精编TRIZ理论的40个创新原理(讲稿)

第一篇：精编TRIZ理论的40个创新原理(讲稿)

TRIZ理论的40个创新原理详解

1946年阿齐舒勒进入苏联海军专利局工作，有机会接触了来自不同国家不同工程领域内的大量专利。在分析这些专利的过程中，他发现，这些专利虽然来自不同国家、不同领域，而且解决的也是不同的问题，实现的是对不同系统的改进，但是，这些专利是利用了某些相同的方法。也就是说，很多的原理和方法在发明的过程中是重复使用的。于是，他就想从大量的专利中找出那些基本的常用的方法。基于这样一种思想，他对于世界上不同领域的专利和方法进行了归纳和总结，提取出了在专利中最常用的方法和原理，共总结出40种，他称之为40个发明原理。

下面是对这40个创新原理的具体介绍，大部分创新原理包括几种具体的应用方法。原理1.分割 Segmentation

A、把一个物体分成相互独立的部分为；增加物体被分割的程度

//不同材料（如玻璃、纸、铁罐等）的再回收设置不同的回收箱 B、将物体分成容易组装和拆卸的部分//组合家具

C、提高物体的可分性活动//百叶窗替代整体窗帘 原理2.抽取 Extraction A、从物体中抽出产生负面影响的部分或属性，或者仅抽出物体中必要的部分或属性

//空气压缩机工作，将其产生噪音的部分即压缩机移到室外；用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点

原理3.局部质量 Local quality

A、将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的

//将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长

B、让物体的不同部分各具不同功能//瑞士军刀（带多种常用工具，如螺丝刀、瓶起、剪刀等）C、让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态

//在餐盒中设置间隔，在不同的间隔内放置不同的食物，避免串味 原理4.增加不对称性 Asymmetry A、将物体的对称外形变为不对称的

//引入一个几何特性来防止元件不正确的使用（如电插头的接地棒）为改善密封性，将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形

B、增加不对称物体的不对称程度 //为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶

原理5.合并 Combining

A、在空间上将相同物体或相关操作加以组合

//集成电路板上的多个电子芯片；并行计算机的多个CPU B、在时间上将相同或相关操作进行合并 //冷热水混水器

原理6.多用性 Universality A、使一个物体具备多项功能,消除了该功能在其它物体内存在的必要性（进而裁减其他物体）

//牙刷的把柄内装牙膏；可移动的儿童安全椅，既可放在汽车内，拿出汽车外也可单独作为儿童车；企业中的有多种才能的人才 原理7.嵌套 Nesting A、把一个物体嵌入另一个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依此类推

//俄罗斯套娃；可伸缩电视天线；汽车安全带

B、让某物体穿过另一物体//空腔伸缩式天线

原理8.重量补偿 Counterweight A、将某一物体与另一能提供升力的物体组合，以补偿其重量//用氢气球悬挂广告牌

B、通过与环境（利用空气动力、流体动力或其他力等）的相互作用实现物体的重量补偿

//直升机的螺旋桨（利用空气动力学）；轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力；赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的特征

原理9.预先反作用 Prior Counteraction A、事先施加机械应力，以抵消工作状态下不期望的过大应力//酸碱缓冲溶液

B、如果问题定义中需要某种相互作用，那么事先施加反作用

//在灌注混凝土之前，对钢筋预加应力 原理10.预先作用 Preliminary Action

A、预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变

//不干胶粘贴（只需揭出透明纸，即可用来粘)；手术前将手术器具按所用顺序排列整齐

B、预先安置物体，使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间

//在停车场安置的预付费系统；建筑内通道里安置的灭火器 原理11.事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先准备好的应急措施，补偿物体相对较低的可靠性

//显影剂可依胶卷底片上的磁性条弥补曝光不足；降落伞备用伞包；航天飞机备用输氧装置 原理12.等势 Equipotentiality A、改变操作条件，以减少物体提升或下降的需要

//工厂中与操作台同高的传送带；巴拿马运河的水闸 原理13.反向作用 Inversion

A、用相反的动作代替问题定义中所规定的动作

//将两个套紧的物体分离，将内层物体冷（传统的方法是将外层物体升温）

B、让物体或环境可动部分不动，不动部分可动

//加工中心中变工具旋转为工件旋转；健身器材中的跑步机

C、将物体上下或内外颠倒//通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗 原理14.曲线与曲面化

A、将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替

//变平行六面体或立方体结构为球形结构；两表面间引入圆倒角，减少应力集中

B、使用滚筒、球、螺旋结构 //千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力；圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅

C、改直线运动为旋转运动//应用离心力洗衣机中的离心甩干机

原理15.动态性 A、调整物体或环境的性能，使其在工作的各阶段达到最优状态//飞机中的自动导航系统

B、分割物体，使其各部分可以改变相对位置

//装卸货物的铲车，通过铰链连接两个半圆形铲斗，可以自由开闭，装卸货物时张开，铲车移动时铲斗闭合；折叠椅；笔记本电脑；联轴器

C、如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动

//可弯曲的饮用麦管；在医疗检查中，使用挠性肠镜

原理16.未达到或过度的作用

A、如果所期望的效果难以百分百实现，稍微超过或稍微小于期望效果，会使问题大大简化

//印刷时，喷过多的油墨，然后再去掉多余的，使字迹更清晰；在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑；齿轮设计齿宽（一窄一宽）

原理17.空间维数变化

A、将物体变为二维（如，平面）运动，以克服一维直线运动或定位的困难；或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题//螺旋梯可以减少占地面积

B、单层排列的物体变为多层排列//立交桥；印刷电路板的双层芯片

C、将物体倾斜或侧向放置//自动垃圾卸载车

D、利用给定表面的反面//双面的地毯两面穿的衣服

E、利用照射到邻近表面或物体背面的光线//苹果树下的反射镜 原理18.机械振动

A、使物体处于振动状态//电动振动剃须刀

B、如果已处于振动状态，提高振动频率（直至超声振动）//超声波清洗

C、利用共振频率//超声波碎石机击碎胆结石

D、用压电振动代替机械振动//高精度时钟使用石英振动机芯

E、超声波振动和电磁场耦合//超声波振动和电磁场共用在电熔炉中混合金属，使混合均匀 原理19.周期性作用

A、用周期性动作或脉冲代替连续动作//警车所用警笛改为周期性鸣叫，避免产生刺耳的声音 B、如果周期性动作正在进行，改变其运动频率//用频率调音代替摩尔电码；使用AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息

C、在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作

//医用的呼吸机系统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸 原理20.有效作用的连续性

A、物体的各个部分同时满载持续工作，以提供持续可靠的性能

//汽车在路口停车时，飞轮储存能量，以便汽车随时启动

B、消除空闲和间歇性动作//后台打印，不耽误前台工作 原理21.减少有害作用的时间

A、将危险或有害的流程或步骤在高速下进行//照相用闪光灯；激光焊接法 原理22.变害为利

A、利用有害的因素（特别是环境中的有害效应），得到有益的结果

//废热发电回收废物二次利用，如再生纸

B、将两个有害的因素相结合进而消除它们

//潜水中用氮氧混合气体，以避免单用造成昏迷或中毒

C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林灭火时用逆火灭火（在森林灭火时，为熄灭或控制即将到来的野火蔓延，燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。）“以毒攻毒” 原理23.反馈

A、在系统中引入反馈//声控喷泉；自动导航系统

B、如果已引入反馈，改变其大小或作用

//在5公里航程范围内，改变导航系数的敏感区域；自动调温器的负反馈装置 原理24.借助中介物

A、使用中介物实现所需动作//用拨子弹月琴

B、把一物体与另一容易去除的物体暂时结合//饭店上菜的托盘 原理25.自服务

A、物体通过执行辅助或维护功能为自身服务//自清洗烤箱；自补充饮水机

B、利用废弃的能量与物质 原理26.复制

A、用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物体

//虚拟现实系统，如虚拟训练飞行员系统看电视直播，而不到现场

B、用光学复制品（图像）代替实物或实物系统

//可以按一定比例放大或缩小图像用卫星相片代替实地考察由图片测量实物尺寸

C、如果已使用了可见光复制品，用红外光或紫外光复制品代替//利用紫外光诱杀蚊蝇

原理27.廉价替代品

A、用若干便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求（例如，工作寿命）

//用一次性的物品，如一次性的餐具，清洁卫生；用再生材料——木材、农作物茎秆代替木材；做家具、建材；用铁芯包铜代替铜导线；用塑料模具代替金属模具；钢塑材料代替铝合金等稀有金属材料；用模型试验代替实物试验 原理28.机械系统替代

A、用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统

//用声音栅栏代替实物栅栏（如光电传感器控制小动物进出房间）；在煤气中掺入难闻气体，警告使用者气体泄漏（替代机械或电子传感器）用光、声传感器代替机械（位置）传感器

——用电动机调速代替机械变速 ——用声、光信号传递机器运行 B、使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场

//为混合两种粉末，用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀

C、用运动场代替静止场，时变场代替恒定场，结构化场代替非结构化场

//早期的通讯系统用全方位检测，现在用特定发射方式的天线

D、利用带铁磁粒子的场作用

//用不同的磁场加热含磁粒子的物质，当温度达到一定程度时，物质变成顺磁，不再吸收热量，来达到恒温的目的 原理29.气压和液压结构

A、将物体的固体部分用气体或流体代替//如充气结构、充液结构、气垫、液体静力结构和流体动力结构等气垫运动鞋，减少运动对足底的冲击；汽车减速时液压系统储存能量，在汽车加速时再释放能量；运输易损物品时，经常使用发泡材料保护

原理30.柔性壳体或薄膜

A、使用柔性壳体或薄膜代替标准结构

//在网球场地上采用充气薄膜结构；作为冬季保护措施农业上使用塑料大棚种菜

B、使用柔性壳体或薄膜，将物体与环境隔离//用薄膜将水和油分别储藏 原理31.多孔材料

A、使物体变为多孔或加入多孔物体（如多孔嵌入物或覆盖物）

//为减轻物体重量，在物体上钻孔，或使用多孔性材料

B、如果物体是多孔结构，在小孔中事先引入某种物质用//海绵储存液态氮 原理32.颜色改变

A、改变物体或环境的颜色//在暗室中使用安全灯，做警戒色 B、改变物体或环境的透明度//感光玻璃，随光线改变其透明度 原理33.同质性

A存在相互作用的物体用相同材料或特性相近的材料制成

//方便面的料包外包装用可食性材料制造用；金刚石切割钻石，切割产生的粉末可以回收 原理34.抛弃或再生 Discarding and Recovering

A、采用溶解、蒸发等手段抛弃已完成功能的零部件，或在系统运行过程中直接修改它们

//可溶性的药物胶囊；火箭助推器在完成其作用后立即分离

B、在工作过程中迅速补充系统或物体中消耗的部分//草坪剪草机的自锐系统；自动铅笔 原理35.物理或化学参数改变

Transformation of Properties A、改变聚集态（物态）

//酒心巧克力，先将酒心冷冻，然后将其在热巧克力中蘸一下；用液态石油气运输，不用气态运输以减少体积和成本

B、改变浓度或密度//用液态的肥皂水代替固体肥皂，可以定量控制使用，减少浪费

C、改变柔度//硫化橡胶改变了橡胶的柔性和耐用性

D、改变温度

//提高烹饪食品的温度（改变食品的色、香、味）；降低医用标本保存温度，以备后期解剖 原理36.相变 Phase Transitions

A、利用物质相变时产生的某种效应。如体积改变，吸热或放热

//水在固态时体积膨胀，可利用这一特性进行定向无声爆破 原理37.热膨胀 Thermal Expansion

A、使用热膨胀或热收缩材料//装配钢双环时，可使内环冷却收缩，外环升温膨胀，再将两环装配，待恢复常温后，内外环就紧紧装配在一起了

B、组合使用不同热膨胀系数的几种材料//热敏开关（两条粘在一起的金属片，由于两片金属的热膨胀系数不同，对温度的敏感程度也不一样，可实现温度控制)原理38.强氧化剂 Strong Oxidants A、用富氧空气代替普通空气//为持久在水下呼吸，水中呼吸器中储存浓缩空气

B、用纯氧代替空气//用乙炔—氧代替乙炔—空气切割金属；用高压纯氧杀灭伤口厌氧细菌

C、将空气或氧气进行电离辐射；

D、使用离子化氧气；

E、用臭氧代替含臭氧氧气或离子化氧气 原理39.惰性环境 Inert Atmosphere

A、用惰性环境代替通常环境//用氩气等惰性气体填充灯泡，做成霓虹灯

B、使用真空环境真空包装食品，延长储存期 原理40.复合材料 Composite material

复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。A、用复合材料代替均质材料

//飞机外壳材料用复合材料代替。用玻璃纤维制成的冲浪板，更加易于控制运动方向，更加易于制成各种形状

第二篇：发明创新理论TRIZ

《发明创新理论TRIZ》课程结业论文

基于TRIZ理论的计算机辅助

创新设计方法探讨

基于TRIZ理论的计算机辅助创新设计方法探讨引言

创新是企业得以生存和持续发展的内在动力，是当今之企业核心竞争力的重要标志。在知识经济时代，世界科技的发展将更加迅速，产品的技术含量不断提高，产品生命周期将更加缩短。一个新产品的设计过程，包括许多复杂推理及作出决定的过程。产品创新意味着需要更多的跨学科的知识结构、更复杂的技术支撑和更完善的创新理论。

目前，软件在产品的分析、计算、绘图以及制造等方面发挥了很大的作用，但在产品创新构思阶段，更多、更重要的是非数据计算的通过想象、推理和判断来解决的创新活动，现有CAD软件不能支持概念设计阶段的创新活动，更不可能支持创新设计，因此，一个能支持产品创新设计的模型、方法和相应的计算机软件系统，将有助于产品创新设计技术的发展。创新设计和计算机辅助创新技术的概念

2.1 创新设计的定义

产品创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法和技术原理)进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用性的产品的一种实践活动，是创造具有市场竞争优势商品的过程。

2.2 计算机辅助创新的定义

计算机辅助创新(Computer-Aided Innovanovation)简称(CAI)，该技术是近年来在欧美迅速发展起来的新技术。它集发明问题解决理论(TRIZ),现代设计方法学、本体论、语义处理技术以及计算机软件技术为一体，填补了CAX领域的技术空白，成功地把信息化技术应用到了产品生命周期的最前端。在产品研发过程的开始，尤其在概念或方案设计阶段，提供先进的创新理论、方法及多学科知识的支持，使研发人员能够有效地运用创新的科学规律，打破思维定势，全面地分析问题，从不同学科领域中借鉴有效的技术和方法，从而构建出科学的创新设计方案，优化研发进程，减少后期的重复开发和资源浪费。

正像CAD计算机辅助创新技术可以将多个领域的科学知识有机地综合起来，有助于设计者拓宽思考空间，打破思维定势，引导设计者综合应用各学科的知识，获得突破性的创新知识，为产品创新源源不断地提供富有创造性的设计方案，成为企业提高新产品开发能力和经济效益的重要手段。3 计算机辅助创新设计系统的实现

3.1 TRIZ理论

TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是“发明问题解决理论”俄文的缩写，是研究创新的科学规律的理论。它是由前苏联发明家G.S.Altshuller在1946年创立的。TRIZ理论的基本原理是：①所有具有某种功能的技术系统都是按照相同的规律进行演化和发展的;②在一个技术系统的发展过程中，对系统中任何一部分进行改进，将会导致与系统中其他部分发生冲突。解决这一冲突，可使系统整体性能得到改善，重复这个过程，使系统更接近理想状态。

20世纪90年代开始，TRIZ理论研究与实践在美国、欧洲、日本和韩国迅速发展，应用也遍及许多领域。例如，将TRIZ工具应用到安全气袋设计，开发者通过应用TRIZ工具发现问题之后产生的突破性方案和处理其中的冲突，把TRIZ进化模式加到他们当前技术知识去发现新的可能解。

3.2 计算机辅助创新设计系统的实现

目前已有的CAD软件不能为设计者提供产品创新支持，开发CAI软件具有广泛应用前景。

基于TRIZ理论的CAI软件在发达国家的企业，特别是大企业应用效果较好，已成为

CAI软件开发的一个热点。美国Inventionmachine及Ideation International基于TRIZ理论分别开发了商品化软件Tech0ptimizer及Innovation WorkBench(IWB)；德国的TriSolve：公司2001年推出了基于TRIZ理论的CAI软件TirSolver2.1；荷兰的Insytec B.V 公司开发了TRIZ Explorer(tm)软件；新的软件还不断出现。这些软件使TRIZ中的概念、原理、工具与知识库紧密结合，应用这些软件设计者能充分利用优秀的工程设计实例，为正在开发中的产品提供设计参考，使设计快速、有效、高质量地完成。

计算机辅助产品创新设计有三个基本条件：一是有一个方法论；二是有一个足够大的信息空间以充分获取适用的知识和激发创新灵感；三是有一个符合创新设计思维方法的辅助设计系统。

计算机辅助创新设计系统一般都包含以下几个模块：项目导航、技术系统分析、问题分解、解决方案、创新原理、专利查询、方案评价和报告生成、知识库扩充、专利申请等模块。计算机辅助创新设计系统的流程图如图1所示。

图1 计算机辅助创新设计系统流程图

3.2.1 项目导航

项目导航模块主要是研发人员对项目和问题初始情境进行描述，支持导人多幅图像方便对问题的理解和描述。在项目导航中管理整个的创新问题求解流程。

3.2.2 技术系统分析

技术系统分析模块主要是研发人员通过对技术系统进行分析，建立功能模型来理解一个系统；并通过系统分析找出当前系统的不足，定义系统存在的问题。

技术系统的功能模型主要描述四部分内容：零部件、(系统/产品)对象、超系统、有用或有害功能。各零部件部件在系统中具有不同的角色，包括能量源、能量传递(传导器)、能量转换(转换器)、能量放大(放大器)、工具、控制工具、传感器、信号比较器、编码/解码器、记忆单元、信号指示器、容器等。各模块之间通过某种连结完成特定功能，这种连结通过线条表示，主要分为主能量流(mainline)，控制流(control line)，结构流(case lines)，和有害能量流(undesirable line)。

通过系统建模，便于研发人员全面系统了解技术系统的工作原理以及各组成部分的功能角色，为研发人员交流讨论提供了共同语言，它也是一种结构化的技术系统方案描述方式，有利于创新成果的知识表达和将来的知识重用。

技术系统的系统分析通过所建功能模型的分析和评价，可以有效地揭示并解决技术系统中存在的问题，从而进一步提升和改进技术系统功能。基于所建功能模型，自动生成一系列要解决的问题，帮助研发人员找出当前系统的不足，支持已有系统的改进和新系统的设计。

3.2.3 问题分解

运用三轴问题分析法、系统层次轴和因果关系轴等方法对初始问题进行分析与重定义，将复杂的工程问题分解成为多个子问题。帮助用户发现隐藏在表层问题背后的真正问题。

3.2.4 解决方案

实践证明，研发人员遇到的80%的问题其实在其它领域已经被解决。解决方案模块帮助用户及时发现已有的成功的解决方案，提供给用户在原有方案基础上快速寻求自己问题的合理解决办法。计算机辅助创新软件中的解决方案大部分是基于对欧美高水平发明专利的分析，形成涵盖众多领域的创新方案知识库。运用语义处理技术和本体论技术，构建起描述工程领域知识的本体论词典，提供包括语法扩展、语义扩展、本体论扩展和关键词在内的多种查询方式。基于本体论的直接问题求解，利用本体论对创新方案知识库进行搜索，提供给用户直接的可付诸实施的解决方案。

3.2.5 创新原理

在技术系统的改进和设计过程中，通常会出现改进某一特性导致其他特性恶化的情况，即出现矛盾。创新原理为研发人员解决技术系统中存在的矛盾提供了方向和思路。该模块提供研发人员基于TRIZ理论的启发式问题求解。创新原理是在大量专利分析研究基础上总结出来的、解决不同工程领域矛盾问题的有效工具。每个创新原理中均包含数个来自于专利的实例帮助用户理解和使用。

3.2.6 专利查询

基于专利知识解决实际问题是一种重要的创新方式。计算机辅助创新软件提供专利查询技术，即通过一种语义扩展方式，对一个具体问题，能够提供不同相关程度的专利信息，为创新问题解决提供更加全面的知识支持。专利查询支持在线对美国、欧洲和日本专利局数据库的自动查询。工程师可以根据自己需要，选择合适的专利，加人到自己的解决方案中，还可以在此基础上进行语义提取和整理，添加到系统的解决方案知识库中，使得系统知识库更加强大和专业。

3.2.7 方案评价

计算机辅助创新软件提供了两种解决方案评价模式：客观评价和主观评价。客观评价是基于每个解决方案来自的专利的引用次数来确定。如果一个专利被引用次数越多，就说明这个专利越基础、越适用、越重要。

解决方案的主观评价分为两种：基于参数评价模型的单专家评价和多专家评价。这两种评价方式首先要构建一个评价参数模型，评价参数包括正面参数和负面参数，正面参数就是

值越大越好的参数，例如噪声减小的程度；负面参数就是值越小越好的参数，例如解决方案实施的成本和时间。在参数模型中也可以按照每个参数的重要程度设置每个参数的权重。而多专家评价则需要在此基础上还要构建专家组模型，包括参与评价的专家信息，根据他们的评价意见对最终结果重要性分别设定其权重。

3.2.8 报告生成计算机辅助创新软件根据用户的不同需求提供不同的报告生成模板。在生成的报告中可以包含整个问题的求解流程，如项目的管理信息，问题分解，找到的多个候选方案，方案评价等内容。

3.2.9 知识库扩充

一个企业的持续成功依赖于有效地利用和管理智力资产。计算机辅助创新软件提供创新方案库扩充功能。用户可以将自己经过长期的业务实践而掌握的专业知识、成功的经验甚至失败的教训按照一定的格式组织起来，并构建其中的本体关系，让宝贵的企业经验从个体的知识变成公有的、可以共享的、有组织的知识，让中、青年研发队伍有效地继承学习老专家的经验，为进一步的创新提供巨大的知识源泉，实现智力资产在企业内部的有效管理和传递。

3.2.10 专利申请

知识经济时代，智力资产已经成为企业最重要的资源。智力资产保护也成为企业最关心的问题。计算机辅助创新软件提供有专利生成模板，支持申请的辅助生成。针对用户最终形成的解决方案，提供了快速生成专利申请报告的模板，满足用户申请专利的需要。同时还提供新颖性检(Invention Originality Query)功能。可以根据专利分类号/索引，专利索引等进行查询，以查找与所要申请的专利相关的专利号和已有专利。计算机辅助创新设计方法应用探讨

计算机辅助创新设计平台能够使研发人员者在短时间内了解并掌握最先进的创新理论和方法，以全新的思维方式分析问题。在此平台上，研发人员能打破思维定势，根据行业特点，为企业量身定制符合实际情况的创新能力拓展训练平台。但该平台能否使企业在短期内提高全员创新能力还取决于以下几个方面的因素：

4.1 完善的创新能力培训模式

计算机辅助创新设计平台是一种计算机支持的数字化学习与培训平台。要想使研发人员尽快用起来，必须加强TRIZ理论为代表的发明创造方法学及其他常用设计方法学的理论培训、案例讲解、练习巩固、实战演练和水平测试。采用循序渐进的学习方法，以帮助学员更好的理解创新原理，提高学习效果。

4.2 扩展知识库所须的人力和物力投入

计算机辅助创新软件的一个重要特点就是开放性，即它是一个可以扩展的知识平台。企业如能投人一定的人力和物力把自己行业领域知识中的成功经验和案例，甚至失败教训植人到知识库中，不仅可实现知识的积累、共享和重用，防止智力资产流失，而且将大大提高新产品研发速度，缩短研制周期。

4.3 健全企业技术创新的激励机制

为提高广大科技人员技术创新的积极性，企业要有健全的技术创新激励机制。在对研发人员技术创新绩效正确评价的基础上采取适当的激励措施。激励措施可分为三类：物质激励、精神激励和情感激励。物质激励是最重要的激励手段。物质激励也可根据实际情况采用资金、科技股份、出国培训等手段。但物质激励也有一些缺陷，美国管理学家皮特曾指出，重赏会使大家彼此孤立，影响工作的正常开展。而且大部分研发人员都非常重视企业的发展前景、团队工作气氛及领导的管理风格，因此精神激励和情感激励也是必不可少的。结束语

本文简述了创新设计和计算机辅助创新设计的概念，阐述了计算机辅助创新设计系统的模型和模块功能，对计算机辅助创新系统的应用进行了探讨，为工程技术领域新产品的创新提供了新的设计方法，也为计算机辅助创新软件的推广和应用打下良好的基础，有利于设计人员在产品的概念设计、方案设计阶段高效率、高质量地提出创新设计方案，从而达到提高产品竞争力的目的。

第三篇：TRIZ理论四十个创新原理及其实例

四十个创新原理及其实例

一、分割原理

实例：组合家具、企业大型项目分设子项目

二、抽取原理

实例:空调压缩机装在室外

三、局部改变原理

实例：楼房内分成不同功能的房间、饭盒分成几个小隔间

四、增加不对称性 实例：新兴的不对称家具

五、组合合并原理

实例：做饭时煲汤的同时可以洗菜、计算机的微处理器

六、多用性原理

实例：复合型人才、多功能榨汁机

七、嵌套原理 实例：千斤顶、伸缩吸管

八、重量补偿原理

实例：舰载飞机的弹射器、导弹发射器

九、预先反作用原理 实例：拉弓射箭

十、预先作用原理

实例：农作物施肥、标示牌等

十一、事先防范原理 实例：楼道应急照明灯、预防接种疫苗

十二、等势原理 例：工厂车间辊式传送带

十三、反向作用原理 例：火箭发射

十四、曲面化原理 例：台灯灯罩

十五、动态特性

例：火车各车厢的连接处可以转动

十六、未达到或过度作用原理 例：种玉米时放三个种子保证出苗率

十七、空间维数变化原理 例：双层巴士、多层楼房

十八、机械振动原理

例：超声波清洗精密仪器、振动上料机

十九、周期性动作原理 例：时钟的指针

二十、有效作用的连续性 例：病人按时吃药

二十一、减少有害作用的时间 例：医院设立急诊室 二

十二、变害为利原理 例：淘米水冲洗厕所、废水利用等 二

十三、反馈原理 例：电脑的数据处理器 二

十四、借助中介物原理 例：帆船的航行借助风力 二

十五、自服务 例：太阳能路灯 二

十六、复制原理

例：身份证等各种证件的复印件 二

十七、廉价替代品原理 例：一次性水杯、一次性鞋托 二

十八、机械系统替代原理 例：电视遥控器、指纹识别系统 二

十九、气压或液压结构 例：食品包装袋内充满稀有气体 三

十、柔性壳体或薄膜 例：蔬菜薄膜、手机贴膜 三

十一、多孔材料 例：音响喇叭处的膜 三

十二、改变颜色 例：士兵穿的迷彩服 三

十三、均质性 例：挑担子的时候均匀分配两头的重量 三

十四、抛弃或再生原理 例：手枪打出子弹后弹壳脱落 三

十五、改变物理或化学参数 例： 混凝土中加钢筋增强其强度 三

十六、相变原理 例：夏天室内散水降温 三

十七、热膨胀原理 例：爆米花

三

十八、强氧化剂原理

例：医院里使用的氧气瓶氧气浓度比较高 三

十九、惰性环境

例：食品包装袋里充满惰性气体延长保质期 四

十、复合材料

例:制造飞机等部件需要高强度的复合材料

第四篇：TRIZ理论的40条发明原理

TRIZ理论的40条发明原理

1、分割（Segmentation）

A.将一个问题分解成相互独立的部分。

B.使得问题易于分解。

C.增加分裂或分割的程度。

2、抽取（Extraction）

A．抽取物体中关键部分（有害或有利）

3、局部性能（Location Quality）

A.将物体或环境的均匀结构变成不均匀结构；

B.使组成物体的不同部分完成不同的功能；

C.使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用（材料、性能、功能）：

4、不对称（Asymmetry）

A.将物体的形状由对称变为不对称

B.如已对称则增加原有的不对称程度

5、合并/组合（Combining）

A.在空间上将相似的物体连接在一起，B.在时间上合并相似或相连物体

6、通用/普遍性（Universality）

A．由一个物体完成多项功能

7、套装（Nesting）

A.按照次序将一个物体放在另一个内。

B.让一个元件穿过另一个元件内。

8、重量补偿/互消（Counterweight）

A.为了补偿一个物体的重量，和其他物体混合以便能提升。

B.为了补偿物体的重量，让它和环境相互作用(例如空气动力、水力、浮力或其他力)。

9、预加反作用（Prior Counteraction）

A.如果一个操作必定产生有害作用，应施加反操作以抵消（控制）有害作用的影响。

B.在以后要产生拉力的部位，预先在物体上产生压力。

C.预留收缩量、预留材料损失量

10、预操作（Preliminary Action）

A.操作前预先使物体的局部或全部发生所需变化

B.预先对物体进行特殊安排

11、预先防范（Beforehand Cushioning）

A．采用预选准备好的应急措施补偿物体相对较低的可靠性

12、等势性（Equipotentiality）

A．在潜在的领域里限制其位置改变，使工作过程中的对象不需要被升高或降低

13、反向（Inversion）

A.将一个问题中所规定的操作改为相反操作

B.使物体中的运动部分静止，静止部分运动。

C.将物体(或过程)颠倒

14、曲面化（Spheroidality-Curvature）

A.不运用直线或平面部件，而运用曲线或曲面代替。将平面变成球面，将立方体变为球形结构。

B.运用滚筒、球或螺旋结构。

C.利用离心力将线性运动变成旋转运动。

15、动态化（Dynamics）

A.允许将物体、外部环境或过程的性质改变到最优或最佳操作条件。

B.将物体分离成相互间能相对运动的元件。

C.如果物体(或过程)是刚性的或不柔韧的，使其可移

16、未达到或超过作用（Partial or Excessive Actions）

A．如果运用给定解法物体的全部功能很难实现，那么通过同样的方法“增加一点”或“减少一点”，也许能获得相对来说较为容易的解法。

17、维数变化（Moving to a New Dimension）

A.在二维或三维空间移动物体。

B.对物体运用多种排列而不是单一排列。

C.将物体一边平放使其倾斜或改变其方向。

D.用给定区域的反面。

18、机械振动（Mechanical Vibration）

A.让一个物体振动。

B.增加振动频率(甚至达到超音速)。

C.运用物体的共振频率。

D.运用压电振动器而不是机械振动器。

E.运用超声波和电磁振动。

19、周期性作用（Periodic Action）

A.运用周期运动而不是连续运动。

B.如果已经是周期运动，改变其运动频率。

C.在两个物脉动的运动之间增加脉动。

20、连续性工作（Continuity of Useful Action）

A.连续工作，使物体的所有元件同时满负荷工作。

B.消除所有空闲或间歇。

C.用旋转运动代替往复运动

21、快速动作（Rushing Through）

A．以最快的动作完成有害的操作。

22、变害为益（Convert Harm into Benefit）

A.运用有害因素，特别是对环境或外界有害的因素，以获得有益效果。

B.通过加另一个有害行为以消除预先的有害行为来解决问题。

C.两有害相结合消除有害

23、反馈（Feedback）

A.引入反馈以改进操作或行为。

B.如果已经有反馈了，就改变反馈控制信号的大小或灵敏度。

24、中介物（Mediator）

A.使用中介物传递某一物体或某一种中间过程；

B.将一容易移动的物体与另一物体暂时接合；

25、自服务（Self-service）

A.通过附加功能物体产生自我服务的功能，B.利用废弃的材料、能量和物质。

26、复制（Copying）

A.用简单和便宜的复制件，而不用不易获得的、昂贵的、易碎的或不易操作的物体。

B.用光学复印件代替物体或过程。

C.如果已有光学复印件，改用红外线或紫外线复印件。

27、低成本替代（Dispose）

A．用一些低成本物体不耐用物体代替昂贵、耐用物体

28、机械系统的替代（Replacement of Mechanical Systems）

A.用视觉、听觉、嗅觉系统代替部分机械系统；

B.用电场、磁场等完成物体的相互作用；

C.将固定场变为移动场，将静态场变为动态场；

D.将铁磁粒子用于场的作用之中。

29、气动与液压结构（Pneumatics and Hydraulics）

A、物体的固体零部件可用气动与液压结构代替

30、柔性壳体或薄膜（Flexible Shells and Thin Films）

A.用柔性壳体或薄膜代替传统结构；

B.使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离

31、多孔材料（Porous Materials）

A.使物体多孔或通过插入、涂层等增加多孔元素；

B.如物体已多孔，用这些孔引入有用物质

32、改变颜色（Color Changes）

A.改变物体或外部环境的颜色。

B.改变物体或其外界环境的透明度。

C.采用有颜色的添加剂，或发光剂。

33、同质性（Homogeneity）

A．采用相同或相似的物质制造与某物体相互作用的物体

34、抛弃与恢复（Discarding and Recovering）

A.当一物体完成功能无用时，抛弃或修改；

B.立即恢复一个物体中所损耗的部分

35、材料性能转换（Transformation of Properties）

A.物体物理状态在气态/液态/固态间变化。

B.改变浓度或密度。

C.改变物体的柔度。

D.改变温度

E.其它参数

36、相态转变（Phase Transitions）

A．在物质相位变换期间运用现象的改变，例如:体积改变、热量损失或吸收等。

37、热膨胀（Thermal Expansion）

A.利用材料的热膨胀或热收缩性质。

B.如果己经运用了热膨胀，就使用不同的热膨胀系数的多种材料。

38、强氧化（Strong Oxidants）

A.用富氧空气代替普通空气。

B.用纯氧气取代富氧空气。

C.暴露在空气或氧气下，以便离子辐射。

D.利用氧离子。

E.用臭氧代替氧离子。

39、惰性环境（Inert Atmosphere）

A.用惰性环境代替通常环境；

B.在某一物体中添加添加中性元件或惰性物质

40、复合材料（Composite Material）

A．将物质的单一材料改为复合材料

第五篇：TRIZ理论

TRIZ理论

[摘要] TRIZ由一位俄国学者阿利赫舒列尔及他的同事于1946年最先提出，最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。他们从这些最有效的解中抽象出了TRIZ解决发明问题的基本方法，这些方法又可以普遍的适用于新出现的发明问题，协助人们获得这些发明问题的最有效的解。

[关键词]TRIZ创造

一．引言

目前中国制造业仍处于世界制造业产业链的中下游，其国际地位只体现在总数量上，而在质量上与发达国家仍存在一定的差距。产品附加值低，特别是具有自主知识产权的产品比重较小，自主创新能力不强。创新是企业具有不断开发新产品和开拓市能力的体现。创新是一个国家国民经济发展的基础，是体现综合国力的重要因素，推动着社会变革、发展和进步。

建立起一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系—TRIZ，它是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。其核心思想：（1）无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；（2）各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；（3）技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能（目标）。TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法，它理论中的创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势，扩展我们的创新思维能力，同时又提供了科学的问题分析方法，保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。

二TRIZ的起源

TRIZ的研究始于1946年，创始人为前苏联海军工程师、发明家根里奇·阿奇舒勒。在苏联里海海军专利事务局处理专利事务的数年中，阿奇舒勒发现仅仅从心理学角度并不能很好地揭示发明创造的客观规律，他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化，因此他将注意力转移到对高水平发明专利的分析研究上，其主要目的是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，并将之归纳总结，形成能指导技术创新、管理创新的理论方法体系。

阿奇舒勒从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万份发明专利开始进行严格的分析、筛选与统计，并多个学科领域的科学原理、法则相结合。这一高难度、费时费力的艰苦工作奠定了TRIZ的理论基础，也为日后将要开发的各种问题解决工具奠定了基础。自此，人们有了一种世界级的创新方法学——TRIZ。TRIZ与试错法、头脑风暴法以及其它的由前两种方法演变得到的各种创新技法有着本质上的区别。TRIZ成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得理想化的最终结果，而不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。TRIZ是创新方法学，有着成套的创新思维、方法和解题工具，不是一招一式的相对简单的创新技法。

创新不再仅仅依赖试错了！这是人类创新史上的一个重大突破。运用TRIZ理论，可大大加快人们发明创造的进程而且能得到高质量的创新产品。TRIZ告

诉我们，任何领域的产品改进、技术的变革与创新，都像生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。

三 TRIZ的发展

首先，TRIZ的发展方向：TRIZ是在前苏联计划经济体制下形成的，企业间很难存在竞争，但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统TRIZ对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说，显得过于庞杂。另外，传统TRIZ还存在一些缺陷，如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此，为了适应现代产品设计的需要，TRIZ不得不面临自身现代化的建设问题，这是当前国际上TRIZ研究的重点一。

其次，TRIZ自身的完善：TRIZ有4个发展方向：（1）技术起源和技术演化理论；（2）克服心理惯性的技术；（3）分析、明确描述和解决发明问题的技术；

（4）指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

再次，TRIZ与其它方法的集成：TRIZ主要是解决设计中如何做的问题，对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。大量的工程实例表明，TRIZ的出发点是借助于经验发现设计中的冲突，冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此，如何将TRIZ与其他设计方法相结合，以弥补TRIZ的不足，已经成为设计领域的重要研究方向。

四关于TRIZ的几种发展模式

1、III（Ideation International Inc)模式

来自于前苏联的TRIZ学校的专家们认为, TRIZ的许多方法分支太多,也过于复杂,因此必须提供一些方法和过程作为分析这些问题方法的统一入口。

根据有害和有用影响的区分，手工绘出问题中各部分因果关系网络图，利用软件工具对图中每一个节点能够自动列出问题的看法或者解决方法意见。每一个看法为使用者推荐了合适的传统TRIZ工具。III模式还开发了“创新环境调查问卷”以及预期失效判定和演变指导。III模式的主要不足是得出的看法通常是节点的 3~4倍，对于复杂问题有时会显得非常冗长。

2、2、IMC模式。

IMC公司是由前苏联人工智能和TRIZ专家Tsourilov博士移民到美国后创建的。为了解决具有技术和物理矛盾的“困难”工程问题，IMC努力将解决矛盾的创新原则、分隔原则、效果库等知识库工具集成为软件TechOptimizer。由于引入了相应的现代软件开发和人工智能技术，该软件具有容易使用与界面友好的特点。该软件分为2个集合，包括5个模块。集合1：原则模块、预测模块、效果模块；集合2：TechOptimizer模块、特征转换模块。原则模块负责从知识库给出类似的例子消除矛盾，效果模块允许从专利数据库获取类似的物理、化学和地理成果，而预测模块则是参照其演化趋势数据库中的 22个演化趋势和200多个分模式对问题得出未来的解决方法。集合2个模块则负责对问题进行分析，使问题清晰化。

3、SIT/USIT模式

SIT（Systematic Inventive Thinking）模式原由移民到以色列的TRIZ专家Filkosky在1980年左右创立，目的是简化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士将SIT模式进行结构化形成USIT（Unified Strctured Inventive Thinking）模式，该模式能帮助公司工程师短时间内(3天培训期)接受和掌握TRIZ，为实际问题在概念产生阶段快速地产生多种解决方法)，USIT

将TRIZ设计过程分为3 个阶段：问题定义、问题分析和概念产生，它将解决方法概念的产生简化为只有4种技术（属性维度化、对象复数化、功能分布法和功能变换法），而不需要采用知识库或计算机软件。但USIT解决问题的好坏依赖于问题解决人员知识的广度和深度。

4、RLI（Renaissanoe Leedership Instiute）模式

该模式是由RLI公司的分支机构Leonadnda Vinci研究院的一些专家开发的。RLI模式对TRIZ的贡献主要体现在：（1）针对TRIZ的复杂性，开发了8个解决问题的算法；（2）针对物质场分析工具存在的缺陷，提出运用三元代替物质场的三元分析法（Triad Analysis）,并其结合到所开发的8个发明算法中。

五． TRIZ的基本理论

TRIZ意译为发明问题的解决理论。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程，而不再是随机的行为。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

六．利用TRIZ解决问题的过程

TRIZ方法论的主要思想是,对于一个具体问题,无法直接找到对应解,那么,先将此问题转换并表达为一个TRIZ的问题,然后利用TRIZ体系中的理论和工具方法得到TRIZ的通用解,最后将TRIZ通用解转化为具体问题的解,并在实际问题中加以实现,最终获得问题的解决。应用TRIZ解决问题的一般流程如图1所示。首先要对一个实际问题进行仔细的分析并加以定义;然后根据TRIZ提供的方法,将所需解决的实际问题归纳为一个类似的TRIZ标准问题模型;接着,针对不同的标准解决方案模型,应用TRIZ已总结归纳出的类似是标准解决方法,找到对应的TRIZ标准解决方案模型;最后,把这些类似的解决方案模型,应用到具体的问题

之中,演绎得到问题的最终解决方法。

【参考文献】

1.王树才，吴晓机械创新设计

2．