创新方法与TRIZ理论(入门)
创新方法与TRIZ理论
创新方法与TRIZ理论
创造性人才和创造力
• 创造性人才： 具有高度创造力的人才
• 创造力(创意、创造性）： 产生新创意/想法（Idea)或构想
创造新产品（作品）的能力具有发 现问题、分析问题、和创造性解决 问题的能力
创新方法与TRIZ理论
创新方法与TRIZ理论
直觉思维
• 直觉源于人们的“第一感觉和第六感觉”，它属 于非逻辑思维。直觉是人脑基于有限资料和事实， 对新事物、新问题、新现象进行的一种直接的、 迅速的、跃进的、敏锐的判断。其功能只是从宏 观上把握事物，不需要进行系统的逐步分析，而 能对问题的答案做出科学的猜测、设想，是一种 跳跃式思维形式。
• 高水平发明问题的解决需要知识，而这些知识又 超过了发明者所拥有的专业领域的界限
创新方法与TRIZ理论
、
• 解决高水平课题要求人们具有技术、 物理、化学和几何效应知识，但是一 个人的知识却不到人类知识总量的几 百万分之一，在解决课题时，人们需 要善于正确“重构”知识和信息，以 有效地为创造发明服务。
创新方法与TRIZ理论
2020/11/11
创新方法与TRIZ理论
、
第一部分 形势与任务 第二部分 创造性人才 第三部分 创新的理论和工具
创新方法与TRIZ理论
第一部分
形势与任务
创新方法与TRIZ理论
胡锦涛在纪念中国科协50周年大会上指出：
、
“掌握基本的科学方法，树立正确的科学思想， 崇尚崇高的科学精神，提高创新能力。”
创新方法与TRIZ理论
良好个性品质（4） 坚持不懈的学习精神
• 用勤奋的精神致力于学习，持续地提 高创造者能力
《创新方法TRIZ理论入门》课件 第1章 前言
成熟时期 1991—至今
1991年原苏联解体后，世界范围内的TRIZ研究迅速兴起。 1992年开始，美国一些公司着手进行TRIZ的咨询和软件开发 1992年，俄罗斯学者Vikentvev和Kaikov出版了TRIZ理论的案例
实证研究的著作。 1996年，美国学者Kvowalickhe和Evllen Domb在互联网上创
经典TRIZ理论
1.经典TRIZ的理论体系结构
阿奇舒勒从不同角度，利 用不同方法对专利进行分 析，总结出了多种规律。 如果按照抽象程度由高到 低进行划分，可以将经典 TRIZ 中的这些规律表示为 一个金字塔结构。
S-曲线
进化法则
40个发明原理 76个标准解 11种分离方法 科学效应库
1.经典TRIZ的理论体系结构
开展时期 1986—1990
1985年以后，随着局部TRIZ专家移居到欧美等国，TRIZ理 论在全世界范围内开始广泛传播，致使世界各国研究TRIZ理 论的专家学者越来越多，极大推动了TRIZ理论的开展。
美国于1991年发表了一篇介绍TRIZ理论的论文。这一时期 TRIZ研究的特点是仍以前苏联为主，但在世界范围内特别是 被西方欧美兴旺国家逐渐认可，这预示着TRIZ研究将在全世 界广泛兴起。
初建时期 1956—1985
• 经过萌芽期，阿奇舒勒的TRIZ理论科学思想框架初步形成 ，然后把TRIZ理论描述或为一种技术矛盾、理想的最终结 果、创造原那么、一种程序。这种思想框架真正构建了 TRIZ根本理论。
• 从1961-1977年间，阿奇舒勒不断的补充了TRIZ的理论： 创造问题解决算法，69个创造原那么和技术矛盾矩阵， 1969年解释了ARI2-61、ARI2-71以及ARI2-71的实际应 用，并首次描述了40项创造原理和技术矛盾矩阵。由于当 时的世界格局，TRIZ仅限于苏联使用。
《创新方法TRIZ理论入门》答案
第1章习题答案一、选择题（1）ABCD （2）A （3）B （4）D （5）ABCD二、填空题（1）G. S. Altshuller（阿奇舒勒），前苏联（2）发明问题解决理论（3）萌芽时期、初建时期、发展时期、成熟时期（4）矛盾矩阵、分离原理、76个标准解、效应库（5）问题识别问题解决概念验证三、简答题（1）行人撞红灯的行为根据TRIZ理论的问题识别，从表面上看是行人撞红灯是表面问题，实际存在多方面问题：①行人的安全意识不高；②行人对交通信号灯的指示不清楚；③行人缺少交通法律法规知识；④交通指示灯不明显；⑤交通图标不清晰或缺失；⑥现场没有交通秩序管理员；⑦交通安全知识没有宣传到位等。
（2）手机现在已经成为生活的一部分，虽然能带来很多方便，但是也带来了许多问题：①人长时间看手机出现视力下降问题；②人由于长时间低头看手机，引起颈椎问题；③长时间看手机不运动，造成身体机能下降；④手机问题影响很多小学生、初生中、高中生、大学生都无法专注于学业；⑤手机体积过大，不便携带等（3）台灯开关在使用中出现的问题：①开关不能调节亮度；②开关触点容易损坏；③开关有漏电的危险；④睡觉的时候开关不方便控制；⑤开关位置不明显（4）汽车在使用中出现：①异常磨损；②漏气；③炸胎；④轮胎掉出来的问题解决方案：①气压过高或过低都会出现磨损、车轮定位参数出现问题会引起轮胎磨损，做四轮定位；②漏气是密封出问题，把轮胎做成不需要空气的轮胎，就没有漏气的问题发生；③炸胎是由于轮胎内的空气澎胀超过轮胎的承受能力。
安装胎压监控器或采用无空气轮胎；④轮胎掉出来是由于螺丝没有紧固或螺丝扭矩不足，采用防松螺丝或整体成型轮胎（5）①学生没有休息好晚上玩通宵；②学生习惯性的瞌睡是一种病态；③学生的学习压力过于轻松不及格也能毕业；④老师的课堂管理不科学；⑤这个老师的课学生不喜欢听；⑥老师的课堂氛围过于压抑；⑦上课的内容没有多少营养等第2章习题答案1．单项选择题（1）D （2）C （3）D （4）D （5）C2．填空题（1）八大（2）婴儿期、成长期、成熟期和衰退期（3）完备性进化、提高理想度、子系统不均衡进化、动态性和可控性进化、子系统协调性进化、增加集成度再进行简化、向微观级和增加场应用进化和能量传递（4）动力、传动、执行及控制（5）S曲线，S曲线3．简答题（1）答：①S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，即一个技术系统的进化一般经历四个阶段，即婴儿期→成长期→成熟期→衰退期；②S曲线可以认为是一条产品技术成熟度预测曲线，不同阶段呈现出不同的特征。
【创新管理】创新思维与创新方法(TRIZ理论)
4、TRIZ的理论体系 …… ARIZ
九步法
算法
自己的算法
九屏幕法 小人法 金鱼法 STC算子
IFR
……
创新的思维
技术矛盾 创新原理
创新的方法
工具
物理矛盾
分离方法
物场模型 标准解法
根本原因分析 功能分析知识库 ……
技术系统
S曲线 完备性法则 能量传递法则
协调性法则 动态性法则 子系统不均衡进化
37 热膨胀 38 加速氧化 39 惰性环境
30 柔性壳体或薄膜 40 复合材料
增加不对称性
1）以不对称形状取代对称形状
鱼嘴形喷气式飞机进气口
物理矛盾
存在于更基本层次的矛盾； 对系统同一个参数有不同的要求
结实
厚
轻便
薄
厚度（桌面）
技术矛盾和物理矛盾比较
物理矛盾 技术矛盾
同一个参数， 两个不同 要求
以美国人奥斯本为代表开创创造学！
通过学习创新方法
创新效率 = 提高了创新效率！
一、TRIZ介绍
1、什么是TRIZ？ 2、TRIZ的形成与发展 3、TRIZ的核心思想 4、TRIZ的理论体系 5、TRIZ的主要内容 6、TRIZ的主要工具
1、什么是TZRI？
发明问题解决理论
TR•IZ 理論是由苏联人Genrich Altshuller在1940年代创立。他审阅 世界各种专利二百五十万件，而发现 这些发明之后的规律。
波音引入TRIZ时间比任何人想像都早
“困扰研发小组长达数年的一些难题，经过仅数个星期的TRIZ培训，就找到 了完美的解决方案。”
“TRIZ在行业的成功推广与应用迫切需要网络化的教学平台。”
创新思维与创新方法 (TRIZ理论)
原始的创新方法
试错法
第一次猜测
排错
…
第n次猜测
第n次排错
查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术
试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。
常用的传统创新方法
世界上总共有约有300多种创新的技法： • 头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、 希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、
创 新 方 案
可行 的 方案 方案评价
经典创新方法 更有效的创新过程！
TRIZ创新方法
TRIZ的核心内容
阿奇舒勒发现的革命性结果之一
爆米花的启迪
不同行业中的问题，采用了相同的解决方法
利用瞬间压力差 • 甜椒去籽和蒂 • 钻石破碎 • 砂糖粉碎
• 过滤网清洗
阿奇舒勒发现的革命性结果之二
产品和生物系统一样，是按照一定的规律 在发展和进化的
•
通用电气：解决大型发电机中的关键技术问题；
• 克莱斯勒：应用TRIZ解决发动机生产过程中的技术问题获利1.5亿
美元；
• 洛克威尔：应用TRIZ解决刹车系统的创新设计，减少成本50%；
• 福特汽车：TRIZ创新产品每年带来超过10亿美金销售利润；
• 摩托罗拉：…..
波音引入TRIZ时间比任何人想像都早
1、什么是TZRI？
发明问题解决理论
• 理論是由苏联人Genrich TRIZ
Altshuller在1940年代创立。他审阅 世界各种专利二百五十万件，而发现 这些发明之后的规律。
一种系统改良的方法；
T.C.阿奇舒勒
一种自觉性演化的技術系统解决工程问题的方法；
一种消除工程冲突而不抵消妥协的工具； 分享无数发明家的知识与经验來增加工程人员知识创造
TRIZ入门及实践说课讲解
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
二、创新思维方法
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。
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%）
3.TRIZ的适用范围
TRIZ来源于专利，服务于生成专利。
1.不解决技术领域以外的问题
TRIZ的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
4.TRIZ的核心思想
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。
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。
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
技术创新的理论与方法—TRIZ方法入门-简答
技术创新的理论与方法—简答15. 抛弃或再生原理的具体措施包括哪些内容？(简答)答：1.已完成自己的使命或已无用的物体部分应当被剔除（溶解、蒸发等）或在工作过秤中直接变化。
2.立即修复一个物体中损耗的部分。
15. 头脑风暴法定实施步骤包括哪些？(简答)答：1、准备阶段2、热身活动3、正式开会4、自由畅谈5、会后收集6、未达目的7、最后评价15. 应用空间分离原理解决物理矛盾的步骤是什么？(简答)答：1.定义物理矛盾时，首先确定矛盾的参数，在此基础上对矛盾的参数相反的要求进行描述。
2.对在什么空间上需要满足什么要求进行确定。
3.对以上两个空间段是否交叉进行判断，如果两个空间段不交叉，可以应用空间分离，否则不可以应用空间分离。
16.科学效应和现象的应用的步骤是什么首先根据所要解决的问题，定义并确定此问题所要实现的功能；根据功能从《功能代码表》，确定此功能相对应的代码，此代码是F1~F30中的其中一个。
从《科学效应和现象清单》查找此功能代码下TRIZ所推荐的科学效应和现象，获得TRIZ 的科学效应和现象的名称。
筛选所推荐的每个科学效应和现象，优选适合解决本问题的科学效应和现象。
查找优选出来的每个科学效应和现象的相关信息，并应用于问题的解决，形成解决方案。
17.颜色改变原理的具体措施包括哪些内容？172页改变物体或环境的颜色；改变物体的透明度或改变某一过程的可视性；采用有颜色的添加物；通过辐射加热改变物体的加热辐射性。
15. 利用技术矛盾矩阵解决技术矛盾的基本流程是什么？(简答)答：（1）在通用工程参数表中选择与最应该改善的特征最为接近的标准特征。
（2）在通用工程参数表中选择与在这一情况下变坏的特征最为接近的标准特征。
（3）在技术矛盾矩阵中找到改善的标准特征的标号。
（4）在技术矛盾矩阵中找到变坏的标准特征的标号。
（5）行与列相交处的单元格内的数字是被推荐发明原理的标号。
（6）在40个发明原理中查找这些原则并且利用它们去创造那些解决问题的创意。
TRIZ创新方法理论及应用
羽
毛
笔
3000年
自
来
水
笔
50年
圆
珠
笔
25年
毛
细
管
笔
TRIZ的含义及来源
在Altshuller的带领下，动用前苏联的1500多名专家，经过50多年对250万
的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化
的、实用的解决发明问题的理论方法体系——TRIZ（解决发明问题理论）
发明专利库
技术系统的进化，沿着整个系统的各个子系统互相更协
调，与超系统更协调的方向发展
实例：
积木玩具
风景区的建筑
协调性法则的进化路线
1）形状协调
2）频率协调
3）材料协调
形状协调
形状协调
各子系统之间，以及子系统与超系统的形状要相互协调
实例
频率协调
频率协调进化路线①——单个物体
连续运动
脉冲
IFR ：系统只具有有用功能，而无成本或有害功能
提高理想度法则—简化组件
简化低价值组件的路线
完整的系统
去掉部分组件
部分简化的系统
完全简化的系统
实例：汽车仪表盘
离散安置
仪表组合
图线显示
挡风玻璃显示
动态性进化法则
技术系统的进化应该沿着结构柔性、可移动性、可
控性增加的方向发展，以适应环境状况或执行方式
（3）技术系统进化法则（经典TRIZ）
（1）完备性法则
（2）能量传递法则
（3）协调性进化法则
（4）提高理想度法则
（5）动态性进化法则
（6）子系统不均衡进化法则
（7）向微观系统进化法则
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中国发明协会 会员 全国创新型优秀教师 中国创造学会 会员 章丘四中 李昌旺
1
2005年8月8日美国商业周刊：
知识经济时代
创新经济时代
时代特征
创意的想象力 创新力
主宰 世界经济潮流
创造性思维 创新方法 创新工具（CAI)
应对办法
触摸式发声地球仪利润的分配
市场定价 88美元
统 创 新
有序思维型 ◇奥斯本检核表法 ◇5W1H法
◇类推法
技
◇和田法
法
的
分 类
非 逻
辑
思
联想型 形象思维型
◇形象思维法 ◇灵感启示法
◇智力激励法 （头脑风暴法） ◇联想法 ◇逆向构思法
维
◇大胆设想法 ◇特性列举法
列举型
◇缺点列举法
◇希望点列举法14 60
智力激励法（头脑风暴法）
与传统会议截然不同的方式解决问题
1. 美国
314 7 芬兰 140 13 奥地利 72 19 挪威
59
2 日本
261 8 德国 136 14 新加坡 72 20 澳大利亚 45
3 中国台湾 240 9 加拿大 116 15 比利时 70 21 爱尔兰
37
4 瑞士
196 10 丹麦 90 16 法国 68 22 中国香港 34
5 瑞典
创造性人才 自我设计
、、
哲学
理论基础
外语 能力
体能
表达
创新
个性
能力
思维
品质
创
创新技法和
造 力
方法
创新技能
基础知识、专业知识、交叉学科知识
13
主要思维形式 技法原理
具体技法名称
◇演绎法
逻 辑 思 维 传
科学推理型 组合型
◇组合法 ◇分解法 ◇形态分析法 ◇信息交合法 ◇横向思考法
◇归纳法 ◇类比法 ◇自然现象和则： 自由畅想 推迟评判 以量求质 综合集成
运用程序
准备 阶段
热身 阶段
明确 问题
自由 畅谈
加工 整理
15
“当前智力激励法面临着挑战”
（美国伊莱恩·丹敦）
主要原因是：
•缺乏程序化； •缺少熟练的引导者； •缺少熟练的参与者； •罗列的规则成为形式；
•有关问题不能达成一致； •缺乏创意激发源； •不是与会者都有创意的压力； •急于求成； •缺少跟进措施，
196 11 荷兰 83 17 英国 66 23 新西兰
32
6 以色列 163 12 韩国 74 18 冰岛 63 24 意大利
30
6
其它非创新型国家的排名及每100万人口获得美国专 利与商标局的发明专利授权数量
排名 国家或 经济体
33 俄罗斯
58 印度
专利授 排名 国家或
权数量
经济体
1.64 43 巴西
“头脑风暴”小组实际上在不停地重复“发明” 已经有过的东西，却在这一过程中错过了潜在的诸 多伟大的创意。因此，当遇到复杂的发明问题时， 最好找发明公司（指TRIZ咨询公司）咨询。
16
传统创新与TRIZ创新结果的比较
、
5
3
4
思维定势
2 1
发明问题
6 7
8
解决办法
传统创新应用发散思维“试错法” 搜索发明问题解决办法 难！
40美元 香港公司
美国开发公司 获利48美元
20美元 广东外贸公司
获利20美元
15美元
获利5美元
广东某制造商
成本12美元
获利3美元
3
类似的例子……
一台售价79美元的国产MP3，国外要拿走45美元的 专利费，制造成本要32.5美元，中国企业获得的 纯利润只有1.5美元。 每年全球DVD出货量的8000万台中有6500万台由中 国制造，作为这个行业中无可争议的制造大国， 我们的企业又得到了多少呢?我国出口一台DVD售 价32美元，交给外国人的专利费是18美元，成本 13美元，中国企业只能赚取1美元的利润。
创新型国家的概念
• 创新型国家：是指每100万人口获得美国专利与商标局的发 明专利授权在15个以上的国家或经济体
2001年每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的 国家或经济体排名
排 国家或 数 排 国家或 数 排 国家或 数 排 国家或 数 名 经济体 量 名 经济体 量 名 经济体 量 名 经济体 量
人脑类似由100~140亿台微型计算机所组 成的庞大的电子计算机信息网络处理系统。一 个正常人的大脑可储存1000万亿信息单位，相 当于一般电子计算机储量的100万倍，如果全 部用来储备知识，人脑的记忆容量相当于5亿 本书籍的知识总量。
人脑的功能非常强大，俄罗斯学者伊.尹 尔菲莫夫研究指出：人的大脑可以同时学习40 种语言，默记一套大英百科全书所容纳的全部 内容，还可以有余力去完成十门大学课程的教 研活动。
0.17 62 中国
专利授 权数量
0.64
0.15
7
我们能创新吗？
• 创新是人人都有的一种能力 • 人的创新能力在12~14岁达到顶峰，因受传统
教育的摧残，后天被逐渐埋没 • 创新是可以激发和提升的一种能力 • 创新活动具有其方法、手段和规律性
8
人脑的创造创新能力
大脑是人的智慧之府，是人的创造创新之 源。
关键技术的自给率低
关键技术大部分来自进口，其中工程机械 高技术产品80%以上；数控机床70%；石 油化工装备76%；集成电路芯片制造设备 80%；光钎制造装备100%；通讯、半导体、 生物、医药和计算机行业60%~90%；DVD 产量占全球70%以上，但没有掌握核心专 利技术；彩电、手机和微机的CPU都是掌 握在别人手里。
9
培训与提升创造力关系示意图
经培训，创造力可提高70％～300%；顶峰向右上方转移
300
200 创 造 力 100
10
20 30 40 50 60
年龄
10
日本学者春山茂雄认为 ：
• 左脑是自身脑，只储存个人毕生经验；而右脑是 祖先脑，储存了人类500万年在进化中所积累的智 慧，赋予人以直觉、创意等，右脑的信息量为左 脑的十万、百万乃至千万倍以上，是人思维的 “基础软件”。总体上讲，右脑的这些特点符合 人们在创造性活动中的思维机制。
17
传统创新(发散)与TRIZ创新(收敛) 的结果比较
• 因此，注重开发儿童右脑潜力是促进中华民族创 造力走向世界前列的关键！！！
创造性人才的能力结构
• 感情智力（Emotional Intelligence EI ) 人的一生20%由智商决定，80%由感情 智力主宰，职位越高，EI的作用越显著， 高达85%。始终保持善待他人，严于律 己。
• 超越对手 着眼于已知领域，更着眼于未知领域加 大思维的“前进跨度”、“联想跨度”， 超越对手。