2006-6-5
Copy Right Eric Yang
1
TRIZ-发明问题解决理论
Eric Yang
2006-5
前苏联的国家秘密,现代企业创新的独门暗器,6Sigma设计的点
金术,当今世界上最强大的创新设计理论
2006-6-5
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2
这是什么?
2006-6-5
Copy Right Eric Yang
3
1.传统创新思维之一
试凑法
试凑法模型!
问题
方向1
方向2
方向3
方向4
解
2006-6-5
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4
传统创新思维之二
头脑风暴法
Step1:产生想法
Step2:过滤想法
头脑风暴法模型
1-2-3 设想链一
4-5-6-7 设想链二
C
1
2
3
A
4
B
6
5
7
问题 解
2006-6-5
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5
传统的创新效率
Value=
大海捞针!!
2006-6-5
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6
理想的创新效率
Value= =1
谁可以帮助做到???
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7
TRIZ
TeorijzRezhenijaIzobretatel’skichZadach
(TIPS:Theory of Inventive Problem Solving )
发明问题解决理论
Eric Yang
2006-03
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8
TRIZ
G.S.Altshuler:根里奇.阿奇舒勒,TRIZ之父。
14岁获得第一份“作者证书”,过氧化氢分解氧气
的水下呼吸装置;
1946年开始,研究成千上万的专利,发现发明背
后的模式并为TRIZ理论打下了基础。作出了多项
发明。
1948年,给斯大林书信,批评当时的苏联缺乏创
新精神,被捕入狱,押解西伯利亚。集中营成为
TRIZ的第一所研究机构。
1954年,获释,出版书籍。
TRIZ是前苏联国家秘密,苏联解体后,散播到西
方和世界各地,正成为许多现代企业的创新的独
门暗器。
Genrich Altshuller
1926.10~1998.9
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9
Genrich Altshuller
¾14岁时发明水下的潜水装置
¾15岁发明船上的火箭引擎
¾20岁发明无法移动潜水艇的逃生方法
¾…….
Altshuller审阅200,000个专利,他下出结论:
¾只有40,000个称得上是真正的创新.
¾他发现:许多宣称为新发明的技术, 其实早已经在其它的产业中出现.
¾所以, 他认为, 若跨产业间的技术能够更充分交流, 一定可以更早开
发出更优化的技术
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10
TRIZ来自对专利的研究
2, 000,000
400,000
TRIZ工具
•39×39矛盾矩阵
•40个创新原理
•技术系统/过程分析、问题定义
•技术系统进化法则
发明专利库
迄今为止,TRIZ已分
析了2,500,000专利
有代
性的
实用专利
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TRIZ的技术系统进化原理
可能解的集合
Filters=技术系统进化原理
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TRIZ的效率
Value=
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TRIZ力量
•与发明家一起对话
•浓缩数百万发明专利
•近半个世纪的研究和完善
•苏联解体前的国家机密
•现代企业创新的独门暗器
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2.TRIZ方法论
TRIZ问题
General Problem
通用解
General Solution
特殊问题
Specific Problem
特殊解
Specific Solution
1 3
易
难
科学
艺术
n
..
m
..
4
3
2
1
n
..
m
..
4
3
2
1
•最终理想解IFR
•技术系统进化法则
•39×39矛盾矩阵
•40个创新原理
•物理矛盾和分离原理
•Su-Field
•76个标准解法
•科学原理知识ARIZ
•…
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2.1 理想化
TRIZ理论中,在问题解决之初,先抛开各种限制条件,设立各种理想模
型,即最优的模型结构,来分析问题,并以取得最终理想解IFR作为终极
追求目标。
理想化模型包含问题中所涉及的所有要素,可以是理想系统、理想过程、
理想资源、理想方法、理想机器、理想物质等。
所谓理想系统,就是没有实体,没有物质,也不消耗能源,但能实现所有
需要的功能。
所谓理想过程,就是只有过程的结果,而无过程本身,突然就获得了结果。
所谓理想资源,就是存在无穷无尽的资源,供随意使用,而且不必付费。
所谓理想方法,就是不消耗能量及时间,但通过自身调节,能够获得所需
的功能。
所谓理想机器,就是没有质量、体积,但能完成所需要的工作。
所谓理想物质,就是没有物质,功能得以实现。
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2.2 八大技术系统进化法则
1.完备性法则
2.能量传递法则
3.动态性进化法则
4.提高理性度法则
5.子系统不均衡进化法则
6 向超系统进化法则
7 向微观级进化法则
8 协调性法则
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2.3 工程参数和矛盾矩阵
TRIZ: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式。
TRIZ: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。
产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾,而产生新的有竞争力的解。
TRIZ:通过对250万份专利的详细研究,提出用39个通用工程参数描述
矛盾。实际应用中,首先把组成矛盾的双方内部性能用39个参数中的2个
来表示,将实际工程设计中的矛盾转化为一般的或标准的技术矛盾。
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2.3 工程参数和矛盾矩阵
¾当试图改善一个产品或是工程特性时,却导致另外一个产品或是工程特
性恶化。传统的方法是用妥协的方式,而TRIZ却是利用消除的方法。
¾Altshuller分析归纳经常遇到技术矛盾的系统特征共有三十九个,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,这个矩阵为39x39的矩阵,共有1263个元素。
¾使用矛盾表时,先从矩阵之纵轴找出"欲改善的参数",接着从矩阵之横
轴找出"避免恶化的参数",对照到冲突矩阵表中的元素,元素中的数字就
是冲突矩阵表建议解决此冲突的创新发明法则。
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2.3 工程参数和矛盾矩阵
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2.4 发明原理
序号 名称 序号 名称 序号 名称 序号 名称
1 分割 11
预先应急
措施 21 紧急行动 31 多孔
2 提取 12 等势性 22
变有害为有
益 32 改变颜色
3 局部质量 13
相反的方
法 23 反馈 33 同质性
4 非对称 14 曲面化 24 中介物 34
抛弃与修
复
5 合并 15 动态性 25 自服务 35 参数变化
6 普遍性 16 不足或超额行动 26 复制 36 状态变化
7 嵌套 17
另外的空
间 27 一次性用品 37 热膨胀
8 配重 18 振动 28
机械系统的
替代 38 强氧化剂
9 预防措施 19
周期性作
用 29
气动与液压
结构 39 惰性环境
10 预处理 20
有效作用
的连续性 30
柔性壳体或
薄膜 40 复合材料
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2.5 物理矛盾和分离原理
当一个系统具有相反的要求时就出现了物理矛盾。
•关键子系统A必须存在,A不能存在;
•关键子系统A具有性能B,同时应具有性能-B,B与-B是相反的性
能;
•A系统必须处于状态C及状态-C,C与-C是不同的状态;
•A不能随时间变化,A要随时间变化
四大分离原理
1 空间分离
2 时间分离
3 基于条件的分离
4 系统级分离
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2.6 物-场模型分析
F
S1 S2
产品是功能的实现
功能的定律:
1.所有的功能都可以分解为三个基本元件(S1,S2,F);
2.一个存在的功能必定由三个基本元件组成;
3.将三个相互作用的三个基本元件有机组合将产生一个功能
S:物质
F:场 能量的总称Me -Th – Ch- E- M
Me-mechanical
Th-thermal
Ch-chemical
E-electrical
M-magnetic
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模型类型
一个系统可能包含多个功能,建立每个功能模型是需要的。
1.有效完整模型:
功能的三个元件都存在,且都有效,是设计者追求的效应
2.不完整模型
组成功能的元件不全
3.非有效完整模型
元件齐全,但设计者所追求的效应未能完全实现。
4.有害功能模型
元件齐全,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
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2.7 76个标准解法
分为5类
17简化与改善战略Class 5
76合计:
17检测与测量Class 4
6向超系统或微系统转化Class 3
23强化物-场模型的效应Class 2
13完整或拆分物-场模型Class 1
标准解数内容类别
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2.8 科学原理知识库
科学效应和现象的应用应遵循以下五个步骤:
第1步:首先根据所要解决的问题,定义并确定解决此问题所要实现的功能;
第2步:根据功能从《功能代码表》(见表10-1),确定与此功能相对应的代
码,此代码是F1~F30中的其中一个;
第3步:从《科学效应和现象清单》(见表10-2)查找此功能代码下TRIZ所推荐
的科学效应和现象,获得TRIZ推荐的科学效应和现象的名称;
第4步:筛选所推荐的每个科学效应和现象,优选适合解决本问题的科学效应和
现象;
第5步:查找优选出来的每个科学效应和现象的详细解释,并应用于问题的解
决,形成解决
。
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2.9 ARIZ-85的九步骤法
ARIZ是俄文发明问题解决算法的缩写,英文为AIPS(Algorithm of
Inventive Problem Solving),是发明问题解决过程中应遵照的理论方
法和步骤。ARIZ是基于技术系统进化法则的一套完整问题解决的程序。
最初由根里奇·阿奇舒勒(Genrich.S.Altshuller)于1977年提出,随后
经过不断的多次完善才形成今天的比较完整的理论体系。
步骤1.分析问题
步骤2.分析问题模型
步骤3.陈述IFR和物理矛盾
步骤4.动用物-场资源
步骤5.应用知识库
步骤6.变换或替代问题
步骤7.分析解决物理矛盾的方法
步骤8.利用解法概念
步骤9.分析问题解决的过程
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TRIZ的理论体系
标准解76种解法Triz:物-场模型
科学原理科学原理库Triz:功能
40发明原理
科学原理
分离原则
科学原理库
Triz:物理矛盾
40发明原理Altshuller矛盾矩阵Triz:技术冲突
NaCL+H2O化学原理HCL+NaOH
50乘法表5X10
解工具问题
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3.TRIZ对创新的分级
创新的级别
级别 创新的程度 百分比 知识来源 参考解的数目
1 显然的解 32% 个人的知识 10
2 少量的改进 45% 企业内的知识 100
3 根本性的改进 18% 行业内的知识 1,000
4 全新的概念 4% 行业外的知识 100,000
5 发明创造 1% 全社会的知识 1,000,000
举例:1级:如使用隔热层减少热量损失
2级:折中法,如737发动机机罩的不对称设计
3级:如鼠标,圆珠笔
4级:如内燃机、集成电路
5级:飞机、蒸汽机、PC
TRIZ适用于第二到第四级的发明
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案例1:已完成的专利简介
TRIZ原理名称时间专利号
专利4:自维护机柜防尘
网
专利3:保证发热体与散
热装置接触的方法和装置
专利2:电连接器
专利1:一种新型高频插
头
动态性2004年ZL200520060304.3
动态化2005年ZL200520121189.6
组合2003年台湾:M246831
空间分离2002年ZL02.2.92883
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附录:书籍
《TRIZ-发明是这样炼成的》将于2006年7月中旬由机械工业出版社推出。
作者:杨清亮
内容简介:
本书是一本全面介绍TRIZ(发明问题解决理论)理论的著作。书中全面
介绍了TRIZ的九大经典理论体系:技术系统的八大进化法则、最终理想解
(IFR)、40个发明原理、39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵、物理矛盾和四
大分离原理、物-场模型分析、发明问题的76个标准解法、发明问题标准算法
(ARIZ)、物理效应和现象知识库。是新产品开发人员、创新设计人员、
6sigma从业人员、高等院校教师和学生等人员难得一觅的宝贵书籍。
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Copy Right Eric Yang
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谢谢大家!