2-6创新技法(TRIZ)

创新技法----之六TRIZ当今最先进的创新理论与工具拉丁文：TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch=TRIZ英文：TheoryofInventiveProblemSolving=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·阿奇舒勒（1926--1998)(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，萃取发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”。TRIZ理论是一种创新方法，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、高成本的试错和灵光一现式的偶然。发明问题解决理论(TRIZ)目录1TRIZ理论体系2TRIZ理论中发明问题解决路径3TRIZ理论核心思想以及系统进化理论4TRIZ理论中发明的五个等级5国内外TRIZ理论研究和应用概况6TRIZ理论40个发明图文介绍1.TRIZ理论体系前苏联发明家阿奇舒勒认为，创新是有规律的，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由阿奇舒勒在1946年创立，动用了1500人/年的工作量，根据对世界各国250万份高水平发明专利的系统分析，提出了一套具有完整理论体系的创新方法。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、高成本的试错和灵光一现式的偶然。1.TRIZ理论体系1.TRIZ理论体系这一理论体系是以辩证法,系统论和认识论为哲学指导,以自然科学,系统科学和思维科学的分析和研究成果为根基和支柱,以技术系统进化法则为理论基础,以技术系统(如产品)或技术过程(如工艺流程),(技术系统进化过程中产生的)矛盾,(解决矛盾所用的)资源,(技术系统的进化方向)理想化为四大基本概念,包括解决工程矛盾问题和复杂发明问题所需各种分析方法,解题工具和算法流程。1.TRIZ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法体系结构简要地说：就是当发明问题产生时，首先对照技术系统进化法则确定其所处的发展阶段(婴儿期、成长期、成熟期、衰退期），预测其未来发展方向，确定理想解。2.TRIZ理论中发明问题解决路径对该系统进行分析，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.TRIZ理论中发明问题解决路径TRIZ解题流程及创新工具分析问题(A)（1阶段）因果分析系统功能分析资源分析S曲线分析多屏幕分析定义问题(D)（2阶段）理想化/最终理想解技术矛盾物理矛盾物场模型功能化模型解决问题(S)（3阶段）40创新原理4大分离原理76个标准解系统科学效应库ARIZ（发明问题解决算法）技术系统进化趋势系统裁剪设计评估方案(V)（4阶段）PUGH矩阵专利引用分析TRIZ四类问题模型问题模型工具解决方案模型技术矛盾矛盾矩阵创新原理物理矛盾分离原理创新原理功能化模型科学效应知识库知识库中的方案物场模型标准解系统对应标准解发明问题解决理论(TRIZ)1TRIZ理论体系2TRIZ理论中发明问题解决路径3TRIZ理论核心思想以及系统进化理论4TRIZ理论中发明的五个等级5国内外TRIZ理论研究和应用概况6TRIZ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。3.1TRIZ理论三个核心思想系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。什么是系统？所有运行某个功能的事物可称为技术系统。什么是技术系统？什么是子系统？系统是由多个子系统组成的，并通过子系统间的相互作用来实现一定得功能，子系统可以是零件或是看不见的物质，甚至于构成元素。任何技术系统均包括一个或多个子系统，每个子系统执行自身功能，它又可分为更小的子系统。什么是超系统？超系统是系统所在的环境，环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。技术系统的构成关系图原件操作子系统1子系统1子系统n系统超系统技术系统进化论技术系统进化论的主要观点是：产品的进化并不是随意的，也同样遵循着一定的客观规律和模式。所有技术的创造与升级都是向最强大的功能发展的。技术系统进化:是指实现技术功能的各个要素从低级到高级，从低效率到高效率，系统从单一到集成不断演化的过程。就具体而言设计者对某个或某些子系统的改进或完善，都提高了整个系统的性能；同时也可能降低了价格，即提高了性价比，这个不断提高的过程就是技术系统的进化过程。木船向轮船的进化手工操作向机器自动化的进化黑白电视机向彩色电视机的进化每个技术系统的进化一般都要经历如S-曲线所示的四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期、衰退期。S-曲线描述了技术技术系统完整的生命周期。其横轴表示时间，纵轴表示系统的性能参数。当有一个新需求、而且满足这个需求是有意义的两个条件同时出现时，一个新的技术系统就会诞生。新的技术系统一定会以一个更高水平的发明结果来呈现。技术系统的诞生和婴儿期处于婴儿期的系统尽管能够提供新的功能，但该阶段的系统明显地处于初级，存在着效率低、可靠性差或一些尚未解决的问题。由于人们对它的未来比较难以把握，而且风险较大，因此只有少数眼光独到者才会进行投资，处于此阶段的系统所能获得的人力、物力上的投入是非常有限的。进入发展期的技术系统，系统中原来存在的各种问题逐步得到解决，效率和产品可靠性得到较大程度的提升，其价值开始获得社会的广泛认可，发展潜力也开始显现，从而吸引了大量的人力、财力，大量资金的投入会推进技术系统获得高速发展。技术系统的成长期（快速发展期）性能得到急速提升，此阶段产生的专利级别开始下降，但专利数量出现上升。系统在此阶段的经济收益快速上升凸显出来，这时候投资者会蜂拥而至，促进技术系统的快速完善。处于成长期的系统的特征在获得大量资源的情况下，系统从成长期会快速进入第3个阶段：成熟期，这时技术系统已经趋于完善，所进行的大部分工作只是系统的局部改进和完善。技术系统的成熟期性能水平达到最佳。这时仍会产生大量的专利，但专利级别会更低，此时需要警惕垃圾专利的大量产生，以有效使用专利费用。处于此阶段的产品已进入大批量生产，并获得巨额的财务收益，此时，需要知道系统将很快进入下一个阶段衰退期，需要着手布局下一代的产品，制定相应的企业发展战略，以保证本代产品淡出市场时，有新的产品来承担起企业发展的重担。否则，企业将面临较大的风险，业绩会出现大幅回落。处于成熟期的系统的特征成熟期后系统面临的是衰退期。此时技术系统已达到极限，不会再有新的突破，该系统因不再有需求的支撑而面临市场的淘汰。从图中可以看到处于第4阶段的系统，其性能参数、专利等级、专利数量、经济收益4方面均呈现快速的下降趋势。技术系统的衰退期TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面,来描述技术系统在各个阶段所表现出来的特点，以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段，从而制定有效的产品策略和企业发展战略。时间时间时间时间经济收益专利数量专利等级性能参数1婴儿期2成长期3成熟期4衰退期TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表现出来的特点，以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段，从而制定有效的产品策略和企业发展战略。S-曲线时间性能成长期婴儿期成熟期衰退期系统A系统B系统C当一个技术系统的进化完成4个阶段以后，必然会出现一个新的技术系统来替代它（比如图中的系统B、C），如此不断的替代，就形成了S形曲线族。S-曲线新产品模式研发下一代竞争技术下一个产品模式的S曲线能工作能正确工作最大性能最大功效最佳可靠性最低成本过时技术时间主要参数研发极限S-曲线S曲线的跃迁评估系统现有技术的成熟度，分析当前所处阶段有利于资源分配，帮助我们做出正确的研发决策。帮助我们思考如何进行下一代技术和产品的开发。S－曲线的作用S-曲线产品进化过程与技术预测技术预测：通过分析当前产品的核心技术在技术进化过程中的状态（S曲线），预测产品的技术水平通过分析产品今后可能的进化方向和可能进化的新状态，形成产品创新设想，预测新一代产品掌握产品当前技术水平，优化现有产品预测未来发展方向，开发更具竞争力新产品1、提高理想度法则2、完备性法则3、能量传递法则4、协调性法则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、动态性进化法则多用于技术系统产生初期用于技术发展中期用于技术发展后期其他7个法则都是围绕提高理想度法则进行的3.2八大技术系统进化法则Ideality=Σ有害功能+Σ花费有害的功能花费有用的功能数量什么是理想度？00∞3.2.1、提高理想度法则Σ有用的功能提高理想度法则1、一个系统在实现功能的同时，必然有2方面的作用：有用功能和有害功能；2、理想度是指有用作用和有害作用的比值；3、系统改进的一般方向是最大化理想度比值；4、在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平。技术系统的理想度法则包括以下四方面含义提高理想度法则任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的，提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向。理想化是推动系统进化的主要动力。比如手机的进化、计算机的进化。提高理想度法则1）理想系统只工作在需要的地方，在需要的时候做需要的事。2）理想系统不会浪费时间（系统可在瞬间做一切），物资、能源等。两个基本的途径可以扩大系统的理想程度提高理想度法则1、系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为，为了实现系统的某种功能，必须建立相应的装置或设备；而TRIZ则认为，为了实现系统的某种功能不必引入新的装置和设备，而只需对实现该功能的方法和手段进行调整和优化。技术系统理想状态包括3个方面内容：提高理想度法则2、任何系统都是朝着理想化方向发展的，也就是向着更可靠、简单有效的方向发展。系统的理想状态一般是不存在的，但当系统越接近理想状态，结构就越简单、成本就越低、效率就越高。3、理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。提高理想度法则手机的进化1973年诞生，重800克。仅能电话通信重仅数十克；超过100种。包括通话、闹钟、短信、游戏、mp3、GPS、录音、照相等。第一部手机现代手机提高理想度法则计算机的进化现代计算机：重1000克；功能：上千种。包括数学计算、绘图、通信、多媒体等。第一台计算机：重数吨；功能：数学计算提高理想度法则最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消耗任何资源，但是却能够实现所有必要的功能，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。提供理想度可以从以下4个方向予以考虑：1、增加系统的功能；2、传输尽可能多的功能到工作元件上；3、将一些系统功能移转到超系统或外部环境中；4、利用内部或外部已存在的可利用资源。系统的质量、尺寸、