TRIZ理论的主要内容

TRIZ理论的主要内容（一）冲突解决理论1、技术冲突解决原理TRIZ提出描述技术冲突的39个通用工程参数：运动物体质量、静止物体质量、运动物体长度、静止物体长度等。

为了解决技术冲突，TRIZ理论提出了40 项发明原理，如分割、分离、局部质量、不对称等。

通过研究，Altshuller提出了冲突矩阵，该矩阵将描述技术冲突的39个工程参数与40条发明原理建立了对应关系，解决了设计过程中选择发明原理的难题。

2、物理冲突解决原理Terninko于1998年提出的物理冲突描述方法为：(1)为实现关键功能，子系统要具有一有用功能，但为了避免出现一有害功能,子系统又不能具有上述有用功能。

(2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能，但又必须是一小值以避免出现有害功能。

(3)关键子系统必须出现以取得一有用功能，但又不能出现以避免出现有害功能。

TRIZ提出采用分离原理解决物理冲突的方法，包括空间分离和时间分离、基于条件的分离、整体与部分的分离。

英国Bath大学的Mann 提出，解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系，一条分离原理可以与多条发明原理存在对应关系。

（二）物—场模型分析方法物—场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。

物—场模型分析方法产生于1947—1977年，每一次的改进都增加了新的可用的知识，现在已经有了76 种标准解。

这些标准解是最初解决问题方案的精华，因此，物—场分析为我们提供了一种方便快捷的方法，利用这种方法，可以在汲取基本知识的基础上产生不同想法。

TRIZ理论认为，技术系统构成要素S1、作用体S2、场F三者缺一就会造成系统不完整。

而当系统中某一物质的特定机能没有实现时，系统就会产生问题。

为了控制这一物质产生的问题，有必要引入另外的物质。

由此产生这些物质之间的相互作用并伴随能量（场）的产生、变换、吸收等，物—场模型也从一种形式变换为另一种形式。

因此各种技术系统及其变换都可用物质和场的相互作用形式表述。

利用物—场分析方法分析系统存在的问题，建立系统的物—场模型，并提出问题解决对策的步骤如下：（1）指定物体S1；（2）指定场；（3）建立物—场初期模型；（4）指定作用体S2；（5）生成所希望的物—场模型；（6）提出解决问题的对策。

（三）发明问题解决算法TRIZ认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述得越清楚，问题的解就越容易找到。

TRIZ中，发明问题求解的过程是对问题不断地描述、不断地程式化的过程。

经过这一过程，初始问题最根本的冲突被清楚地暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发展。

该过程是靠ARIZ算法实现的。

ARIZ (Algorithm for Inventive Problem Solving)称为发明问题解决算法，是TRIZ的一种主要工具，是解决发明问题的完整算法，该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。

该算法特别强调冲突与理想解的程式化，一方面技术系统向理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克服，该问题就变成一个创新问题。

ARIZ中冲突的消除有强大的效应知识库的支持。

效应知识库包括物理的、化学的、几何的等效应。

作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无解，则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。

应用ARIZ取得成功的关键在于没有理解问题的本质前，要不断地对问题进行细化，一直到确定了物理冲突，该过程及物理冲突的求解已有软件支持。

综上所述，由于TRIZ将产品创新的核心—--产生新的工作原理过程具体化，并提出了规则、算法与发明创造原理供设计人员使用，它已经成为一种较完善的创新设计理论。

（四）应用TRIZ的一般过程TRIZ解决问题的一般过程被划分为四个步骤，如图所示：（1）分析分析是TRIZ的工具之一，是解决问题的一个重要阶段。

功能分析的目的是从完成功能的角度而不是从技术的角度分析系统、子系统、部件。

理想解是采用与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述，创新的重要进展往往在该阶段对问题深入的理解所取得。

确认哪些使系统不能处于理想化的元件是使创新成功的关键。

设计过程中从一起点向理想解过渡的过程称为理想化过程。

可用资源分析是要确定可用物品、能源、信息、功能等。

这些可用资源与系统中的某些元件组合将改善系统的性能。

冲突区域的确定是要理解出现冲突的原因。

区域既可指时间，又可指空间。

假如在分析阶段问题的解已经找到，可以移到实现阶段。

假如问题的解还没有找到，而该问题的解需要最大限度的创新，则基于知识的三种工具：原理、预测、效应等都可采用。

（2）原理原理是获得冲突解的方法。

有技术与物理两种冲突解决原理。

TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准参数确定冲突。

有40条原理。

（3）预测预测又称为技术预报。

TRIZ确定了8种技术系统进化的模式。

当模式确定后，系统、子系统及部件的设计应向高一级的方向发展。

（4）效应效应指应用本领域，特别是其他领域的有关定律解决设计中的问题。

如采用数学、化学、生物等领域中的原理，解决设计中的创新问题。

（5）评价该阶段将所求出的解与理想解进行比较,确信所作的改进不仅满足了技术需求而且推进了技术创新。

TRIZ中的特性传递( feature transfer)法可用于将多个解进行组合以改进系统的品质。

4增加不对称性14曲面化24借助中介物34抛弃或再生5组合15动态特性25自服务35物理或化学参数改变6多用性16未达到或过度的作用26复制36相变7嵌套17空间维数变化27廉价替代品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38强氧化剂9预先反作用19周期性作用29气压和液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料下面是对这40个创新原理的具体介绍，大部分创新原理包括几种具体的应用方法。

本节将对每个创新原理做简单的介绍，并给出相应的应用实例。

原理1. 分割A把一个物体分成相互独立的部分为不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置不同的回收箱B将物体分成容易组装和拆卸的部分组合家具C提高物体的可分性活动百叶窗替代整体窗帘原理2. 抽取A从物体中抽出产生负面影响的部分或属性，或者仅抽出物体中必要的部分或属性空气压缩机工作，将其产生噪音的部分即压缩机移到室外用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点原理3. 局部质量A将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长B让物体的不同部分各具不同功能瑞士军刀（带多种常用工具，如螺丝刀、起瓶器、小刀、剪刀等）C让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态在餐盒中设置间隔，在不同的间隔内放置不同的食物，避免串味原理4. 增加不对称性A将物体的对称外形变为不对称的引入一个几何特性来防止元件不正确的使用（如电插头的接地棒）为改善密封性，将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形B增加不对称物体的不对称程度为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶原理5. 组合A在空间上将相同物体或相关操作加以组合集成电路板上的多个电子芯片并行计算机的多个CPUB在时间上将相同或相关操作进行合并冷热水混水器原理6. 多用性A使一个物体具备多项功能，消除了该功能在其它物体内存在的必要性（进而裁减其他物体）牙刷的把柄内装牙膏可移动的儿童安全椅，既可放在汽车内，拿出汽车外也可单独作为儿童车企业中的有多种才能的人才原理7. 嵌套A把一个物体嵌入另一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依此类推俄罗斯套娃可伸缩电视天线汽车安全带B让某物体穿过另一物体的空腔伸缩式天线原理8. 重量补偿A将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量用氢气球悬挂广告牌B通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用实现物体的重量补偿直升机的螺旋桨（利用空气动力学）轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的特征原理9. 预先反作用A事先施加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力酸碱缓冲溶液B如果问题定义中需要某种相互作用，那么事先施加反作用在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力原理10. 预先作用A预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用来粘贴）手术前将手术器具按所用顺序排列整齐B预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间在停车场安置的预付费系统建筑内通道里安置的灭火器原理11. 事先防范A采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性显影剂可依据胶卷底片上的磁性条来弥补曝光不足降落伞的备用伞包航天飞机的备用输氧装置原理12. 等势A改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要工厂中与操作台同高的传送带巴拿马运河的水闸原理13. 反向作用A用相反的动作代替问题定义中所规定的动作将两个套紧的物体分离，将内层物体冷冻（传统的方法是将外层物体升温）B让物体或环境可动部分不动，不动部分可动加工中心中变工具旋转为工件旋转健身器材中的跑步机C将物体上下或内外颠倒通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗原理14. 曲面化A将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替，变平行六面体或立方体结构为球形结构两表面间引入圆倒角，减少应力集中B使用滚筒、球、螺旋结构千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅C改直线运动为旋转运动，应用离心力洗衣机中的离心甩干机原理15. 动态特性A调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态飞机中的自动导航系统B分割物体，使其各部分可以改变相对位置装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗，可以自由开闭，装卸货物时张开，铲车移动时铲斗闭合折叠椅/笔记本电脑C如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动可弯曲的饮用麦管在医疗检查中，使用挠性肠镜原理16. 未达到或过度的作用A如果所期望的效果难以百分之百实现，稍微超过或稍微小于期望效果，会使问题大大简化印刷时，喷过多的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑原理17. 空间维数变化A将物体变为二维（如，平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难；或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题螺旋梯可以减少占地面积B单层排列的物体变为多层排列立交桥印刷电路板的双层芯片C将物体倾斜或侧向放置自动垃圾卸载车D 利用给定表面的反面双面的地毯两面穿的衣服E 利用照射到邻近表面或物体背面的光线苹果树下的反射镜原理18. 机械振动A使物体处于振动状态电动振动剃须刀B如果已处于振动状态，提高振动频率（直至超声振动）超声波清洗C利用共振频率超声波碎石机击碎胆结石D用压电振动代替机械振动高精度时钟使用石英振动机芯E超声波振动和电磁场耦合超声波振动和电磁场共用，在电熔炉中混合金属，使混合均匀原理19. 周期性作用A用周期性动作或脉冲动作代替连续动作警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音B如果周期性动作正在进行，改变其运动频率用频率调音代替摩尔电码使用AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息C在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作医用的呼吸机系统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸原理20. 有效作用的连续性A物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动B消除空闲和间歇性动作后台打印，不耽误前台工作原理21. 减少有害作用的时间A将危险或有害的流程或步骤在高速下进行照相用闪光灯原理22. 变害为利A利用有害的因素（特别是环境中的有害效应），得到有益的结果废热发电回收废物二次利用，如再生纸B将两个有害的因素相结合进而消除它们潜水中用氮氧混合气体，以避免单用造成昏迷或中毒C增大有害因素的幅度直至有害性消失森林灭火时用逆火灭火（在森林灭火时，为熄灭或控制即将到来的野火蔓延，燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。