TRIZ理论简介.ppt

1 TRIZ理论简介 Contents 先思考几个问题 1 如何让一张薄纸的二个面变成只有一个面 2 如果你是罗马教皇 你如何给查理大帝加冕 3 酒心巧克力的酒心是怎么装进去的 4 如何用普通温度计测量小小的甲壳虫的体温 5 如何测量潜艇表面隐形表层的粘贴强度 6 如何测量活毒蛇的长度 7 猎人耳聋后还能不能去打猎 8 登月中 该携带什么样的笔和灯泡 你面临的项目难题有哪些 TRIZ可以帮你解决这些复杂的问题 引言 TRIZ起源与发展 TRIZ TheoryforSolvingInventiveProblems 含义是 发明问题解决理论 从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程 TRIZ的强大之处在于它为人们创造性发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具 定义 TRIZ起源与发展 TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔 G S Altshuller 在1946年创立的 Altshuller也被尊称TRIZ之父 TRIZ是前苏联国家秘密 苏联解体后 传播到西方和世界各地 正成为许多现代企业的创新的独门暗器 TRIZ的起源 TRIZ是基于知识的 面向人的发明问题解决系统化方法学 TRIZ起源与发展 TRIZ能为我们做什么 TRIZ核心思想 现在TRIZ理论的核心思想 TRIZ核心思想 TRIZ的思维模式 分析问题 1 功能分析2最后理想结果分析3资源分析4确立抵触区 选择TRIZ工具 发明原理工具 系统演化预测工具 效应工具 解答评估 实施 冲突问题的发生 系统须要改善 已知做什么不知如何进行 新问题 TRIZ核心思想 TRIZ解决问题的流程 技术系统进化法则 物 场分析 创新原理 发明问题的标准解法 科学原理知识库 ARIZ TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具 产品创新 TRIZ的主要内容 TRIZ的理论体系 TRIZ的主要内容 1 技术系统进化法则 技术系统进化法则 实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程 系统 技术系统由多个子系统组成 并通过子系统间的相互作用实现一定的功能 简称系统 组件 操作 组件 组件 组件 例如 汽车 轮胎 发动机是子系统 交通系统是超系统 冰箱 门 压缩机是子系统 环境 房间是超系统 TRIZ的主要内容 技术系统进化八大趋势 1 技术系统进化的阶段性2 向增加理想度的方向进化3 系统组件的不均衡进化4 向增加动态性和可控性的方向进化5 增加复杂性 随后简化6 向系统组件的匹配性方向进化7 向微观方向进化并增加场的应用8 向减少人为介入的方向进化 1 技术系统进化的阶段性 一个技术系统进化需要经过四个阶段 婴儿期 成长期 成熟期 衰退期 TRIZ的主要内容 S曲线各时期的特点 技术系统进化的阶段性 TRIZ的主要内容 婴儿期 成长期 成熟期 效率低可靠性差缺乏人 物力的投入系统发展缓慢 价值和潜力显然大量人力和财力投入 效率和性能得到提高系统高速发展 系统日趋完善性能水平得到最佳利润最大并有下降趋势研究成果水平低下 衰退期 技术达极限 将被新的技术系统所取代 新的S曲线开始 2 向增加理想度的方向进化 每个系统实现其功能时 都会产生有用和有害的后果 有用后果和有害后果的比例称为 理想度 系统改进的一般方向是使理想度比例最大化 当我们建立和选择创造性方案时 总是努力提高理想度 增加系统理想度的方法 一 增加有用功能的数量和程度 二 减低有害功能的成本 数量和程度 TRIZ的主要内容 理想的技术系统 最理想的技术系统 并不存在物理实体 也不消耗任何的资源 但是却能够实现所有必要的功能 TRIZ的主要内容 技术系统是沿着提高其理想度 向最理想系统的进化 A 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 物理实体 零 功能 无穷大 B 理想化 TRIZ的主要内容 理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象 理想化物体是真实物体存在的一种极限状态 理想化水平 技术系统是功能的实现 同一功能存在多种技术实现 任何系统在完成人们所需的功能之时 都有负面作用 理想化水平衡量公式 TRIZ的主要内容 理想化水平 为方便分析 将有用功能之和用效益之和代替 有害功能分解为成本和危害 TRIZ的主要内容 最终理想解IFR TRIZ的主要内容 取消了原系统的不足之处 保持了原系统的优点 没有使系统变得更复杂 没有引入新的缺陷 IFR的特点 3 系统组件的不均衡进化 每个系统组件都有自己的S曲线 不同的系统组件通常按照其自身的时间表进化 不同的系统组件在不同时间达到其固有的进化极限 因而导致矛盾 最先达到其进化极限的组件阻碍整个系统的进化 消除矛盾可以保持系统的持续改进 TRIZ的主要内容 4 向增加动态性和可控性的方向进化 TRIZ的主要内容 键盘的进化趋势 TRIZ的主要内容 电话的动态性进化 TRIZ的主要内容 5 增加复杂性 随后简化 TRIZ的主要内容 单 双 多进化 TRIZ的主要内容 6 向系统组件的匹配性方向进化 TRIZ的主要内容 7 向微观方向进化并增加场的应用 TRIZ的主要内容 8 向减少人为介入的方向进化 TRIZ的主要内容 TRIZ的主要内容 1 矛盾是TRIZ思维中一项核心的部分 2 只要系统存在 就存在矛盾 3 TRIZ应对矛盾的方式是使用方法取代折衷方案 2 技术矛盾 TRIZ核心理论 TRIZ矛盾分类 技术矛盾 在一个系统中 当一个参数被改变时 另一个参数即变差 例如对照耗油量 重量对照强度 解决技术矛盾最常用的办法是矛盾矩阵 物理矛盾 同一个参数的两个互相相对的特性 比如冷和热 高和低 长和短 当技术矛盾无法用矛盾矩阵来解决的时候 可以尝试使用物 场分析来解决 TRIZ的主要内容 技术矛盾图示 技术矛盾 TRIZ的主要内容 横坐标代表参数A 欲改变的参数纵坐标代表参数B 避免恶化的参数参数A的优化会导致参数B的恶化 解决技术矛盾的基本思想 TRIZ 解决问题的方法上将矛盾与理想化有机结合 从而形成一种强有力的发明问题解决思维方法TRIZ 发明问题的核心是解决矛盾 未克服矛盾的设计不是创新设计 设计中不断的发现并解决矛盾 是推动产品向理想化方向进化的动力 产品创新的标志是解决或移走设计中的矛盾 产生新的有竞争力的解 TRIZ 通过对250万份专利的详细研究 提出用39个工程参数描述矛盾 实际应运中 首先把矛盾的双方内部性能用39个工程参数中的两个来表示 将实际工程中的设计矛盾转化为一般的或标准的技术矛盾 TRIZ的主要内容 技术矛盾解决原理 不同的发明创造往往遵循共同的规律 TRIZ理论将这些共同的规律归纳成矛盾矩阵 39个工程参数 40个发明原理 针对具体的技术矛盾 可以基于这些创新原理 结合工程实际寻求具体的解决方案 TRIZ的主要内容 矛盾矩阵使用方法 当试图改善一个产品或者工程特性时 却导致另外一个产品或是工程特性恶化 传统的方法使用妥协的方式 而TRIZ却是利用消除的方式 阿利赫舒列尔分析归纳经常遇到技术矛盾的系统特征共有39个 将其对应解决的法则 整理成矩阵的方式 提供一个快速简单的方式 帮助你找到解决技术矛盾的法则 这个矩阵为39 39矩阵 共1263个元素 使用矛盾表时 先从矩阵之纵轴找出 欲改变的参数 接着从横轴找出 避免恶化的参数 对照到冲突矩阵表中的元素 元素中的数字就是矩阵冲突表建议解决此冲突的创新发明原则 TRIZ的主要内容 矛盾矩阵 TRIZ的主要内容 它的基本组成包括两个物质 Substance 和它们之间的作用力 称为场 Field 场是产生作用力的一种能量 技术系统的功能模型可以用一个完整的物场三角形来表示 3 物 场分析模型 1 物 场分析模型是什么呢 S2 F S1 TRIZ的主要内容 材料 工具 零件 人 环境 物 场分析模型 2 物质 S 的种类 3 场 F 的种类 机械场 热场 化学场 电场 磁场 材料 工具 零件 人 环境 TRIZ的主要内容 4 物 场模型效应表示 物 场分析模型 物 场分析模型 物 场分析例子 铣刀切割零件 机械力 零件 铣刀 1 有效完整模型功能的三个组件都存在 且都有效 是设计者追求的效应2 不完整模型组成功能的组件不全 需要的效果没有发生 例如 炉壁没有冷却功能导致过热 3 非有效完整模型组件齐全 但设计者所追求的效应未能完全实现 需要的效果不足 例如 炉壁过热 冷却功能不足 4 有害功能模型组件齐全 但产生了与设计者所追求的的效应相冲突的效应 需要消除有害功能 例如 炉壁因生火而过热 物 场分析模型 5 物 场模型类型 物 场分析模型 5 物 场模型解法 1 不完整模型 解法 补齐所缺失的元素 增加场F或工具S2 完整模型 例 液体 S1 中存在着气泡 S2 使用离心机 增加机械场F 将气泡从液体中分解出来 物 场分析模型 5 物 场模型解法 2 有害效应的完整模型 解法1 加入第三种物质S3 S3用来阻止有害作用 S3可以是通过S1或S2改变而来 或者是S1 S2共同改变而来 例 将窗户玻璃进行磨砂处理 变成半透明的 以保护办公室的隐私 物 场分析模型 5 物 场模型解法 2 有害效应的完整模型 解法2 增加另外一个场F2来抵消原来有害场F的效应 例 零件在加工中产生偏歪 增加一个反向作用力 物 场分析模型 5 物 场模型解法 3 效应不足的完整模型 用另一个场F2 或者F2和S3一起 代替原来的场F 或者F及S1 例 利用蒸气来代替机械力 以去除墙上的墙纸 效率和效果提升许多 物 场分析模型 5 物 场模型解法 3 效应不足的完整模型 增加另外一个场F2来强化有用的效果 例 利用蒸气来代替机械力 以去除墙上的墙纸 效率和效果提升许多 物 场分析模型 5 物 场模型解法 3 效应不足的完整模型 插进一个物质S3并加上另一个场F2来提高有用效应 例 过滤网加装一个电场 将细小的粒子给聚集成大颗粒子 其过滤效率得到大幅提升 五 案例分析 矛盾矩阵的应运 实例1 现场灯泡的改良 如何节省现场用