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TRIZ理论
[摘要] TRIZ由一位俄国学者阿利赫舒列尔及他的同事于1946年最先提出,最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。他们从这些最有效的解中抽象出了TRIZ解决发明问题的基本方法,这些方法又可以普遍的适用于新出现的发明问题,协助人们获得这些发明问题的最有效的解。
[关键词]TRIZ创造
一.引言
目前中国制造业仍处于世界制造业产业链的中下游,其国际地位只体现在总数量上,而在质量上与发达国家仍存在一定的差距。产品附加值低,特别是具有自主知识产权的产品比重较小,自主创新能力不强。创新是企业具有不断开发新产品和开拓市能力的体现。创新是一个国家国民经济发展的基础,是体现综合国力的重要因素,推动着社会变革、发展和进步。
建立起一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系—TRIZ,它是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。其核心思想:(1)无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;(2)各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;(3)技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能(目标)。TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法,它理论中的创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又提供了科学的问题分析方法,保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。
二TRIZ的起源
TRIZ的研究始于1946年,创始人为前苏联海军工程师、发明家根里奇·阿奇舒勒。在苏联里海海军专利事务局处理专利事务的数年中,阿奇舒勒发现仅仅从心理学角度并不能很好地揭示发明创造的客观规律,他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化,因此他将注意力转移到对高水平发明专利的分析研究上,其主要目的是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,并将之归纳总结,形成能指导技术创新、管理创新的理论方法体系。
阿奇舒勒从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万份发明专利开始进行严格的分析、筛选与统计,并多个学科领域的科学原理、法则相结合。这一高难度、费时费力的艰苦工作奠定了TRIZ的理论基础,也为日后将要开发的各种问题解决工具奠定了基础。自此,人们有了一种世界级的创新方法学——TRIZ。TRIZ与试错法、头脑风暴法以及其它的由前两种方法演变得到的各种创新技法有着本质上的区别。TRIZ成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得理想化的最终结果,而不是采取折衷或者妥协的做法,而且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。TRIZ是创新方法学,有着成套的创新思维、方法和解题工具,不是一招一式的相对简单的创新技法。
创新不再仅仅依赖试错了!这是人类创新史上的一个重大突破。运用TRIZ理论,可大大加快人们发明创造的进程而且能得到高质量的创新产品。TRIZ告
诉我们,任何领域的产品改进、技术的变革与创新,都像生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程,是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。
三 TRIZ的发展
首先,TRIZ的发展方向:TRIZ是在前苏联计划经济体制下形成的,企业间很难存在竞争,但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统TRIZ对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说,显得过于庞杂。另外,传统TRIZ还存在一些缺陷,如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此,为了适应现代产品设计的需要,TRIZ不得不面临自身现代化的建设问题,这是当前国际上TRIZ研究的重点一。
其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4个发展方向:(1)技术起源和技术演化理论;(2)克服心理惯性的技术;(3)分析、明确描述和解决发明问题的技术;
(4)指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。
再次,TRIZ与其它方法的集成:TRIZ主要是解决设计中如何做的问题,对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。大量的工程实例表明,TRIZ的出发点是借助于经验发现设计中的冲突,冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此,如何将TRIZ与其他设计方法相结合,以弥补TRIZ的不足,已经成为设计领域的重要研究方向。
四关于TRIZ的几种发展模式
1、III(Ideation International Inc)模式
来自于前苏联的TRIZ学校的专家们认为, TRIZ的许多方法分支太多,也过于复杂,因此必须提供一些方法和过程作为分析这些问题方法的统一入口。
根据有害和有用影响的区分,手工绘出问题中各部分因果关系网络图,利用软件工具对图中每一个节点能够自动列出问题的看法或者解决方法意见。每一个看法为使用者推荐了合适的传统TRIZ工具。III模式还开发了“创新环境调查问卷”以及预期失效判定和演变指导。III模式的主要不足是得出的看法通常是节点的 3~4倍,对于复杂问题有时会显得非常冗长。
2、2、IMC模式。
IMC公司是由前苏联人工智能和TRIZ专家Tsourilov博士移民到美国后创建的。为了解决具有技术和物理矛盾的“困难”工程问题,IMC努力将解决矛盾的创新原则、分隔原则、效果库等知识库工具集成为软件TechOptimizer。由于引入了相应的现代软件开发和人工智能技术,该软件具有容易使用与界面友好的特点。该软件分为2个集合,包括5个模块。集合1:原则模块、预测模块、效果模块;集合2:TechOptimizer模块、特征转换模块。原则模块负责从知识库给出类似的例子消除矛盾,效果模块允许从专利数据库获取类似的物理、化学和地理成果,而预测模块则是参照其演化趋势数据库中的 22个演化趋势和200多个分模式对问题得出未来的解决方法。集合2个模块则负责对问题进行分析,使问题清晰化。
3、SIT/USIT模式
SIT(Systematic Inventive Thinking)模式原由移民到以色列的TRIZ专家Filkosky在1980年左右创立,目的是简化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士将SIT模式进行结构化形成USIT(Unified Strctured Inventive Thinking)模式,该模式能帮助公司工程师短时间内(3天培训期)接受和掌握TRIZ,为实际问题在概念产生阶段快速地产生多种解决方法),USIT
将TRIZ设计过程分为3 个阶段:问题定义、问题分析和概念产生,它将解决方法概念的产生简化为只有4种技术(属性维度化、对象复数化、功能分布法和功能变换法),而不需要采用知识库或计算机软件。但USIT解决问题的好坏依赖于问题解决人员知识的广度和深度。
4、RLI(Renaianoe Leedership Instiute)模式
该模式是由RLI公司的分支机构Leonadnda Vinci研究院的一些专家开发的。RLI模式对TRIZ的贡献主要体现在:(1)针对TRIZ的复杂性,开发了8个解决问题的算法;(2)针对物质场分析工具存在的缺陷,提出运用三元代替物质场的三元分析法(Triad Analysis),并其结合到所开发的8个发明算法中。
五. TRIZ的基本理论
TRIZ意译为发明问题的解决理论。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法,而且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。实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。
六.利用TRIZ解决问题的过程
TRIZ方法论的主要思想是,对于一个具体问题,无法直接找到对应解,那么,先将此问题转换并表达为一个TRIZ的问题,然后利用TRIZ体系中的理论和工具方法得到TRIZ的通用解,最后将TRIZ通用解转化为具体问题的解,并在实际问题中加以实现,最终获得问题的解决。应用TRIZ解决问题的一般流程如图1所示。首先要对一个实际问题进行仔细的分析并加以定义;然后根据TRIZ提供的方法,将所需解决的实际问题归纳为一个类似的TRIZ标准问题模型;接着,针对不同的标准解决方案模型,应用TRIZ已总结归纳出的类似是标准解决方法,找到对应的TRIZ标准解决方案模型;最后,把这些类似的解决方案模型,应用到具体的问题
之中,演绎得到问题的最终解决方法。
【参考文献】
1.王树才,吴晓机械创新设计
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