TRIZ是俄文創(chuàng)意問題解決理論的單詞前綴縮寫,其英文全稱是Theory of Inventive Problem Solving,在歐美國家也可縮寫為TIPS,是一種系統(tǒng)化的發(fā)明工程方法論。
TRIZ是由前蘇聯(lián)偉大的發(fā)明家根里奇.阿奇舒勒先生總結(jié)創(chuàng)造的一套完整的發(fā)明創(chuàng)新理論與方法集成。阿奇舒勒也被尊稱為TRIZ理論之父。 創(chuàng)造性解決問題方法(TRIZ)是到目前為止世界上最先進(jìn)而實用的發(fā)明創(chuàng)新的方法學(xué)。而TRIZ的出現(xiàn)大大增強(qiáng)了前蘇聯(lián)在兵器、航天、新材料、光學(xué)等工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)造能力。在美日被稱為超級發(fā)明術(shù);TRIZ是從全世界200多萬件高水平的發(fā)明專利中總結(jié)提煉的一整套解決發(fā)明難題的分析方法、分析工具、發(fā)明原理、解題模型、標(biāo)準(zhǔn)解法等系統(tǒng)工具與方法,完全改變了過去研發(fā)工作中靠千百次的反復(fù)試驗,或靠專家的靈感突發(fā)而解決問題的方式。TRIZ提供給發(fā)明者一個清晰的發(fā)明創(chuàng)新路線圖。根據(jù)國內(nèi)外大量的企業(yè)學(xué)習(xí)應(yīng)用萃智TRIZ的實踐結(jié)果,一個掌握萃智TRIZ理論的科技人員與不掌握萃智TRIZ的科技人員比較其發(fā)明創(chuàng)新能力提高6至10倍??萍既藛T、企業(yè)工程技術(shù)人員通過學(xué)習(xí)萃智TRIZ理論,可以由普通的專業(yè)人員突變成為一個新型的創(chuàng)新發(fā)明技術(shù)精英,大大提升人的價值,可為企業(yè)創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)效益。
目前眾多世界知名企業(yè)都已經(jīng)在研發(fā)設(shè)計流程中實施TRIZ,使用TRIZ解決每天遭遇的實際問題,幫助他們提高產(chǎn)品研發(fā)效率,降低研發(fā)成本,提高企業(yè)整體創(chuàng)新能力甚至用來建構(gòu)未來科技的發(fā)展策略。TRIZ目前正在福特、摩托羅拉、三星、3M、飛利浦、LG、Bosch、西門子、中興通訊、華為、美的、南車集團(tuán)等優(yōu)秀企業(yè)廣泛推行。應(yīng)用TRIZ理論與方法,可以增加80%-100%的專利數(shù)量并提高專利質(zhì)量,可以提高60%-70%的新產(chǎn)品開發(fā)效率,可以縮短產(chǎn)品上市時間50%。
TRIZ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,解決矛盾是其進(jìn)化的推動力。它們大致可以分為3類: TRIZ的理論基礎(chǔ)、分析工具和知識數(shù)據(jù)庫。其中,TRIZ的理論基礎(chǔ)對于產(chǎn)品的創(chuàng)新具有重要的指導(dǎo)作用;分析工具是TRIZ用來解決矛盾的具體方法或模式,它們使TRIZ理論能夠得以在實際中應(yīng)用,其中包括矛盾矩陣、物-場分析、ARIZ發(fā)明問題解決算法等;而知識數(shù)據(jù)庫則是TRIZ理論解決矛盾的精髓,其中包括矛盾矩陣 (39個工程參數(shù)和40條發(fā)明原理)、76個標(biāo)準(zhǔn)解決方法……
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(qiáng)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)地分析問題情境,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理論包含著許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問題的分析方法。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,TRIZ理論已經(jīng)形成一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟的九大經(jīng)典理論體系。
阿奇舒勒的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化論可以與自然科學(xué)中的達(dá)爾文生物進(jìn)化論和斯賓塞的社會達(dá)爾文主義齊肩,被稱為“三大進(jìn)化論”。
TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進(jìn)化法則分別是:
1、技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則;
2、提高理想度法則;
3、子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則;
4、動態(tài)性和可控性進(jìn)化法則;
5、增加集成度再進(jìn)行簡化法則;
6、子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則;
7、向微觀級和場的應(yīng)用進(jìn)化法則;
8、減少人工進(jìn)入的進(jìn)化法則。
技術(shù)系統(tǒng)的這八大進(jìn)化法則可以應(yīng)用于產(chǎn)生市場需求、定性技術(shù)預(yù)測、產(chǎn)生新技術(shù)、專利布局和選擇企業(yè)戰(zhàn)略制定的時機(jī)等。它可以用來解決難題,預(yù)測技術(shù)系統(tǒng),產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決工具。
TRIZ理論在解決問題之初,首先拋開各種客觀限制條件,通過理想化來定義問題的最終理想解(ideal final result,IFR),以明確理想解所在的方向和位置,保證在問題解決過程中沿著此目標(biāo)前進(jìn)并獲得最終理想解,從而避免了傳統(tǒng)創(chuàng)新涉及方法中缺乏目標(biāo)的弊端,提升了創(chuàng)新設(shè)計的效率。如果將創(chuàng)造性解決問題的方法比作通向勝利的橋梁,那么最終理想解(IFR)就是這座橋梁的橋墩。
最終理想解(IFR)有四個特點:
1、保持了原系統(tǒng)的優(yōu)點;
2、消除了原系統(tǒng)的不足;
3、沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜;
4、沒有引入新的缺陷等。
阿奇舒勒對大量的專利進(jìn)行了研究、分析和總結(jié),提煉出了TRIZ中最重要的、
具有普遍用途的這 40個發(fā)明原理,分別是:
1、分割;2、抽??;3、局部質(zhì)量;4、非對稱;5、合并;
6、普遍性;7、嵌套;8、配重;9、預(yù)先反作用;10、預(yù)先作用;
11、預(yù)先應(yīng)急措施;12、等勢原則;13、逆向思維;14、曲面化;15、動態(tài)化;
16、不足或超額行動;17、一維變多維;18、機(jī)械振動;19、周期性動作;20、有效作用的連續(xù)性;
21、緊急行動;22、變害為利;23、反饋;24、中介物;25、自服務(wù);
26、復(fù)制;27、一次性用品;28、機(jī)械系統(tǒng)的替代;29、氣體與液壓結(jié)構(gòu);30、柔性外殼和薄膜;
31、多孔材料;32、改變顏色;33、同質(zhì)性;34、拋棄與再生;35、物理/化學(xué)狀態(tài)變化;
36、相變;37、熱膨脹;38、加速氧化;39、惰性環(huán)境;40、復(fù)合材料等。
在對專利研究中,阿奇舒勒發(fā)現(xiàn),僅有39項工程參數(shù)在彼此相對改善和惡化,而這些專利都是在不同的領(lǐng)域上解決這些工程參數(shù)的沖突與矛盾。這些矛盾不斷地出現(xiàn),又不斷地被解決。由此他總結(jié)出了解決沖突和矛盾的40個創(chuàng)新原理。之后,將這些沖突與沖突解決原理組成一個山39個改善參數(shù)與39個惡化參數(shù)構(gòu)成的矩陣,矩陣的橫軸表示希望得到改善的參數(shù),縱軸表示某技術(shù)特性改善引起惡化的參數(shù),橫縱軸各參數(shù)交叉處的數(shù)字表示用來解決系統(tǒng)矛盾時所使用創(chuàng)新原理的編號。這就是,著名的技術(shù)矛盾矩陣。阿奇舒勒矛盾矩陣為問題解決者提供了一個可以根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾的兩個工程參數(shù),從矩陣表中直接查找化解該矛盾的發(fā)明原理來解決問題。
當(dāng)一個技術(shù)系統(tǒng)的工程參數(shù)具有相反的需求,就出現(xiàn)了物理矛盾。比如說,要求系統(tǒng)的某個參數(shù)既要出現(xiàn)又不存在,或既要高又要低,或既要大又要小等等。相對于技術(shù)矛盾,物理矛盾是一種更尖銳的矛盾,創(chuàng)新中需要加以解決。物理矛盾所存在的子系統(tǒng)就是系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng),系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)應(yīng)該具有為滿足某個需求的參數(shù)特性,但另一個需求要求系統(tǒng)或關(guān)鍵子系統(tǒng)又不能具有這樣的參數(shù)特性。 分離原理是阿奇舒勒針對物理矛盾的解決而提出的,分離方法共有11種,歸納概括為四大分離原理,分別是空間分離、時間分離、居于條件的分離和系統(tǒng)級別分離等。
阿奇舒勒認(rèn)為,每一個技術(shù)系統(tǒng)都可由許多功能不同的子系統(tǒng)所組成,因此,每一個系統(tǒng)都有它的子系統(tǒng),而每個子系統(tǒng)都可以再進(jìn)一步地細(xì)分,直到分子、原子、質(zhì)子與電子等微觀層次。無論大系統(tǒng)、子系統(tǒng)、還是微觀層次,都具有功能,所有的功能都可分解為2種物質(zhì)和1種場(即二元素組成)。在物質(zhì)-場模型的定義中,物質(zhì)是指某種物體或過程,可以是整個系統(tǒng),也可以是系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)或單個的物體,甚至可以是環(huán)境,取決于實際情況。場是指完成某種功能所需的手法或手段,通常是一些能量形式,如:磁場、重力場、電能、熱能、化學(xué)能、機(jī)械能、聲能、光能等等。物一場分析是TRIZ理論中的一種分析工具,用于建立與已存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問題相聯(lián)系的功能模型。
標(biāo)準(zhǔn)解法阿奇舒勒于1985年創(chuàng)立的,共有76個,分成5級,各級中解法的先后順序也反映了技術(shù)系統(tǒng)必然的進(jìn)化過程和進(jìn)化方向,標(biāo)準(zhǔn)解法可以將標(biāo)準(zhǔn)問題在一兩步中快速進(jìn)行解決,標(biāo)準(zhǔn)解法是阿奇舒勒后期進(jìn)行TRIZ理論研究的最重要的課題,同時也是TRIZ高級理論的精華。標(biāo)準(zhǔn)解法也是解決非標(biāo)準(zhǔn)問題的基礎(chǔ),非標(biāo)準(zhǔn)問題主要應(yīng)用ARIZ來進(jìn)行解決,而ARIZ的主要思路是將非標(biāo)準(zhǔn)問題通過各種方法進(jìn)行變化,轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題,然后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法來獲得解決方案。
ARIZ是發(fā)明問題解決過程中應(yīng)遵循的理論方法和步驟,ARIZ是基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的一套完整問題解決的程序,是針對非標(biāo)準(zhǔn)問題而提出的一套解決算法。
ARIZ的理論基礎(chǔ)由以下3條原則構(gòu)成:
1、ARIZ是通過確定和解決引起問題的技術(shù)矛盾;
2、問題解決者一旦采用了ARIZ來解決問題,其慣性思維因素必須被加以控制;
3、ARIZ也不斷地獲得廣泛的、最新的知識基礎(chǔ)的支持。
ARIZ最初由阿奇舒勒于1977年提出,隨后經(jīng)過多次完善才形成比較完善的理論體系,
ARIZ-85包括九大步驟:
1、分析問題;
2、分析問題模型;
3、陳述IFR和物理矛盾;
4、動用物-場資源;
5、應(yīng)用知識庫;
6、轉(zhuǎn)化或替代問題;
7、分析解決物理矛盾的方法;
8、利用解法概念;
9、分析問題解決的過程等等。
科學(xué)原理,尤其是科學(xué)效應(yīng)效應(yīng)和現(xiàn)象的應(yīng)用,對發(fā)明問題的解決具有超乎想象的、強(qiáng)有力的幫助。應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象應(yīng)遵循5個步驟,解決發(fā)明問題時會經(jīng)常遇到需要實現(xiàn)的30種功能,這些功能的實現(xiàn)經(jīng)常要用到100個科學(xué)有和現(xiàn)象。
TRIZ理論引入中國只是近幾年的事,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。如今TRIZ已在全世界廣泛應(yīng)用,創(chuàng)造出成千上萬項重大發(fā)明。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,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,并經(jīng)過實踐的檢驗,為眾多知名企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
學(xué)習(xí)、研究、應(yīng)用、推廣TRIZ理論可以大大縮短發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)程,提升產(chǎn)品的創(chuàng)新水平。進(jìn)入21世紀(jì),TRIZ理論已經(jīng)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。
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