技术创新方法之三TRIZ的最终理想解
TRIZ方法解决实际问题报告
TRIZ方法解决实际创新问题报告—煤矿污水处理设备的改进一．问题描述：众所周知，煤炭产业在实际生产过程中，由于技术落后，改进耗资巨大，人们环保意识淡薄等原因，使得煤炭行业成为环境污染的主要因素之一。
作为一个山西人，我从小就面对着这种污染现象，比一般的人有更深的了解。
煤炭行业的污水排放就是众多方面中比较严重的一个，包括洗煤厂污水的排放，地下水污染等。
这个问题急需改进，所以我选择这个问题用课上学的TRIZ方法提出自己的解决方法。
二．最终理想解：最终的理想状态是尽量使煤炭行业的污水排放量减少，实现污水的合理回收处理，循环利用，低能耗。
同时又不会因此而作出过大调整对传统的生产环境造成重大变革。
三．具体分析及解决：针对减少污水排放回收处理设备方面：要求相关污水回收处理设备的完善，技术的革新。
这就要求相关设备必须有较好的稳定性，能够长期较好较高效的运作；同时设备应该有较强的操作性，以便于一般工人使用；方便维修，避免在维修方面耗费过多时间和资金；用TRIZ理论解析：（一）物理矛盾：分离原理应用：1.空间分离：装置要求分为多层逐级过滤回收，有效利用空间。
2.系统级别分离:将处理的水分为可回收的部分和彻底进化后的部分，和彻底无用的部分，便于分级处理。
提取发明原理：1. 抽取：将污水中的有用部分提取出来。
2. 分割：装置多级分割，重重回收。
通过利用这两个发明原理，可以初步解决一些污水处理问题，装置可以通过多级利用提高效率，同时减少能耗。
（二）技术矛盾：需要改善的参数：08.静止物体的体积；13.结构的稳定性；14.强度；32.可制造性；33.可操作性；34.可维修性；恶化的参数：02静止物体的重量；21功率；22能量损失；23物质损失；36装置复杂性；37监控测试的困难程度查找阿奇舒勒矛盾矩阵表相关原理应用：（1）分割原理，抽取原理：将污水中的有用部分提取出来，装置多级分割，重重回收。
（2）预先作用：提前做好应急预案以防设备故障影响处理过程。
TRIZ（发明问题的解决理论）
TRIZ（发明问题的解决理论）TRIZ（发明问题的解决理论）一、什么是TRIZ（发明问题的解决理论）？TRIZ意译为发明问题的解决理论。
TRIZ理论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，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。
它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。
二、TRIZ给企业带来了什么？提高开发效率；增加专利数量，提高专利质量；缩短产品上市时间，提高企业自主创新能力和市场竞争优势！到现在为止，TRIZ已经形成了一套较为完整的理论体系和工具，并且在学者们的不断研究中，拓展和开拓了TRIZ的应用领域。
TRIZ理论的应用已经在实践中取得显著的成果。
在国外，美国的福特和波音、德国的西门子等500多家知名企业中，TRIZ理论的应用不仅取得了明显的经济效益，而且极大地提高了企业的自主创新能力。
①福特汽车公司通过学习和应用TRIZ理论，公司技术人员发现利用小热膨胀系数的材料制造轴承，可以更好地解决推力轴承在大负荷时出现偏移的问题；②美国波音公司邀请原苏联的TRIZ专家，对其450名工程师进行了为期2周的培训，在767空中加油机研发的技术方面取得了关键性的突破，从而在竞争中取得成果，战胜空中客车公司，赢得15亿美元空中加油机订单；③某通讯有限公司应用TRIZ理论，在计算机辅助创新平台Pro/Innovator对机顶盒天线连接问题和电磁兼容问题进行了创新性的解决，不仅缩短了新产品研发周期，还节省了大量的研发经费；在国内，无线集团、美的电器、格力电器、TCL等四十余家试点企业，通过TRIZ理论的推广促进本土企业创新团队的培育。
据不完全统计，通过企业试点工作,试点企业应用创新方法解决了实际技术难题，为企业创造直接或间接经济效益，取得了有一定影响力的经济和社会效益，也涌现了一批有示范作用的优秀企业。
TRIZ概述与理想解解析
•理想化的系统
–理想化的系统应该是没有物质，没有实体，也不消耗能源，但 却能完成所有需要功能的系统；
•理想化的资源
– 理想化的资源是无穷无尽并且不需要付费的资源；
•理想化的过程
–理想化的过程是只有过程的结果但无过程本身，也就是过程的 存在时间趋向于零的过程。
2018/10/18 第一节 TRIZ概述（理想化思想） 4
TRIZ 理论的主要用途
• TRIZ 理论的主要用途： • 它是用来发现问题的解，而不是用来发现问题。 因此，它的对象是已经被提出的有待解决的问 题。 • TRIZ汲取来自于大量不同技术学科和行业的知 识，提供了一套高效、经济的方法，显著地提 高了解决难缠工程问题的生产力和解决方案的 质量。
宇宙的知識
人類的知識
其它行业的知识
行业内的知识
本单位内的知识 个人的知识
2018/10/18 第一节 TRIZ概述（理想化思想） 11
TRIZ理论的九大经典理论体系。
• TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维 方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论 已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体 系。 （一）TRIZ的技术系统八大进化法则。 （二）最终理想解(IFR)。 （三）40个发明原理。 （四）39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。 （五）物理矛盾和四大分离原理。 （六）物一场模型分析。 （七）发明问题的标准解法。 （八）发明问题解决算法(ARIZ)。 （九）科学效应和现象知识库。
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第一节 TRIZ概述（理想化思想）
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TRIZ 理论的依据
• TRIZ 理论认为： 1. 问题及其解在不同的工业部门或不同的学科领 域重复出现； 2. 技术进化模式在不同的工业部门或不同的学科 领域重复出现； 3. 发明经常采用不相关领域中存在的效应。
技术创新方法TRIZ理论培训教材73页
技术创新方法(TRIZ理论)培训教材一、TR1Z概述一.、TRIZ的技术系统八大进化法则+S曲线三、最终理想解(IFR)四、技术矛盾五、40个创新原理六、39个工程参数及矛盾矩阵七、物理矛盾和四大分离原理r TRIZ概述1・1何谓创新创新就是稀奇古怪的事在别人眼里，创新者就是那些脑瓜里装满奇思怪慰的“异类创造力并作兎空妄想.而是-种行为的综合1.1何谓创新发明足指通过思维或实強过程首先为•项科学或技术难趙找到或发现了解决方案.解决方法。
创适是指第一次捉出、适出的东西，是第一次产生崭新的物质成果或秸神成果的行为•它给人们芾來新奇或方便.创新是运用知识或相关信息创造和引进某种冇用的新專物的过程.创新就是把生产要素和生产条件的新组合引入生产体系，冃的足为获取淆在的利润. 亠创新思维就足总料Z外常理之屮.别人想不到的你想到了当阿奇舒勒对250/j个：利进行研究时，发现町以松抵创新程度的不同.将这些专利技术解决方法分为5个“创新等级” o第1级：技术系统的简单改进.所要求技术在系统相关的某行业范用内（32%）:第2级：包括技术矛硏解决方法的发明.要求系统相关的不同行业知识（45%）:第3级：包含物理才应解决方法的发明，耍求系统村关行业以外的知识（18%）:第4级：包含突破性解决力法的新技术，要求不同科学领域知识——第5级：新现象的发现＜1%）。
（括号中的为占总专利比贰畅言创新时时都是创造Z时处处都是创造之地人人都是创造Z人创新是人丿.都有的一种能力”、組碍创新最主要的因索是人们头脑中的传统的.im ‘川思傩斗（小戎的习惯号总坍，耍创新就必须勇于翼破思績的心）思维惯性是决宦创新能力的关健因索.习惯十贰向思维.线性思维、惯W '' 勺人脑只能是机械地朿复旧的行为.|是习惯于接受大家所说的.很1 戲产工创新的灵慢和成果" 思维惯性的止面作用：是人们能够轻车鶏踣需迅速的解决相似的问题：思维協性的负面作用：住发明创新活动中•它是影响创新思维的主要思维障臥•如闸H6根火柴组成4个等边三角形？•如何用4根火柴组成一个“HT 字？•任荒芜人迹的河边停若一个小船.这只小船只能容纳一个人.有 卜人同时来到河边.并BJMB 人都坐看这条船讨「河•请何： 他钉是怎样过河的？f Jlp ——（何谓创新人们因为局阳于既有的信息或认识的现象.形成的一种固定的思维模 式.也就是说人们习惯干从固定的角度来观察.思考问邂：丿•小明家和三个小孩.老大叫大乜老二叫二J 老三叫什么?TRIZ用论是由根奇•阿奇舒勒（G.S.AItxhuller伪（后来扩展到250万份）高水平发明七利的研究、分析、归纳总结.揭示岀隐純在专利Z中的奧秘.萃取发数以百万计发明家的智澄而创建的帀越成果•被嗡为“种命点金术” •TR1Z理论是一神创斯方法.它使创斯思维从发枚尼向收敛：它利用创新的规律•使创新走出了肓冃的、高成本的试错和灵光一现式的偶然拉「文：Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadalch=TRIZ :Thi*or\ <U ln\enti\r Problem Solving =TIPS=TRIZ 中文含义：发明刖題解决理论中文简称:萃智1926-1998）（前苏联的•位伟大发明家和创造学家）通过对4万13.常规问題与发明问題如果〃品的初始状态与珅想状态之间存任瓯离.则称之谓问题.产骷设汁过程主耍足解决何题的过程，是使产品山初始状态通过单步.或參步变换实现或接近理世状态的过程。
TRIZ理论中IFR最终理想解的深度分析
TRIZ理论中IFR最终理想解的深度分析作者：程功彭英黄洁李登科来源：《科技创新与品牌》2023年第06期摘要： TRIZ是高效解决发明级别问题的创新方法，IFR最终理想解是TRIZ的核心思想，它贯穿于整个TRIZ。
IFR理念并不容易被接受，国内在引进TRIZ和翻译外文资料的过程中也存在一定的信息偏差，导致IFR的实际应用没有发挥其应有的功效。
本文在研究多本阿奇舒勒著作和大量工程案例后，对IFR进行了深度分析，从多个维度梳理了IFR逻辑思路。
关键词：IFR；最终理想解；TRIZ；ARIZ基金项目：本文为2019年中华人民共和国科学技术部创新方法工作专项之《先进轨道交通装备领域创新方法研究与应用》（项目编号∶2019IM05100）、2022年中国国家铁路集团有限公司项目（项目编号∶N2022J020）研究成果。
引言TRIZ是前苏联伟大发明家Genrich S. Altshuler（根里奇·阿奇舒勒）及团队从数百万份专利中总结提炼，用来解决发明级别问题的一套理论体系。
TRIZ理论体系包含创新思维、创新工具、S曲线与进化法则、ARIZ算法等。
1958年阿奇舒勒提出了IFR最终理想解的概念，ARIZ-61等早期版本就将IFR作为算法重要的步骤，后面所有ARIZ版本都是围绕着定义矛盾、定义IFR和实现IFR进行的。
IFR是TRIZ的核心思想，如果没有理解IFR的理念，就没有真正掌握TRIZ的精髓。
一、TRIZ解题流程为了更好分析和理解IFR，有必要将TRIZ解题流程进行梳理。
（一）ARIZ流程ARIZ发明问题解决算法是将TRIZ的诸多创新工具、创新思维等按照一定的逻辑步骤组合在一起，形成了非标准问题的高效解题流程。
当然，ARIZ用来解决标准问题肯定也是可以的，只是必要性不高。
ARIZ算法经过不断发展，目前最被认可的版本是ARIZ-85C，它解题流程分为九大步骤、数十个子步骤。
ARIZ流程将在本文第四部分（四）中做进一步剖析。
技术创新方法(TRIZ理论)培训教材
维障碍。
小明家有三个小孩，老大叫大毛，老二叫二毛，老三叫什么？ 如何用6根火柴组成4个等边三角形？ 如何用4根火柴组成一个“田”字？ 在荒芜人迹的河边停着一个小船，这只小船只能容纳一个人，有 两个人同时来到河边，并且这两个人都坐着这条船过了河，请问： 他们是怎样过河的？
1.2、TRIZ的由来
TRIZ理论是由根奇· 阿奇舒勒（G.S.Altshuller 1926~1998)(前苏联的一位伟大发明家和创造学家）通过 对4万 份（后来扩展到250万份）高水平发明专利的研究、分析、归 纳总结，揭示出隐藏在专利之中的奥秘，萃取发数以百万计发 明家的智慧而创建的卓越成果。被喻为“神奇点金术”。 TRIZ理论是一种创新方法，它使创新思维从发散走向收 敛；它利用创新的规律，使创新走出了盲目的、高成本的试错 和灵光一现式的偶然。
技术创新方法（TRIZ理论） 培训教材
目录
一、TRIZ概述
二、TRIZ的技术系统八大进化法则＋S曲线
三、最终理想解(IFR) 四、技术矛盾 五、40个创新原理 六、39个工程参数及矛盾矩阵 七、物理矛盾和四大分离原理
一、TRIZ概述
1.1何谓创新
创新就是稀奇古怪的事
创新源于敢吃螃蟹的人
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
创新是灵光一现式偶然
技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的方向进化，以减少能量 损失；
如果某个元件接收不到能量，就不能发挥作用，这会影响到技术 系统的整体功能。
实例：手摇绞肉机替代菜刀 用刀片旋转运动代替刀的垂直运 动，能量传递路径缩短，能量损失减 少，同时提高了效率。
技术系统法则3：协调性法则
技术系统是沿着各个子系统之间更协调的方向进化，这也是整个 技术系统能发挥其功能的必要条件； 子系统间的协调性主要表现在： • 结构上的协调 • 各性能参数之间的协调 • 工作节奏/频率上的协调
TRIZ理论(发明问题解决理论)简介
TRIZ理论（发明问题解决理论）简介冷战时期，以美国为首西方国家的特工与前苏联的克格勃曾经进行过无数次惊心动魄的间谍战，其中一次就是围绕被称为神奇的“点金术”展开的。
因为美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造能力，他们把创造这种奇迹的神秘武器称为“点金术”，可结果强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。
那么这种神奇的“点金术”到底是什么呢？它为什么有这么大的威力？这个“点金术”就是当前世界上著名的发明问题解决理论，被简称为TRIZ理论，TRIZ就是“发明问题解决理论”的俄语缩写，是由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立的，因而阿奇舒勒也被尊称为TRIZ理论之父。
TRIZ理论被公认为是使人聪明的理论。
1946年，阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作。
当时阿奇舒勒在前苏联里海海军专利局工作，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？答案是肯定的！阿奇舒勒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，是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律，就会能动地进行产品设计并能预测产品未来发展趋势。
以后数十年中，阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的领导下，前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，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。
TRIZ的核心是技术进化原理。
按这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力。
它们大致可以分为3类：TRIZ的理论基础、分析工具和知识数据库。
整理TRIZ的九大理论体系
TRIZ理论在社会中受到很多企业的青睐,TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
（一）40个发明原理.阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，分别是：1、分割；2、抽取；3、局部质量；4、非对称；5、合并;6、普遍性；7、嵌套；8、配重；9、预先反作用；10、预先作用；11、预先应急措施；12、等势原则；13、逆向思维；14、曲面化;15、动态化;16、不足或超额行动；17、一维变多维；18、机械振动；19、周期性动作；20、有效作用的连续性；21、紧急行动；22、变害为利；23、反馈；24、中介物；25、自服务；6、复制；27、一次性用品；28、机械系统的替代；29、气体与液压结构；30、柔性外壳和薄膜；31、多孔材料；32、改变颜色；33、同质性；34、抛弃与再生；35、物理/化学状态变化；36、相变；37、热膨胀；38、加速氧化；39、惰性环境；40、复合材料等。
（二）最终理想解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初,首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率.如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁，那么最终理想解（IFR)就是这座桥梁的桥墩。
最终理想解（IFR)有四个特点：1、保持了原系统的优点;2、消除了原系统的不足；3、没有使系统变得更复杂；4、没有引入新的缺陷等.（三）TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。
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三、最终理想解(IFR)
最理想的技术系统：作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有 必要的功能；
IFR：产品处于理想状态的解成为最终理想系统在保持有用功能正 常运作的同时，能够自行消除有害的、不足的、过度的作用。
IFR的特点： •保持了原系统的特点 •消除了原系统的不足 •没有使长得很快，且参差不齐
传统解决方案：用割草机，缺点噪音很大 等
IFR：草坪上的草不需要修剪，自己始终 维持在一个高度
从IFR出发的解决方案：
最终理想解确定的步骤： •第一步：设计的最终目的是什么？ •第二步：理想解是什么？ •第三步：达到理想解的障碍是什么？ •第四步：它为什么成为障碍？ •第五步：如何使障碍消失？ •第六步：什么资源可以帮助你？ •第七步：在其它领域或其它工具可以解决这个问题吗？
实现IFR的几个建议： 能利用现有的能量和资源实现有用的功能； 自我服务，实现有用功能，利用“聪明”的材料或物质； 有害作用的自我消除