创新技法--(TRIZ)-90张课件.ppt

1、拉丁文：Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch=TRIZ英文：Theory of Inventive Problem Solving=TIPS=TRIZ中文含义：发明问题解决理论中文简称：萃智 TRIZ理论是由根奇根奇阿奇舒勒阿奇舒勒（1926-2019)(前苏联的一位伟大发明家和创造学家）通过对4万份（后来扩展到250万份）高水平发明专利的研究、分析、归纳总结，揭示出隐藏在专利之中的奥秘，萃取数以百万计发明家的智慧而创建的卓越成果。被喻为“神奇点金术”。目目 录录1 TRIZ理论体系2 TRIZ理论中发明问题解决路径3 TRIZ理论核心思想以及

2、系统进化理论4 TRIZ理论中发明的五个等级 5 国内外TRIZ理论研究和应用概况6 TRIZ理论40个发明图文介绍 前苏联发明家阿奇舒阿奇舒勒勒认为，创新是有规律创新是有规律的，创新是可以设计的，的，创新是可以设计的，并提出了发明问题解决理论，即TRIZ理论。TRIZ理论是这样一种创新方法：它使创新思维从发散走向收敛；它利用创新的规律，使创新走出了盲目的、高成本的试错试错和灵光一现式的偶然偶然。1.TRIZ理论体系理论体系1.TRIZ理论体系理论体系 基础：自然科学 包括基础知识，专业知识和交叉知识支柱：科学理论 包括系统科学、思维科学指导：哲学的 辩证法、系统论和认识论 理论基础：技术系统

3、进化法4大基本概念：技术系统/技术过程、矛盾、资源和理想化4个分析工具：功能分析、物-场模型、矛盾分析和资源分析 1.TRIZ理论体系理论体系 对该系统进行分析，利用功能分析、资源分析和矛盾分析等工具，将一般问题转化为TRIZ标准问题（确定技术矛盾），提取通用工程参数，查找矛盾矩阵表，运用40个发明原理求解；确定为物理矛盾的，运用分离原理配合40个发明原理求解；在矛盾表述不太清晰的情况下，运用物场分析工具，建立物场模型，通过76个发明问题标准解和效应知识库求解；复杂问题的求解路径是：对复杂问题通过发明问题解决程序（ARIZ）将复杂问题分步骤、逐渐分离出关键矛盾，然后参照一般问题解决路径求解。2

4、.TRIZ理论中发明问题解决路径理论中发明问题解决路径 TRIZ法通过对百万件专利的详细研究，提出用39个通用工程参数来描述技术矛盾。在实际应用时，首先要把组成矛盾双方的性能用3939个通用工程参数个通用工程参数来表示，这样就将实际工程技术中的矛盾转化为一般的标准的技术矛盾。TRIZ法研究人员在对全世界专利进行分析研究的基础上，提出了40条解决技术矛盾的发明创新原理。1.运动物体的重量2.静止物体的重量3.运动物体的长度4.静止物体的长度5.运动物体的面积6.静止物体的面积7.运动物体的体积 8.静止物体的体积9.速度10.力 11.应力或压力 12.形状 13.结构稳定性27.可靠性 28.

5、测试精度 29.制造精度 30.物体外部有害因素作用的敏感性 31.物体产生的有害因素 32.可制造性 33.可操作性 34.可维修性 35.适应性及多用性 36.装置的复杂性 37.监控与测试的困难程度 38.自动化程度 39.生产率14.强度 15.运动物体作用时间 16.静止物体作用时间 17.温度 18.光照度 19.运动物体的能耗20.静止物体的能耗21.功率 22.能量损失 23.物质损失 24.信息损失 25.时间损失 26.物质或事物的数量 矛盾分析及其消除原理 矛盾是TRIZ的一个核心概念。要改进系统的某一部分属性，其他的某些属性就会恶化，这种问题就称系统矛盾.系统的进化就是

6、不断消除系统矛盾的过程，不仅要改善矛盾的一个方面，同时又希望不要恶化矛盾的另一方面，以达到解决矛盾的理想化。矛盾的类型：物理矛盾 TRIZ理论中，当系统要求一个参数向相反方向变化时，就构成了物理矛盾，例如，系统要求质量既要增大，也要减小。这种矛盾的说法看起来也许会觉得荒唐，但事实上在多数工作中都存在这样的矛盾。例：现在手机制造要求整体体积设计得越小越好，便于携带，同时又要求显示屏和键盘设计得越大越好，便于观看和操作，所以对手机的体积设计要求具有大、小两个方面的趋势，这就是手机设计的物理矛盾。类别物理矛盾几何类长与短圆与非圆对称与非对称锋利与钝平行与交叉窄与宽厚与薄水平与垂直材料类多与少密度大与

7、小导热率高与低温度高与低能量类时间长与短黏度高与低功率大与小摩擦系数大与小功能类喷射与堵塞运动与静止推与拉强与弱冷与热软与硬快与慢成本高与低1.空间分离：将矛盾双方分离在不同的空间，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。举例：如在快车道上方建立人行天桥，车流和人流各行其道，实现空间的分离。2.时间分离：将矛盾双方分离在不同的时间，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一时间只出现一方时，时间分离是可能的。举例：为了解决用电高峰期电能紧缺的矛盾，进行时间分离，用电低峰时降低电价，鼓励人们低峰时间用电。3.条件分离：将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决

8、问题的难度。当系统矛盾双方在某一条件性下只出现一方时，条件分离是可能的。例：将水射流条件分离，给予不同的射流速度和压力，即可获得“软”的或“硬”的不同用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段甚至用于武器。4.整体与部分分离：将矛盾双方在不同的层次分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在系统层次只出现一方时，整体与部分分离是可能的。举例：采用柔性生产线，以满足大众化和个性化市场需求的不同要求。技术矛盾表现为：在一个子系统中引入一种有用功能后，会导致另一子系统产生一种有害功能，或加强了已存在的一种有害功能；一种有害功能会导致另一子系统有用功能的削弱；有用功能的加强或有害功能的削弱使另一子系统或系

9、统变得复杂。分析问题(A)（1阶段）p因果分析因果分析p系统功能分析系统功能分析p资源分析资源分析pS S曲线分析曲线分析p多屏幕分析多屏幕分析 定义问题(D)（2阶段）p理想化理想化/最终最终理想解理想解p技术矛盾技术矛盾p物理矛盾物理矛盾p物场模型物场模型p功能化模型功能化模型 解决问题(S)（3阶段）p4040创新原理创新原理p4 4大分离原理大分离原理p7676个标准解系统个标准解系统p科学效应库科学效应库pARIZARIZ（发明问题（发明问题解决算法）解决算法）p技术系统进化趋技术系统进化趋势势p系统裁剪设计系统裁剪设计 评估方案(V)（4阶段）pPUGHPUGH矩阵矩阵p专利引用分

10、析专利引用分析 发明问题解决理论(TRIZ)1 TRIZ理论体系2 TRIZ理论中发明问题解决路径3 TRIZ理论核心思想以及系统进化理论4 TRIZ理论中发明的五个等级 5 国内外TRIZ理论研究和应用概况6 TRIZ理论40个发明图文介绍 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最少的资源实现最大效益的功能。3.1 TRIZ理论三个核心思想 发明问题解决理论发明问题解决理论(TRIZ)(TRIZ)1 TRIZ理论体系2 TRI

11、Z理论中发明问题解决路径3 TRIZ理论核心思想4 TRIZ理论中发明的五个等级 5 国内外TRIZ理论研究和应用概况6 TRIZ理论40个发明图文介绍4.TRIZ理论中发明的五个等级4.TRIZ理论中发明的五个等级理论中发明的五个等级 第1级是最小型发明。（合理化建议）指那种在产品的单独组件中进行少量的变更，但这些变更不会影响产品系统的整体结构的情况。该类发明并不需要任何相邻领域的专门技术或知识。特定专业领域的任何专家，依靠个人专业知识基本都能做到该类创新。例如以大卡车改善运输成本等。据统计大约有32的发明专利属于第一级发明。4.TRIZ理论中发明的五个等级理论中发明的五个等级 第2级是小型

12、发明。（适度新型革新）此时产品系统中的某个组件发生部分变化，改变的参数约数十个，即以定性方式改善产品。创新过程中利用本行业知识，通过与同类系统的类比即可找到创新方案。如中空的斧头柄可以储藏钉子等。约45的发明专利属于此等级。4.TRIZ理论中发明的五个等级理论中发明的五个等级 第3级是中型发明。产品系统中的几个组件可能出现全面变化，其中大概要有上百个变量加以改善，它需利用领域外的知识，但不需要借鉴其它学科的知识。此类的发明如：登山自行车、计算机鼠标等。约有19的发明专利属于第三等级。4.TRIZ理论中发明的五个等级理论中发明的五个等级 第4级是大型发明。（综合性重要专利）指创造新的事物，需要数

13、千个甚至数万个变量加以改善的情境，它一般需引用新的科学知识而非利用科技信息，该类发明需要综合其它学科领域知识的启发方可找到解决方案。大约有4的发明专利属于第四级发明，如内燃机、集成电路、个人电脑等。4.TRIZ理论中发明的五个等级理论中发明的五个等级最高级是特大型发明，即第5级。（新发现和基础性专利）主要指那些科学发现，一般是先有新的发现，建立新的知识，然后才有广泛的运用。大约有0.3的发明专利属于第五级发明。如蒸汽发动机，飞机、激光等。4.TRIZ理论中发明的五个等级理论中发明的五个等级 发明问题解决理论发明问题解决理论(TRIZ)(TRIZ)1 TRIZ理论体系2 TRIZ理论中发明问题解

14、决路径3 TRIZ理论核心思想4 TRIZ理论中发明的五个等级 5 国内外TRIZ理论研究和应用概况6 TRIZ理论40个发明图文介绍 TRIZTRIZ发展历程发展历程-在苏联在苏联 (1)19461956年(诞生期)。这一阶段开始研究隐藏在发明背后的规律，直至第一篇TRIZ论文发表。(2)19561985年(发展期)。这阶段解决发明问题规则系统的新版本发布，标志着TRIZ理论体系的建立与完善，它从苏联国内专家级研究应用走向教育普及。(3)19851989年(成熟期)。这一阶段苏联成立TRIZ协会，开发出第一个TRIZ软件，开始研究TRIZ理论与其他理论方法的结合。(4)1989年，随着前苏联

15、的解体，TRIZ理论开始走向世界。5 国内外TRIZ理论研究和应用概况 TRIZTRIZ发展历程发展历程-在美国、欧洲、日本在美国、欧洲、日本 (5)1993年，TRIZ理论正式进入美国；2019年，美国阿奇舒勒TRIZ研究院成立；2000年，欧洲TRIZ协会成立。伴随着TRIZ理论在欧美和亚洲大规模研究和应用的兴起，TRIZ理论的发展进入新的阶段。(6)20192019年，欧美、日、韩的TRIZ理论从专家级研究应用发展到大规模行业应用，并走向教育普及，广泛吸收产品研发与创新的最新成果，试图建立基于TRIZ理论的技术创新理论体系。TRIZ发展历程-在中国 (7)2019年TRIZ国际认证进入中

16、国，中国开始教育与行业应用探索。进入21世纪，特别是最近几年，我国少数大学和企业的一些专家学者开始引进TRIZ理论，开展了相关的研究和应用工作，并发表了有关论文，编著了有关书籍。这方面工作走在前列的大学有河北工业大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学等，企业有亿维讯科技有限公司、中兴通讯公司、UT斯达康通讯有限公司以及制造业方面的一些公司，如中国船舶、中国兵器、中国航天等。5 国内外TRIZ理论研究和应用概况TRIZ发展历程-在中国 中国从建设创新型国家这一宏伟战略目标出发，十分重视TRIZ法的研究、推广和应用工作。科技部、发改委、教育部和中国科协于20192019年联合发布国科发财（2019

17、）197号文，文中提到要推广和应用TRIZ法。提出“针对建设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中成熟方法在企业中的应用；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。”中国的一些技术咨询公司最近开出多种形式的TRIZ培训班。近几年，介绍TRIZ法的书籍在我国发展极快，而广大企业对此知之甚少，有必要加强TRIZ法的培训、推广与应用。335 国内外TRIZ理论研究和应用概况TRIZ理论及应用书籍理论及应用书籍 TRIZ理论

18、与方法应用效果 TRIZ理论已在俄罗斯、美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区受到高度重视，其研究与应用获得很大的普及和发展，大大提高了创新的效率，并且已为众多知名企业取得了显著的效益。5 国内外TRIZ理论研究和应用概况半导体行业专利数量No.1TRIZ受训人员1000人2019年产生收益2400万$拥有自己的TRIZ学会、CAI流程受训1200人2019年带来的收益700万$拥有自己的TRIZ组织2019-2019年产生收益1800万$全球研发中心TRIZ受训人员1500人2019-2019年产生收益1800万$5 国内外TRIZ理论研究和应用概况 TRIZ理论与方法应用效果 应用TRIZ理论

19、与方法，可以增加80100的专利数量，并提高专利的质量：可以提高6070的新产品开发效率；可以缩短产品上市时间50。经过实践的检验，TRIZ理论的应用领域不仅限于工程技术，而且还可拓展到管理和社会、家庭等广泛的方面。全世界现在每年都召开TRlZ理论的学术会议，开展研究应用的探讨。许多国家和地区也纷纷建立TRIZ网站，传递交流有关信息。5 国内外TRIZ理论研究和应用概况TRIZ领域扩展 目前，TRIZ法已在自动控制、电气与电子、航天航空、机械仪器、动力、汽车、化工制药、医疗卫生、轻工和食品等十大技术领域中发挥作用，并延伸到非技术领域。国外TRIZ法专家正在试图把TRIZ法用于管理和商业领域，并

20、取得成果。TRIZ法正成为全能的创新方法。由于在Altschuller时代信息技术和生物技术处于初步阶段，TRIZ法中少有表述，一些TRIZ法大师正在作对TRIZ法的完善和补充工作。如增加了技术系统工程通用参数的数量和发明创造原理的数量，把解决物理矛盾的分离原理调整为4个，增加了效应库中有关信息和生物技术的内容等。38 优点：具有开创和突破性，结构性好，系统性强，能简便地得出解决问题的原理，内容全面可应用于几乎所有领域，几乎人人可以学会。不足之处：提取具体问题的技术参数和把解法原理转化为针对具体问题的方案，需要人的专业知识和经验。TRIZ法主要适用于概念设计，不涉及或很少涉及具体的度量。局限性

21、：TRIZ法采用一整套独特的科学思想和方法，人们要经过一定的学习和培训，才能掌握TRIZ法。可推广性：TRIZ法是迄今为止适用于各种年龄段和多种知识层面人的创新方法。德国、美国和日本的学者也形成过各具特色的创新方法，但都只适用于有经验的，掌握较高知识的工程技术人员。TRIZ法为创新活动的普及，为创新活动积极分子相互的交流、促进和提高提供了良好的工具和平台。39对TRIZ法的简要评价 发明问题解决理论发明问题解决理论(TRIZ)(TRIZ)1 TRIZ理论体系2 TRIZ理论中发明问题解决路径3 TRIZ理论核心思想4 TRIZ理论中发明的五个等级 5 国内外TRIZ理论研究和应用概况6 TRI

22、Z理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍TRIZ 40TRIZ 40个基本原理个基本原理1 1分割原理2121快速原理2 2抽取原理2222变害为利原理3 3局部质量原理2323反馈原理4 4非对称原理2424中介原理5 5组合合并原理2525自服务原理6 6多元性原理2626复制原理7 7嵌套原理2727替代原理8 8重量补偿原理2828机械系统替代原理9 9预先反作用原理2929压力原理1010预先作用原理3030柔化原理1111预置防范原理3131孔化原理1212等势原理3232色彩原理1313反向作用原理3333同化原理1414曲线曲面化原理3434自生自弃原理151

23、5动态原理3535性能转换原理1616部分超越原理3636相变原理1717多维运作原理3737热膨胀原理1818机械振动原理3838逐级氧化原理1919周期性动作原理3939惰性环境原理2020有效动作持续原理4040复合材料原理6 TRIZ理论40个发明图文介绍现代应用实例：现代应用实例：发射中的发射中的M270和正在爆裂的和正在爆裂的M270子母弹子母弹大货车的车头与车厢大货车的车头与车厢6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍不对称的插槽6 TRIZ理论40个发明图文介绍坑道里装有喷嘴的掘进器将热蒸汽喷向冻土以便采掘6 TRI

24、Z理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介

25、绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍工程背景：工程背景：从油井中冒出的原油为油中带水的乳剂，这种乳剂有很高的稳定性。从油井中冒出的原油为油中带水的乳剂，这种乳剂有很高的稳定性。利用加热法分离，利用加热法分离，“油水油水”分离不充分。分离不充分。水由此分离出来水由此分离出来提高原油脱水的充分度与速度（美国专利：6,007,702）71在原油中加无机盐，搅拌。盐溶液的密度大大超过原油的密度，分离的充分性和速度在原油中加无机盐，搅拌。盐溶液的密度大大超过原油的密度，分离的充分性和速度就会大大提高。最后，无机盐与水一起从原油中被清除。就会大大提高。最后，无机盐与水一起从原油中被清除。水由此分离出来水由

26、此分离出来原油原油无数水的液滴无数水的液滴搅拌器转轮搅拌器转轮无机盐无机盐提高原油脱水的充分度与速度726 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍6 TRIZ理论40个发明图文介绍