TRIZ创新思维方法ppt

TRIZ创新思维陈晨曹源卢蔚目录•一TRIZ法的产生和发展•二TRIZ法基本思想和体系•三TRIZ法在实践中的应用一TRIZ法的产生和发展1.1TRIZ法的诞生1.2TRIZ法的传播1.3TRIZ法的应用和发展1.4TRIZ法在我国的现状1.1TRIZ法的诞生•发明人：TRIZ法是由前苏联人GenrichAltschuller创建的。从小就有发明思想，14岁时申请过专利。第二次大战期间在专利机构工作，从1946年起因一项成功的专利被安排在海军专利局工作。•储备：他分析数以万计的专利，1956年开始提出专利按技术水平可分为5级，1969年提出专利中解决的问题只涉及到39个通用工程参数之间的矛盾，可应用40条发明创新原理中的若干项来解决，等等。•诞生：他于1948年写信给斯大林，但因其内容有唯心主义成分被视为异端，被判刑25年流放到西伯利亚。在那里，他有机会接触许多工程师和科学家，又加以深入的思考，渐渐形成了TRIZ的基本格局。1.2TRIZ法的传播发展与传播：流放生涯结束后，Altschuller就定居在巴库。他办培训班培训他的学生，效果显著。戈尔巴乔夫时代，对Altschuller的禁令解除。但政府当局发现了这套理论的价值，视为国家财富，不得外传，也不得报道。苏联解体后他的弟子纷纷外出，把TRIZ法带到了德国、以色列和美国，TRIZ法渐渐成为世界风行的一种创新设计方法。现在：后人视Altschuller为“技术系统进化”发现者。有学者把TRIZ译为“萃智”。•1956年—1971年，提出技术矛盾和物理矛盾。40条发明创新原理和分离原理。提出技术系统理想化的概念。•1969年—1979年，提出技术系统进化模式。•1959年—1985年，提出ARIZ算法。•1974年—1979年，提出76个标准解。•1975年，提出物质-场分析模式。1.3TRIZ法的应用和发展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，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。自动化公司Rockwell在一位TRIZ法咨询师的帮助下成功地把一个刹车系统的零件由12件减为4件，同时造价下降50%。Ford公司从1995年起举办TRIZ法培训，已培养掌握TRIZ法的工程师800人。Ford发动机公司为一种传动轴承探索问题的解决办法，在有载负时，该轴承经常会偏离正常工作位置。应用TRIZ法后产生了28个新的设计方案，其中一种设计很有意思的显示，这种轴承具有很小的热膨胀系数，在较高载荷而产生高温时其优点很明显，载荷越大，轴承的位置越稳定，从而解决了这个难题。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。1.4TRIZ法在我国的现状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。文中提出“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。”许多省份根据197文的要求，开展了TRIZ法的培训。中国的一些技术咨询公司最近开出多种形式的TRIZ培训班，收费不菲，但参加者踊跃。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。二TRIZ法基本思想和体系•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。自从1946年以来，以G.S.Altschuller为首的专家，经过对250万份专利文献的研究发现，一切技术问题在解决过程中都有一定的模式可循，可对大量好的专利进行分析并将其解决问题的模式抽取出来，为人们进行学习并获得创新发明的能力提供参考。经多年搜集、分析、比较和归纳，这一研究建立了一整套体系化的、实用的发明问题解决方法，这就是所谓的TRIZ法理论。世界专利及技术信息解决问题过程的发现自然科学知识TRIZ法理论理论基础冲突分析40条发明创新原理建议方案物质–场分析ARIZ算法分析76个标准解系统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法问题分析工具•1.矛盾冲突分析•2.“物质-场”分析•3.ARIZ算法•4.需求功能分析FS1S2物质－场模型基于知识的问题解决工具•1.40条发明创新原理•2.76个标准解不改变或仅少量改变已有系统（13种）改变已有系统（23种）系统的传递（6种）检查与测量（17种）简化与改进策略（17种）•3.效应知识库矛盾冲突分析矛盾•事物的矛盾法则，即对立统一的法则，是唯物辩证法的最根本的法则辩证法的主要内容：•两种宇宙观；•矛盾的普遍性与特殊性；•主要矛盾与次要矛盾•矛盾的对立统一。•技术矛盾•创新原理•矛盾矩阵技术矛盾•什么是技术矛盾•39个通用技术参数•如何定义技术矛盾•您遇到过这样的问题吗？•桌子强度增加，导致重量增加•桌面面积增加，导致体积增大技术矛盾•是两个参数之间的矛盾，改善系统的某一个参数，导致另一个参数的恶化符号表示•A+，B-•B+，A-塔科玛大桥20世纪40年代，华盛顿政府准备在塔科玛市建造一座跨海峡大桥…39个通用参数•常见的物理参数如重量，速度•常见的数学参数如长度，面积•概括性的参数如可操作性，通用性•部分参数的提高导致系统的改善如：功率，自动化程度•部分参数的提高导致系统的恶化如：能量损失，物体产生的有害因素•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.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.物质或事物的数量实列•桌子定义技术矛盾的步骤•Step1：问题是什么？在因果分析链中找到问题入手点•Step2：现在有什么解决办法？目前的解决方法，改进了什么参数•Step3：上述的方法有什么缺点？此方法导致什么参数恶化定义技术矛盾实列•2003年底，日本曾利用H2A火箭6号机发射一颗多功能卫星，但遭到失败•Step1：问题是什么？火箭的需要上升力•Step2：现有解决方法是什么？采用高温高压空气提供升力•Step3：上述方法的缺点？使喷嘴变形改善：力恶化：形状40个创新原理创新原理分类•提高系统效率：10、14、15、17、18、19、20、28、29、35、36、37、40•消除有害作用：2、9、11、21、22、32、33343839•易于操作和控制：12、13、16、23、24、25、26、27•提高系统协调性：1、3、4、5、6、7、8、30、31原理17一维变多维•A.将一维线性运动的物体变为二维平面运动，或三维空间•运动•B.单层排列的物体变为多层排列•C.将物体倾斜或侧向放置•D.利用给定表面的反面一维变多维原理的要点目的：分析一个系统，从利用空间和新特征来寻找增值机会•几何结构：方向的改变：垂直-水平、水平-对角、水平-垂直维度的改变：线-面-体•自由度改变：增加新的有影响的特性与/或参数，考虑附加变量、新的相互作用和场等等矛盾矩阵恶化的技术特性改善的技术特性1运动物体重量2静止物体重量3运动物体长度4静止物体长度5运动物体面积。。22能量的损失。。30物体外部有害因素作用的敏感性。39生产率1运动物体重量+-15,829,34-29,3738,346,1234,1922,2118,2735,324,372静止物体重量-+-10,129,35-18,1928,152,1922,71,2815,353运动物体长度8,1529,34-+-15,174735,91,1517,2414,428,294静止物体长度35,2840,29-+-6,281,1830,147,265运动物体面积2,1729,4-14,1518,4-+15,1730,2622,2328,110,2634,233可操作性25,215,136,131,251,1713,12-1,1713,16219,132,2528,3915,12839生产率35,2624,3728,2715,318,428,3830,714,2610,2634,3128,1029,522,3513,24-实例：火箭发动机喷嘴•技术矛盾改善：力恶化：形状应用创新原理•10、预先作用原理什么功能我们在用的时候不能完成，需要预先准备呢？•35、物理或化学参数变化原理改变什么参数？有什么好处？•40、复合材料原理需要什么样的材料？火箭发动机喷嘴•34、抛弃或再生原理什么东西是用过就可以不要的？什么东西是需要循环使用的？三TRIZ在实践中的应用菜笼子设计一确定待设计系统的主要功能•提高菜笼子的实用性能•使菜笼子的摆放空间缩小二最终理想解的确定第一步：设计的最终目的是什么？便于菜笼子的摆放第二步：理想解是什么？通过支架的连接使菜笼子摆放第三步：达到理想解的障碍是什么？怎样合理连接支架并固定使菜笼子易于收缩三矛盾定义及确定创新原理1·对技术系统中的问题进行描述(1):原有的菜笼子过于单一，不便于摆放占据空间（2）：支架的连接（3）：支架材料的选用（4）：导向性的控制2·分析此问题属于技术矛盾还是物理矛盾技术矛盾A）：将技术矛盾抽象成TRIZ中的通用参数;静止物体的重量，形状，结构稳定性B）：利用矛盾矩阵表查找推荐的创新原理。推荐创新原理说明；（1）：抽取原理（8）：静止物体的体积原理（10）：力的原理（13）：反向作用原理（26）：物质的数量原理（27）：可靠性原理（35）：物理或化学参数改变原理分析推荐创新原理的可行性，确定最终的创新原理抽取原理：因本次创新主要利用的是固定支架，无需抽取静止物体原理：一维变多维力的原理：是集中力分散反向作用原理：不需要。物理或化学参数改变原理：增强柔性，但是稳定性降低。由分析得知：可以采用静止物体原理，力的原理，物理或化学参数改变原理。四根据创新原理给出可能的几种方案1·把原有的塑料菜笼子变成用纱网制作。再用支架把纱网支撑起来就像雨伞一样可以收缩也便于摆放五确定最理想的解决方案，并说明理由说明：此菜笼子把以前的一维变多维，变成可收缩的，是菜笼子简单易于摆放。且纱网是可以经常洗换，卫生又干净。物场分析物场模型的产生•Altshuller通过对功能的研究，发现并总结出以下三条定律：1.所有的功能都可以分解为3个基本元素，执行体、接受体、场（相互间的作用）；2.一个存在的功能必定由这3个基本元素组成（必要条件）;3.将相互作用的3个基本元素进行有机的组合形成一个功能（非充分条件）。最基本的物场模型•最基本的物场模型S－物质：任何东西F－场：物质间的相互作用S2—工具（作用发出者）S1—作用对象（作用承受者）物场：最小的具有工作能力的可控技术模型Fs2S1“物-场”模型的基本概念物质（Substance）:一切物体，如水、空气、人等系统的层级性•单元素－螺钉、别针、杯子•复杂