基于TRIZ理论的计算机辅助创新设计及应用研究
基于TRIZ和领域本体的计算机辅助创新设计平台框架_林岳

收稿日期:2004-07-19基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(2003AA4Z3160)文章编号:100622343(2005)022015204基于TRIZ 和领域本体的计算机辅助创新设计平台框架林 岳, 段海波(亿维讯科技有限公司,北京100020,E 2mail :alp 2lin @ ) 摘 要:分析了企业技术创新的需求,指出指导技术创新的理论和方法学体系,工程技术领域的创新知识,以及渴望创新、具有创新思维能力的个体和组织,是企业实现技术创新必不可少的三要素。
回顾了发明问题解决理论(TRIZ )的发展历程和趋势,提出TRIZ 与描述工程领域知识的领域本体的集成是计算机辅助创新理论发展的新方向,以及基于这一集成的计算机辅助创新设计平台的功能框架,包括系统分析和问题定义、系统进化预测、问题求解、方案评价、专利生成和创新知识管理等部分,为企业的技术创新活动提供有力的支持。
关键词:计算机辅助创新;创新问题求解;领域本体;软件平台中图分类号:TP391.72;G 305;G 306 文献标识码:AThe Frame work of Computer Aided Innovative Design PlatformB ased on TRIZ and Domain OntologyL IN Yue , DUAN Hai 2bo(IWIN T ,Inc.Beijing 100020,China ) Abstract :The requirements of technology innovation for enterprises are analyzed.It is indicated that (1)theories andmethodologies of innovation ,(2)engineering knowledge and previous inventions ,and (3)individuals and teams with the ability of creative thinking and craving for innovation ,are three indispensable factors for implementing the technology in 2novation of enterprises.And the evolution and state of art of Theory of Inventive Problem S olving (TRIZ )is reviewed.It is presented that the integration of TRIZ and ontological domain knowledge is an evolution directrion of Computer Aided Innovation Theories.Also ,the functional architecture of Computer Aided Innovation (CAI )System ,Pro/Innovator ,is proposed.It is based on TRIZ and domain ontology ,including patents analysis ,technical system analysis and problem re 2formulation ,technical system evolution prediction and problem solving ,solutions evaluation ,patents generation and inno 2vative knowledge management.The CAI system will promote the technology innovation ability of Chinese enterprises.K ey w ords :computer aided innovation ;creative problem solving ;domain ontology ;software platform1 企业技术创新的现状与需求 创新已成为当今经济生活中最常用的名词。
基于 TRIZ 和 CAI 的产品概念设计及应用研究

基于 TRIZ 和 CAI 的产品概念设计及应用研究付敏;于大雪【摘要】在产品概念设计阶段应用TRIZ (发明问题解决理论)和CAI (计算机辅助创新),是使创新设计具有可操作性和可预测性的有效途径。
为了实现快速有效的创新设计,本文基于TRIZ和CAI的创新问题解决流程,以提高生产能力、减小粉碎粒度为目标,进行了木质生物质制粉机的创新概念设计。
应用CAI软件PRO/Innovator建立了制粉机的系统功能模型,通过因果分析和资源分析确定了解决问题的切入点以及可利用的资源;在问题分析的基础上,应用TRIZ解题工具,按照合理的路径寻求问题的创新解,得到13个概念方案;经过评价和筛选确定的最终方案———振筛式制粉机、储备方案———双层筛式制粉机均已获得国家专利授权。
%〔Abstract〕 To increase the operability and the predictability , the applications of the TRIZ (theory of inventive problem solving ) and CAI (computer aided innovation) were the most valuable way . Based on the process of the innovation problem solving in the TRIZ and CAI , the milling machine was developed under the innovative design concepts to improve the productivity and reduce the size of the particle and the energy consumption . In the process , the system function model was established by applying the PRO/Innovation . At the same time , the casual and resource analysis were used to define the breakthrough point and applicable resources . Base on the analysis of the problems , the TRIZ , would provide 13 conceptual solutions under the rational pathway . The vibration screen type milling machine was se-lected as a final project forevaluation , and the double-screener type milling machine was chosen as a backup project . The national patent has authorized both of the projects .【期刊名称】《工业技术经济》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】7页(P147-153)【关键词】TRIZ;CAI;概念设计;制粉机;创新;CAD;CAE【作者】付敏;于大雪【作者单位】东北林业大学,哈尔滨 150040;东北林业大学,哈尔滨 150040【正文语种】中文【中图分类】F273.2引言产品的设计过程可分为问题分析、概念设计、技术设计和详细设计3个阶段[1]。
基于TRIZ理论的人工智能产品及方法的创新模型研究

图 1 利用创新原理解决技术矛盾的流程
2 人工智能技术系统专利文献的获取
标准参数和 40条创新原理后,根据矛盾矩阵所给出的 原理提示,来解决现实问题。
通过分析上述 349份专利的背景技术以及发明所
选取国家知识产权局网站“政务服务平台”的“专 利检索”系统[12]中对国内人工智能相关的发明和实用 新型专利进行检索并作为分析的基础。
人工智能 (AI)是 研 究、开 发 用 于 模 拟、延 伸 和 扩 展人的智能 的 理 论、方 法、技 术 及 应 用 系 统 [1-3],其 研 究领域包括智能 机 器 人、语 音 识 别、模 式 识 别、图 像 识 别、专家系统、自然语言处理和智能搜索等 。 [4] 人工智 能自 1956年在达特茅斯会议上被首次提出以来,研究 者们陆续发展了 众 多 理 论 和 原 理,人 工 智 能 的 概 念 也 随之扩展[5],并在市场机制的作用下进入高速发展期。 随着各国逐渐将发展人工智能产业上升到国家战略高 度,全球众多国家 与 企 业 都 在 进 行 人 工 智 能 技 术 研 发 和应用开发,并且同时进行专利布局。
·技术应用·
2020年第 3期总第 235期
基于 TRIZ理论的人工智能产品及方法的创新模型研究
雷 琴,魏丽敏,胡 静
(四川大学 图书馆,成都 610065)
摘 要:分析了人工智能技术领域的专利文献,运用技术矛盾矩阵将 TRIZ理论中对应的 40个创新原理与人工智能领域的技 术内容相结合,探讨 TRIZ理论指导人工智能的产品和方法研发的方向和创新思路模型,帮助人工智能领域的科研人员进行 产品和方法的创新。 关键词:TRIZ;人工智能;专利分析;创新模型 中图分类号:G305 文献标识码:A 文章编号:1003-7136(2020)03-0023-06
基于TRIZ的创新设计

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3、产品开发过程模型
第一类模型:描述产品开发过程进化的5G模型
产品开发过程本身处于进化状态,进化过程的不同阶段都有不同的模型。Roy Rothwell 按时间历程及特点将产品开发过程模型分为5代(5G,Five generations)
第1代:技术驱动型 (1G模型,1950s 1960s中叶)
triztriz2003浙江大学2003浙江大学内容1背景2triz简介3产品创新过程模型4triz在产品创新过程中的应用5基于triz计算机辅助创新设计cai6结论内容1背景2triz简介3产品创新过程模型4triz在产品创新过程中的应用5基于triz计算机辅助创新设计cai6结论产品设计要解决问题产品设计要解决问题如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离则称之为问题设计过程是解决问题的过程是使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程如果实现变换的所有步骤都已知则称为常规问题routineproblem如果至少有一步未知则称为发明问题inventiveproblemsavranskycreativity200011常规设计
基于TRIZ的创新设计
河北工业大学创新设计研究所
檀润华
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浙江大学
内容 1、背景
2、TRIZ简介
3、产品创新过程模型 4、TRIZ在产品创新过程中的应用 5、基于TRIZ计算机辅助创新设计(CAI) 6、结论
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1、背景
产品设计要解决问题 如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离,则称 之为问题 设计过程是解决问题的过程,是使产品由初始状态通
过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程
如果实现变换的所有步骤都已知,则称为常规问题 (Routine problem) 如果至少有一步未知,则称为发明问题(Inventive problem)
基于TRIZ的产品创新设计研究及软件开发

基于TRIZ的产品创新设计研究及软件开发一、引言二、TRIZ在产品创新设计中的作用1. TRIZ概述TRIZ是由苏联工程师戈尔多斯基(Genrich Altshuller)提出的一种系统性解决问题的方法。
TRIZ具有严谨的理论体系和实践方法,包括40个发明原理、39个参数和76个发明标准等。
其核心思想是通过对发明中的规律性和模式的总结和抽象,发现并解决问题的矛盾,促进创新设计的发展。
2. TRIZ在产品创新设计中的应用TRIZ方法在产品创新设计中起到了至关重要的作用。
它可以帮助设计人员系统性地发掘和分析问题,找到创新的解决方案。
通过TRIZ的应用,设计者可以在短时间内找到创新设计的路径,提高创新效率和创新成功率。
1. TRIZ在创新设计中的应用案例TRIZ方法在实际的创新设计中取得了许多成功的案例。
手机厂商通过TRIZ的应用,解决了手机屏幕易碎的问题,提高了产品的可靠性和使用寿命。
汽车制造商也通过TRIZ方法,解决了汽车零部件易损坏的问题,提高了汽车的安全性和可靠性。
2. TRIZ在创新设计中的优势TRIZ方法在创新设计中的优势主要体现在以下几个方面:TRIZ方法可以帮助设计人员快速找到问题的症结和根源,从而找到创新的解决方案;TRIZ方法可以帮助设计人员系统性地分析问题,并提供了一套行之有效的创新设计思路和方法;TRIZ方法可以有针对性地应用于不同的行业和领域,使得创新设计更加精准和高效。
1. TRIZ软件的开发意义随着TRIZ方法在产品创新设计中的应用日益广泛,TRIZ软件的开发也成为了一个迫切的需求。
TRIZ软件可以帮助设计人员更加方便地应用TRIZ方法,提高创新设计的效率和效果。
TRIZ软件还可以帮助企业建立起一个创新设计的知识库,促进企业创新设计能力的快速提升。
2. TRIZ软件的关键技术TRIZ软件的开发需要解决以下几个关键技术问题:TRIZ算法的实现是软件开发的核心,需要将TRIZ方法系统化地转化为计算机程序;用户界面的设计也是至关重要的,需要为设计人员提供一个直观、简洁、易用的操作界面;知识库的构建也是软件开发的难点,需要将TRIZ方法的理论知识、应用案例和经验总结系统化地整合和归纳。
TRIZ理论及其在产品创新中的应用

TRIZ理论及其在产品创新中的应用一、TRIZ概述TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是苏联工程师根据揭示与发明创造相关的普遍规律所创立的一种创新方法,它强调创新的目标是解决矛盾。
TRIZ方法包括多种工具和技术,例如创新原则、実体模型、矛盾矩阵等。
二、TRIZ的基本原理1. 矛盾理论:一个系统或产品有一个或多个目标,同时也有一个或多个矛盾。
如果通过解决矛盾来达到目标,就可以实现创新。
2. 创新原则:TRIZ提供了40条创新原则,可以在解决矛盾的过程中帮助寻找解决方案。
例如,利用资源的多功能性(原则4)、实现局部负反馈(原则15)、在微小的变化中寻找解决方案(原则17)等。
3. 実体模型:TRIZ将各种物体抽象出来,形成基本的物理实体模型,例如突出重点、局部移位模型等。
将问题抽象到实体模型,可以更深入地了解问题的本质。
三、TRIZ在产品创新中的应用1. 产品设计:TRIZ可以帮助产品设计师在解决矛盾时快速寻找最佳解决方案。
通过使用创新原则、実体模型等工具,可以找到创新的理念,开拓设计思路。
2. 产品改进:TRIZ可以帮助企业解决产品中存在的矛盾。
例如,针对能源消耗大的问题,可以利用资源多功能原则,将一部分能源转移到其他地方使用,降低能源使用成本。
3. 产品优化:TRIZ可以帮助企业优化产品的功能和性能。
例如,通过利用局部移位原则,可以使产品更加灵活、更具可定制性。
4. 产品创新:TRIZ可以帮助企业创新并巩固自己在市场上的竞争地位。
通过应用创新原则,可以提高产品的独特性和竞争优势。
例如,应用“从矛盾中诞生”原则,可以发现一些市场需求中存在的矛盾,为创新提供更好的思路。
四、TRIZ在企业中的应用案例1. 惠普公司:惠普公司应用TRIZ中的基本原则,通过创新设计不同的产品,使其在市场中具有更强的竞争力。
惠普手机的外观设计采用“弯曲”的方式,得到了消费者的好评。
基于TRIZ的计算机辅助创新原型系统的研究与实现

20 0 7年
Байду номын сангаас
工 程 图 学 学 报
J OURNAL OFENGI NEERI NG GRAP CS HI
2 0 0 7 No 6 .
第 6期
基于 T I R Z的计算机辅助创新原型系统 的 研 究 与实现
刘 晓平 , 唐 益 明, 秦 晋
( 合肥工业大学计算机 与信 息学院可视 化与协 同计 算 ( C 研 究室, V C) 安徽 合肥 200 ) 309
摘 要:在研 究 T I RZ理论的基础 上,提 出并开发 了一个基于 T I R Z的计算机辅助 创 新原 型 系统 。利用 冲突 问题 的结 构表 示来 对 问题 进 行分析 ,并提 出 了通 过 冲突结构 得到 冲 突的 自动生成算法。该系统使得 T I RZ创新 的 自 动化程度有一定提升,并采用多条路径得到 推荐的原理,同时使 T I RZ与其他创新方法的结合更加便利。最后通过一个 实例介绍了这个
系统 进行 创新 的全 过程 。
关 键 词:计算机应用;计算机辅助创新 ;发 明问题解决理论;冲突问题 的结构表示 中图分 类号 :T 9 . P3 1 2 7 文献 标识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 1 82 0 )60 0 —6 0 30 5 (0 70 —0 60 Th s a c n m p e n a i n o mp t rAi e n o a i n eRe e r h a d I lme t to f Co a u e - d d I n v to Pr t t p s d o o o y eBa e n TRI Z
L U X a —ig T NG Y — n , Q N J I iopn , A i g mi I n i
triz创新设计应用实例分析

TRIZ工具解决采煤机截割部方案设计应用物理091——张明伟(090118)应用TRIZ工具及原理提出创新问题:在漫长的地球进化过程中,地球母亲为我们积累了丰富的矿产资源,煤炭就是其中的重要一种。
我国煤炭资源丰富,是煤炭开采大国也是煤炭消耗大国,但是在我国煤炭开采技术并不成熟。
例如在煤炭资源井工式机械化开采的工作面比较狭小,环境恶劣。
在一定采高下,为了提高煤炭的生采率,操作工人希望滚筒式采煤机的截割功率越大越好,但是由于地质条件或技术条件的限制,又不能过度增大采煤机的高度,以安装更大功率的截割电机;而同时管理部门又希望开采能耗越低越好。
应用TRIZ理论定义该技术的理想解如下:从提高理想解法则出发,应提高煤炭生产率的同时,降低采煤能耗、粉尘和截割刀具的耗损。
从煤炭截割理论考虑,粉尘量往往与采落煤炭的块度负相关,即煤块度越大,粉尘量相对越小,这就要求尽可能提高煤的块度。
但是煤块度增大,必须增大刀具的截割深度,这又受到截割刀具的强度、工作机构结构等限制。
因此,开采下来的煤块不能太大又不能太小,体现出物理矛盾的存在。
当利用分离原理很难处理这一矛盾的情况下,可以通过技术矛盾的角度来解决这一问题。
通过对39条技术矛盾特性参数分析可以从改善No.19动物耗能和No.39生产量/生产率两个特性参数出发。
对应改善特性参数,可能恶化参数如表4、表5所示从改善动物耗能出发推荐的解决方法为:No.5组合法,No.13逆向作用法,No.18机械振动法,No.24中介法,No.35性能转变法。
从改善生产量/生产率出发推荐的解决方法为:No.2 提取法,No.10预先作用法,No.18机械振动法,No.20有效运作持续法,No.23反馈法,No.28系统替代法,No.35性能转变法。
经过分析,根据发明原理提出如下几个解决方案:(1)利用No.5组合法,在不增加机身高度前提下,对每一个工作机构采用双电机联合驱动,增大截割功率。
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通过 什 么方法 能够 提 高 产 品 的性 能 ; 2 ) 整理模块。
整理 模块 主要 用来 完善产 品分 析模 块 , 其 方法 是在
项 目来 源 : 河 南 省 教 育 厅 科 学 技 术 研 究 重 点 项 目( 编号 1 2 B 4 6 0 0 0 7 ) ; 河 南 机 电高 专 教 学 改 革研 究 项 目 作 者简 介 : 徐起贺 ( 1 9 6 5 一) , 男, 河南新乡人 , 教授 , 硕士 , 主 要从 事 数 控 机 床 功 能 部 件 设 计 及 现 代 机 械 产 品创 新 设 计 研 究 。
必不 可少 的工 具 。
专业 知识 和 良好 的综 合 分 析 能 力 。 目前 常用 的许
多 C AD / C AP P / C AM 软件 , 虽 然 在 产 品 的辅 助 分 析、 设计 、 工 艺编 制 以及 制 造 自动 化 等 方 面 发挥 了 很 大 的作用 , 但是 产 品和工 艺 的妥协 设计 却依 然 比 比皆是 。因为新 产 品 、 新 工艺 开发更 重要 的是 通过 思考、 推理 和判 断 来 解 决 的创 新 活 动 l 1 ] , 而 不是 通
2 0 1பைடு நூலகம்3年 5月
Vo l I 2 l № .3 Ma v . 2O1 3
基 于 TRI Z理 论 的计 算 机 辅 助 创 新 设 计
及 应 用 研 究
徐起 贺 , 刘 永 勋
( 河 南机 电 高 等 专 科 学 校 机械 工 程 系 , 河 南 新乡 4 5 3 0 0 0 )
低、 便 于制造 。这就要 求 在新产 品 开发 中要 有较 为
成 熟 的创新 理论 和工 具作 为支 撑 , 于是计 算 机辅 助 创 新技 术 ( C o mp u t e r Ai d e d I n n o v a t i o n , C AI ) 应 时 而生 。计算 机辅 助 创 新 技术 是进 行 新 产 品 开 发 的
提 升企 业 的 自主 创 新 能 力 。 关键词 : TR I Z ; 创新设计 ; 计 算 机 辅 助 创 新 中图分类号 : TH1 6 6 文献标识码 : A 文章编号 : 1 。 0 8 —2 0 9 3 ( 2 0 1 3 ) 0 3 —0 0 0 1 —0 4
0 引 言
会 提供 功能 更多 、 品种 更 全 、 性 能更 好 的新产 品 。
目前新 产 品的发展 方 向是 : 以机 电一 体化 等为
特 征 的许多 高新 技术 大量 融人新 产 品 中 , 产 品 日趋 多 功能 化 、 智能化、 人性化; 产 品生 命 周 期 短 、 成本
c h Op t i mi z e r、 亿维 讯公司开发 了 P r o / I n n o v a t o r ; 国内以河 北工 业 大 学创 新 设 计 团队 开发 的 I n v e n t i o n T o o l 软 件 为代表 口 ] 。这些 软 件是 产 品 研发 中 解决 技术 冲 突 、 实 现 创 新设 计 的 良好 工具 , 在国内 外很 多研 发机 构及 各类 企业 中获得 了广 泛 的应 用 。 其 中美 国 的 Te c h O p t i mi z e r 创 新 软 件 由六 个 功 能 模块 构成 : 1 ) 问题 分析定 义模块 。问题分 析定 义模 块 的主要 作用 是功 能分解 和产 品分 析 , 并详 细说 明
a t i o n I n t e r n a t i o n a l 公 司开发 了 I n n o v a t i o n Wo r k B e n c h ( I WB ) 、 I n v e n t i o n Ma c h i n e公 司 开 发 了 Te —
过 数据 计算 所能 解决 的 。只有 通过 创新 , 才 能为社
创 新设计 是 新产 品 、 新 工艺 开发 过程 中最 能体
现 人类 创造 性 的环节 , 它需 要设 计 者具有 多领 域 的
而且 还能 实现 动态 扩充 和 自我 完善 , 已经 成 为企业
新产 品 开 发 、 实 现 技 术 创 新 的必 备 工 具 。 因 此 ,
C AI 与 C AD、 C AP P、 C AM 一 起 构 成 新 产 品 开 发
一
项 重 要技 术 , 它是 以起 源于 苏联 的发 明问题 解决
理论 T RI Z为 基础 , 与 本体论 、 现 代 设计 方 法 、 计算 机 软件 技术 及多 领 域 专业 知 识 结 合 而 形 成 的创 新 技术 , 不仅 在产 品 研 发过 程 中能 提 供 有效 的指 导 ,
第2 l卷
第 3期
河 南 机 电高 等 专 科 学 校 学报
J o u r n a l o f He n a n Me c h a n i c a l a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g C o l l e g e
1 计 算 机 辅 助 创 新 设 计 软 件
目前 基 于 T R I Z理论 开发 的计 算 机 辅 助 创 新 设计 软件 , 根据 功 能 多 少 、 用 途不 同及 结 构组 成 情 况有 数 十种之 多 , 软件所 用开 发语 言大 多以英 文为
主, 也有 以俄文 、 中文等其 他语 言开 发 的软件 , 国外 主要 以美 国公 司开 发 的软件 为代表 , 如美 国的 I d e —
摘要 : 文 章 概 括 地 介 绍 了基 于 T RI Z理 论 的 计 算 机 辅 助 创 新 设 计 ( C A D的形成 、 发展 及软件 的组成 情况, 以及 基
于 TR I Z理 论 的创 新 能 力 培 训 平 台 的基 本 特 点 , 并通过实例说 明 了 C A I 在机 械产 品创新设 计 中的应用, 有 利 于