TRIZ概述与理想解解析
简述TRIZ理论的定义、核心思想、主要内容和体系架构
1、简述TRIZ理论的定义、核心思想、主要内容和体系架构。
学习本门课程有哪些好处？TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1946年创立的，Altshuller也被尊称为TRIZ之父。
1946年，Altshuller开始了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？答案是肯定的！Altshuller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，是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。
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。
在他的领导下，前苏联的研究机构、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，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。
心思想和基本特征现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。
首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。
其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。
再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。
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。
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。
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。
技术创新方法之三TRIZ的最终理想解
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
第3章 最终理想解
第三章最终理想解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(idealfinal 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设计方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。
如果将TRIZ创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥，那么最终理想解就是这座桥的桥墩。
3.1理想化简介理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。
它主要是在大脑之中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。
一般的操作程序为:首先要对经验事实进行抽象，形成一个理想客体，然后通过想象，在观念中模拟其实验过程，把客体的现实运动过程简化和升华为一种理想化状态，使其更接近理想指标的要求。
理想化方法最为关键的部分是思想实验，或称理想实验。
它是从一定的原理出发，在观念中按照实验的模型展开的思维活动，模型的运转完全是在思维中进行操作的，然后运用推理得出符合逻辑的实验结论。
思想实验是形象思维和逻辑思维共同作用的结果，同时也体现了理想化和现实性的对立统一。
诚然，思想实验还不是科学实践活动，它的结论还需要科学实验等实践活动来检验，但这并不能否认思想实验在理论创新中的地位和作用。
新的理论往往与常识相距甚远，人们常常为传统观念所束缚，不易走向理论创新，因此，借助于思想实验来进行理论创新以及对新理论加以认同，不失为一种有效的手段。
理想化方法的另一个关键部分是如何设立理想模型。
理想模型建立的根本指导思想是最优化原则，即在经验的基础上设计最优的模型结构，同时也要充分考虑到现实存在的各种变量的容忍程度，把理想化与现实性结合起来。
理想中的优化模型往往具有超前性，这是创新的天然标志。
但是，超前行为只有在现实条件所容许的情况下，其模型的构造才具有可行性。
应当指出的是，理想模型的设计并不一定非要迁就现实的条件，有时候也需要改造现实，改变现实中存在的不合理之处，特别是需要彻底扭转人们传统的落后的思维方式和生活方式，为理想模型的建立和实施创造条件。
什么是TRIZ理论？
什么是TRIZ理论？1 TRIZ概述创新是发展的动力，是世界发展的潮流。
创新在国家的发展中起着非常重要的作用。
传统创新方法易于掌握、易于传播、易于普及，能产生一些创新设想，但命中率低，速度慢，难以解决复杂的技术问题。
创新能力都来自于人的潜能，并可以通过学习和训练来激发和提升。
创新是有规律可循的，这些规律潜藏于解决各种工程技术问题的过程中，通过长期实践中的观察、总结，可以发现这些规律。
在这些理论方法中，TRIZ理论体现出其独有的优势，TRIZ的作用在各种实践中发挥得越来越明显。
TRIZ可以帮助我们进行系统创新，深入了解问题并获得解决方案，简化系统以及克服心理惯性。
什么是TRIZ理论？2 TRIZ的发展TRIZ即发明问题解决理论，它是一套技术创新理论和方法，是一套解决各类工程技术问题的工具。
它的核心在于提供一种有规律可循的非常客观的创新方法。
它系统总结了人类以往在发明和创新方面的想法，从中提炼出一系列有效的法则，用以指导人们系统、高效地解决未来的问题。
TRIZ创新方法源于前苏联，由一位伟大的工程师兼发明家阿奇舒勒和他的同事们创立的，他们分析归纳总结全世界250多万份高水平专利成果后，在1946年总结出一套理论。
根据创新程度的不同，将这些专利技术解决方法分为5个“创新等级”。
TRIZ自创立以来，经历了三个发展阶段：第一个阶段为创立阶段。
这个时期主要创新和完善了TRIZ体系，并在苏联少量应用。
但因为苏联封锁这个理论，外界很少有人知道。
这个时期形成的主要理论有40个发明原理、发明问题解决算法（ARIZ）、最终理想解、科学效应库、物-场模型、标准解和进化法则等；第二个阶段为传播阶段。
苏联解体后，大量的科学家移民到了美国、欧洲、亚洲，创办了一系列的公司，开发基于TRIZ理论的软件系统，并为一些公司提供咨询服务。
这时，其他国家的工程师们才开始了解这个理论。
少量公司在这个时候开始引入TRIZ理论，如1995年开始的宝洁公司和1998年开始的三星公司；第三个阶段为应用阶段。
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。
TRIZ创新理论简介概述TRIZ是俄文теории решенияизобретательских задач 的英文音译Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的缩写，其英文全称是Theory of the Solution of Inventive Problems（发明问题解决理论）TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。
TRIZ是基于知识的方法（1）TRIZ是发明问题解决启发式方法的知识。
这些知识是从全世界范围内的专利中抽象出来的，TRIZ仅triz相关书籍采用为数不多的基于产品进化趋势的客观启发式方法；（2）TRIZ大量采用自然科学及工程中的效应知识；（3）TRIZ利用出现问题领域的知识。
这些知识包括技术本身、相似或相反的技术或过程、环境、发展及进化；（4）TRIZ是面向人的方法，即TRIZ中的启发式方法是面向设计者的，不是面向机器的。
TRIZ理论本身是基于将系统分解为子系统、区分有用及有害功能的实践，这些分解取决于问题及环境，本身就有随机性。
计算机软件仅起支持作用，而不能完全代替设计者，需要为处理这些随机问题的设计者们提供方法与工具。
TRIZ是系统化的方法（1）在TRIZ中，问题的分析采用了通用及详细的模型，该模型中问题的系统化知识是重要的；（2）解决问题的过程系统化，以方便的应用已有的知识。
TRIZ是发明问题解决理论（1）为了取得创新解，需要解决设计中的冲突，但解决冲突的某些步骤是不知道的；（2）未知的解往往可以被虚构的理想解代替；（3）通常理想解可通过环境或系统本身的资源获得；（4）通常理想解可通过已知的系统进化趋势推断。
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
技术创新方法之一TRIZ理论概述
1.4、TRIZ理论核心思想和基本特征
首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术 的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律 和模式。
创造是指第一次提出、造出的东西，是第一次产生崭新的物 质成果或精神成果的行为，它给人们带来新奇或方便。
创新是运用知识或相关信息创造和引进某种有用的新事物的 过程。
创获取潜在的利润。
创新思维就是意料之外情理之中，别人想不到的你想到了。
1.1何谓创新 当阿奇舒勒对250万个专利进行研究时，发现可以根据创新程度的不同，将 这些专利技术解决方法分为5个“创新等级”。
1.1何谓创新
时时都是创造之时 处处都是创造之地 人人都是创造之人
阻碍创新最主要的因素是人们头脑中的传统的、固定的观念和思维中形 成的习惯与定势，要创新就必须勇于突破思维的惯性和定势。
1.1何谓创新 人们因为局限于既有的信息或认识的现象，形成的一种固定的思维模
式，也就是说人们习惯于从固定的角度来观察、思考问题；
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围内 （32%）；
第2级：包括技术矛盾解决方法的发明，要求系统相关的不同行业知识 （45%）；
第3级：包含物理矛盾解决方法的发明，要求系统相关行业以外的知识 （18%）；
第4级：包含突破性解决方法的新技术，要求不同科学领域知识（4 %）；
第5级：新现象的发现（1%）。（括号中的为占总专利比重。）
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•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。
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
5
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。
• 以上TRIZ 理论的三条重要原理表明：大多数 创新或发明不是全新的，而是一些已有原理 或结构在本领域的新应用。
•理想化的物质
– 理想化的物质是没有实体却能实现功能的物质。
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
12
TRIZ理论体系中的理想化思想
• 把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一，也是 TRIZ中一种强有力的工具，在创新过程中起着重要作用。 • 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TRIZ创造性解决问题的方法比做通向胜利的桥，那 么最终理想解就是这座桥的桥墩。
TRIZ 一般性问题
TRIZ
TRIZ 标准解决方案
TRIZ理论解决问题的思路
特殊的 问题与需求
具体的 解决方案
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
9
TRIZ理论将发明创造分为以下五个等级
级别 1 2 3 4 5 创新的程度 通常的设计 少量的改进 根本性的改变 全新的概念 重大发现发明 百分比 32% 45% 18% 4% 1% 知识来源 个人的知识 公司内的知识 行业内的知识 行业外的知识
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
2
TRIZ理论的发展历程
• 1946年由G.S.Altshuller创立。 • 分析了不同工程领域中250万个发明专利，从中 研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所 遵循的科学原理和法则。
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
所有已知的知识 参考解的数目
10 100 1,000 100,000 1,000,000
①95%的发明专利是利用了行业内的知识； 说明 ②只有少于5%的发明专利是利用了行业外的及整个社会的知识 ③TRIZ工具对2~4级作用较大
2018/10/18 第一节 TRIZ概述（理想化思想） 10
创新的知识圈与TRIZ知识库的价值
TRIZ 一般性问题
TRIZ
TRIZ 标准解决方案
TRIZ理论解决问题的思路
特殊的 问题与需求
具体的 解决方案
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
8
TRIZ与传统创新模式的根本区别
• 与大众解决发明问题的途径不同，TRIZ是设法站到了迷宫的上方， 提前看到了问题的端点，然后跨越迷宫，直接触及问题的解。
2018/10/18 第一节 TRIZ概述（理想化思想） 6
大众解决发明问题的过程
待解决的 问题
• 带着问题，进入 迷宫，苦苦探索。
• 摸索过程具有迷 茫性，求解费时 费力且有风险。
第一节 TRIZ概述（理想化思想） 7
2018/10/18
TRIZ解决问题的一般过程
• 首先将特殊的问题归结为TRIZ的一般问题，应用TRIZ 理论寻求标准解法，然后演绎成初始问题的具体解法
3
TRIZ之父——阿奇舒勒生平介绍
• 1926年10月15日生。 • 14岁时获得了首个专利证书，专利作 品是水下呼吸器。 • 从1946年开始，经过研究成千上万的 专利，发现了发明背后存在的模式并形 成TRIZ理论的原始基础。他说：“你 可以等待100年获得顿悟，也可以利用 这些原理用15分钟解决问题。” • 1948年12月，担忧苏联缺乏创新气氛， 上书“斯大林同志亲启”。 • 1950年被逮捕，遭判刑25年。斯大林 去世一年半以后获释。 • 1998年9月24日逝世，享年72岁
TRIZ概述与理想解
主讲：张惠娣
宁波理工学院机能分院
2018/10/18
第一节 TRIZ概述（理想化思想）
1
TRIZ 的涵义
• TRIZ的俄文发音用英语标音可读为Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch，缩写 为TRIZ。其英文全称是Theory of Inventive Problems Solution,因此也缩写为TIPS，意为 “发明问题的解决理论”。