TRIZ入门及实践.ppt

TRIZTRIZ入门及实践入门及实践TRIZ的起源与发展创新思维方法技术系统进化及其应用*创新原理及其应用（40创新原理）*技术矛盾及其解决方法*物理矛盾及其解决方法*物质-场分析与标准解传统创新方法简介TRIZ，俄文：теории решения изобретательских задач 俄语缩写为“ТРИЗ”，翻译为“发明家式的解决任务理论”，把俄文转换成拉丁文后，就成为了今天我们看到的TRIZ英文说法：Theory of Inventive Problem Solving（TIPS），可理解为发明式的问题解决理论，也有人缩写为TIPSTRIZ的缔造者：60年代苏联军方技术员根里奇·阿奇舒勒（Genrich S.Altshuller)1.在阿奇舒勒看来，人们在解决发明问题中，所遵循的科学原理和技术进化法则都是一种客观存在面临的基本问题和所需解决的矛盾都是相同的矛盾技术矛盾物理矛盾发明问题的级别划分最小发明问题：指本区域内正常设计，或仅对已有系统作简单改进与仿制（32%）小型发明问题：使用专业内理论、知识或经验对现有系统的某一组件进行改进（45%）中型发明问题：本专业外但学科内的知识方法对已有系统的若干个组件进行改进（18%）大型发明问题：采用全新的原理，完成对现有基本功能的创新（4%） 2.发明问题的等级划分TRIZ来源于专利，服务于生成专利。

TRIZ的局限性1.不解决技术领域以外的问题2.不解决五级发明问题3.不提及与创新思维问题无关的技术规律4.不提及与技术规律无关的技术问题1.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地出现2.用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法，数量并不多3.解决本领域技术问题最有效的原理与方法，往往来自基于其他领域的科学知识克服思维定势，打破技术系统旧有的阻碍模式发散思维        头脑风暴 （不着边际的紊乱思考）基于TRIZ理论的发散思维引导思考者沿一定的维度进行发散思考（1）普通多屏幕法超系统的过去超系统的将来子系统的过去子系统的将来超系统的过去超系统的将来子系统的过去子系统的将来（超反系统）（超反系统的过去）（超反系统的将来）（反系统的过去）（反系统）（反系统的将来）（子反系统 的过去）（子反系统）（子反系统的将来）Size尺寸，Time时间，Cost成本以尺寸、时间、成本形成的思维坐标系重新衡量问题、思考问题，以打破固有的对物体的尺寸、时间和成本的认识，成为STC算子Resource资源，Time时间，Cost成本从物体的资源或尺寸、时间、成本三个方面思考问题，以打破固有的对物体尺寸、时间等的认识，成为RTC算子。

RTC算子的操作包括三方向六维度的思维尝试，如下：（1）设想逐渐增大物体的尺寸，使之自动超过真实物体的尺度，直至无穷大（2）设想逐渐缩小物体的尺寸，使之自动小于真实物体的尺寸，直至为零（3）设想逐渐延长物体作用的时间，使之自动超过真实物体作用的时间，直至无穷大（4）设想逐渐缩短物体作用的时间，使之自动少于真实物体作用的时间，直至零（5）设想逐渐增加物体的成本，使之自动超过真实物体的成本，直至无穷大（6）设想逐渐减少物体的成本，使之自动低于真实物体的成本，直至零问题异想天开的方案现实部分不现实部分回答：为何不现实？什么情况可变为现实？确定系统、超系统和子系统可利用资源提出可能的方案构思是否可行？是否最终解决方案当系统内的部分物体不能完成必要的功能和任务时就用多个小人分别代表这些物体而不同小人表示执行不同的功能或具有不同的矛盾；重新组合这些小人，使他们能够发挥作用，执行必要的功能（1）技术系统定义：又具有相互联系的元件与运作所组成的、以实现某种功能或职能的事物的集合（2）技术系统的进化：八大技术系统进化法则（TRIZ理论核心内容之一）（3）S-型曲线：用横轴表示时间，纵轴表示系统的性能参数，技术系统的发展呈S-型曲线。

包括：婴儿期、成长期、成熟期、衰退期（4）S-型曲线的作用：了解技术系统成熟度，辅助企业做出恰当的研发决策（拐点的指导意义）（1）技术系统完备性法则       技术系统要实现某项功能的必要条件是，在整个技术系统中，一定要包含是个相互关联的基本子系统，即动力装置、传输装置、执行装置和控制装置控制装置能量源动力装置传输装置执行装置产品（2）技术系统能量传递法则        技术系统实现其基本功能的必要条件之一是：能量能从能量源流向技术系统的所有元件若某一元件接收不到能量，就不能产生效用3）技术系统动态进化法则a.提高柔性子法则b.提高可移动性子法则c.提高可控性子法则（4）技术系统提高理想度法则技术系统提高理想度法则技术系统朝着提高理想度的方向进化（5）技术系统子系统进化不均衡法则       不同子系统是沿着自身的进化模式来演变的，固有的自然极限不同技术系统总体的进化速度，取决于该技术系统中最不理想子系统的进化速度6）技术系统向超系统进化法则 技术系统在进化的过程中，可以和超系统的资源结合在一起，或将原有的技术系统中的某个子系统，分离到某个超系统中7）技术系统向微观级进化法则 技术系统及其子系统在进化过程中，向着减小它们尺寸的方向进化。

8）技术系统协调性进化法则 技术系统向着其子系统各参数协调，系统参数与超系统参数相协调的方向进化通过分析当前产品的技术核心在技术进化过程中的阶段与状态，分析今后进化方向和可能进化的模式，可以预测未来产品的技术发展前景与水平在企业内，掌握了技术预测，可以做到销售一代、生产一代、研发一代、同时与粗新一代的产品基于八大技术系统进化法则（1）为产品做技术预测的实际操作步骤第一步：①在系统中引入新元件②从系统中消除元件③改变系统的元件④把系统元件细分成若干件⑤改变系统元件的形状、尺寸和位置等⑥改变元件的内部结构⑦改变表面的特性第二步：①在系统中引入连接物②从系统中消除连接物③改变系统的连接物④提供最理想的、灵活的连接物⑤提供系统元件参数的最理想的特性变化第三步：①提供简化控制动作②在技术系统中引入新的操作③从技术过程中消除操作④操作的分割⑤操作的合并创新原理（发明原理）是建立在对上百万份的专利分析基础上，蕴涵人类发明创新所遵循的共性原理40条创新原理简介如下1.分割原理①把一个物体分为相互独立的几个部分②把一个物体分为容易组装和拆卸的部分③提高系统可分性2.抽取原理①从物体中抽出可产生负面影响的部分或属性②仅从物体中抽出必要的部分和属性3.局部质量原理①将物体、环境或外部作用的均匀结构，变为不均匀的②让物体不同部分具备不同功能③然物体各部分，均处于完成各自工作的最佳状态4.增加不对称性原理①将物体变为不对称的②增加物体的不对称性程度5.组合原理①在空间上，将相同物体或相关操作加以组合②在时间上，将相同或相关的操作进行合并6.多用性原理①使一个物体具备多项功能②消除了该功能在其他物体存在的必要性后，进而裁减其他物体7.嵌套原理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，以此类推8.重量补偿原理①将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量②通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力）的相互作用，实现物体的重量补偿9.预先反作用原理①事先增加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力②若需要某种相互作用，那么事先施加反作用10.预先作用原理①原先对物体施加必要的改变②预先安置物体，开始发挥作用而不浪费时间11.事先防范原理采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性12.等势原理改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要13.反向作用原理①用相反的动作，代替问题中定义的所规定的动作②把物体上下或内外颠倒过来③让物体或环境，可动部分不动，不动部分可动14.曲面化原理①将物体直线或平面部分用曲面或球面代替②使用滚筒及球状、螺旋状结构③改变直线运动为螺旋运动，应用离心力15.动态特性原理①调整物体或环境的性能，使其工作的各个阶段都达到最优的状态②分割物体使其各部分可以改变相对位置③使静止物体移动或可动16.未达到或过度的作用原理如果所期望的效果难以百分之百实现时，稍微超过或稍微小于期望效果，可简化问题17.空间维数变化原理①按需要一维运动变为二维运动，或二维运动变为三维运动②单层排列物体变为多层排列③将物体倾斜或侧向放置④利用照射到临近表面或物体背面的光线18.机械振动原理①使物体处于振动状态②提高振动物体的振动频率③利用共振现象④用压电振动代替机械振动⑤超声波振动和电磁场耦合19.周期性作用原理①用周期性动作或脉冲，代替连续动作②改变周期性动作的运动频率③在脉冲周期中，利用暂停来执行另一动作20.有效作用的连续性原理①物体的各个部分同时满载持续工作，提供连续可靠的性能②消除空间间歇性动作21.减少有害作用的时间原理将危险或有害的流程或步骤在高速下运行22.变害为利原理①利用有害的因素得到有益的结果②将两个有害因素结合而消除他们③增大有害性的幅度，直至有害性消失23.反馈原理①在系统中引入反馈②若已经引入反馈，改变其大小或作用24.借助中介物原理①使用中介物实现所需动作②把一物体与另一容易去除的物体暂时结合25.自服务原理①物体通过执行辅助或维护功能，为自身服务②利用废弃的能量与物质26.复制原理①用经过简化的廉价复制品，代替不易获得的、复杂的、昂贵的、不方便的或易碎的物体②用光学复制品代替实物或实物系统，可按一定比例放大或缩小图像③如果已使用了可见光拷贝，用红外线或紫外线替代27.廉价替代品原理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28.机械系统替代原理①用光学、声学、电磁学系统或影响人类感觉的系统代替机械系统②使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场③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④把场与场作用和铁磁粒子组合使用29.气压和液压结构原理将物体的固定部分，用流体代替，如充气充液结构，气垫、液体静力结构和流体动力结构30.柔性壳体或薄膜原理①使用柔性壳体或薄膜代替标准结构②使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离31.多孔材料原理①使物体变为多孔或加入多孔物质②若物体已是多孔结构，在小孔中事先填入某种物质32.颜色改变原理①改变物体或环境的颜色②改变物体或环境的透明度③在难以看清的物体中，使用有色添加剂或发光物质④通过辐射加热，改变物体的热辐射性33.匀质性原理存在相互作用的物体，用相同或相近的材料制成34.抛弃或再生原理①采用溶解、蒸发等手段，抛弃已完成功能的零部件，或直接进行修改②工作过程中，迅速补充系统或物体中消耗的部分35.物理或化学参数改变原理①改变聚集态②改变浓度密度③改变柔度、温度36.相变原理利用物质相变时产生的某种效应，如体积改变、吸热或放热37.热膨胀原理①利用材料的热膨胀或热收缩②组合使用不同膨胀系数的几种材料 38.强氧化剂原理①用强氧化性气体代替弱氧化性气体②将空气或氧气进行电离辐射39.惰性环境原理①用惰性环境代替通常环境②使用真空环境40.复合材料原理用复合材料代替匀质材料实际问题转化为问题模型解决方案模型TRIZ解决方案应用到实际问题TRIZ问题模型技术矛盾：系统中两个参数相互制约物理矛盾：某一参数存在相反或不同的需要物质-场问题:实现功能的结构要素出现问题（标准物质-场模型）知识使能问题：寻找、检索问题的解决方案、原理（不展开叙述）用于描述技术系统的参数属性，有助于具体问题的一般化表达。

利用TRIZ工具，使存在技术矛盾的两个子系统参数都达到最优化矛盾矩阵表（节选）（寻找对应的改善参数与恶化参数）一个技术系统中对同一参数具有排斥、相反、不同的需求，就构成了物理矛盾2.分离原理解决物理矛盾的核心是实现矛盾双方的分离待解决问题物理矛盾创新原理最终解决方案转化分离原理应用分离原理空间分离原理：将矛盾在不同的空间上分离时间分离原理：将矛盾在不同的时间上分离条件分离原理：将矛盾在不同的条件下分离整体与部分分离：将矛盾在不同的层次分离在技术系统“参数属性”不明显的情况下，矛盾属性无法有效发挥作用此事技术系统的“结构属性”比较明显，适用于物质-场分析法物质-场分析法是指从物质和场的角度来分析和构造最小技术系统的理论与方法，其研究的是最佳的、具有明显结构属性的问题（同时要求使用者具备更多的技术知识）解决问题流程：物质-场问题模型解决方案模型（标准解）标准解法系统解决方案应用到实际问题最小系统模型具备三个必要元素：两种物质和一个场  FS1S22.物质-场模型的种类结构化问题的类型1.有用且充分的相互作用2.有用但不充分 相互作用3.有用但过度的相互作用4.有害的相互作用76个标准解分为五个级别，表格节选如下：1.试错法：通过反复尝试运用各式各样的方法或理论，直到错误被充分地减少。

如：爱迪生发明电灯试错法一般只适用于1、2级简单问题，3级及以上效率几乎为零试错法会消耗大量的时间和经历2.头脑风暴法：产生大量的想法以实现问题的解决注重想法数量、不做评判、鼓励特殊想法、进行想法的组合改进适用于解决简单、严格确定的问题如：产品名称、广告口号3.形态分析法：将研究对象分为一些基本组成部分，把每个小部分进行单独处理，分别针对每个部分进行矛盾的分析，最后将分析过的部分重组为整体，因组合关系的不同而形成大量不同的解决方案整体部分分析过的部分矛盾得到解决的总体组分分离局部分析重组解决方案结束结束。