TRIZ创新理论学习心得.docx

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TRIZ创新理论学习心得

TRIZ创新理论学习心得

我就读于书香浓郁学风优雅的美丽鞍山市的辽宁科技科技大学，在辽宁科技大学的学习生活中，有幸参加学校组织的关于TRIZ创新方法理论的学习，获益良多，这将会是我整个学习生活中的最重要的一次培训，学校的相关领导对本次理论课程的学习也是极其重视，为了使我们同学对TRIZ创新方法理论由陌生到掌握，由初步认识到熟练应用，学校安排专业教师给我们上了很多课程，在老师孜孜不倦的教育下，我们基本了解掌握了TRIZ创新理论的各类研究和使用方法，至此衷心的感谢学校给了我们这样一次培训的机会，也感谢培训老师的悉心教导。

在这段时间内，我们的学习覆盖了理论知识的讲解、案例分析、以及课题的解决等等。

内容包括：

TRIZ理论的概述、应用矛盾矩阵方法对工程问题的描述及解决方法、S曲线与技术系统进化法则、物质-场理论结合实际问题的应用等几部分内容。

通过对这些理论知识的学习我们了解到TRIZ创新方法理论是科技创新中非常实用的运用工具。

对技术、产品研发创新工作非常关键的指导作用。

现将学习过程简要介绍如下。

1TRIZ介绍

TRIZ，也称发明问题解决理论，是由前苏联发明家根里奇.阿奇舒勒创建的。

阿奇舒勒通过对各行业数百万件高水平发明专利进行分析，基于唯物辩证法、系统论和认识论，发现了人类进行科学研究和发明创新的背后所遵循的客观规律，提出了有关发明创新问题的基本理论。

如今TRIZ理论不仅在工程技术领域的得到深入应用，也逐步推广到其他技术领域和管理领域。

TRIZ的理论基础是技术系统八大进化法则，包括完备性法则，能量传递法则，协调性法则，动态性进化法则，提高理想度法则，子系统不均衡进化法则，向微观级进化法则，向超系统进化法则。

八大进化法则揭示了人类创新活动的基本规律，表明了大多数的创新并非灵光一现，而是技术系统进化到一定程度的必然产物，就如同生物“物竞天择，适者生存”一样，一个技术系统也会随着环境变化和激烈竞争而不断趋于理想化，否则就会被淘汰。

与其被动改变，不如主动进化。

要占据主动，就必须掌握进化法则，根据法则就可以判定出当前技术系统在所处的进化阶段，并预测其未来的进化目标。

只有明确了未来目标，我们才能把握方向，占据主动。

 然而，只知道进化法则还不够，进化法则只能作为宏观指导的依据。

对于具体的技术系统，我们还必须经历发现问题、分析问题和解决问题这一过程。

TRIZ理论围绕着“矛盾（冲突）”这一核心概念，给出了如何发现问题、分析问题和解决问题的一系列工具。

首先是对技术系统进行功能分析，明确技术系统的组件、结构及相互作用关系，建立功能模型，并通过流分析，发现系统存在的问题；然后利用三轴分析法对问题进行分解，找出问题的根本矛盾以及可以利用的解题资源；再对不同的矛盾模型采用不同的解决方法，比如技术矛盾采用矛盾矩阵和创新原理解决，物理矛盾采用分离方法和创新原理解决，并根据创新原理得出多个备选方案，最后结合具体条件确立最终实施方案。

TRIZ还给我们提供了许多创新思维方法。

传统的创新思维比如试错法、头脑风暴法等，往往过于依赖人的直觉，从大量随机的想法中筛选出一个有效方案，效率很低，不适于解决复杂的技术问题。

TRIZ提供的九屏幕法、IFR法、STC算子法等全新的创新思维方法，相对于传统的创新方法，具有鲜明的特点和优势。

它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。

它着力于挖掘系统中存在的矛盾，以理想解作为方向，最终彻底解决矛盾，而不是采取折衷或者妥协的做法。

2技术矛盾的解决方法

在学校的安排下，我们开始了TRIZ创新理论的学习，第一节课我们学习的技术矛盾的解决方法，正如授课老师所了解的那样，我们同学对什么是技术矛盾都不懂，学了之后才明白所有的产品创新的主要任务是不断解决过期产品和市场需求之间的矛盾。

产品之所以不能满足市场需求，就是由于其内部存在阻碍更新换代的矛盾。

在TRIZ理论中，称这类矛盾为技术矛盾。

所谓技术矛盾是指用已知的原理和方法往改进系统某部分或参数时，不可避免的会出现系统的其它部分或参数变坏的现象。

例如:

质量和强度、汽车的速度和燃料耗费等等。

在俄国有一位阿奇舒勒先生，可以说是他造就了TRIZ创新理论，在这个技术矛盾问题中，他的解决办法很独特，他通过对大量发明专利的研究，抽象生产系统矛盾对立的典型技术特性39项，在此基础上，又给出了40个发明创造原理。

提示设计者最有可能解决题目的方法，它成为解决技术矛盾的关键。

阿奇舒勒把39项技术特性分别作为二、Y轴做成了技术矛盾解决矩阵，如图1所示。

表中:

轴表示"恶化的技术特性""Y轴表示"希看改善的技术特性"。

x,y轴上各技术特性交点处的数字表示用来解决系统矛盾对立所使用的发明创造原理的编号，每个交点处最多有4个原理。

这些原理既可单独使用，也可组合使用。

在学习了理论知识后，老师又给我们举出了很多例子，以便于我们更好的找我技术矛盾的解决办法，例如，欲改善"运动物体质量"（表中Y轴第I项），往往会使"运动物体的尺寸"（表中x轴第3项）特性恶化。

为了解决这一矛盾，TRIZ提供的4个解决原理，分别为15,8,29,34。

然而，技术矛盾解决矩阵所提供的原理往往并不能直接使题目得到解决，而是提供了最有可能解决题目的探索方向。

解决题目时，还必须根据所提供的原理及所要解决题目的特定条件，提出解决题目的具体方法。

图1技术矛盾解决矩阵

在理论学习之后，老师又引领我们探讨了一个新的实例：

书包过重的问题。

老师说：

“现在学生的书包普遍偏重，尤其是小学生，过重的书包使学生的成长带来了一定的危害，上学路上的孩子们的肩膀不堪重负，不少孩子出现肩膀痛、后背痛或腰痛，其中一些已形成不同程度的脊柱侧弯畸形或脊柱驼背畸形。

分析其中的技术矛盾可以得到：

学生的书包应该有很大容量以便携带更多的书、作业本等。

大的容量却又意味着大的重量，这样对于学生又非常不便。

两个冲突参数为书包的容量与书包的重量。

矛盾矩阵表

从上表可以得到创新原理：

改变静止物体的重量需要改变静止物体的长度，运用创新原理是10,1，29，35；改变静止物体的面积，运用创新原理是35,30,13,12；改变静止物体的重量需要改变静止物体的制造精度，运用创新原理是10,1，35，17。

这样，我们就得出了相应的解决办法：

把书包双肩带加宽，并且与肩膀接触那面加垫一些柔软但是很吃力的海绵之类的东西。

并且包体与后背接触的地方也加上海绵。

应用的原理非常简单，即面积增大压强减小。

这里面我们应用的创新原理是物理或化学参数改变原理，以及柔性壳体或薄膜原理。

在这之后我们观察了很多同学的背包，发现这一解决办法已经得到广泛应用。

3物理矛盾的解决办法

在技术矛盾之后，我们学习的是物理矛盾，同样是矛盾矩阵的解法的一种，所谓物理矛盾就是针对系统的某个参数，提出两种不同的要求。

物理矛盾是常见的一种矛盾之一，党对一个系统的某个参数提出具有相反的要求时，就出现了物理矛盾。

物理矛盾反映的是唯物辩证法中的对立统一规律，矛盾双方存在两种关系：

对立的关系及统一的关系。

一方面，物理矛盾讲的是相互排斥，即同一性质相互对立的状态，假定非此即彼；另一方面，物理矛盾又要求所有相互排斥和对立的状态的统一，即矛盾双方存在同一客体中。

例如，为了便于加速并降低加速时的油耗，汽车的底盘应有较小重量，但为了保高速行驶时汽车的安全，盘底又应有较大的重量，这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况，对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车底盘设计关的键。

接下来再看一些其他的物理矛盾例子：

⑴飞机的机翼应该尽量大，以便在起飞时获得更大的升力；机的机翼应该尽量小以减少在高速飞行时的阻力。

⑵钢笔的笔尖应该细，以使钢笔能够写出较细的文字；同时钢笔的笔尖应该粗，以避免锋利的笔尖将纸划破。

通过上面实例可以看出，物理矛盾是对技术系统的同一参数提出相互排斥的需求这样一种物理状态。

无论对技术系统宏观参数，如长度、摩擦系数等，还是描述微观量参数，如粒子浓度、电子速度等，都可以对其中存在的物理矛盾进行描述。

之后老师又介绍了物理矛盾元素的几种情况：

⑴这个元素是通用工程元素，不同的设计条件对它提出了完全相反的要求。

例如：

对于建筑领域，墙体的设计应该有足够的厚度以使其坚固，同时墙体又要尽量薄以使建筑进程加快并且总重比较轻；温度既要高又要低；尺寸既要长又要短；材质既要软又要硬等等。

⑵这个元素是通用工程元素，不同的工况条件对它有着不同的要求。

例如，灯泡的的功率既要是25瓦，又要是100瓦；一个工件的形状，既要是直的，又要是弯的等等。

⑶这个元素是非工程元素，不同的工况条件对它有着不同的要求。

例如，冰箱的门既要经常打开，又要经常保持关闭；道路上既要有十字路口，又要没有十字路口。

物理矛盾为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。

物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。

物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。

物理矛盾的解决方法一直是TRIZ研究的重要内容。

解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的分离。

在总结解决物理矛盾的各种方法基础上，提炼出了分离方法，并分为四种基本类型，即空间分离、时间分离、条件分离和系统级别分离。

空间分离：

将矛盾双方在不同的空间分离以降低解决问题的难度。

当系统矛盾双方在某一空间出现一方时，空间分离是可能的。

时间分离：

将矛盾双方在不同的时间分离，以降低解决问题的难度。

当系统矛盾双方在某一时空中只出现一方时，时间分离是可能的。

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下只出现一方时，条件分离是可能的。

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。

例：

物理矛盾如何解决气囊问题

1）描述问题并定义问题理想解：

安全气囊充气压力不足，对乘客不能起到有效的保护作用；

安全气囊的充气压力过大，则又会造成压力过大，对乘客造成伤害。

理想解：

安全气囊在发生碰撞时，能恰好将气囊充到合适的压力，以保护乘客的安全。

2）定义物理矛盾：

要求1：

大（不能太小）要求2：

小（不能太大）

第一步：

定义物理矛盾参数：

压力

第二步：

什么时间需要满足什么要求？

时间1：

达到一定压力前时间2：

达到一定压力后

第三步：

以上两个时间段是否交叉？

否→应用时间分离

是→尝试其他分离方法。

4物质-场原理和应用

在讲物质场原理之前，首先讲解什么是物质和场：

物质是指某种物体或过程，可以是整个系统，也可以是系统内在的子系统或单个的物体，甚至可以是环境，取决于实际情况。

物质之间依靠场来连接。

场是指完成某种功能所需的手法或手段，通常是一些能量形式，如：

磁场、重力场、电能、热能、化学能、声能、光能、等等。

物场模型的建立过程，就是将特殊技术问题标准化的过程。

如果某个技术系统中，存在缺陷（缺少了物质，或缺少了场），则说明技术系统不完整，存在冲突。

因此，物-场分析法可发现并确定冲突，在通过标准解寻找“标准答案”，可对不完整系统进行补充，结合具体的工程背景，即可解决冲突。

S—物质：

任何东西（材料、工具、零件、人、环境等）

S1—作用对象（作用承受着）

S2—工具（作用发出者）

F—场：

物质间的相互作用

如图一

图一

现实中存在许多应用物场的分析方法，老师为我们细心分析，逐个建立物场模型。

事例一：

用笔写字。

S1—笔;S2—手；F—机械场如图二

图二

事例二：

和面

S1—面团;S2—桌子；F—机械场如图三

但存在问题在桌子上和面，面会粘在桌子上，所以需要引入S3,防止免粘在桌子上。

5进化趋势原理和应用

我们在学校的所学的专业都是材料学，对于经济学方面其实是不太了解的，但处在现如今经济全球化的大环境下，激烈的市场竞争每个人都有所耳闻，大到国际市场原油价格波动，小到市井之间与小商小贩的讨价还价，我们大多数时间都是作为一个消费者出现的，但就产品的生产者来讲，创新是他们的第一要义，在S曲线，也就是产品技术成熟度预测这部分内容，我们学到的仿若天机。

“技术是改造环境以实现某种特定目标的特定方法。

产品是‘一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动’的结果，即过程的结果。

”当老师如是说的时候，我们大家都不明白，后来我们知道了，每一个产品从开始一开始到它从这个市场消失，产品的技术成熟度预测是将产品作为一种技术系统，通过对现有技术的研究，对目前产品在技术生命周期所处阶段及未来趋势进行预测，整个周期都是一条S形状的曲线，这同样是俄国科学家阿奇舒勒对众多的专利进行分析得到的结果。

产品技术成熟度指某一产品在该类产品生命周期中所处的阶段。

产品的技术成熟度预测是将产品作为一种技术系统，通过对现有技术的研究，对目前产品在技术生命周期所处阶段及未来趋势进行预测。

进化理论认为所有产品在发展过程中都有着相似的进化路径。

从时域上说，以第一个产品为起点到此种产品的消失会形成一个S形路径，这就是产品的S形曲线进化法则。

产品的技术预测曲线是TRIZ对产品生命周期预测的主要依据来源，专利数量是衡量产品技术成熟度的重要标准。

图S进化曲线与专利数量

讲师以智能手机的进化趋势为例给我们做了深入的讲解。

在智能手机交互技术的S曲线预测中，以洛克菲勒大学的LogletLab3.0（2010）为工具进行罗吉斯曲线的计算。

LogletLab3.0可以将专利数据转换为3项主要参数。

其中a（growthrate）为技术成长率，k（carryingcapacity）为饱和点的专利数量，b（midpoint）为S曲线的反曲点（二次微分由正转负的0值点），即成长期进入成熟期的时间点。

手机交互技术的进化主要体现在两个方面。

第一是各种新交互服务功能，第二是各种交互设备及应用形式。

在交互服务上，其进化路线与TRIZ进化理论的技术进化模式5，通过集成以增加系统功能相吻合。

在交互形式的进化中，进化方向除符合模式5外，也符合模式4，向增加动态性及可控性发展的规律。

目前智能手机交互技术已经处于相对稳定的成熟期，但达到产品技术成熟度的饱和点仍要到2018—2020年左右。

同之前智能手机产品代替传统手机产品一样，智能手机在达到饱和点后会进入一个漫长的衰退期，地位被一种新形式的通讯产品逐渐取代。

在物联网、云计算的技术发展环境下，智能手机中一些交互功能的应用并不会消失，但会向一些新产品（如Googleglass、iWatch、平板电脑等）转移。

企业在科技资源管理上应以改进服务和交互形式的应用型技术为主，以降低成本，并适时加大对未来新产品交互技术研发的投入。

6HOWTO模型的简介与实例

在日常生活或者学习中我们经常会有这样那样的问题脱口而出：

怎么做这个？

怎么弄那个？

怎么把这个变成那个……。

在TRIZ创新方法中，阿奇舒勒针对这个问题提出了“Howto”模型结合科学效应知识库进行发明创造的方法，并给出30个标准的“Howto”模型，以及这些模型的实现经常要用到的100个科学效应，来帮助我们解决工程中常见的问题。

应用“Howto”模型与知识库解题时也遵循TRIZ理论解题的基本流程，先将实际问题转化为“Howto”模型，其基本形式为“如何+动词+名词”，如：

“如何升高温度”、“如何改变尺寸”、“如何控制力”等。

然后利用科学效应知识库这种中间工具，获得解决问题的模型，即知识库中的方案。

如果可以将知识库中的方案应用到实际问题中，这个实际问题就迎刃而解了。

在理论学习过程中，老师结合电饭锅煮饭的例子加以说明。

他向我们提问：

“你们知道家里的电饭锅是怎么工作的吗？

”有同学回答：

“当加热到一定温度，电饭锅会自动断开煮饭开关。

”答案无疑是正确的，老师追问：

“那么你知道为什么电饭锅的煮饭开关会断开吗？

”同学摇头不知，其他同学也是不解。

接下来在老师的讲解中，我们终于明白了电饭锅的工作原理，而这一原理正是应用TRIZ中的“Howto”模型。

首先，我们要做的是提出问题，在电饭锅这个问题中，应用“Howto”模型提出的问题便是“如何断开加热开关”？

查询得知：

在19世纪末，法国物理学家比埃尔•居里在自己的实验室发现了磁石的一个物理特性：

当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。

后来，人们把这个温度叫做“居里点”。

最终的解决方案就出来了。

电饭锅的断电应用了磁石的这个“居里点”，其原理可以描述为：

在电饭锅的底部装一块磁铁和一块“居里点”为105℃的磁性材料；当锅里水干了之后，食品的温度将超过100℃继续上升；当温度到达105℃时，磁性材料因磁性消失而失去磁铁磁铁对它的吸力，这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把他们分开，同时带动开关断开电源，停止加热。

在这个原理中应用了磁性材料的热磁性。

以热磁效应为代表的科学效应和现象，对于发明问题的解决具有强有力的帮助作用。

7功能结构

最后一个板块叫做功能分析，它是产品概念设计阶段的重要组成部分，其主要目的是将抽象的系统转化为具体的图表以便于设计者了解产品所需具备的功能与特征。

因而通过定义与描述系统元件所需达到的功能，以及元件之间或外界环境的相互作用来分析整个系统辅助设计人员化繁为“简”，合理的进行创新设计。

功能是产品设计的依据，产品概念设计阶段的主要任务就是产生满足需求功能的原理解。

关键步骤是将用户需求抽象为功能需求，即对产品的功能进行描述，并符合以下要求：

（1）简洁准确

（2）定量化（3）抽象化（4）考虑约束条件

功能结构是产品设计知识，设计意图的最直接表达，在产品设计和分析中具有重要作用。

病体现在几个方面：

功能结构将设计问题模块化、结构化，从而使设计问题转变为一系列容易求解的子问题。

功能结构将设计信息再给你层次上得到抽象描述，从而使产品的概念设计活动更注重于功能要求的满足，可以实现对产品更本质的分析和评价。

功能结构将一个总体需求功能逐步地细化、具体化，从而可以建立各个子功能之间的关系。

功能结构是客观存在的，只不过分解时还不被知道而已，功能分解就是寻找和确定已存在的子功能。

功能总是以流的存在为前提，没有功能对象的存在，功能也就没有意义。

下层功能的组合实现上层功能要求，上下层功能间具有一种因果关系，上层功能限定了分解方向。

功能结构的建立是通过用户需求分析确定总功能，进而将其分解为分功能、功能元的过程，是功能分析的一种表达方式。

建立功能结构有两种方法

（1）P&B功能结构：

如某中药机械的功能结构，其工作原理是将混合均匀的药料投入加料口内，通过进药腔的压药翻板，在螺旋挤出机的挤压下推出多条相同直径的药条。

在自控导轮的控制下同步进入制丸刀后，连续制成大小均匀的药丸。

功能基是用归纳法生成的一种建立功能模型使用的通用设计图语言，用来表达功能元的功能集合和流集合组成。

设计者可以使用简单的功能元集合描述一个产品的全部功能。

利用功能基建立功能结构便于控制功能的分解及设计师之间的交流

8总结

TRIZ的功能和应用就是这样强大，放眼当今世界，技术创新是任何领域不能逾越的鸿沟有了TRIZ创新方法的这座桥梁，大部分难题都能迎刃而解，我们在学习中真是受益匪浅，通过对理论的学习和研究，打破了以往的对问题的思维方式，培养了全新的思维方式，从真正意义上提升了我们的创新能力，现在，当我们面对一个问题或是难关的时候，更多的思考其中的创新的方法和创新的规律，应用TRIZ创新理论去寻找解决的办法，从而使我们的整体技术水平的提高到一个新的台阶。

时光荏苒，TRIZ创新理论的学习结束了，在如此短暂的培训历程中，在老师的耐心讲解教授下，我们同学刻苦钻研，力求最优，但TRIZ的海洋着实宽广，我们竭尽全力也只窥得冰山一角，以后还要不断的思考运用，在我们以后从事的领域中发挥出TRIZ的力量，创造最优产品。

以上是本次学习TRIZ理论的心得体会，遗憾的是由于学习时间短，接受信息量大，对于理论知识的消化和彻底掌握尚需付出百倍的时间去学习、理解、运用！

再次感谢培养我的辽宁科技大学，感谢的给我们提供这次培训的有关领导，为我们提供了学习平台、学习机会，以及讲授教师的思想引领指导和在整个学习过程中辛勤的付出和努力。

更应该感谢的还有那位伟大的阿奇舒勒先生，是他造就了整个TRIZ创新方法，没有他对相关文献和专利的整理及分析，就没有这部伟大的方法得以传承，再次感谢阿奇舒勒先生，他曾有这样的疑问“一个发明是如何产生的？

发明是否有一定的规矩可循，还是靠运气产生的？

是当人类心灵的灯泡打开时才发现，还是发明创新是能被预期的一种创造性思维之系统模式的结果呢？

”我想现在已经解决了。