功能分析 TRIZ
用TRIZ解决实际问题的一般流程是什么？
用TRIZ解决实际问题的一般流程是什么？你是否曾在日常工作中遭遇难题，感觉束手无策？是否在生活里遭遇挑战，而不知如何破局？本文，天行健六西格玛咨询公司要为大家揭示一个神奇的思维工具--TRIZ，它能帮助我们从混沌中找出明路，用创新的方法解决实际问题。
一、认识TRIZTRIZ，全称“发明问题解决理论”，它通过对大量专利的分析和提炼，总结出了一套具有普适性的创新规律和工具，帮助我们更有效地解决实际问题。
二、TRIZ的核心工具功能分析：深入剖析产品的功能，找出其优点和不足，为改进和创新提供方向。
因果链分析：通过分析问题的根本原因，找到解决问题的关键点。
资源分析：挖掘并利用所有可用的资源，包括物质、能量、信息等，寻找创新的解决方案。
矛盾分析：通过分析矛盾，运用TRIZ提供的工具和方法，如分离法、合并法等，找到消除矛盾的解决方案。
物场模型：通过建立物场模型，分析系统中各元素之间的关系，寻找改进或创新的突破口。
三、TRIZ解决实际问题的流程问题描述：明确问题的核心，将问题转化为可操作的具体描述。
功能分析和因果链分析：通过深入剖析产品的功能和问题产生的根本原因，明确改进和创新的方向。
资源分析和矛盾分析：挖掘可用的资源，找到解决问题的关键点；运用矛盾分析工具，找到消除矛盾的方法。
提出解决方案：基于以上分析，提出多个可能的解决方案。
方案评估和实施：对提出的方案进行评估和筛选，选择最合适的方案进行实施。
效果评估和反馈：对实施后的效果进行评估，并根据反馈进行调整和优化。
综上所述，TRIZ不仅是一套创新方法论，更是一种思维方式。
它帮助我们从不同的角度看待问题，发掘潜在的解决方案。
掌握TRIZ，我们将能够更加从容地面对各种实际问题，开创更加美好的未来！。
功能分析-TRIZ专题培训课件
技术系统
系统组件A A对B的作用
系统组件B
功能载体 （工具物质）
功能受体 （目标物质）
11
不同情况下的系统功能分析
• 开发新技术系统时，首先需确定系统完成或实现 的主要功能，然后将主要功能分解为子功能，即 功能分解。
－陶瓷不能传导电流（错）→陶瓷阻碍电流传导（正确） －河堤缺口不能阻止河水（错） →河堤引导河水（正确）
4、陈述功能时，必须注意限定功能的作用区域，以及时间 对元件间相互作用会产生不同变化的影响.
14
练习：规范地描述下列功能 、
• 电线的功能： • 牙刷的功能： • 空调的功能： • 眼镜的功能： • 活塞的功能： • 水泵的功能： • 汽车的功能： • 杯子的功能： • 手表的功能：
• 属性与时间有关，会随不同时间而有所改变 • 改变一个物质的属性（或创造一个物质新的属性），意味
着物质产生了质的变化，也就意味着对一个技术系统实现 了创新。 • 用户购买产品的目的既是要获得产品的功能，更是要具有 良好属性功能的产品
8
传统的与TRIZ的功能分析比较
案例：内燃机内系统
传统的功能分析
• 改进已有技术系统时，是理清技术系统的主要功 能以及其辅助功能，以便理解系统，找出系统的 问题所在。
12
功能描述规范
1、功能定义
－功能载体必须是物质，且必须与功能分离 －功能＝动作＋对象（动词＋名词＋参数） －功能受体必须是物质，不能是物质的参数
将功能与组件分离开
组件 A 功能载体
A对B的作用
组件 B 功能受体
• 案例：一副眼镜 本来镜片的颜色和外部的环境没有关联。如果创造一种属性
TRIZ基本术语解释
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。
系统功能分析(TRIZ)
升降通道
攀登通道 ……
具体
为什么？
功能定义越抽象，引发的构想就会越多。
功能定义练习
『练习』铁锤的功能
动词 钉
敲击 传递 利用 ……
名词 钉子 钉子 力量 杠杆 ……
功能定义练习
• 锤子的功能是钉钉子
• 锤子的功能最好定义是传递力量
功能的图形化描述方式
• 功能的图形化描述常用箭头和矩形框来表示（动 宾结构），其中箭头代表动词（动作），矩形框 代表名词（组件）。
PUGH矩阵 专利引用分析
TRIZ四类问题模型
问题模型
技术矛盾 物理矛盾 功能化模型 物场模型
工具
解决方案模型
矛盾矩阵
创新原理
分离原理
创新原理
科学效应知识库 知识库中的方案
标准解系统
对应标准解
主要内容
一、系统功能分析的意义 二、功能定义 三、功能分析 四、系统裁剪
“功能”概念的提出
• 19世纪40年代，美国通用电气的工程师迈尔斯首先 提出功能的概念，并把它作为工程研究的核心问题， 他认为，顾客买的不是产品本身，而是产品的功能。
主要内容
• 一、系统功能分析的意义 • 二、功能定义 • 三、功能分析
1.新技术系统与FAST图 2.组件功能分析
• 四、系统裁剪
组件概念
• 组件是技术系统的组成部分。具体包含：
1.组件执行一定的功能； 2.组件可以等同为系统的子系统。
年轻的工程师总是
关注系统中的组件。
有丰富经验的工程
师关注系统中的功能。
1.新技术系统与FAST图 2.组件功能分析
四、系统裁剪
功能分析应用范围
• 开发新技术系统时，首先需确定系统完成或实现的 主要功能，然后将主要功能分解为子功能，即功能 分解。
triz理论的40个原理应用分析
TRIZ理论的40个原理应用分析1. 矛盾解决原理• 1.1 矛盾分析法– 1.1.1 找出系统中存在的矛盾– 1.1.2 通过对矛盾进行分析，找出解决的方法• 1.2 矛盾转化法– 1.2.1 将矛盾转化为其他形式的问题，从而寻找解决的可能性– 1.2.2 通过变换角度和思维方式，找到解决矛盾的创新方法2. 主动性原理• 2.1 利用主动性原理提高系统的灵活性和自适应性• 2.2 通过引入自动、智能等技术，实现系统对环境的自动感知和主动响应3. 相对运动原理• 3.1 利用相对运动原理实现某些过程的简化或改进• 3.2 通过构建相对运动关系，减少系统的能耗和复杂性4. 重要性排序原理• 4.1 通过对问题中各个因素进行重要性排序，找到解决问题的关键因素• 4.2 优先解决关键因素，从而达到整体效益最大化的目标5. 功能局限原理• 5.1 研究系统功能的局限性和制约因素• 5.2 利用功能局限原理，寻找扩展和改进系统功能的途径6. 多样性原理• 6.1 引入多样性，创造更多的选择• 6.2 通过引入不同的元素、材料、技术等，为系统创造更多的变化和创新的可能性7. 引导型副产品原理•7.1 将副产品变为系统的一部分，发挥其价值•7.2 利用副产品为系统提供新的功能和价值8. 辅助原理和工具原理•8.1 利用辅助原理和工具原理，提高系统的效率和质量•8.2 通过运用不同的工具和方法，解决系统中的问题和难题9. 完成和完善原理•9.1 完成和完善系统的各个部分，提高系统的整体性能和功能•9.2 通过不断的改进和优化，使系统更加完善和稳定10. 可重复使用原理•10.1 利用可重复使用原理，提高资源利用率和系统的可持续发展能力•10.2 通过设计可重复使用的部件和模块，减少资源浪费和环境污染…以上是对TRIZ理论的40个原理的应用分析，通过这些原理的运用，可以帮助我们解决问题、改进系统的性能和功能，提高创新能力和竞争力。
TRIZ理论五系统功能分析
功能
+ 功能（Function）是系统满足使用者需求（现实
需求和潜在需求）的任何属性。
生产者
功能
干什么的？
顾客
功能
为什么购买？
调节温度
采光、通 风、调温
TRIZ理论的“关于组件的功能”
功能（Function） 是指某组件（子系统、功能载体）改变或保持另一组件（子 系统、功能对象）的某个参数的行为或作用（Action)
系列Ⅰ 使导体绝缘 系列Ⅱ 防止蒸发
系列Ⅲ 保护灯丝
贮存惰气 固定灯丝 固定玻壳
密封壳体 固定芯柱
功能整理的步骤
3、绘制功能模型图
+ 无论功能关系简单或复杂，任何产品的功能都是成系统的。 在产品内部存在着大大小小的功能，按照一定的内在逻辑 关系结合在一起，就形成了功能系统，将功能之间的上下 或并列关系，顺序排列下去，上位功能在左，下位功能在 右，就得到表示功能关系的功能模型图。
+ 三、按用户的使用要求：使用功能、品味功能
使用功能：给用户带来使用效果（有某种特定用途）的功能 品味功能：计划外的功能，如外观功能、艺术功能等
+ 四、按功能与用户要求范围的匹配程度：
必要功能、不必要功能
主要内容
• 一、功能分析概述 • 二、功能定义 • 三、功能分类 • 四、功能整理 • 五、功能系统分析方法 • 六、基于组件的功能评估 • 七、系统裁剪
提供光能
保护灯丝
固定灯丝 固定玻壳
固定芯柱
“为什么保护灯丝？”为了更好地“转换能量”
能量转换
通过电流 连接导线 允许安装
使导体绝缘
“为什么使导体绝缘？” “为了更好地通过电流”
防止蒸发 贮存惰气 密封壳体 “为什么防止蒸发？”为了更好地“转换能量”
基于功能分析和TRIZ集成的产品创新设计
2018年2月西部皮革文化与探索基于功能分析和T R I Z集成的产品创新设计赵然，门德来(华南理工大学，广东广州510006)摘要：产品创新设计的关键在于准确的发现问题并针对性的去解决问题。
功能分析和T R I Z理论都是产品设计中先进有效的工具，功能分析是从功能需求出发，找 的关键点，T R I Z理论是 有效解决这些 的方法，笔基于两理论的优势.合，构建 ，方势的互补，为设计者提供了产品创新设计有效途径，从 产品设计的创新。
关键词：功能分析；T R I Z理论；产创新设计中图分类号：T H122 文献标志码：A文章编号：1671 - 1602 (2018) 02 -0157 -02 1功能分析和T R I Z集成的基础功能慰^技术系统或产品能完成任务的抽象描述[1]。
功能分析是指 设计对象视为一个系统用抽象的方法分析其总功能，并将总功能逐层 分解分析，然后在加以整理、组合，得到新的产品创新设计方案。
它具 有以 优势：1.功能分析可以 的真实需求 出来。
2.产品再创新设计时，有助于设计人员发现产品功能优 。
3.新产品创新设计时，功能分析法可以得到实现产品总功能的各个分功能，从强、布局完整的新产品设计方案。
T R I Z理论是前苏联发明专家根里奇.阿奇舒勒（G.S.A lt-s h N le r)大 专利进行进行研究、归纳 ，创立的一套具有完 系的发 题解 [2]。
它 的运用在各个领域，它具有以 优势：1.T R I Z:具有多个问题分析方 题解决模型。
2.T R I Z〕发明原理、分原，可为设计人员 有效的问题解决方案。
3.T R I Z理论可以有效地预测产品发展趋势，产品具有竞争力。
综 述，功能分析和T R I Z:都有多项特优势，功能分析 在发现 题，T R IZ在解 题，分析 题 解 题的前 基础，二者结合使用，充分发挥各自的优势，实现双方优势的 。
2功能分析和T R I Z集成的 创新设计功能分析 中，需求和总功能。
triz多功能原理
triz多功能原理
TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是苏联工程师格奥尔基·阿尔图诺维奇·阿尔图诺夫于20世纪50年代发展起来的一种创新方法论。
它基于对数百万个创新问题的分析，整理出了一套包含39个基本创新原理和76个次级创新原理的方法体系。
这些原理被称为TRIZ的多功能原理，可以帮助人们在解决问题时找到创新解决方案。
TRIZ的多功能原理主要包括以下几种类型：
1. 矛盾原理：指的是在解决问题时，常常会出现多个相互矛盾的要求。
TRIZ中的矛盾原理可以帮助人们找到解决矛盾的创新方法。
2. 资源利用原理：指的是利用已有的资源来解决问题，避免重新开发新的资源。
3. 系统原理：指的是将问题看作是一个系统，通过调整系统的各个部分之间的关系来解决问题。
4. 转化原理：指的是将问题从一种状态转化为另一种状态，以达到解决问题的目的。
5. 冲突原理：指的是解决两个或多个相互冲突的要求时，采用不同的方法来解决不同的要求。
6. 协同原理：指的是通过不同部分之间的协同合作来解决问题。
以上只是TRIZ多功能原理的一小部分，TRIZ还包括许多其他类型的原理，这些原理通过对现有的发明和创新问题进行分析总结而得到。
TRIZ的多功能原理可以帮助创新者在解决问题时找到新的思路和创新的解决方法，从而提高创新效率。
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1
技术系统的基本概念
技术系统：
由AB两个组件（名词）组成（分别是功能载体和功能受 体），用矩形框来表示
组件之间的作用（动词）关系用箭头表示方向，通过组件 之间的相互作用实现一定的功能。
技术系统 系统组件A A对B的作用
功能载体 （工具物质）
系统组件B
功能受体 （目标物质）
2
技术系统的层级关系
29
瓶装可乐的功能模型表格
子系统
饮料
瓶子
瓶盖
（功能及参数） （功能及参 数）
（功能及参数）
子 饮料 系 统 瓶子 ↑
←存储饮料 容积
←密封饮料 容积
↑固定瓶盖 位置
瓶盖 ↑
←
标签
←
超系统
标签
空气
人
（功能及参数） （功能及参数） （功能及参数）
↑固定标签 位置
↑阻挡空气 品质
↑阻挡空气 品质
←抽取饮料 容积 ←固定瓶子 位置 ←打开瓶盖
技术分析也就是对系统进行的功能分析
6
功能分析法的演进（Functional Analysis）
• 1950-1960由莱瑞迈尔斯倡导形成的第一代功能分析：
– 识别元件和功能之间的关系.
• 形成的第二代功能分析：
– 莱瑞迈尔斯基本思想被结合到TRIZ基本思维方法中 – 发明主要出现在形成的第二代功能分析； – 使用者不仅描述存在于系统元件间有用功能关系，还鼓励使用
8
传统的与TRIZ的功能分析比较
➢案例：内燃机内系统
✓传统的功能分析
变质
改善
活塞
机油
✓TRIZ的功能(属性)分析
活塞的温度
变质 机油的 润滑性
改善
添加物
添加物 的硫磺
9
产品属性与创新
• 用户购买产品的目的既是要获得产品的功能，更是要具有 良好属性功能的产品
• 改变一个物质的属性（或创造一个物质新的属性），意味 着物质产生了质的变化，也就意味着对一个技术系统实现 了创新。
系统在超系统的约束下起作用；子系统在上级系统的约束 下起作用；
底层的子系统一旦发生改变，就会引起上层高级系统的改 变。
4
练习：眼镜系统的级别
超系统
系统作用对象 超系统组件
技术系统
子系统
技术系统组件 子系统组件
5
什么是系统分析和功能分析？
系统分析是从抽象的“功能”角度来分析 系统；
分析过程就是对一个系统实行功能建模的 过程，分析的结果是建立功能模型
根据与主要功能的关系分为以下几 类：
1、有用功能－作用并有利于对象，有利于
达到系统预期的目标和目的，分为充分、不足、 过度；
（1）充分的功能——镜片度数合适 （2）不足的功能——镜片度数小 （3）过度的功能——镜片度数大
2、有害功能－作用并有害于对象，不利于
系统预期目标和目的实现的功能； • 有害的功能——眼镜架压迫鼻梁
者描述有害的、不足的和过度的功能关系。但是，附加奥妙的 转换工具在定义问题的程序中扮演了非常大的“有用的”角色。 – 第二代功能分析不足之处： 没有考虑元件属性的关系 没有考虑环绕问题与时间的关系
• 当前TRIZ的功能分析——功能属性分析
考虑元件属性的关系 考虑环绕问题与时间的关系
7
什么是属性？
• 属性即是物质的特性，可以用一个物理、化学或几何参
系统功能分析的步骤
步骤1、建立系统组件模型
在界定的区域范围内，识别系统组件，描述系统组成及系统的层级关系 －技术系统的组件 －子系统的组件 －与系统组件发生相互作用的超系统组件
超系统组件
超系统 超系统组件
技术系统 系统组件
子系统组件
系统组件 子系统组件
22
系统组件模型的模板
技术系统 （把技术系统分解为组件）
1、士兵在战斗中戴的钢盔的功能： 2、喝水时用的杯子的功能： 3、用两个套起的杯子喝水
－内层杯子的功能： －外层杯子的功能：
16
功能的级别
• 主要功能－反映系统的主要需求的有用功能
－系统创建或设计的目的和目标
－功能载体是技术系统本身
• 基本功能－保证完成主要功能的功能
－功能载体是系统中与系统作用对象直接作用的组件
• 辅助功能－保证完成基本功能的功能
–
－功能载体是系统或超系统中的组件
技术系统
系统组件
辅助功能
系统组件 辅助功能 系统组件 基本功能
作用对象
17
练习：眼镜的功能级别
1、主要功能：
– （眼镜）折射光线
2、基本功能：
– （镜片）折射光线
3、辅助功能：
– （眼镜架）支撑镜片 – （耳朵）支撑眼镜架
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功能的分类（以眼镜为例）
• 传输电流 • 去除牙垢 • 控制房间的温度 • 折射光线 • 挤压气体 • 输送液体（水） • 运载货物或人， • 装流体，
显示时间｛？？？是计时。时间是抽象的概念，不能作为制品。因此， 这里的制品是时针、分针、秒针。根据他们的位置，才产生时间的概 念，因此，以此作为制品才是恰当的。｝
15
练习：规范的描述以下功能
19
其它的一些功能分类
• 有用功能、有害功能、中性功能（对被作用物
和系统预期的目标和目的没有影响的功能〕。
• 基本功能和辅助功能、上位功能和下位功 能、使用功能和品位功能、必要功能和不 必要功能
• …等等
白炽灯的上下位功能
发光
加热灯丝
通过电流
20
、
• 例如：作为台灯的白炽灯泡除了有益功能“发光” 外，还有有害功能“发热”。而在孵化箱中，同 样的灯泡“发热”的功能是有益的，“发光”则 是中性的。
➢ 系统 即指正在发生问题的当前系统，由组件组成，通
过组件之间的相互作用实现一定的功能。 系统中至少有 一个组件
➢ 子系统 是构成技术系统之内的低层级系统，亦即指从
微观上来思考构成系统的内部部件或组件,
➢ 超系统 技术系统之外的高层级系统。亦即指从宏观上
思考系统使用的环境（或资源）
➢ 组件是技术系统的组成部分。
26
建立瓶装可乐饮料的结构模型
27
、
• 步骤3：建立系统功能模型
• 基于系统结构模型，规范地描述它们的功能，并揭示整个 技术系统所有组件之间的相互作用关系，识别其功能类别
功能 类别
有用功能
有害功能
充分功能
不足功能
过度功能
28
瓶装可乐各组件的功能级别 、
• 步骤2：建立系统结构模型：基于 系统组件模型，利用表格或矩阵的 形式来描述组件之间相互作用的关 系
执行一定的功能； 组件至少有一个元件组成； 组件也可以是一个包含有 多个元件组成的子子系统
超系统
系统 子系统
3
、
注意
系统层级的划分与界定的区域范围有关，在识别系统的层 级时，首先必须进行区域分析；
无论是系统、子系统或超系统，从广义来说，它们都是指 “某物质”或“某实体”，是一个名词；
超系统即指从宏观上思考系统使用的环境和提供实现系统 的资源；
－陶瓷不能传导电流（错）→陶瓷阻碍电流传导（正确） －河堤缺口不能阻止河水（错） →河堤引导河水（正确）
4、陈述功能时，必须注意限定功能的作用区域，以及时间 对元件间相互作用会产生不同变化的影响.
14
练习：规范地描述下列功能 、
• 电线的功能： • 牙刷的功能： • 空调的功能： • 眼镜的功能： • 活塞的功能： • 水泵的功能： • 汽车的功能： • 杯子的功能： • 手表的功能：
针头
肌肉
变形
伤害
23.03.2020
FTCPS科研推广中心
3377
主要功能元分类
38
39
40
小结
• 功能属性分析（简称功能分析）是改善系统实现 创新过程中非常重要的步骤
• 要对与系统相关的所有元件加以完整定义并要识 别元件间的功能关系，首先要找出系统的主要功 能，以使这项功能表现得更好
• 要找出系统的有害的，不足的和过度的功能，以 使找出系统的问题所在，进而把存在的问题彻底 消除掉。
• 改进已有技术系统时，是理清技术系统的主要功 能以及其辅助功能，以便理解系统，找出系统的 问题所在。
12
功能描述规范
1、功能定义
－功能载体必须是物质，且必须与功能分离 －功能＝动作＋对象（动词＋名词＋参数） －功能受体必须是物质，不能是物质的参数
将功能与组件分离开
组件 A 功能载体
A对B的作用
组件 B 功能受体
• 是一个对象A作用于另一个对象B，使改变其某种属性的能 力（使其在某参数上发生改变的能力－属性与参数区别？）
技术系统
系统组件A A对B的作用
系统组件B
功能载体 （工具物质）
功能受体 （目标物质）
11
不同情况下的系统功能分析
• 开发新技术系统时，首先需确定系统完成或实现 的主要功能，然后将主要功能分解为子功能，即 功能分解。
功能：
超系统组件
人
技术系统组件
外部环境
子系统组件
子子系统组件
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实例: 建立瓶装可乐饮料的组件模型
超系统组件 人
外界环境 桌子
系统组件 瓶装可乐饮料
子系统组件 瓶子 瓶塞 标签 可乐
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• 步骤2、建立系统结构模型、
－基于系统组件模型，描述组件之间的相互作用关系
结构模型表
25
系统结构模型矩阵模板
• 案例：一副眼镜 本来镜片的颜色和外部的环境没有关联。如果创造一种属性
关联，比如说通过设计一种镜片，其颜色因太阳光的照射 而发生变化。那么顾客就不需要针对夏天专门购买一副太 阳镜。