triz

更新时间:2023-09-30 18:14:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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浅谈TRIZ理论

机械工程学院 09创新班 0910100408

【摘要】

当今世界多极化、经济全球化、信息网络化的大潮汹涌澎湃,创新就是大潮的浪头任何国家任何个人都不可能置身事外。创新是一个民族的灵魂,本文对创新发明的新方法TRIZ的理论内容进行了介绍,阐述了TRIZ的诞生核心思想、理论体系等内容。分析了TRIZ比较传统创新方法的优势,以及TRIZ的应用领域。与此同时,提出了TRIZ理论在具体应用中的实践意义。

关键词:发明创新;TRIZ理论; TRIZ理论诞生

创新发明是一项艰巨的工作,他可能是从无到有,也可能是从有到新。在TRIZ理论产生以前,许多科技创新由于缺乏正确的创新理念以及科学的理论方法指导,致使创新带有很大的偶然性与随机性。矛盾(冲突)普遍存在于各种产品的设计之中。按传统设计中的折衷法,冲突并没有彻底解决,而是在冲突双方取得折衷方案,或称降低冲突的程度。人们解决创新问题时,往往是依靠自己有限的知识,用惯有的思维模式进行不断的试错,以求得一条通往问题答案的路径。毫无疑问,这样的创新过程效率是极其低下的,创新能力也很难得以提高。1946年由前苏联专家阿奇舒勒(Altshuller)创立的创新问题解决理论(Theory of Inventive Problem Solving—TRIZ),是一种全新的创新性问题解决方法指导性理论。。创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程,TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。

1946年,阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作。当时阿奇舒勒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!阿奇舒勒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,阿奇舒勒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。

阿奇舒勒和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具,如冲突矩阵、76标准解答、ARIZ、AFD、物质--场分析、ISQ、 DE、8种演化类型、科学效应等,常用的有基于宏观的矛盾矩阵法(冲突矩阵法)和基于微观的物场变换法。事实上TRIZ针对输入输出的关系(效应)、冲突和技术进化都有比较

完善的理论。

技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果,也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个系统或子系统变坏。技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。

现实中的冲突是千差万别的,如果不加以归纳则无法建立稳定的解决途径。TRIZ理论归纳出39个通用工程参数描述冲突(目前最新的理论,已经将工程参数扩充到48个,并且提出了商用参数共31个)。实际应用中,首先要把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的至少2个来表示,然后在冲突矩阵中找出解决冲突的发明原理。

TRIZ理论核心思想

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,各种技术难题、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。

现代TRIZ理论体系

1. 创新思维方法与问题分析方法

TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法,如多屏幕法等;而对于复杂问题的分析,则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法,它可以帮助快速确认核心问题,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,并预测未来发展趋势,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归纳成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. 创新问题标准解法

针对具体问题的物-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. 发明问题解决算法ARIZ

主要针对问题情境复杂,矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程,实现对问题的逐步深入分析,问题转化,直至问题的解决。

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。

TRIZ理论的创新设计问题解决工具

阿奇舒勒和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具,如冲突矩阵、76标准解答、ARIZ、AFD、物质--场分析、ISQ、 DE、8种演化类型、

科学效应、40个创新原理,39个工程技术特性,物理学、化学、几何学等工程学原理知识库等,常用的有基于宏观的矛盾矩阵法(冲突矩阵法)和基于微观的物场变换法。事实上TRIZ针对输入输出的关系(效应)、冲突和技术进化都有比较完善的理论。这些工具为创新理论软件化提供了基础,从而为TRIZ的实际应用提供了条件。

产品进化理论

TRIZ中的产品进化理论将产品进化过程分为4个阶段:婴儿期、成长期、成熟期、退出期。处于前两个阶段的产品,企业应加大投入,尽快使其进入成熟期,以便企业获得最大效益;处于成熟期的产品,企业应对其替代技术进行研究,使产品取得新的替代技术,以应对未来的市场竞争;处于退出期的产品,企业利润急剧下降,应尽快淘汰。这些可以为企业产品规划提供具体的、科学的支持。

产品进化理论还研究产品进化模式、进化定律与进化路线。应用模式、定律与路线,设计者可较快地确定创新设计的原始构思,使设计设计取得突破。

TRIZ理论的特点和优势

相对于传统的创新方法,比如试错法,头脑风暴法等,TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中 存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解,而不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开 发过程,而不再是随机的行为。实践证明,运用TRIZ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。它能够帮助我们系统的分析问题情 境,快速发现问题本质或者矛盾,它能够准确确定问题探索方向,不会错过各种可能,而且它能够帮助我们突破思维障碍,打破思维定势,以新的视觉分析问题,进 行逻辑性和非逻辑性的系统思维,还能根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发富有竞争力的新产品。

TRIZ理论的实践意义

TRIZ理论以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域占据着独特的地位。在经历了理论创建与理论体系的内部集成后,TRIZ理论正处于其自身的进一步完善与发展,以及与其它先进创新理论方法的集成阶段,尤其是已成为最有效的计算机辅助创新技术和创新问题求解的理论与方法基础。

经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系,它实用性强,并经过实践检验,应用领域也从工程技术领域扩展到管理、社会等方面。现在TRIZ理论在西方工业国家受到极大重视,TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展。如今它已为众多知名企业取得了重大的效益。

实践证明,运用TRIZ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。它能够帮助我们系统的分析问题情境,快速发现问题本质或者矛 盾,它能够准确确定问题探索方向,不会错过各种可能,而且它能够帮助我们突破思维障碍,打破思维定势,以新的视觉分析问题,进行逻辑性和非逻辑性的系统思 维,还能根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发富有竞争力的新产品。

参考文献:

[1] 根里奇·阿奇舒勒. 创新40法——TRIZ创造性解决问题的诀窍(第一版)西南交通大学出版社,2004.

[2]杨清亮.发明是这样诞生的:TPJZ理论全接触(第一版)[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3] 根里奇·阿奇舒勒.创新算法——TRIZ、系统创新和技术创造力(第一版)[M]武汉:华中科技大学出版社,2008.

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/h3fd.html

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