航天飞机的备用输氧装置原理12. 等势A改变操作条件,以减少物体提升或下降的需要工厂中与操作台同高的传送带巴拿马运河的水闸原理13. 反向作用A用相反的动作代替问题定义中所规定的动作将两个套紧的物体分离,将内层物体冷冻传统的方法是将外层物体升温B让物体或环境可动部分不动,不动部分可动加工中心中变工具旋转为工件旋转健身器材中的跑步机C将物体上下或内外颠倒通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗原理14. 曲面化A将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替,变平行六面体或立方体结构为球形结构两表面间引入圆倒角,减少应力集中B使用滚筒、球、螺旋结构千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力圆珠笔和钢笔的球形笔尖,使书写流畅C改直线运动为旋转运动,应用离心力洗衣机中的离心甩干机原理15. 动态特性A调整物体或环境的性能,使其在工作的各阶段达到最优状态飞机中的自动导航系统B分割物体,使其各部分可以改变相对位置装卸货物的铲车,通过铰链连接两个半圆形铲斗,可以自由开闭,装卸货物时张开,铲车移动时铲斗闭合折叠椅/笔记本电脑C如果一个物体整体是静止的,使之移动或可动可弯曲的饮用麦管在医疗检查中,使用挠性肠镜原理16. 未达到或过度的作用A如果所期望的效果难以百分之百实现,稍微超过或稍微小于期望效果,会使问题大大简化印刷时,喷过多的油墨,然后再去掉多余的,使字迹更清晰在孔中填充过多的石膏,然后打磨平滑原理17. 空间维数变化A将物体变为二维如,平面运动,以克服一维直线运动或定位的困难;或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题螺旋梯可以减少占地面积B单层排列的物体变为多层排列立交桥印刷电路板的双层芯片C将物体倾斜或侧向放置自动垃圾卸载车D 利用给定表面的反面双面的地毯两面穿的衣服E 利用照射到邻近表面或物体背面的光线苹果树下的反射镜原理18. 机械振动A使物体处于振动状态电动振动剃须刀B如果已处于振动状态,提高振动频率直至超声振动超声波清洗C利用共振频率超声波碎石机击碎胆结石D用压电振动代替机械振动高精度时钟使用石英振动机芯E超声波振动和电磁场耦合超声波振动和电磁场共用,在电熔炉中混合金属,使混合均匀原理19. 周期性作用A用周期性动作或脉冲动作代替连续动作警车所用警笛改为周期性鸣叫,避免产生刺耳的声音B如果周期性动作正在进行,改变其运动频率用频率调音代替摩尔电码使用AM调幅, FM调频, PWM脉宽调制来传输信息C在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作医用的呼吸机系统为:每五次胸廓运动,进行一次心肺呼吸原理20. 有效作用的连续性A物体的各个部分同时满载持续工作,以提供持续可靠的性能汽车在路口停车时,飞轮储存能量,以便汽车随时启动B消除空闲和间歇性动作后台打印,不耽误前台工作原理21. 减少有害作用的时间A将危险或有害的流程或步骤在高速下进行照相用闪光灯原理22. 变害为利A利用有害的因素特别是环境中的有害效应,得到有益的结果废热发电回收废物二次利用,如再生纸B将两个有害的因素相结合进而消除它们潜水中用氮氧混合气体,以避免单用造成昏迷或中毒C增大有害因素的幅度直至有害性消失森林灭火时用逆火灭火在森林灭火时,为熄灭或控制即将到来的野火蔓延,燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光;“以毒攻毒”原理23. 反馈A在系统中引入反馈声控喷泉自动导航系统B如果已引入反馈,改变其大小或作用在5公里航程范围内,改变导航系数的敏感区域自动调温器的负反馈装置原理24. 借助中介物A使用中介物实现所需动作用拨子弹月琴B把一物体与另一容易去除的物体暂时结合饭店上菜的托盘原理25. 自服务A物体通过执行辅助或维护功能为自身服务自清洗烤箱/自补充饮水机B利用废弃的能量与物质原理26. 复制A用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物体虚拟现实系统,如虚拟训练飞行员系统看电视直播,而不到现场B用光学复制品图像代替实物或实物系统,可以按一定比例放大或缩小图像用卫星相片代替实地考察由图片测量实物尺寸C如果已使用了可见光复制品,用红外光或紫外光复制品代替利用紫外光诱杀蚊蝇原理27. 廉价替代品A用若干便宜的物体代替昂贵的物体,同时降低某些质量要求例如,工作寿命用一次性的物品,如一次性的餐具,清洁卫生原理28. 机械系统替代A用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统用声音栅栏代替实物栅栏如光电传感器控制小动物进出房间在煤气中掺入难闻气体,警告使用者气体泄漏替代机械或电子传感器B使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场为混合两种粉末,用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀C用运动场代替静止场,时变场代替恒定场,结构化场代替非结构化场早期的通讯系统用全方位检测,现在用特定发射方式的天线D利用带铁磁粒子的场作用用不同的磁场加热含磁粒子的物质,当温度达到一定程度时,物质变成顺磁,不再吸收热量,来达到恒温的目的原理29. 气压和液压结构A将物体的固体部分用气体或流体代替,如充气结构、充液结构、气垫、液体静力结构和流体动力结构等气垫运动鞋,减少运动对足底的冲击汽车减速时液压系统储存能量,在汽车加速时再释放能量运输易损物品时,经常使用发泡材料保护原理30. 柔性壳体或薄膜A使用柔性壳体或薄膜代替标准结构在网球场地上采用充气薄膜结构作为冬季保护措施农业上使用塑料大棚种菜B使用柔性壳体或薄膜,将物体与环境隔离用薄膜将水和油分别储藏原理31. 多孔材料。
TRIZ理论简介
冲突
工程冲突
社会冲突
自然冲突
宇宙定律冲突
自然定律冲突
个性冲突
组织冲突
文化冲突
技术冲突
物理冲突
数学冲突
图3-1 冲突分类树
在图3-1中冲突解决的容易程度自底向上,自左向右,即技 术冲突最容易解决,自然冲突最不容易解决.
基于TRIZ的分类 的分类 基于
GSAltshuler将冲突分为三类,即管理冲突(Administrative Contradictions),物理冲突(Physical Contradictions)及 技术冲突(Technical Contradictions). 管理冲突是指为了避免某些现象或希望取得某些结果,需要 做一些事情,但不知如何去做. 物理冲突是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有 一种特性,但同时出现了与该特性相反的特性. 技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果,也可 指有用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系 统变坏.
冲突矩阵
No.1 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 … No.39 35,26 24,37 28,2715 ,3 18,4 28,38 30,7 14,26 10,26 34,3 2,17 29,4 8,15 29,34 35,28 40,29 14,15 16,4 No.2 No.3 15,8 29,34 10,1 29,35 15,17 4 No.4 No.5 29,17 38,34 … No.39 35,3 24,37 1,28 15,35 14,4 28,29 30,14 7,26 10,26 34,2
3.1.2 40发明原理 发明原理
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 分割 分离 局部质量 不对称 合并 多用性 套装 序号 11 12 13 14 15 16 17 名称 预补偿 等势性 反向 曲面化 动态化 未达到或超过的 作用 维数变化 序号 21 22 23 24 25 26 27 名称 紧急行动 变有害为有益 反馈 中介物 自服务 复制 低成本, 低成本,不耐用 的物体代替 昂贵, 昂贵,耐用 的物体 机械系统的替代 气动与液压结构 柔性壳体或薄膜 序号 31 32 33 34 35 36 37 名称 多孔材料 改变颜色 同质性 抛弃与修复 参数变化 状态变化 热膨胀
triz理论
一、TRIZ理论(一)TRIZ理论的基本思想基本思想;大量发明创造所包含的基本问题和矛盾是相同的。
优势;避免传统创新过程的试错法带来的盲目性和局限性。
掌握TRIZ理论提高发明的成功率,缩短发明周期。
TRIZ理论核心;是系统进化理论,解决技术矛盾和冲突是系统进化的推动力。
(二)TRIZ理论体系结构1、TRIZ理论的理论基础体系结构中的第一部分:TRIZ理论的理论基础TRIZ理论基础是技术系统的进化模式。
该模式包含用于工程技术系统进化的基本规律,理解这些模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念,得到其发展前景的正确判断,从而增强人们解决问题的能力。
TRIZ理论认为任何领域的技术产品都与生物系统一样,存在着产生、生长、成熟、衰老和灭亡的产品进化规律。
掌握了这些规律,人们就能能动的进行产品的创新设计、开发并能预测产品的未来趋势。
案例:数据化信息储存技术的进化穿孔纸带→磁带→磁盘光盘→U盘→移动硬盘案例:计算技术的进化伴随着人类历史发展的计算技术一样,先是算盘的发明、推广和广泛运用,达到珠算技术的成熟。
伴随着计算机的出现,算盘技术也就走向衰老和灭亡。
2、TRIZ理论分析工具(1)矛盾分析发明问题的核心是:解决矛盾冲突。
矛盾分为物理矛盾和技术矛盾。
A.物理矛盾是指一个系统中同一个参数的矛盾也就是自相矛盾;案例:自行车使用时变大、停放时缩小。
(这就是同一参数--体积的矛盾)B.技术矛盾:一个技术系统中的不同参数之间的矛盾。
案例:汽车速度越高,安全性下降。
TRIZ理论归纳整理了39个通用工程参数,对工程设计中存在的技术矛盾进行描述。
通过39个工程参数构造了矛盾冲突矩阵,来引导设计者选用TRIZ理论的40条发明原理。
(2)物质--场分析TRIZ理论认为:任何产品的所有功能都可以分解为两个物质和一个场,可以用物质--场分析法来分析产品的功能。
(3)ARIZ算法将初始问题程式化;将矛盾冲突与理想解进行程式化处理;使技术系统向理想解的方向进化。
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
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t e r m s ,a l l k i n d s f o t h e d o es m t i c T R I Z t h e o r e t i c l a s y s t e m s o r e c l a s s fe i d a n d a n l a y z e d a d d i t i o n a l l y . An d b a s e o n t h i s ,
Ab s t r a c t : A l o n g w i t h t h e m o r e e x t e n s i v e a n d i n — d e p t h p r o m o t i o n o f T R I Z i n o u r c o u n t r y , i n v i e w o f t h e p r e s e n t - d o m e s t i c
d e v e l o p m e n t s i t u a t i o n f o T R I Z s  ̄t e m r e s e a r c h a r e a n l a y z e d .  ̄n l@,i a t c o m e s t o t h e c o n c l u s i o n t o s h o w t h e d e v e l o p en m t
s c a t t e r k n o w l e d g e o n T R I Z ,i n o r d e r t O l e t p e o p l e b e t t e r u n d e r s t a n d t h e c o m p l e t e p i c t u r e o f T R I Z ,i t e x p o u n d s o n t h e d e v e l o p m e n t fT o R I Z d e e p l y . F r o m t h e t w o a n g l e s ft o h e l o  ̄c d r e l t a i o s n b e t w e e n t h e v a F i o l  ̄t o o l s fT o R I Z a n d T R I Z ’ s m a i n
( F a c u l t y o f E l e c t r o me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , G u a n g d o n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , G u a n g d o n g G u a n g z h o u 5 1 0 0 0 6 , C h i n a )
机 械 设 计 与 制 造
2 7 0 Ma c h i n e r y De s i g n & Ma n u f a c t ur e
第1 0期 研 究综 述
彭慧娟 , 成 思源 , 李 苏洋 , 向孟群
( 广东工业大学 机电工程学院, 广东 广州 5 1 0 0 0 6 )
i n t e g r ti a onwi t h o t h e r e t m h o s d e t o 1 .
Ke y Wo r d s : TRI Z; S u m ma r y; Th e o r e t i c a l S y s t e ms ;Co n t r a d i c t i o n s ; I d e a l i t i e s
摘
要: 随着 T R I Z理论在我 国的推 广工作越发广泛及深入 , 鉴于 目前 国内T R I Z理论的知识 比较零散 , 为 了让人们更好
地 了解 T R I Z理论体 系的全貌 , 将先阐述 T R I Z理论的发展脉 络 , 另从 T R I Z各工具间的逻辑关 系和 T R I Z的主要术语 两 个角度 , 对 目前 国内的各种 T R I Z理论体 系进行分类剖析 , 并在此基础上对 T R I Z理论体 系研究 内容 的现状进行分析 , 最
后总结出将 T R I Z理论体 系内容进一步细化到各领域 , 以及与其他方法理论集成等发展趋势和建议 。
关键词 : T R I Z; 综述 ; 理论体系; 矛盾 ; 理想解 中图分类号 : T H1 6 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 — 3 9 9 7 ( 2 0 1 3 ) 1 0 — 0 2 7 0 — 0 3
t r e n d nd a s o m e p r o p o s l a s o n t h e T R I Z t h e o r e t i c a l s y s t e m, s u c h a s , t h e f u r t h e r r e i f n e en m t t o v ri a o u s ie f l s d fT o R I Z a n d t h e
Th e Ov e r v i e w o f TRI Z’ S Th e o r e t i c a l Sy s t e ms
P E N G Hu i - j u a n , C H E N G S i - y u a n , L I S u — y a n g , X I A N G Me n g - Q u n