创新思维和方法概述(共-50张PPT)课件.ppt

1、l勾股定理勾股定理 毕达哥拉斯定理毕达哥拉斯定理a2+b2=c2l西汉时期的西汉时期的周髀算经周髀算经:“勾三，股四，勾三，股四，弦五弦五”。(商高)l勾股定理是一阶的认知，我们知道的（勾股定理是一阶的认知，我们知道的（3，4，5）、（）、（5，12，13）、（）、（6，8，10）、（）、（7，24，25）、（）、（8，15，17）、）、（9，12，15）都是在经验的范畴内都是在经验的范畴内得以认知，这是一阶的认知，它使我们得以认知，这是一阶的认知，它使我们感到实用，但并没有感到心安理得。感到实用，但并没有感到心安理得。l毕达哥拉斯定理是二阶的认知：毕达哥拉斯定理是二阶的认知：l直角三角形，两

2、直角边的平方和等于斜直角三角形，两直角边的平方和等于斜边的平方边的平方。（a2+b2=c2）l再如，算术题（再如，算术题（“今今有鸡兔同笼，上有三有鸡兔同笼，上有三十五头，下有九十四十五头，下有九十四足，问鸡兔各几何？足，问鸡兔各几何？”孙子算经孙子算经）考验了中国人的聪明考验了中国人的聪明（试错法、假设与置（试错法、假设与置换法等）。换法等）。l1）试错法）试错法鸡鸡兔兔足足对否对否1 13434138 138 2 23333136136 232312129494 2）假设与置换法）假设与置换法A假设假设假设所有的头都是鸡的假设所有的头都是鸡的则共有则共有35270（足）（足）94-7024

3、（足）（与实际相比，差（足）（与实际相比，差24足）足）B置换置换增加一只兔子，就增加两条腿增加一只兔子，就增加两条腿24212（只兔子）（只兔子）所以，兔子共所以，兔子共12只，鸡只，鸡23只。只。l但为什么我们就想不到代数（设定未知数）和但为什么我们就想不到代数（设定未知数）和解方程呢？解方程呢？l算术相对来说是一阶的思维，代数就是二阶的算术相对来说是一阶的思维，代数就是二阶的思维。思维。l解方程，问题一下子就变得简单起来了。解方程，问题一下子就变得简单起来了。l设鸡有设鸡有X只，则兔子有只，则兔子有35-X只只l列方程：列方程：2X+4（35X）94l解得：解得：X23（只），兔子为（只

4、），兔子为35-23=12（只）。（只）。l从一阶到二阶，我们实现的是什么转换？从一阶到二阶，我们实现的是什么转换？l从特殊到一般从特殊到一般l从偶然到必然从偶然到必然l从低效到高效从低效到高效l二阶的创新思维二阶的创新思维l创新，在一般人看来是一个没有一定规则、没有一定程创新，在一般人看来是一个没有一定规则、没有一定程序、没有一定套路、没有一定把握的事情，在很大程度序、没有一定套路、没有一定把握的事情，在很大程度上依靠所谓的上依靠所谓的“灵感灵感”，因此很多重大发明都给人们留，因此很多重大发明都给人们留下下“很偶然很偶然”的印象。的印象。l这是一阶的创新思维。这是一阶的创新思维。l二阶的创新

5、思维是什么呢？二阶的创新思维是什么呢？程远志2011.12.9是前苏联发明家、教育家G.S.Altshuller（根里奇阿奇舒勒）和他的研究团队，通过分析大量专利和创新案例总结出来的。（1946）冷战时期，苏联对于TRIZ是作为国家机密被严格保密的。TRIZ称为发明问题解决理论。在世界范围内传播是在苏联解体后。在我国自2001年亿维讯公司将TRIZ理论培训引入了中国后，TRIZ理论在中国逐渐推广。l 前苏联把注重国民创新能力的开发写入到前苏联宪法中，并在大学中开设“科学研究原理”、“技术创造原理”等相关的创新课程，以提高学生的创新思维能力。l 从20世纪60年代末开始，前苏联就建立了各种形式的

6、发明创造学校，成立了全国性和地方性的发明家组织，在这些组织和学校里，可以试验解决发明课题的新技巧，并使它更加有效。在俄罗斯80多座城市里，大约有100所这样的学院及学校在做培训工作。每年都有几千名科学工作者、工程师和大学生们学习TRIZ理论。l 在创新的实践方面，前苏联在设计部门要求所配备的设计工程师和创新发明工程师的比例为 71，即7名工程师就需配备1名创新发明工程师，并规定，凡担任经济、科技领导职务者必须先获得发明教育文凭，从而使前苏联在20世纪70年代中期专利申请量和批准量跃居世界第二，在冷战时期保持了对美国的军事力量平衡。l 作为专门研究创新设计的理论，TRIZ已建立起一系列的具有普通

7、实用性的工具帮助设计者尽快获得满意的领域解。TRIZ作为解决技术问题或发明问题的一种强有力方法，并不是针对某个具体的机构、机械或过程，而是要建立解决问题的模型及指明问题解决对策的探索方向。TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的应用领域，它是指导人们创造性解决问题并提供科学的方法、法则。因此，TRIZ 可以广泛应用于各个领域，创造性地解决问题，不仅在前苏联得到广泛应用，在美国的很多企业特别是大企业如波音、通用汽车、克莱斯勒、摩托罗拉等公司的新产品开发中都得到了应用，创造了可观的经济效益。1946年，前苏联发明家G.S.Altshuller完成了他的第一项成熟的发明在没有潜水服的情况下，从被困的

8、潜水艇中逃生的方法，也正是在这一年，TRIZ（发明问题解决理论）开始萌芽。1946年之后，Altshuller逐渐展开发明问题解决理论的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？Altshuller在研究过程中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，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，都是有规律可循的。人们一旦掌握这些规律，能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。以后

9、数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。在他的组织参与下，前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析研究了世界200万份发明专利。经过多年努力，Altshuller及其团队总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系A、物质场模型分析、物质场模型分析B、九屏幕法、九屏幕法C、STC算子法算子法（S尺寸尺寸 T时间时间 C成本成本）D、金鱼法、金鱼法E、小人法、小人法F、IF

10、R（最终理想解）等等。（最终理想解）等等。根里奇阿利赫舒列尔,英文为 Genrich S.Altshuler.1926年10月15日出生于苏联的塔什罕干,他在阿塞拜疆的首都巴库居住了很多年.1990年以后他移居卡累利亚的彼得罗扎沃茨克.阿奇舒勒在14岁时就获得了首个专利证书,专利作品是水下呼吸器.15岁时,他制作了一条船,船上装有使用碳化物作燃料的喷气发动机.他给斯大林写了封关于发明的信。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。之后，他又被转到另一个集中营，这里关押着很多

11、高级知识分子(科学家、律师、建筑设计师)，他们都在郁郁等死。为了使这些人燃起生之希望，阿奇舒勒开创了他的一个学生的大学。每天有1214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。lTRIZ的理论体系概括为三个方面：的理论体系概括为三个方面：其中理论基础核心：其中理论基础核心：1 1、技术系统八大进化法则、技术系统八大进化法则 2 2、最终理想解、最终理想解 3 3、4040个创新原理个创新原理 4 4、3939个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵 5 5、物理矛盾和四大分离原理、物理矛盾和四大分离原理 6 6、物质物质-场模型分析场模型分

12、析 7 7、解决创新问题的算法、解决创新问题的算法 ARIZ ARIZ 8 8、创新问题的标准解法、创新问题的标准解法9 9、科学效应和现象知识库、科学效应和现象知识库 （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）减少人工介入的进化法则 元件元件元件元件1）一个系统在实现功能的同时，必然有2个方面的作用：有用功能和有害功2）理想度是指有用作用和有害作用的比值3）系统改进的一般方向是最大化理想度比值4）在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升

13、理想度水平l提高理想度可以从以下4个方向予以考虑：1）增加系统的功能；2）传输尽可能多的功能到工作元件上；3）将一些系统功能转移到超系统和外部环境中；4）利用内部或外部已经存在的可利用资源l最理想的技术系统应该是：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，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。系统所有有用的功能l提高理想度进化=系统所有有害的功能+成本l技术系统由多个实现各自功能的子系统(元件)组成，每个子系统及子系统间的进化都存在着不均衡。1)每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的；2)不同的子系统将依据自己的时间进度进化；3)不同的子系统

14、在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现；4)系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此子系统；5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。l动态性和可控性进化法则是指：1)增加系统的动态性，以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现；2)增加系统的动态性要求增加可控性。l增加系统的动态性和可挖性的路径很多，下面从4个方面进行陈述。1.向移动性增强的方向转化的路径 本路径反映了下面的技术进化过程：固定的系统可移动的系统随意移动的系统。比如电话的进化：固定电话子母机手机。2.增加自由度的路径l本路径的技术进化过程：元动态的系统结构上的系统可变性微观级别的系统可

15、变性。即：刚性体单镀链多镀链柔性体气体/液体场。比如，飞机的进化：直板机翻盖机；门锁的进化：挂锁链条锁密码锁指纹锁。3.增加可控性的路径l本路径的技术进化过程：无控制的系统直接控制间接控制反馈控制自我调节控制的系统。比如城市街灯，为增加其控制，经历了以下进化路径：专人开关定时控制感光控制光度分级调节控制。4.改变稳定度的路径l本路径的技术进化阶段：静态固定的系统有多个固定状态的系统动态固定系统多变系统。l技术系统趋向于首先向集成度增加的方向，紧接着再进行简化。比如先集成系统功能的数量和质量，然后用更简单的系统提供相同或更好的性能来进行替代。1.增加集成度的路径增加集成度的路径l本路径的技术进化

16、阶段：创建功能中心附加或辅助子系统加入通过分割、向超系统转化或向复杂系统的转化来加强易于分解的程度。2.简化路径简化路径l本路径反映了下面的技术进化阶段：1）通过选择实现辅助功能的最简单途径来进行初级简化；2）通过组合实现相同或相近功能的元件来进行部分简化；3）通过应用自然现象或“智能”物替代专用设备来进行整体的简化。3.单一双一多路径单一双一多路径l本路径的技术进化阶段：单系统双系统多系统。4.子系统分离路径子系统分离路径l当技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离出来，进入超系统，这样在此子系统功能得到加强的同时，也简化了原来的系统。比如，空中加油机就是从飞机中分离出来的子

17、系统。l在技术系统的进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现，以改善性能或补偿不理想的作用。也就是说技术系统的2进化是沿 1、向微观级转化的路径2、转化到高效场的路径3、增加场效率的路径4、分割的路径 减少人工介入的一般路径 本路径的技术进化阶段：包括人工动作的系统替代人工但仍保留人工动作的方法用机器动作完全代替人工。l当问题提出时矛盾就已经存在了。l分析了问题，就决定了矛盾出现。l矛盾种类：物理矛盾、技术矛盾、管理矛盾TRIZ预测技术技术系统的演化规律创造性问题分析工具创造性问题解决工具创造性问题解决原则创造性问题解决方案“系统是朝着不断增加的理想状态进化的系统是朝着不断增加的理想状态进化的”。

18、理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。一般的操作程序为：首先要对经验事实进行抽象，形成一个理想客体，然后通过想象，在观念中模拟其实验过程，把客体的现实运动过程简化和升华为一种理想化状态，使其更接近理想指标的要求。几种创新方法：几种创新方法：1、试错法：是设计人员根据已有的产品或以往的设计经验提出新产品的工作原理，通过持续的修改和完善，然后做样件。如果样件不能满足要求，则返回到方案设计重新开始，直到样件设计满足要求。2、头脑风暴法：无限制的自由联想和讨论，其目的在于产生新观念或激发创新设想。3、所谓“组合法”指的是把

19、几种事物组合到一起，有可能得出新发明。4、和田十二法：在奥斯本稽核问题表基础上，借用其基本原理，加以创造而提出的一种思维技法。几种创新方法应用实例：几种创新方法应用实例：1 1、查尔斯、查尔斯固特异发明硫化橡胶固特异发明硫化橡胶 定义：TRIZ 的出现，给创新这一现代社会中最活跃的元素带来了革命。TRIZ 提供的不仅仅是一种纯粹的创新理论，它还是一种思维模式，能够帮助我们形成一种系统的、流程化的创新设计思考模式，有助于人们在几乎所有事情中找到创新的方法。运用TRIZ理论可以进行简单事物的创新发明，对于复杂的系统和产品的发展也能进行处理和预测。TRIZ理论系统：相对于传统的创新方法，TRIZ理论

20、具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，快速确认和解决系统中存在的矛盾，而且它是在技术的发展进化规律及整个产品发展过程的基础上运行的。因此，运用TRIZ理论可大大加快发明创造的进程，提高产品创新速度。学者、设计师、发明家需要强大而温顺的幻想。学者、设计师、发明家需要强大而温顺的幻想。l该理论不仅能提高发明的成功率、缩短发明的该理论不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期，也使发明问题具有可预见性周期，也使发明问题具有可预见性l对于简单的技术系统也可以应用其他的创新方对于简单的技术系统也可以应用其他的创新方法。法。lTRIZ是一个可以决定思维方向的指南。是一个可以决定思维方向

21、的指南。优异的成果只能产生于高度发达的思维文明之中。优异的成果只能产生于高度发达的思维文明之中。1、导论2、在我国发展现状3、应用后效果经过半个多世纪的发展，经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经发理论已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，它实用性强，成熟的理论和方法体系，它实用性强，并经过实践检验，应用领域也从工程技并经过实践检验，应用领域也从工程技术领域扩展到管理、社会等方面。现在术领域扩展到管理、社会等方面。现在TRIZ理论在西方工业国家受到极大重视理论在西方工业国家受到极大重视，TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发的研究与实践得

22、以迅速普及和发展。如今它已为众多知名企业取得了重展。如今它已为众多知名企业取得了重大的效益。大的效益。对我国而言，萃智却“养在深闺人未识”。萃智理论传入中国已有10多年，但由于历史原因及受传统创新技法的影响，一直未引起足够重视，影响了我国创新人才的培养和自主创新活动的开展。特别是在企业，创新活动远不够积极，也少有理论指引，与世界科技大国的差距越发明显。2000年以后，国内一些科研机构、公司和专家开始认识萃智，少数大学和企业的一些专家学者陆续引入萃智，并开展理论和应用研究，发表论文、编著书籍。在新的世纪，我国提出了“走中国特色自主创新道路，为建设创新型国家而奋斗”的战略目标。引导和推动以企业为主

23、体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系建设，直接关系到中国创新的根本实力。从2008年开始，中国机械工程学会中国机械工程学会作为科技部创新方法培训项目的重要成员，在全国范围内分期和有步骤地开展技术创新方法的培训工作，加快推进创新方法培训的深入实施，并指出在企业创新方法培训中，以培养新型创新员为重点，创造环境，提供条件，通过集成使创新能力全面兴起。将来逐步延伸到科技创新、管理创新、体制和机制创新。46l前苏联和美国相比，前苏联和美国相比，GDP相差甚远，但他们搞出了第相差甚远，但他们搞出了第一颗人造卫星，第一名宇航员，第一座核电站等等。一颗人造卫星，第一名宇航员，第一座核电站等等。TRIZ就

24、是他们的秘密武器。就是他们的秘密武器。l据悉在美国，导入据悉在美国，导入TRIZ的企业有波音、福特、通用、的企业有波音、福特、通用、克莱斯勒、惠普、宝洁；克莱斯勒、惠普、宝洁；l在日本，导入在日本，导入TRIZ的企业有索尼、松下、富士、施乐的企业有索尼、松下、富士、施乐；l在德国，导入在德国，导入TRIZ的企业有西门子、奔驰、宝马、大的企业有西门子、奔驰、宝马、大众、博世；众、博世；l还有韩国三星导入还有韩国三星导入TRIZ后从一个技术跟随者摇身一变后从一个技术跟随者摇身一变为行业领跑者，等等等等。为行业领跑者，等等等等。l莱钢自从莱钢自从2009年导入年导入TRIZ到到2012年，莱钢已经取

25、得如下成绩年，莱钢已经取得如下成绩：l解决技术问题解决技术问题200余项；余项；l取得取得104项技术秘密；项技术秘密；l专利申请量呈爆发式增长，专利申请量呈爆发式增长，3年间的专利是莱钢成立以来年间的专利是莱钢成立以来的的3倍还多，其中发明专利占倍还多，其中发明专利占40%。l2008年，专利年，专利100余项；余项；l2009年，年，159项；项；l2010年，年，223项；项；l2011年，年，283项；项；l2012年年9月止，月止，307项。项。l开发新产品开发新产品105个（莱钢个（莱钢30%新产品都是近两年开发的；新产品都是近两年开发的；l产生经济效益产生经济效益1.2亿元。亿元

26、。48当前，当前，TRIZ在中国大陆的传播进入了一个繁荣发展时期在中国大陆的传播进入了一个繁荣发展时期。在学术界，从事。在学术界，从事TRIZ研究的单位遍布大陆主要省市研究的单位遍布大陆主要省市，涉及到绝大部分学科和领域。在实践领域，中国大，涉及到绝大部分学科和领域。在实践领域，中国大陆经过近三年的探索与实践，形成了官产学研介紧密陆经过近三年的探索与实践，形成了官产学研介紧密协作的协作的TRIZ传播模式，在传播模式，在TRIZ传播的主体、内容、传播的主体、内容、模式和组织保障等方面积累了一定的经验。但是，中模式和组织保障等方面积累了一定的经验。但是，中国大陆的国大陆的TRIZ研究水平还需进一步

27、提高，传播工作亟研究水平还需进一步提高，传播工作亟需加强整体设计，培训效果也亟待进一步提高。需加强整体设计，培训效果也亟待进一步提高。激励学生学习的名言格言激励学生学习的名言格言220、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。221、世界会向那些有目标和远见的人让路（冯两努香港著名推销商）222、绊脚石乃是进身之阶。223、销售世界上第一号的产品不是汽车，而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能脚踏实地地迈一步。225、积极思考造成积极人生，消极思考造成消极人生。226、人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因

28、是听的要比说的多一倍。227、别想一下造出大海，必须先由小河川开始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。229、以诚感人者，人亦诚而应。230、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会都看到某种忧患。231、出门走好路，出口说好话，出手做好事。232、旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分板上。233、怠惰是贫穷的制造厂。234、莫找借口失败，只找理由成功。（不为失败找理由，要为成功找方法）235、如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。236、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实

29、现自己的目标。237、世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。238、回避现实的人，未来将更不理想。239、当你感到悲哀痛苦时，最好是去学些什么东西。学习会使你永远立于不败之地。240、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴们都睡着的时候，一步步艰辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。242、坚韧是成功的一大要素，只要在门上敲得够久、够大声，终会把人唤醒的。243、人之所以能，是相信能。244、没有口水与汗水，就没有成功的泪水。245、一个有信念者所开发出的力量，大于99个只有兴趣者。246、环境不会改变，解决之道在于改变自己。247、两粒种子，一片森林。248、每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。249、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。250、大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。