TRIZ理论简介.ppt

1TRIZTRIZ理论简介理论简介Contents引引 言言TRIZ 起起 源源 与与 发发 展展TRIZ 核核 心心 思思 想想TRIZ 的的 主主 要要 内内 容容 案案 例例 分分 析析先思考几个先思考几个问题问题：n n1.1.如何让一张薄纸的二个面变成只有一个面？如何让一张薄纸的二个面变成只有一个面？n n2.2.如果你是罗马教皇，你如何给查理大帝加冕？如果你是罗马教皇，你如何给查理大帝加冕？n n3.3.酒心巧克力的酒心是怎么装进去的？酒心巧克力的酒心是怎么装进去的？n n4.4.如何用普通温度计测量小小的甲壳虫的体温？如何用普通温度计测量小小的甲壳虫的体温？n n5.5.如何测量潜艇表面隐形表层的粘贴强度？如何测量潜艇表面隐形表层的粘贴强度？n n6.6.如何测量活毒蛇的长度？如何测量活毒蛇的长度？n n7.7.猎人耳聋后还能不能去打猎？猎人耳聋后还能不能去打猎？n n8.8.登月中，该携带什么样的笔和灯泡？登月中，该携带什么样的笔和灯泡？n n.n n你面临的项目难题有哪些？你面临的项目难题有哪些？TRIZ可以帮你解决这些复杂的问题引 言TRIZ起 源 与 发 展n nTRIZTRIZTheoryTheory for Solving Inventive Problems for Solving Inventive Problems。n n含义是含义是“发明问题解决理论发明问题解决理论”。从最通俗的意义。从最通俗的意义上讲就是上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程。的过程。TRIZTRIZ的强大之处在于它为人们创造性发的强大之处在于它为人们创造性发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。定定 义义TRIZ起 源 与 发 展TRIZTRIZTRIZTRIZ理论是由前苏联发明家理论是由前苏联发明家理论是由前苏联发明家理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔阿利赫舒列尔阿利赫舒列尔阿利赫舒列尔(G.(G.(G.(G.S.Altshuller)S.Altshuller)S.Altshuller)S.Altshuller)在在在在1946194619461946年创立的，年创立的，年创立的，年创立的，AltshullerAltshullerAltshullerAltshuller也被尊称也被尊称也被尊称也被尊称TRIZTRIZTRIZTRIZ之之之之父父父父。TRIZTRIZTRIZTRIZ是前苏联国家秘密，苏联解体后，传播是前苏联国家秘密，苏联解体后，传播是前苏联国家秘密，苏联解体后，传播是前苏联国家秘密，苏联解体后，传播到西到西到西到西方方方方和世界和世界和世界和世界各各各各地，正成为许多现代企业地，正成为许多现代企业地，正成为许多现代企业地，正成为许多现代企业的创新的独门暗器。的创新的独门暗器。的创新的独门暗器。的创新的独门暗器。TRIZ的起源：的起源：TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。vTRIZ是解决问题的一种方法，其针对问题点的所在加以分析，并找出矛盾，再将矛盾分为物理矛盾与技术矛盾，进而采取不同的解决方式。vTRIZ提供了思考方法的革命性知识数据库。针对创新发明的问题解决它建立了分析性的原则，它能为克服各种基本工程矛盾一步步去达成突破性的概念。TRIZ起 源 与 发 展TRIZ能为我们做什么？能为我们做什么？1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。2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。3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 核 心 思 想现在现在TRIZ理论的核心思想：理论的核心思想：TRIZ 核 心 思 想TRIZ的思维模式：的思维模式：分析问题1.功能分析 2最后理想结果分析3资源分析 4确立抵触区 选择TRIZ工具发明原理工具系统演化预测工具效应工具解答评估实施冲突问题的发生系统须要改善已知做什么不知如何进行新问题TRIZ 核 心 思 想TRIZ解决问题的流程：解决问题的流程：技术系技术系技术系技术系统进化统进化统进化统进化法则法则法则法则物物物物-场分场分场分场分析析析析创新原创新原创新原创新原理理理理发明问发明问发明问发明问题的标题的标题的标题的标准解法准解法准解法准解法科学原科学原科学原科学原理知识理知识理知识理知识库库库库ARIZARIZTRIZ理论的强大作用正在于理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理和解决问题提供了系统的理论和方法工具。论和方法工具。产品创新产品创新TRIZTRIZ的主要内容的主要内容TRIZ的理论体系的理论体系TRIZTRIZ的主要内容的主要内容1)技术系统进化法则技术系统进化法则技术系统进化法则:实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程。系统：技术系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能，简称系统。组件组件操作操作组件组件组件组件组件组件例如：汽车，轮胎、发动机是子系统，交通系统是超系统。冰箱，门、压缩机是子系统，环境、房间是超系统。TRIZTRIZ的主要内容的主要内容技技术术系系统进统进化化八大八大趋势趋势：1.技术系统进化的阶段性2.向增加理想度的方向进化3.系统组件的不均衡进化4.向增加动态性和可控性的方向进化5.增加复杂性，随后简化6.向系统组件的匹配性方向进化7.向微观方向进化并增加场的应用8.向减少人为介入的方向进化1.技技术术系系统进统进化的化的阶阶段性段性一个技术系统进化需要经过四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期、衰退期。TRIZ的主要内容的主要内容S曲线各时期的特点：技技术术系系统进统进化的化的阶阶段性段性TRIZ的主要内容的主要内容婴儿期婴儿期成长期成长期成熟期成熟期效率低效率低可靠性差可靠性差缺乏人、物力的缺乏人、物力的投入投入系统发展缓慢系统发展缓慢价值和潜力显然价值和潜力显然大量人力和财力大量人力和财力投入，效率和性投入，效率和性能得到提高能得到提高系统高速发展系统高速发展系统日趋完善系统日趋完善性能水平得到最性能水平得到最佳佳利润最大并有下利润最大并有下降趋势降趋势研究成果水平低研究成果水平低下下 衰退期衰退期技术达极限，将技术达极限，将被新的技术系统被新的技术系统所取代，新的所取代，新的S曲线开始曲线开始2.向增加理想度的方向向增加理想度的方向进进化化每个系统实现其功能时，都会产生有用和有害的后果。有用后果和有害后果的比例称为“理想度”。系统改进的一般方向是使理想度比例最大化。当我们建立和选择创造性方案时，总是努力提高理想度。增加系统理想度的方法：增加系统理想度的方法：一、增加有用功能的数量和程度；一、增加有用功能的数量和程度；二、减低有害功能的成本、数量和程度。二、减低有害功能的成本、数量和程度。TRIZ的主要内容的主要内容理想的技理想的技术术系系统统最理想的技术系统：并不存在物理实体，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有必要的功能。TRIZ的主要内容的主要内容技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的进化。技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的进化。A提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向：物理实体方向：物理实体-零，功能零，功能-无穷大无穷大B理想化理想化TRIZ的主要内容的主要内容理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象，理想化物体是真实物体存在的一种极限状态。没有质量、体积，但能完成所需的工作理想机器只有过程的结果，而无过程本身，突然就获得了机会理想过程不消耗能量及时间，但通过自身调节，获得所需的效应理想方法没有物质，功能得以实现理想物质理想化水平理想化水平技术系统是功能的实现，同一功能存在多种技术实现，任何系统在完成人们所需的功能之时，都有负面作用。理想化水平衡量公式：TRIZ的主要内容的主要内容理想化水平理想化水平为方便分析，将有用功能之和用效益之和代替，有害功能分解为成本和危害。TRIZ的主要内容的主要内容最最终终理想解理想解IFRTRIZ的主要内容的主要内容取消了原系统取消了原系统取消了原系统取消了原系统的不足之处的不足之处的不足之处的不足之处保持了原系统保持了原系统保持了原系统保持了原系统的优点的优点的优点的优点没有使系统变没有使系统变没有使系统变没有使系统变得更复杂得更复杂得更复杂得更复杂没有引入新的没有引入新的没有引入新的没有引入新的缺陷缺陷缺陷缺陷IFRIFR的的的的特点特点特点特点3.系系统组统组件的不均衡件的不均衡进进化化每个系统组件都有自己的S曲线。不同的系统组件通常按照其自身的时间表进化。不同的系统组件在不同时间达到其固有的进化极限，因而导致矛盾。最先达到其进化极限的组件阻碍整个系统的进化。消除矛盾可以保持系统的持续改进。TRIZ的主要内容的主要内容4.向增加向增加动态动态性和可控性的方向性和可控性的方向进进化化TRIZ的主要内容的主要内容键盘键盘的的进进化化趋势趋势TRIZ的主要内容的主要内容电话电话的的动态动态性性进进化化TRIZ的主要内容的主要内容5.增加复增加复杂杂性，随后性，随后简简化化TRIZ的主要内容的主要内容单单-双双-多多进进化：化：TRIZ的主要内容的主要内容6.向系向系统组统组件的匹配性方向件的匹配性方向进进化化TRIZ的主要内容的主要内容7.向微向微观观方向方向进进化并增加化并增加场场的的应应用用TRIZ的主要内容的主要内容8.向减少人向减少人为为介入的方向介入的方向进进化化TRIZ的主要内容的主要内容TRIZ的主要内容的主要内容n n1.矛盾是矛盾是TRIZ思维中一项核心的部分。思维中一项核心的部分。n n2.只要系统存在，就存在矛盾。只要系统存在，就存在矛盾。n n3.TRIZ应对矛盾的方式是使用方法取代折应对矛盾的方式是使用方法取代折衷方案。衷方案。2)技技术术矛盾矛盾 TRIZ核心理核心理论论TRIZTRIZ矛盾分矛盾分矛盾分矛盾分类类类类：n n技术矛盾技术矛盾：在一个系统中，当一个参数被改变时，另：在一个系统中，当一个参数被改变时，另一个参数即变差，例如对照耗油量、重量对照强度。一个参数即变差，例如对照耗油量、重量对照强度。解决技术矛盾最常用的办法是矛盾矩阵。解决技术矛盾最常用的办法是矛盾矩阵。n n物理矛盾物理矛盾：同一个参数的两个互相相对的特性，比如：同一个参数的两个互相相对的特性，比如冷和热、高和低、长和短。当技术矛盾无法用矛盾矩冷和热、高和低、长和短。当技术矛盾无法用矛盾矩阵来解决的时候，可以尝试使用物阵来解决的时候，可以尝试使用物-场分析来解决。场分析来解决。TRIZ的主要内容的主要内容技术矛盾图示技术矛盾技术矛盾技术矛盾技术矛盾TRIZ的主要内容的主要内容横坐标代表参数横坐标代表参数A：欲改变的参数：欲改变的参数纵坐标代表参数纵坐标代表参数B：避免恶化的参数：避免恶化的参数参数参数A的优化会导致参数的优化会导致参数B的恶化的恶化解决技术矛盾的基本思想：解决技术矛盾的基本思想：解决技术矛盾的基本思想：解决技术矛盾的基本思想：TRIZTRIZ：解决问题的方法上将矛盾与理想化有机结合，从而形成一种强有：解决问题的方法上将矛盾与理想化有机结合，从而形成一种强有力的发明问题解决思维方法力的发明问题解决思维方法TRIZTRIZ：发明问题的核心是解决矛盾，未克服矛盾的设计不是创新设计，：发明问题的核心是解决矛盾，未克服矛盾的设计不是创新设计，设计中不断的发现并解决矛盾，是推动产品向理想化方向进化的动力。设计中不断的发现并解决矛盾，是推动产品向理想化方向进化的动力。产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾，产生新的有竞争力的解。产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾，产生新的有竞争力的解。TRIZTRIZ：通过对：通过对250250万份专利的详细研究，提出用万份专利的详细研究，提出用3939个工程参数描述矛盾。个工程参数描述矛盾。实际应运中，首先把矛盾的双方内部性能用实际应运中，首先把矛盾的双方内部性能用3939个工程参数中的两个来个工程参数中的两个来表示，将实际工程中的设计矛盾转化为一般的或标准的技术矛盾。表示，将实际工程中的设计矛盾转化为一般的或标准的技术矛盾。TRIZ的主要内容的主要内容技术矛盾解决原理：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矛盾矛盾矩阵矩阵(39个工程参数、个工程参数、40个个发发明原理）。明原理）。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.TRIZ的主要内容的主要内容矛盾矩阵使用方法矛盾矩阵使用方法矛盾矩阵使用方法矛盾矩阵使用方法:n n当试图改善一个产品或者工程特性时，却导致另外一个产当试图改善一个产品或者工程特性时，却导致另外一个产品或是工程特性恶化。传统的方法使用妥协的方式，而品或是工程特性恶化。传统的方法使用妥协的方式，而TRIZTRIZ却是却是利用消除的方式。利用消除的方式。n n阿利赫舒列尔分析归纳经常遇到技术矛盾的系统特征共有阿利赫舒列尔分析归纳经常遇到技术矛盾的系统特征共有3939个，将其对应解决的法则，整理成矩阵的方式，提供一个，将其对应解决的法则，整理成矩阵的方式，提供一个快速简单的方式，帮助你找到解决技术矛盾的法则，这个快速简单的方式，帮助你找到解决技术矛盾的法则，这个矩阵为个矩阵为39*3939*39矩阵，共矩阵，共12631263个元素。个元素。n n使用矛盾表时，先从矩阵之纵轴找出使用矛盾表时，先从矩阵之纵轴找出“欲改变的参数欲改变的参数”，接着从横轴找出接着从横轴找出“避免恶化的参数避免恶化的参数”，对照到冲突矩阵表，对照到冲突矩阵表中的元素，元素中的数字就是矩阵冲突表建议解决此冲突中的元素，元素中的数字就是矩阵冲突表建议解决此冲突的创新发明原则。的创新发明原则。TRIZ的主要内容的主要内容矛盾矩阵矛盾矩阵矛盾矩阵矛盾矩阵TRIZ的主要内容的主要内容 它的基本组成包括两个物质它的基本组成包括两个物质它的基本组成包括两个物质它的基本组成包括两个物质(Substance)(Substance)和它们之间和它们之间和它们之间和它们之间的作用力，称为场的作用力，称为场的作用力，称为场的作用力，称为场(Field)(Field)。场是产生作用力的一种。场是产生作用力的一种。场是产生作用力的一种。场是产生作用力的一种能量。技术系统的功能模型可以用一个完整的物场能量。技术系统的功能模型可以用一个完整的物场能量。技术系统的功能模型可以用一个完整的物场能量。技术系统的功能模型可以用一个完整的物场三角形来表示。三角形来表示。三角形来表示。三角形来表示。3)物物-场分析模型：场分析模型：（1 1）物）物-场分析模型是什么呢？场分析模型是什么呢？S2FS1TRIZ的主要内容的主要内容材料、工具、零件、人、环境材料、工具、零件、人、环境物物-场分析模型：场分析模型：(2)(2)物质（物质（S S）的种类）的种类(3)(3)场（场（F F）的种类）的种类机械场、热场、化学场、电场、磁场机械场、热场、化学场、电场、磁场材料、工具、零件、人、环境材料、工具、零件、人、环境TRIZ的主要内容的主要内容(4)(4)物物-场模型效应表示场模型效应表示物物-场分析模型：场分析模型：符号符号意义意义需要的效应需要的效应不足的效应不足的效应有害模式有害模式改变了的模式改变了的模式物物-场分析模型：场分析模型：物物-场分析例子：场分析例子：铣刀切割零件铣刀切割零件机械力机械力零件零件铣铣刀刀n n1.1.有效完整模型有效完整模型n n功能的三个组件都存在，且都有效，是设计者追求的效应功能的三个组件都存在，且都有效，是设计者追求的效应n n2.2.不完整模型不完整模型n n组成功能的组件不全组成功能的组件不全，需要的效果没有发生。例如，炉壁没有冷却功能导致过，需要的效果没有发生。例如，炉壁没有冷却功能导致过热。热。n n3.3.非有效完整模型非有效完整模型n n组件齐全，但设计者所追求的效应未能完全实现组件齐全，但设计者所追求的效应未能完全实现，需要的效果不足。例如，炉，需要的效果不足。例如，炉壁过热，冷却功能不足。壁过热，冷却功能不足。n n4.4.有害功能模型有害功能模型n n组件齐全，但产生了与设计者所追求的的效应相冲突的效应，需要消除有害功组件齐全，但产生了与设计者所追求的的效应相冲突的效应，需要消除有害功能能。例如，炉壁因生火而过热。例如，炉壁因生火而过热。物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型类型：场模型类型：物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型解法：场模型解法：1.不完整模型：不完整模型：解法：补齐所缺失的元素，增加场F或工具S2，完整模型。例：例：液体（液体（S1）中存在着气泡）中存在着气泡(S2)。使用离心机（增。使用离心机（增加机械加机械场场F）将气泡从液体中分解出来。）将气泡从液体中分解出来。物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型解法：场模型解法：2.有害效应的完整模型：有害效应的完整模型：解法1：加入第三种物质S3，S3用来阻止有害作用。S3可以是通过S1或S2改变而来，或者是S1/S2共同改变而来。例：例：将窗将窗户户玻玻璃璃进进行磨砂行磨砂处处理，理，变变成成半透明的，半透明的，以保以保护办护办公公室的室的隐隐私。私。物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型解法：场模型解法：2.有害效应的完整模型有害效应的完整模型：解法2：增加另外一个场F2来抵消原来有害场F的效应例：例：零件在加工中零件在加工中产产生偏歪，增加生偏歪，增加一个反向作用力。一个反向作用力。物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型解法：场模型解法：3.效效应应不足的完整模型不足的完整模型:用另一个场F2(或者F2和S3一起)代替原来的场F（或者F及S1）例：例：利用蒸气来代利用蒸气来代替机械力，以去替机械力，以去除除墙墙上的上的墙纸墙纸，效率和效果提升效率和效果提升许许多。多。物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型解法：场模型解法：3.效效应应不足的完整模型不足的完整模型:增加另外一个场增加另外一个场F2F2来强化有用的效果。来强化有用的效果。例：例：利用蒸气来代利用蒸气来代替机械力，以去替机械力，以去除除墙墙上的上的墙纸墙纸，效率和效果提升效率和效果提升许许多。多。物物-场分析模型：场分析模型：（5 5）物）物-场模型解法：场模型解法：3.效效应应不足的完整模型不足的完整模型:插进一个物质S3并加上另一个场F2来提高有用效应例：例：过滤过滤网加装一个网加装一个电电场场，将，将细细小的粒子小的粒子给给聚集成大聚集成大颗颗粒子，其粒子，其过滤过滤效率得到大幅提效率得到大幅提升。升。五、案例分析五、案例分析矛盾矩阵的应运：矛盾矩阵的应运：实实例例1：现场现场灯泡的改良灯泡的改良如何如何节节省省现场现场用用电电而不会而不会变变暗？暗？将将现场问题转现场问题转化化为为矛盾矛盾问题问题省省电电又不又不变变暗暗欲改善的参数欲改善的参数变变暗暗发发明原理明原理避免避免恶恶化的参数化的参数省省电电亮度亮度静止物体的能量静止物体的能量19.周期性作用周期性作用2.分离分离35.性性质转换质转换32.改改变颜变颜色色实实例例1：现场现场灯泡的改良灯泡的改良矛盾矩阵的应运：矛盾矩阵的应运：灯泡的改良：灯泡的改良：19.19.周期性作用。周期性作用。现场无人时自动关闭，设置成感应灯。现场无人时自动关闭，设置成感应灯。2.2.分离、抽取分离、抽取 借鉴节能灯的白色光，从而提高亮度。借鉴节能灯的白色光，从而提高亮度。3.3.性质转换性质转换 采用电阻小的材料，减少热能等无用功的消耗采用电阻小的材料，减少热能等无用功的消耗4.4.改变颜色改变颜色 采用白色光，提高亮度采用白色光，提高亮度 THE END!