triz理论内容及发展
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TRIZ理论的主要内容(2017.7.18袁治海)TRIZ是“发明问题解决理论”,中文有称“萃智”。
发明问题解决理论---TRIZ 是由前苏联发明家根里奇•阿齐舒勒(Genrich S. Altshuller)提出的。
1946年阿齐舒勒等学者在研究了世界各国200万份高水平专利的基础上,提出一套具有完整体系的发明问题解决理论和方法——TRIZ。
1、TRIZ是一种哲学,对理想化、资源、功能性、矛盾、空间/时间/作用等给人们指出了鲜明的创造性思维方法;2、TRIZ是一种方法,向人们展示了定义和解决发明问题的路径;3、TRIZ是一种工具,是包含着40个发明原理、最终理想解(IFR)、矛盾矩阵、进化法则、物-场分析、功能分析、知识库/效应库、资源、分离原理等一整套工具。
TRIZ是将一个特定的问题利用TRIZ思维方法,沿着TRIZ的分析和定义问题的路径,将特定问题转换成TRIZ标准问题,然后利用TRIZ工具就可以很容易地找到对应标准问题的标准解,最后通过验证和评价获得特定问题的解。
这个解,绝不是按以往传统的折中解,而是一个消除了矛盾的趋于最终理想的解。
由于TRIZ提供的工具较多,根据不同的问题情境要选择不同的工具来解决各异的发明问题,其运用过程较为复杂。
运用TRIZ时,首先明确待解决的问题。
如果我们的目的是制定产品开发战略,那么我们需要解决的问题是预测技术系统的发展趋势,执行预测分析的步骤。
在执行预测分析的时候,首先要分析当前技术系统所处的阶段,根据进化法则判断当前系统的进化方向,运用八大进化法则来指导如何改进系统,使系统向“最终理想化”进化,并制定相应的解决方案。
然后对筛选出的解决方案进行评价,如果对方案满意则执行方案,如果对方案不满意,则要返回分析问题阶段,重新进行分析,直到获得满意的解决方案。
如果我们的目的是解决具体的产品设计问题,那么我们便执行解决具体问题的流程,首先要对当前的问题进行清晰、全面的陈述,然后构想最终理想解IFR,接着建立物-场模型,再定义当前技术系统中的冲突元素是什么,再根据当前系统中最重要、最突出的冲突,建立一个能反映整个系统关键问题的矛盾模型。
TRIZ理论概述TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由苏联工程师Genrich Altshuller于20世纪50年代提出的一种创新问题解决方法。
TRIZ的主要目标是改进现有技术并创造新技术。
它提供了一套结构化技术和工具,帮助人们解决技术问题,提高创造性解决问题的能力。
TRIZ的核心原理TRIZ的核心原理基于以下基本概念:1. 矛盾存在TRIZ认为创新问题的核心是矛盾存在。
矛盾是指两个或多个相互依赖的需求或条件之间的冲突。
解决问题的关键在于克服这些矛盾。
2. 趋同与分散规律TRIZ认为技术演化本质上是以相对适应和剩余问题解决为基础的。
在技术领域中,存在着“分散规律”和“趋同规律”,即技术的演化趋势可能会同时出现技术的分散和趋同。
3. 比较分析TRIZ鼓励进行比较分析,通过比较不同的产品、系统或过程来发现共性和差异。
这种分析有助于发现问题的根源和解决方案。
4. 资源利用TRIZ鼓励充分利用现有资源解决问题。
这包括有效利用现有知识、经验和技术,以及利用现有的可用部件和技术解决方案。
TRIZ的解决问题工具TRIZ提供了一些工具和方法来帮助寻找解决技术问题的创新思路。
以下是一些常用的TRIZ工具:1. 分析矛盾矩阵分析矛盾矩阵是TRIZ中最常用的工具之一。
它基于现有的技术矛盾模式,帮助解决问题并提供相应的解决方案。
2. 模式识别模式识别是TRIZ中的另一个重要工具。
它通过比较并识别相似的问题和解决方案模式,帮助解决当前问题。
3. 发明原理发明原理是TRIZ中的基本原理,用于解决技术问题。
它提供了一系列解决方案,通常与不同的矛盾模式相关联。
4. 趋同和分散TRIZ鼓励应用趋同和分散规律来解决问题。
趋同规律用于寻找与已有技术类似的方案,而分散规律则用于创造与现有技术不同的新方案。
5. 短路演化短路演化是一种通过跳过繁琐的演化过程来解决问题的方法。
它可以帮助找到更快、更有效的解决方案。
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。
TRIZ的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
TRIZ解决问题过程中,将问题的通解具体化是一个难点,这需要有深厚的领域背景知识。
TRIZ理论认为,一个成功的设计可由如下公式描述:S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)其中:S——成功的设计;Pc——个人解决问题的能力;Pkn——领域知识的水平与经验;M——TRIZ方法论与哲学思想的运用;T——TRIZ工具的运用。
在公式中,Pc和Pkn 都与领域知识有关。
因此,尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ 理论中的重要性,但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。
所以,在TRIZ 理论中融入经验思维模式,应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。
(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与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,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。
TRIZ的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟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、改变颜色;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。
2.TRIZ理论基础为了解决实际中出现的矛盾,TRIZ建立了一系列用以解决矛盾为目的的工具和原则,它们大致可以分为3类:TRIZ的理论基础、分析工具和知识数据库。
TRIZ的理论基础TRIZ的理论是建立在技术进化论的系统之上的,阿奇舒勒通过研究给出了技术系统演变的8个模式,它们对于产品的创新具有重要的指导作用。
(1)技术系统演变遵循产生、成长、成熟和衰退的生命周期。
(2)技术系统演变的趋势是提升理想状态。
(3)矛盾的导致是由于系统中子系统开发的不均匀性。
(4)首先是部件匹配,然后失配。
(5)技术系统首先向复杂化演进,然后通过集成向简单化发展。
(6)从宏观系统向微观系统转变,即向小型化和增加使用能量场演进。
(7)技术向增加动态性和可控性发展。
(8)向增加自动化减少人工介入演变。
分析工具分析工具是TRIZ用来解决矛盾的具体方法或模式,阿奇舒勒通过总结和演绎得出了许多实用的分析工具。
这些分析工具使TRIZ理论能够在实际中广泛应用。
矛盾矩阵前面已经讲过,两个通用工程参数导致了系统的技术矛盾,那么将这两个参数相结合就能够找出解决矛盾的办法,于是TRIZ用了数学上比较常见的矩阵的方式来简单地表述出找到解决办法的途径。
在阿奇舒勒的矛盾矩阵中,将39个通用工程参数横向、纵向顺次排列,横向代表恶化的参数,纵向代表改善的参数,在工程参数纵横交叉的方格内的数字代表建议使用的40个发明原理的序号。
矩阵共组成了1 521个方格,其中有 1 263个方格内有数字。
在没有数字的方格中,“+”方格处于相同参数的交叉点,系统矛盾由一个因素导致,这是物理矛盾,不在技术矛盾应用范围之内。
“-”方格表示没有找到合适的发明原理来解决问题,当然只是表示研究的局限,并不代表不能够应用发明原理(矩阵图见附录)。
应用矛盾矩阵的步骤应用矛盾矩阵解决工程矛盾时,建议使用以下16个步骤来进行。
当然这也只是建议,具体应用时可以增加或者跳跃。
(1)确定技术系统的名称。
TRIZ理论综述及中国化思考1.TRIZ体系简介(1)TRIZ的理论基础①对创新规律的基本认识TRIZ翻译成德文是TheoriedeerfinderichenProbleml,意为“发明问题解决理论”。
前苏联科学家阿奇舒勒在对20万个发明专利进行了研究,特别在对其中4万个他认为发明程度很高的专利进行深入研究的基础上,得出了3个基本认识:发明专利虽数目庞大,但有一个共同点,就是应用了数目不多的一般性原理;像社会系统一样,技术系统可以通过解决矛盾(Wderpruch)而得到发展。
因此,真正的创新是解决矛盾,妥协的解决方案最多只能算优化;技术系统的进化遵循一定的模式和规律。
这就是说,技术系统的发展(在一定限度内)是可预测的。
阿奇舒勒以这3个基本认识为出发点,根据辩证法、认识论和系统论的思想,总结出了技术系统进化法则和构建在基本原理基础上的求解发明问题的技术、方法和工具体系,创立了TRIZ。
②TRIZ的核心概念TRIZ的核心概念有两个:技术矛盾和物理矛盾。
所谓技术矛盾,是指在一个技术系统中,当一个参数被改动时,另一个参数就变差,例如:发动机功率增大,但耗油量升高。
物理矛盾则是指同一个参数的两个互相对立的特性,如温度的冷与热;几何尺寸的长与短;硬度的软与硬等。
阿奇舒勒将问题分为常规问题与发明问题。
所谓问题,就是技术系统的初始状态与理想状态之间存在距离。
解决问题的过程就是使技术系统的初始状态通过一个步骤或多个步骤的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,则要解决的问题属常规问题;若至少有一个步骤未知,则该问题属发明问题。
阿奇舒勒将他研究过的20万个发明专利所涉及的发明问题分成五类:第一类(32%):利用已知方法继续发展现有技术系统(例如:增加壁的厚度以提高强度)。
第二类(45%):现有技术系统的小幅度改进,但这种改进往往是妥协的折衷解决方案(例如:使用结合剂将两种不同材料焊接在一起)。
第三类(18%):运用现有技术实现现有技术系统的重大改进(例如:以半导体取代电化学继电器,或在摩托车上以万向轴传动取代链条传动)。
TRIZ. 发明问题解决理论TRIZ,中文音译为:萃智;TRIZ,就是“发明问题解决理论”的俄文首字母对应转换为拉丁字母的缩写;TRIZ ---Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch ,Altshuller被尊称为TRIZ之父。
1946年,前苏联发明家G. S.Altshuller完成了他的第一项成熟的发明——在没有潜水服的情况下,从被困的潜水艇中逃生的方法,也正是在这一年,TRIZ(发明问题解决理论)开始萌芽。
1946年之后,Altshuller逐渐展开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?Altshuller坚信这样的发明创造方法一定存在。
在发现从心理学角度不能很好地揭示发明创造的客观规律之后,他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化,他因此将注意力转移到专利文献的分析研究上。
他从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万已产生发明成就的专利开始进行严格分析。
这一工作成果铸就了TRIZ的理论基础,也为日后将要开发的问题解决工具奠定了基础。
Altshuller在研究过程中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、灭亡的过程,都是有规律可循的。
人们一旦掌握这些规律,能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。
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。
在他的组织参与下,前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体,分析研究了世界200万份发明专利。
经过多年努力,Altshuller及其团队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问题,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理论的基本内容TRIZ理论是一种用于解决工程问题和发明创新的方法论。
由苏联工程师阿尔图尔·冈察洛夫于20世纪50年代创立,在过去几十年中被不断发展和完善。
TRIZ的核心思想是通过发现和应用科技发展的固有规律,解决技术矛盾和推动技术进步。
1. 发明原理TRIZ理论认为,发明创新的过程中,存在着一些基本的技术规律或方法。
这些规律或方法可以被称为发明原理,它们描述了一些已经被发明和应用的技术解决方案,以及它们的工作原理和优缺点。
发明原理一共有40个,它们被分为四个层次,分别是系统层、过程层、产品层和领域层。
2. 矛盾分析TRIZ理论强调解决技术矛盾的关键在于准确地识别和描述矛盾。
TRIZ提出了矛盾分析方法,通过对矛盾的分析和理解,找到解决矛盾的创新方法。
矛盾可以分为两种类型:矛盾对和矛盾三元组。
矛盾对是指存在两个相互矛盾的要求,例如可靠性和成本之间的矛盾;矛盾三元组是指存在三个要求,其中两个相互矛盾,例如速度、精度和成本之间的矛盾。
3. 创新原理TRIZ理论提出了许多创新原理,用于帮助工程师生成新的创新想法。
这些原理是基于一些已经成功应用于实践中的发明原理,进一步发展而来的。
创新原理可以帮助工程师针对不同的技术矛盾,提出具有创新性、可行性和经济性的解决方案。
4. 工具和方法TRIZ理论提供了许多具体的工具和方法,帮助工程师在实践中应用发明原理和创新原理。
例如,ARIZ方法用于解决复杂问题,TIP方法用于应对技术矛盾,标准解法库提供了许多已经成功应用的解决方案。
此外,TRIZ还提供了一些有用的工具,例如功能分析、资源分析和技术演化曲线等。
总之,TRIZ理论是一种强大而系统化的工程方法论,它的基本内容包括发明原理、矛盾分析、创新原理和工具和方法等。
TRIZ理论已经被广泛应用于许多领域,如制造业、航空航天、汽车工业、电子电器等。
通过应用TRIZ理论,工程师可以更加快速、高效地解决技术问题,推动技术创新和提升企业竞争力。
一、TRIZ理论(一)TRIZ理论的基本思想基本思想;大量发明创造所包含的基本问题和矛盾是相同的。
优势;避免传统创新过程的试错法带来的盲目性和局限性。
掌握TRIZ理论提高发明的成功率,缩短发明周期。
TRIZ理论核心;是系统进化理论,解决技术矛盾和冲突是系统进化的推动力。
(二)TRIZ理论体系结构1、TRIZ理论的理论基础体系结构中的第一部分:TRIZ理论的理论基础TRIZ理论基础是技术系统的进化模式。
该模式包含用于工程技术系统进化的基本规律,理解这些模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念,得到其发展前景的正确判断,从而增强人们解决问题的能力。
TRIZ理论认为任何领域的技术产品都与生物系统一样,存在着产生、生长、成熟、衰老和灭亡的产品进化规律。
掌握了这些规律,人们就能能动的进行产品的创新设计、开发并能预测产品的未来趋势。
案例:数据化信息储存技术的进化穿孔纸带→磁带→磁盘光盘→U盘→移动硬盘案例:计算技术的进化伴随着人类历史发展的计算技术一样,先是算盘的发明、推广和广泛运用,达到珠算技术的成熟。
伴随着计算机的出现,算盘技术也就走向衰老和灭亡。
2、TRIZ理论分析工具(1)矛盾分析发明问题的核心是:解决矛盾冲突。
矛盾分为物理矛盾和技术矛盾。
A.物理矛盾是指一个系统中同一个参数的矛盾也就是自相矛盾;案例:自行车使用时变大、停放时缩小。
(这就是同一参数--体积的矛盾)B.技术矛盾:一个技术系统中的不同参数之间的矛盾。
案例:汽车速度越高,安全性下降。
TRIZ理论归纳整理了39个通用工程参数,对工程设计中存在的技术矛盾进行描述。
通过39个工程参数构造了矛盾冲突矩阵,来引导设计者选用TRIZ理论的40条发明原理。
(2)物质--场分析TRIZ理论认为:任何产品的所有功能都可以分解为两个物质和一个场,可以用物质--场分析法来分析产品的功能。
(3)ARIZ算法将初始问题程式化;将矛盾冲突与理想解进行程式化处理;使技术系统向理想解的方向进化。
TRIZ理论内容及发展023110021120100359陈科仲一、什么是TRIZ理论?它又如何有着如此大的神奇威力?TRIZ是发明题目的解决理论,其拼写是由俄语含义的单词首字母组成,在欧美国家也可缩写为TIPS(Theory of Inventive Problem Solving:创新式解决题目的理论)。
其研究始于1946年,原苏联的大学、研究所和企业所组成的数百人的研究组织分析研究了世界近250万件发明专利,综合多个学科领域的原理、法则形成了TRIZ 理论体系。
其主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术困难过程中所遵循的科学原理和法则。
并将之回纳总结,形成能指导实际新产品开发的理论方法体系。
运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。
任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系同一样,都存在产生、生长、成熟、朽迈、灭亡的过程,是有规律可循的。
人们假如把握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能猜测产品的未来发展趋势。
发明题目解决理论TRIZ通过分析人类已有技术创新成果———高水平发明专利,总结出技术系统发展进化的客观规律,并形成指导人们进行发明创新、解决工程题目的系统化的方法学体系。
二、TRIZ的诞生与理论体系的主要内容1、有关Genrich AltshullerTRIZ之父——Genrich Altshuller(根里奇"阿奇舒勒)于1926年10月出生于前苏联北部城市塔什干(Tashkent,今乌兹别克共和国首都)。
由于卓越的发明才能,阿奇舒勒进进了海军的专利评审机构进行专利的评审工作。
就是在这一工作期间,在研究了成千上万项发明专利后,他于1946年总结出了发明背后所隐躲的规律,由此为TRIZ理论的建立打下了基础。
为了检验自己的理论,他做出了很多项军事发明,其中一项排雷装置使他获得了前苏联发明竞赛的一等奖。
阿奇舒勒于1956年发表了第一篇有关TRIZ理论的论文,1961年出版了第一本有关TRIZ理论的著作《怎样学会发明创造》。
他于1970年一手创办的一所进行TRIZ理论的研究和推广的学校后来培养了很多TRIZ应用方面的专家。
从1985年开始,早期的TRIZ专家中的一部分移居到欧美等国,从而促进了TRIZ在全世界范围内的传播。
1989年,阿奇舒勒集合了当时世界上数十位TRIZ专家,在彼得罗扎沃茨克(Petrozavodsk)建立了国际TRIZ协会,阿奇舒勒担任首届主席。
国际TRIZ协会从建立至今一直是TRIZ理论最权威的学术研究机构,目前它在全球10多个国家和地区拥有30余个成员组织,共拥有数千名TRIZ专家。
2、TRIZ理论——创新的科学Altshuller在大量专利分析的基础上,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的创新原理和法则,构建了TRIZ理论。
可以说TRIZ理论是人类已有科技知识与创新思维规律、方法的完美结合。
它是对人类创新活动规律和原理更深进和系统的揭示,为更好的创新提供了坚实的理论和方法基础,是熟悉和推动人类创新活动的一个突破性成果。
3、TRIZ理论核心思想和基本特征现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。
首先,无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式。
其次,各种技术困难、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。
再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。
4、TRIZ理论主要内容创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现题目和创造性地解决题目的过程,TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现题目和解决题目提供了系统的理论和方法工具。
现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容:1. 创新思维方法与题目分析方法TRIZ理论中提供了如何系统分析题目的科学方法,如多屏幕法等;而对于复杂题目的分析,则包含了科学的题目分析建模方法——物-场分析法,它可以帮助快速确认核心题目,发现根本矛盾所在。
2. 技术系统进化法则针对技术系统进化演变规律,在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。
利用这些进化法则,可以分析确认当前产品的技术状态,并猜测未来发展趋势,开发富有竞争力的新产品。
3. 技术矛盾解决原理不同的发明创造往往遵循共同的规律。
TRIZ理论将这些共同的规律回纳成40个创新原理,针对具体的技术矛盾,可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。
4. 创新题目标准解法针对具体题目的物-场模型的不同特征,分别对应有标准的模型处理方法,包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。
5. 发明题目解决算法ARIZ主要针对题目情境复杂,矛盾及其相关部件不明确的技术系统。
它是一个对初始题目进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程,实现对题目的逐步深进分析,题目转化,直至题目的解决。
6. 基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。
三、TRIZ 的发展和方法描述TRIZ 的发展经历了3个阶段。
第一阶段称为古典时期1946~1980,在这个时期,建立了TRIZ 的概念基础,虽开发了很多概念和方法,但没有集成;虽积累了大量的工程知识,但由于这些知识用描述的方式表达,因此只适合手工使用TRIZ。
第二阶段起源于BorisZlotin和AllaZusman在Kishinev创办的一所TRIZ技术学校,称为Kishinev时期。
这所学校的目标是集成TRIZ的方法、工具和积累知识,并用计算机化的方法表示TRIZ。
第三阶段开始于1992 年,由于Ideation公司要调整和开发TRIZ使之应用于美国工程研究,故称为Ideation 时期。
这项技术已从分析发明创造题目发展到开发基于IT 知识驱动方法,现已将进进发明工程阶段。
可以预见,这种发明工程将增强解决题目的技能和提供集成的系统分析方法,直至模拟创造。
TRIZ理论在我国已开始得到学术界的重视。
1、TRIZ工具及方法的描述该图不仅描述了各种工具之间的关系,也描述了产品创新中的题目。
应用TRIZ的第一步是对给定的题目进行分析;假如发现存在冲突,则应用原理往解决;假如题目明确,但不知道如何解决,则应用效应往解决;第三种选择是对待创新的技术系统进行进化过程的猜测。
之后是评价。
最后是实现。
“分析题目”这个方框描述了以下几个步骤:(1) 分析理想解IFR。
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题目深进的理解所取得。
确认哪些使系统不能处于理想化的元件是创新成功的关键。
设计过程中从一出发点向理想解过渡的过程称为理想化过程。
(2) 功能特性分析和裁剪。
为了使题目解决过程更轻易,题目或设计都被描述成功能,技术系统的主要目的就是满足一种或多种功能。
其结果就是技术系统满足所要求的功能的形式。
裁剪技术系统是创新的最高级形式之一。
技术系统由用于执行不同功能的元件所组成,创新设计就是在最低花费下确保可靠的功能。
假如往掉某个元件,就应当有另一个元件来满足裁掉元件所执行的功能。
(3) 确定题目的冲突区域。
冲突区域的确定是要理解出现冲突的区域。
区域既可指时间,又可指空间。
假如在分析阶段题目的解已经找到,可以移到实现阶段。
确定题目的区域是ARIZ算法的主要因素,对于初学者,可以对研究题目提出下列题目:“谁有题目?题目象什么?什么时候发生?一直吗?在那种情形下?在哪儿发生?为什么发生?怎样发生?”这一连串的“谁、什么、时间、地点、为什么、怎样”通常被称做5W1H ,它将引导你找到冲突区域。
TRIZ是从研究一个假设开始,即存在着一个创新的通用原则,他们是先进创新技术的基础,假如这些原则能够得到识别或整理,这可使人们把握更有预见性的创新过程。
这项研究分几个阶段进行了50年,考察了近200万个专利,根据他们的创新程度进行分类和分析以进行寻找创新原则。
这研究的三项主要发现是:1)类似的题目和解决方案在不同的行业和学科不断重复。
2)技术进化的形式在不同的行业和学科不断重复。
3)创新用到了在其他领域开发出来的研究成果。
在运用于TRIZ时,所有上述三个发现都被用于产生和改进产品、服务和系统。
2、发展方向从TRIZ近50年的发展历史看,TRIZ的发展是建立在工程而不是心理学的基础上以可以和大多数其他发明题目的解决方法结合使用。
目前TRIZ的研究重点是加强TRIZ的基础研究,以及如何开发和集成各种有关TRIZ 的软件工具。
1)TRIZ 理论是前人知识的总结,如何进一步把它完善,使其逐步从“婴儿期”向“成长期”、“成熟期”进化成为各界关注的焦点和研究的主要内容之一。
例如,提出‘物质-场’模型新的适应性更强的符号系统,以便实现多功能产品的创新设计;进一步完善解决技术冲突的39个标准参数、40条解决原理和冲突矩阵,以实现更广范围内的复杂产品创新设计。
2) 如何公道有效地推广应用TRIZ理论解决技术冲突和矛盾,使其受益面更广。
例如,建立面向功能部件的创新设计技术集等,以推动我国功能部件快速发展。
3) TRIZ理论的进一步软件化,并且开发出有针对性的、适合特殊领域、满足特殊用途的系列化软件系统。
例如面向汽车开发领域,开发出有利于进步我国汽车产品自主创新能力的软件系统。
4) 进一步拓展TRIZ理论的内涵,尤其是把信息技术、生命科学、社会科学等方面的原理和方法纳进TRIZ 理论中。
5) 将TRIZ理论与其他一些新技术有机集成,从而发挥更大的作用。
TRI理论今后的发展趋势主要集中在TRI理论本身的完善和进一步拓展新的研究分支两个方面。
(1)TRIZ自身的完善。
固然TRIZ 经过了50多年的发展,作为一种技术本身,它目前仍处于“婴儿”期,还远未达到纯粹科学的水平,称之为“方法学”是合适的。
也正如James Kowalick (1990)指出的,“TRIZ固然对于西方国家比较新,但它已经是一个欠发展且应用了50多年的旧系统,处在S曲线的成熟位置”,应该有一个新的突破性的方法来取代TRIZ方法的全部或部分。
从TRIZ的发展历史来看,它是在前苏联计划经济体制的社会环境下形成的,计划经济下企业间很难存在竞争,但是对于今天的企业,随着经济的全球化和新经济的崛起,企业不得不面临更为残酷激烈的竞争。
传统TRIZ对于那些急功学习创新性方法并展开应用的企业工程师来说,显得过于庞杂。
另外,传统TRIZ还存在一些没有完全解决的地方或缺陷,如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。
因此,为了适应现代产品设计的需要,TRIZ不得不面临自身现代化的建设题目,这是当前国际上TRIZ研究的重点之一。