第一篇：發明創新理論TRIZ

《發明創新理論TRIZ》課程結業論文

基于TRIZ理論的計算機輔助

創新設計方法探討

基于TRIZ理論的計算機輔助創新設計方法探討引言

創新是企業得以生存和持續發展的內在動力，是當今之企業核心競爭力的重要標志。在知識經濟時代，世界科技的發展將更加迅速，產品的技術含量不斷提高，產品生命周期將更加縮短。一個新產品的設計過程，包括許多復雜推理及作出決定的過程。產品創新意味著需要更多的跨學科的知識結構、更復雜的技術支撐和更完善的創新理論。

目前，軟件在產品的分析、計算、繪圖以及制造等方面發揮了很大的作用，但在產品創新構思階段，更多、更重要的是非數據計算的通過想象、推理和判斷來解決的創新活動，現有CAD軟件不能支持概念設計階段的創新活動，更不可能支持創新設計，因此，一個能支持產品創新設計的模型、方法和相應的計算機軟件系統，將有助于產品創新設計技術的發展。創新設計和計算機輔助創新技術的概念

2.1 創新設計的定義

產品創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術成果(含理論、方法和技術原理)進行創新構思，設計出具有科學性、創造性、新穎性及實用性的產品的一種實踐活動，是創造具有市場競爭優勢商品的過程。

2.2 計算機輔助創新的定義

計算機輔助創新(Computer-Aided Innovanovation)簡稱(CAI)，該技術是近年來在歐美迅速發展起來的新技術。它集發明問題解決理論(TRIZ),現代設計方法學、本體論、語義處理技術以及計算機軟件技術為一體，填補了CAX領域的技術空白，成功地把信息化技術應用到了產品生命周期的最前端。在產品研發過程的開始，尤其在概念或方案設計階段，提供先進的創新理論、方法及多學科知識的支持，使研發人員能夠有效地運用創新的科學規律，打破思維定勢，全面地分析問題，從不同學科領域中借鑒有效的技術和方法，從而構建出科學的創新設計方案，優化研發進程，減少后期的重復開發和資源浪費。

正像CAD計算機輔助創新技術可以將多個領域的科學知識有機地綜合起來，有助于設計者拓寬思考空間，打破思維定勢，引導設計者綜合應用各學科的知識，獲得突破性的創新知識，為產品創新源源不斷地提供富有創造性的設計方案，成為企業提高新產品開發能力和經濟效益的重要手段。3 計算機輔助創新設計系統的實現

3.1 TRIZ理論

TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是“發明問題解決理論”俄文的縮寫，是研究創新的科學規律的理論。它是由前蘇聯發明家G.S.Altshuller在1946年創立的。TRIZ理論的基本原理是：①所有具有某種功能的技術系統都是按照相同的規律進行演化和發展的;②在一個技術系統的發展過程中，對系統中任何一部分進行改進，將會導致與系統中其他部分發生沖突。解決這一沖突，可使系統整體性能得到改善，重復這個過程，使系統更接近理想狀態。

20世紀90年代開始，TRIZ理論研究與實踐在美國、歐洲、日本和韓國迅速發展，應用也遍及許多領域。例如，將TRIZ工具應用到安全氣袋設計，開發者通過應用TRIZ工具發現問題之后產生的突破性方案和處理其中的沖突，把TRIZ進化模式加到他們當前技術知識去發現新的可能解。

3.2 計算機輔助創新設計系統的實現

目前已有的CAD軟件不能為設計者提供產品創新支持，開發CAI軟件具有廣泛應用前景。

基于TRIZ理論的CAI軟件在發達國家的企業，特別是大企業應用效果較好，已成為

CAI軟件開發的一個熱點。美國Inventionmachine及Ideation International基于TRIZ理論分別開發了商品化軟件Tech0ptimizer及Innovation WorkBench(IWB)；德國的TriSolve：公司2001年推出了基于TRIZ理論的CAI軟件TirSolver2.1；荷蘭的Insytec B.V 公司開發了TRIZ Explorer(tm)軟件；新的軟件還不斷出現。這些軟件使TRIZ中的概念、原理、工具與知識庫緊密結合，應用這些軟件設計者能充分利用優秀的工程設計實例，為正在開發中的產品提供設計參考，使設計快速、有效、高質量地完成。

計算機輔助產品創新設計有三個基本條件：一是有一個方法論；二是有一個足夠大的信息空間以充分獲取適用的知識和激發創新靈感；三是有一個符合創新設計思維方法的輔助設計系統。

計算機輔助創新設計系統一般都包含以下幾個模塊：項目導航、技術系統分析、問題分解、解決方案、創新原理、專利查詢、方案評價和報告生成、知識庫擴充、專利申請等模塊。計算機輔助創新設計系統的流程圖如圖1所示。

圖1 計算機輔助創新設計系統流程圖

3.2.1 項目導航

項目導航模塊主要是研發人員對項目和問題初始情境進行描述，支持導人多幅圖像方便對問題的理解和描述。在項目導航中管理整個的創新問題求解流程。

3.2.2 技術系統分析

技術系統分析模塊主要是研發人員通過對技術系統進行分析，建立功能模型來理解一個系統；并通過系統分析找出當前系統的不足，定義系統存在的問題。

技術系統的功能模型主要描述四部分內容：零部件、(系統/產品)對象、超系統、有用或有害功能。各零部件部件在系統中具有不同的角色，包括能量源、能量傳遞(傳導器)、能量轉換(轉換器)、能量放大(放大器)、工具、控制工具、傳感器、信號比較器、編碼/解碼器、記憶單元、信號指示器、容器等。各模塊之間通過某種連結完成特定功能，這種連結通過線條表示，主要分為主能量流(mainline)，控制流(control line)，結構流(case lines)，和有害能量流(undesirable line)。

通過系統建模，便于研發人員全面系統了解技術系統的工作原理以及各組成部分的功能角色，為研發人員交流討論提供了共同語言，它也是一種結構化的技術系統方案描述方式，有利于創新成果的知識表達和將來的知識重用。

技術系統的系統分析通過所建功能模型的分析和評價，可以有效地揭示并解決技術系統中存在的問題，從而進一步提升和改進技術系統功能。基于所建功能模型，自動生成一系列要解決的問題，幫助研發人員找出當前系統的不足，支持已有系統的改進和新系統的設計。

3.2.3 問題分解

運用三軸問題分析法、系統層次軸和因果關系軸等方法對初始問題進行分析與重定義，將復雜的工程問題分解成為多個子問題。幫助用戶發現隱藏在表層問題背后的真正問題。

3.2.4 解決方案

實踐證明，研發人員遇到的80%的問題其實在其它領域已經被解決。解決方案模塊幫助用戶及時發現已有的成功的解決方案，提供給用戶在原有方案基礎上快速尋求自己問題的合理解決辦法。計算機輔助創新軟件中的解決方案大部分是基于對歐美高水平發明專利的分析，形成涵蓋眾多領域的創新方案知識庫。運用語義處理技術和本體論技術，構建起描述工程領域知識的本體論詞典，提供包括語法擴展、語義擴展、本體論擴展和關鍵詞在內的多種查詢方式。基于本體論的直接問題求解，利用本體論對創新方案知識庫進行搜索，提供給用戶直接的可付諸實施的解決方案。

3.2.5 創新原理

在技術系統的改進和設計過程中，通常會出現改進某一特性導致其他特性惡化的情況，即出現矛盾。創新原理為研發人員解決技術系統中存在的矛盾提供了方向和思路。該模塊提供研發人員基于TRIZ理論的啟發式問題求解。創新原理是在大量專利分析研究基礎上總結出來的、解決不同工程領域矛盾問題的有效工具。每個創新原理中均包含數個來自于專利的實例幫助用戶理解和使用。

3.2.6 專利查詢

基于專利知識解決實際問題是一種重要的創新方式。計算機輔助創新軟件提供專利查詢技術，即通過一種語義擴展方式，對一個具體問題，能夠提供不同相關程度的專利信息，為創新問題解決提供更加全面的知識支持。專利查詢支持在線對美國、歐洲和日本專利局數據庫的自動查詢。工程師可以根據自己需要，選擇合適的專利，加人到自己的解決方案中，還可以在此基礎上進行語義提取和整理，添加到系統的解決方案知識庫中，使得系統知識庫更加強大和專業。

3.2.7 方案評價

計算機輔助創新軟件提供了兩種解決方案評價模式：客觀評價和主觀評價。客觀評價是基于每個解決方案來自的專利的引用次數來確定。如果一個專利被引用次數越多，就說明這個專利越基礎、越適用、越重要。

解決方案的主觀評價分為兩種：基于參數評價模型的單專家評價和多專家評價。這兩種評價方式首先要構建一個評價參數模型，評價參數包括正面參數和負面參數，正面參數就是

值越大越好的參數，例如噪聲減小的程度；負面參數就是值越小越好的參數，例如解決方案實施的成本和時間。在參數模型中也可以按照每個參數的重要程度設置每個參數的權重。而多專家評價則需要在此基礎上還要構建專家組模型，包括參與評價的專家信息，根據他們的評價意見對最終結果重要性分別設定其權重。

3.2.8 報告生成計算機輔助創新軟件根據用戶的不同需求提供不同的報告生成模板。在生成的報告中可以包含整個問題的求解流程，如項目的管理信息，問題分解，找到的多個候選方案，方案評價等內容。

3.2.9 知識庫擴充

一個企業的持續成功依賴于有效地利用和管理智力資產。計算機輔助創新軟件提供創新方案庫擴充功能。用戶可以將自己經過長期的業務實踐而掌握的專業知識、成功的經驗甚至失敗的教訓按照一定的格式組織起來，并構建其中的本體關系，讓寶貴的企業經驗從個體的知識變成公有的、可以共享的、有組織的知識，讓中、青年研發隊伍有效地繼承學習老專家的經驗，為進一步的創新提供巨大的知識源泉，實現智力資產在企業內部的有效管理和傳遞。

3.2.10 專利申請

知識經濟時代，智力資產已經成為企業最重要的資源。智力資產保護也成為企業最關心的問題。計算機輔助創新軟件提供有專利生成模板，支持申請的輔助生成。針對用戶最終形成的解決方案，提供了快速生成專利申請報告的模板，滿足用戶申請專利的需要。同時還提供新穎性檢(Invention Originality Query)功能。可以根據專利分類號/索引，專利索引等進行查詢，以查找與所要申請的專利相關的專利號和已有專利。計算機輔助創新設計方法應用探討

計算機輔助創新設計平臺能夠使研發人員者在短時間內了解并掌握最先進的創新理論和方法，以全新的思維方式分析問題。在此平臺上，研發人員能打破思維定勢，根據行業特點，為企業量身定制符合實際情況的創新能力拓展訓練平臺。但該平臺能否使企業在短期內提高全員創新能力還取決于以下幾個方面的因素：

4.1 完善的創新能力培訓模式

計算機輔助創新設計平臺是一種計算機支持的數字化學習與培訓平臺。要想使研發人員盡快用起來，必須加強TRIZ理論為代表的發明創造方法學及其他常用設計方法學的理論培訓、案例講解、練習鞏固、實戰演練和水平測試。采用循序漸進的學習方法，以幫助學員更好的理解創新原理，提高學習效果。

4.2 擴展知識庫所須的人力和物力投入

計算機輔助創新軟件的一個重要特點就是開放性，即它是一個可以擴展的知識平臺。企業如能投人一定的人力和物力把自己行業領域知識中的成功經驗和案例，甚至失敗教訓植人到知識庫中，不僅可實現知識的積累、共享和重用，防止智力資產流失，而且將大大提高新產品研發速度，縮短研制周期。

4.3 健全企業技術創新的激勵機制

為提高廣大科技人員技術創新的積極性，企業要有健全的技術創新激勵機制。在對研發人員技術創新績效正確評價的基礎上采取適當的激勵措施。激勵措施可分為三類：物質激勵、精神激勵和情感激勵。物質激勵是最重要的激勵手段。物質激勵也可根據實際情況采用資金、科技股份、出國培訓等手段。但物質激勵也有一些缺陷，美國管理學家皮特曾指出，重賞會使大家彼此孤立，影響工作的正常開展。而且大部分研發人員都非常重視企業的發展前景、團隊工作氣氛及領導的管理風格，因此精神激勵和情感激勵也是必不可少的。結束語

本文簡述了創新設計和計算機輔助創新設計的概念，闡述了計算機輔助創新設計系統的模型和模塊功能，對計算機輔助創新系統的應用進行了探討，為工程技術領域新產品的創新提供了新的設計方法，也為計算機輔助創新軟件的推廣和應用打下良好的基礎，有利于設計人員在產品的概念設計、方案設計階段高效率、高質量地提出創新設計方案，從而達到提高產品競爭力的目的。

第二篇：TRIZ理論發明分為五級

TRIZ理論發明分為五級

發布時間：2008-08-21

提到發明創造，我們首先想到那些著名的發明成果，如愛迪生發明的電報機、電燈等，可以說這些發明開創了一個新的時代。其它有大量各種形式的專利，包括發明專利、實用新型專利和外觀設計專利等。其實現實生活中的發明與創造遠非這些，它們形式各樣，無處不在，其質量、層次也各不相同，小到一個椅子的簡單改進，大到一個學科理論的創建，即使那些專利本身，在創新程度上也各不相同。那么在具體實現這些發明的過程中，基于它們各自的創新程度不同，對發明者在知識領域、經驗、創新能力等方面的要求也各不相同。比如要改進一個牙刷的手柄，只要了解產品設計、材料、加工技術就可以了，而要發明一個電動牙刷，則還需要掌握專業的電機、控制技術等。

為了更好地組織和實施創新活動，一些專門從事發明研究的專家對不同形式的發明進行分類，并研究它們各自的特點，以及相應的創新方法和技巧，目的就是為了更有效地實施創新。其中最為科學有效的發明分類方法，要數著名的TRIZ理論（發明問題解決理論），它將發明按照新穎程度分為五個等級，深入分析和研究不同等級發明的特點，并開發出面向不同等級的科學創新方法和工具。TRIZ理論定義的五個發明等級按照創新程度從低到高依次如下。

第1級是最小型發明。指那種在產品的單獨組件中進行少量的變更，但這些變更不會影響產品系統的整體結構的情況。該類發明并不需要任何相鄰領域的專門技術或知識。特定專業領域的任何專家，依靠個人專業知識基本都能做到該類創新。例如以厚度隔離減少熱損失，以大卡車改善運輸成本效率等。據統計大約有32％的發明專利屬于第一級發明。

第2級是小型發明。此時產品系統中的某個組件發生部分變化，改變的參數約數十個，即以定性方式改善產品。創新過程中利用本行業知識，通過與同類系統的類比即可找到創新方案，如中空的斧頭柄可以儲藏釘子等。約45％的發明專利屬于此等級。

第3級是中型發明。產品系統中的幾個組件可能出現全面變化，其中大概要有上百個變量加以改善，它需利用領域外的知識，但不需要借鑒其它學科的知識。此類的發明如原子筆、登山自行車、計算機鼠標等。約有19％的發明專利屬于第三等級。

第4級是大型發明。指創造新的事物，需要數千個甚至數萬個變量加以改善的情境，它一般需引用新的科學知識而非利用科技信息，該類發明需要綜合其它學科領域知識的啟發方可找到解決方案。大約有4％的發明專利屬于第四級發明，如內燃機、集成電路、個人電腦等。

最高級是特大型發明，即第5級。主要指那些科學發現，一般是先有新的發現，建立新的知識，然后才有廣泛的運用。大約有0.3％的發明專利屬于第五級發明。如蒸汽發動機，飛機、激光等。

平時我們遇到的絕大多數發明都屬于第一、二和三級。雖然高等級發明對于推動技術文明進步具有重大意義，但這一級的發明數量相當稀少。而較低等級的發明則起到不斷完善技術的作用。

針對以上五類發明，TRIZ理論提供了相應的創新方法和工具支持。TRIZ理論主要包括40條創新原理、76種發明問題標準解法和發明問題解決算法等創新工具。如果是解決第一和第二等級的簡單發明問題，可采用解決技術矛盾的創新原理和解決發明問題的標準解法。如果是解決第三和第四等級的發明問題，就要用解決發明問題的標準解法和發明問題解決算法。如果是解決非常復雜的第五級的發明問題，則可采用發明問題解決算法，它提供了特定的算法步驟，能夠幫助我們實現由復雜模糊的問題情境向明確的發明問題的轉變。

通過以上對發明的分類可以看出，發明和創新看起來很困難，似乎是很遙遠的事情，但其實大部分發明都是那些較低層次的創新，只要我們充分發揮自己的創新潛能，掌握科學的創新原理和方法，那么每個人都可以擁有自己的發明創造，為我們的五彩生活增添活力。

第三篇：TRIZ理論的40條發明原理

TRIZ理論的40條發明原理

1、分割（Segmentation）

A.將一個問題分解成相互獨立的部分。

B.使得問題易于分解。

C.增加分裂或分割的程度。

2、抽取（Extraction）

A．抽取物體中關鍵部分（有害或有利）

3、局部性能（Location Quality）

A.將物體或環境的均勻結構變成不均勻結構；

B.使組成物體的不同部分完成不同的功能；

C.使組成物體的每一部分都最大限度地發揮作用（材料、性能、功能）：

4、不對稱（Asymmetry）

A.將物體的形狀由對稱變為不對稱

B.如已對稱則增加原有的不對稱程度

5、合并/組合（Combining）

A.在空間上將相似的物體連接在一起，B.在時間上合并相似或相連物體

6、通用/普遍性（Universality）

A．由一個物體完成多項功能

7、套裝（Nesting）

A.按照次序將一個物體放在另一個內。

B.讓一個元件穿過另一個元件內。

8、重量補償/互消（Counterweight）

A.為了補償一個物體的重量，和其他物體混合以便能提升。

B.為了補償物體的重量，讓它和環境相互作用(例如空氣動力、水力、浮力或其他力)。

9、預加反作用（Prior Counteraction）

A.如果一個操作必定產生有害作用，應施加反操作以抵消（控制）有害作用的影響。

B.在以后要產生拉力的部位，預先在物體上產生壓力。

C.預留收縮量、預留材料損失量

10、預操作（Preliminary Action）

A.操作前預先使物體的局部或全部發生所需變化

B.預先對物體進行特殊安排

11、預先防范（Beforehand Cushioning）

A．采用預選準備好的應急措施補償物體相對較低的可靠性

12、等勢性（Equipotentiality）

A．在潛在的領域里限制其位置改變，使工作過程中的對象不需要被升高或降低

13、反向（Inversion）

A.將一個問題中所規定的操作改為相反操作

B.使物體中的運動部分靜止，靜止部分運動。

C.將物體(或過程)顛倒

14、曲面化（Spheroidality-Curvature）

A.不運用直線或平面部件，而運用曲線或曲面代替。將平面變成球面，將立方體變為球形結構。

B.運用滾筒、球或螺旋結構。

C.利用離心力將線性運動變成旋轉運動。

15、動態化（Dynamics）

A.允許將物體、外部環境或過程的性質改變到最優或最佳操作條件。

B.將物體分離成相互間能相對運動的元件。

C.如果物體(或過程)是剛性的或不柔韌的，使其可移

16、未達到或超過作用（Partial or Excessive Actions）

A．如果運用給定解法物體的全部功能很難實現，那么通過同樣的方法“增加一點”或“減少一點”，也許能獲得相對來說較為容易的解法。

17、維數變化（Moving to a New Dimension）

A.在二維或三維空間移動物體。

B.對物體運用多種排列而不是單一排列。

C.將物體一邊平放使其傾斜或改變其方向。

D.用給定區域的反面。

18、機械振動（Mechanical Vibration）

A.讓一個物體振動。

B.增加振動頻率(甚至達到超音速)。

C.運用物體的共振頻率。

D.運用壓電振動器而不是機械振動器。

E.運用超聲波和電磁振動。

19、周期性作用（Periodic Action）

A.運用周期運動而不是連續運動。

B.如果已經是周期運動，改變其運動頻率。

C.在兩個物脈動的運動之間增加脈動。

20、連續性工作（Continuity of Useful Action）

A.連續工作，使物體的所有元件同時滿負荷工作。

B.消除所有空閑或間歇。

C.用旋轉運動代替往復運動

21、快速動作（Rushing Through）

A．以最快的動作完成有害的操作。

22、變害為益（Convert Harm into Benefit）

A.運用有害因素，特別是對環境或外界有害的因素，以獲得有益效果。

B.通過加另一個有害行為以消除預先的有害行為來解決問題。

C.兩有害相結合消除有害

23、反饋（Feedback）

A.引入反饋以改進操作或行為。

B.如果已經有反饋了，就改變反饋控制信號的大小或靈敏度。

24、中介物（Mediator）

A.使用中介物傳遞某一物體或某一種中間過程；

B.將一容易移動的物體與另一物體暫時接合；

25、自服務（Self-service）

A.通過附加功能物體產生自我服務的功能，B.利用廢棄的材料、能量和物質。

26、復制（Copying）

A.用簡單和便宜的復制件，而不用不易獲得的、昂貴的、易碎的或不易操作的物體。

B.用光學復印件代替物體或過程。

C.如果已有光學復印件，改用紅外線或紫外線復印件。

27、低成本替代（Dispose）

A．用一些低成本物體不耐用物體代替昂貴、耐用物體

28、機械系統的替代（Replacement of Mechanical Systems）

A.用視覺、聽覺、嗅覺系統代替部分機械系統；

B.用電場、磁場等完成物體的相互作用；

C.將固定場變為移動場，將靜態場變為動態場；

D.將鐵磁粒子用于場的作用之中。

29、氣動與液壓結構（Pneumatics and Hydraulics）

A、物體的固體零部件可用氣動與液壓結構代替

30、柔性殼體或薄膜（Flexible Shells and Thin Films）

A.用柔性殼體或薄膜代替傳統結構；

B.使用柔性殼體或薄膜將物體與環境隔離

31、多孔材料（Porous Materials）

A.使物體多孔或通過插入、涂層等增加多孔元素；

B.如物體已多孔，用這些孔引入有用物質

32、改變顏色（Color Changes）

A.改變物體或外部環境的顏色。

B.改變物體或其外界環境的透明度。

C.采用有顏色的添加劑，或發光劑。

33、同質性（Homogeneity）

A．采用相同或相似的物質制造與某物體相互作用的物體

34、拋棄與恢復（Discarding and Recovering）

A.當一物體完成功能無用時，拋棄或修改；

B.立即恢復一個物體中所損耗的部分

35、材料性能轉換（Transformation of Properties）

A.物體物理狀態在氣態/液態/固態間變化。

B.改變濃度或密度。

C.改變物體的柔度。

D.改變溫度

E.其它參數

36、相態轉變（Phase Transitions）

A．在物質相位變換期間運用現象的改變，例如:體積改變、熱量損失或吸收等。

37、熱膨脹（Thermal Expansion）

A.利用材料的熱膨脹或熱收縮性質。

B.如果己經運用了熱膨脹，就使用不同的熱膨脹系數的多種材料。

38、強氧化（Strong Oxidants）

A.用富氧空氣代替普通空氣。

B.用純氧氣取代富氧空氣。

C.暴露在空氣或氧氣下，以便離子輻射。

D.利用氧離子。

E.用臭氧代替氧離子。

39、惰性環境（Inert Atmosphere）

A.用惰性環境代替通常環境；

B.在某一物體中添加添加中性元件或惰性物質

40、復合材料（Composite Material）

A．將物質的單一材料改為復合材料

第四篇：TRIZ理論

TRIZ理論

[摘要] TRIZ由一位俄國學者阿利赫舒列爾及他的同事于1946年最先提出，最初是從二十萬份專利中取出符合要求的四萬份作為各種發明問題的最有效的解。他們從這些最有效的解中抽象出了TRIZ解決發明問題的基本方法，這些方法又可以普遍的適用于新出現的發明問題，協助人們獲得這些發明問題的最有效的解。

[關鍵詞]TRIZ創造

一．引言

目前中國制造業仍處于世界制造業產業鏈的中下游，其國際地位只體現在總數量上，而在質量上與發達國家仍存在一定的差距。產品附加值低，特別是具有自主知識產權的產品比重較小，自主創新能力不強。創新是企業具有不斷開發新產品和開拓市能力的體現。創新是一個國家國民經濟發展的基礎，是體現綜合國力的重要因素，推動著社會變革、發展和進步。

建立起一整套系統化的、實用的、解決發明問題的理論和方法體系—TRIZ，它是基于知識的、面向人的發明問題解決系統化方法學。其核心思想：（1）無論是一個簡單產品還是復雜的技術系統，其核心技術的發展都是遵循著客觀的規律發展演變的，即具有客觀的進化規律和模式；（2）各種技術難題和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力；（3）技術系統發展的理想狀態是用最少的資源實現最大效益的功能（目標）。TRIZ是一套以人為導向的知識系統之系統化創新問題解決方法，它理論中的創造性思維方法一方面能夠有效地打破我們的思維定勢，擴展我們的創新思維能力，同時又提供了科學的問題分析方法，保證我們按照合理的途徑尋求問題的創新性解決辦法。

二TRIZ的起源

TRIZ的研究始于1946年，創始人為前蘇聯海軍工程師、發明家根里奇·阿奇舒勒。在蘇聯里海海軍專利事務局處理專利事務的數年中，阿奇舒勒發現僅僅從心理學角度并不能很好地揭示發明創造的客觀規律，他逐漸認識到發明的實質就是技術系統發生根本性變化，因此他將注意力轉移到對高水平發明專利的分析研究上，其主要目的是研究人類進行發明創造、解決技術難題過程中所遵循的科學原理和法則，并將之歸納總結，形成能指導技術創新、管理創新的理論方法體系。

阿奇舒勒從來自于世界各地的20多萬項專利中挑選了4萬份發明專利開始進行嚴格的分析、篩選與統計，并多個學科領域的科學原理、法則相結合。這一高難度、費時費力的艱苦工作奠定了TRIZ的理論基礎，也為日后將要開發的各種問題解決工具奠定了基礎。自此，人們有了一種世界級的創新方法學——TRIZ。TRIZ與試錯法、頭腦風暴法以及其它的由前兩種方法演變得到的各種創新技法有著本質上的區別。TRIZ成功地揭示了創造發明的內在規律和原理，著力于澄清和強調系統中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得理想化的最終結果，而不是采取折衷或者妥協的做法，而且它是基于技術的發展演化規律研究整個設計與開發過程，而不再是隨機的行為。TRIZ是創新方法學，有著成套的創新思維、方法和解題工具，不是一招一式的相對簡單的創新技法。

創新不再僅僅依賴試錯了！這是人類創新史上的一個重大突破。運用TRIZ理論，可大大加快人們發明創造的進程而且能得到高質量的創新產品。TRIZ告

訴我們，任何領域的產品改進、技術的變革與創新，都像生物系統一樣，都存在產生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程，是有規律可循的。人們如果掌握了這些規律，就能能動地進行產品設計并能預測產品的未來發展趨勢。

三 TRIZ的發展

首先，TRIZ的發展方向：TRIZ是在前蘇聯計劃經濟體制下形成的，企業間很難存在競爭，但是今天的企業不得不面臨殘酷激烈的競爭。傳統TRIZ對于那些急于學習創新性方法的企業工程師來說，顯得過于龐雜。另外，傳統TRIZ還存在一些缺陷，如目前TRIZ知識庫中還沒有當前十分風行的信息技術和生物技術的成果。因此，為了適應現代產品設計的需要，TRIZ不得不面臨自身現代化的建設問題，這是當前國際上TRIZ研究的重點一。

其次，TRIZ自身的完善：TRIZ有4個發展方向：（1）技術起源和技術演化理論；（2）克服心理慣性的技術；（3）分析、明確描述和解決發明問題的技術；

（4）指導建立技術功能和特定設計方法、技術和自然知識之間的關系。

再次，TRIZ與其它方法的集成：TRIZ主要是解決設計中如何做的問題，對設計中做什么的問題未能給出合適的工具。大量的工程實例表明，TRIZ的出發點是借助于經驗發現設計中的沖突，沖突發現的過程也是通過對問題的定性描述來實現的。因此，如何將TRIZ與其他設計方法相結合，以彌補TRIZ的不足，已經成為設計領域的重要研究方向。

四關于TRIZ的幾種發展模式

1、III（Ideation International Inc)模式

來自于前蘇聯的TRIZ學校的專家們認為, TRIZ的許多方法分支太多,也過于復雜,因此必須提供一些方法和過程作為分析這些問題方法的統一入口。

根據有害和有用影響的區分，手工繪出問題中各部分因果關系網絡圖，利用軟件工具對圖中每一個節點能夠自動列出問題的看法或者解決方法意見。每一個看法為使用者推薦了合適的傳統TRIZ工具。III模式還開發了“創新環境調查問卷”以及預期失效判定和演變指導。III模式的主要不足是得出的看法通常是節點的 3~4倍，對于復雜問題有時會顯得非常冗長。

2、2、IMC模式。

IMC公司是由前蘇聯人工智能和TRIZ專家Tsourilov博士移民到美國后創建的。為了解決具有技術和物理矛盾的“困難”工程問題，IMC努力將解決矛盾的創新原則、分隔原則、效果庫等知識庫工具集成為軟件TechOptimizer。由于引入了相應的現代軟件開發和人工智能技術，該軟件具有容易使用與界面友好的特點。該軟件分為2個集合，包括5個模塊。集合1：原則模塊、預測模塊、效果模塊；集合2：TechOptimizer模塊、特征轉換模塊。原則模塊負責從知識庫給出類似的例子消除矛盾，效果模塊允許從專利數據庫獲取類似的物理、化學和地理成果，而預測模塊則是參照其演化趨勢數據庫中的 22個演化趨勢和200多個分模式對問題得出未來的解決方法。集合2個模塊則負責對問題進行分析，使問題清晰化。

3、SIT/USIT模式

SIT（Systematic Inventive Thinking）模式原由移民到以色列的TRIZ專家Filkosky在1980年左右創立，目的是簡化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士將SIT模式進行結構化形成USIT（Unified Strctured Inventive Thinking）模式，該模式能幫助公司工程師短時間內(3天培訓期)接受和掌握TRIZ，為實際問題在概念產生階段快速地產生多種解決方法)，USIT

將TRIZ設計過程分為3 個階段：問題定義、問題分析和概念產生，它將解決方法概念的產生簡化為只有4種技術（屬性維度化、對象復數化、功能分布法和功能變換法），而不需要采用知識庫或計算機軟件。但USIT解決問題的好壞依賴于問題解決人員知識的廣度和深度。

4、RLI（Renaissanoe Leedership Instiute）模式

該模式是由RLI公司的分支機構Leonadnda Vinci研究院的一些專家開發的。RLI模式對TRIZ的貢獻主要體現在：（1）針對TRIZ的復雜性，開發了8個解決問題的算法；（2）針對物質場分析工具存在的缺陷，提出運用三元代替物質場的三元分析法（Triad Analysis）,并其結合到所開發的8個發明算法中。

五． TRIZ的基本理論

TRIZ意譯為發明問題的解決理論。TRIZ理論成功地揭示了創造發明的內在規律和原理，著力于澄清和強調系統中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。它不是采取折衷或者妥協的做法，而且它是基于技術的發展演化規律研究整個設計與開發過程，而不再是隨機的行為。實踐證明，運用TRIZ理論，可大大加快人們創造發明的進程而且能得到高質量的創新產品。

六．利用TRIZ解決問題的過程

TRIZ方法論的主要思想是,對于一個具體問題,無法直接找到對應解,那么,先將此問題轉換并表達為一個TRIZ的問題,然后利用TRIZ體系中的理論和工具方法得到TRIZ的通用解,最后將TRIZ通用解轉化為具體問題的解,并在實際問題中加以實現,最終獲得問題的解決。應用TRIZ解決問題的一般流程如圖1所示。首先要對一個實際問題進行仔細的分析并加以定義;然后根據TRIZ提供的方法,將所需解決的實際問題歸納為一個類似的TRIZ標準問題模型;接著,針對不同的標準解決方案模型,應用TRIZ已總結歸納出的類似是標準解決方法,找到對應的TRIZ標準解決方案模型;最后,把這些類似的解決方案模型,應用到具體的問題

之中,演繹得到問題的最終解決方法。

【參考文獻】

1.王樹才，吳曉機械創新設計

2．

第五篇：triz理論

問題描述：某企業需要生產大量的、各種形狀的玻璃板。首先，工人們將玻璃板切成長方形，然后根據客戶要求，加工成一定的形狀。然而，在加工過程中，容易出現玻璃破碎現象，因為

薄板玻璃受力時很容易斷裂，而且玻璃的厚度是客戶訂單上要求的，不能更改。

請大家從自身認識的角度討論一下看看怎么解決這個問題！

然后我把用TRIZ理論解決問題的過程簡單給大家介紹一下！當然，實際遇到的問題可能比這個復雜得多！

那么應用TRIZ如何來解決這個問題呢?

第1步：確定技術參數

現在存在的問題是：薄板玻璃在加工過程中受力的作用，由于薄板玻璃無法承受該力的作用而發生破碎，這是欲改善的特性。

對應到通用技術參數，選擇“32可制造性”，以此作為改善的參數。為了避免發生玻璃破碎的現象，工人們在加工過程中必須要非常小心。因此，在薄板玻璃加工過程中，對薄板玻璃的加工操作就要進行嚴格的控制，保證玻璃受力不超過極限，這就是被惡化的特性。對應到通用技術參數中選擇“33操作流程的方便性”，以此作為

被惡化的參數。

第2步：查找TRlZ矛盾矩陣

欲改善的參數：32可制造性。

被惡化的參數：33操作流程的方便性。

查找TRIZ矛盾矩陣，從矩陣表查找32和33對應的方格，得到方格中推薦的發明原理序號共4個，分別是：2，5，13，16。與前面發明原理序號對應，得到這4條發明原理依次是：

2一抽取。

5一組合合并。

13-反向作用。

16一未達到或過度的作用。C, ^(Q1 K: X' N1 o$ D9 ~& [$ y

第3步：發明原理的分析

2一抽取。此原理體現在2個方面：1)將物體中“負面”的部分或特性抽取出來；

2)只從物體中抽取必要的部分或特性。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。

5一組合合并。此原理體現在2個方面：1)合并空間上的同類或相鄰的物體或操作；2)合并時間上的同類或相鄰的物體或操作。

此原理對問題的徹底解決貢獻最大。

13一反向作用。此原理體現在3個方面：1)顛倒過去解決問題的方法；2)使物體的活動部分改變為固定的，讓固定的部分變為活動的；3)翻轉物體(或過程)。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。

16一未達到或過度的作用。主要體現在現有的方法難以完成對象的100％，可用同樣的方法完成“稍少”或“稍多”一點，使問題簡化。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。

第4步：發明原理應用,綜合以上4條發明原理的分析，組合合并是最具有價值的發明原理。

解決方案：將多層薄板玻璃疊放在一起，從而形成一疊玻璃，而且事先在每層玻璃面上灑一層水或涂一層油，以保證堆疊后的玻璃間

可以形成相當強的粘附力。一疊玻璃的強度會遠大于單層玻璃的強度，在加工中就可以承受較大的力的作用，從而改善了薄板玻璃的可制造性。當加工完成后，再分開每層玻璃，從而獲得了客戶要求的產品。

恩，這種方法可行，但如果單純幾塊玻璃疊加的話，你無法保證玻璃不發生滑動，所以，還得采用一些其他的手段！疊加在一塊是核心！論壇里高手如云，這種小例子，獻丑了！

是往里面添加一些東西，但是只要用水就可以，大家可以做一下實驗，兩塊玻璃中間有水，我們是比較難分開的，這也是玻璃運輸的一種方法！要強調的有幾點：

1、對于我們的解題方式，沒有規律可循，想到了就是想到了，想不到就是想不到

2、解題的步驟沒有過程，復制性差；

3、如果轉換成相對復雜的問題，我們如何解決？

這些就是TRIZ理論能解決的問題的一部分！

矛盾矩陣是TRIZ理論中的一個工具，通過對大量專利技術的總結研究，歸納出39中常用的技術參數，將這39個技術參數作為坐標，橫坐標是技術系統的該

表引起有利變化的參數，縱坐標是惡化的參數！找到二者的焦點后，會對應解決這類矛盾常用的原理……大體是這樣！

目前是有計算機輔助創新軟件的，但是做不到自動推理的級別！因為創新畢竟是人腦的一個思維活動，計算機只能按照TRIZ理論來引導你進行下一步的動作，卻無法自動推理！

其實很好懂，就是總結專利技術的發展規律得出來的一些套路。然后后人想搞創新，可以先從這些套路找矛盾點，解決一個矛盾就是前進一步，然后進入下一個矛盾點。TRIZ理論指出路，但是路上面的河流和山要自己去翻！

TRIZ本身是一種理論，教給你如何突破慣性思維，發現問題，解決問題，預測產品未來！

TRIZ理論概況

TRIZ理論可以成功地揭示創造發明的內在規律和原理，著力于澄清和強調系統中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。運用TRIZ理論能夠突破思維障礙，打破思維定勢，最主要的是可加速和規范創新的進程。它能夠幫助我們系統地分析問題，快速發現問題本質或者矛盾，并能夠準確確定問題探索方向。

TRIZ解決發明問題的基本思路是：(1)定義和描述具體問題，根據所選定的TRIZ工具或者工具組合，將具體問題標準化；(2)將標準化的具體問題抽象化；(3)尋找抽象化問題的解決方案，(4)將抽象化的解決方案根據具體問題轉換為具體解決方案，即具體的技術創新方案。TRIZ工具包含：(1)40個創新原理和技術矛盾解決矩陣；(2)發明問題解決算法，(3)發明問題標準解法和物——場分析法，(4)S曲線和技術系統進化法則；(5)最終理想解，(6)侏儒模型建模。(7)物理效應和現象、幾何和化學效應數據庫。

而TRIZ現今已被認為是解決問題的科學方法論，即研究和應用解決問題所遵循的客觀規律的方法。這些方法中是否有最基本的原理？我相信很多人在學習TRIZ的時候會問這個問題。其實從TRIZ的目標，或TRIZ這種方法學的歷史使命看，它是要發現解決問題的規律，并成功應用規律。而人類的發展的每一天都遇到無數的問題，解決問題成了人們的日常生活，解決問題的規律肯定古已有之并已經沿用了幾千幾萬年，這些本源的規律相信我們今天依然在應用，也永不過時，就像上述的物理定律一樣。通過我的思考和感悟，發現了幾個解決問題的本源的原理，相信大家將其銘刻在心，在任何問題中用這些原理去考慮，肯定會有些收獲。

說了很多廢話，言歸正傳，本人發現的這幾個規律是：分類，分層，分步，關聯。當然這遠遠不夠。但目前我發現的就這么多。

大家看了肯定笑了，哈哈，以為是什么呢！老生常談，沒有新意。都是常用的東西。不說我也知道。沒錯。鄙人認為真正的規律肯定是沒有新意的。這些規律早就存在著，并為大家早已熟悉，就像樹上掉下的蘋果，就像破了底的雞蛋可以站立一樣為大家所熟悉。您可能問了，那你干嘛還要將它們提出來呢？因為我認為很多人忽視了這些最常用的規律。而將這些已知的、常用的、同時也是被忽視的規律從塵封中提出來，拍掉灰塵和蜘蛛網，呈現給大家，我認為這是每個研究TRIZ規律，研究解決問題規律的人應該做的事。

相信很多人下一個問題是：這幾個（目前是四個）所謂規律真的那么本源嗎？有何特殊之處？

那么我來一一解釋，不管您同意與否，希望對您有所幫助，如果大家都來思考這個問題，我這篇文章的目的也就達到了。

首先，說一下分類、分層和分步。這三個規律其實是在解決一件事情，就是以層次的觀念處理問題。分類是從寬度、分層是從深度、分步是從時間上處理問題。我們常說，眉毛胡子一把抓，試想眉毛和胡子距離遠，長短不一，粗細不一，真要一把抓還真沒法抓。所以很多事情都是因為同一待遇造成的。當然，同一待遇是有原因的，就是圖省事，圖省錢。這就是一個矛盾。但是規律在這里，誰也避不過，為了解決問題，就必須分層次、分類別、分步驟的區別待遇。因此我們看到，分層、分類、分步就像窗戶一樣，按照這個思路辦事，就是按照規律辦事，就能辦成事。

再說關聯。哲學上講，事物是普遍聯系的。這還真不是空話。當大家遇到問題時，請默念這句話，相信會有所啟迪。我們講本體論是時候講到事物間的聯系，那其實只是一種關聯。我們講蝴蝶效應感覺很玄，那也只是一種關聯。關聯無處不在無時不在，其重要性相信不需要我在此廢話了。直到目前我寫專利，有個心得就是：除了把主要的構成要素說清楚（說清楚的過程中要應用分層、分類、分步的規律）外，最重要的就是說清這些要素的相互關系，即關聯。如果是機械類的，要說清組件之間的連接關系；如果是電子類的，就說清模塊間的連接關系；如果是系統，就說清各個功能單元間的聯系（當然說這些聯系的時候，也要應用分層、分類、分步的規律；特別是方法類專利，一定要用分步的方法說明哪個在先，哪個在后）。

總之，世間萬物至少脫不了上述的四個規律。那么可能您會問，既然分類、分層、分步都是解決的以層次的觀念處理問題這一件事情，為何要分成3個規律來說呢？因為TRIZ還有個特點是實用性，我覺得這是TRIZ的精髓之一。只說“以層次的觀念處理問題”是很抽象的，而這些本源的規律應該是具體的可操作的。于是大家看到我總結的所謂“本源的規律”的兩個特點是：1.足夠本源，適應于萬事萬物；2.足夠實用，讓任何有常識的人看了就能用。寫出這些隨想的目的，正如本文一直強調的，不是設立一種標準，而是希望越來越多的人開始考慮創新的規律，挖掘真正的規律，并且勇于說出來。我是個實用主義者，我希望自己的文字沒有浪費大家的時間，我也歡迎大家的批評。我相信大家的批評和討論是對于研究和應用TRIZ規律的有力推動。姑且也將這些不成熟的想法歸于TRIZ之中吧。希望TRIZ真的如其原來的意義：發明問題解決理論。