第一篇:Triz理論實例
TRIZ理論應(yīng)用淬火工藝的案例
一個車間得到一份訂單,對很大的金屬零件進行熱處理。要進行這項工作,吊車司機必須從煉鐵爐中吊出通紅的鑄鐵,將它運到一 個油池上方并使其落人油槽。工作了幾天之后,吊車司機找到老板抱怨說:“這樣干我很難呼吸。我的控制室離房頂很近,所有從油槽里升起的煙都向我飄來,我不干了?!睙熿F本來不是問題,因為處理小部件時,車問里的通風(fēng)設(shè)備滿足要求;現(xiàn)在,在處理大型部件時,煙就變成了主要問題。因為處理過程不能改變,老板面臨一個典型的管理局面:得想出 一種辦法,但他還不知辦法在哪里。
從定義上來說,一個技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該有三種成分:兩種物質(zhì)和一個場(能量)。要解決問題,首先應(yīng)明確引起問題的技術(shù)系統(tǒng)。在這個例子中,引起問題的技術(shù)系統(tǒng)是油池里的油、金屬部件,以及該部件的熱能。煙是這個過程的副產(chǎn)物,對吊車司機造成危害。
現(xiàn)在,需要確定在技術(shù)系統(tǒng)中必須改善的特性。為做到這一步,我們來填寫附表1,指出需改善的特性。
1.標(biāo)明技術(shù)系統(tǒng)的名稱 金屬處理過程
2.指出技術(shù)系統(tǒng)的 系統(tǒng)對大型金屬部件進行過油處理
3.列出該技術(shù)系統(tǒng)中的主要成分及相應(yīng)作用
4.描述技術(shù)系統(tǒng)的操作 本例中,吊車司機將通紅的部件放到裝滿油的油槽中,金屬部件一接觸油就會激起濃煙,污染環(huán)境。
5.表示出應(yīng)該改善或取消的特性:例如通過取消煙霧或減少煙霧所造成的危害,改善吊車司機的工作條件。利用附表2構(gòu)建技術(shù)矛盾。(填寫附表2,能夠有助于清楚地確定問題中的技術(shù)矛盾。)在問題中,從1a項到1d項都與問題無關(guān),因為不是要改善技術(shù)系統(tǒng)的特性。相反,我們是想去除有害的作用。2a.“講明需要減掉、去除或使其中性化的負面特性”。這個特性就是煙霧。2b.“列出傳統(tǒng)的減掉、去除該特性或使該特性中性化的方法”。利用金屬蓋來覆蓋油槽,這樣可以防止油煙四散。2c.“寫出在2b項條件中更加惡化的特性”。系統(tǒng)的復(fù)雜性和重量增加。2d.“構(gòu)建技術(shù)矛盾如下”:
技術(shù)矛盾1:如果利用金屬蓋將(油煙霧帶來的有害)特性減少(去除),則系統(tǒng)的復(fù)雜性增加。
技術(shù)矛盾2:如果利用金屬蓋將(油煙霧帶來的有害)特性減少(去除),則系統(tǒng)的重量特性增加。
與特性“由煙霧帶來的有害作用”最接近的是表中31行的“由一物引起的有害因素”,與復(fù)雜性最接近的是表中36列的“由一物引起的復(fù)雜性”。在表中31行和36列的交叉處是表示指向解決技術(shù)矛盾的最合適的原則(參看技術(shù)矛盾表1)。
讓我們分析一下這些原理:
原理“離散法”指出:
a.用間歇行動來代替持續(xù)行動。
b.如果行動已是間歇的,改變間歇頻率。
c.利用脈沖之間的停頓來提供附加行動。
應(yīng)用原理19意味著間歇地將金屬部件放入油槽加溫,著只有通過打開和關(guān)閉油池的蓋子才能實現(xiàn)。不幸的是,現(xiàn)存的條件不允許我們這樣做,所以這一原理不適用。
原理”孔化法"表示:
a.將一物做成孔狀,或運用有孔的輔助物(插入或遮蓋)。
b.如果一物已經(jīng)是孔狀物,事先在孔中加入某種物質(zhì)。
運用原理意味著用孔狀物作成蓋子。將原理31a和原理31b結(jié)合,使我們想到用有孔的小球或液體來做油池蓋。有孔材料可以吸收煙霧。
分析第二個技術(shù)矛盾(技術(shù)矛盾表2)
原理“性能轉(zhuǎn)換法”,即:
a.改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)。
b.改變濃度或密度。
c.改變靈敏程度。
d.改變溫度或體積。
原理建議改變系統(tǒng)的物質(zhì)性能,即將目前固態(tài)的系統(tǒng)變成液態(tài)或氣態(tài)。在談技術(shù)矛盾1時已提到利用液態(tài)。將油槽蓋轉(zhuǎn)換成氣態(tài)是很有趣的一項建議。但我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)呢?一種比空氣重的惰性氣體,可以覆蓋在油的表面而充當(dāng)油池蓋。
原理22“變害為利法”:
a.利用有害因素—特別是環(huán)境方面—取得有利的效果。
b.將一有害因素和另一有害因素結(jié)合起來,以去除該有害因素。
c.提高有害性至某種程度,以至喪失有害性。
原理提出增加煙霧使其成為在油和氧氣問的屏障,而防止油池冒煙。
原理“分離法”重新提出,參看我們上文的解釋。
最后原理“惰性環(huán)境法”提出:
a.將正常環(huán)境轉(zhuǎn)換成惰性環(huán)境。
b.將一中性物質(zhì)或添加物加入一物體。
c.在真空中操作。
結(jié)論:將原理結(jié)合,提出對該問題的簡單的解決方法。用一種液體或惰性氣體形成的油池蓋來防止油槽冒煙,既未使系統(tǒng)復(fù)雜化也不妨礙吊機司機的工作。
第二篇:TRIZ理論
TRIZ理論
[摘要] TRIZ由一位俄國學(xué)者阿利赫舒列爾及他的同事于1946年最先提出,最初是從二十萬份專利中取出符合要求的四萬份作為各種發(fā)明問題的最有效的解。他們從這些最有效的解中抽象出了TRIZ解決發(fā)明問題的基本方法,這些方法又可以普遍的適用于新出現(xiàn)的發(fā)明問題,協(xié)助人們獲得這些發(fā)明問題的最有效的解。
[關(guān)鍵詞]TRIZ創(chuàng)造
一.引言
目前中國制造業(yè)仍處于世界制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的中下游,其國際地位只體現(xiàn)在總數(shù)量上,而在質(zhì)量上與發(fā)達國家仍存在一定的差距。產(chǎn)品附加值低,特別是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品比重較小,自主創(chuàng)新能力不強。創(chuàng)新是企業(yè)具有不斷開發(fā)新產(chǎn)品和開拓市能力的體現(xiàn)。創(chuàng)新是一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),是體現(xiàn)綜合國力的重要因素,推動著社會變革、發(fā)展和進步。
建立起一整套系統(tǒng)化的、實用的、解決發(fā)明問題的理論和方法體系—TRIZ,它是基于知識的、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學(xué)。其核心思想:(1)無論是一個簡單產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng),其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循著客觀的規(guī)律發(fā)展演變的,即具有客觀的進化規(guī)律和模式;(2)各種技術(shù)難題和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力;(3)技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實現(xiàn)最大效益的功能(目標(biāo))。TRIZ是一套以人為導(dǎo)向的知識系統(tǒng)之系統(tǒng)化創(chuàng)新問題解決方法,它理論中的創(chuàng)造性思維方法一方面能夠有效地打破我們的思維定勢,擴展我們的創(chuàng)新思維能力,同時又提供了科學(xué)的問題分析方法,保證我們按照合理的途徑尋求問題的創(chuàng)新性解決辦法。
二TRIZ的起源
TRIZ的研究始于1946年,創(chuàng)始人為前蘇聯(lián)海軍工程師、發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒。在蘇聯(lián)里海海軍專利事務(wù)局處理專利事務(wù)的數(shù)年中,阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)僅僅從心理學(xué)角度并不能很好地揭示發(fā)明創(chuàng)造的客觀規(guī)律,他逐漸認識到發(fā)明的實質(zhì)就是技術(shù)系統(tǒng)發(fā)生根本性變化,因此他將注意力轉(zhuǎn)移到對高水平發(fā)明專利的分析研究上,其主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則,并將之歸納總結(jié),形成能指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新的理論方法體系。
阿奇舒勒從來自于世界各地的20多萬項專利中挑選了4萬份發(fā)明專利開始進行嚴格的分析、篩選與統(tǒng)計,并多個學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)原理、法則相結(jié)合。這一高難度、費時費力的艱苦工作奠定了TRIZ的理論基礎(chǔ),也為日后將要開發(fā)的各種問題解決工具奠定了基礎(chǔ)。自此,人們有了一種世界級的創(chuàng)新方法學(xué)——TRIZ。TRIZ與試錯法、頭腦風(fēng)暴法以及其它的由前兩種方法演變得到的各種創(chuàng)新技法有著本質(zhì)上的區(qū)別。TRIZ成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目標(biāo)是完全解決矛盾,獲得理想化的最終結(jié)果,而不是采取折衷或者妥協(xié)的做法,而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程,而不再是隨機的行為。TRIZ是創(chuàng)新方法學(xué),有著成套的創(chuàng)新思維、方法和解題工具,不是一招一式的相對簡單的創(chuàng)新技法。
創(chuàng)新不再僅僅依賴試錯了!這是人類創(chuàng)新史上的一個重大突破。運用TRIZ理論,可大大加快人們發(fā)明創(chuàng)造的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。TRIZ告
訴我們,任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進、技術(shù)的變革與創(chuàng)新,都像生物系統(tǒng)一樣,都存在產(chǎn)生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程,是有規(guī)律可循的。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律,就能能動地進行產(chǎn)品設(shè)計并能預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。
三 TRIZ的發(fā)展
首先,TRIZ的發(fā)展方向:TRIZ是在前蘇聯(lián)計劃經(jīng)濟體制下形成的,企業(yè)間很難存在競爭,但是今天的企業(yè)不得不面臨殘酷激烈的競爭。傳統(tǒng)TRIZ對于那些急于學(xué)習(xí)創(chuàng)新性方法的企業(yè)工程師來說,顯得過于龐雜。另外,傳統(tǒng)TRIZ還存在一些缺陷,如目前TRIZ知識庫中還沒有當(dāng)前十分風(fēng)行的信息技術(shù)和生物技術(shù)的成果。因此,為了適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的需要,TRIZ不得不面臨自身現(xiàn)代化的建設(shè)問題,這是當(dāng)前國際上TRIZ研究的重點一。
其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4個發(fā)展方向:(1)技術(shù)起源和技術(shù)演化理論;(2)克服心理慣性的技術(shù);(3)分析、明確描述和解決發(fā)明問題的技術(shù);
(4)指導(dǎo)建立技術(shù)功能和特定設(shè)計方法、技術(shù)和自然知識之間的關(guān)系。
再次,TRIZ與其它方法的集成:TRIZ主要是解決設(shè)計中如何做的問題,對設(shè)計中做什么的問題未能給出合適的工具。大量的工程實例表明,TRIZ的出發(fā)點是借助于經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的沖突,沖突發(fā)現(xiàn)的過程也是通過對問題的定性描述來實現(xiàn)的。因此,如何將TRIZ與其他設(shè)計方法相結(jié)合,以彌補TRIZ的不足,已經(jīng)成為設(shè)計領(lǐng)域的重要研究方向。
四關(guān)于TRIZ的幾種發(fā)展模式
1、III(Ideation International Inc)模式
來自于前蘇聯(lián)的TRIZ學(xué)校的專家們認為, TRIZ的許多方法分支太多,也過于復(fù)雜,因此必須提供一些方法和過程作為分析這些問題方法的統(tǒng)一入口。
根據(jù)有害和有用影響的區(qū)分,手工繪出問題中各部分因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖,利用軟件工具對圖中每一個節(jié)點能夠自動列出問題的看法或者解決方法意見。每一個看法為使用者推薦了合適的傳統(tǒng)TRIZ工具。III模式還開發(fā)了“創(chuàng)新環(huán)境調(diào)查問卷”以及預(yù)期失效判定和演變指導(dǎo)。III模式的主要不足是得出的看法通常是節(jié)點的 3~4倍,對于復(fù)雜問題有時會顯得非常冗長。
2、2、IMC模式。
IMC公司是由前蘇聯(lián)人工智能和TRIZ專家Tsourilov博士移民到美國后創(chuàng)建的。為了解決具有技術(shù)和物理矛盾的“困難”工程問題,IMC努力將解決矛盾的創(chuàng)新原則、分隔原則、效果庫等知識庫工具集成為軟件TechOptimizer。由于引入了相應(yīng)的現(xiàn)代軟件開發(fā)和人工智能技術(shù),該軟件具有容易使用與界面友好的特點。該軟件分為2個集合,包括5個模塊。集合1:原則模塊、預(yù)測模塊、效果模塊;集合2:TechOptimizer模塊、特征轉(zhuǎn)換模塊。原則模塊負責(zé)從知識庫給出類似的例子消除矛盾,效果模塊允許從專利數(shù)據(jù)庫獲取類似的物理、化學(xué)和地理成果,而預(yù)測模塊則是參照其演化趨勢數(shù)據(jù)庫中的 22個演化趨勢和200多個分模式對問題得出未來的解決方法。集合2個模塊則負責(zé)對問題進行分析,使問題清晰化。
3、SIT/USIT模式
SIT(Systematic Inventive Thinking)模式原由移民到以色列的TRIZ專家Filkosky在1980年左右創(chuàng)立,目的是簡化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士將SIT模式進行結(jié)構(gòu)化形成USIT(Unified Strctured Inventive Thinking)模式,該模式能幫助公司工程師短時間內(nèi)(3天培訓(xùn)期)接受和掌握TRIZ,為實際問題在概念產(chǎn)生階段快速地產(chǎn)生多種解決方法),USIT
將TRIZ設(shè)計過程分為3 個階段:問題定義、問題分析和概念產(chǎn)生,它將解決方法概念的產(chǎn)生簡化為只有4種技術(shù)(屬性維度化、對象復(fù)數(shù)化、功能分布法和功能變換法),而不需要采用知識庫或計算機軟件。但USIT解決問題的好壞依賴于問題解決人員知識的廣度和深度。
4、RLI(Renaissanoe Leedership Instiute)模式
該模式是由RLI公司的分支機構(gòu)Leonadnda Vinci研究院的一些專家開發(fā)的。RLI模式對TRIZ的貢獻主要體現(xiàn)在:(1)針對TRIZ的復(fù)雜性,開發(fā)了8個解決問題的算法;(2)針對物質(zhì)場分析工具存在的缺陷,提出運用三元代替物質(zhì)場的三元分析法(Triad Analysis),并其結(jié)合到所開發(fā)的8個發(fā)明算法中。
五. TRIZ的基本理論
TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論。TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,其目標(biāo)是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。它不是采取折衷或者妥協(xié)的做法,而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程,而不再是隨機的行為。實踐證明,運用TRIZ理論,可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。
六.利用TRIZ解決問題的過程
TRIZ方法論的主要思想是,對于一個具體問題,無法直接找到對應(yīng)解,那么,先將此問題轉(zhuǎn)換并表達為一個TRIZ的問題,然后利用TRIZ體系中的理論和工具方法得到TRIZ的通用解,最后將TRIZ通用解轉(zhuǎn)化為具體問題的解,并在實際問題中加以實現(xiàn),最終獲得問題的解決。應(yīng)用TRIZ解決問題的一般流程如圖1所示。首先要對一個實際問題進行仔細的分析并加以定義;然后根據(jù)TRIZ提供的方法,將所需解決的實際問題歸納為一個類似的TRIZ標(biāo)準(zhǔn)問題模型;接著,針對不同的標(biāo)準(zhǔn)解決方案模型,應(yīng)用TRIZ已總結(jié)歸納出的類似是標(biāo)準(zhǔn)解決方法,找到對應(yīng)的TRIZ標(biāo)準(zhǔn)解決方案模型;最后,把這些類似的解決方案模型,應(yīng)用到具體的問題
之中,演繹得到問題的最終解決方法。
【參考文獻】
1.王樹才,吳曉機械創(chuàng)新設(shè)計
2.
第三篇:triz理論
問題描述:某企業(yè)需要生產(chǎn)大量的、各種形狀的玻璃板。首先,工人們將玻璃板切成長方形,然后根據(jù)客戶要求,加工成一定的形狀。然而,在加工過程中,容易出現(xiàn)玻璃破碎現(xiàn)象,因為
薄板玻璃受力時很容易斷裂,而且玻璃的厚度是客戶訂單上要求的,不能更改。
請大家從自身認識的角度討論一下看看怎么解決這個問題!
然后我把用TRIZ理論解決問題的過程簡單給大家介紹一下!當(dāng)然,實際遇到的問題可能比這個復(fù)雜得多!
那么應(yīng)用TRIZ如何來解決這個問題呢?
第1步:確定技術(shù)參數(shù)
現(xiàn)在存在的問題是:薄板玻璃在加工過程中受力的作用,由于薄板玻璃無法承受該力的作用而發(fā)生破碎,這是欲改善的特性。
對應(yīng)到通用技術(shù)參數(shù),選擇“32可制造性”,以此作為改善的參數(shù)。為了避免發(fā)生玻璃破碎的現(xiàn)象,工人們在加工過程中必須要非常小心。因此,在薄板玻璃加工過程中,對薄板玻璃的加工操作就要進行嚴格的控制,保證玻璃受力不超過極限,這就是被惡化的特性。對應(yīng)到通用技術(shù)參數(shù)中選擇“33操作流程的方便性”,以此作為
被惡化的參數(shù)。
第2步:查找TRlZ矛盾矩陣
欲改善的參數(shù):32可制造性。
被惡化的參數(shù):33操作流程的方便性。
查找TRIZ矛盾矩陣,從矩陣表查找32和33對應(yīng)的方格,得到方格中推薦的發(fā)明原理序號共4個,分別是:2,5,13,16。與前面發(fā)明原理序號對應(yīng),得到這4條發(fā)明原理依次是:
2一抽取。
5一組合合并。
13-反向作用。
16一未達到或過度的作用。C, ^(Q1 K: X' N1 o$ D9 ~& [$ y
第3步:發(fā)明原理的分析
2一抽取。此原理體現(xiàn)在2個方面:1)將物體中“負面”的部分或特性抽取出來;
2)只從物體中抽取必要的部分或特性。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。
5一組合合并。此原理體現(xiàn)在2個方面:1)合并空間上的同類或相鄰的物體或操作;2)合并時間上的同類或相鄰的物體或操作。
此原理對問題的徹底解決貢獻最大。
13一反向作用。此原理體現(xiàn)在3個方面:1)顛倒過去解決問題的方法;2)使物體的活動部分改變?yōu)楣潭ǖ?,讓固定的部分變?yōu)榛顒拥模?)翻轉(zhuǎn)物體(或過程)。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。
16一未達到或過度的作用。主要體現(xiàn)在現(xiàn)有的方法難以完成對象的100%,可用同樣的方法完成“稍少”或“稍多”一點,使問題簡化。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。
第4步:發(fā)明原理應(yīng)用,綜合以上4條發(fā)明原理的分析,組合合并是最具有價值的發(fā)明原理。
解決方案:將多層薄板玻璃疊放在一起,從而形成一疊玻璃,而且事先在每層玻璃面上灑一層水或涂一層油,以保證堆疊后的玻璃間
可以形成相當(dāng)強的粘附力。一疊玻璃的強度會遠大于單層玻璃的強度,在加工中就可以承受較大的力的作用,從而改善了薄板玻璃的可制造性。當(dāng)加工完成后,再分開每層玻璃,從而獲得了客戶要求的產(chǎn)品。
恩,這種方法可行,但如果單純幾塊玻璃疊加的話,你無法保證玻璃不發(fā)生滑動,所以,還得采用一些其他的手段!疊加在一塊是核心!論壇里高手如云,這種小例子,獻丑了!
是往里面添加一些東西,但是只要用水就可以,大家可以做一下實驗,兩塊玻璃中間有水,我們是比較難分開的,這也是玻璃運輸?shù)囊环N方法!要強調(diào)的有幾點:
1、對于我們的解題方式,沒有規(guī)律可循,想到了就是想到了,想不到就是想不到
2、解題的步驟沒有過程,復(fù)制性差;
3、如果轉(zhuǎn)換成相對復(fù)雜的問題,我們?nèi)绾谓鉀Q?
這些就是TRIZ理論能解決的問題的一部分!
矛盾矩陣是TRIZ理論中的一個工具,通過對大量專利技術(shù)的總結(jié)研究,歸納出39中常用的技術(shù)參數(shù),將這39個技術(shù)參數(shù)作為坐標(biāo),橫坐標(biāo)是技術(shù)系統(tǒng)的該
表引起有利變化的參數(shù),縱坐標(biāo)是惡化的參數(shù)!找到二者的焦點后,會對應(yīng)解決這類矛盾常用的原理……大體是這樣!
目前是有計算機輔助創(chuàng)新軟件的,但是做不到自動推理的級別!因為創(chuàng)新畢竟是人腦的一個思維活動,計算機只能按照TRIZ理論來引導(dǎo)你進行下一步的動作,卻無法自動推理!
其實很好懂,就是總結(jié)專利技術(shù)的發(fā)展規(guī)律得出來的一些套路。然后后人想搞創(chuàng)新,可以先從這些套路找矛盾點,解決一個矛盾就是前進一步,然后進入下一個矛盾點。TRIZ理論指出路,但是路上面的河流和山要自己去翻!
TRIZ本身是一種理論,教給你如何突破慣性思維,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,預(yù)測產(chǎn)品未來!
TRIZ理論概況
TRIZ理論可以成功地揭示創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,其目標(biāo)是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。運用TRIZ理論能夠突破思維障礙,打破思維定勢,最主要的是可加速和規(guī)范創(chuàng)新的進程。它能夠幫助我們系統(tǒng)地分析問題,快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾,并能夠準(zhǔn)確確定問題探索方向。
TRIZ解決發(fā)明問題的基本思路是:(1)定義和描述具體問題,根據(jù)所選定的TRIZ工具或者工具組合,將具體問題標(biāo)準(zhǔn)化;(2)將標(biāo)準(zhǔn)化的具體問題抽象化;(3)尋找抽象化問題的解決方案,(4)將抽象化的解決方案根據(jù)具體問題轉(zhuǎn)換為具體解決方案,即具體的技術(shù)創(chuàng)新方案。TRIZ工具包含:(1)40個創(chuàng)新原理和技術(shù)矛盾解決矩陣;(2)發(fā)明問題解決算法,(3)發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法和物——場分析法,(4)S曲線和技術(shù)系統(tǒng)進化法則;(5)最終理想解,(6)侏儒模型建模。(7)物理效應(yīng)和現(xiàn)象、幾何和化學(xué)效應(yīng)數(shù)據(jù)庫。
而TRIZ現(xiàn)今已被認為是解決問題的科學(xué)方法論,即研究和應(yīng)用解決問題所遵循的客觀規(guī)律的方法。這些方法中是否有最基本的原理?我相信很多人在學(xué)習(xí)TRIZ的時候會問這個問題。其實從TRIZ的目標(biāo),或TRIZ這種方法學(xué)的歷史使命看,它是要發(fā)現(xiàn)解決問題的規(guī)律,并成功應(yīng)用規(guī)律。而人類的發(fā)展的每一天都遇到無數(shù)的問題,解決問題成了人們的日常生活,解決問題的規(guī)律肯定古已有之并已經(jīng)沿用了幾千幾萬年,這些本源的規(guī)律相信我們今天依然在應(yīng)用,也永不過時,就像上述的物理定律一樣。通過我的思考和感悟,發(fā)現(xiàn)了幾個解決問題的本源的原理,相信大家將其銘刻在心,在任何問題中用這些原理去考慮,肯定會有些收獲。
說了很多廢話,言歸正傳,本人發(fā)現(xiàn)的這幾個規(guī)律是:分類,分層,分步,關(guān)聯(lián)。當(dāng)然這遠遠不夠。但目前我發(fā)現(xiàn)的就這么多。
大家看了肯定笑了,哈哈,以為是什么呢!老生常談,沒有新意。都是常用的東西。不說我也知道。沒錯。鄙人認為真正的規(guī)律肯定是沒有新意的。這些規(guī)律早就存在著,并為大家早已熟悉,就像樹上掉下的蘋果,就像破了底的雞蛋可以站立一樣為大家所熟悉。您可能問了,那你干嘛還要將它們提出來呢?因為我認為很多人忽視了這些最常用的規(guī)律。而將這些已知的、常用的、同時也是被忽視的規(guī)律從塵封中提出來,拍掉灰塵和蜘蛛網(wǎng),呈現(xiàn)給大家,我認為這是每個研究TRIZ規(guī)律,研究解決問題規(guī)律的人應(yīng)該做的事。
相信很多人下一個問題是:這幾個(目前是四個)所謂規(guī)律真的那么本源嗎?有何特殊之處?
那么我來一一解釋,不管您同意與否,希望對您有所幫助,如果大家都來思考這個問題,我這篇文章的目的也就達到了。
首先,說一下分類、分層和分步。這三個規(guī)律其實是在解決一件事情,就是以層次的觀念處理問題。分類是從寬度、分層是從深度、分步是從時間上處理問題。我們常說,眉毛胡子一把抓,試想眉毛和胡子距離遠,長短不一,粗細不一,真要一把抓還真沒法抓。所以很多事情都是因為同一待遇造成的。當(dāng)然,同一待遇是有原因的,就是圖省事,圖省錢。這就是一個矛盾。但是規(guī)律在這里,誰也避不過,為了解決問題,就必須分層次、分類別、分步驟的區(qū)別待遇。因此我們看到,分層、分類、分步就像窗戶一樣,按照這個思路辦事,就是按照規(guī)律辦事,就能辦成事。
再說關(guān)聯(lián)。哲學(xué)上講,事物是普遍聯(lián)系的。這還真不是空話。當(dāng)大家遇到問題時,請默念這句話,相信會有所啟迪。我們講本體論是時候講到事物間的聯(lián)系,那其實只是一種關(guān)聯(lián)。我們講蝴蝶效應(yīng)感覺很玄,那也只是一種關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)無處不在無時不在,其重要性相信不需要我在此廢話了。直到目前我寫專利,有個心得就是:除了把主要的構(gòu)成要素說清楚(說清楚的過程中要應(yīng)用分層、分類、分步的規(guī)律)外,最重要的就是說清這些要素的相互關(guān)系,即關(guān)聯(lián)。如果是機械類的,要說清組件之間的連接關(guān)系;如果是電子類的,就說清模塊間的連接關(guān)系;如果是系統(tǒng),就說清各個功能單元間的聯(lián)系(當(dāng)然說這些聯(lián)系的時候,也要應(yīng)用分層、分類、分步的規(guī)律;特別是方法類專利,一定要用分步的方法說明哪個在先,哪個在后)。
總之,世間萬物至少脫不了上述的四個規(guī)律。那么可能您會問,既然分類、分層、分步都是解決的以層次的觀念處理問題這一件事情,為何要分成3個規(guī)律來說呢?因為TRIZ還有個特點是實用性,我覺得這是TRIZ的精髓之一。只說“以層次的觀念處理問題”是很抽象的,而這些本源的規(guī)律應(yīng)該是具體的可操作的。于是大家看到我總結(jié)的所謂“本源的規(guī)律”的兩個特點是:1.足夠本源,適應(yīng)于萬事萬物;2.足夠?qū)嵱?,讓任何有常識的人看了就能用。寫出這些隨想的目的,正如本文一直強調(diào)的,不是設(shè)立一種標(biāo)準(zhǔn),而是希望越來越多的人開始考慮創(chuàng)新的規(guī)律,挖掘真正的規(guī)律,并且勇于說出來。我是個實用主義者,我希望自己的文字沒有浪費大家的時間,我也歡迎大家的批評。我相信大家的批評和討論是對于研究和應(yīng)用TRIZ規(guī)律的有力推動。姑且也將這些不成熟的想法歸于TRIZ之中吧。希望TRIZ真的如其原來的意義:發(fā)明問題解決理論。
第四篇:關(guān)于TRIZ理論
關(guān)于TRIZ理論
黎志強 10機電5班 1010100710
(湖北工業(yè)大學(xué),武漢430068;)
[摘要] 21世紀產(chǎn)品競爭日益激烈,重視創(chuàng)新設(shè)計是增加機械產(chǎn)品競爭力的根本途徑。傳統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計方法是利用頭腦風(fēng)暴法或試錯法,但這些方法可視為設(shè)計人員的藝術(shù)創(chuàng)作,創(chuàng)新的程度與成敗主要取決于設(shè)計者的靈感和經(jīng)驗,當(dāng)問題的解決方案超出了一個人的經(jīng)驗和技術(shù)領(lǐng)域時,頭腦風(fēng)暴法和試錯法往往顯得無能為力。起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論—TRIZ理論是指導(dǎo)創(chuàng)新活動的重要理論之一,它可以幫助設(shè)計者在方案設(shè)計階段迅速地產(chǎn)生個具有創(chuàng)造性的新概念,實現(xiàn)產(chǎn)品的快速創(chuàng)新。21世紀產(chǎn)品競爭日益激烈,重視創(chuàng)新設(shè)計是增加機械產(chǎn)品競爭力的根本途徑。傳統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計方法是利用頭腦風(fēng)暴法或試錯法,但這些方法可視為設(shè)計人員的藝術(shù)創(chuàng)作,創(chuàng)新的程度與成敗主要取決于設(shè)計者的靈感和經(jīng)驗,當(dāng)問題的解決方案超出了一個人的經(jīng)驗和技術(shù)領(lǐng)域時,頭腦風(fēng)暴法和試錯法往往顯得無能為力。起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論—TRIZ理論是指導(dǎo)創(chuàng)新活動的重要理論之一,它可以幫助設(shè)計者在方案設(shè)計階段迅速地產(chǎn)生個具有創(chuàng)造性的新概念,實現(xiàn)產(chǎn)品的快速創(chuàng)新。
[關(guān)鍵詞] TRIZ理論;創(chuàng)新設(shè)計;沖突解決原理
[中圖分類號][文獻標(biāo)識碼]:文章編號:
1TRIZ 理論
TRIZ是俄文“發(fā)明問題解決理論”的俄文簡稱。該理論是前蘇聯(lián)G..S.Altshuler及其領(lǐng)導(dǎo)的一批研究人員,在分析研究世界各國250萬件專利的基礎(chǔ)上,提煉出的一套解決復(fù)雜技術(shù)問題的系統(tǒng)方法。主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則TRIZ理論是基于知識、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學(xué),且適用于各行業(yè)。1.1 TRIZ理論的主要內(nèi)容
TRIZ理論是由解決技術(shù)問題和實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理淪體系,其主要內(nèi)容包括:技術(shù)系統(tǒng)進化法則、40個發(fā)明創(chuàng)造原理,39項技術(shù)特性、沖突矩陣、物質(zhì)一場分析、76個發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解決方法、發(fā)明問題解決算法(ARIZ)以及工程效應(yīng)知識庫等。1.2 沖突解決原理
(1)沖突的定義
無論是新產(chǎn)品設(shè)計還是已有產(chǎn)品的改進,設(shè)計人員在設(shè)計過程中首先要保證或提
高產(chǎn)品的某些性能,但這種提高往往會影響
到產(chǎn)品其它的內(nèi)部性能。如果這些影響是負面的,則設(shè)計出現(xiàn)了沖突。
TRIZ理論認為,產(chǎn)品創(chuàng)新的標(biāo)志是解決或移走設(shè)計中的沖突而產(chǎn)生新的有競爭力的解,沒有克服沖突的解并不是創(chuàng)新設(shè)計。沖突的種類很多,與產(chǎn)品創(chuàng)新相關(guān)的沖突分為3類,即物理沖突、技術(shù)沖突及管理沖突。
(2)技術(shù)沖突及其解決原理
技術(shù)沖突是指傳統(tǒng)設(shè)計中的折中,即由于系統(tǒng)本身某一部份的影響,所需的狀態(tài)不能實現(xiàn),技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之問的矛盾。例如斜拉橋,希望提高橋的承重重量,但重量太大可能超過橋的強度范圍,降低橋的安全性。
Altshuller通過對250萬件專利的詳細研究,提出用39個技術(shù)特性來描述沖突。在解決實際沖突時,把組成沖突的兩個內(nèi)部性能用39個標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特性進行表示,即把實際工程沖突轉(zhuǎn)化為一般的或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)沖突(具體技術(shù)特性見參考文獻3)在此基礎(chǔ)上,Altshuler又給出了40個發(fā)明創(chuàng)造原
理,實踐證明這些原理對于指導(dǎo)設(shè)計人員的發(fā)明創(chuàng)造具有重要作用。
通過多年的研究、分析和比較,Altshuller將39個標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特性與40條發(fā)明創(chuàng)造原理建立了對應(yīng)關(guān)系。提出了合理選用發(fā)明原理的重要工具— 沖突解決矩陣。
沖突解決矩陣為40行40列的一個矩陣,其中第1行和第1列為順序排列的39個描述沖突的技術(shù)特性序號;其余39行和39列形成一個矩陣,其元素為數(shù)字或為空,這些數(shù)字表示40條發(fā)明原理中推薦采用的原理序號。矩陣中行描述的技術(shù)特性為沖突中惡化的一方。列代表改善的一方。
(3)物理沖突及其解決原理
物理沖突是指系統(tǒng)同一部分或參數(shù)提出完全相反的要求。即對一個系統(tǒng)同時提出相反的要求就出現(xiàn)了物理矛盾。例如鋼筆的筆尖應(yīng)很細以便畫出細線,但細筆尖易劃破紙。
物理沖突的解決方法一直是TRIZ的研究重點,Altshuller,Glazunov,Savransky曾提出了多種解決方法?,F(xiàn)在TRIZ理論在總結(jié)上述研究方法的基礎(chǔ)上,提出4種分離原理來解決物理沖突,即:空間分離、時間分離、基于條件的分離、和整體和部分的分離。
英國Bath大學(xué)的Mann通過研究提出,解決物理沖突的分離原理和解決技術(shù)沖突的發(fā)明原理之間存在關(guān)系,對于一條分離原理,可以有多條發(fā)明原理與之對應(yīng)。
只要能確定物理沖突及分離原理的類型,40條發(fā)明原理及發(fā)明原理的工程實例可幫助設(shè)計人員盡快確定新的設(shè)計概念。
(4)沖突分析和解決的一般過程
Altshuller所提出的TRIZ理論采用科學(xué)的思維方式,即采用一系列的工具,先將特定的問題抽象成為標(biāo)準(zhǔn)的或一般的問題,然后采用標(biāo)準(zhǔn)的方法解決,最后得到特定的解。
TRIZ解決設(shè)計問題的一般過程如圖:
2TRIZ的發(fā)展
首先,TRIZ的發(fā)展方向:TRIZ是在前蘇聯(lián)計劃經(jīng)濟體制下形成的,企業(yè)間很難存在競爭,但是今天的企業(yè)不得不面臨殘酷激烈的競爭。傳統(tǒng)TRIZ對于那些急于學(xué)習(xí)創(chuàng)新性方法的企業(yè)工程師來說,顯得過于龐雜。另外,傳統(tǒng)TRIZ還存在一些缺陷,如目前TRIZ知識庫中還沒有當(dāng)前十分風(fēng)行的信息技術(shù)和生物技術(shù)的成果。因此,為了適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的需要,TRIZ不得不面臨自身現(xiàn)代化的建設(shè)問題,這是當(dāng)前國際上TRIZ研究的重點一。
其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4個發(fā)展方向:(1)技術(shù)起源和技術(shù)演化理論;(2)克服心理慣性的技術(shù);(3)分析、明確描述和解決發(fā)明問題的技術(shù);(4)指導(dǎo)建立技術(shù)功能和特定設(shè)計方法、技術(shù)和自然知識之間的關(guān)系。
再次,TRIZ與其它方法的集成:TRIZ主要是解決設(shè)計中如何做的問題,對設(shè)計中做什么的問題未能給出合適的工具。大量的工程實例表明,TRIZ的出發(fā)點是借助于經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的沖突,沖突發(fā)現(xiàn)的過程也是通過對問題的定性描述來實現(xiàn)的。因此,如何將TRIZ與其他設(shè)計方法相結(jié)合,以彌補TRIZ的不足,已經(jīng)成為設(shè)計領(lǐng)域的重要研究方向。
3TRIZ理論在中國
TRIZ理論引入中國盡管時間很短,但它已經(jīng)逐漸得到國內(nèi)諸多科研結(jié)構(gòu)、公司和專家的重視,在以TRIZ理論為核心的創(chuàng)新方法與技術(shù)研究應(yīng)用方面,走在前列的是我國的億維訊科技有限公司。該公司是一家從事計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)及技術(shù)咨詢的高新技術(shù)企業(yè),他們的創(chuàng)新技術(shù)研究水平目前已
經(jīng)處于世界前列。他們將創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中心設(shè)在世界創(chuàng)新技術(shù)理論和應(yīng)用研究的發(fā)源地——白俄羅斯的明斯克,那里有數(shù)百名創(chuàng)新技術(shù)理論專家,是當(dāng)今創(chuàng)新技術(shù)研究的領(lǐng)跑者;在中國則設(shè)有行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中,著力于創(chuàng)新技術(shù)在以中國為中心的工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。他們提供的一套完整的計算機輔助創(chuàng)新解決方案,正在國內(nèi)諸多科研院所和大型企業(yè)研究機構(gòu)發(fā)揮作用,為快速提升我們創(chuàng)新技術(shù)水平提供技術(shù)上的支持。4結(jié)束語
我國機械制造業(yè)普遍存在產(chǎn)品落后、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、市場低迷等情況,關(guān)鍵在于企業(yè)缺乏快速響應(yīng)市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的機制和能力。特別是我國廣大的中小型企業(yè)新產(chǎn)品更新開發(fā)能力差、資金匱乏,迫切需要獲得新產(chǎn)品具體開發(fā)技術(shù)的支持。而THIZ理論和基于TRIZ理論的計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)的研究和應(yīng)用,以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實用性順應(yīng)了我國制造業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求,具有廣闊的應(yīng)用前景,勢必會對我國的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新帶來全新的機遇,推動我國機械制造業(yè)步入世界先進行列。
我國機械制造業(yè)普遍存在產(chǎn)品落后、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、市場低迷等情況,關(guān)鍵在于企業(yè)缺乏快速響應(yīng)市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的機制和能力。特別是我國廣大的中小型企業(yè)新產(chǎn)品更新開發(fā)能力差、資金匱乏,迫切需要獲得新產(chǎn)品具體開發(fā)技術(shù)的支持。而THIZ理論和基于TRIZ理論的計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)的研究和應(yīng)用,以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實用性順應(yīng)了我國制造業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求,具有廣闊的應(yīng)用前景,勢必會對我國的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新帶來全新的機遇,推動我國機械制造業(yè)步入世界先進行列。
參考文獻
[1] 張春林.機械創(chuàng)新設(shè)計[M].第2版.北京:機械工業(yè)出版社,2007.9:175-192.[2] 劉桂濤.TRIZ 中技術(shù)矛盾解決矩陣的應(yīng)用[J].機械設(shè)計與制造,2007(8).[3] 鄭稱德.TRIZ的產(chǎn)生及其理論體系[J].科技進步理論,2002(1).[4] 劉訓(xùn)濤.TRIZ理論研究與礦山機械創(chuàng)新設(shè)計的啟示[J].黑龍江科技學(xué)院學(xué)報,2009(5).
第五篇:TRIZ理論四十個創(chuàng)新原理及其實例
四十個創(chuàng)新原理及其實例
一、分割原理
實例:組合家具、企業(yè)大型項目分設(shè)子項目
二、抽取原理
實例:空調(diào)壓縮機裝在室外
三、局部改變原理
實例:樓房內(nèi)分成不同功能的房間、飯盒分成幾個小隔間
四、增加不對稱性 實例:新興的不對稱家具
五、組合合并原理
實例:做飯時煲湯的同時可以洗菜、計算機的微處理器
六、多用性原理
實例:復(fù)合型人才、多功能榨汁機
七、嵌套原理 實例:千斤頂、伸縮吸管
八、重量補償原理
實例:艦載飛機的彈射器、導(dǎo)彈發(fā)射器
九、預(yù)先反作用原理 實例:拉弓射箭
十、預(yù)先作用原理
實例:農(nóng)作物施肥、標(biāo)示牌等
十一、事先防范原理 實例:樓道應(yīng)急照明燈、預(yù)防接種疫苗
十二、等勢原理 例:工廠車間輥式傳送帶
十三、反向作用原理 例:火箭發(fā)射
十四、曲面化原理 例:臺燈燈罩
十五、動態(tài)特性
例:火車各車廂的連接處可以轉(zhuǎn)動
十六、未達到或過度作用原理 例:種玉米時放三個種子保證出苗率
十七、空間維數(shù)變化原理 例:雙層巴士、多層樓房
十八、機械振動原理
例:超聲波清洗精密儀器、振動上料機
十九、周期性動作原理 例:時鐘的指針
二十、有效作用的連續(xù)性 例:病人按時吃藥
二十一、減少有害作用的時間 例:醫(yī)院設(shè)立急診室 二
十二、變害為利原理 例:淘米水沖洗廁所、廢水利用等 二
十三、反饋原理 例:電腦的數(shù)據(jù)處理器 二
十四、借助中介物原理 例:帆船的航行借助風(fēng)力 二
十五、自服務(wù) 例:太陽能路燈 二
十六、復(fù)制原理
例:身份證等各種證件的復(fù)印件 二
十七、廉價替代品原理 例:一次性水杯、一次性鞋托 二
十八、機械系統(tǒng)替代原理 例:電視遙控器、指紋識別系統(tǒng) 二
十九、氣壓或液壓結(jié)構(gòu) 例:食品包裝袋內(nèi)充滿稀有氣體 三
十、柔性殼體或薄膜 例:蔬菜薄膜、手機貼膜 三
十一、多孔材料 例:音響喇叭處的膜 三
十二、改變顏色 例:士兵穿的迷彩服 三
十三、均質(zhì)性 例:挑擔(dān)子的時候均勻分配兩頭的重量 三
十四、拋棄或再生原理 例:手槍打出子彈后彈殼脫落 三
十五、改變物理或化學(xué)參數(shù) 例: 混凝土中加鋼筋增強其強度 三
十六、相變原理 例:夏天室內(nèi)散水降溫 三
十七、熱膨脹原理 例:爆米花
三
十八、強氧化劑原理
例:醫(yī)院里使用的氧氣瓶氧氣濃度比較高 三
十九、惰性環(huán)境
例:食品包裝袋里充滿惰性氣體延長保質(zhì)期 四
十、復(fù)合材料
例:制造飛機等部件需要高強度的復(fù)合材料