TRIZ理论概述PPT课件

第二章TRIZ理论 2-1 TRIZ的 含 义 及 来 源 2-2 TRIZ理 论 的 发 展 历 程 2-3 TRIZ体 系 结 构 2-4 TRIZ基 本 概 念 2-5 TRIZ在 工 程 中 的 应 用 流 程 TRIZ TRIZ的含义及来源 TRIZ的含义及来源 IFR最 终 理 想 结 果 资 源 分 析 功 能 分 析 简 化 与 合 并 （ 修 整 ） 矛 盾 矩 阵 发 明 原 理 分 离 原 理 物 -场 分 析 失 效 分 析 进 化 趋 势 科 学 效 应 数 据 库 克 服 思 维 定 势 工 具系 统 的 定 义 （ 分 析 ）和 解 决 问 题 的 程 序资源功能矛盾理想化时间/空间/界面哲学方法工具 TRIZ的含义及来源 2, 500,000 TRIZ工 具3939矛盾矩阵40个创新原理发明等级及其特征技术系统进化法则资源和理想解迄今为止，TRIZ已分析了15,000,000专利有 代 表 性 的实 用 专 利500,00020%20万 250万 4万 50万 TRIZ的含义及来源 1950 1960 1970 1980 1990 2000 解决发明问题 TRIZ软 件 (CAI)1940 1961首次出版书籍如何学会发明1959正式提出 ARIZ 1946识别专利定义发明等级 1956首次发表文章“发明创造心理学” 和技术进化理论 1969提出专利评价体系 1993TRIZ传到美国并走向世界1977物-场分析效应知识库 90年代初第二代程序软件198576个标准解ARIZ-851980第一个TRIZ软件问世 2003矛盾矩阵 1989成立俄罗斯 TR I Z协会 1995完成增强型 AR I Z19794个分离原理1971经典矛盾矩阵 2003矛 盾矩 阵 2009矛盾矩阵 TRIZ的发展历程 TRIZ导入美国的发展现况在美国，TRIZ相关的咨询活动和软件工具的开发始于1992年 美国的大型企业（波音、福特、GE和太空总署等），MIT以TRIZ软件进行产品研发创新 克莱斯特运用TRIZ进化法则开发下一代的概念产品 福特公司每个月都举办为期3天的内部训练课程，总计培训人员已超过800位工程师TRIZ的发展历程 韩国受益于与苏联的地缘关系，很早就接触到TRIZ。于1998年引进了TRIZ，早期并不成功。直到2003年第二次的引进，三星利用TRIZ，节约成本达15亿美元，并运用TRIZ成功申请了52项专利。 这才引起世界高度的兴趣与关注。在韩国一些大公司大力支持下，TRIZ的应用得以蓬勃发展；例如三星公司成立三星先进技术研究院。2007年三星公司平均每月有60个美国专利授权，排名世界第二。一个在1997年亚洲金融危机濒临倒闭韩国企业，但是到了2006年三星的市值却超过1千亿。三星的总裁李正龙在2005年第一次向世界宣布：是什么救活三星？用的就是“萃智TRIZ” ！。TRIZ导入韩国的成 功 实 例 TRIZ的发展历程 应用TRIZ的效益可以缩短创新的过程，对产品制造过程能有所改善，可在最短时间产生更多产品构思和问题解决方案、可以创造技术先进、引领市场的新产品。 目前TRIZ应用领域也从传统制造业、电子半导体产业、航天、化工、建筑、医药、生物科技等领域，延伸至商业、管理等非科技领域；TRIZ也开始被应用在其他项目，如音乐、艺术与雕塑、漫画卡通、诗歌等人文领域上。TRIZ引领各个领域成功创新TRIZ应用于各种领域的成功范例鲜少公开。即使是公开的案例也仍蒙上一层神秘的面纱，因为涉及到各公司产品与制程的创新发明，所以并未能展示该公司的技术本质。 TRIZ结构 TRIZ的体系结构 TRIZ体系应用图 工具 对象矛盾功能最终理想解40个创新原理 CAI效应知识库标准解ARIZ 八 大 进 化 法 则矛 盾 是 进 化 的动 力进 化 法 则 确 定 系 统 进 化 路 径 ， 指 导 企 业 战 略 实 时 选 择 时 机 ， 制定 产 品 开 发 战 略 计 划 预 测 未 来资源要 的 是 功 能 而 不 是系 统 本 身 资 源 分 析 促 使 定向 生 成 最 终 理 想解 的 转 换 TRIZ核 心 TRIZ的体系结构 技 术 系 统进 化 法 则TRIZ的体系结构 TRIZ的方法工具体系问 题 模 型 工 具 解 决 方 案 模 型技 术 矛 盾 矛 盾 矩 阵 创 新 原 理物 理 矛 盾 分 离 方 法 、 引 导 表知 识 库 创 新 原 理知 识 库 中 的 方 案HOW TO 模 型 知 识 库 知 识 库 中 的 方 案物 场 模 型 物 场 模 型 转 换 标 准 解 法TRIZ的体系结构 TRIZ理论的核心u很 多 方 法 和 原 理 在 发 明 过 程 中 是 在 重 复 使 用 的u技 术 系 统 的 进 化 和 发 展 不 是 随 机 的 ， 而 是 遵 循 一 定 的 客 观 规 律 向 最 理 想状 态 进 化 。 TRIZ的体系结构 12356789n4 123456789n许 多 典 型的 问 题 考 虑 许 多 典 型的 问 题 是 可 以利 用 的 ；TRIZ 帮 助 精确 查 寻 到 典 型问 题 的 一 个 易处 理 的 范 围 ；因 为 每 个 典 型的 问 题 , 都 有一 个 或 更 多 潜在 的 解 答 。 TRIZ棱 镜 式 分析 工 具 相 应 的 解 决 方案 推 荐 许 多 典型 的 解 决 问题 方 案 (基 于知 识 )TRIZ的体系结构 TRIZ创新发明等级 发明问题是无限多的，而发明等级是不多的（五个等级）；发明等级越高，其发明难度会越高，所需跨领域的知识也越多。 一级二级三级四级五级 个人 本行业 外行业 效应 全人类180163各级所占比例 各级所用知识范围 TRIZ的体系结构 发 明等 级 各 个 发 明 等 级 的 特 征原 始 状 况 问 题 来 源 及 解 题 所 需 知 识 范围 困 难程 度 转 换规 律 解 题 后 引 起 的 变 化 课 题比 例8016 31 按TRIZ划分的五个发明等级永远不会过时。第 二 级适 度 新 型 革新 带 有 数 个 通 用 工 程 参数 、 有 结 构 模 型 的 课题 存 在 于 系 统 中 的 问 题 不 明 确 ；传 统 的 专 业 培 训 标 准问 题 选 择 常 用 的 标 准模 型 在 作 用 原 理 不 变 的 情 况 下 解 决了 原 系 统 的 功 能 和 结 构 问 题第 一 级合 理 化 建 议 带 有 一 个 通 用 工 程参 数 的 课 题 问 题 明 显 且 解 题 容 易 ； 基 本专 业 培 养 课 题没 有冲 突 在 相 应 工 程 参 数上 发 生 显 著 变 化 在 相 应 特 性 上 产 生 明 显 的 变 化第 三 级专 利 成 堆 工 作 量 ， 只 有 功能 模 型 的 课 题 通 常 由 其 他 等 级 系 统 和 其 他行 业 的 知 识 中 衍 生 而 来 ； 发展 和 集 成 的 创 新 思 想 非标 准问 题 利 用 集 成 方 法 解决 发 明 问 题 在 转 变 作 用 原 理 的 情 况 下 使 系统 成 为 有 价 值 的 、 较 高 效 能 的发 明 第 四 级综 合 性 重 要专 利 有 许 多 不 确 定 的 因 素 ，结 构 和 功 能 模 型 都 无先 例 的 课 题 来 源 于 不 同 的 知 识 领 域 （ 全社 会 的 知 识 ） ； 渊 博 的 知 识和 脱 离 传 统 概 念 的 能 力 复 杂问 题 运 用 效 应 知 识 库解 决 发 明 问 题 使 系 统 产 生 极 高 的 效 能 、 并 将会 明 显 地 导 致 相 近 技 术 系 统 改变 的 “ 高 级 发 明 ”第 五 级新 发 现 和 基础 性 专 利 没 有 最 初 目 标 ， 也 没有 任 何 现 存 模 型 的 课题 来 源 或 用 途 均 不 确 定 ， （ 运用 全 人 类 的 知 识 ） 独 特 异 常问 题 科 学 和 技 术 上 的重 大 突 破 使 系 统 产 生 突 变 、 并 将 会 导 致社 会 文 化 变 革 的 “ 卓 越 发 明 ” TRIZ的体系结构 18美 国 特 拉 弗 吉 亚 公 司 研 发 的 这 辆 名 为 “ 特 拉 弗 吉 亚 过 渡 ” 的 飞 行 汽 车 的 空 中 巡 航 时 速 可 达 185公 里 ， 它 还 可 以 以 高速 公 路 的 行 驶 速 度 在 道 路 上 行 驶 ， 可 以 安 全 地 存 放 在 车 库 里 。 19 TRIZ的体系结构TRIZ思维体系 TRIZ思维方法不是从这里开始现行的情况 而是从这里开始最终理想解不花成本没有危害实现功能过渡解过渡解 TRIZ的体系结构 与 S曲 线 搭 配 说 明 IFR现 在 的解 决 空 间 从 IFR返 回 到 圆 锥 形 研 究 空 间 的 任意 的 系 统 在 技 术 上 有 可 能 突 破 解 决的 位 置 利用IFR圆锥形研究空间 按返回的方向来增加自由选择解决问题方案的数量IFR（不花成本，没有危害，实现功能）是TRIZ的哲学范畴，在TRIZ的40个发明原理中就是实现“自服务”和“变害为益” TRIZ的体系结构 TRIZ控制思维的三种方法（1）九宫格法（2）小矮人法（3）尺寸成本时间算子 TRIZ的体系结构 九宫格法对系统进化的屏幕描述、 当 前 系 统 的将 来当 前 系 统当 前 系 统的 过 去 将 来 的超 系 统当 前 系 统的 超 系 统过 去 的超 系 统 子 系 统的 将 来当 前 系 统的 子 系 统子 系 统的 过 去 超系统系统子系统TRIZ的体系结构 TRIZ的体系结构 TRIZ的体系结构 系统“树”可以有另外一个未来 TRIZ的体系结构 白炽灯“九屏法”示意如下： TRIZ的体系结构 小矮人法“小 矮 人 法 ” 就 是 拟 人 类 比 法 的 延 伸按 功 能 要 求 进 行 分 组 ， 把 对 象 中 不 能 实 现 所 需 的 互 相 对 应 作 用 的 部 分 区 分出 来 ， 从 中 发 现 不 能 满 足 实 现 功 能 要 求 的 一 组 小 矮 人 ， 以 此 也 就 找 到 了 创新 的 突 破 口 ；研 究 得 到 问 题 模 型 （ 小 矮 人 图 ） 并 对 其 进 行 改 造 ， 按 功 能 要 求 把 小 矮 人 进行 重 组 ，将 研 究 对 象 中 的 各 个 部 分 元 素 ， 想 象 成 是 一 群 无 所 不 能 的 “ 小 矮 人 ” ；最后过渡到技术解决方案。 TRIZ的体系结构 小矮人图（之前的状态） TRIZ的体系结构 小矮人图（重组后的状态） TRIZ的体系结构 尺寸时间成本算子分析法、尺 寸 时 间 成 本 算 子 分 析 法 （ STC） 也 有 称 它 为 RTC (资 源 时 间 成 本 )算 子 分 析 法 。是 利 用 夸 张 的 手 法 将 研 究 对 象 在 尺 寸 、 时 间 和 成 本 三 个 方 面 的 参 数 进 行 一 系列 变 化 的 思 维 试 验 。全 过 程 包 括 6种 假 设 初 始 条 件 下 的 思 维 试 验 :1、 研 究 对 象 的 尺 寸 ： 无 穷 大 （ S ） 或 无 穷 小 （ S0） ；3、 研 究 对 象 的 时 间 （ 或 研 究 对 象 的 运 动 速 度 ） 无 穷 大 （ T ） 或 无 穷 小（ T0）2、 研 究 对 象 的 成 本 （ 允 许 的 支 出 ） ： 无 穷 多 （ C ） 或 无 穷 少 （ C0） 。TRIZ的体系结构 实例：对船用海锚的STC思维试验研 究 对 象 ： 船 、 锚 、 水 和 海 底 在 尺 寸 、 时 间 和 成 本 三 个 方 面 的 参 数 进 行 一 系 列 变 化 的 思 维 试 验 。假 设 船 身 长 100m， 吃 水 量 10m， 船 距 海 底 1km， 锚 放 到 海 底 需 1h的 时 间 。试 验 2： 尺 寸 S0 如 果 船 的 尺 寸 缩 小 为 原 来 的 1/1000， 变 为 10cm， 问 题 解 决 了 船 变 得 太 小 了 （ 如 同一 块 小 木 片 ） ， 缆 绳 的 长 度 和 重 量 远 远 超 过 小 船 的 浮 力 ， 船 将 无 法 控 制 并 将 会 沉 没 。试 验 1： 尺 寸 S 把 船 的 尺 寸 增 加 为 原 来 的 100倍 ， 变 为 10km， 这 时 船 底 已 经 触 到 海 底 了 ， 船 沉 到 了 海 底 ，也 就 不 需 要 海 锚 了 。试 验 3： 时 间 T 当 时 间 为 10h的 时 候 ， 锚 下 沉 得 很 慢 ， 可 以 很 深 地 嵌 入 海 底 ， 打 下 扎 到 海 底 的 桩 子 。 有 一种 旋 进 型 的 锚 ， 在 美 国 已 获 得 专 利 的 振 动 锚 ； 电 动 机 的 振 动 将 锚 深 深 地 嵌 入 海 底 （ 系 留 力 是 锚 自 重 的 20 倍 ） 。 但 这 种 方 法 不 适 用 于 岩 石 海 底 。 TRIZ的体系结构 试 验 4： 时 间 T0 如 果 把 时 间 缩 减 为 原 来 的 1/100， 就 需 要 非 常 重 的 锚 ， 使 它 能 够快 速 地 沉 降 到 海 底 。 如 果 时 间 缩 减 为 原 来 的 1/1000， 锚 就 要 像 火 箭 一 般 降 入 海 底 。如 果 缩 减 为 原 来 的 1/10000， 那 么 只 能 利 用 爆 破 焊 接 ， 将 船 连 接 到 海 底 了 。试 验 5： 成 本 C 如 果 允 许 不 计 成 本 ， 就 可 以 使 用 特 殊 的 方 法 和 昂 贵 的 设 备 （ 用白 金 做 锚 ， 利 用 火 箭 、 潜 水 艇 和 深 海 潜 箱 ）试 验 6： 成 本 C0 如 果 需 要 的 成 本 为 零 ， 那 就 利 用 不 需 要 花 费 成 本 ， 现 有 的 环 境资 源 海 水 。 如 果 可 行 的 话 ， 则 可 以 被 认 为 是 最 好 的 方 法 。TRIZ的体系结构 该怎么用海水来做船锚呢？用 一 个 带 制 冷 装 置 的 金 属 锚 ， 锚 重 1t， 制 冷 功 率 50kw/h， 1min后 ， 锚 的 系 留 力 可 达 20t， 10 15min后 可 达 1000t（ 前 苏 联 专 利NO:1134465）利 用 STC算 子 不 是 为 了 获 取 问 题 的 答 案 ， 而 是 为 了 开 放 思 路 ，寻 找 突 破 性 的 解 决 方 案 。用 STC算 子 处 理 问 题 后 ， 应 该 找 到 技 术 矛 盾 和 物 理 矛 盾 ， 并 利 用物 场 分 析 和 发 明 问 题 解 决 理 答 案 ： TRIZ的体系结构 法 则 1： 组 成 系 统 的 完 整 性 法 则法 则 2： 能 量 传 递 法 则 技 术 系 统 的 能 量 从 能 源 装 置 到 执 行 装 置 传 递 效 率 向 逐 渐 提高 的 方 向 进 化 。法 则 3： 交 变 运 动 和 谐 性 法 则 技 术 系 统 向 着 交 变 运 动 与 零 部 件 自 然 频 率 相 和 谐 的方 向 进 化 。法 则 4： 增 加 理 想 化 水 平 法 则 所 有 技 术 系 统 的 发 展 都 是 朝 着 增 加 系 统 理 想 化 水 平的 方 向 进 化 。 TRIZ的体系结构TRIZ的创新规律技术系统的8条进化法则 法 则 5： 零 部 件 的 不 均 衡 发 展 法 则 零 部 件 的 改 进 是 单 独 进 行 的 ， 不 同 步 的 。 系统 越 复 杂 ， 子 系 统 发 展 的 不 均 一 性 越 突 出 ， 其 结 果 是 使 技 术 系 统 产 生 技 术 矛 盾 和 物理 矛 盾 。 因 此 ， 必 须 解 决 这 些 矛 盾 才 能 推 动 技 术 系 统 的 进 一 步 进 化 。产 品 的 结 构 模 块 化 有 利 于 技 术 系 统 的 进 化法 则 6： 向 超 系 统 转 变 的 进 化 法 则 当 一 个 系 统 自 身 发 展 到 极 限 时 ， 它 向 着 变 成一 个 超 系 统 的 子 系 统 方 向 进 化 ， 通 过 这 种 进 化 ， 原 系 统 升 级 到 一 种 更 高 水 平 。法 则 7： 宏 观 向 微 观 迁 移 的 法 则 如 电 子 学 领 域 ， 先 是 真 空 管 ， 后 是 电 子 管 ， 再后 是 大 规 模 集 成 电 路 。法 则 8： 增 加 物 场 完 整 性 的 进 化 法 则 不 完 整 物 质 场 系 统 向 增 加 其 完 整 性 方 向进 化 。 物 质 场 中 的 场 从 机 械 场 向 电 场 再 向 电 磁 场 的 进 化 。TRIZ的体系结构 TRIZ的基本概念TRIZ基本概念组成 由 物 质 组 件 组 成 ， 为 满 足 人 们 （ 社 会 ） 的 需 求 而 实 现 某 种 功 能 的 系 统 。u技术系统 TRIZ的基本概念技术系统的级别 超 系 统 、 系 统 、 子 系 统 超系统子系统系统 TRIZ的基本概念 功能的定义 功能是物体作用于其他物体、并改变其参数的行为，通称相互作用。功能描述了组件改变其它对象的能力。 功能描述了系统或组件是用来做什么的。 功能是一个抽象概念，在物理上并不存在，也没有物理属性（温度、重量）眼镜 光线折射u功能 TRIZ的基本概念 功能=动作+对象（V+O） 电线的功能=传输电流 活塞的功能=挤压气体 房子的功能=保持温度 功能受体至少要有一个参数（或属性）受到影响，发生改变 传输电流-电子位置的改变 挤压气体-气体体积/密度的改变 保持温度-空气的温度保持 评价功能的标准 改变参数 保持参数 测量参数功能描述方式 TRIZ的基本概念 l 基本功能与辅助功能基本功能：与对象的主要目的直接有关的功能辅助功能：为更好实现基本功能服务的功能 平行功能与上/下位功能平行功能：同一级别的功能上/下位功能：目的功能为上位功能，手段功能为下位功能 实用功能、外观功能与象征功能外观功能与象征功能：不需要使用操作实现的功能 标识功能与惯例功能标识功能：能在同类产品动态销售竞争中成为区别于其他同类产品显著标志 的功能。惯例功能：一定时期某类产品一般都必备的功能。 TRIZ的基本概念功能的分类 u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 TRIZ的基本概念 TRIZ对 矛 盾 的 分 类 树 自 然 定 律 矛 盾 矛 盾工 程 矛 盾 社 会 矛 盾 自 然 矛 盾个 性 矛 盾 组 织 矛 盾 文 化 矛 盾技 术 矛 盾 物 理 矛 盾 管 理 矛 盾 宇 宙 定 律 矛 盾 TRIZ的基本概念 没 有 机 械 或 装 置 的 系 统 ， 其 功 能 照 常 执 行TRIZ的基本概念u理想解 能完成所需的工作，但没有质量和体积理想机器理想方法 能完成所需的效果，但不花费能源和时间例如利用重力就可以移动液体理想流程 瞬间能完成流程的结果，但不需执行此流程理想物质 没有物质（例如真空）但仍能完成功能，一个理想的容器就是没有容器理想技巧 不占空间，没有重量，不使用人力即能完成结果，也不会导入有害效应 从 公 式 上 可 知 有 下 列 几 种 作 法 ：籍由增加功能或现有功能的改善（分子部分）减少有害效应（分母部分）将子系统的几种功能结合为单一系统，可减少分母部分分子增加的速度大于分母增加的速度技 术 系 统 的 理 想 化 水 平 可 用 理 想 度 D表 示 cn u FF F理想度 = TRIZ的基本概念 TRIZ的基本概念 增加系统理想化水平方法去除双重元件 通过整体置换简化系统采用更综合的子系统 自服务 去除辅助功能 去除元件 合并离散子系统TRIZ的基本概念 增加系统理想化水平方法的实例使 用 一 体 化 汽 车 发 动 机 ， 以 焊 接 结 构 替 代 ， 去 除了 大 量 螺 钉 、 垫 圈 ， 整 个 发 动 机 会 得 到 简 化 ， 制造 简 单 ， 维 护 方 便 ， 可 靠 性 提 高 。方 法 1、 去 除 双 重 元 件 ， 用 一 个 综 合 的 元 件 替 代煤 矿 救 生 员 的 工 作 制 服 上 需 要 有 一 个 冷 却 系 统 ， 和 一 个 呼 吸 系 统 ， 各重 20kg。 新 系 统 使 用 液 态 氧 作 为 呼 吸 系 统 ， 当 液 态 氧 蒸 发 时 ， 要 大 量吸 热 ， 就 会 同 时 产 生 所 需 要 的 制 冷 系 统 的 效 果 。方 法 2、 采 用 更 综 合 的 子 系 统 替 代 TRIZ的基本概念 方 法 3、 去 除 辅 助 功 能传 统 金 属 喷 漆 在 使 用 过 程 中 ， 从 熔 解 剂 里 会 释 放 出 有 害 物 ； 改 用 在 静 电 场 作 用下 ， 将 粉 末 状 金 属 喷 漆 涂 在 物 体 表 面 ， 整 个 过 程 中 没 有 用 到 有 害 性 的 溶 解 剂 。月 球 上 使 用 的 电 灯 泡 根 本 就 无 需 外 壳 玻 璃 保 护 罩 。（ 1） 去 除 校 正 功 能 （ 操 作 ）（ 2） 去 除 防 护 功 能 （ 操 作 ） TRIZ的基本概念 钢 件 冷 却 后 要 喷 丸 处 理 ， 将 事 先 制 成 的 钢 球 射 入 零 度 以 下 的 容 器 中 ， 从 容 器 为 喷 入 的 水 滴 迅速 包 围 在 钢 球 外 表 面 ， 形 成 一 层 薄 冰 ， 获 得 持 续 的 冰 球 束 ， 冰 球 束 在 高 速 喷 丸 的 过 程 中 ， 既具 有 一 定 的 强 度 ， 又 可 以 用 来 冷 却 钢 件 表 面 。 这 样 ， 把 钢 件 的 喷 丸 硬 化 和 冷 却 合 并 处 理 。德 国 制 造 C114.7型 自 动 步 枪 ， 专 门 为 枪 靶 射 击 设 计 的 ， 这 种 步 枪 用 的 是 无壳 子 弹 。去 除 一 切 没 有 必 要 的 辅 助 功 能（ 5） 去 除 其 他 的 辅 助 功 能 （ 操 作 ）（ 4） 去 除 外 壳（ 3） 去 除 预 备 操 作 （ 功 能 ） TRIZ的基本概念 工 人 所 用 手 套 上 的 一 个 手 指 可 以 提 供 墨 水 ， 这 样 ， 就 可 以 在 将 鸡蛋 包 装 到 纸 板 箱 的 同 时 ， 在 鸡 蛋 上 印 上 邮 戳 日 期方 法 5去 除 元 件（ 1） 修 复 或 更 新 系 统 消 耗 的 元 件用 铁 磁 性 材 料 制 造 箭 靶 环 ， 每 次 箭 头 射 击 后 产 生 的 洞 能自 动 修 复（ 2） 自 动 相 互 作 用 这 样 就 不 用 考 虑 使 用 专 门 工 具 来 处 理车 床 切 削 的 铁 屑 有 时 很 长 ， 清 理 不 便 ， 改 进 切 削 工 具 ， 使 切 屑 分 成 两 股 ， 相 互 摩擦 碰 撞 ， 破 裂 成 较 小 的 铁 屑 。方 法 4自 服 务 TRIZ的基本概念 损 坏 的 药 片输 送 带垃 圾 桶药 丸 检 测 装 置 振 动 给 料 装 置 通 过 内 螺 纹 将 药 丸 升 起 ， 然 后 ， 经 一 倾 斜 槽 使 药 丸落 入 输 送 带 。 检 测 人 员 在 药 丸 的 行 进 中 确 定 损 坏 的 药 丸 并 取 走 。TRIZ的基本概念 好 的 药 /损 坏 的 药什 么 是 理 想 解 ？我 们 能 得 到 哪 些 资 源 ？ TRIZ的基本概念 理 想 解 药 剂 自 我 检 测 垃 圾 桶资 源 ： 滑 动 或 滚 动 的 药在 没 有 系 统 （ 检 测 人 员 或 电 视 检 测 系统 ） 而 执 行 功 能 （ 检 测 药 的 好 与 坏 ） 改 变 振 动 进 给 装 置 的 出 口 形 状 ， 使 药 剂 推 出 后 位 于 进 给 装 置 的 边 缘 。 将 输 送 带 与 出口 离 开 一 段 距 离 ， 没 有 破 损 的 药 将 以 能 使 它 们 跳 入 输 送 带 的 速 度 滚 动 ， 而 破 损 的 药 将滑 动 或 以 较 慢 的 速 度 滚 动 而 落 入 垃 圾 桶 。TRIZ的基本概念 理 想 解 实 例 TRIZ的基本概念 58 案例：谁是最终理想解？割草机当传统工程的思维方式时，只是考虑如何降低割草机的马达噪音？。而当从TRIZ最终理想结果角度思维时，就会考虑：如何不使用割草机？，进而转向考虑如何使草不会长高？。因此不同产业（不同使 用者）也会有不同的最终理想解。 TRIZ的基本概念 资 源 分 析 就 是 要 确 定 可 用 物 质 、 能 源 、 信 息 及 功 能 等 各 种 资 源 。这 些 资 源 与 系 统 中 的 元 件 组 合 将 改 善 系 统 的 性 能 ， 生 成 通 往 最 终理 想 解 的 定 向 转 换 。资 源 分 析 的 目 的 ： 将 隐 性 资 源 转 换 成 显 性 资 源在 解 决 发 明 问 题 方 案 中 ， 尽 可 能 选 用 免 费 的 、 有 益 的 、 不 受限 制 的 和 现 有 的 资 源 ， 得 以 获 得 廉 价 的 、 变 化 最 小 的 、 最 好 的解 决 方 案 。资 源 就 是 一 切 可 被 人 类 开 发 和 利 用 的 物 质 、 能 量 和 信 息 的 总称 。 TRIZ的基本概念 资源的分类 系 统 资 源内部资源 外部资源差动场资源差动物质资源差动资源场（能量） 资源物质资源 空间资源 信息资源时间资源 功能资源 衍生场资源衍生物质资源 衍生空间资源 衍生信息资源衍生时间资源 衍生功能资源空间不均匀场的利用 梯度的利用场值与标准值的偏差 材料的相异性 结构的相异性直接应用资源 衍生资源 TRIZ的基本概念 效 应 模 型 输 入 输 出效 应效应的定义效 应 是 指 应 用 本 领 域 特 别 是 其 它 领 域 的 有 关定 律 解 决 设 计 中 的 问 题 ， 即 TRIZ的基本概念 摩 擦 定 律f= N摩 擦效 应效应的分类物 理 效 应化 学 效 应几 何 效 应生 物 效 应 杠 杆 定 律FaLa=FbLb杠 杆 效 应效 应按照包含信息的不同 效 应 可 以 通 过 将 输 入 量 和 输出 量 联 系 起 来 的 定 律 来 描 述 。TRIZ的基本概念 1）问题分析 功能分析 传 统 的 肾 结 石 提 取 器 无 法 破 坏 较 大 的 结 石 ， 要 实 现 对 较 大 结 石 的 破 碎 ，必 须 在 较 小 的 空 间 内 产 生 一 个 相 对 较 大 的 力实 例 肾 结 石 提 取 器 工 程 实 例TRIZ的基本概念 2）确定需求的功能产 生 力 ： 胡 克 效 应 、 电 场 效 应 、 磁 场 效 应 等产 生 形 变 ： 形 状 记 忆 效 应 、 热 膨 胀 效 应 等需 求 功 能 ： 产 生 力3）查找效应 TRIZ的基本概念 温 度 形 状 记 忆 效 应 形 变 力胡 克 效 应4）利用效应通 过 流 体 加 热 形 状 记 忆 合 金 使 其 产 生 形 变 ， 利用 形 状 记 忆 合 金 的 形 变 产 生 力TRIZ的基本概念 5) 解决方案先 用 拉 力 使 形 状 记 忆 合 金 产 生 形 变 ， 然 后 用 热 水形 状 记 忆 合 金 使 其 恢 复 初 始 状 态 ， 这 样 就 能 实 现肾 结 石 提 取 器 在 小 空 间 内 产 生 较 大 的 力 。TRIZ的基本概念 新 产 品 开 发 过 程产 生 设 想 解 决 冲 突 市 场 创 新TRIZ理论TRIZ在工程中应用 技术进化理论缩小了寻求问题的空间，并指明了求解问题的搜索方向 设 想 产 生 工 具 TRIZ进 化 理 论TRIZ在工程中应用 基于技术进化路线的求解过程（局部求解） 技术进化路线指明了产品关键构件未来可能的结构状态TRIZ在工程中应用 基于进化潜能图的技术系统的求解过程技术进化潜能图指出了产品系统的改进方向TRIZ在工程中应用 瓦解污垢 分离污垢 去除污垢 脱水 烘干 熨烫洗衣服功 能去污 分 解 到 何 种 程 度 为 止 呢 ?设 计 的 “ 最 小 组 成 部 分 ” 效 应功 能 模 型TRIZ在工程中应用 最终方案分析问题矛盾性质分析技术矛盾解决矩阵 分离原理方案评价技术矛盾 物理矛盾满意不满意基于冲突解决原理的求解过程冲突定义和冲突解决提供了问题分析和问题解决的工具 TRIZ在工程中应用 基于物场分析和标准解的问题分析和求解过程物场模型及其变换提供了问题分析和问题解决的工具 TRIZ在工程中应用 谢 谢 ！ 1950 1960 1970 1980 1990 2000 解决发明问题 TRIZ软 件 (CAI)1940 1961首次出版书籍如何学会发明1959正式提出 ARIZ 1946识别专利定义发明等级 1956首次发表文章“发明创造心理学” 和技术进化理论 1969提出专利评价体系 1993TRIZ传到美国并走向世界1977物-场分析效应知识库 90年代初第二代程序软件198576个标准解ARIZ-851980第一个TRIZ软件问世 2003矛盾矩阵 1989成立俄罗斯 TR I Z协会 1995完成增强型 AR I Z19794个分离原理1971经典矛盾矩阵 2003矛 盾矩 阵 2009矛盾矩阵 TRIZ的发展历程 TRIZ导入美国的发展现况在美国，TRIZ相关的咨询活动和软件工具的开发始于1992年 美国的大型企业（波音、福特、GE和太空总署等），MIT以TRIZ软件进行产品研发创新 克莱斯特运用TRIZ进化法则开发下一代的概念产品 福特公司每个月都举办为期3天的内部训练课程，总计培训人员已超过800位工程师TRIZ的发展历程 发 明等 级 各 个 发 明 等 级 的 特 征原 始 状 况 问 题 来 源 及 解 题 所 需 知 识 范围 困 难程 度 转 换规 律 解 题 后 引 起 的 变 化 课 题比 例8016 31 按TRIZ划分的五个发明等级永远不会过时。第 二 级适 度 新 型 革新 带 有 数 个 通 用 工 程 参数 、 有 结 构 模 型 的 课题 存 在 于 系 统 中 的 问 题 不 明 确 ；传 统 的 专 业 培 训 标 准问 题 选 择 常 用 的 标 准模 型 在 作 用 原 理 不 变 的 情 况 下 解 决了 原 系 统 的 功 能 和 结 构 问 题第 一 级合 理 化 建 议 带 有 一 个 通 用 工 程参 数 的 课 题 问 题 明 显 且 解 题 容 易 ； 基 本专 业 培 养 课 题没 有冲 突 在 相 应 工 程 参 数上 发 生 显 著 变 化 在 相 应 特 性 上 产 生 明 显 的 变 化第 三 级专 利 成 堆 工 作 量 ， 只 有 功能 模 型 的 课 题 通 常 由 其 他 等 级 系 统 和 其 他行 业 的 知 识 中 衍 生 而 来 ； 发展 和 集 成 的 创 新 思 想 非标 准问 题 利 用 集 成 方 法 解决 发 明 问 题 在 转 变 作 用 原 理 的 情 况 下 使 系统 成 为 有 价 值 的 、 较 高 效 能 的发 明 第 四 级综 合 性 重 要专 利 有 许 多 不 确 定 的 因 素 ，结 构 和 功 能 模 型 都 无先 例 的 课 题 来 源 于 不 同 的 知 识 领 域 （ 全社 会 的 知 识 ） ； 渊 博 的 知 识和 脱 离 传 统 概 念 的 能 力 复 杂问 题 运 用 效 应 知 识 库解 决 发 明 问 题 使 系 统 产 生 极 高 的 效 能 、 并 将会 明 显 地 导 致 相 近 技 术 系 统 改变 的 “ 高 级 发 明 ”第 五 级新 发 现 和 基础 性 专 利 没 有 最 初 目 标 ， 也 没有 任 何 现 存 模 型 的 课题 来 源 或 用 途 均 不 确 定 ， （ 运用 全 人 类 的 知 识 ） 独 特 异 常问 题 科 学 和 技 术 上 的重 大 突 破 使 系 统 产 生 突 变 、 并 将 会 导 致社 会 文 化 变 革 的 “ 卓 越 发 明 ” TRIZ的体系结构 TRIZ思维方法不是从这里开始现行的情况 而是从这里开始最终理想解不花成本没有危害实现功能过渡解过渡解 TRIZ的体系结构 功能的定义 功能是物体作用于其他物体、并改变其参数的行为，通称相互作用。功能描述了组件改变其它对象的能力。 功能描述了系统或组件是用来做什么的。 功能是一个抽象概念，在物理上并不存在，也没有物理属性（温度、重量）眼镜 光线折射u功能 TRIZ的基本概念 功能=动作+对象（V+O） 电线的功能=传输电流 活塞的功能=挤压气体 房子的功能=保持温度 功能受体至少要有一个参数（或属性）受到影响，发生改变 传输电流-电子位置的改变 挤压气体-气体体积/密度的改变 保持温度-空气的温度保持 评价功能的标准 改变参数 保持参数 测量参数功能描述方式 TRIZ的基本概念 瓦解污垢 分离污垢 去除污垢 脱水 烘干 熨烫洗衣服功 能去污 分 解 到 何 种 程 度 为 止 呢 ?设 计 的 “ 最 小 组 成 部 分 ” 效 应功 能 模 型TRIZ在工程中应用 基于物场分析和标准解的问题分析和求解过程物场模型及其变换提供了问题分析和问题解决的工具 TRIZ在工程中应用