发明问题解决理论(TRIZ)讲义

六西格玛设计 -DFSS Teori jzRezheni jalzobretatelskich Zadach (TIPS: Theory of Inventive Problem Solving) 发明问题解决理论 TRIZ TRIZ- 2 这是什么？ TRIZ- 3 这又是什么？ TRIZ- 4 先思考几个问题 1、 如何让一张薄纸的二个面变成一个面？ 2、如果你是罗马教皇，你如何给查理大帝加冕？ 3、酒心巧克力的酒心是怎样装进去的？ 4、如何用普通温度计测量小小甲克虫的体温？ 5、如何测量潜艇表面的粘贴强度？ 6、如何测量活毒蛇的长度？ 7、猎人耳聋后还能不能去打猎？ 8、登月中，该携带什么样的笔和灯泡？ 你在生活中或经历中有没有面临什么样的难题？ TRIZ- 5 目录 第一章 绪论 1.1 前言 1.2 TRIZ概念 1.3 TRIZ与 6SIGMA 第二章 技术系统进化法则 2.1 技术系统 2.2 S-曲线 2.3 八大技术系统进化法则 2.4 技术系统进化模式 第三章 IFR 3.1 理想化 3.2 理想化水平 3.3 IFR 3.4 IFR的确定 第四章 工程矛盾矩阵和发明原理 4.1 工程参数 4.2 Altshuller矛盾矩阵 4.3 发明原理 4.4 技术矛盾解决原理 12步 第五章 物理矛盾和分离原理 5.1 物理矛盾 5.2 分离原理 第六章物 -场模型和 76个标准解法 6.1 物 -场模型 6.2 标准解法 第七章 TRIZ工具介绍 7.1 多屏幕法 7.2 SLP (Smart Little People)法 7.3 STC (Size- Time-Cost) TRIZ- 6 1.1前言 Profit Time Microsoft 不断实现飞越 MS DOS WIN3X WIN 9X WIN2000 WIN XP GE Six sigma 提升企业业绩 当前：是什么构成了企业的核心竞争力？ INNOVATION! TRIZ- 7 1.2 TRIZ概念 TRIZ:俄文中发明问题解决理论的缩写。 G.S.Altshuler:根里奇 .阿奇舒勒， TRIZ之父。 14岁获得第一份“作者证书”，过氧化氢分解氧气的水下呼吸装臵； 1946年开始，研究成千上万的专利，发现发明背后的模式并为 TRI打下基础。作出了多项发明。 1948年，给斯大林书信，批评当时的苏联缺乏创新精神，被捕入狱，押解西伯利亚。集中营成为 TRIZ的第一所研究机构。 1954年，获释，出版书籍。 TRIZ是前苏联国家秘密，苏联解体后，散播到西方和世界各地，正成为许多现代企业的创新的独门暗器。 Genrich Altshuller 1926.10-1998.9 TRIZ- 8 Genrich Altshuller 14岁时发明水下的潜水装臵 15岁发明船上的火箭引擎 20岁发明无法移动潜水艇的逃生方法 Altshuller审阅 200， 000个专利，他下出结论： 只有 40000个称得上是真正的创新。 他发现：许多宣称为发明的技术，其实早已经在其它的产业中出现 所以，他认为，若跨产业间的技术能够更充分交流，一定可以更早开发出更优化的技术。 TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学 -Savransky TRIZ- 9 TRIZ来自对专利的研究 TRIZ- 10 传统创新思维 1：试凑法 解 试凑法模型 TRIZ- 11 传统创新思维 2：头脑风暴法 Step1:产生想法 Step2:过滤想法 头脑风暴法模型1-2-3 设想链一4-5-6 设想链二 TRIZ- 12 传统的创新效率 大海捞针！ Value= TRIZ- 13 TRIZ的效率 Value= TRIZ- 14 一种科技发展的理论 一种可克服惯性思维的技术 一种为了分析、标准化和解决创造性问题而开发出来的技术 TRIZ可指出结合各种科技知识及设计理念形成之产品功能未来走向。 TRIZ的特性 TRIZ- 15 与发明家一起对话 浓缩数百万发明专利 近半个世纪的研究和完善 苏联解体前的国家机密 现代企业创新的独门暗器 TRIZ的力量 TRIZ- 16 TRIZ的理论体系 技术系统 进化法则 TRIZ 40个发明原理 物 -场分析 产品创新 76种标准解法 科学原理知识库 TRIZ- 17 TRIZ的理论体系 问题 工具 解 5× 10 乘法表 50 HCL+NaOH 化学原理 NaCL+H2O TRIZ:技术冲突 Altshuller矛盾矩阵 40发明原理 TRIZ:物理矛盾 分离原则 科学原理库 40发明原理 科学原理 TRIZ:功能 科学原理 科学原理 TRIZ:物 -场模型 76种解法 标准解 TRIZ- 18 界定系统演化及创新的层次 列出共同的演化方向 建立 Ideal Final Result的概念 将创新界定为解决系统理想化过程中的矛盾 分离出 39种技术冲突因子，并建立 40个发明原则来解决技术矛盾 将物理矛盾的共同解决方案开发出来 用 Su-Field分析及 76个标准解，来使系统完整与优化 Altshuller教导世人的重点 TRIZ- 19 TRIZ对创新的分级 级别 创新的程度 百分比 知识来源 参考解的数目 1 显然的解 32% 个人的知识 10 2 少量的改进 45% 企业内的知识 100 3 根本性的改进 18% 行业内的知识 1， 000 4 全新的概念 4% 行业外的知识 100， 000 5 发明创造 1% 全社会的知识 1， 000， 000 创新的级别 举例： 1级：如能使用隔热层减少热量损失 2级：折中法，如 737发动机机罩的不对称设计 3级：如鼠标，圆珠笔 4级：如内燃机、集成电路 5级：飞机、蒸汽机、 PC TRIZ适用于第二到第四级的发明； 6SIGMA项目常处于 1-2级 TRIZ- 20 1.3 TRIZ与 6SIGMA 控制 改进 分析 测量 定义 验证 设计 分析 测量 定义 概念设计TRIZ TRIZ- 21 TRIZ概念设计 问题分析：功能分析、 IFR、可用资源、确定矛盾区域 分离原理 矛盾？ 40发明原理 其它方法 领域解 解的评价 实验 可行 不可行 不存在 存在 问题的分析： 从完成功能的角度而不是技术的角度分析， Trimming非常重要 解决矛盾： 得到通解，实施得到特解 TRIZ- 22 目录 第一章 绪论 1.1 前言 1.2 TRIZ概念 1.3 TRIZ与 6SIGMA 第二章 技术系统进化法则 2.1 技术系统 2.2 S-曲线 2.3 八大技术系统进化法则 2.4 技术系统进化模式 第三章 IFR 3.1 理想化 3.2 理想化水平 3.3 IFR 3.4 IFR的确定 第四章 工程矛盾矩阵和发明原理 4.1 工程参数 4.2 Altshuller矛盾矩阵 4.3 发明原理 4.4 技术矛盾解决原理 12步 第五章 物理矛盾和分离原理 5.1 物理矛盾 5.2 分离原理 第六章物 -场模型和 76个标准解法 6.1 物 -场模型 6.2 标准解法 第七章 TRIZ工具介绍 7.1 多屏幕法 7.2 SLP (Smart Little People)法 7.3 STC (Size- Time-Cost) TRIZ- 23 进化论 界 代表人物 进化论 备注 生物 查尔斯 .达尔文 （ 1809-1882） 1. 一般进化论； 2. 共同祖先学说； 3. 自然选择学说 4. 渐变论 社会 郝伯特 .斯宾塞 （ 1820-1903） 能量守恒原理，力的持续学原理；自然选择，适者生存；同质性向异质性转变。 推崇资本主义但受名声所染 技术 根里奇 .阿奇舒勒（ 1926-1998） 八大技术系统进化法则 TRIZ- 24 2.1技术系统 技术系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能，简称系统 元件 操作 子系统 系统 超系统 例如： 汽车、轮船、发动机是子系统，交通系统是超系统 冰箱，门、压缩机是子系统，环境、房间是超系统 TRIZ- 25 技术系统的进化 技术系统进化：实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程 对子系统或元件进行不断的改进，以提高整个系统的性能，就是技术系统的进化过程 例如： 电视，黑白 -彩色 船：木船 -轮船 加工方式，手工 -机器。 TRIZ- 26 系统进化的原理 系统的演化并非随机的，而是依循着一个客观的型态，所有的系统向 “ Ideal System Result”演化 经过时间，努力与资源的推动，系统的完美程度、效能、适应性会以一个接近 S形的轨迹成长 系统演化的型态可以在历来的专利发明中发现，并可以利用新系统的开发，避免盲目尝试、浪费时间 系统不论处于生命曲线上的任何一点，都可以套用系统理想化的演化轨迹，创新都可以依据系统在该一时间点的需求而发生。 TRIZ- 27 2.2 S-曲线 婴儿期 成长期 成熟期 衰退期 时间 性能 TRIZ- 28 S-曲线各时期的特点 序号 时期 特点 1 婴儿期 效率低，可靠性差，缺乏人、物力的投入，系统发展缓慢。 2 成长期 价值和潜力显现，大量的人、物、财力的投入，效率和性能得到提高，吸引更多的投资，系统高度发展 3 成熟期 系统日趋完善，性能水平达到最佳，利润最大并有下降的趋势，研究成果水平较低 4 衰退期 技术达极限，很难有新突破，将被新的技术系统所替代。新的 S-曲线开始。 TRIZ- 29 S-曲线各阶段分析 TRIZ- 30 S-曲线族 性能 时间 S1 S2 S3 TRIZ- 31 2.3 八大技术系统进化法则 2.3.1 完 备性法则 2.3.2 能 量传递法则 2.3.3 动 态性进化法则 2.3.4 提高 理 性度法则 2.3.5 子 系统不均衡进化法则 2.3.6 向 超 系统进化法则 2.3.7 向 微 观级进化法则 2.3.8 协 调性法则 TRIZ- 32 2.3.1完备性法则 完整的技术系统包括四个部件：动力、传输、执行、控制 A. 缺少任一部件，就不能成为一个完整的技术系统 B. 如果系统中任一部件失效，则整个系统无法幸存 完备性法则有助于确定实现所需技术功能的方法并节约资源，利用它对效率低下的技术系统进行简化。 控制装臵 传输装臵 传输装臵 传输装臵 产品 能量源 TRIZ- 33 2.3.2能量传递法则 A. 技术系统要实现其功能，必须保证：能量能够流向所有元件； B. 技术系统的进化应该沿着使能量流动路径缩短的方向发展，以减少能量损失： 例 1：收音机、手机在车中的信号接收。 因为能量被隔断，能量传递无法传递，不能正常使用，解决方案是给车加天