创新方法TRIZ理论课件第1章前言-两份资料

创新方法TRIZ理论人类发展及科学技术进步中的每一次重大跨越和重要发现都与思维创新、方法创新、工具创新密切相关。离开了“创新”，人类社会不可能向前迈进，科学技术也不可能有实质性的进步。可以说，“创新”已经成为现代社会发展与进步的基本动力。创新理论和实践都证明，创新是人人都具有的一种潜在的能力，而且这种能力可以通过一定的学习和训练得到激发和提升。同时，创新是有规律可循的。人类在解决工程技术问题时所采用的方法都是有规律的，这些规律可以通过总结和学习加以掌握和应用。发明与创新

发明与创新创新思维是在客观需要的推动下，以新获得的信息和已储存的知识为基础，综合运用各种思维形态或思维方式，克服思维定势，经过对各种信息、知识的匹配、组合，或者从中选出解决问题的最优方案，或者系统地加以综合，或者借助于类比、直觉等创造出新办法、新概念、新形象、新观点，从而使认识或实践取得突破性进展的思维活动。创新思维具有新颖性、灵活性、探索性、能动性和综合性等特点，是创新过程中最基本的手段。对创新思维的内在规律加以总结归纳，形成有助于方案产生或问题解决的策略，即为创新思维技法。在具体的问题解决和方案生成中，对创新思维技法的系统化应用以及辅助工具的支持也是非常关键的。创新国策：建设创新型国家口号：大众创业、万众创新实现创新的途径，关键要找到“抓手”，要与实际工作相结合

——过去，人们认为创新是一个付出海量的艰苦努力与试错过程，没有规律和方法可循

——创新有方法，发明创造不再是少数人的“专利”第1章绪论1.1什么是TRIZ1.2TRIZ发展历史1.3经典TRIZ理论1.1什么是TRIZ1948年12月,阿奇舒勒写了一封引来危险的信,在信的末尾他还表达了更激烈的想法：有一种理论可以帮助工程师进行发明。这种理论能够带来可贵的成果并可以引起技术世界的一场革命.在1950年，他们突然得到通知要到格鲁吉亚的第比利斯，他们到达后就被逮捕了。2天后，在贝利亚的一个监狱里审讯开始，他们被指控利用发明技术进行阴谋破坏，被判刑25年。一直转展了几个监狱，直到斯大林去世他才被放出来，而回到家才获知自己的母亲，因无法盼到与他重逢的机会，选择了自杀。他先后被转移了5个监狱。在一个关押着很多高级知识分子（科学家、律师、建筑设计师）里他开创“一个学生的大学”，每天有12—14个小时，他挨个到每个重新激起生活热情的教授那里去听课，这样他获得了他的“大学教育”。阿奇舒勒一生1956年，阿奇舒勒和沙佩罗合写的文章“发明创造心理学”在《心理学问题》杂志上发表了1961年，阿奇舒勒写出了他的第一本书《如何学会发明》，在这本书里他嘲笑人们普遍接受的看法，即只有天生的发明家。他批判了用错误尝试法去进行发明。1968年12月在到格鲁吉亚的津塔里举行第一个发明方法的研讨会。得到了苏联最高专利机构VOIR（苏联发明创造者联合会）的认可。1969年，阿奇舒勒出版了他的新作《发明大全》，提供了40个创新原则——第一套解决复杂问题的完整法则。苏联TRIZ协会于1989年成立，由阿奇舒勒出任主席。阿奇舒勒1998年9月24日逝世于彼得罗扎沃茨克，享年72岁TRIZ理论是由苏联人GenrichAltshuller（根里奇•阿奇舒勒）在1946年创立。他审阅世界各种专利二百五十万件，而发现这些发明之后的规律。1.1什么是TIRZ一种系统改良的方法；一种自觉性演化的技术系统解决工程问题的方法；一种消除工程冲突而不抵消妥协的工具；分享无数发明家的知识与经验来增加工程人员知识创造力和解决问题技巧的方法TRIZ的俄文拼写为теориирешенияизобрет-ательскихзадач

俄语词头缩写为

ТРИЗ按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch拉丁文词头缩写为TRIZ。翻译为发明问题解决理论

中文：翠子发明问题解决理论

如何让笔记本电脑在使用时操作方便，即键盘输入更加容易？发明问题解决理论笔记本电脑的键盘太大又会引起另外一个问题，即携带起来不太方便，要求笔记本电脑的键盘既要大，又要小，这就是产生了矛盾，出现了问题。发明问题解决理论用常规的方法解决时遇到了矛盾的问题就是发明问题。巧妙的解决发明问题的方案存在于大量的专利中，用巧妙的方法而不是常规的方法解决发明问题的理论就是TRIZ

。TRIZ解决方案1.2TRIZ发展历史TRIZ发展历史回顾TRIZ理论的发展史，大致可分为四个时期：萌芽时期

1946—1955初建时期

1956—1985发展时期

1986—1990成熟时期

1991—至今萌芽时期

1946—19551946年，TRIZ理论之父阿奇舒勒在前苏联里海海军的专利局工作期间，经过研究成千上万份专利，阿奇舒勒发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在生产、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。人们一旦掌握了这些规律，就能进行产品设计并能预测产品未来趋势。这种思想为后来建立TRIZ理论奠定了基础。初建时期

1956—1985经过萌芽期，阿奇舒勒的TRIZ理论科学思想框架初步形成，然后把TRIZ理论描述或为一种技术矛盾、理想的最终结果、发明原则、一种程序。这种思想框架真正构建了TRIZ基本理论。从1961-1977年间，阿奇舒勒不断的补充了TRIZ的理论：发明问题解决算法，69个发明原则和技术矛盾矩阵，1969年解释了ARI2-61、ARI2-71以及ARI2-71的实际应用，并首次描述了40项发明原理和技术矛盾矩阵。由于当时的世界格局，TRIZ仅限于苏联使用。发展时期

1986—19901985年以后，随着部分TRIZ专家移居到欧美等国，TRIZ理论在全世界范围内开始广泛传播，致使世界各国研究TRIZ理论的专家学者越来越多，极大推动了TRIZ理论的发展。美国于1991年发表了一篇介绍TRIZ理论的论文。这一时期TRIZ研究的特点是仍以前苏联为主，但在世界范围内特别是被西方欧美发达国家逐渐认可，这预示着TRIZ研究将在全世界广泛兴起。前苏联军事工业成熟时期1991—至今1991年原苏联解体后，世界范围内的TRIZ研究迅速兴起。1992年开始，美国一些公司着手进行TRIZ的咨询和软件开发1992年，俄罗斯学者Vikentvev和Kaikov出版了TRIZ理论的案例实证研究的著作。1996年，美国学者Kvowalickhe和EvllenDomb在互联网上创办了TRIZ期刊。俄罗斯学者Timokhov把生物学、生态学与TRIZ理论相结台，从生物学、生态学的视野寻求发明问题的TRIZ解决方案。TRIZ在中国在中国最早介绍TRIZ的书籍产生于1986年，由赵惠田、谢燮正撰写的《发明创造学教程》。1998年牛占文教授在中国发表首篇介绍TRIZ的论文以来，TRIZ在很多研究领域都受到关注。TRIZ被大学和相关政府部门列为国家创新工程得到财政支持，国家及省市级的一些基金委员会特别把TRIZ确定为资助项目。黑龙江背靠俄罗斯，接触TRIZ以及对TRIZ在中国的发展起到了非常重要的作用，到2019年已连续举办了第七届中国TRIZ杯大学生创新方法大赛。并且成果非常显著‘TRIZ在中国在我国学术界，少数研究专利的科技工作者和学者在20世纪80年代中期就已经初步接触TRIZ，并对其做了一定的资料翻译和技术跟踪。在20世纪90年代中后期，国分高校开始研究和跟踪TRIZ，在一定范围内开展了持续的研究和应用工作。进入21世纪，TRIZ开始从学术界走向企业界。如今，作为一个比较实用的创新方法学，TRIZ在我国已经逐步得到企业界和科技界的青睐，也得到国家领导人的高度重视。自2007年开始，国家科学技术部和地方政府科技厅陆续展开了对TRIZ的大范围的推广与普及活动。2008年，国家科技部、发展改革委、教育部、中国科协联合发布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，明确了创新方法工作的指导思想、工作思路、重点任务及其保障措施等。H为公司已引入TRIZ专家对科研人员进行培训和引导，成果显著1.3经典TRIZ理论阿奇舒勒从不同角度，利用不同方法对专利进行分析，总结出了多种规律。如果按照抽象程度由高到低进行划分，可以将经典TRIZ中的这些规律表示为一个金字塔结构。1.经典TRIZ的理论体系结构随着TRIZ的不断发展和完善，TRIZ不仅增加了很多新发现的规律和方法，还从其他学科和领域中引入了很多新的内容，从而极大地富和完善了TRIZ的理论体系。1.经典TRIZ的理论体系结构从上图中可以看出：（1）TRIZ的理论基础是自然科学、系统科学和思维科学。（2）TRIZ的哲学范畴是辩证法和认识论。（3）TRIZ来源于对海量专利的分析和总结。（4）TRIZ的理论核心是技术系统进化法则。（5）TRIZ的基本概念——进化、理想度、系统、功能、矛盾和资源。（6）TRIZ的创新问题分析工具包括：创新思维技法、功能分析、组件分析、因果分析、物场分析和资源分析等。（7）TRIZ的创新问题求解工具包括：发明原理、分离方法、科学效应库、标准解系统和创新思维技法。（8）TRIZ的创新问题通用求解算法是发明问题求解算法（ARIZ）。2.经典TRIZ的工具问题模型工具解决方案模型技术矛盾矛盾矩阵40个发明原理物理矛盾分离原理40个发明原理物-场模型76个标准解标准解的物-场模型功能化（Howto）模型效应库具体的效应让创新掌握在您的手中第2章工程系统进化趋势2.1经典TRIZ进化法则2.2现代TRIZ工程系统进货趋势2.3动态进化趋势2.1经典TRIZ进化法则阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现产品的进化规律满足一条S形的曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数。2.1.1S曲线进化法则2.1.1S曲线进化法则

一个技术系统的进化一般经历4个阶段：1）婴儿期2）成长期3）成熟期

4）衰退期2.1.1S曲线进化法则例：汽车的发明和使用；从最初的婴儿期（即最初的蒸汽机车）到成长期（即内燃机车）再到成熟期（现代型汽车）最后到衰退期。S曲线各阶段的特点：1．技术系统的婴儿期

这一阶段技术系统所呈现的特征是：发展非常缓慢；产生的专利级别很高，但专利数量较少；所以经济收益为负值。S曲线各阶段的特点：2．技术系统的成长期

这一阶段技术系统所呈现的特征是：性能得到急速提升，专利级别开始下降，但专利数量上升，经济收益明显上升。S曲线各阶段的特点：3．技术系统的成熟期这一阶段技术系统所呈现的特征是：仍会产生大量的专利，但专利级别会更低，此时需要警惕垃圾专利的大量产生，经济收益巨大。S曲线各阶段的特点：4．技术系统的衰退期这一阶段技术系统所呈现的特征是：性能参数、专利等级、专利数量、经济收益均呈现快速的下降趋势。2.1.2八大进化法则1.完备性进化法则

完备性进化法则是指一个完整的技术系统应包含动力装置、传动装置、执行装置及控制装置等四部分。2.1.2八大进化法则1.完备性进化法则电动机——动力装置：波轮——执行装置带传动和减速器（齿轮传动）——传动装置控制面板——控制装置。自动洗衣机的组成2.1.2八大进化法则2.提高理想度法则

提高理想度法则是指任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的，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。

简单说，就是“功能俱全，结构消失”的系统为最理想的技术系统。2.1.2八大进化法则3.

子系统不均衡进化法则

子系统不均衡进化法则是指组成系统的子系统发展不均衡，系统越复杂，不均衡的程度越高。例：音乐手机，不均衡发展其音乐播放功能。木桶原理2.1.2八大进化法则4.动态性和可控性进化法则——组成技术系统的结构更加柔性化、可移动性和可控性增加的方向发展，以适应变化的性能要求、变化的环境条件、及功能的多样性。

图2-8雨伞进化（可折叠）

图2-9自行车的进化（可折叠）2.1.2八大进化法则5.子系统协调性进化法则——指组成系统的子系统发展向着其子系统各参数协调、系统参数与超系统各参数协调的方向发展。包括形状协调、频率协调、材料协调等。

电脑主机，散热风扇和主机功率相协调；新能源汽车使用轻质材料。2.1.2八大进化法则6.增加集成度再进行简化的法则——增加集成度再进行简化的法则是指技术系统由单系统向双系统及多系统进化，技术系统发展到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移到超系统中，作为超系统的一部分。

例：手机移动电源，将手机电池单独做成移动电源供手机使用。2.1.2八大进化法则7.向微观级和增加场应用的进化法则——向微观级和增加场应用的进化法则是指系统沿着减小其元件尺寸的方向发展，从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的功能。

例：体积大的集成电器集中成小小的电子芯片；从最初的大型计算机（数吨）到现代计算机（微机、手提电脑）。2.1.2八大进化法则8.能量传递法则——能量传递法则是指能量必需能从能量源流向技术系统的所有元件，是技术系统实现功能的必要条件，技术系统向着减少能量流经系统的路径长度的方向发展。

例：车载电话代替手持电话；用手摇绞肉机代替菜刀剁肉馅；用刀片旋转运动代替刀的垂直运动。2.2现代TRIZ工程系统进化趋势S曲线进化趋势增加理想度趋势向超系统转化趋势增加协调性趋势增加系统完备性趋势增加剪裁度趋势流增强趋势减少人工介入趋势增加可控性趋势部件的不均衡发展趋势增加动态性趋势2.2.1S曲线进化趋势——S曲线进化趋势处于整个进化趋热的最上端，也就是说任何工程系统都遵守S曲线进化趋势。与经典TRIZ理论不同的是，对于S曲线的研究，现代TRIZ理论中的进化趋势更加详细、清晰和实用。

2.2.2增加理想度趋势——增加理想度趋势是S曲线进化趋势的子趋势。现代TRIZ理念的理想度用V＝（总功能）/（总成本）来衡量

2.2.3向超系统转化趋势——随着工程系统进化，系统将逐渐消除冗余的资源，逐渐与超系统的组件集成。

“桌子+椅子的进化2.2.4增加系统完备性趋势——工程系统在发展过程中，将逐渐包含执行功能、传动功能、能源功能和控制功能等四大功能。

缝纫设备的发展2.2.5增加协调性趋势——指系统在进化过程中，其组件沿着与其他组件和超系统更协调的方向发展。

包括形状的协调、韵律的协调、材料的协调和动作的协调四个子趋势。协调参数的选择可提前设计或在操作中控制。2.2.6增加剪裁度趋势——随着工程系统的发展，系统元素（组件或子系统）逐渐被剪裁，而不影响系统的功能，甚至还有所改善。

剪裁笔帽2.2.7流增强进化趋势能量流动到系统中的所有元素是工程系统实现功能的必要条件。随着工程系统的发展，能量流的流动路径向缩短的方向进化，以减少能量损失；能量流的形式向统一化的方向进化，以减少能量转换损失；能量流的形式逐渐优化，以增强可控性。

2.2.8减少人工介入进化趋势——减少人工介入进化趋势是指系统在发展过程中，由人力执行的系统功能数量减少。在工和工程系统出现前，人工执行全部各种功能。

灭火系统的进化2.2.9增加可控性进化趋势——可控性进化趋势指的是系统向着增加控制程度的方向进化的趋势。

交通系统自动控制的进化2.2.10部件的不均衡进化趋势由于材料成本、技术水平等因素的影响，各部件之间的发展并不是均衡的。这种不均衡往往会引起物理与技术之间的矛盾，而消除这种矛盾恰恰是系统发明创新的任务所在。部件的不均衡进化趋势分析类似于水桶原理分析，即一个系统的短板往往是进化得最落后的部件，找出短板部件，就可以实现技术系统的改进目标。

2.2.11动态性进化趋势——动态性进化趋势是指在进化过程中，系统及其部件变得更“动态”。

激光尺的进化2.3动态进化趋势2.3.1经典TRIZ动态化法则——经典TRIZ理论中的动态化进化法则是指工程系统的物质组件获得了越来越多的自由度，先后可能呈现出不同的状态。

2.3.1经典TRIZ动态化法则

（a）刚体（b）多个铰链（c）柔性体（d）液体/气体（e）场键盘的进化轨迹2.3.2现代TRIZ理论动态化法则1.设计的动态化设计的动态化趋势包括物质的动态化和场的动态化两个子趋势。

图2－20场动态化2.3.2现代TRIZ理论动态化法则1.设计的动态