第一节TRIZ理论基本概念精华版

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章 发明问题解决理论 (TRIZ,萃智),第一节 TRIZ理论基本概念,推进技术创新方法的引进与发展。针对建立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,成熟方法在企业的应用；加强技术创新方法知识库建设，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。,国务院国资委、发改委、科技部、财政部,四月二十八日联合通知,:,在,TRIZ,的诞生地,前苏联，,20,世纪,80,年代，有,500,多所以,TRIZ,作为核心内容的“发明学校,”,，其任务是：训练学生具备解决各种发明性课题的能力。一些重要的科研机构和工程单位中，一度要求“每,7,个工程技术人员中有一个,TRIZ,工程师”。,此时，,TRIZ,尚属于前苏联的国家机密。随着苏联的解体，大批,TRIZ,专家移居欧美，,TRIZ,理论迅速在世界范围掀起创新浪潮。,世界范围内的,TRIZ,效应,在美国，很多企业，特别是大企业（如波音、通用、克莱斯勒、摩托罗拉等公司）将,TRIZ,全面应用在产品研发中，并取得了可观的经济效益。,美国企业普遍认为：,TRIZ,不仅提高了技术问题的解决能力，缩短了产品的研发周期，还使企业技术创新的方向具有可预见性，从而降低了企业技术创新的风险。,世界范围内的,TRIZ,效应,三星公司以,TRIZ,为核心，在水原市建立 “,价值创新计划,”中心。并将,TRIZ,应用于技术问题解决、产品进化预测、专利对抗和构建企业文化等四个方面。,韩国三星,世界范围内的,TRIZ,效应,世界范围内的,TRIZ,效应,TRIZ,在世界,500,强企业和跨国公司得到广泛应用,TRIZ,在世界,500,强企业和跨国公司得到广泛应用,世界范围内的,TRIZ,效应,国内知名企业的典型应用,船舶系统工程部等,702 , 710,，,712,，,713,，,715,等研究所,中航,601,等研究所,203,等研究所,几个典型案例,福特汽车公司,福特汽车公司：运用,TRIZ,，得到了,28,个对“汽车的推力轴承在大负荷时会出现偏移,”,这一技术难题的解决方案。其中最吸引人的方案是：利用低膨胀系数的材料制造轴承。,世界范围内的,TRIZ,效应,几个典型案例,波音公司,2001,年，波音邀请,25,名前苏联,TRIZ,专家对波音,450,名工程师进行了,2,周的培训和讨论，获得了重要的技术创新启示，解决了大量的技术难题。其直接结果：战胜空客，赢得,15,亿美元的空中加油机订单。,世界范围内的,TRIZ,效应,几个典型案例,中兴通讯公司,2005,年，中兴通讯公司对来自于研发一线的,25,名技术骨干,(,每人一个技术问题,),进行了为期,5,周的,TRIZ,理论与方法学培训。结果在,21,个技术项目中取得了突破性进展，,8,个项目申请了专利。,世界范围内的,TRIZ,效应,世界范围内的一组统计数据：,专利数量增加,80%-100%,，并提高专利质量。,将产品开发效率提高,60%-70%,；,缩短产品上市时间,50%,；,世界范围内的,TRIZ,效应,目前，,TRIZ,不仅在工程技术领域发挥着巨大作用，成为企业创新的利器，而且已经在自然科学、社会科学、管理科学、生物科学等多领域得到了应用。,世界范围内的,TRIZ,效应,TRIZ,的荣誉,超级发明术,20,世纪最伟大的发明,前苏联对世界影响最大的三大发明之一,世界范围内的,TRIZ,效应,TRIZ,（,萃智,）,:,Theory of Solving Inventive Problems,解决发明性问题的理论,1946,年,G.S.Altshuller,创立,TRIZ,曾被作为前苏联的,“,国家机密,”,研究人类进行发明创造、解决技术难题背后,所遵循的科学法则破除发明的迷信 创新是个科学的、可管理的过程。,T,eoria,R,esheniya,I,zobretatelskikh,Z,adatch,创新方法学,TRIZ,1956,年：第一篇,TRIZ,理论,论文,；,1961,年：第一本,TRIZ,理论,著作,怎样学会发明创造,。,1970,年：第一个,TRIZ,理论的,学校,，培养了早期很多,TRIZ,应用方面的著名专家。,1985,年开始，随早期,TRIZ,专家部分移居欧美等国，,前苏联国宝,TRIZ,流转到世界。,1989,年，阿奇舒勒建立了,国际,TRIZ,协会,，并担任首届主席。,创新方法学,TRIZ,阿奇舒勒,阿奇舒勒说：,“,我不但自己发明，我还有责任帮助那些想发明创造的人。,”,错误认识,:,科学家们声称发明是偶然的结果，或者跟一个人的情绪或血型有关。,阿奇舒勒认为：,发明只不过是利用一些原则将技术矛盾消除,。,TRIZ,理论不是数学的定量的理论，而是定性理论。,创新方法学,TRIZ,1,TRIZ,法是一种基于知识的方法。,解决发明问题启发式的知识,采用自然科学及工程技术中的效应知识,技术问题领域的知识,2,TRIZ,法是面向人的方法，而不是面向机器。,3,TRIZ,法是系统化的方法。,4,TRIZ,法是发明问题解决理论。,18,TRIZ,方法的定义,2.4,(1) TRIZ,通常不解决技术领域以外的问题；,(2) TRIZ,不解决技术领域中的,5,级发明问题，最适于解决,2-4,级的发明问题；,(3) TRIZ,不解决原始,(,从无到有,),发明问题；,(4) TRIZ,不解决与技术规律无关的思维问题（只讲心理活动而与技术规律,无关的问题,（头脑风暴）,）。,补充知识：在,TRIZ,理论中，阿奇舒勒将发明划分为,5,个等级,发明的等级,创新的程度,比例,举例,一级,明确的结果,32%,水杯，使用隔热层减少热量损失,二级,少量的改进,45%,带盖子的水杯（改进一个组件），,737,发动机的不对称设计,三级,根本的改进,18%,保温杯（改进几个组件，增加功能），鼠标，圆珠笔,四级,全新的概念,4 %,内燃机、集成电路,五级,重大的发现,1%,晶体管、电话、飞机、,PC,（自然界从未有过的东西）,TRIZ,解决问题的范围,产品及其技术的发展总是遵循着一定的客观规律；,同一条规律往往在不同的产品或技术领域被反复应用，很多创新实质上往往是其他领域技术在某一领域的全新应用；,人们只要遵循着产品及其技术发展的客观规律就能能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势。技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多。,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。,TRIZ,理论前提和基本认识,一,种,系,统,改良的方法,；,一,种,自,觉,性,演,化的技,术,系,统解决,工程,问题,的方法,；,一,种,消除工程,冲,突而不抵消妥,协,的工具,；各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。,分享,无数发明家,的,知识与经验来,增加工程人,员,知,识创,造力和解,决问题,技巧的方法,。,TRIZ,理论前提和基本认识,TRIZ,创新理论体系,技术系统,/,技术过程,矛盾,理想化,资源,系统科学,思维科学,基础知识,+,专业知识,+,交叉学科知识,创新思维培养,技术系统进化法则,功能分析,物场,模型,矛盾分析,专利分析,发明问题解决算法（,ARIZ,）,科学原理,知识库,辩证法系统论认识论,+,本体论,发明问题标准解法,技术矛盾,创新,原理,基本概念,理论基础,问题,分析工具,问题,求解工具,解题流程,理论来源,资源分析,物理矛盾分离方法,哲学指导,TRIZ,创新理论体系,工具,创新的思维,创新的规律,S,曲线,能量传递法则,协调性法则,动态性法则,子系统不均衡进化,向超系统进化,向微观型进化,提高理想度法则,创新的方法,物理矛盾,分离方法,物场模型,标准解法,知识库,技术矛盾,创新原理,小人法,金鱼法,STC,算子,九屏幕法,IFR,资源,术语,术语,矛盾,理想度,效应,功能,技术系统,完备性法则,功能分析,根本原因分析,算法,ARIZ,自己的算法,九步法,进化法则,理想度,矛盾,TRIZ,的,问题,解決程序,辨识现,有,问,題,转,換,为标准问,題,研究,标准,解答,运,用,TRIZ,知,识库,类,比思考,你的解答,传统创新与,TRIZ,创新的比较,a) TRIZ,理论对研发或解决问题的思路有明确的指导性。这种指导性避免了耗费,大量人力、物力、财力的盲目试错，让解决产品问题变得有律可循、有术可,依，给技术创新留下了巨大的、易操作的空间，让创新不再是一个概念或一,句口号,b),它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，快速确认和解决系统中存在的,矛盾，而且它是在技术的发展进化规律及整个产品发展过程的基础上运行,的；,c),运用,TRIZ,理论可大大加,快发明创造的进程，提高产品创新速度；,d),它可以帮助我们对问题情境进行系统的分析，快速发现问题本质，准确定义,创新性问题和矛盾；,e),对创新性问题或者矛盾提供更合理的解决方案和更好的创意；,f),打破思维定势，激发创新思维，从更广的视角看待问题；,g),基于技术系统进化规律准确确定探索方向，预测未来发展趋势，开发新产,品；,h),打破知识领域界限，实现技术突破,传统创新应用发散思维,“,试错法,”,搜索发明问题解决办法，造成人力、物力的巨大浪费。,传统创新与,TRIZ,创新的比较,第一次猜测,排错,第,n,次猜测,第,n,次排错,查尔斯,.,固特异和他的橡胶硫化技术：,查尔斯,.,固特异,用毕生的精力只解决了一个难题。,试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。,传统创新与,TRIZ,创新的比较,爱迪生实验发明灯泡用了,1600,多种金属材料和,6000,多种非金属材料。碱性电池的发明经历了,50000,多次失败。这一方面反映了爱迪生的勤奋和努力、另一方面也说明传统思维方式,试错法的效率低下。,传统创新与,TRIZ,创新的比较,基于,TRIZ,的创新：提供创新思维的效率；走出“试错法”的绝境。,ARIZ,程序,标准解法,发明原理、矩阵表,效应知识库,技术系统进化法则,问题,问题解决,传统创新,(,发散,),与,TRIZ,创新,(,收敛,),的结果比较,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,概念：,资源的发现描述,发明级别划分,技术进化模式,理想化工具及模型,技术系统中的矛盾,39,个通用工程参数,40,条发明创新原理,物,场分析模型,76,个标准解,效应知识库,ARIZ,算法,TRIZ,法理论的来源,（,1,）,TRIZ,理论来源,浓缩数百万发明专利,2, 500,000,500,000,TRIZ,工具,39,39,矛盾矩阵,40,个创新原理,技术系统,/,过程分析、问题定义,技术系统进化法则,发明专利库,迄今为止，,TRIZ,已分析了,9,000,000,专利,有代表性的,实用专利,20%,创新也有原理：,99.7%,的发明都应用已知的原理（,40,个创新原理）反之可用原理来解决现在的问题。,阿奇舒勒于,1946,年创立的,TRIZ,理论明确指出,:,一旦对大量的好的专利进行分析，提炼出问题的解决模式，就能够学习这些模式，创造性地解决问题。,正是基于这一思想，在,Altshuller,的带领下，动用前苏联的,1500,多名专家，经过,50,多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系,TRIZ,（发明问题解决理论）,、,通过大量专利分析，按技术进化的特性和法则得出创新的规律性，以解决技术问题。它山之石，可以攻玉。,专利文献含有世界每年发明创造成果的,90-95%,，专利信息蕴涵巨大的战略价值；,专利是经过实践检验的创新知识，,20%,专利对于创新具有普遍的指导意义；,充分利用专利文献进行技术创新，能节省,60%,时间和,40%,材料资金的投入。,利用瞬间压力差可以打破坚果的外壳,、,-,如何使宝石沿内部原有的微裂纹分割？,-,如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器？,-,如何打破核桃的外壳？,通过本体论关系，由“爆米花”找到了解决方案：,阿奇舒勒发现的革命性结果之一,阿奇舒勒发现的革命性结果之二,产品和生物系统一样，是按照一定的规律在发展和进化的,电子管,晶体管,集成电路,大规模集成电路,（,2,）,TRIZ,理论基础,技术系统进化法则,TRIZ,理论的之一就是技术系统进化论。其主要观点是技术系统的进化不是随机的，而是遵循着一定的客观的进化模式，所有的系统都是向着“最终理想解”进化的，系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现，也可以应用到新系统的开发中来，从而避免盲目地尝试和浪费时间。,技术系统由多个子系统组成,:,子系统、超系统,技术系统进化指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,每个技术系统、子系统的进化一般都要经历如,S-,曲线所示的四个阶段：,婴儿期,-,成长期,-,成熟期,-,衰退期。,TRIZ,创新理论发展与应用,、,1946,1956,1985,1989,1999,2004,2008+,中国大规模教育与行业应用,欧美日韩大规模工业应用和教育普及,中国教育与行业应用探索,苏联国内教育普及,理论体系建立与完善,苏联国内专家级应用,欧美日韩行业应用探索,欧美专家级应用,