TRIZ理论及应用培训教材课件.ppt

1、TRIZ发明问题解决理论两个基本含义：1、表面的意思强调解决实际问题，特别是发明问题。2、隐含的意思是由解决发明问题而最终实现（技术和管理）创新，因为解决问题就是要实现发明的实用化。定义TRIZ是基于知识的，面向设计者创新问题的解决系统化方法学。基于知识的面向设计者的系统化的方法创新问题解决理论TRIZ演化分析演化分析矛盾分析矛盾分析技术系统的进化法则技术系统的进化法则最终理想解最终理想解描述性分析描述性分析参数化分析参数化分析功能分析功能分析资源分析资源分析矛盾定义矛盾定义ARIZ矛矛盾盾矩矩阵阵分分离离原原理理物场物场模型模型建立建立40、76、效应知识、效应知识完完备备性性动动态态性性进

2、进化化提提高高理理想想度度不不均均衡衡进进化化向向超超系系统统进进化化向向微微观观级级进进化化协协调调性性进进化化能能量量传传递递S曲线曲线TRIZ理论问题求解工具技术系统进化法则最终理想解（IFR）需求功能/资源分析及矛盾定义ARIZ转化为标准问题39个通用工程参数矛盾矩阵40个发明原理物-场模型76个标准解法分离原理最终解决效应知识否演化分析矛盾分析参数化分析描述性分析问题的分析：l功能分析l理想分析l可用资源l确定冲突区域选择工具不知如何解决（不）存在冲突替换现有产品预测确定进化模式选择进化路线产生问题原理解原理分离原理发明原理效应解的评价：l矛盾得以解决l有效利用各种资源l沿着理想解进

3、化可行实施不可行，定义新问题76标准解（不）TRIZ的技术系统的技术系统8大进化法则大进化法则用于解决发明问题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。最终理想解（最终理想解（IFR）TRIZ在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（Ideal final result），以明确理想解所在的方向和位置，保证了在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新设计方法中缺乏目标的弊端。40个发明原理（解决矛盾和冲突个发明原理（解决矛盾和冲突的）。的）。39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵阵将在不同领域上解决这些工程参数

4、的冲突和矛盾的原理组成一个由39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵。矩阵的横轴表示希望得到改善的参数，纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数。物理矛盾和四大分离原理物理矛盾和四大分离原理当一个技术系统的工程参数相反需求时，产生了物理矛盾。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。这种问题可用分离原理和发明原理解决。四大分离原理：空间分离，时间分离，基于条件的分离和系统级别分离。物场模型分析物场模型分析无论大系统、子系统还是微观层次，都是具有功能的，所有的功能都可分解为2种物质和1种场。

5、在物场模型的定义中，物质是指某种物体或过程，可以是整个系统，也可以是系统内的子系统或单个的物体，甚至可以是环境。场是指完成某种功能所需的手法或手段，通常一种能量形式。用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。发明问题的标准解法发明问题的标准解法标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决，标准解法也是解决非标准问题的基础，非标准问题主要应用发明问题解决算法来解决。而ARIZ的主要思路是将非标转化为标准。发明问题解决算法（发明问题解决算法（ARIZ）1、ARIZ确定和解决引起问题的技术矛盾。2、问题解决者一旦采用ARIZ来解决问题，其惯性思维因素必须被加以控制。3、最新的知识基础支

6、持。科技效应和现象知识科技效应和现象知识哲学、自然科学、系统科学对发明问题的解决具有超乎想象的、强有力的帮助。4、解决本领域技术问题的最有效的原理和方法，往往来自于其他领域的科学知识。5、人是技术系统进化主体，技术系统的进化是为人服务的，TRIZ突破思维定势。同样的技术创新原理和相应的解决问题的方案，也会在后来的一次次发明中被反复应用，只是被使用的技术领域不同而已。核心思想核心思想1、在解决发明问题实践中，人们遇到的各种矛盾以及相应的解决方案总是反复出现的。2、用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理和方法，其数量并不多。3、技术系统的进化遵循客观规律并以提高自身的理想度为进化目标。技术系统技

7、术系统系统：元件与运作的功能团。技术系统：由具有相互联系的元件与运作所组成的，以实现某种功能或职能的事物的集合。各元件具有各自特征组成系统产生新特征基本功能的组成部分（子系统）一个技术系统可以由N个子系统，每个子系统由影响着整个系统超系统技术系统子系统发明级别发明级别TRIZ是根据1-4级的发明归纳而得的，所以它可适用于1-4级的问题，对于5级发明问题是无法解决的。最终理想解最终理想解只关注于顾客的需要或者功能的需要，它具有4个特点：1、消除了原系统的缺陷；2、保留了原系统的优点；3、不会使系统变得更复杂；4、不会产生新的缺陷。创新的重要进展往往是在对问题进行理解的过程中取得。确认哪些是使系统

8、不能处于理想化的部件，是使创新成功的关键。设计过程中从起点向理想解过渡的过程为理想化过程：I=B/（C+H）I理想度；B有用功能；C成本；H有害作用；提高理想度的方法：增加有用功能；减小成本；减小有害作用。矛盾（冲突）矛盾（冲突）改进系统中的一个零部件或性能的同时不能对系统或相邻系统中的其它零部件或性能造成负面影响。技术系统中存在两种矛盾：技术矛盾和物理矛盾改进某个零件或部件设计提高某方面的性能对其它相关零部件产生负面影响矛盾资源资源是物质、场和技术系统的属性（功能的时效，占据的空间等）物质资源：系统内或超系统中的任何物质。能量资源：系统中存在或能够产生的能量流、场。空间资源：系统及周围可用的

9、闲置空间。时间资源：一切可以利用的空闲时间都可能成为一种可供利用的时间资源。功能资源：功能资源：这是指利用系统的已有组件，产生新的功能。例如利用手机屏幕照亮漆黑的楼梯。成本：免费或廉价，足够用的，无限量的。功能：能够带来有利作用，减少有害作用的。寻找资源最理想资源功能：功能是任何一个物理载体存在的价值，是物体作用于其它物体并改变其参数的行为，（功能描述了系统或组件用来做什么）。一般用“动作（V，动词）+对象（O,名词）的格式来描述功能。例：眼镜的功能是“折射（V），光线（O），同时作为功能的受体，至少要有一个参数受到影响并发生改变。功能可以分为有用功能（充分功能、不足功能和过度功能），有害功能

10、以及中性功能。注：1、禁止使用“不”替代否定动词。2、功能的受体必须是组件，不能是参数。3、应针对特定条件下的具体技术系统进行功能描述。4、可以将组件与其功能分离，分别进行考虑。打破我们的思维定势，扩展我们的创新思维能力；提供了科学的问题分析方法，保证了我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。九屏幕法：九屏幕法：是一种分析问题的手段，它是通过分析问题之前和之后超系统（子系统）状况，并分析如何利用和改变这些状况来防止或减弱问题的有害作用。作用：帮助使用者多角度的看待问作用：帮助使用者多角度的看待问题，进行超常规思维，克服思维惯题，进行超常规思维，克服思维惯性；多方面和多层次寻找可利用的性；多

11、方面和多层次寻找可利用的资源，更好地解决问题资源，更好地解决问题。步骤：步骤：1、先从技术本身出发，考虑可利用的资源。2、考虑技术系统中的子系统和系统所在超系统中的资源。3、考虑系统的过去和未来，从中寻找可利用的资源。4、考虑超系统和子系统的过去未来。超系统当前系统子系统超系统的未来当前系统的未来子系统的未来超系统的过去当前系统的过去子系统的过去技术系统最终理想：技术系统最终理想：IFR的获得是以产品（或技术系统）的理想来衡量的。技术系统是功能的实现，同一功能存在多种技术实现方式，任何系统在完成人们所期盼的功能的同时，亦会带来不希望的功能，所以我们用正反两方面的功能比较来衡量系统的理想化水平。

12、I =UF /HFUF有用功能之和HF有害作用之和1、UF HF 2、UF HF3、UF HF 4、UF HF部分理想化：部分理想化：加强有用功能；降低有害功能；功能通用化；增加集成度；个别功能专用化；增加柔性。全部理想化：全部理想化：功能的消除；系统的消除；原理的调整；系统替代。最终理想特点有最终理想特点有4个：个：交通系统汽车汽车轮胎智能交通系统绿色能源汽车免充气轮胎公路系统内燃机汽车马车车轮1、保持原系统的主要功能2、清除原系统的缺陷3、系统不会复杂化4、没有引入新的缺陷或者新的缺陷很容易解决。步骤：步骤：1、分析设计的最终目的是什么？2、分析理想解是什么？3、分析达到理想解的障碍。4、

13、分析出现障碍的结果是什么？5、分析障碍的消除条件是什么，创造无障碍条件的可用资源是什么？注：可利用理想化水平值作出第一优选方案。小人法小人法：当出现相互矛盾的作用时，小人法使解题的人成为问题整体的一部分，并从这一立场和观点去思考、行动。步骤：步骤：1、在物体中划分出不能完成的，非兼容的，必要的部分，并将对象中这些部分想象成小人。2、把小人分成按问题的条件而行动的组，通过该步骤描绘出现有和曾经有过的情况。3、研究得到的问题，并对其进行改造，使模型符合所需要的理想功能，使原始的矛盾都得以消除。4、转向实际应用技术解释和寻求实施手段，从而过渡到技术解决方案。金鱼法：金鱼法：本质是将幻想、不现实的问题

14、求解构想，变为可行的解决方案。步骤：步骤：1、将问题分为现实和幻想两部分。2、提出问题1.幻想部分为什么不现实。3、提出问题2.在什么条件下，幻想部分可以变为现实。4、列出子系统、系统、超系统的可利用资源。5、从可利用资源出发，提出可能的构想方案。6、如果方案不现实，再次回到第一步，直至方案可行。STC算子法：算子法：S尺寸；T时间；C成本。通过对一个系统自身不同特性单独考虑，来进行创新思维方法。步骤：步骤：1、明确研究对象现有的尺寸、时间和成本。2、想象对象的尺寸无穷大、无穷小。3、想象过程的时间或对象运动的速度无穷大、无穷小。4、想象成本RTC算子法：算子法：R资源；T时间；C成本。步骤：

15、步骤：同STC原则：1、不得改变初始条件；2、要按步骤一步一步的全部进行；3、必须完成各参数所有阶段的变更。4、可将物体分成几个单独的字部分，也可组合几个相似物体来进行分析。TRIZ解决问题的方法及流程解决问题的方法及流程基本思路：基本思路：将实际问题归为TRIZ的标准问题，应用TRIZ理论寻求标准解法，然后演绎成初始实际问题的具体解法。1、通过系统功能分析，资源分析以及矛盾分析，可以直接运用效应知识库获得高水平的解决方案。2、通过物-场分析，如发现是标准问题，则从76个标准解中获得解决方案。3、通过矛盾矩阵分析，运用40个发明原理获得解决方案。4、对于非标准问题ARIZ从新描述和选择问题确定

16、描述问题和定义矛盾转化为标准问题1、2、3。TRIZ解题方法与传统方法的比较解题方法与传统方法的比较优势：优势：1、TRIZ总结出创新的规律，使得创新过程效率提高。2、TRIZ能够帮助预测产品的技术发展角度。3、TRIZ具有良好的可推广性和普适性。特点：特点：1、TRIZ从不选择逃避产品设计与开发过程中的技术矛盾，对矛盾的解决从不采取折中或者妥协的做法，它强调产品设计与开发的目标是完全解决的矛盾，最终以最低的成本，最小的副作用而获得最高产品性能。2、TRIZ是基于技术的发展演化规律来研究整个设计与开发过程的，而不是随机的试错式行为。技术系统的进化，是指定实现技术系统功能的各项内容，从低级向高级

17、变化的过程。对于一个具体的技术系统来说，人们对其子系统或组件不断地进行改进，以提高整个系统的功能这个不断改进的过程。技术系统处于不同时期，其性能参数、专利等级、专利数量和经济收益4个方面的特点：1、婴儿期：新的技术系统刚刚诞生，缺乏对其人力和物力的投入（发展缓慢）2、成长期：认识到价值和市场潜力（高速发展）性能参数专利数量发明级别利润婴儿期 成长期 成熟期 衰退期TTTT技术系统的技术系统的S曲线曲线1、技术系统的完备性法则、技术系统的完备性法则 技术系统要实现某项功能的必要条件是：一定要包含4个相互关联的基本子系统动力装置、传输装置、执行装置和控制装置，以及结构。3、成熟期：日趋完美，性能水

18、平达到最高（有下降趋势）4、衰退期：各项技术达到进化完成四个阶段，很难得到进一步突破。技术系统的进化法则：技术系统的进化法则：确定技术系统的进化位置根据法则预测未来发展解决产生的矛盾推动技术系统进化运用法则控制装置（舵手）控能量源（风）执行装置（船体）传输装置（桅杆）动力装置（帆）完备的技术系统（帆船运输系统）系统作用对象（货物）完备性法则的建议：完备性法则的建议：1、新的技术系统经常没有足够的能力去独立地实现主要功能，所以依赖超系统提供的资源。2、随着技术系统的发展，系统逐渐获得需要的资源，自己提供主要功能。3、系统不断自我完善，减少人的参与以提高技术系统的效率。有助于我们在设计系统的时候，

19、确定实现所需技术功能的方法，并达到节约资源的目的。消除整个系统中效率低下的某个子系统2、技术系统能量传递法则、技术系统能量传递法则技术系统实现其基本功能的必要条件是：1、能量能够从能量源流向技术系统能量能够从能量源流向技术系统的所有组件。的所有组件。2、要使技术系统的某组件具有可控性，必须在该组件和控制装置之间，必须在该组件和控制装置之间，提供能量传递的通路。提供能量传递的通路。降低能量损失可采取的措施：1、提高系统各部分的能量传导率。2、最好用一种能量（或场）贯穿于系统的整个工作过程，减少由于能减少由于能量形式的转换导致的能量损失量形式的转换导致的能量损失。3、缩短能量传递路径，减少传递过程

20、中的能量损失。4、如果系统组件可以更换，那么将不易控制的场更换为容易控制的场。确保能量可以流向系统的各个部件。确保能量可以流向系统的各个部件。缩短能量传递路径，提高能量的传缩短能量传递路径，提高能量的传递效率。递效率。磁场/电磁场电场化学场热场声场机械厂易控不易控3、技术系统动态性进化法则、技术系统动态性进化法则动态性进化法则提出几个方面的进化趋势：1、柔性；、柔性；2、可移动性；、可移动性；3、可控性、可控性方向进化。方向进化。1、结构柔性进化法则：技术系统从刚性逐步进化到単铰链、多铰链、柔性体、液体/气体，最终进化到场的过程。2、提高可移动性法则：技术系统的进化应该沿着技术系统整体可移动性

21、增强的方向发展。3、提高可控性法则：技术系统的进化应该沿着增强系统内各部件可控性的发展方向。（直接间接反馈自动控制）指导我们花费尽可能小的代价，取指导我们花费尽可能小的代价，取得通用性、高度适应性、可控性的得通用性、高度适应性、可控性的技术系统。技术系统。4 4、技术系统提高理想度法则、技术系统提高理想度法则 技术系统参数的改进，不会对系统的其他参数产生不利影响。明确问题的理想化最终结果，有可能引领得到最优解。关键理想：关键理想：1、理想化最终结果意味着，在技术系统中，每件事情或功能必须仅仅花费系统内部已有的资源，自我实现。2、在技术系统中，所需操作必须仅仅在必要的位置上和时间内进行。3、技术

22、系统的复杂化，不一定与提高理想度法则相矛盾。提高理想度的建议：提高理想度的建议：1、去掉实现有用功能的特定设备。2、利用现有的能量和资源实现有用功能录像：在不消弱系统主要功能的前提下，简化掉系统的某些组件或操作（通过简化子系统、简化组件以及简化操作等方式）5、技术系统子系统不均衡进化法则、技术系统子系统不均衡进化法则（整个系统的进化速度取决于发展最慢的子系统）子系统的进化不同步、不均衡子系统间存在矛盾解决整个系统突破性进化a子系统改进技术系统其它子系统整个薄弱环节V a V n抑制系统的某一参数改进b子系统(首先达到自然极限)最优改进地方系统部分的多样化发展导致了各部分发展的差异6、技术系统向

23、超系统进化法则、技术系统向超系统进化法则使得子系统摆脱自身在进化过程中使得子系统摆脱自身在进化过程中遇到的限制要求遇到的限制要求适用于预测技术系统的整体进化：适用于预测技术系统的整体进化：1、技术系统的进化是沿着单系统双系统多系统的方向发展。2、技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移至超系统，作为超系统的一部分。从而在该子系统的功能得到增强改进的同时，也简化了原有的技术系统。技术系统分离超系统技术系统结合超系统7、技术系统向微观级进化法则、技术系统向微观级进化法则录音机随身听便携CDMP3耳环播放器技术系统及其子系统在进化发展过程中向着减小它们尺寸的方向进行。实体原子、

24、粒子场8、技术系统协调性进化法则、技术系统协调性进化法则沿着整个系统的各个子系统互相更协调、与超系统更协调的方向发展。进化到高级阶段的技术系统的特征：子系统为充分发挥其功能，各参数之间要有目的地相互协调或反协调，能够实现动态调整和配合。节约资源、提高效率、保证技术系统的高度可控性和进一步的自动控制性。1、形状协调：、形状协调：各个子系统之间、子系统与超系统的形状相互协调。外形的进化：相同形状自兼容形状兼容形状特殊形状表面形状的进化：平滑表面带有突起的表面粗糙表面带有活性物质的表面内部结构的进化：实心物体物体内部中空内部多孔结构内部毛细结构动态内部结构几何形状的进化：物体沿着点线面体的方向以及几

25、何形状复杂化的方向进行2、频率协调：、频率协调：场与作用对象的固有频率相协调（或失调）当技术中存在多个场时，应该协调（或失调）所用的各个场的频率如果两个动作，两者互不兼容，就让一个动作在另一个动作停顿的进行3、材料协调、材料协调相同材料相似材料惰性材料可变特性材料相反特性的材料技术系统进化法则意义技术系统进化法则意义1、技术预测2、分析S曲线有利于作出正确的研发与引进决策技术系统分析就是从技术系统抽象的功能角度来分析系统，分析系统执行或完成其功能的状况。功能分析功能分析 所谓功能分析是指以技术系统为单元，从实现功能的角度，充分分析技术系统所包含的子系统，技术系统所在的超系统及其之间内在的关系。

26、功能分析的结果与目的：功能分析的结果与目的：1、清晰地理解问题所在的系统，明确系统的组成及其内在的相互关系。2、发现问题的根本原因所在，为解决问题提供方向。3、得到更多问题的突破口，为问题的解决提供更过的思路或方案。4、寻找更多的解决问题的资源，充分利用系统中现有的资源。5、以最少的成本，获得最大的价值。功能某物体作用于其他物体并改变其他物体参数的行为。级别：主要功能（充分、不足、过度）、次要功能、无用功能。步骤：1、组件分析与组件模型建立分析系统有哪些组件。2、结构分析与结构模型建立分析系统组件之间的关系。3、功能分析与功能模型建立将组件之间的关系转化成功能。技术系统组件组件组件分析结构分析

27、功能陈述建立组件模型建立功能模型建立结构模型1、组件分析与组件模型建立、组件分析与组件模型建立把一个物体看成是一个技术系统，分析技术系统由哪些部件组成。分析原则：分析原则：1、直接找到与问题相关的部件，至少分析一级子系统（最小原则）2、描述出问题所在系统的所有部件（最大原则）注意：区分超系统的组件（技术系统作用对象）生产阶段设备、原料、生产地等。使用阶段功能对象（产品）、消费者、能量源、与对象相互作用的其他系统。储存和运输阶段交通手段、包装、仓库、储存手段等。与技术系统作用的外界空气、水、灰尘、热场、重力场等。组件模型建立：组件模型建立：原则：1、在特定的条件下分析具体的技术系统。2、根据技术

28、系统组件的层次建立组件模型。3、根据层次等级建立初始的组件模型，然后根据进一步的分析完善组件模型。4、组件模型中包含了超系统的某些组件，该组件与系统组件有相互作用。5、在系统生命周期的不同阶段，系统的超系统是不一样的，所以在技术系统的各个生命周期都要建立组件模型。步骤：1、确定出现问题的技术系统2、罗列出此技术系统的所有组件3、罗列出此技术系统的超系统组件。4、罗列出此技术系统的子系统的组件。5、将所有组件填入组件模型的模板中。家用计算机（技术系统）超系统级别技术系统级别子系统级别人外部环境主机显示鼠标键盘机箱主板显示器功能：处理数据2、结构分析与结构模型建立、结构分析与结构模型建立结构是技术

29、系统组件相互作用的描述，结构分析的目的是在组件分析的基础上分析技术系统组件相互之间的联系与作用。注：在结构分析和描述系统相互作用时：指出某时间、某空间内组件间的相互作用。指出组件间相互作用时产生哪些有用作用。指出组件间相互作用时产生哪些有害作用。结构模型建立：结构模型建立：1、按照组件模型模板，将各组件罗列在结构矩阵第1列，或是在结构表的第1行与第1列。2、依次查找两组件之间是否存在关系，但不要考虑组件之间存在着什么。3、在结构表或矩阵中填写相应标记，表示该组件之间存在的相互关系。结构模型建立的原则：结构模型建立的原则：物质联系（接触式）场联系（非接触式）在组件模型的基础上画出系统中组件与组件

30、之间、组件与超系统组件之间的相互关系，进而建立结构模型。结构模型可以以表格和矩阵的形式建立。在技术系统生命周期的各个阶段都可以建立组件模型、结构模型，以此找出生命周期中所有可能的相互关系。技术系统发展的整个生命周期中，通过分析系统组件之间、组件与超系统组件间的相互作用，能提示出技术系统的新功能。将分析出的关系分为物质联系和场联系。场联系与物理场和技术场相对应，联系通常指组件间的双向联系。如：眼镜与鼻子和耳朵间的关系式物质关系，双向的；而眼镜与眼睛间的关系是场关系，是单向的。分析组件间相互作用时，对其进行评价：有用、有害、中性作用。结构模型中两个组件间的作用可以同时有好几个。如果结构模型中的某个

31、组件只与一个组件有直接的联系，那么要从结构模型中将该组件去掉，而把它作为与其有关系的组件的子系统。如果初始的结构模型中存在这样的组件，它与系统中的其他任何一个组件都没有关系，那么要从结构模型中将该组件删除。例如，以钉钉子的榔头为例，以矩形形式建立其结构模型榔头锤头手柄木柄外部环境人/手钉子木板主要功能：钉钉子3、功能分析与功能模型建立、功能分析与功能模型建立功能分析：功能分析：是从功能的角度，分析技术系统中各组件间存在的功能，功能包括有用功能和有害功能。对于一个特定的技术系统，创建时需要它完成的功能有4类：1、主要功能：反映系统意义的有用功能（创建系统的目的）2、基本功能：保证完成主要功能的功

32、能3、辅助功能：保证完成基本功能的功能4、非必须功能：保证完成辅助功能的功能功能陈述遵循的原则：功能陈述遵循的原则：1、针对特定条件下的具体物体进行功能陈述；2、只有在作用中才能体现功能，所以在功能描述中必须用动词部分反映该功能，不能采用不体现作用的动词；3、功能存在的条件是对物体的参数有所改变；4、功能陈述包括作用、动作、功能对象；5、陈述功能时必须有补充部分，指明功能的作用区域、作用时间、作用方向等；功能陈述的步骤：功能陈述的步骤：1、给出自己认为正确的初始功能描述；2、分析系统中是否有组件具备能完成此功能的能力；3、如果找到了参与完成此功能的组件，为何要完成此功能？如果没有找到组件，此功

33、能是怎样完成的？4、不断重复功能陈述的前3步，直到找到哪怕是一个组件，参与了此功能的完成，最终的功能陈述就是系统的主要功能陈述。功能模型建立功能模型建立功能模型的建立是通过对用户需求进行分析从而确定总功能，将其分解为分功能、功能元的过程。功能元分功能总功能子系统；已知的部件、过程热水器保温系统的功能陈述外壳泡沫外空气升温外层泡沫支撑保温保温中层泡沫中层泡沫内空气降温内层泡沫内层泡沫内空气外层泡沫内空气热水内胆降温降温降温保温降温降温热水器保温层的功能模型原因分析原因分析TRIZ中另一种问题分析方法，也是重新陈述问题的一种方法，可以对问题产生的原因进行格式化表达，并形成因果链，从因果链中找到目前

34、需要解决的子问题。从系统存在的问题入手，层层分析形成此现象的原因，直到最后分析到不可分解为止。最终的目的是找出产生问题的最根本原因。在分析过程中，可以从原因方向分析，也可以从结果方向分析。根本原因分析模板：该模板中对问题组件的原因分析有七种标准描述模式：缺乏、有害、存在、不足、过度、不稳定、不可控。技术系统名称主要功能：问题载体：建立原因分析模型建立原因分析模型 例：不足空间浴室不足体积外壳不足量热水过度容积内胆不足厚度保温层不足数量泡沫过度热传导泡沫过度热传导保温层不足保温性能保温层缺乏热传导反射层过度热辐射内胆过度热对流保温层有害热对流泡沫外空气有害热对流泡沫内空气有害缝隙保温层过度参数对

35、象 TRIZ 的出发点是借助于经验，通过对问题的定性描述来发现设计中的矛盾，借助于矛盾的发现，TRIZ就能够解决工程技术系统中如何做的问题。技术矛盾（功能的兼容性）矛盾矩阵、发明原理是指在一个技术系统中两个参数之间的矛盾。为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数恶化，因而这两个参数之间产生了矛盾。（例如：汽车速度提高，汽车的安全性必然降低了）物理矛盾（特征条件的兼容性）分离原理、发明原理是指在一个技术系统中同一个参数的矛盾。（例如：自行车在使用时体积要足够大，以方便骑乘；在停放或携带时体积要小，以便不占用空间。）所有的功能都可分解为三个基本要素：两个物质和一个场。一个存在的功能必

36、定由三个基本要素构成。缺一不可的三个基本要素，以合适的方式有机组合，才能有效实现一种功能。物-场分析法问题描述和分析相对应问题的一般解和标准解正确的描述系统的构成要素以及构成要素之间的相互联系解决问题的原理FS1S2FS1FS1S2FS1S2FS1S2有效完整系统不完整系统作用不足完整系统过渡作用完整系统有害作用完整系统发明问题识别组件建立物-场模型选择合适解法物-场模型的一般解法（5个解法）判断模型类型不完全模型 有害作用模型不足作用模型物-场模型的构建物-场模型的破坏物-场模型的发展、复合及效应结合物-场模型的标准解法判断模型类型需要改进系统测量和探测问题根据模型类型不完全模型有害作用模型

37、不足作用模型S1.1S1.2第二类和第三类第四类第五类解决方案的物-场模型最终解决方案复合式物质和场单独作用铁磁向多双系统的发展复合是一个基础，主要认识结构步骤：步骤：1、明确问题发生部位并确定相关元素：根据问题所在的区域和问题的表现，确定组成功能的三个要素（组件），以缩小问题分析的范围。首先为功能定义名称，如采用“动词+名词”组成的短语表示；然后识别被动组件S1，主动组件S2，场或能量F，被分析系统的功能处于何种状态。2、建立问题的物-场模型：根据问题情形，表述相关元素间的作用，确定作用程度，建立问题所在的物-场模型，模型反映出的问题应该是与实际问题相一致的。3、选择物-场模型合适的解法4、

38、得到解法方案的物-场模型5、进行概念设计支持最终解分析问题和矛盾确定物-场类型将问题模型化+场根据改造规则消除物理矛盾FSS4Fs3S4S1s2()ARIZ的形成的形成阿奇舒勒于1959年提出并经过多次完善形成的比较完整的理论体系将一个状况模糊的原始发明问题转化为一个简单的问题模型，然后构想其理想解，再进行分析并解决矛盾。ARIZ的特点的特点1、克服冲突并趋向理想解2、集成TRIZ理论体系中大多数工具3、利用TRIZ效应库并扩充实例库ARIZ适用解决的问题适用解决的问题ARIZ主要针对问题情境复杂、矛盾或相关部件不明确的技术系统最小问题选定定义系统矛盾定义理想解对立领域及资源分析消除物理矛盾物

39、理、化学、几何等工程学应用知识库最小问题再定义问题解解决方案分析与评价是否消除初始问题是否情境分析，构建问题模型基于物-场分析法德问题模型分析定义理想解与物理矛盾物理矛盾解决模糊的发明问题抽象出清晰地问题模型找出产生矛盾组件用示意图（物-场模型图）此步确认问题的总体描述反复确认是否提出精确地矛盾选取主要技术矛盾加强矛盾冲突（放大难度即理想状态极限）建立问题模型查表对应应用标准解系统解决问题的可能性反复确认建立的问题模型是否符合逻辑是ARIZ第七步否ARIZ第二步ARIZ第一步 分析问题确定操作区、操作时间、物-场资源描述理想化的最终结果（IFR）用附加条件强化IFR 的描述宏观描述物理矛盾X元

40、素的引入决不能使系统复杂化、不能引起任何有害的效应系统内资源、外界环境物-场资源、超系统资源微观描述物理矛盾查表对应应用标准解系统解决问题的可能性是ARIZ第七步否ARIZ第四步ARIZ第二步 分析问题模型ARIZ第三步陈述最终理想解和物理矛盾描述理想化的最终结果（IFR ）区别：“自我实现”建立“小人”模型从理想化的最终结果后退一步引入电场运用物质跟物质组合后的资源运用虚空或虚空与物质的组合查表对应是ARIZ第七步否ARIZ第五步运用已有资源派生出的物质资源引入场合对场敏感的物质两种物质的组合只是增加了物质的数量；组合后系统中保留了组合系统之间的一些共性，同时引入第二种物质，组建非均质多系统

41、时，引入共有的物质是虚空虚空很容易与其他结合形成空心的、多空结构的、类似泡沫的物质；虚空：真空、刚性的、液体、气体或低级别的物质结构改变已有的物理状态；分解更高级别的物质；重组更低级别的物质逐渐放宽条件建立新物质，但不引入新物质运用标准解运用类似问题方案有解ARIZ第七步无解运用解决物理矛盾的分离方法运用物理效应不得已情况，引入新的物质和场物理矛盾级别上的类似从物理解得到技术解检查问题陈述变换问题重新陈述最小问题描述的问题是否是几个问题的组合？是分解问题，再次解决选择另一个技术矛盾重新陈述最小问题且向超系统跃迁给出设备原理图及实现该原理的方法应用知识库第七步 分析得到的消除物理矛盾的解决方案第

42、八步 运用已得到方案第九步 分析解决问题的整个流程检查在解决技术问题时是否产生了附加问题对得到的方案作出初步的评价预估计方案时产生的子问题将问题解决的实际流程和ARIZ的理论解决流程做对比将得到的解决方案与TRIZ知识库做对比描述最小问题：描述最小问题：技术系统：为了实现运送炼铁残渣的功能，该技术系统包含了运送台、铁通车、熔化状态的残渣、空气等系统主要组件。与该技术系统相互作用的外界环境是空气。技术矛盾1：若残渣表面的空气不流动，就不会形成坚硬的残渣外壳，但是让空气不流动很困难，需要专业设备。技术矛盾2：若残渣表面周围的空气流动，就会导致残渣冷却，形成坚硬的残渣外壳，影响倾倒残渣。对该系统做最

43、小改动后必须实现防止形成坚硬的残渣外壳的结果系统处于的状态，在这种状态下的优点及缺点找出产生矛盾的组件对（作用对象找出产生矛盾的组件对（作用对象工具工具）产生该技术矛盾的组件对：作用对象：熔化状态的残渣（须确保它一直处于熔化状态）工 具：作用于残渣表面的空气（冷却残渣，形成坚硬的残渣外壳）作用对象是指根据问题条件应该加工的组件。作用对象是不能被改变的组件。工具是指与作用对象直接发生作用的组件。作用对象和工具可能不是成对出现的。若问题条件中的工具有两种状态，则两种状态都应该指出。若问题条件中有几个具有同一类型相互租用的组件队，则指出其中的一对即可。画出技术矛盾画出技术矛盾1（TC1）和技术矛盾）

44、和技术矛盾2（TC2）此技术矛盾示意图就是在物-场分析时得出的物-场模型图，旨在反映矛盾的实质。分析矛盾时，不仅要从空间上分析，还要在时间上分析。AB空气残渣AB空气残渣a.不流动的空气b.流动的空气从两对技术矛盾中选取主要技术矛盾从两对技术矛盾中选取主要技术矛盾因为该系统的主要功能是 快速、无损失地运送、倾倒液态残渣，所以选取与其有密切联系的 技术矛盾1（或者2），即“若残渣表面周围的空气不流动，就不会形成坚硬的、厚厚的残渣外壳，但是让空气不动很困难，需要专业设备”为主要技术矛盾，其主要加工过程为保证残渣表面空气不流动。ARIZ要求使矛盾尖锐化，而不是缓和矛盾，因此不允许改变技术矛盾中的关键

45、词汇，特别是量词和描述程度的副词。以测量和检测为目的的问题中，其主要加工过程是整个被测量系统的主要加工过程。而不是测量系统的某个部分。加强矛盾冲突，指出组件作用的极限状态加强矛盾冲突，指出组件作用的极限状态将主要技术矛盾1中的“让空气不动很困难，需要专业设备”状态或作用强化为从将残渣倒入铁桶中一直到从铁通车倒出，空气本身及残渣表面一直处于不动状态，也不采用任何辅助设备，不能形成坚硬的残渣外壳的极限状态。绝大多数问题的冲突类型为“较多组件较少组件”、“强组件弱组件”等，因此可以把“较少组件”强化为“没有组件”等。建立问题模型建立问题模型经分析得出熔化的残渣和不流动的空气为产生矛盾的组件对。其矛盾

46、在冲突强化后可陈述为从将残渣倒入铁桶车一直到从铁通车倒出，空气本身及残渣表面一直都处于不动状态，也不采用任何辅助设备，不能形成坚硬的残渣外壳。因此，必须引入X元素来解决问题。X元素可以保持空气不流动的有用作用，同时不带来形成坚硬的残渣外壳的有害作用。X元素不一定是一种新的物质，它可以是系统的牟中国改变，如温度的改变、系统某部分物理状态或外界环境状态的改变。X元素必须能消除有害作用、不破坏现有的有用作用、不再产生新的有害作用。检查应用标准解系统解决问题的可能性检查应用标准解系统解决问题的可能性针对所选择的技术矛盾的物-场模型，应用相应的标准解法：根据标准解S1.2.2消除系统中有害作用时，可引入

47、S1和S2的变形物S3得到解决方案。引入的物质S3可以是S1或S2的变形物。S3也可以是虚空，如气泡、泡沫材料等。第二步第二步 分析问题模型分析问题模型分析已有资源，考虑哪些资源可以用于解决问题。确定操作区：确定操作区：在运送炼铁残渣问题中的操作区为空气和熔化残渣的接触面。操作区即在最简单情况下，问题模型中冲突的发生区域。确定操作时间：确定操作时间：问题的操作时间为矛盾发生的时间T1残渣倒入铁桶车前的时间与下一次矛盾发生前的时间T2残渣冷却时间、残渣倒入铁桶车的时间、运输时间、从铁桶车倒出残渣的时间之和。其中T1和T2都存在。瞬间的矛盾冲突有时能在T2时消除确定物确定物-场资源场资源物-场资源

48、清单：系统内部物-场资源：工具：不运动空气、热的空气、对流空气。作用对象：液体残渣、液体残渣热场。外界环境物-场资源：天气条件：风、雨、气压、重力、温度。外界环境：振动运送铁桶车时产生的振动。超系统物-场资源：冷却的残渣残渣外壳、残渣废弃物。水生产中用于冷却的水。压缩空气生产中产生的压缩空气。系统内资源：工具物-场资源、作用对象物-场资源（作用对象只有在少数情况下被视为物-场资源，即可以发生轻微的改变）外界环境物-场资源：问题条件下的外界环境物-场资源、通用外界条件下的物-场资源。超系统资源：所建系统中剩余的物-场资源、廉价的物-场资源。第三步第三步 陈述最终理想解（陈述最终理想解（IFR)和

49、物理矛盾和物理矛盾目的：描述IFR，确定妨碍达到IFR的物理矛盾描述理想化的最终结果描述理想化的最终结果1（IFR1）X元素的引入决不能使系统复杂化，不能引起任何有害的效应。在操作时间：残渣倒入铁桶车前的时间、残渣冷却时间、残渣倒入铁桶车的时间、运输时间、从铁桶车中倒出残渣的时间内；在操作区：空气和熔化残渣的接触面内；要消除有害作用：形成坚硬的残渣外壳；同时维持有用作用：空气不流动。用附加条件强化用附加条件强化IFR1的描述的描述在系统中不能引入新的物质和场，必须使用已有物-场资源情况下，IFR1可以描述为：操作时间内、操作区内不流动的空气，不能使得系统复杂化，不能引起有害现象，要保证空气不流

50、动，保证液态残渣能自如地注入铁桶车、运输和倒出。宏观描述物理矛盾：宏观描述物理矛盾：操作区：空气和熔化残渣的接触面；操作时间：残渣倒入铁桶车的时间、残渣冷却时间、残渣倒出铁桶车的时间、运输时间、从铁桶车中倒出残渣的时间内；其宏观物理状态应该是 应与某物质联系，为了完成的矛盾作用是使空气变得不流动，残渣不冷却；同时其宏观物理状态又不应该是与某种物质联系，为了完成的另一个矛盾作用是不妨碍残渣注入铁桶车、运输及从铁桶车倒出。微观描述物理矛盾：微观描述物理矛盾：操作区：空气和熔化残渣的接触面；操作时间：残渣倒入铁桶车的时间、残渣冷却时间、残渣倒出铁桶车的时间、运输时间、从铁桶车中倒出残渣的时间内；应有