TRIZ基础和技术系统方案
创新技法---(TRIZ)
3.1 TRIZ理论三个核心思想
1、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； 2 、各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这
种进化过程的动力；
3 、技术系统发展的理想状态是用最少的资源
实现最大效益的功能。
发明问题解决理论(TRIZ)
程技术中的矛盾转化为一般的标准的技术矛盾。
TRIZ法研究人员在对全世界专利进行分析研究的基础 上，提出了40条解决技术矛盾的发明创新原理。
1.运动物体的重量 2.静止物体的重量 3.运动物体的长度 4.静止物体的长度 5.运动物体的面积 6.静止物体的面积
14.强度
27.可靠性 28.测试精度
15.运动物体作用时间
5 国内外TRIZ理论研究和应用概况
TRIZ发展历程---在中国 中国从建设创新型国家这一宏伟战略目标出发，十分重视TRIZ法的
研究、推广和应用工作。科技部、发改委、教育部和中国科协于2008年联
合发布国科发财（2008）197号文，文中提到要推广和应用TRIZ法。 提出“针对建设以企业为主体的技术创新体系的重大需求，推进
复杂问题的求解路径是：对复杂问题通过发明问题解决程序
（ARIZ）将复杂问题分步骤、逐渐分离出关键矛盾，然后参照一般问 题解决路径求解。
TRIZ法通过对百万件专利的详细研究，提出用39个通用 工程参数来描述技术矛盾。在实际应用时，首先要把组成矛 盾双方的性能用39个通用工程参数来表示，这样就将实际工
是可能的。
举例：采用柔性生产线，以满足大众化和个性化市场需求的不同要求。
技术矛盾表现为：
①在一个子系统中引入一种有用功能
TRIZ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。
TRIZ基础和技术系统
案例四：医疗设备的设计与改进
要点一
总结词
要点二
详细描述
解决实际问题的能力
医疗设备的设计与改进需要综合考虑安全性、可靠性和易 用性。运用TRIZ理论，工程师们能够系统地分析问题，提 出创新性的解决方案。例如，在医疗影像设备的设计中， 通过优化结构、降低噪声和提高图像质量，提高了设备的 诊断准确性和使用体验。同时，在医疗植入物设计中，运 用TRIZ理论可以解决材料、生物相容性和寿命等关键问题 ，提高患者的治疗效果和生活质量。
03
TRIZ解决问题的方法
九大经典法则
01
02
03
分割法则
将物体分割成独立的部分， 增加物体的可移动性。
抽取法则
从物体中移除部分组件或 物质，使其成为一个新的 物体或组件。
局部质量变化法则
改变物体的某些部分，使 其具有不同的物理或化学 性质。
九大经典法则
非对称法则
创造物体的不对称性，使其具有新的功能或特 性。
40条发明原理
分割原理
将一个物体分割成独立的 部分，增加物体的可移动 性。
抽取原理
从物体中移除部分组件或 物质，使其成为一个新的 物体或组件。
局部质量变化原理
改变物体的某些部分，使 其具有不同的物理或化学 性质。
40条发明原理
非对称原理
创造物体的不对称性，使其具有 新的功能或特性。
合并原理
将两个或多个物体合并成一个新的 物体，以实现新的功能或特性。
TRIZ的应用范围
要点一
总结词
TRIZ的应用范围涵盖了产品设计、工艺优化、生产制造等 多个领域。
要点二
详细描述
TRIZ作为一种系统化的创新方法，被广泛应用于各个领域 的技术创新和问题解决。在产品设计方面，TRIZ可以帮助 工程师快速识别和解决设计中的技术矛盾，提高产品的性 能和可靠性。在工艺优化方面，TRIZ可以帮助企业改进生 产流程，降低成本并提高生产效率。在生产制造方面， TRIZ可以帮助企业解决生产过程中的技术难题，提高生产 线的稳定性和效率。此外，TRIZ还可以应用于市场营销、 管理等领域，帮助企业实现创新发展。
TRIZ学习精要
TRIZTRIZ，发明问题解决理论（解决模式），一种系统改良的方法；一种自觉性演化的技术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来增加工程人员知识创造力和解决问题技巧的方法。
TRIZ用于解决一到四级发明。
TRIZ的理论体系：理论指导：辩证法、系统论、认识论。
科学支撑：自然科学、系统科学、思维科学。
理论主干：技术系统进化法则。
基本概念：技术系统、矛盾、资源、理想化最终结果。
操作工具：解决工程技术问题和复杂发明问题所需的各种问题分析工具、问题求解工具和解题流程。
核心思想:1.在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出现。
2.采用彻底而非折中解决技术矛盾的创新原理和方法，其数量并不多，一般的科技人员均可学习、掌握3.解决本领域技术问题的最有效的原理好方法往往来自其他领域。
1.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。
2.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。
3.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。
系统:相关的的事物和运作组成的整体（功能团）。
(特点：整体大于部分之和)技术系统：由具有相互联系的元件与运作所组成的，以实现某种功能或职能的事物的集合。
超系统-系统-子系统。
技术系统的进化：人们对系统的子系统或元件不断改进以提高整个系统的性能的过程。
任何领域产品的改进、技术的变革都遵循一定的规律，如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计、预测产品的未来发展趋势。
技术系统进化法则：1.提高理想度法则。
提高理想度法则是所有进化法则的基础。
2.完备性法则。
（技术系统要实现某项功能的必要条件是，在整个技术系统中，一定要包含四个相互关联的基本子系统，即动力装置、传输装置、执行装置和控制装置。
基于该法则分析系统，有助于我们在设计系统的时候，确定实现所需技术功能的方法，并达到节约资源的目的。
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
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”。
TRIZ法理论基础
理论基础
技术系统的进化模式是TRIZ法理论的基础，该模式 包含用于工程技术系统进化的基本规律，理解这些 模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念， 得到其发展前景的正确判断，从而增强人们解决问 题的能力。任何领域的技术产品都与生物系统一样， 存在着产生、生长、成熟、衰老和灭亡的产品进化 规律，掌握了这些进化规律，人们就能能动地进行 产品的创新设计开发并能预测产品的未来趋势。就 像伴随着人类历史发展的计算技术一样，先是算盘 的发明、推广和广泛运用，达到珠算技术的成熟。 但随着计算机的出现，由于技术有了革命性进展， 算盘技术也就走向衰老和灭亡。
江西科技学院
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TRIZ法的领域扩展
目前，TRIZ法已在自动控制，电气与电子，航天航 空，机械仪器，动力，汽车，化工制药，医疗卫生， 轻工和食品等十大技术领域中发挥作用，并延伸到 非技术领域。国外TRIZ法专家正在试图把TRIZ法用 于管理和商业领域，并取得成果。TRIZ法正成为全 能的创新方法。 由于在阿奇舒勒(Altschuller)时代信息技术和生物技 术处于初步阶段，TRIZ法中少有表述，一些TRIZ法 大师正在作对TRIZ法的完善和补充工作。如增加了 技术系统工程通用参数的数量和发明创造原理的数 量，把解决物理矛盾的分离原理调整为4个，增加 了效应库中有关信息和生物技术的内容等。
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江西科技学院
TRIZ法在我国
中国政府从建设创新型国家这一宏伟战略目标出发，十分 重视TRIZ法的研究、推广和应用工作。科技部、发改委、 教育部和中国科协于2008年联合发布国科发财（2008） 197号文，文中三次提到要推广和应用TRIZ法。文中提出 “针对建设以企业为主体的技术创新体系的重大需求，推 进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合；推 广技术成熟度预测，技术进化模式与路线，冲突解决原理， 效应及标准解等TRIZ中成熟方法在企业中的应用；加强技 术创新方法知识库建设，研究开发出适应中国企业技术创 新发展的理论体系、软件工具和平台。”许多省份根据197 文的要求，开展了TRIZ法的培训。 中国的一些技术咨询公司最近开出多种形式的TRIZ培训班， 收费不菲，但参加者踊跃。近几年，介绍TRIZ法的书籍在 我国发展极快，而广大企业对此知之甚少，有必要加强 TRIZ法的培训、推广与应用。
TRIZ 发明问题
1、古典TRIZ的理论基础通过对大量专利的研究比较,Altshuller发现仅有1﹪的解决方案具有原创性,其余都是对已知方案或概念在新领域的应用。
不同技术领域有着相同理论模型的问题,往往解决方案类似,而且解决方案具有可传递性。
这说明,我们遇到的大多数问题都存在已知的解决方案。
在分析专利的基础上,Altshuller总结出了古典TRIZ的四大理论基础：创新问题定义,创新模式,创新等级划分和技术系统演化模式。
2、创新模式（Patterns of Invention）解决相同理论模型问题的创新解决方案会重复使用,在TRIZ中,这些解决方案称为创新模式,把这些创新模式建立数据库,可以缩短类似问题的解决时间,缩短创新周期。
3、TRIZ将产品创新等级分为几个等级？通过对专利中大量解决方案的考察和方案所需知识的分析研究,TRIZ 把创新问题分为五个等级。
①解决方案明显,属于常规设计问题,可以利用个人的专业知识解决,大约32﹪的问题属于这一级。
TRIZ理论认为该等级不属于真正的创新。
②对技术系统的少量改进,所需知识仅涉及到单一工程领域,常常利用折衷设计思想降低技术系统内相关矛盾（contradictions）的危害性,大约45﹪的问题属于此等级。
③对技术系统的根本改进,所需知识涉及不同工程领域,设计过程必须解决矛盾,大约18﹪的问题属于此等级。
④设计新一代系统,利用全新的工作原理来完成技术系统的主要功能,需要不同科学领域的知识,大约4﹪的问题属于此等级。
⑤真正的科学发现,对新系统本质上的先驱式的革新,所需知识涉及到整个人类已知范畴,只有1﹪的问题属于此等级。
TRIZ理论认为等级2－5为真正的创新。
需要说明的是,创新问题等级划分基于对专利的统计分析,判断具体创新问题属于哪一等级依赖于人的主观性和时间,不能靠简单计算决定,而且这个问题本身并不重要。
因此我们说,等级划分的理论意义大于其实践意义。
Altshuller认为TRIZ理论对于等级2、3和4作用更大,效果最好。