1、TRIZ创新思维陈晨曹源卢蔚目录 一 TRIZ法的产生和发展 二 TRIZ法基本思想和体系 三 TRIZ法在实践中的应用一 TRIZ法的产生和发展1.1 TRIZ法的诞生1.2 TRIZ法的传播1.3 TRIZ法的应用和发展1.4 TRIZ法在我国的现状1.1TRIZ法的诞生 发明人: TRIZ法是由前苏联人 Genrich Altschuller创建的。从小就有发明思想, 14岁时申请过专利。第二次大战期间在专利机构工作,从 1946年起因一项成功的专利被安排在海军专利局工作。 储备:他分析数以万计的专利, 1956年开始提出专利按技术水平可分为 5级, 1969年提出专利中解决的问题只涉及
2、到 39个通用工程参数之间的矛盾,可应用 40条发明创新原理中的若干项来解决,等等。 诞生:他于 1948年写信给斯大林,但因其内容有唯心主义成分被视为异端,被判刑 25年流放到西伯利亚。在那里,他有机会接触许多工程师和科学家,又加以深入的思考,渐渐形成了TRIZ的基本格局。1.2TRIZ法的传播发展与传播: 流放生涯结束后, Altschuller就定居在巴库。他办培训班培训他的学生,效果显著。戈尔巴乔夫时代,对Altschuller的禁令解除。但政府当局发现了这套理论的价值,视为国家财富,不得外传,也不得报道。苏联解体后他的弟子纷纷外出,把 TRIZ法带到了德国、以色列和美国, TRIZ法
3、渐渐成为世界风行的一种创新设计方法。现在: 后人视 Altschuller为 “ 技术系统进化 ” 发现者。有学者把 TRIZ译为 “ 萃智 ” 。 1956年 1971年,提出技术矛盾和物理矛盾。 40条发明创新原理和分离原理。提出技术系统理想化的概念。 1969年 1979年,提出技术系统进化模式。 1959年 1985年,提出 ARIZ算法。 1974年 1979年,提出 76个标准解。 1975年,提出物质 -场分析模式。1.3TRIZ法的应用和发展 TRIZ法迅速在全球传播,在欧洲建有 TRIZ协会,即 Europaeische TRIZ Association,简称 ETRIZ。德
4、国的斯图加特工业大学,卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙工业大学都已开设 TRIZ法的课程。 自动化公司 Rockwell在一位 TRIZ法咨询师的帮助下成功地把一个刹车系统的零件由 12件减为 4件,同时造价下降 50%。 Ford公司从 1995年起举办 TRIZ法培训,已培养掌握 TRIZ法的工程师 800人。 Ford发动机公司为一种传动轴承探索问题的解决办法,在有载负时,该轴承经常会偏离正常工作位置。应用 TRIZ法后产生了 28个新的设计方案,其中一种设计很有意思的显示,这种轴承具有很小的热膨胀系数,在较高载荷而产生高温时其优点很明显,载荷越大,轴承的位置越稳定,从而解决了这个难题。 在日本
5、,三菱研究所在 1998年开办 TRIZ法培训班,已有超过2000人接受培训,产生了 100多个达到较高水平的创新案例。1.4TRIZ法在我国的现状 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
6、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。二 TRIZ法基本思想和体系 TRIZ” 一词是俄文 “ 发明问题解决理论 ” 的首字母缩写,英文名称为 Theory of Inventive Problem Solving。自从 1946年以来,以 G.S.Altschuller为首的专家,经过对 250万份专
7、利文献的研究发现,一切技术问题在解决过程中都有一定的模式可循,可对大量好的专利进行分析并将其解决问题的模式抽取出来,为人们进行学习并获得创新发明的能力提供参考。经多年搜集、分析、比较和归纳,这一研究建立了一整套体系化的、实用的发明问题解决方法,这就是所谓的 TRIZ法理论。世界专利及技术信息解决问题过程的发现自然科学知识TRIZ法理论理论基础冲突分析40条发明创新原理建议方案物质 场分析ARIZ算法分析76个标准解系统 功能分析 效应知识库技术系统进化模式问题分析分析工具 基于知识的工具 结论矛盾矩阵TRIZ法问题分析工具 1.矛盾冲突分析 2.“ 物质 -场 ” 分析 3.ARIZ算法 4.
8、需求功能分析FS1 S2物质场模型基于知识的问题解决工具 1.40条发明创新原理 2.76个标准解l不改变或仅少量改变已有系统( 13种)l改变已有系统( 23种)l系统的传递( 6种)l检查与测量( 17种)l简化与改进策略( 17种) 3.效应知识库矛盾冲突分析矛盾 事物的矛盾法则,即对立统一的法则,是唯物辩证法的最根本的法则辩证法的主要内容 : 两种宇宙观; 矛盾的普遍性与特殊性; 主要矛盾与次要矛盾 矛盾的对立统一。 技术矛盾 创新原理 矛盾矩阵技术矛盾 什么是技术矛盾 39个通用技术参数 如何定义技术矛盾 您遇到过这样的问题吗? 桌子强度增加,导致重量增加 桌面面积增加,导致体积增大
9、技术矛盾 是两个参数之间的矛盾,改善系统的某一个参数,导致另一个参数的恶化符号表示 A+, B- B+, A-塔科玛大桥20世纪 40年代,华盛顿政府准备在塔科玛市建造一座跨海峡大桥 39个通用参数 常见的物理参数 如 重量 , 速度 常见的数学参数 如 长度 , 面积 概括性的参数 如 可操作性 , 通用性 部分参数的提高导致系统的改善如: 功率 , 自动化程度 部分参数的提高导致系统的恶化如: 能量损失 , 物体产生的有害因素 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 7.运动物体的体积 8.静止物体的体积
10、 9.速度 10.力 11.应力或压力 12.形状 13.结构稳定性 27.可靠性 28.测试精度 29.制造精度 30.物体外部有害因素作用的敏感性 31.物体产生的有害因素 32.可制造性 33.可操作性 34.可维修性 35.适应性及多用性 36.装置的复杂性 37.监控与测试的困难程度 38.自动化程度 39.生产率 14.强度 15.运动物体作用时间 16.静止物体作用时间 17.温度 18.光照度 19.运动物体的能 耗 20.静止物体的能耗 21.功率 22.能量损失 23.物质损失 24.信息损失 25.时间损失 26.物质或事物的数量 实列 桌子定义技术矛盾的步骤 Step
11、1:问题是什么?在因果分析链中找到问题入手点 Step 2:现在有什么解决办法?目前的解决方法,改进了什么参数 Step 3:上述的方法有什么缺点?此方法导致什么参数恶化定义技术矛盾实列 2003年底,日本曾利用 H2A火箭 6号机发射一颗多功能卫星,但遭到失败 Step 1:问题是什么?火箭的需要上升力 Step 2:现有解决方法是什么?采用高温高压空气提供升力 Step 3:上述方法的缺点?使喷嘴变形改善:力恶化:形状40个创新原理创新原理分类 提高系统效率:10、 14、 15、 17、 18、 19、 20、 28、 29、 35、36、 37、 40 消除有害作用:2、 9、 11、
12、 21、 22、 32、 33 34 38 39 易于操作和控制:12、 13、 16、 23、 24、 25、 26、 27 提高系统协调性:1、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 30、 31原理 17 一维变多维 A. 将一维线性运动的物体变为二维平面运动,或三维空间 运动 B. 单层排列的物体变为多层排列 C. 将物体倾斜或侧向放置 D. 利用给定表面的反面一维变多维原理的要点目的 :分析一个系统,从利用空间和新特征来寻找 增值机会 几何结构:方向的改变:垂直 -水平、水平 -对角、水平 -垂直维度的改变:线 -面 -体 自由度改变:增加新的有影响的特性与 /或参数,考虑附加变量、新的相互作用和场等等