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TRIZ的核心思想和解題模式
TRIZ理論核心思想:
現(xiàn)代TRIZ理論的核心思想主要體現(xiàn)在三個方面。
首先，無論是一個簡單產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循著客觀的規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式。
其次，各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進(jìn)化過程的動力。
再就是技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實現(xiàn)盡量多的功能。
簡述TRIZ的解題模式
ARIZ第一就是將系統(tǒng)中存在的問題最小化，原則是在系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)其必要功能的前提下，盡可能不改變或少改變系統(tǒng)；第二是定義系統(tǒng)的技術(shù)矛盾，并為矛盾建立“問題模型”；然后分析該問題模型，定義問題所包含的時間和空間，利用物－場分析法分析系統(tǒng)中所包含的資源；接下來，定義系統(tǒng)的最終理想解。
解題模式應(yīng)用ARIZ包括以下幾個步驟:
步驟1：識別并對問題公式化。
步驟2：構(gòu)造存在問題部分的物-場模式。
步驟3：定義理想狀態(tài)。
步驟4：列出技術(shù)系統(tǒng)的可用資源。
步驟5：向效果數(shù)據(jù)庫尋想要類似的解決辦法。
步驟6：根據(jù)創(chuàng)新原則或分隔原則解決技術(shù)或物理矛盾。
步驟7：從物-場模式出發(fā)，應(yīng)用知識數(shù)據(jù)庫(76個標(biāo)準(zhǔn)和效果庫)工具產(chǎn)生多個解決辦法。
TRIZ解決問題的過程
發(fā)明問題解決理論的核心是技術(shù)進(jìn)化原理。按這一原理，技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，解決沖突是其進(jìn)化的推動力。進(jìn)化速度隨技術(shù)系統(tǒng)一般沖突的解決而降低，使其產(chǎn)生突變的唯一方法是解決阻礙其進(jìn)化的深層次沖突。
G.S. Altshuller依據(jù)世界上著名的發(fā)明，研究了消除沖突的方法，他提出了消除沖突的發(fā)明原理，建立了消除沖突的基于知識的邏輯方法，這些方法包括發(fā)明原理（Inventive Principles）、發(fā)明問題解決算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及標(biāo)準(zhǔn)解（TRIZ Standard Techniques）。
在利用TRIZ解決問題的過程中，設(shè)計者首先將待設(shè)計的產(chǎn)品表達(dá)成為TRIZ問題，然后利用TRIZ中的工具，如發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解等，求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解（Analogous solution）；最后設(shè)計者在把該解轉(zhuǎn)化為領(lǐng)域的解或特解。
TRIZ理論的基本哲理
TRIZ理論的基本哲理包括以下6條：
1、所有的工程系統(tǒng)服從相同的發(fā)展規(guī)則。這一規(guī)則可以用來研究創(chuàng)造發(fā)明問題的有效解，也可用來評價與預(yù)測如何求解一個工程系統(tǒng)（包括新產(chǎn)品與新服務(wù)系統(tǒng)）的解決方案。
2、 像社會系統(tǒng)一樣，工程系統(tǒng)可以通過解決沖突（Conflicts）而得到發(fā)展。
3、任何一個發(fā)明或創(chuàng)新的問題都可以表示為需求和不能（或不再能）滿足這些需求的原型系統(tǒng)之間的沖突。所以，“求解發(fā)明問題”與“尋找發(fā)明問題的解決方案”就意味著在利用折衷與調(diào)和不能被采納時對沖突的求解。
4、為探索沖突問題的解決方案，有必要利用專業(yè)工程師尚不知道或不熟悉的物理或其它科學(xué)與工程的知識。技術(shù)功能和可能實現(xiàn)該功能的物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等效應(yīng)對應(yīng)的分類知識庫可以成為探索沖突問題解的指針。
5、 存在評價每項發(fā)明創(chuàng)造的可靠判據(jù)。這些判據(jù)是：
�。�1）該項發(fā)明創(chuàng)造是否是建立在大量專利信息基礎(chǔ)上的？基于偶然發(fā)現(xiàn)的少數(shù)事例的發(fā)明項目不是嚴(yán)肅的研究成果。事實證明，一項重大或重要的發(fā)明項目通常是建立在不少于1萬到2萬項專利（或知產(chǎn)權(quán)/版權(quán)）研究的基礎(chǔ)上。
（2）發(fā)明人或研究者是否考慮過發(fā)明問題的級別？大量低水平的發(fā)明不如一項或少量高水平的發(fā)明。因為，低水平的發(fā)明只能在簡單的情況下運用。
（3） 該項發(fā)明是否是從大量高水平的試驗中提煉出來的結(jié)論或建議？
6、 在大多數(shù)情況下，理論的壽命與機(jī)器的發(fā)展規(guī)律是一致的。因而，“試湊”法很難產(chǎn)生兩種或兩種以上的系統(tǒng)解。
TRIZ理論主要內(nèi)容
創(chuàng)新從最通俗的意義上講就是創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性地解決問題的過程，TRIZ理論的強大作用正在于它為人們創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題提供了系統(tǒng)的理論和方法工具。
現(xiàn)代TRIZ理論體系主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
1. 創(chuàng)新思維方法與問題分析方法
TRIZ理論中提供了如何系統(tǒng)分析問題的科學(xué)方法，如多屏幕法等；而對于復(fù)雜問題的分析，則包含了科學(xué)的問題分析建模方法——物-場分析法，它可以幫助快速確認(rèn)核心問題，發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在。
2. 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則
針對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化演變規(guī)律，在大量專利分析的基礎(chǔ)上TRIZ理論總結(jié)提煉出八個基本進(jìn)化法則。利用這些進(jìn)化法則，可以分析確認(rèn)當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)，并預(yù)測未來發(fā)展趨勢，開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。
3. 技術(shù)矛盾解決原理
不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律。TRIZ理論將這些共同的規(guī)律歸納成40個創(chuàng)新原理，針對具體的技術(shù)矛盾，可以基于這些創(chuàng)新原理、結(jié)合工程實際尋求具體的解決方案。
4. 創(chuàng)新問題標(biāo)準(zhǔn)解法
針對具體問題的物-場模型的不同特征，分別對應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的模型處理方法，包括模型的修整、轉(zhuǎn)換、物質(zhì)與場的添加等等。
5. 發(fā)明問題解決算法ARIZ
主要針對問題情境復(fù)雜，矛盾及其相關(guān)部件不明確的技術(shù)系統(tǒng)。它是一個對初始問題進(jìn)行一系列變形及再定義等非計算性的邏輯過程，實現(xiàn)對問題的逐步深入分析，問題轉(zhuǎn)化，直至問題的解決。
6. 基于物理、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理而構(gòu)建的知識庫
基于物理、化學(xué)、幾何學(xué)等領(lǐng)域的數(shù)百萬項發(fā)明專利的分析結(jié)果而構(gòu)建的知識庫可以為技術(shù)創(chuàng)新提供豐富的方案來源。
TRIZ理論的創(chuàng)新設(shè)計問題解決工具
阿利赫舒列爾和他的TRIZ研究機(jī)構(gòu)50多年來提出了TRIZ系列的多種工具，如沖突矩陣、76標(biāo)準(zhǔn)解答、ARIZ、AFD、物質(zhì)--場分析、ISQ、 DE、8種演化類型、科學(xué)效應(yīng)、40個創(chuàng)新原理，39個工程技術(shù)特性，物理學(xué)、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理知識庫等，常用的有基于宏觀的矛盾矩陣法（沖突矩陣法）和基于微觀的物場變換法。事實上TRIZ針對輸入輸出的關(guān)系（效應(yīng)）、沖突和技術(shù)進(jìn)化都有比較完善的理論。這些工具為創(chuàng)新理論軟件化提供了基礎(chǔ)，從而為TRIZ的實際應(yīng)用提供了條件。
產(chǎn)品進(jìn)化理論
TRIZ中的產(chǎn)品進(jìn)化理論將產(chǎn)品進(jìn)化過程分為4個階段：嬰兒期、成長期、成熟期、退出期。處于前兩個階段的產(chǎn)品，企業(yè)應(yīng)加大投入，盡快使其進(jìn)入成熟期，以便企業(yè)獲得最大效益；處于成熟期的產(chǎn)品，企業(yè)應(yīng)對其替代技術(shù)進(jìn)行研究，使產(chǎn)品取得新的替代技術(shù)，以應(yīng)對未來的市場競爭；處于退出期的產(chǎn)品，企業(yè)利潤急劇下降，應(yīng)盡快淘汰。這些可以為企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃提供具體的、科學(xué)的支持。
產(chǎn)品進(jìn)化理論還研究產(chǎn)品進(jìn)化模式、進(jìn)化定律與進(jìn)化路線。應(yīng)用模式、定律與路線，設(shè)計者可較快地確定創(chuàng)新設(shè)計的原始構(gòu)思，使設(shè)計設(shè)計取得突破。
沖突解決原理
原理是獲得沖突解所應(yīng)遵循的一般規(guī)律。TRIZ主要研究技術(shù)沖突和物理沖突。技術(shù)沖突是指傳統(tǒng)設(shè)計中所說的折衷，即由于系統(tǒng)本身某一部分的影響，所需要的狀態(tài)不能達(dá)到。物理沖突指一個物體有相反的求。TRIZ引導(dǎo)設(shè)計者挑選能解決特定沖突的原理，其前提是要按標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)確定沖突。有39條標(biāo)準(zhǔn)沖突和40條原理可供應(yīng)用。
物質(zhì)—場分析標(biāo)準(zhǔn)解
Altshuller對發(fā)明問題解決理論的貢獻(xiàn)之一是提出了功能的物質(zhì)—場（Substance-field）描述方法與模型。其原理為，所有的功能都可分解為兩種物質(zhì)及一種場，即一種功能由兩種物質(zhì)及一種場的三元件組成。產(chǎn)品是功能的一種實現(xiàn)，因此，可用物質(zhì)—場分析產(chǎn)品的功能，這種分析方法是TRIZ的工具之一。
依據(jù)該模型，Altshuller等提出了76種標(biāo)準(zhǔn)解，并分為如下5類：
�。�1）不改變或僅少量改變已有系統(tǒng)：13種標(biāo)準(zhǔn)解；
�。�2）改變已有系統(tǒng)：23種標(biāo)準(zhǔn)解；
�。�3）系統(tǒng)傳遞：6種標(biāo)準(zhǔn)解；
�。�4）檢查與測量：17種標(biāo)準(zhǔn)解；
�。�5）簡化與改善策略：17種標(biāo)準(zhǔn)解。
由已有系統(tǒng)的特定問題，將標(biāo)準(zhǔn)解變?yōu)樘囟ń饧礊樾赂拍睢?/strong>
效應(yīng)
效應(yīng)指應(yīng)用本領(lǐng)域特別是其它領(lǐng)域的有關(guān)定律解決設(shè)計中的問題。如采用數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物、電子等領(lǐng)域中的原理解決機(jī)械設(shè)計中的創(chuàng)新問題。
ARIZ ：發(fā)明問題解決算法
TRIZ認(rèn)為，一個問題解決的困難程度取決于對該問題的描述或程式化方法，描述的越清楚，問題的解就越容易找到。TRIZ中，發(fā)明問題求解的過程是對問題不斷描述、不斷程式化的過程。經(jīng)過這一過程，初始問題最根本的沖突被清楚的暴露出來，能否求解已很清楚，如果已有的知識能用于該問題則有解，如果已有的知識不能解決該問題則無解，需等待自然科學(xué)或技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。該過程是靠ARIZ算法實現(xiàn)的。
ARIZ（Algorithm for Inventive-Problem Solving ）稱為發(fā)明問題解決算法，是TRIZ的一種主要工具，是發(fā)明問題解決的完整算法，該算法采用一套邏輯過程逐步將初始問題程式化。該算法特別強調(diào)沖突與理想解的程式化，一方面技術(shù)系統(tǒng)向著理想解的方向進(jìn)化，另一方面如果一個技術(shù)問題存在沖突需要克服，該問題就變成了一個創(chuàng)新問題。
ARIZ中，沖突的消除有強大的效應(yīng)知識庫的支持。效應(yīng)知識庫包含物理的、化學(xué)的、幾何的等效應(yīng)。作為一種規(guī)則，經(jīng)過分析與效應(yīng)的應(yīng)用后問題仍無解，則認(rèn)為初始問題定義有誤，需對問題進(jìn)行更一般化的定義。
應(yīng)用ARIZ取得成功的關(guān)鍵在于沒有理解問題的本質(zhì)前，要不斷地對問題進(jìn)行細(xì)化，一直到確定了物理沖突。該過程及物理沖突的求解已有軟件支持。
常規(guī)問題與發(fā)明問題
產(chǎn)品設(shè)計是要解決問題。如果產(chǎn)品的初始狀態(tài)與理想狀態(tài)之間存在距離，則稱之為問題，設(shè)計過程是解決問題的過程，是使產(chǎn)品由初始狀態(tài)通過單步或多步變換實現(xiàn)或接近理想狀態(tài)的過程。如果實現(xiàn)變換的所有步驟都已知，則稱為“常規(guī)問題”(Routine problem)，如果至少有一步未知，則稱為“發(fā)明問題”(Inventive problem)。解決常規(guī)問題的設(shè)計是常規(guī)設(shè)計，解決發(fā)明問題的設(shè)計是創(chuàng)新設(shè)計。
40種基本措施
1．分割原則
a．將物體分成獨立的部分。
b．使物體成為可拆卸的。
c．增加物體的分割程度。
例：貨船分成同型的幾個部分，必要時，可將船加長些或變短些．
2．拆出原則
從物體中拆出"干擾'部分("干擾"特性)或者相反，分出唯一需要的部分或需要的特性。
與上述把物體分成幾個相同部分的技法相反，這里是要把物體分成幾個不同的部分．
例，一般小游艇的照明和其他用電是艇上發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)供給的．為了停泊時能繼續(xù)供電，要安裝一個由內(nèi)燃機(jī)傳動的輔助發(fā)電機(jī)．發(fā)動機(jī)必然造成噪音和振動。建議將發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)分置于距游艇不遠(yuǎn)的兩個容器里，用電纜連接．
3．局部性質(zhì)原則
a．從物體或外部介質(zhì)(外部作用)的一致結(jié)構(gòu)過渡到不一致結(jié)構(gòu)。
b．物體的不同部分應(yīng)當(dāng)具有不同的功能
c．物體的每一部分均應(yīng)具備最適于它工作的條件。
例：為了防治礦山坑道里的粉塵，向工具(鉆機(jī)和料車的工作機(jī)構(gòu))呈錐體狀噴灑小水珠。水珠愈小，除塵效果愈好．但小水珠容易形成霧，這使工作困難．解決辦法：環(huán)繞小水珠錐體外層再造成一層大水珠。
4．不對稱原則
a．物體的對稱形式轉(zhuǎn)為不對稱形式。
b．如果物體不是對稱的，則加強它的不對稱程度，
例：防撞汽車輪胎具有一個高強度的側(cè)緣，以抵抗人行道路緣石的碰撞。
5．組合原則
a．把相同的物體或完成類似操作的物體組合合起來，
b．把時間上相同或類似的操作聯(lián)合起來．
例：雙聯(lián)顯微鏡組；由一個人操作，另一個人觀察和記錄。
6．多功能原則
一個物體執(zhí)行多種不同功能，因而不需要其他物體。
例：提包的提手可同時作為拉力器（蘇聯(lián)發(fā)明證書187964)。
7．‘瑪特廖什卡'原則
a．一個物體位于另一物體之內(nèi)，而后者又位于第三個物體之內(nèi)，等等。
b．一個物體通過另一個物體的空腔。
例："彈性振動超聲精選機(jī)是由兩個互相夾緊的半波片構(gòu)成。其特征是，為了減小精選機(jī)的長度和增大它的穩(wěn)定性，兩個半波片制成相互套在一起的空錐體(蘇聯(lián)發(fā)明證書~186781)。在蘇聯(lián)發(fā)明證書0462315中，也采用該解決方案來縮小變壓器壓電元件輸出部分的外形尺寸。在蘇聯(lián)發(fā)明證書~304027中，金屬拉制設(shè)備的"玩偶"是由拉摸組成．
8．重量補償原則
a．將物體與具有上升力的另一物體結(jié)合以抵消其重量。
例：氫氣球吊起廣告牌
b．將物體與介質(zhì)(最好是氣動力和液動力)相互作用以抵消其重量。
例："調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的制動式離心調(diào)節(jié)器安在轉(zhuǎn)子垂直軸上。其特征是：為了在風(fēng)力增大時把轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在小的轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)器離心片做成葉片狀，以保證氣動制動" (蘇聯(lián)發(fā)明證書167784)。
有趣的是，在發(fā)明公式申明顯地反映了發(fā)明所克服的矛盾．在給定的風(fēng)力和給定的離心片質(zhì)量的條件下，獲得了一定的轉(zhuǎn)數(shù)√為了減少轉(zhuǎn)數(shù)(當(dāng)風(fēng)力增大時)，必須增大離心片質(zhì)量；但離心片在旋轉(zhuǎn)，很難靠近它。于是矛盾這樣消除，使離心片具有形成氣功制動的形狀，即把離心片制成具有負(fù)迎角的翼狀。
總的設(shè)想顯面易見：如果需要改變轉(zhuǎn)動物體的質(zhì)量，而其質(zhì)量又不能按照一定的要求改變，那么應(yīng)使該物體成為翼狀的，改變翼片運動方向的傾斜角度，便可獲得需要方向的附加力。
9．預(yù)先反作用原則
如果按課題條件必須完成某種作用，則應(yīng)提前完成反作用。
例：杯形車刀車削方法是：在車削過程中車刀繞自己的幾何軸轉(zhuǎn)動。其特征是為了防止產(chǎn)生振動，應(yīng)預(yù)先向杯形車刀施加負(fù)荷力，此力應(yīng)與切削過程中產(chǎn)生的力大小相近，方向相反" (蘇聯(lián)發(fā)明證書~536866)
10．預(yù)先作用原則
a．預(yù)先完成要求的作用(整個的或部分的)
b．預(yù)先將物體安放妥當(dāng)，使它們能在現(xiàn)場和最方便地點立即完成所需要的作用。
11."予先放枕頭"原則
以事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急手段補償物體的底可靠性。
例："用等離子束加工無機(jī)材料如光纖。其特征是：為提高機(jī)械強度，預(yù)先往無機(jī)材料上涂敷堿金屬或堿土金屬的溶液或熔融體" (蘇聯(lián)發(fā)明證書522150)。還有人事先涂敷可使小裂縫愈合的物質(zhì)。按蘇聯(lián)發(fā)明證書456594的辦法，樹枝在鋸掉之前套上一個緊箍環(huán)，樹木感該處有" 病"，于是向那里輸送營養(yǎng)物質(zhì)和治療物質(zhì)。這樣，在樹枝被鋸之前這些物質(zhì)便積聚起來，鋸后鋸口會迅速愈合。
12．等勢原則
改變工作條件，使物體上升或下降．
例：有一種裝置不必使沉重的壓模升降；這種裝置是在壓床上安裝了帶有輸送軌道的附件(蘇聯(lián)發(fā)明證書264679)．
13、"相反"原則
a、不實現(xiàn)課題條件規(guī)定的作用而實現(xiàn)相反的作用．
b、使物體或外部介質(zhì)的活動部分成為不動的，而使不動的成為可動的．
c．將物體顛倒．
例：在研究課題9(關(guān)于消除灰塵的過濾器)時，我們介紹了蘇聯(lián)發(fā)明證書156133，過濾器用兩塊磁鐵制成，在磁鐵之間是鐵磁粉末。7年之后又有了蘇聯(lián)發(fā)明證書319325．它的過濾器是相反的：對液體或氣體進(jìn)行機(jī)械清洗的電磁過濾器，它包括有磁場源和顆粒狀磁性材料制的過濾元件，其特征是，為降低單位耗電量和提高生產(chǎn)率，過濾元件放在磁場源的周圍，以形成外部閉式磁路。
14．球形原則
a．從直線部分過渡到曲線部分，從平面過渡到球面，從正六面體或平行六面體過渡到球形結(jié)構(gòu)，
b．利用棍子、球體、螺旋。
c．從直線運動過渾到旋轉(zhuǎn)運動，利用離心力。
例：把管子焊入管柵的裝置具有滾動球形電極。
15．動態(tài)原則
a、物體(或外部介質(zhì)）的特性的變化應(yīng)當(dāng)在每一工作階段都是最佳的。
b．將物體分成彼此相對移動的幾個部分。
c．使不動的物體成為動的．
例："用帶狀電焊條進(jìn)行自動電弧焊的方法，其特征是，為了能大范圍地調(diào)節(jié)焊池的形狀和尺寸，把電焊條沿著母線彎曲，使其在焊接過程中成曲線形狀" (蘇聯(lián)發(fā)明證書258490)。
16．局部作用或過量作用原則
如果難于取得百分之百所要求的功效，則應(yīng)當(dāng)取得略小或略大的功效。此時可能把課題大大簡化。
17.向另一維度過渡的原則
a．如果物體作線性運動（或分布）有困難，則使物體在二維度(即平面)上移動。相應(yīng)地，在一個平面上的運動(或分布)可以過渡到三維空間。
b．利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)。
c．將物體傾斜或側(cè)置．
d．利用指定面的反面．
e．利用投向相鄰面或反面的光流。
技法17a可以同技法7和15b聯(lián)合，形成一個代表技術(shù)系統(tǒng)總發(fā)展趨勢的鏈：從點到線，然后到面，到體，最后到許多個物體的共存．
例： "越冬圓木在圓形停泊場水中存放，其特征是，為了增大停泊場的單位容積，和減小受凍木材的體積，將圓木扎成捆，其橫截面的寬和高超過圓木的長度，然后立著放"(蘇聯(lián)發(fā)明證書~2236318)。
18．機(jī)械振動原則
a、使物體振動。
b、如果巳在振動，則提高它的振動頻率(達(dá)到超聲波頻率)
c．利用共振頻率。
d．用壓電振動器替代機(jī)械振動器。
e．利用超聲波振動同電磁場配合．
例："無鋸末斷開木材的方法，其特征是，為減少工具進(jìn)入木材的力，使用脈沖頻率與被斷開木材的固有振動頻率相近的工具"(蘇聯(lián)發(fā)明證書~307986)．
19．周期作用原則
a．從連續(xù)作用過渡到周期作用(脈沖)．
b．如果作用已經(jīng)是周期的，則改變周期性。
c．利用脈沖的間歇完成其他作用。
例：用熱循環(huán)自動控制薄零件的觸點焊接方法是基于測量溫差電動勢的原理。其特征是，為提高控制的準(zhǔn)確度，用高頻率脈沖焊接時，在焊接電流脈沖的間隔測量溫差電動勢(蘇聯(lián)發(fā)明證書9336120)。
20．連續(xù)有益作用原則
a．連續(xù)工作(物體的所有部分均應(yīng)一直滿負(fù)荷工作)。
b．消除空轉(zhuǎn)和間歇運轉(zhuǎn)。
例：加工兩個相交的圓柱形的孔如加工軸承分離環(huán)的槽的方法，其特征是，為提高加工效率，使用在工具的正反行程均可切削的鉆頭(擴(kuò)孔器)'(蘇聯(lián)發(fā)明證書M262582)。
21．躍過原則
高速躍過某過程或其個別階段(如有害的或危險的)。
例："產(chǎn)膠合板時用烘烤法加工木材，其特征是，為保持木材的本性，在生產(chǎn)膠合板的過程中直接用300～600C 的燃?xì)饣鹧娑虝r作用于烘烤木材"蘇聯(lián)發(fā)明證書338371)。
22．變害為利原則
a．利用有害因素(特別是介質(zhì)的有害作用)獲得有益的效果。
b．通過有害因素與另外幾個有害因素的組合來消除有害因素。
c．將有害因素加強到不再是有害的程度．
例："恢復(fù)凍結(jié)材料的顆粒狀的方法，其特征是，為加速恢復(fù)材料的顆粒和降低勞動強度，使凍結(jié)的材料經(jīng)受超低溫作用" (蘇聯(lián)發(fā)明證書N~409938)
23、反向聯(lián)系原則
a．進(jìn)行反向聯(lián)系。
b．如果已有反向聯(lián)系，則改變它。
例："自動調(diào)節(jié)硫化物沸騰層焙燒溫度規(guī)范的方法是隨溫度變化改變所加材料的流量，其特征是，為提高控制指定溫度值的動態(tài)精度，隨廢氣中碥含量的變化而改變材料的供給量"(蘇聯(lián)發(fā)明證書302382)。
24．"中介"原則
a．利用可以遷移或有傳送作用的中間物體
b．把另一個(易分開的)物體暫時附加給某一物體。
例："校準(zhǔn)在稠密介質(zhì)由測量動態(tài)張力儀器的方法是在靜態(tài)條件下裝入介質(zhì)樣品及置入樣品中的儀器。其特征是，為提高校準(zhǔn)精度，應(yīng)利用一個柔軟的中介元件把樣品及其中的儀器裝入" (蘇聯(lián)發(fā)明證書354135)．
25．自我服務(wù)原則
a、物體應(yīng)當(dāng)為自我服務(wù)，完成輔助和修理工作．
b．利用廢料(能的和物質(zhì)的)．
例，一般都是利用專門裝置供給電焊槍中的電焊條．建議利用電焊電流工作的螺旋管供給電焊條。
26．復(fù)制原則
a．用簡單而便宜的復(fù)制品代替難以得到的、復(fù)雜的、昂貴的、不方便的或易損壞的物體．
b．用光學(xué)拷貝(圖像）代替物體或物體系統(tǒng)。此時要改變比例(放大或縮小復(fù)制品)．
c．如果利用可見光的復(fù)制品，則轉(zhuǎn)為紅外線的或紫外線的復(fù)制。
例："大地測量學(xué)直觀教具是一個平面藝術(shù)全景。其特征是：為進(jìn)行地形圖像全景測量攝影，教具按視距攝影數(shù)據(jù)制成，并聲地形的有代表性的各點上配備縮微視距尺" (蘇聯(lián)發(fā)明證書~86560)
27．用廉價的不持久性代替昂貴的持久性原則
用一組廉價物體代替一個昂貴物體，放棄某些品質(zhì)(如持久性)．
例：一次性的捕鼠器是一個帶誘餌的塑料管；老鼠通過圓錐形孔進(jìn)入捕鼠器，孔壁是可伸直的，老鼠只能進(jìn)，不能出．
28．代替力學(xué)原理原則
a．用光學(xué)，聲學(xué)、 ‘味學(xué)"等設(shè)計原理代替力學(xué)設(shè)計原理。
b．用電場．磁場和電磁場同物體相互作用。
c、由恒定場轉(zhuǎn)向不定場，由時間固定的場轉(zhuǎn)向時間變化的場，由無結(jié)構(gòu)的場轉(zhuǎn)向有一定結(jié)構(gòu)的場。
d．利用鐵磁顆粒組成的場．
例："在熱塑材料上涂金屬層的方法是將熱塑材料同加熱到超過它的熔點的金屬粉末接觸，其特征是，為提高涂層與基底的結(jié)合強度及密實性，在電磁場中進(jìn)行此過程"(蘇聯(lián)發(fā)明證書445712)．
29．利用氣動和液：壓結(jié)構(gòu)的原則
用氣體結(jié)構(gòu)和液體結(jié)構(gòu)代替物體的固體的部分，如充氣和充液的結(jié)構(gòu)，氣枕，靜液的和液體反沖的結(jié)構(gòu)．
例：為使船的推進(jìn)器軸同螺桿套連接，'在軸內(nèi)作一槽，槽內(nèi)放一彈性空容器(窄"氣袋")．如果此容器充進(jìn)壓縮空氣，則脹大并將螺桿套擠到推進(jìn)器軸上(蘇聯(lián)發(fā)明證書313741)．一般在這種情況下利用金屬連接元件，但同‘氣袋'連接比較簡易，因為不需要精磨相接平面。此外，這種連接可以消除沖擊負(fù)荷。此項發(fā)明伺后來發(fā)表的蘇聯(lián)發(fā)明證書~4456．11此較，頗為有趣。該項發(fā)明是：運輸易碎制品(如排水管)的集裝箱里面有一個充氣囊，使制品在運輸中相互靠緊不致撞壞。技術(shù)領(lǐng)域雖然不同，但課題和解決方法是絕對相同的。在蘇聯(lián)發(fā)明證書249583中，起重機(jī)抓斗利用充氣元件工作，在蘇聯(lián)發(fā)明證書409875 中，在鋸木裝置中利用氣囊夾持易碎制品。這類發(fā)明極多．看來是停止授與此種建議的專利的時候了．但是，設(shè)計教材中規(guī)定一個簡單原則：如果需要短時間使一種物體與另一種物體緊緊靠住，則應(yīng)用"氣袋"法．當(dāng)然，這并不意味著，技法29將不再是發(fā)明創(chuàng)造的技法了．
"氣袋"使一個制品緊靠另一個制品，這是典型的物場系統(tǒng)．在該物場系統(tǒng)中，"袋"起著機(jī)械場的作用。按照物場系統(tǒng)發(fā)展的一般規(guī)則，該場必然會過渡到鐵磁場系統(tǒng)．這種過渡確實發(fā)生了：在蘇聯(lián)發(fā)明證書~534351中提議在"氣袋"中加入鐵磁粉末，利用磁場使物體擠靠緊。
30．利用軟殼和薄膜原則
a．利用軟殼和薄膜代替一般的結(jié)構(gòu)。
b．用軟殼和薄膜使物體同外部介質(zhì)隔離。
例："充氣混凝土制品的成型方法是在模型里澆注原料，然后在模中靜置成型。其特征是，為提高膨脹程度，在澆注模型里的原料上罩以不透氣薄膜" (蘇聯(lián)發(fā)明證書339406)。
31．利用多孔材料原則
a．把物體作成多孔的或利用附加多孔元件(鑲嵌，覆蓋，等等)．
b．如果物體是多孔的，事先用某種物質(zhì)填充空孔。
例， "電機(jī)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的特征是，為了消除給電機(jī)輸送冷卻劑的麻煩，活動部分和個別緒構(gòu)元件由多孔材料制成，例如滲入了液體冷卻劑的多孔粉末鋼，在機(jī)器工作時冷卻劑蒸發(fā)，因而保證了短時、有力和均勻的冷卻"(蘇聯(lián)發(fā)明證書187135)．
32．改變顏色原則
a．改變物體或外部介質(zhì)的顏色．
b．改變物體或外部介質(zhì)的透明度．
c，為了觀察難以看到的物體或過程，利用染色添加劑．
d．如果已采用了這種添加劑，則采用熒光粉．
例；美國專利3425412：透明繃帶不必取掉便可觀察傷情。
33．一致原則
同指定物體相互作用的物體應(yīng)當(dāng)用同一(或性質(zhì)相近的)材料制成．
例："獲得固定鑄模的方法是用鑄造法按芯模標(biāo)準(zhǔn)件形成躊模的工作腔。其特征是，為了補償在此鑄模中成型的制品的收縮，芯模和鑄模用與制品相向的材料制造"(蘇聯(lián)發(fā)明證書456679）．
34．部分剔除和再生原則
a．已完成自己的使命或已無用的物體部分應(yīng)當(dāng)剔除(溶解．蒸發(fā)等)或在工作過程中直接變化．
b．消除的部分應(yīng)當(dāng)在工作過程中直接再生．
例："檢查焊接過程的高壓區(qū)的方法是向高溫區(qū)加入光導(dǎo)探頭。其特征是，為改善在電弧焊和電火花焊接過程中檢查高溫區(qū)的可能性，利用可熔化的探頭．它以不低于自己熔化速度的速度被不斷地送人檢查的高溫區(qū)"(蘇聯(lián)發(fā)明；證書N433397)．
35．改變物體聚合態(tài)原則
這里包括的不僅是簡單的過渡，例如從固態(tài)過渡到液態(tài)，還有向"假態(tài)"(假液態(tài))和中間狀態(tài)的過渡，例如采用彈性固體．
例：聯(lián)邦德國專利1291210：：降落跑道的減速地段建成"浴盆"形式，里面充滿粘性液體，上面再鋪上厚厚一層彈性物質(zhì)。
36．相變原則
利用相變時發(fā)生的現(xiàn)象，例如體積改變，放熱或吸熱，
例："密封橫截面形狀各異的管道和管口的塞頭，其特征是，為了規(guī)格統(tǒng)一和簡化結(jié)構(gòu)，塞頭制成杯狀，里面裝有底熔點合金。合金凝固時膨脹，從而保證了結(jié)合處的密封性" (蘇聯(lián)發(fā)明證書319806)。
37．利用熱膨脹原則
a．利用材料的熱膨脹(或熱收縮)．
b.利用一些熱膨脹系數(shù)不同的材料。
例：蘇聯(lián)發(fā)明證書~463423：溫室蓋用鉸鏈連接的空心管制造，管中裝有易膨脹液體。溫度變化時，管子重心改變，目此管子自動升起和降落。這是課題30的答案。當(dāng)然，還可以利用雙金屬薄板固定在溫室蓋上。
38．利用強氧化劑原則
a．用富氧空氣代替普通空氣．
b．用氧氣替換富氧空氣。
c．用電離輻射作用于空氣或氧氣。
d. 用臭氧化了的氧氣．
e. 用臭氧替換臭氧化的(或電離的)氧氣，
例："利用在氧化劑媒介中化學(xué)輸氣反應(yīng)法制取鐵箔。其特征是，為了增強氧化和增大鏡箔的均一性，該過程在臭氧媒質(zhì)中進(jìn)行" (蘇聯(lián)發(fā)明證書261859)。
39．采用惰性介質(zhì)原則
a、用惰性介質(zhì)代替普通介質(zhì)。
vb．在真空中進(jìn)行某過程。
該技法與上述技法正好相反。例："預(yù)防棉花在倉庫中燃燒的方法，其特征是，為提高棉花貯存的可靠性，在向貯存地點運輸?shù)倪^程中用惰性氣體處理棉花" (蘇聯(lián)發(fā)明證書270170)。
40．利用混合材料原則
由同種材料轉(zhuǎn)為混合材料．
例："在熱處理時，為保證規(guī)定的冷卻速度，采用介質(zhì)做金屬冷卻劑，其特征是，冷卻劑由氣體在液體中的懸浮體構(gòu)成 (蘇聯(lián)發(fā)明證書187060)
TRIZ理論的特點和優(yōu)勢
相對于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，比如試錯法，頭腦風(fēng)暴法等，TRIZ理論具有鮮明的特點和優(yōu)勢。它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目標(biāo)是完全解決矛盾，獲得最終的理想解，而不是采取折衷或者妥協(xié)的做法，而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程，而不再是隨機(jī)的行為。實踐證明，運用TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。它能夠幫助我們系統(tǒng)的分析問題情境，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾，它能夠準(zhǔn)確確定問題探索方向，不會錯過各種可能，而且它能夠幫助我們突破思維障礙，打破思維定勢，以新的視覺分析問題，進(jìn)行邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維，還能根據(jù)技術(shù)進(jìn)化規(guī)律預(yù)測未來發(fā)展趨勢，幫助我們開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。
TRIZ的應(yīng)用
在前蘇聯(lián)，TRIZ方法一直被作為大學(xué)專業(yè)技術(shù)必修科目，已廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域中。蘇聯(lián)解體后，大批TRIZ研究者移居美國等西方國家，TRIZ流傳于西方，受到極大重視，TRIZ的研究與實踐得以迅速普及和發(fā)展。西北歐、美國、臺灣等地出現(xiàn)了以TRIZ為基礎(chǔ)的研究、咨詢機(jī)構(gòu)和公司，一些大學(xué)將TRIZ 列為工程設(shè)計方法學(xué)課程。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，如今TRIZ理論和方法已經(jīng)發(fā)展成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟的理論和方法體系，工程實用性強，并經(jīng)過實踐的檢驗，如今它已在全世界廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造出成千上萬項重大發(fā)明，為知名企業(yè)取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
TRIZ理論廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)領(lǐng)域，目前已逐步向其他領(lǐng)域滲透和擴(kuò)展。應(yīng)用范圍越來越廣，由原來擅長的工程技術(shù)領(lǐng)域分別是向自然科學(xué)、社會科學(xué)、管理科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)展。現(xiàn)在已總結(jié)出了40條發(fā)明創(chuàng)造原理在工業(yè)、建筑、微電子、化學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)、醫(yī)療、食品、商業(yè)、教育應(yīng)用的案例，用于指導(dǎo)各領(lǐng)域遇到問題的解決。
TRIZ是專門研究創(chuàng)新設(shè)計的理論，已建立一系列的普適性工具幫助設(shè)計者盡快獲得滿意的領(lǐng)域解。TRIZ作為技術(shù)問題或發(fā)明問題解決的一種強有力方法，并不是針對某個具體的機(jī)構(gòu)、機(jī)械或過程，而是要建立解決問題的模型及指明問題解決對策的探索方向。TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的應(yīng)用領(lǐng)域。它是指導(dǎo)人們創(chuàng)造性解決問題并提供科學(xué)的方法、法則。因此，TRIZ 可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域創(chuàng)造性的解決問題。不僅在前蘇聯(lián)得到廣泛應(yīng)用、在美國的很多企業(yè)特別是大企業(yè)，如波音、通用、克萊斯勒、摩托羅拉等的新產(chǎn)品開發(fā)得到了應(yīng)用，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)統(tǒng)計， 2003年，三星電子采用 TRIZ 理論指導(dǎo)項目研發(fā)而節(jié)約相關(guān)成本 15 億美元，同時通過在67個研發(fā)項目中運用 TRIZ 技術(shù)成功申請了52項專利。僅僅一項創(chuàng)新技術(shù)就能對一個跨國企業(yè)產(chǎn)生如此大的影響，這種情況是不多見的，TRIZ的創(chuàng)始人 G. S. Altshuller 對此也始料未及。
從1997年三星引入TRIZ理論到2003年的近7年時間里，三星應(yīng)用TRIZ 取得了顯著的創(chuàng)新成果，但很多創(chuàng)新環(huán)節(jié)仍然需要 TRIZ 專家的協(xié)助才能完成，而且這些專家往往都有十年以上的TRIZ應(yīng)用經(jīng)驗并通曉不同的工程領(lǐng)域。我們因此稱三星的這種創(chuàng)新模式為“專家輔助創(chuàng)新”。
TRIZ理論在中國
TRIZ理論引入中國也只是近幾年的事，但它已經(jīng)逐漸得到國內(nèi)諸多科研結(jié)構(gòu)、公司和專家的重視，在以TRIZ理論為核心的創(chuàng)新方法與技術(shù)研究應(yīng)用方面，走在前列的是我國的億維訊科技有限公司。該公司是一家從事計算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)及技術(shù)咨詢的高新技術(shù)企業(yè)，他們的創(chuàng)新技術(shù)研究水平目前已經(jīng)處于世界前列。他們將創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中心設(shè)在世界創(chuàng)新技術(shù)理論和應(yīng)用研究的發(fā)源地——白俄羅斯的明斯克，那里有數(shù)百名創(chuàng)新技術(shù)理論專家，是當(dāng)今創(chuàng)新技術(shù)研究的領(lǐng)跑者；在中國則設(shè)有行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中，著力于創(chuàng)新技術(shù)在以中國為中心的工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。他們提供的一套完整的計算機(jī)輔助創(chuàng)新解決方案，正在國內(nèi)諸多科研院所和大型企業(yè)研究機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，為快速提升我們創(chuàng)新技術(shù)水平提供技術(shù)上的支持。
TRIZ理論的實踐意義
TRIZ理論以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實用性在全球的創(chuàng)新和創(chuàng)造學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)著獨特的地位。在經(jīng)歷了理論創(chuàng)建與理論體系的內(nèi)部集成后，TRIZ理論正處于其自身的進(jìn)一步完善與發(fā)展，以及與其它先進(jìn)創(chuàng)新理論方法的集成階段，尤其是已成為最有效的計算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新問題求解的理論與方法基礎(chǔ)。
經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，TRIZ理論已經(jīng)發(fā)展成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟的理論和方法體系，它實用性強，并經(jīng)過實踐檢驗，應(yīng)用領(lǐng)域也從工程技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展到管理、社會等方面�，F(xiàn)在TRIZ理論在西方工業(yè)國家受到極大重視，TRIZ的研究與實踐得以迅速普及和發(fā)展。如今它已為眾多知名企業(yè)取得了重大的效益。
實踐證明，運用TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程，而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。它能夠幫助我們系統(tǒng)的分析問題情境，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾，它能夠準(zhǔn)確確定問題探索方向，不會錯過各種可能，而且它能夠幫助我們突破思維障礙，打破思維定勢，以新的視覺分析問題，進(jìn)行邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維，還能根據(jù)技術(shù)進(jìn)化規(guī)律預(yù)測未來發(fā)展趨勢，幫助我們開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。
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