Triz创新原理及应用快速入门版课件.pptx

1、Triz创新原理及应用创新原理及应用目录TRIZTRIZ理论介绍理论介绍TRIZTRIZ进化理论进化理论物理矛盾及其解决方法物理矛盾及其解决方法技术矛盾及其解决方法技术矛盾及其解决方法TRIZTRIZ理论的发展与应用理论的发展与应用TRIZ理论介绍国外的企业创新现状TRIZ理论介绍中国企业创新现状（垃圾专利多；国家专利政策导向偏差；专利审查不严等）（手机售价的20%、计算机售价的30%、数控机床售价的20%40%、DVD售价的50%用于专利使用费）TRIZ理论介绍传统创新方法但是有个小孩冒出来说：“如果有只鸟是聋子呢？它不还是在树上？”树上有10只鸟，放一枪打中了一只鸟，问树上还剩下几只鸟？如

2、果小孩说：“还剩下9只。”大人便会说：“小傻瓜，枪一响，没打着的鸟也给吓跑了阿！”于是小孩懂了：树上应该没有鸟了。TRIZ理论介绍TRIZ基本理论“TRIZ”一词是俄文“发明问题解决理论”的首字母缩写，英文名称为TheoryofInventiveProblemSolving。前苏联发明家G.S.AltshullerAltshuller及其团队在总结世界上200万份发明专利的基础上，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问题，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。TR

3、IZ理论介绍TRIZ基本理论根里奇阿奇舒勒，1926年10月出生于前苏联的塔什罕干。14岁时获得第一份前苏联专利，后在海军部队任专利评审员。从1946年开始，经过对成千上万的专利的研究，他发现发明背后存在的模式，自己也有了多项发明。1948年12月，根里奇阿奇舒勒写了一封信给斯大林，向国家领袖指出当时的前苏联缺乏创新精神，发明创造处于无知和混乱的状态。结果这封信给他带来了灾难，他被判刑25年，并被押解到西伯利亚，投入到集中营中，集中营却成为他TRIZ的第一所研究机构。在斯大林去世一年半后，根里奇阿奇舒勒获释。1956年，根里奇阿奇舒勒在心理学问题杂志发表了发明创造心理学。1969年，根里奇阿奇

4、舒勒出版了他的发明大全。在这本书中，他将自己的40条理论全面的阐述给读者，即第一套解决复杂发明问题的完整理论。1989年，前苏联TRIZ协会正式成立，根里奇阿奇舒勒成了当之无愧的TRIZ协会主席。“你可以等待你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题分钟解决问题!”TRIZ理论介绍TRIZ理论的核心思想 任何一个简单或复杂的技术系统都遵循客观的进化规律（S曲线）和模式（8个基本进化法则）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。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。TRIZ理论介绍TRIZ理论基本体系技术

5、矛盾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法则向超系统进化法则向微观型进化法则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TRIZ理论介绍TRIZ理论基本体系理论基础 冲突分析40条发明创新原理建议方案物质场分析ARIZ算法分析76个标准解需求功能分析效应知识库 技术系统进化模式 问题分析分析工具基于知识的工具结论矛盾矩阵TRIZ进化理论三大进化论是TRIZ法理论的基础，该模式包含用于工程技术系统

6、进化的基本规律，理解这些模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念，得到其发展前景的正确判断，从而增强人们解决问题的能力。任何领域的技术产品都与生物系统一样，存在着产生、生长、成熟、衰老和灭亡的产品进化规律，掌握了这些进化规律，人们就能能动地进行产品的创新设计开发并能预测产品的未来趋势。就像伴随着人类历史发展的计算技术一样，先是算盘的发明、推广和广泛运用，达到珠算技术的成熟。但随着计算机的出现，由于技术有了革命性进展，算盘技术也就走向衰老和灭亡。TRIZ进化理论专利等级的划分级别创新程度比例知识来源试错法求解的试错数量1简单的解32%个人知识102少量的改进45%个人部门知识1003根本性的

7、改进18%行业内的知识10004全新的概念4%跨行业跨学科的知识100005发现1%所有已知的知识或新知识100000TRIZ进化理论系统进化S曲线1.当产品处于婴儿期时，企业应权衡自身的实力和产品的发展潜力，决定是否进入。2.进入成长期阶段时，企业应加大产品的投入，使其尽快进入成熟期，更远的摆脱竞争对手，以便获得最大的经济效益。3.当产品处于成熟期阶段，产品的边际收益已经下滑，企业应进行产品关键替代技术的研究，以应对未来市场的竞争。4.处于退出期的产品，很快就会被新产品超越，应尽快淘汰。TRIZ进化理论核心技术、关键技术 需强调核心技术与关键技术的区别。p在现有的产品S曲线的基础上，如果对产

8、品中的关键技术作改进和创新，会形成新一轮的S曲线，多次关键技术创新会形成多个S曲线，形成在同一核心技术支持下的所谓S曲线族。p但一旦核心技术发生变化，就应该形成新的产品，形成新的S曲线，并依靠相应的自有的关键技术的进步，形成新的S曲线族。TRIZ进化理论通讯工具的S曲线 下图分别表示了BP机和手机、电话随时代进步在通信及时性和市场大小方面的变化TRIZ进化理论技术系统进化模式 模式一模式一 技术系统的生命周期技术系统的生命周期，S曲线 模式二模式二 增加理想化水平增加理想化水平 随着跳高技术的进步，跨越式、剪式、滚式、俯卧式和背越式等不同的跳高姿势获得的高度是不一样的。模式三模式三 系统不均衡

9、发展导致矛盾出现系统不均衡发展导致矛盾出现在经济学中有短板理论。指出木桶的装载量由其最短的一块木板决定。模式四模式四 增加动态性和可控性增加动态性和可控性 模式五模式五 技术集成以增加系统功能技术集成以增加系统功能 组合音响将收音机、磁带机、VCD集成为一个多功能系统。模式六模式六 系统元件的匹配与不匹配系统元件的匹配与不匹配 机械系统中主要元件有相同的寿命设计；赛车的前轮小后轮大，便于加速。模式七模式七 系统由宏观向微观进化系统由宏观向微观进化 播放器从开始的庞大体积的录音机到后来巴掌大小的随身听、便携CD机到手指大小MP3，到可以放在耳朵旁的耳环播放器。模式八模式八 提高自动化程度和智能化

10、程度提高自动化程度和智能化程度最初洗衣都用搓衣板，后用洗衣机，并先后出现单缸、双缸、全自动洗衣机。TRIZ进化理论技术系统进化应用利用技术系统进化规律进行产品设计可以有如下步骤：1分析具体技术系统的现状提出问题。2搜集市场同类系统的下列四方面数据并绘制曲线：本类系统历年获得有关的专利数量，本类系统历年获得有关的专利中，各专利所处技术水平等级（分为五级），本类系统产品历年市场的销售情况和利润情况，本类系统历年性能指标进步的情况。3根据上述资料，分析得出本系统在技术进化S曲线中的地位，是处于婴儿期，成长期，成熟期的哪一个时期，评判是否有进化的必要。4根据技术进化八项模式，考虑实现系统进化的途径。选

11、定阶段性的理想化目标，物色系统中相关的关键技术做创新改进。5对解决方案和解决效果进行评估，把技术创新转化为产品创新，确定后期发展方向。物理矛盾及其解决方法矛盾的概念 矛盾普遍存在于各种产品或技术系统中。技术系统进化过程就是不断解决系统所存在矛盾的过程。矛盾的类型：物理矛盾及其解决方法定义所谓物理矛盾是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有某种特性，但该特性出现的同时会产生与此相反的不利或有害的后果。物理矛盾一般来说有两种表现：一是系统中有害性能降低的同时导致该系统中有用性能的降低；二是系统中有用性能增强的同时导致该系统中有害性能的增强。类别类别物理矛盾物理矛盾几何类几何类长与短长与短圆与非

12、圆圆与非圆对称与非对对称与非对称称锋利与钝锋利与钝平行与交叉平行与交叉窄与宽窄与宽厚与薄厚与薄水平与垂直水平与垂直材料类材料类多与少多与少密度大与小密度大与小导热率高与导热率高与低低温度高与低温度高与低能量类能量类时间长与短时间长与短黏度高与低黏度高与低功率大与小功率大与小摩擦系数大与摩擦系数大与小小功能类功能类喷射与堵塞喷射与堵塞运动与静止运动与静止推与拉推与拉强与弱强与弱冷与热冷与热软与硬软与硬快与慢快与慢成本高与低成本高与低物理矛盾及其解决方法解决方法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：测量海底时，

13、将声纳探测器与船体空间分离，用以防止干扰，提高测试精度。又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：将飞机机翼设计成可调的活动机翼，以适应在飞行中各个时间段的不同要求。又如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。物理矛盾及其解决方法解决方法3.条件分离：将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。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。举例：将水射流条件分离，给予不同的射

14、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。物理矛盾及其解决方法解决方法demo1 现象：某欧洲鞋业公司在某国家生产知名品牌的运动靴。刚开始时生产工艺和质量控制得非常严格，一切似乎都很顺利。但是没有过多久，问题出现了，管理者很快发现少数当地工人有偷靴子的行为。管理者曾多次公开警告，包括使用降薪、开除等管理手段，但始终难以奏效。矛盾：生产过程需要降低成本

15、，因此需要让东南亚国家的当地人生产靴子，但是因为有当地工人偷靴子，所以又不能让当地工人生产靴子。在这里，“既要”又“不要”让当地工人生产靴子的矛盾出现了，这是一个典型的物理矛盾。解决这个矛盾的资源，实际上就是在这双靴子的本身。解决方法：在咨询了技术创新专家以后，这个欧洲鞋业公司选择了如下的生产方案。生产地点还是选择在东南亚，但是，在某个国家生产左靴子，在另外一个国家生产右靴子，在第三个国家生产靴带子。对于生产地点来说，应用的空间分离原理；对于靴子来说，应用的是整体与部分的分离原理。此后，工人偷靴子的现象基本上就杜绝了。物理矛盾及其解决方法解决方法demo2u 北京的公交目前存在的问题：1.单路

16、车因路线长而总是不按时到达。2.多路车在一条线上拥堵占道。3.单路车为保证时间间隔短大量配车,而除上下班时间外,开只有几人乘坐的空车。4.每个等车站很长，很乱，一来车，可以坐这路也可坐哪路，跑来跑去。5.站牌太多，字太小，有时两个远离的牌子看起来很困难。有时一个红绿灯口两边有不同的车，来回走。TIRZ法分析解决：空间上分离：专用公交线。就像路上的无轨“铁路”。时间上分离：高峰时段每3min发一次车，低谷时段每10min发一次车。整体与部分的分离：部分单位可在上下班时租用专线公交车作班车。基于条件的分离：设立公交车停车港湾，减少公交车停车时造成的道路拥堵。物理矛盾及其解决方法矛盾的联系 物理矛盾

17、和技术矛盾是可以彼此转换的。通常来说，许多技术矛盾，经过分解和细化，最终都转化成为物理矛盾。4个分离原理与个分离原理与40条发明创新原理的对应条发明创新原理的对应分离原理发明原理序号空间分离1、2、3、4、7、13、17、24、26、30时间分离9、10、11、15、16、18、19、20、21、29、34、37整体与部分分离12、28、31、32、35、36、38、39、40基于条件的分离1、7、25、27、5、22、23、6、8、14、25、35、13技术矛盾及其解决方法定义技术矛盾表现为：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

18、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统变得复杂。技术矛盾及其解决方法解决方法 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该39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。采用39个通用工程参数和40发明创新原理组成的矛盾矩阵来解决问题。技术矛盾及其解决方法39通用参数0101、运动物体的重量、运动物体的重量0202、静止物体的重量、静止物体

19、的重量0303、运动物体的长度、运动物体的长度0404、静止物体的长度、静止物体的长度0505、运动物体的面积、运动物体的面积0606、静止物体的面积、静止物体的面积0707、运动物体的体积、运动物体的体积0808、静止物体的体积、静止物体的体积0909、速度、速度1010、力、力1111、应力或压力、应力或压力1212、形状、形状1313、结构的稳定性、结构的稳定性1414、强度、强度1515、运动物体作用时间、运动物体作用时间1616、静止物体作用时间、静止物体作用时间1717、温度、温度1818、光照度、光照度1919、运动物体的能量、运动物体的能量2020、静止物体的能量、静止物体的能

20、量2121、功率、功率2222、能量损失、能量损失2323、物质损失、物质损失2424、信息损失、信息损失2525、时间损失、时间损失2626、物质或事物的数量、物质或事物的数量2727、可靠性、可靠性2828、测试精度、测试精度2929、制造精度、制造精度3030、物体外部有害因素作用、物体外部有害因素作用的敏感性的敏感性3131、物体产生的有害因素、物体产生的有害因素3232、可制造性、可制造性3333、可操作性、可操作性3434、可维修性、可维修性3535、适应性及多用性、适应性及多用性3636、装置的复杂性、装置的复杂性3737、监控与测试的困难程度、监控与测试的困难程度3838、自动

21、化程度、自动化程度3939、生产率、生产率技术矛盾及其解决方法40发明原理技术矛盾及其解决方法40发明原理技术矛盾及其解决方法40发明原理技术矛盾及其解决方法40发明原理技术矛盾及其解决方法40发明原理技术矛盾及其解决方法40发明原理技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵构造u 矛盾矩阵是用39个通用工程特征参数组成的3939正方矩阵。u 该矩阵的行是按39个通用工程特性参数依次排列，代表工程参数需要改善的一方；该矩阵的列也是按39个通用工程特性参数依次排列，代表工程参数可能引起恶化的一方。u 矩阵元素用Mi-j表示，其下标i表示该元素的行数，下标j表示该元素的列数。u 由于矛盾不可能由自身造成，行与列

22、号相同（i=j）的矩阵元素Mi-j为空集，用“”表示；若ij时，矩阵元素为空集，指这两个特征参数间不构成矛盾，或是存在矛盾但尚未找到适合的解，用“”号表示；若ij时，矩阵元素Mi-j为非空集，其数值为解决所在的行与列通用工程特征参数所产生的技术矛盾的相关发明创新原理的编号，可在技术矛盾矩阵表中找到。技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵构造技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵应用TRIZ法解决问题流程大致分为四步：1.对待解决的实际问题作详尽的分析并提取存在的矛盾，2.将该矛盾转化为TRIZ法中的某种通用问题模型，3.利用TRIZ法工具得到TRIZ法提供的通用形式的解，4.把TRIZ解具体化为针对该实际问题的具

23、体解。技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵应用demo1 应用背景：经常出差、旅行的人们，希望能自带一双合脚的拖鞋，但由于拖鞋形状的问题，放置于旅行箱很占地方。利用TRIZ法，来考虑一种简单的解决方法。需要改善的通用工程参数是8静止物体的体积，即拖鞋的体积要小。会损害的通用工程参数为12物体的形状。查附录A技术矛盾解决矩阵表得到解决方法M8-12=7,2,35，即发明创新原理：原理7：嵌套原理；原理2：分离与分开原理；原理35：参数变化原理。尝试原理7。根据该原理，考虑让拖鞋突出部分嵌套进拖鞋主体部分即鞋底。折叠嵌套拖鞋折叠嵌套拖鞋技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵应用demo1 图为日本某设计师设计的便携

24、拖鞋。在组装之前，拖鞋与普通鞋垫没什么区别，可以很方便的塞进旅行箱，带上五六双也没有问题。在使用时，只要将两头微微翘起的环状边缘向内拉起并扣在一起，一双漂亮的拖鞋就瞬间现身了。解决方案：技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵应用demo2应用背景：徐州有位发明家通过观察发现，现有的自行车、残疾人用车的轮胎都必须时常充气；而一旦轮胎被意外戳破或刮破，就必须立即修补和充气，给日常生活带了不便和烦恼。那用实心轮胎能解决这个问题吗？的确可以。但实心轮胎如同飞机起落架轮胎一样，不仅造价贵，还十分笨重。于是，该发明家想：能否发明一种既不需要充气，又能在一定承重条件下保持较大弹性的轮胎呢？用TRIZ法来尝试一下。对照

25、39个通用工程参数，采用实心轮胎时参数27可靠性得到改善，而由于采取实心轮胎导致参数1运动物体的重量的恶化。特性参数27和特性参数1之间构成矛盾对。通过查询附录A技术矛盾矩阵表得M27-1=3,8,10,40，对应的发明创新原理为：原理3：局部质量原理；原理8：质量补偿原理；原理10：预加作用原理；原理40：应用复合材料原理。免充气空心轮胎免充气空心轮胎技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵应用demo2 对照这四条发明创新原理，可以构思出免充气轮胎的方案。首先取消内胎，只用外胎。在具体设计制造时，先用钢丝包裹橡胶做成一个环形的框架，从框架的径向截面看，是一个网络状结构。在该环形框架表面再敷一层较厚的橡

26、胶外胎层，就成为一只免充气轮胎。采用钢丝包裹橡胶符合原理40（应用复合材料）。在网状结构中，质量即钢丝和橡胶只分布在网状的网线上，网线间的孔是空白的，符合原理3（局部质量）。同时网状结构的网线的布置以考虑能使轮胎承受压力为主，符合原理8（质量补偿）和10（预加作用）。问题分析技术矛盾及其解决方法矛盾矩阵应用demo2图中三种轮胎，分别为充气轮胎、实心轮胎和免充气轮胎。实验数据表明，免充气自行车轮胎的寿命可超过充气轮胎。在免充气的自行车轮胎上扎若干小孔，根本不影响其正常工作。目前产品已经行销海内外。实际产品A充气轮胎B实心轮胎C免充气轮胎TRIZ理论的发展与应用对企业创新的作用TRIZ理论的发展

27、与应用TRIZ理论的应用全球研发中心CAI平台受训人员超过500人2006-2007年产生的收益1800万$半导体行业专利数量No.1TRIZ受训人员1000人2007年产生收益2400万$拥有自己的TRIZ学会、CAI流程受训1200人2007年带来的收益700万$拥有自己的TRIZ组织2006-2007年产生收益1800万$全球研发中心TRIZ受训人员1500人2006-2007年产生收益1800万$TRIZ理论的发展与应用TRIZ理论的应用 TRIZ法迅速在全球传播，在欧洲建有TRIZ协会，即EuropaeischeTRIZAssociation,简称ETRIZ。德国的斯图加特工业大学，

28、卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙工业大学都已开设TRIZ法的课程。在日本，三菱研究所在1998年开办TRIZ法培训班，已有超过2000人接受培训，产生了100多个达到较高水平的创新案例。中国政府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2008年联合发布国科发财（2008）197号文，文中三次提到要推广和应用TRIZ法。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，并取得

29、成果。TRIZ法正成为全能的创新方法。TRIZ理论的发展与应用TRIZ相关网址TRIZ理论的发展与应用简要评价u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。u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。u局限性：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。u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。