TRIZ理论体系

1.简述TRIZ理论系。
  TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1946年创立的, Altshuller也被尊称为TRIZ之父。1946年,Altshuller开始了发明问题解决理论的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作,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!Altshuller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,是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。以后数十年中,Altshuller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,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的九大经典理论体系
(一)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的技术系统八大进化法则分别是:1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高理想度法则;3、子系统的不均衡进化法则;4、动态性和可控性进化法则;5、增加集成度再进行简化法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
(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)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;26、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;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。
(四)39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。
 在对专利研究中,阿奇舒勒发现,仅有39项工程参数在彼此相对改善和恶化,而这些专利都
是在不同的领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断地出现,又不断地被解决。由此他总结出了解决冲突和矛盾的40个创新原理。之后,将这些冲突与冲突解决原理组成一个山39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵,矩阵的横轴表示希望得到改善的参数,纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数,横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是,著名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数,从矩阵表中直接查化解该矛盾的发明原理来解决问题。
(五)物理矛盾和四大分离原理。
 当一个技术系统的工程参数具有相反的需求,就出现了物理矛盾。比如说,要求系统的某个参数既要出现又不存在,或既要高又要低,或既要大又要小等等。相对于技术矛盾,物理矛盾是一种更尖锐的矛盾,创新中需要加以解决。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统,系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性,但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。 分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的,分离方法共有11种,归纳概括为四大分离原理,分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。
(六)物一场模型分析。
 阿奇舒勒认为,每一个技术系统都可由许多功能不同的子系统所组成,因此,每一个系统都有它的子系统,而每个子系统都可以再进一步地细分,直到分子、原子、质子与电子等微观层次。无论大系统、子系统、还是微观层次,都具有功能,所有的功能都可分解为2种物质和1种场(即二元素组成)。在物质-场模型的定义中,物质是指某种物体或过程,可以是整个系统,也可以是系统内的子系统或单个的物体,甚至可以是环境,取决于实际情况。场是指完成某种功能所需的手法或手段,通常是一些能量形式,如:磁场、重力场、电能、热能、化学能、机械能、声能、光能等等。物一场分析是TRIZ理论中的一种分析工具,用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。
(七)发明问题的标准解法。
 标准解法阿奇舒勒于1985年创立的,共有76个,分成5级,各级中解法的先后顺序也反映了技术系统必然的进化过程和进化方向,标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决,标准解法是阿奇舒勒后期进行TRIZ理论研究的最重要的课题,同时也是TRIZ高级理论的精华。标准解法也是解决非标准问题的基础,非标准问题主要应用ARIZ来进行解决,而ARIZ
的主要思路是将非标准问题通过各种方法进行变化,转化为标准问题,然后应用标准解法来获得解决方案。
(八)发明问题解决算法(ARIZ)。
 ARIZ是发明问题解决过程中应遵循的理论方法和步骤,ARIZ是基于技术系统进化法则的一套完整问题解决的程序,是针对非标准问题而提出的一套解决算法。ARIZ的理论基础由以下3条原则构成:1、ARIZ是通过确定和解决引起问题的技术矛盾;2、问题解决者一旦采用了ARIZ来解决问题,其惯性思维因素必须被加以控制;3、ARIZ也不断地获得广泛的、最新的知识基础的支持。ARIZ最初由阿奇舒勒于1977年提出,随后经过多次完善才形成比较完善的理论体系, ARIZ-85包括九大步骤:1、分析问题;2、分析问题模型;3、陈述IFR和物理矛盾;4、动用物-场资源;5、应用知识库;6、转化或替代问题;7、分析解决物理矛盾的方法;8、利用解法概念;9、分析问题解决的过程等等。
(九)科学效应和现象知识库。
 科学原理,尤其是科学效应效应和现象的应用,对发明问题的解决具有超乎想象的、强有力
的帮助。应用科学效应和现象应遵循5个步骤,解决发明问题时会经常遇到需要实现的30种功能,这些功能的实现经常要用到100个科学有和现象。
2.什么是思维惯性,举例。
当人的思想在一种环境下进入精力集中的状态,环境突然的变化,不会使思想意识一下子进入新的环境状态。人习惯性地因循以前的思路思考问题,仿佛物体运动的惯性.
例子:1.台湾有一个科学家做了一个实验:他请了50名志愿者看房间内所有蓝的物体30秒。然后请他们闭上眼睛,问他们看到了多少个红的物体,绿的物体和黄的物体。这下他们都傻眼了,因为他们只专注蓝的物体,没有专注其它颜的物体。
  2、很多人小时候玩过这样一个游戏:你先不停的说“月亮”,别人问:“后羿射的是什么?”你肯定会不假思索地说“月亮”。
  3、有一次,老师布置了一个作业:用血压计测楼高。你肯定会认为,这不可能测出来。测有一个同学写出了数十种方法,其中最简单的是:敲开一楼房间的门,问里面的人这楼有多高。
4、有一个学者给他的学徒们讲了一个故事:五金店里面来了一个哑巴,他想买一个钉子。他对着服务员左手做拿钉子状,右手做握锤状,用右手锤左手。服务员给了他一把锤子。哑巴摇摇头,用右手指左手。服务员给了他一枚钉子,哑巴很满意,就离开了。这时五金店又来了一个盲人,他想买一把剪刀。这时,学者就问:这个盲人怎样以最快捷的方式买到剪刀呢?一个学徒说,他只要用手作剪东西状就可以了。其他学徒也纷纷表示赞成。学者笑着说,你们都错了,盲人只要开口讲一声就行。学徒们一想,发现自己的确是错了,因为他们都用惯性思维思考问题。
比如赤壁之战的周瑜打黄盖,曹操以为黄盖在受到如此虐待或危险之下,一定会选择避免伤害自己的道路,因此相信了黄盖准备投靠自己的想法,这也属于一种思想惯性,因为很多很多的人都会做出投靠曹操的选择,曹操在这种思想惯性下,认为黄盖也是真的投靠自己。
3.简述STC算子法。
STC算子法就是对一个系统自身不同特性单独考虑,来进行创新思维发法。
步骤:1.明确现有系统的时间、尺寸和成本
2.想象现有系统的尺寸无穷大、无穷小
3.想象过程的时间或对象运动的速度无穷大、无穷小
4.想象成本无穷大、无穷小
举例  水流的冲击可以冲倒房屋造成损失,是因为它的速度很大。我们可以想象水流的速度无穷大,则水流的能量会更大,于是发明了水流切割机

本文发布于:2024-09-24 10:25:04,感谢您对本站的认可!

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