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2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营1TRIZ理论概述理论概述发明难题解决理论TheoryofInventiveProblemSolving2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营2主要内容主要内容1、TRIZ理论的形成与体系理论的形成与体系2、TRIZ理论的发展(经典与现代)理论的发展(经典与现代)3、TRIZ理论的最新成果:
理论的最新成果:
CAI技术技术2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营3TRIZ及其涵义及其涵义TRIZ是是基基于于知知识识的的、面面向向人人的的发发明明问题解决系统化方法学。
问题解决系统化方法学。
(TRIZ专家专家Savransky博士)博士)俄文:
俄文:
拉丁文:
拉丁文:
TTeoriyaeoriyaRResheniyaesheniyaIIzobreatatelskikhzobreatatelskikhZZadatchadatch英文:
英文:
TTheoryofheoryofIInventivenventivePProblemroblemSSolvingolving中文意译:
发明问题解决理论(萃智)中文意译:
发明问题解决理论(萃智)2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营4阿奇舒勒生平介绍阿奇舒勒生平介绍1926年10月15日出生。
1948年12月被逮捕。
1953年被释放。
1956年发表重要论文。
1961年出版他的第一本书。
1969年出版了他的发明大全,提出40个原理。
1989年成立TRIZ协会。
1998年9月24日逝世,享年72岁。
前苏联海军专利前苏联海军专利审查员,从专利审查员,从专利审查中,研读发审查中,研读发展出展出TRIZ理论理论。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营5TRIZ理论的创立与形成理论的创立与形成1946年由年由G.S.Altshuller创立。
创立。
分析了不同工程领域中分析了不同工程领域中250万个发明专利,从中万个发明专利,从中研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。
遵循的科学原理和法则。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营6TRIZ理论来源理论来源:
浓缩数百万发明专利浓缩数百万发明专利TRIZ工具工具3939矛盾矩阵矛盾矩阵40个创新原理个创新原理技术系统技术系统/过程分析、问题定义过程分析、问题定义技术系统进化法则技术系统进化法则物物-场分析与场分析与76个标准解个标准解迄今为止,迄今为止,TRIZ已分已分析了析了15,000,000专利专利有代表性的有代表性的实用专利实用专利20%2,500,000500,000发明专利库发明专利库20万250万4万50万正是基于这一思想,在正是基于这一思想,在Altshuller的带领下,动用前苏联的的带领下,动用前苏联的1500多名专家,多名专家,经过经过50多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系TRIZ(发明问题解决理论)(发明问题解决理论)2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营7TRIZ理论的理论的规律性结论规律性结论TRIZ理论认为:
理论认为:
1.在以往不同领域的发明和创新中所用到的原理方法并不在以往不同领域的发明和创新中所用到的原理方法并不多;不同时代的发明,不同领域的发明,应用的原理与多;不同时代的发明,不同领域的发明,应用的原理与方法被反复利用方法被反复利用。
2.相同的问题与解决该问题所使用的原理,在不同的领域相同的问题与解决该问题所使用的原理,在不同的领域反复出现反复出现。
3.技术系统进化的模式(规律)在不同的工程及科学领域技术系统进化的模式(规律)在不同的工程及科学领域反复出现反复出现。
以上以上TRIZ理论的三条重要原理表明:
大多数创新或发明理论的三条重要原理表明:
大多数创新或发明不是全新的,而是一些已有原理或结构在本领域的新应不是全新的,而是一些已有原理或结构在本领域的新应用。
用。
人们只要遵循着产品及其技术发展的客观规律,就可以能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营8解决问题的新思维方式实例解决问题的新思维方式实例利用瞬间压力差可以打破坚果的外壳利用瞬间压力差可以打破坚果的外壳、-如何使人造宝石沿内部原有的微裂纹分割?
如何使人造宝石沿内部原有的微裂纹分割?
-如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器?
如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器?
-如何打破核桃的外壳?
如何打破核桃的外壳?
由由“爆米花爆米花”找到了解决方案:
找到了解决方案:
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营9TRIZ理论理论的核心思想的核心思想第一,无论是一个简单的产品还是复杂的技第一,无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统,其核心技术都是遵循客观规律发展演变术系统,其核心技术都是遵循客观规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;的,即具有客观的进化规律和模式;第二,各种技术难题、冲突(矛盾)的不断第二,各种技术难题、冲突(矛盾)的不断解决是推动这种进化过程的动力;解决是推动这种进化过程的动力;第三,技术系统发展的理想状态是用最少的第三,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。
资源实现最大数目的功能。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营10TRIZ理论的基本理论的基本作用作用对问题进行系统的分析,快速发现问题本质,准对问题进行系统的分析,快速发现问题本质,准确定义创新性问题和矛盾。
确定义创新性问题和矛盾。
对创新性问题或者矛盾提供更合理的解决方案和对创新性问题或者矛盾提供更合理的解决方案和更好的创意。
更好的创意。
打破思维定势,激发创新思维,从更广的视角看打破思维定势,激发创新思维,从更广的视角看待问题。
待问题。
基于技术系统进化规律准确确定探索方向,预测基于技术系统进化规律准确确定探索方向,预测未来发展趋势,开发新产品。
未来发展趋势,开发新产品。
打破知识领域界限,实现技术突破。
打破知识领域界限,实现技术突破。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营11TRIZ理论的优势理论的优势相对于传统的创新方法,相对于传统的创新方法,TRIZTRIZ理论具有鲜明的理论具有鲜明的特点和优势,它成功地揭示了创造发明的内在特点和优势,它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,快速地确认并解决系统中存在的规律和原理,快速地确认并解决系统中存在的矛盾,是目前国际先进的技术创新方法。
矛盾,是目前国际先进的技术创新方法。
由于它是基于技术的发展进化规律来研究整个由于它是基于技术的发展进化规律来研究整个产品的发展过程,不再是一种随机的创新行为,产品的发展过程,不再是一种随机的创新行为,因而可以大大地加快发明创造的进程,提升产因而可以大大地加快发明创造的进程,提升产品的创新水平。
品的创新水平。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营12TRIZTRIZ的理论体系的理论体系2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营13TRIZ理论的九大经典理论体系。
理论的九大经典理论体系。
TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
(一)
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。
的技术系统八大进化法则。
(二)最终理想解
(二)最终理想解(IFR)。
(三)(三)40个发明原理。
个发明原理。
(四)(四)39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。
个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。
(五)物理矛盾和四大分离原理。
(五)物理矛盾和四大分离原理。
(六)物一场模型分析。
(六)物一场模型分析。
(七)发明问题的标准解法。
(七)发明问题的标准解法。
(八)发明问题解决算法(八)发明问题解决算法(ARIZ)。
(九)科学效应和现象知识库。
(九)科学效应和现象知识库。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营14TRIZ工具集工具集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向超系统进化向微观型进化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技术矛盾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2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营15常规问题与发明问题产品设计是要解决问题。
如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离,则称之为问题,设计过程是解决问题的过程,是使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程。
如果实现变换的所有步骤都已知,则称为“常规问题”(Routineproblem),如果至少有一步未知,则称为“发明问题”(Inventiveproblem)。
解决常规问题的设计是常规设计,解决发明问题的设计是创新设计。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营16问题创新流程创新流程解决方案大众的创新模式与流程反复尝试2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营17大众创新方法的思路问题方向1方向2方向3方向4解2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营18大众解决发明问题的过程待解决的问题带着问题,进入迷宫,苦苦探索。
摸索过程具有迷茫性,求解费时费力且有风险。
2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营19大众的创新方法尝试法排错排错猜测猜测猜测猜测猜测猜测排错排错排错排错N问题问题方案方案2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营20大众的创新方法头脑风暴法自由思考延迟批判以量求质不同行业结合改善2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营21Step1:
产生方案大众创新方法的过程Step2:
过滤方案2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营22效率效率=大众创新方法的效率2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营23传统传统尝试法尝试法发明创新付出的巨大代价发明创新付出的巨大代价如:
如:
电灯电灯(6000(6000次失败次失败)蓄电池蓄电池(50000(50000次失败次失败)硫化橡胶硫化橡胶(一生的心血一生的心血)搪瓷搪瓷(一生的心血一生的心血)海飞丝海飞丝(加拿大,约加拿大,约15001500次失败次失败)尝试法的效率尝试法的效率2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营24最理想的效率=100%最理想效率最理想效率=TRIZ2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营25反复尝试反复尝试抽象抽象转化转化TRIZTRIZ工工具具辨识辨识求解求解待解决的待解决的问题问题TRIZTRIZ标准问题标准问题问题模型(四种)问题模型(四种)TRIZTRIZ通用解通用解解决方案解决方案最终解决最终解决方案方案TRIZ与大众创新模式的根本区别与大众创新模式的根本区别2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营26TRIZ与大众创新模式的根本区别与大众创新模式的根本区别与大众解决发明问题的途径不同,与大众解决发明问题的途径不同,TRIZ是设法站到了迷宫的上方,是设法站到了迷宫的上方,提前看到了问题的端点,然后跨越迷宫,直接触及问题的解。
提前看到了问题的端点,然后跨越迷宫,直接触及问题的解。
TRIZ标准解决方案标准解决方案TRIZ一般性问题一般性问题特殊的特殊的问题与需求问题与需求具体的具体的解决方案解决方案TRIZ工具工具TRIZ理论解决问题的思路理论解决问题的思路2015/7/9北京科技大学-中国冶金工程营27解决办法解决办法思维定势思维定势发明问题发明问题12345678传统创新应用发散思维传统创新应用发散思维“尝试法尝试法”搜搜索发明问题解决办法索发明问题解决办法难!
难!
查尔斯查尔斯.固特异固特异用毕生的精力只解用毕生的精力只解决了一个难题。
决了一个难题。
大众创新大众创新与与TRIZ创新创新
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