TRIZ原理[转贴]
作者： riuka 发表于：2006-11-5 16:03:00
TRIZ之父——Genrich Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）于1926年10月出生于前苏联北部城市塔什干（Tashkent，今乌兹别克共和国首都）。
由于卓越的发明才能，阿奇舒勒进入了海军的专利评审机构进行专利的评审工作。就是在这一工作期间，他组织了一个特别研究小组，在研究了成千上万项发明专利后，他于1946年总结出了发明背后所隐藏的规律，由此为TRIZ理论的建立打下了基础。为了检验自己的理论，他做出了很多项军事发明，其中一项排雷装置使他获得了前苏联发明竞赛的一等奖。
阿奇舒勒于1956年发表了第一篇有关TRIZ理论的论文，1961年出版了第一本有关TRIZ理论的著作《怎样学会发明创造》。他于1970年一手创办的一所进行TRIZ理论的研究和推广的学校后来培养了很多TRIZ应用方面的专家。从1985年开始，早期的TRIZ专家中的一部分移居到欧美等国，从而促进了TRIZ在全世界范围内的传播。1989年，阿奇舒勒集合了当时世界上数十位TRIZ专家，在彼得罗扎沃茨克（Petrozavodsk）建立了国际TRIZ协会，阿奇舒勒担任首届主席。国际TRIZ协会从建立至今一直是TRIZ理论最权威的学术研究机构，目前它在全球10多个国家和地区拥有30余个成员组织，共拥有数千名TRIZ专家。
究竟什么是TRIZ？在实际工作中TRIZ有什么效用？
TRIZ专家（TRIZ master），Savransky博士给出了TRIZ的如下定义：
TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。
TRIZ是基于知识的方法：
（1）TRIZ是发明问题解决启发式方法的知识。这些知识是从全世界范围内的专利中抽象出来的，TRIZ仅采用为数不多的基于产品进化趋势的客观启发式方法；
（2）TRIZ大量采用自然科学及工程中的效应知识；
（3）TRIZ利用出现问题领域的知识。这些知识包括技术本身、相似或相反的技术或过程、环境、发展及进化；
（4）TRIZ是面向人的方法，即TRIZ中的启发式方法是面向设计者的，不是面向机器的。
TRIZ理论本身是基于将系统分解为子系统、区分有用及有害功能的实践，这些分解取决于问题及环境，本身就有随机性。计算机软件仅起支持作用，而不能完全代替设计者，需要为处理这些随机问题的设计者们提供方法与工具。
TRIZ是系统化的方法：
（1）在TRIZ中，问题的分析采用了通用及详细的模型，该模型中问题的系统化知识是重要的；
（2） 解决问题的过程系统化，以方便的应用已有的知识。
TRIZ是发明问题解决理论：
（1）为了取得创新解，需要解决设计中的冲突，但解决冲突的某些步骤是不知道的；
（2）未知的解往往可以被虚构的理想解代替；
（3）通常理想解可通过环境或系统本身的资源获得；
（4）通常理想解可通过已知的系统进化趋势推断。
1.1 产品进化理论
TRIZ中的产品进化理论将产品进化过程分为4个阶段：婴儿期、成长期、成熟期、退出期。处于前两个阶段的产品，企业应加大投入，尽快使其进入成熟期，以便企业获得最大效益；处于成熟期的产品，企业应对其替代技术进行研究，使产品取得新的替代技术，以应对未来的市场竞争；处于退出期的产品，企业利润急剧下降，应尽快淘汰。这些可以为企业产品规划提供具体的、科学的支持。
产品进化理论还研究产品进化模式、进化定律与进化路线。应用模式、定律与路线，设计者可较快地确定创新设计的原始构思，使设计设计取得突破。
1.2 冲突解决原理
原理是获得冲突解所应遵循的一般规律。TRIZ主要研究技术冲突和物理冲突。技术冲突是指传统设计中所说的折衷，即由于系统本身某一部分的影响，所需要的状态不能达到。物理冲突指一个物体有相反的求。TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准工程参数确定冲突。有39条标准冲突和40条原理可供应用。
1.3 物质—场分析标准解
Altshuller对发明问题解决理论的贡献之一是提出了功能的物质—场（Substance-field）描述方法与模型。其原理为，所有的功能都可分解为两种物质及一种场，即一种功能由两种物质及一种场的三元件组成。产品是功能的一种实现，因此，可用物质—场分析产品的功能，这种分析方法是TRIZ的工具之一。其模型为图1-1所示。
物质—场模型——S1及S2为物质，F为场。物质S1可以是被控粒子、材料、物体或过程，物质S2是控制S1的工具或物体，场F是用于S1与S2之间相互作用的能量，如机械能、液压能、电磁能等。解释为，能量F作用于工具S2，使S2变换S1。举例来说，某专题项目专家为了改变土壤的温度和硬度，在土壤中撒入铁粉，并在场地四周插入磁棒，以控制土壤中的铁粉和磁棒间的磁场的特性，来间接改变土壤的性质。这个例子中，土壤为S1，铁粉为S2，磁场能为F。
依据该模型，Altshuller等提出了76种标准解，并分为如下5类：
（1）不改变或仅少量改变已有系统：13种标准解；
（2）改变已有系统：23种标准解；
（3）系统传递：6种标准解；
（4）检查与测量：17种标准解；
（5）简化与改善策略：17种标准解。
由已有系统的特定问题，将标准解变为特定解即为新概念。
1.4 效应
效应指应用本领域特别是其它领域的有关定律解决设计中的问题。如采用数学、化学、生物、电子等领域中的原理解决机械设计中的创新问题。
1.5 ARIZ ：发明问题解决算法
TRIZ认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述的越清楚，问题的解就越容易找到。TRIZ中，发明问题求解的过程是对问题不断描述、不断程式化的过程。经过这一过程，初始问题最根本的冲突被清楚的暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发展。该过程是靠ARIZ算法实现的。
ARIZ（Algorithm for Inventive-Problem Solving ）
称为发明问题解决算法，是TRIZ的一种主要工具，是发明问题解决的完整算法，该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。该算法特别强调冲突与理想解的程式化，一方面技术系统向着理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克服，该问题就变成了一个创新问题。
ARIZ中，冲突的消除有强大的效应知识库的支持。效应知识库包含物理的、化学的、几何的等效应。作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无解，则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。
应用ARIZ取得成功的关键在于没有理解问题的本质前，要不断地对问题进行细化，一直到确定了物理冲突。该过程及物理冲突的求解已有软件支持。
2. 常规问题与发明问题
产品设计是要解决问题。如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离，则称之为问题，设计过程是解决问题的过程，是使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程。如果实现变换的所有步骤都已知，则称为“常规问题”(Routine
problem)，如果至少有一步未知，则称为“发明问题”(Inventive problem)。解决常规问题的设计是常规设计，解决发明问题的设计是创新设计。
例1小型混凝土搅拌机的滾筒转速较低，如果搅拌机采用电动机驱动，电动机转速较高，需要将电动机的转速降低到与滾筒的转速相匹配。试解决该问题。
该例中设计需要解决的问题是如何实现减速。根据经验及已有的研究成果可知，减速器就是该问题的解，设计人员可以借助手册或机械设计教材完成减速器的设计，也可向有关减速器生产企业直接定购与该设计相匹配的产品。 该例所示问题求解过程的每一步都是已知的，问题本身是常规问题，设计也属于常规设计。
例： 飞行汽车:
世界各大城市，特别是亚洲某些国家的大城市，交通拥挤是常见的问题，需要一种能在公路上起飞的汽车，以躲过塞车带。莫勒正在开发飞行汽车M400，该型号汽车能垂直起降，能运载4名乘客，时速达500公里，爬高10000米，使用普通的汽油。 该产品在世界首次开发，设计制造过程中要遇到很多世界上从未解决的问题，显然是创新设计。
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TRIZ的精髓是39条技术系统特性和40条创新方法组成的矛盾矩阵。在实际的工作中，遇到需改进或创新的问题事件时，按照TRIZ的方法进行矛盾分析，将其归类，然后对照矛盾矩阵表所给出的可以参考的对应创新方法，依据经验进行发散性思维来解决问题。一个人的实际经验越多，思维越活越，TRIZ方法对于他的启发性就会越大。TRIZ理论在国际上已发展了50多年，已经成为了国外创新发明、产品研发等领域的得力助手，引入中国却还是最近10年间的事情，其发展余地很大，而且不仅仅局限于工业领域。
文中大部分文字摘自：
http://www.6sq.net/qtool/triz/1350.html
http://alphena.bokee.com/4239200.html
(个人很偶然读到的一篇好东东,贴上来和家人分享,共同学习进步... ...)
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