1、2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）1TRIZ概述与理想解主讲：张惠娣宁波理工学院机能分院2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）2TRIZ 的涵义的涵义 TRIZ的俄文发音用英语标音可读为Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch，缩写为TRIZ。其英文全称是Theory of Inventive Problems Solution,因此也缩写为TIPS，意为“发明问题的解决理论”。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）3TRIZ理论的发展历程理论的发展历程 1946年由年由G.S.Altshuller创立。创立
2、。分析了不同工程领域中分析了不同工程领域中250万个发明专利，从中万个发明专利，从中研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所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。遵循的科学原理和法则。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）4TRIZ之父阿奇舒勒生平介绍 1926年10月15日生。14岁时获得了首个专利证书，专利作品是水下呼吸器。从1946年开始，经过研究成千上万的专利，发现了发明背后存在的模式并形成TRIZ理论的原始基础。他说：“你可以等待100年获得顿悟，也可以利用这些原理用15分钟解决问题。”1948年12月，担忧苏联缺乏创新气氛，上书“斯大林同志亲
3、启”。1950年被逮捕，遭判刑25年。斯大林去世一年半以后获释。1998年9月24日逝世，享年72岁2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）5TRIZ 理论的主要用途理论的主要用途 TRIZ 理论的主要用途：它是用来发现问题的解，而不是用来发现问题。因此，它的对象是已经被提出的有待解决的问题。TRIZ汲取来自于大量不同技术学科和行业的知识，提供了一套高效、经济的方法，显著地提高了解决难缠工程问题的生产力和解决方案的质量。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）6TRIZ 理论的依据理论的依据TRIZ 理论认为：理论认为：1.问题及其解在不同的工业部门或不同的学科领问题及其解
4、在不同的工业部门或不同的学科领域重复出现；域重复出现；2.技术进化模式在不同的工业部门或不同的学科技术进化模式在不同的工业部门或不同的学科领域重复出现；领域重复出现；3.发明经常采用不相关领域中存在的效应。发明经常采用不相关领域中存在的效应。以上以上TRIZ 理论的三条重要原理表明：大多数理论的三条重要原理表明：大多数创新或发明不是全新的，而是一些已有原理创新或发明不是全新的，而是一些已有原理或结构在本领域的新应用。或结构在本领域的新应用。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）7大众解决发明问题的过程待解决的问题 带着问题，进入迷宫，苦苦探索。摸索过程具有迷茫性，求解费时费力且有风
5、险。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）8TRIZ解决问题的一般过程 首先将特殊的问题归结为首先将特殊的问题归结为TRIZ的一般问题，应用的一般问题，应用TRIZ理论寻求标准解法，然后演绎成初始问题的具体解法理论寻求标准解法，然后演绎成初始问题的具体解法TRIZ标准解决方案标准解决方案TRIZ一般性问题一般性问题特殊的特殊的问题与需求问题与需求具体的具体的解决方案解决方案TRIZTRIZ理论解决问题的思路理论解决问题的思路2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）9TRIZ与传统创新模式的根本区别与传统创新模式的根本区别与大众解决发明问题的途径不同，与大众解决发明问题的途
6、径不同，TRIZ是设法站到了迷宫的上方，是设法站到了迷宫的上方，提前看到了问题的端点，然后跨越迷宫，直接触及问题的解。提前看到了问题的端点，然后跨越迷宫，直接触及问题的解。TRIZ标准解决方案标准解决方案TRIZ一般性问题一般性问题特殊的特殊的问题与需求问题与需求具体的具体的解决方案解决方案TRIZTRIZ理论解决问题的思路理论解决问题的思路2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）10TRIZ理论将发明创造分为以下五个等级 级别级别创新的程度创新的程度百分比百分比知识来源知识来源参考解的数目参考解的数目1通常的设计通常的设计32%个人的知识个人的知识102少量的改进少量的改进45%公
7、司内的知识公司内的知识1003根本性的改变根本性的改变18%行业内的知识行业内的知识1,0004全新的概念全新的概念4%行业外的知识行业外的知识100,0005重大发现发明重大发现发明1%所有已知的知识所有已知的知识1,000,000说明95%的发明专利是利用了行业内的知识；只有少于5%的发明专利是利用了行业外的及整个社会的知识TRIZ工具对24级作用较大2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）11创新的知识圈与创新的知识圈与TRIZ知识库知识库的的价值价值个人个人的知的知识识本单位内本单位内的知的知识识行业内行业内的知的知识识其其它它行业行业的知的知识识宇宙的知識人類的知識2022
8、-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）12TRIZ理论的九大经典理论体系。TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。（一）（一）TRIZ的技术系统八大进化法则。的技术系统八大进化法则。（二）最终理想解（二）最终理想解(IFR)。（三）（三）40个发明原理。个发明原理。（四）（四）39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。（五）物理矛盾和四大分离原理。（五）物理矛盾和四大分离原理。（六）物一场模型分析。（六）物一场模型分析。（七）发明
9、问题的标准解法。（七）发明问题的标准解法。（八）发明问题解决算法（八）发明问题解决算法(ARIZ)。（九）科学效应和现象知识库。（九）科学效应和现象知识库。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）13TRIZ理论体系中的理想化思想理想化思想 把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一，也是TRIZ中一种强有力的工具，在创新过程中起着重要作用。TRIZ理论，在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal final result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方
10、法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将TRIZ创造性解决问题的方法比做通向胜利的桥，那么最终理想解就是这座桥的桥墩。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）14理想化和理想解理想化和理想解_几个常用名词的理想化表述几个常用名词的理想化表述理想化的系统理想化的系统 理想化的系统应该是没有物质，没有实体，也不消耗能源，但理想化的系统应该是没有物质，没有实体，也不消耗能源，但却能完成所有需要功能的系统；却能完成所有需要功能的系统；理想化的资源理想化的资源 理想化的资源是无穷无尽并且不需要付费的资源；理想化的资源是无穷无尽并且不需要付费的资源；理想化的过程理想化的过程 理想化的过程
11、是只有过程的结果但无过程本身，也就是过程的理想化的过程是只有过程的结果但无过程本身，也就是过程的存在时间趋向于零的过程。存在时间趋向于零的过程。理想化的物质理想化的物质 理想化的物质是没有实体却能实现功能的物质。理想化的物质是没有实体却能实现功能的物质。理想化的方法理想化的方法理想化的方法是不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获理想化的方法是不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获得所需的功能的方法。得所需的功能的方法。理想化的机器理想化的机器 理想化的机器是没有质量、体积、但能完成所需的工作的机器理想化的机器是没有质量、体积、但能完成所需的工作的机器2022-8-9第一节 TRIZ概述（理
12、想化思想）15TRIZ中的理想化水平理想化水平 理想化是系统的进化方向，系统的理想程度用理想化水平来进行衡量。理想化水平衡量公式：理想化(I)有用功能/有害功能该公式的意义为:产品或技术系统的理想化水平与有用功能之和成正比,与有害功能之和成反比。有用功能包括系统发挥作用的所有有价值的结果;有害功能包括不希望的费用、能量消耗、污染和危险等等。增加理想化水平的4种方式:(1)、增加的速率高于分母增加速率;(2)、分子增加,分母减少;(3)、分子不变,分母减少,即有害功减少;(4)、分母不变,分子增加,即有用功增加。有害功能不变。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）16TRIZ中的理想
13、化方法理想化方法TRIZ中的理想化设计分为局部理想化与全局理想化2类。局部理想化是指对于选定的原理通过不同的实现方法使其理想化。局部理想化是创新设计中最常用的方法，贯穿于整个设计过程中。局部理想化常用到如下6种模式:1.加强有用功能（参数优化、更高级的材料、引入附加调节装置）2.降低有害功能(手术：重创微创无创）3.功能通用化（MP3MP4，手机）4.增加集成度5.个别功能专用化（椅子）6.增加柔性2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）17TRIZ中的理想化方法理想化方法：全局理想化全局理想化是指对同一功能通过选择不同的原理使之理想化。全局理想化是在局部理想化尝试无效之后才使用。全
14、局理想化主要有如下4种模式:1.功能的剪切2.系统的剪切（利用资源降低成本，太阳能）3.原理的改变（激光打印机）4.系统的更换2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）18理想化和理想解理想化和理想解_最终理想解和理想度最终理想解和理想度 最终理想解的确定过程最终理想解的确定过程:设计的最终目的是什么？设计的最终目的是什么？最理想的结果是什么？最理想的结果是什么？达到理想结果的障碍是什么？达到理想结果的障碍是什么？出现这些障碍可能产生什么后果？出现这些障碍可能产生什么后果？不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么
15、？是什么？2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）19例：测量金属腐蚀度例：测量金属腐蚀度、传统设计者传统设计者 铂金容器铂金容器 耗费资源耗费资源 耗费时间耗费时间测试合金对酸液抗腐蚀能力时，盛酸液的容器测试合金对酸液抗腐蚀能力时，盛酸液的容器内壁很容易被腐蚀，碎裂。确定该问题的理想内壁很容易被腐蚀，碎裂。确定该问题的理想化最终结果？化最终结果？2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）20分析和解：分析和解：设计的最终目的是什么？设计的最终目的是什么？希望有容器盛装酸液以进行合金抗腐蚀能力的测试，但是又不希望因为合金对容器的腐蚀而经常更换容器。最理想的结果是什么？最理想的
16、结果是什么？不再使用容器（即没有容器）而达到测试合金的目的。达到理想结果的障碍是什么？达到理想结果的障碍是什么？没用容器时，酸液无法被保持而四处流淌。出现这些障碍可能产生什么后果？出现这些障碍可能产生什么后果？合金无法浸泡在酸液中，无法测试。需要贵金属做容器不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？有一种物体代替容器起到保持酸液的功能。合金本身就是可用资源，可以把合金做成容器，测试酸液对容器的腐蚀。2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）21测量金属腐蚀度的理想方案测量金属腐蚀度的理想方案、最终理想解最
17、终理想解l利用已有资源利用已有资源l去掉容器去掉容器l但能实现有用功能但能实现有用功能盛酸溶液？盛酸溶液？腐蚀的有害作用自动消失腐蚀的有害作用自动消失这种方案有没这种方案有没有问题？有问题？2022-8-9第一节 TRIZ概述（理想化思想）22应用案例（1）：用割草机割草时，噪声大、产生空气污染、消耗能源、高速旋转的草飞出时，可能伤害到人。确定该问题的理想化最终结果？1)设计的最终目标是：客户需要漂亮整洁的草坪 2)理想方案是：不割草就能保持整洁的草坪。3)达到理想化的障碍是：草要生长。4)出现这种障碍的结果是：必须要割草，否则不能保持整洁的草坪。5)不出现这种障碍的条件是：草不要生长。6)创造这些条件存在的可用资源是：生物技术的发展，可对草进行改良。最终解答：发明一种漂亮草种，这种草生长到一定高度后就停止生长，割草机不再被采用，问题彻底解决。
