发明问题解决理论-西南交通大学课程与资源中心课件.ppt

1、TRIZTRIZ概述概述主讲人：周贤永主讲人：周贤永2017.02.27西南交通大学公共管理与政法学院西南交通大学公共管理与政法学院创新与创业基础创新与创业基础课程课程教材：陈光.创新思维与方法TRIZ的理论与应用（“十二五”规划教材）M.北京:科学出版社,2011关于课程考核： 70%期末成绩+平时30%成绩关于出勤与作业 随机抽查出勤（含分组讨论）、随堂测试、课后作业、课程论文；课程要求与考核方式课程要求与考核方式http:/引题引题什么是发明?发明创造是否是一个杂乱无章的随机过程？TRIZ:发明存在客观判断标准；发明创造存在客观规律！Source:Gadd, K.，2011内容提要内容提

2、要3.3.发明等级与发明本质发明等级与发明本质4.TRIZ4.TRIZ的革命性发现的革命性发现2.TRIZ2.TRIZ的含义的含义1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍创新型国家的概念创新型国家的概念近期数据：近期数据：世界经济论坛世界经济论坛(World Economic Forum) 全球竞争力指数创新能力排名（全球竞争力指数创新能力排名（2015-2016）排排名名国家或国家或经济体经济体排排名名国家或国家或经济体经济体1瑞士瑞士8荷兰荷兰2芬兰芬兰9新加坡新加坡3以色列以色列10丹麦丹麦4美国美国11中国台湾中国台湾5日本日本12英国英国6德国德国7瑞典瑞典34中国中国中

3、国中国2014年排名？年排名？321.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍工程中的问题可分为两类：通常问题与发明问题 通常问题：其解已存在。可以从教科书、技术杂志、手册或从领域专家获得问题的解。 发明问题：解不存在。该类问题一般含有相互矛盾的需求，或存在“冲突”。q “创新”就是指解决发明问题。1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍8三个思路障碍在解决发明问题过程中存在强烈的思维惯性有限的知识领域尝试错误法这些缺点限制人们思考创新能力1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍强烈的思维惯性就像挖掘!二、解决发明问题的主要障碍二、解决发明问题的主要障碍思维惯性

4、1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍测试1：10s以内分别写下结果测试2：神奇的数学测试2“十九世纪，美国的加州发现了金矿，可一条大江挡住了淘金者必经之路，遇到这种情况，您会怎么办？”有人认为游过去，有人说绕道走非要去淘金吗？买一条船搞营运，接送那些淘金的人，照样可以淘到另外一种金！创新就是打破常规思维来创造不同的结果！创创新就是打破常规思维来创造不同的结果！创新往往带来的是意料之外的惊喜！新往往带来的是意料之外的惊喜！1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍KnowledgeuniversesocietyOther industryDomain industryc

5、ompanypersonChemistryProblemHigh quality ideaRaw ideaElectronicsPhysics有限的知识领域!1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍内部气压正常与否？E 57 电晕放电金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化；气体分子离子化的过程又产生大量电子雪崩过程；远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获；气体离子化区域电晕区；自由电子和气体负离子是粒子荷电的电荷来源电晕放电效应、解决办法发明问题123456781.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍“人类在试错法中损失的时间

6、和精力远比在自然灾害中遭受的损失要惨重得多。” 实现创新的捷径实现创新的捷径有创造欲望的人实现创新有效的创新方法相关的技术知识创新理论和规律1.1.解决发明问题的主要障碍解决发明问题的主要障碍 TRIZ：俄文俄文“发明问题解决理论发明问题解决理论” 转化转化成拉丁文成拉丁文Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch 的缩写（的缩写（“萃思萃思”/“萃智萃智”）1946年由前苏联发明家Altshuller （根里奇阿奇舒勒）创立；1500人/年，250万份专利基本问题：发明创造是否有章可循？创造是一门精密的科学TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系

7、统化方法。2.2.TRIZ的的含义含义G.S. Altshuller (1926-1998)“你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”3.3.发明等级与发明本质发明等级与发明本质32%45%18%4%1%第五级：第五级：新发现新发现。第三级：第三级：本质内发明本质内发明。第二级：第二级：改善改善。第一级：第一级：外观解决方案外观解决方案( (技术无创新技术无创新) )。第四级：第四级：本质外发明本质外发明。关注关注范围范围（1）发明等级）发明等级3.3.发明等级与发明本质发明等级与发明本质（2）发明本质）发明本质矛盾的彻底消除！矛盾的彻底消除！Source:Gadd

8、, K.，2011Source:Mann, D.，2007Source:Gadd, K.，20114.TRIZ的革命性发现的革命性发现革命性的发现之一不同行业中的问题，采用了相同的解决方法从专利中总结出最常用的方法和原理3.TRIZ的革命性发现的革命性发现4.TRIZ的革命性发现的革命性发现可以总结提炼一些发明原理与诀窍可以总结提炼一些发明原理与诀窍 革命性的发现之二：发现了技术系统的进化趋势系统/产品是按照一定规律在发展的刚体 可动链接 弹性体 粉末 液体 气体 场4.TRIZ的革命性发现的革命性发现新颖的发明接续课程接续课程7.TRIZ7.TRIZ的核心概念的核心概念9.TRIZ的主要作用

9、的主要作用8.TRIZ8.TRIZ的基本流程的基本流程6.TRIZ6.TRIZ的理论体系的理论体系5.TRIZ5.TRIZ的核心思想的核心思想5.TRIZ5.TRIZ的核心思想的核心思想 TRIZ TRIZ理论的核心思想包括三个方面：理论的核心思想包括三个方面： 第一，无论是一个简单的产品还是第一，无论是一个简单的产品还是 复杂的技术系统，其核心技术都是复杂的技术系统，其核心技术都是 遵循客观规律发展演变的，即具有遵循客观规律发展演变的，即具有 客观的进化规律和模式；客观的进化规律和模式； 第二，冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化第二，冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化 过程的动力，也是发明创

10、造的本质特征；过程的动力，也是发明创造的本质特征； 第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大数目的功能。源实现最大数目的功能。“你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”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题流程（ARIZ）发明问题标准解法辩证法系统论认识论+本体论科学原理知识库技术矛盾发明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原理6.TRIZ 6.TRIZ 的理论

11、体系的理论体系哲学思想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级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算法ARIZ自己的算法九步法完备性法则功能分析根本原因分析6.TRIZ 6.TRIZ 的理论体系的理论体系技术矛盾：改善系统的一个参数，必然恶化另外一个参数；两个参数之间此消彼涨的关系；核心概念1：矛盾物理矛盾：对同一个参数提出了互相冲突的要求；矛盾：没有解决矛盾便不成其为创新7.7.TRIZ的核心概念的核心概念Para

12、meter BParameter Agoodgoodbadbad核心概念1：矛盾拒绝妥协：没有解决矛盾便不成其为创新e.g.“萝卜白菜各有所爱”，当土地面积一定的时候，有人爱吃萝卜，有人爱吃白菜，怎么办？理想解(IFR)：没有任何耗费或缺陷，有益功能却自动实现了 Ideality = Benefits / ( Costs + Harm)理想解核心概念2：理想解资源：技术系统中任何没有完全发挥其潜力的元素物质、能量、信息、时间核心概念3：资源井下救援防护设备问题TRIZ通用问题解决方案待解决的问题TRIZ通用解TRIZ解题流程类比和还原抽象匹配8.8.TRIZ的解题流程的解题流程9.TRIZ9.TRIZ理论的基本作用理论的基本作用发明问题解决理论四种常见的困惑如何正确预测产品未来？如何找到正确的问题？如何正确地解决问题？如何克服思维惯性？9 9、TRIZTRIZ理论的应用情况理论的应用情况小结小结发明问题的解决过程存在三大障碍：思维惯性、有限的知识和试错法倾向创新方法推广应用背景：我国的创新能力令人担忧TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法TRIZ的核心在于：技术系统的进化是通过解决矛盾进行发展进化的；矛盾的解决是发明创新的本质特征分组讨论分组讨论井下救援防护设备问题解决；课程当中提及的压力法案例还有哪些拓展？请对房屋进行改进；请列举遵循柔性化进化定律的更多案例；