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TRIZ的九大经典理论体系

作者:精益六西格玛咨询顾问    分类:TRIZ    时间:2019-03-07 16:54:15

    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。


TRIZ理论

    (一)TRIZ的技术系统八大进化法则。

    阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。 TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:

1、技术系统的S曲线进化法则;

2、提高理想度法则;

3、子系统的不均衡进化法则;

4、动态性和可控性进化法则;

5、增加集成度再进行简化法则;

6、子系统协调性进化法则;

7、向微观级和场的应用进化法则;

8、减少人工进入的进化法则。

    技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。

    (二)最终理想解(IFR)。

    TRIZ理论在解决问题之初,首先抛开各种客观限制条件,通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result,IFR),以明确理想解所在的方向和位置,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端,提升了创新设计的效率。如果将创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥梁,那么最终理想解(IFR)就是这座桥梁的桥墩。最终理想解(IFR)有四个特点:

1、保持了原系统的优点;

2、消除了原系统的不足;

3、没有使系统变得更复杂;

4、没有引入新的缺陷等。

    (三)40个发明原理。

    阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结,提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理,分别是:

1、分割;

2、抽取;

3、局部质量;

4、非对称;

5、合并;

6、普遍性;

7、嵌套;

8、配重;

9、预先反作用;

10、预先作用;

11、预先应急措施;

12、等势原则;

13、逆向思维;

14、曲面化;

15、动态化;

16、不足或超额行动;

17、一维变多维;

18、机械振动;

19、周期性动作;

20、有效作用的连续性;

21、紧急行动;

22、变害为利;

23、反馈;

24、中介物;

25、自服务;

6、复制;

27、一次性用品;

28、机械系统的替代;

29、气体与液压结构;

30、柔性外壳和薄膜;

31、多孔材料;

32、改变颜色;

33、同质性;

34、抛弃与再生;

35、物理/化学状态变化;

36、相变;

37、热膨胀;

38、加速氧化;

39、惰性环境;

40、复合材料等。

    (四)39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵。

    在对专利研究中,阿奇舒勒发现,仅有39项工程参数在彼此相对改善和恶化,而这些专利都是在不同的领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断地出现,又不断地被解决。由此他总结出了解决冲突和矛盾的40个创新原理。之后,将这些冲突与冲突解决原理组成一个山39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵,矩阵的横轴表示希望得到改善的参数,纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数,横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是,着名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数,从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理来解决问题。

    (五)物理矛盾和四大分离原理。

    当一个技术系统的工程参数具有相反的需求,就出现了物理矛盾。比如说,要求系统的某个参数既要出现又不存在,或既要高又要低,或既要大又要小等等。相对于技术矛盾,物理矛盾是一种更尖锐的矛盾,创新中需要加以解决。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。  分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的,分离方法共有11种,归纳概括为四大分离原理,分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。

    (六)物一场模型分析。

    阿奇舒勒认为,每一个技术系统都可由许多功能不同的子系统所组成,因此,每一个系统都有它的子系统,而每个子系统都可以再进一步地细分,直到分子、原子、质子与电子等微观层次。无论大系统、子系统、还是微观层次,都具有功能,所有的功能都可分解为2种物质和1种场(即二元素组成)。在物质-场模型的定义中,物质是指某种物体或过程,可以是整个系统,也可以是系统内的子系统或单个的物体,甚至可以是环境,取决于实际情况。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、机械能、声能、光能等等。物一场分析是TRIZ理论中的一种分析工具,用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。

    (七)发明问题的标准解法。

    标准解法阿奇舒勒于1985年创立的,共有76个,分成5级,各级中解法的先后顺序也反映了技术系统必然的进化过程和进化方向,标准解法可以将标准问题在一两步中快速进行解决,标准解法是阿奇舒勒后期进行TRIZ理论研究的最重要的课题,同时也是TRIZ高级理论的精华。标准解法也是解决非标准问题的基础,非标准问题主要应用ARIZ来进行解决,而ARIZ的主要思路是将非标准问题通过各种方法进行变化,转化为标准问题,然后应用标准解法来获得解决方案。

    (八)发明问题解决算法(ARIZ)。

    ARIZ是发明问题解决过程中应遵循的理论方法和步骤,ARIZ是基于技术系统进化法则的一套完整问题解决的程序,是针对非标准问题而提出的一套解决算法。ARIZ的理论基础由以下3条原则构成:

1、ARIZ是通过确定和解决引起问题的技术矛盾;

2、问题解决者一旦采用了ARIZ来解决问题,其惯性思维因素必须被加以控制;

3、ARIZ也不断地获得广泛的、最新的知识基础的支持。

   ARIZ最初由阿奇舒勒于1977年提出,随后经过多次完善才形成比较完善的理论体系, ARIZ-85包括九大步骤:

1、分析问题;

2、分析问题模型;

3、陈述IFR和物理矛盾;

4、动用物-场资源;

5、应用知识库;

6、转化或替代问题;

7、分析解决物理矛盾的方法;

8、利用解法概念;

9、分析问题解决的过程等等。

    (九)科学效应和现象知识库。

    科学原理,尤其是科学效应效应和现象的应用,对发明问题的解决具有超乎想象的、强有力的帮助。应用科学效应和现象应遵循5个步骤,解决发明问题时会经常遇到需要实现的30种功能,这些功能的实现经常要用到100个科学有和现象。


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