TRIZ理论详细介绍

TRIZ理论详细介绍
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著特征,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)。

主要价值参数:对产品价值起主要作用的参数。

主要战略价值参数:反映市场上消费者需求的产品属性。

属性:是指事物(对象)的特质、特征、性质等。

专利:一项发明创造的首创者所拥有的受保护的独享权益

专利规避:以他人专利发明思想的基础,设法经过一定的技术或法律手段的转化应用,从而避开别人的专利束缚。资源:就是一切可被人类开发和利用的物质、能量和信息的总称。

组件:技术系统的组成部分,也称为子系统。

组件功能:在系统执行功能过程中组件的贡献。

组件价值:组件的功能与其成本的比值。

组件价值分析:分析技术系统及其组件的绝对价值与相对价值的方法。

组件模型:用规范化的功能描述,建立的技术系统所有组件之间的相互作用关系以及如何实现系统功能的图形。最终理想结果:在最小程度地改变系统的条件下实现技术系统最大程度的自服务。

TRIZ(萃智)的解题模式

使用TRIZ解决问题多多流程大致分为三步:首先将待解决的实际问题转化为TRIZ中的某种通用问题模型,然后利用TRIZ中相应的中间工具,得到TRIZ的经济方案模型。整个过程的流程如图所示。

TRIZ(萃智)的工具体系

TRIZ(萃智)理论的主要内容

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(萃智)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。

TRIZ(萃智)理论体系目前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(萃智)理论中提供了如何系统分析问题的科学方法,如多屏幕法。而对于复杂问题的分析,它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(萃智)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. 工程矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ(萃智)理论将这些共同的规律归纳成40个发明原理与11个分离原理,针对具体的矛盾,可以基于这些创新原理寻求具体解决方案。

4. 发明问题标准解法

针对具体问题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,直到问题解决。

TRIZ(萃智)理论的研究与应用

TRIZ(萃智)理论以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域占据着独特的地位。在经历了理论创建与理论体系的内部集成后,TRIZ(萃智)理论正处于其自身的进一步完善与发展,以及与其它先进创新理论方法的集成阶段,尤其是已成为最有效的计算机辅助创新技术和创新问题求解的理论与方法基础。

经过半个多世纪的发展,TRIZ(萃智)理论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,它实用性强,并经过实践检验,应用领域也从工程技术领域扩展到管理、社会等方面。现在TRIZ(萃智)理论在西方工业国家受到极大重视,TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展。如今它已为众多知名企业取得了重大的效益。

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

λ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

λ组合家具

C提高物体的可分性

λ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

λ空气压缩机工作,将其产生噪音的部分即压缩机移到室外

λ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

λ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

λ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

λ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

λ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)

λ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

λ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

λ集成电路板上的多个电子芯片

λ并行计算机的多个CPU

B在时间上将相同或相关操作进行合并

λ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)λ牙刷的把柄内装牙膏

λ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

λ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

λ俄罗斯套娃

λ可伸缩电视天线

λ汽车安全带

B让某物体穿过另一物体的空腔

λ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

λ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

λ直升机的螺旋桨(利用空气动力学)

λ轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力

λ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

λ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

λ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

λ不干胶粘贴(只需揭出透明纸,即可用来粘贴)

λ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

TRIZ理论的应用实例分析

T R I Z理论的应用实例分 析 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

TRIZ理论的应用实例分析 一、TRIZ理论的起源 TRIZ理论是阿奇舒勒(G. S. Altshuller)在1946年创立的一种发明理论,其意义为发明问题的解决理论。 二、主要内容 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。 三、基本哲理 TRIZ理论的基本哲理包括以下6条: 1、所有的工程系统服从相同的发展规则。这一规则可以用来研究创造发明问题的有效解,也可用来评价与预测如何求解一个工程系统(包括新产品与新服务系统)的解决方案。 2、像社会系统一样,工程系统可以通过解决冲突(Conflicts)而得到发展。 3、任何一个发明或创新的问题都可以表示为需求和不能(或不再能)满足这些需求的原型系统之间的冲突。所以,“求解发明问题”与“寻找发明问题的解决方案”就意味着在利用折衷与调和不能被采纳时对冲突的求解。 4、为探索冲突问题的解决方案,有必要利用专业工程师尚不知道或不熟悉的物理或其它科学与工程的知识。技术功能和可能实现该功能的物理学、化学、生物学等效应对应的分类知识库可以成为探索冲突问题解的指针。 5、存在评价每项发明创造的可靠判据。这些判据是: (1)该项发明创造是否是建立在大量专利信息基础上的基于偶然发现的少数事例的发明项目不是严肃的研究成果。事实证明,一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少于1万到2万项专利(或知产权/版权)研究的基础上。

Triz理论应用实例——拖把的创新设计

Triz理论应用实例——拖把的创新设计 一、应用背景 拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品,应该说它的出现已经有很长一段时间了,但是,现在人们用的各种拖把真的很好用吗?如果你经常做家务的话,我想你一定会皱起眉头的。 二、问题描述 现在市场上的拖把主要有以下几种,如图所示: 图1 图2 图3 图4

市场主流拖把优缺点比较 现在市场上的各式拖把都有着这样或者那样的问题,下面我就用triz理论的方法来对拖把进行一个创新设计,争取想出一款功能更加完善,使用更加方便的新型拖把! 三、问题分析 1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题 改善的技术特性参数:10#力——用更小的力完成同样的工作 33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单,增强其可操作性 恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普通拖把而言更加复杂。 查冲突解矩阵可知使用的解决原理是:26,35,10,18;32,25,12,17

而不浪费时间 可以将拖把放置在某个装置内,然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。 经调查,这种方案已经运用于现代产品中,并且效果良好。如图:

2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题 改善的技术特性参数:31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳 恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂 查冲突解矩阵可知使用的解决原理是:19,1,31 将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状,最理想的情况是,人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。 3、解决一个拖把不能同时用来清洁和擦干的问题 改善的技术特性参数:35#适用性及多样性 恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性 查冲突解矩阵可知使用的解决原理是:15,29,37,28 组成部分 可以使用两块拖把布,当需要湿拖的时候换上其中一块,当需要将水擦干的时候换上另一块即可。

TRIZ理论的应用实例分析

TRIZ理论的应用实例分析 一、TRIZ理论的起源 TRIZ理论是阿奇舒勒(G. S. Altshuller)在1946年创立的一种发明理论,其意义为发明问题的解决理论。 二、主要内容 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。 三、基本哲理 TRIZ理论的基本哲理包括以下6条:1、所有的工程系统服从相同的发展规则。这一规则可以用来研究创造发明问题的有效解,也可用来评价与预测如何求解一个工程系统(包括新产品与新服务系统)的解决方案。 2、像社会系统一样,工程系统可以通过解决冲突(Conflicts)而得到发展。 3、任何一个发明或创新的问题都可以表示为需求和不能(或不再能)满足这些需求的原型系统之间的冲突。所以,“求解发明问题”与“寻找发 明问题的解决方案”就意味着在利用折衷与调和不能被采纳时对冲突的 求解。 4、为探索冲突问题的解决方案,有必要利用专业工程师尚不知道或不 熟悉的物理或其它科学与工程的知识。技术功能和可能实现该功能的物理学、化学、生物学等效应对应的分类知识库可以成为探索冲突问题解 的指针。 5、存在评价每项发明创造的可靠判据。这些判据是: (1)该项发明创造是否是建立在大量专利信息基础上的?基于偶然发 现的少数事例的发明项目不是严肃 的研究成果。事实证明,一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少 于1万到2万项专利(或知产权/版权)研究的基础上。 (2)发明人或研究者是否考虑过发明问题的级别?大量低水平的发明 不如一项或少量高水平的发明。因为,低水平的发明只能在简单的情况下 运用。 (3)该项发明是否是从大量高水平的试验中提炼出来的结论或建议?

发明问题解决理论TRIZ技术创新应用实例

发明问题解决理论TRIZ技术创新应用案例 TRIZ应用实例——BMW车外形设计 应用背景:在欧洲那些最初为行人和马车修建的城市里,虽然燃料费用已经颇高,然而交通仍然非常拥挤。为改善此种状况,市政府通过加税提高大型汽车在城市里的费用,以鼓励小型汽车的生产。 目前市场上无甚特色的小型汽车,在某种意义上,还不能成为有钱人身份、地位的象征。以生产大型豪华私人轿车为主的德国宝马和奔驰公司,准备联合开发出一种名牌智能化的小型汽车,使其在汽车市场上独领风骚。 有何经济效益和社会效益:开发出的系列新款迷你形汽车,在城市中使用非常方便:可以增加道路的使用空间,减轻空气污染,缓解交通拥挤,容易停车,而且可以为人们提供价格更为经济、性能更为有效的新型汽车。 问题描述:车身较长,在碰撞中有一个大的变形空间,可以吸收能量,缓解交通事故对人的冲击力,减轻对乘车者的人身伤害。但此种汽车体积较大,比较笨拙,而且在一定程度上造成交通拥挤。而迷你形汽车因为车身较短,不具备这种变形缓冲功能。系统存在的技术矛盾:迷你形汽车车身短与在交通事故中防撞性能降低的矛盾。 解决思路和关键步骤: 本实例应用TRIZ理论来解决问题。根据本实例的技术特性矛盾对: 运动物体尺寸(Area of moving object):物体的线性尺寸。此例中为长度变短;

能量的消耗(Loss of energy)。 得出相应的创新原理: 15# Dynamicity 动态性 17# Shift to a new dimension 一维变多维 应用15#创新原理可以得到如下解决方案: 15# 创新原理为“动态性”,提高运动目标的面积参数(improve the “area of moving object” parameter)。 迷你形汽车的引擎被设计的位于车身下面,以增加引擎和乘客分隔空间的大小。与客车相比,提升了位于碰撞影响区域上面的乘客空间。其动力装置是一台 600cc 涡轮控制的3汽缸发动机——完全电控的发动机系统,没有机械连杆与油门或变速杆连接。这种装置激活6速自动变速箱,变速箱可以在若干模式下运作,从完全自动到手工触摸转移,不必使用离合器。 应用17#创新原理可以得到如下解决方案: 17#创新原理为“一维变多维”,将物体一维直线运动变为二维平面运动。迷你形汽车的动力机车安装在滑翔架上,碰撞时车身沿斜面运动,减轻碰撞时的冲击力,并增强了其抵抗外力变形的能力。 与Mercedes最近揭开的一种概念车F300 Life Jet作比较发现,虽然微小,这种智能型汽车似乎极其宽敞。乘车者坐在在前后纵向排列的两个座位里,前面两个车轮由铰链连接,车身坐落在此悬浮臂上,像摩托车一样,经由一种倾角控制系统控制转向端活动,并且车身前部可以斜靠进入边角。 结论:迷你形汽车本身并没有使用特殊材料来吸收能量,仅仅做了结构上的创新,其抵抗外力变形的能力便可堪与一辆普通轿车相婢美。本实例遵循TRIZ理论的基本原则:没有增加新的材料而实现了其预定功能。 应用背景:实际应用中,标准的六角形螺母常常会因为拧紧时用力过大或者使用时间过长、螺母的六角形外表面被腐蚀,使表面遭到破坏。螺母被破坏后,使用普通的传统型扳手往往不能再松动螺母,有时甚至会使情况更加恶化,也就是说螺母外缘的六角形在扳手作用下破坏更加严重,扳手更加无法作用于螺母。

TRIZ理论应用案例

TRIZ理论应用淬火工艺的案例 车间得到一份订单,对很大的金属零件进行热处理。要进行这项工作,吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁,将它运到一个油池上方并使其落人油槽。工作了几天之后,吊车司机找到老板抱怨说:“这样干我很难呼吸。我的控制室离房顶很近,所有从油槽里升起的烟都向我飘来,我不干了。”烟雾本来不是问题,因为处理小部件时,车问里的通风设备满足要求;现在,在处理大型部件时,烟就变成了主要问题。因为处理过程不能改变,老板面临一个典型的管理局面:得想出一种办法,但他还不知办法在哪里。 从定义上来说,一个技术系统应该有三种成分:两种物质和一个场(能量)。要解决问题,首先应明确引起问题的技术系统。在这个例子中,引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件,以及该部件的热能。烟是这个过程的副产物,对吊车司机造成危害。 现在,需要确定在技术系统中必须改善的特性。为做到这一步,我们来填写附表1,指出需改善的特性。 ??? 1.标明技术系统的名称金属处理过程 ??? 2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理 ??? 3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用 4.描述技术系统的操作本例中,吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中,金属部件一接触油就会激起浓烟,污染环境。 ??? 5.表示出应该改善或取消的特性:例如通过取消烟雾或减少烟雾所造成的危害,改善吊车司机的工作条件。利用附表2构建技术矛盾。(填写附表2,能够有助于清楚地确定问题中的技术矛盾。)在问题中,从1a项到1d项都与问题无关,因为不是要改善技术系统的特性。相反,我们是想去除有害的作用。2a.“讲明需要减掉、去除或使其中性化的负面特性”。这个特性就是烟雾。2b.“列出传统的减掉、去除该特性或使该特性中性化

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TRIZ理论应用淬火工艺的案例车间得到一份订单,对很大的金属零件进行热处理。要进行这项工作,吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁,将它运到一个油池上方并使其落人油槽。工作了几天之后,吊车司机找到老板抱怨说:“这样干我很难呼吸。我的控制室离房顶很近,所有从油槽里升起的烟都向我飘来,我不干了。”烟雾本来不是问题,因为处理小部件时,车问里的通风设备满足要求;现在,在处理大型部件时,烟就变成了主要问题。因为处理过程不能改变,老板面临一个典型的管理局面:得想出一种办法,但他还不知办法在哪里。 从定义上来说,一个技术系统应该有三种成分:两种物质和一个场(能量)。要解决问题,首先应明确引起问题的技术系统。在这个例子中,引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件,以及该部件的热能。烟是这个过程的副产物,对吊车司机造成危害。 现在,需要确定在技术系统中必须改善的特性。为做到这一步,我们来填写 附表1,指出需改善的特性。

1.标明技术系统的名称金属处理过程 2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理 3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用 4.描述技术系统的操作本例中,吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中,金属部件一接触油就会激起浓烟,污染环境。 5.表示出应该改善或取消的特性:例如通过取消烟雾或减少烟雾所造成的危害,改善吊车司机的工作条件。利用附表2 构建技术矛盾。(填写附表2,能够有助于清楚地确定问题中的技术矛盾。)在问题中,从1a 项到1d 项都与问题无关,因为不是要改善技术系统的特性。相反,我们是想去除有害的作用。2a. “讲明需要减掉、去除或使其中性化的负面特性”。这个特性就是烟雾。2b. “列出传统的减掉、去除该特性或使该特性中性化的方法”。利用金属盖来覆盖油槽,这样可以防止油烟四散。2c.“写出在2b 项条件中更加恶化的特性”。系统的复杂性和重量增加。2d.“构建技术矛盾如下”: 技术矛盾 1 :如果利用金属盖将(油烟雾带来的有害)特性减少(去除),则系统的复杂性增加。 技术矛盾 2 :如果利用金属盖将(油烟雾带来的有害)特性减少(去除),则系统的重量特性增加。

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triz理论应用案例 电击器——技术矛盾求解原理实例 电击器——技术矛盾求解原理实例 作者:佚名来源:亿维讯更新时间:2008-2-28 14:34:00 点击数:1146 【字体: 】 电击器用作防止攻击者的自卫武器。电击器有一个小盒,在其一端有两个电极。电极之间有感应高压电。 当电击器触及攻击者时,产生的高压放电则电击攻击者。 电击器的缺点是,它只在一只手臂的距离内有效。在离未经过训练的受害者近的距离上,攻击者可以很容易地躲避电击器。更长的电击器,例如达到 5 米,难于躲避,但用起来很不方便。 技术矛盾是这样的: 缩短电击器的长度可以改进使用的方便性,但降低了使用者的安全性。 下面解决这个技术矛盾。两根导电材料做成的长(达到 7 米)套管对准攻击者“开火”。两根套管之间存在高压电。当套管触及到攻击者时,高压放电则对其造成电击。

图1. 电击器高压放电,击退攻击者 TRIZ自行车刹车皮概念设计 TRIZ自行车刹车皮概念设计 作者:佚名来源:本站原创更新时间:2008-2-28 14:30:00 点击数:748 【字体: 】 Chung-Ping Chiang and Ching-Huan Tseng Department of Mechanical Engineering, National Chiao Tung University Hsinchu 30056, Taiwan, E-mail: chtseng@https://www.360docs.net/doc/fc6972874.html,.tw TEL: 886-3-5726111 EXT. 55155 FAX: 886-3-5717243 * Graduate Student ** Professor 引言 用于阻止或者减慢自行车速度的刹车装置有很多种。从由于经济或者方便的因素,卡钳式或者杠杆式的刹车是最常见的,操作者压下手柄,刹车就卡住自行车轮缘。这样的刹车装置通常包括由安装在刹车构架里面的两块刹皮,相对地安装在轮缘的两侧。刹皮跟轮缘接触,靠摩擦力刹车。(见图一) 图一自行车刹车结构

triz理论应用实例拖把的创设计

T r i z理论应用实例——拖把的创新设计 一、应用背景 拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品,应该说它的出现已经有很长一段时间了,但是,现在人们用的各种拖把真的很好用吗?如果你经常做家务的话,我想你一定会皱起眉头的。 二、问题描述 现在市场上的拖把主要有以下几种,如图所示: 图1 图2 图3 图4 市场主流拖把优缺点比较 图号名称优点缺点 图1 普通拖把价格便宜,制造简便1、不易拧干 2、污渍清洗麻烦 3、拖地时身体极易疲劳 图2 机械式拧干 拖把用机械式的方法拧干,减轻 了使用者的劳动强度,使得 1、拖把打湿了之后不容易 干。(比如拖完厕所瓷砖之

把进行一个创新设计,争取想出一款功能更加完善,使用更加方便的新型拖把! 三、问题分析 1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题 改善的技术特性参数:10#力——用更小的力完成同样的工作 33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单,增强其 可操作性 恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普 通拖把而言更加复杂。

费时间

可以将拖把放置在某个装置内,然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。经调查,这种方案已经运用于现代产品中,并且效果良好。如图: 2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题 改善的技术特性参数:31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳 恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂 19 周期性作用1变持续性作用为周期性(脉冲)作用 2如果作用已经是周期性的,就改变其频率 3在脉冲中嵌套其他作用以达到其他效率 1 分割1把一个物体分成相互独立的部分 2把物体分成容易组装和拆卸的部分 3提高物体的可分性 31 多孔材料1使物体多空或加入多孔物体 2利用物体的多孔结构引入有用的物质和功能 将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状,最理想的情况是,人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。

TRIZ理论的应用实例分析

精心整理 TRIZ 理论的应用实例分析 一、 TRIZ 理论的起源 TRIZ 理论是阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年创立的一种发明理论,其意义为发明问题的解决理论。 二、主要内容 现代TRIZ 理论体系主要包括以下几方法,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。 三、基本哲理 TRIZ 理论的基本哲理包括以下6条: 1、所有的工程系统服从相同的发展量专利信息基础上的?基于偶然发现的少数事例的发明项目不是严肃的研究成果。事实证明,一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少于1万到2万项专利(或知产权/版权)研究的基础上。 (2)发明人或研究者是否考虑过发明问题的级别?大量低水平的发明不如一项或少量高水平的发明。因为,低水平的发明只能在简单的情况下运用。

(3)该项发明是否是从大量高水平的试验中提炼出来的结论或建议? 6、在大多数情况下,理论的寿命与机器的发展规律是一致的。因而,“试凑”法很难产生两种或两种以上的系统解。 来的?? 2?分离?? 1) 石油加工中,将一些油渣或其他 有害物质提炼分离,已获得精度较高的汽油或柴油。?? 2) 子弹发出后,弹芯与弹壳分离?? 3) 电脑键盘与鼠标分开,为的是方 便人们更好的操作。 4) 火箭在冲出大气层的过程中将已 经燃完燃料的部分解体分离?? 5) 现在用在建筑中的隔音材料将噪 音吸收或隔离,从而使噪音被分离出我们所处的环境。?? 3?局部质量?? 1) 锤子的一边做成平的一边做成扁 的,增加了锤子的切削功能(采4) 将室内的多个等串联在一起,共 用一个开关。????? 5) 凳子上加一个靠背,两者合并成 为椅子?? 6?多用性?? 1) 键盘可以用来打字,也可以用来 打游戏。???? 2) 多功能手机?? 3) 瑞士军刀(最多的功能可到五十 多种)?????

技术创新理论triz与应用试题

技术创新理论(T R I Z)与应用考试题姓名:成绩: 一、名词解释(20分,每题4分) 技术系统:由物质组件组成,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。 技术矛盾:改善系统某个参数时,引起另外一个参数恶化的情况。 物理矛盾:对系统的同一个参数有不同的要求。 理想度:理想度=有用功能之和/(成本之和+有害功能之和) 矛盾矩阵:是由竖着一列(39个工程参数)、横着一行(39个工程参数)顺序罗列后,两两相交组成。 二、判读下列的叙述是否正确,并简述理由(20分,每题2分) 1、发明就是创新,创新就是发明。 2、解决发明问题是有规律可循。 3、TRIZ是来源是科学知识。 4、TRIZ理论认为,产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾,而产生新的有竞争力的解。 5、物-场模型中的完整系统能够实现设计者追求的效应。 6、技术进化过程有其自身的规律与模式,是可以预测的。 7、解决发明问题的程序是一种组织人们思维的有效程序。 8、TRIZ理论是针对技术系统的发明理论,完全不适用于社会科学和管理科学。 9、S-曲线只定性描述技术系统的进化过程,不能定量描述。 10、TRIZ理论可以解决所有发明问题。 三、简答题(30分,每题6分) 1、简述理想化的涵义及提高理想化程度的途径。 理想化含义:在解决问题之初,先抛开各种限制条件;针对问题情境,设立各种理想模型,即最优的模型结构来分析问题,并以取得最终理想解作为终极追求目标。 增加有用功能;降低成本;减少有害功能。 2、简述技术冲突的解决原理。

技术冲突的解决原理: 3、简述物理冲突的解决原理。 空间分离、时间分离、条件分离、系统级别分离。 4、简述物-场模型分析方法的涵义及其物-场模型的分类。 有效的完整模型;不完整模型;效应不足的完整模型;有害效应的完整模型。

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T R I Z理论应用案例精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-TTMSHHJ8】

TRIZ理论应用淬火工艺的案例 车间得到一份订单,对很大的金属零件进行热处理。要进行这项工作,吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁,将它运到一个油池上方并使其落人油槽。工作了几天之后,吊车司机找到老板抱怨说:“这样干我很难呼吸。我的控制室离房顶很近,所有从油槽里升起的烟都向我飘来,我不干了。”烟雾本来不是问题,因为处理小部件时,车问里的通风设备满足要求;现在,在处理大型部件时,烟就变成了主要问题。因为处理过程不能改变,老板面临一个典型的管理局面:得想出一种办法,但他还不知办法在哪里。 从定义上来说,一个技术系统应该有三种成分:两种物质和一个场(能量)。要解决问题,首先应明确引起问题的技术系统。在这个例子中,引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件,以及该部件的热能。烟是这个过程的副产物,对吊车司机造成危害。 ?

现在,需要确定在技术系统中必须改善的特性。为做到这一步,我们来填写附表1,指出需改善的特性。 1.标明技术系统的名称金属处理过程 2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理 3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用 4.描述技术系统的操作本例中,吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中,金属部件一接触油就会激起浓烟,污染环境。 5.表示出应该改善或取消的特性:例如通过取消烟雾或减少烟雾所造成的危害,改善吊车司机的工作条件。利用附表2构建技术矛盾。(填写附表2,能够有助于清楚地确定问题中的技术矛盾。)在问题中,从1a项到1d项都与问题无关,因为不是要改善技术系统的特性。相反,我们是想去除有害的作用。2a.“讲明需要减掉、去除或使其中性化的负面特性”。这个特性就是烟雾。2b.“列出传统的减掉、去除该特性或使该特性中性化的方法”。利用金属盖来覆盖油槽,这样可以防止油烟四散。2c.“写出在2b 项条件中更加恶化的特性”。系统的复杂性和重量增加。2d.“构建技术矛盾如下”: 技术矛盾1:如果利用金属盖将(油烟雾带来的有害)特性减少(去除),则系统的复杂性增加。 技术矛盾2:如果利用金属盖将(油烟雾带来的有害)特性减少(去除),则系统的重量特性增加。

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