发明创新理论TRIZ

第一篇：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。

第二篇：TRIZ理论发明分为五级

TRIZ理论发明分为五级

发布时间：2008-08-21

提到发明创造，我们首先想到那些著名的发明成果，如爱迪生发明的电报机、电灯等，可以说这些发明开创了一个新的时代。其它有大量各种形式的专利，包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利等。其实现实生活中的发明与创造远非这些，它们形式各样，无处不在，其质量、层次也各不相同，小到一个椅子的简单改进，大到一个学科理论的创建，即使那些专利本身，在创新程度上也各不相同。那么在具体实现这些发明的过程中，基于它们各自的创新程度不同，对发明者在知识领域、经验、创新能力等方面的要求也各不相同。比如要改进一个牙刷的手柄，只要了解产品设计、材料、加工技术就可以了，而要发明一个电动牙刷，则还需要掌握专业的电机、控制技术等。

为了更好地组织和实施创新活动，一些专门从事发明研究的专家对不同形式的发明进行分类，并研究它们各自的特点，以及相应的创新方法和技巧，目的就是为了更有效地实施创新。其中最为科学有效的发明分类方法，要数著名的TRIZ理论（发明问题解决理论），它将发明按照新颖程度分为五个等级，深入分析和研究不同等级发明的特点，并开发出面向不同等级的科学创新方法和工具。TRIZ理论定义的五个发明等级按照创新程度从低到高依次如下。

第1级是最小型发明。指那种在产品的单独组件中进行少量的变更，但这些变更不会影响产品系统的整体结构的情况。该类发明并不需要任何相邻领域的专门技术或知识。特定专业领域的任何专家，依靠个人专业知识基本都能做到该类创新。例如以厚度隔离减少热损失，以大卡车改善运输成本效率等。据统计大约有32％的发明专利属于第一级发明。

第2级是小型发明。此时产品系统中的某个组件发生部分变化，改变的参数约数十个，即以定性方式改善产品。创新过程中利用本行业知识，通过与同类系统的类比即可找到创新方案，如中空的斧头柄可以储藏钉子等。约45％的发明专利属于此等级。

第3级是中型发明。产品系统中的几个组件可能出现全面变化，其中大概要有上百个变量加以改善，它需利用领域外的知识，但不需要借鉴其它学科的知识。此类的发明如原子笔、登山自行车、计算机鼠标等。约有19％的发明专利属于第三等级。

第4级是大型发明。指创造新的事物，需要数千个甚至数万个变量加以改善的情境，它一般需引用新的科学知识而非利用科技信息，该类发明需要综合其它学科领域知识的启发方可找到解决方案。大约有4％的发明专利属于第四级发明，如内燃机、集成电路、个人电脑等。

最高级是特大型发明，即第5级。主要指那些科学发现，一般是先有新的发现，建立新的知识，然后才有广泛的运用。大约有0.3％的发明专利属于第五级发明。如蒸汽发动机，飞机、激光等。

平时我们遇到的绝大多数发明都属于第一、二和三级。虽然高等级发明对于推动技术文明进步具有重大意义，但这一级的发明数量相当稀少。而较低等级的发明则起到不断完善技术的作用。

针对以上五类发明，TRIZ理论提供了相应的创新方法和工具支持。TRIZ理论主要包括40条创新原理、76种发明问题标准解法和发明问题解决算法等创新工具。如果是解决第一和第二等级的简单发明问题，可采用解决技术矛盾的创新原理和解决发明问题的标准解法。如果是解决第三和第四等级的发明问题，就要用解决发明问题的标准解法和发明问题解决算法。如果是解决非常复杂的第五级的发明问题，则可采用发明问题解决算法，它提供了特定的算法步骤，能够帮助我们实现由复杂模糊的问题情境向明确的发明问题的转变。

通过以上对发明的分类可以看出，发明和创新看起来很困难，似乎是很遥远的事情，但其实大部分发明都是那些较低层次的创新，只要我们充分发挥自己的创新潜能，掌握科学的创新原理和方法，那么每个人都可以拥有自己的发明创造，为我们的五彩生活增添活力。

第三篇：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

第四篇：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．

第五篇：triz理论

问题描述：某企业需要生产大量的、各种形状的玻璃板。首先，工人们将玻璃板切成长方形，然后根据客户要求，加工成一定的形状。然而，在加工过程中，容易出现玻璃破碎现象，因为

薄板玻璃受力时很容易断裂，而且玻璃的厚度是客户订单上要求的，不能更改。

请大家从自身认识的角度讨论一下看看怎么解决这个问题！

然后我把用TRIZ理论解决问题的过程简单给大家介绍一下！当然，实际遇到的问题可能比这个复杂得多！

那么应用TRIZ如何来解决这个问题呢?

第1步：确定技术参数

现在存在的问题是：薄板玻璃在加工过程中受力的作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，这是欲改善的特性。

对应到通用技术参数，选择“32可制造性”，以此作为改善的参数。为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须要非常小心。因此，在薄板玻璃加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证玻璃受力不超过极限，这就是被恶化的特性。对应到通用技术参数中选择“33操作流程的方便性”，以此作为

被恶化的参数。

第2步：查找TRlZ矛盾矩阵

欲改善的参数：32可制造性。

被恶化的参数：33操作流程的方便性。

查找TRIZ矛盾矩阵，从矩阵表查找32和33对应的方格，得到方格中推荐的发明原理序号共4个，分别是：2，5，13，16。与前面发明原理序号对应，得到这4条发明原理依次是：

2一抽取。

5一组合合并。

13-反向作用。

16一未达到或过度的作用。C, ^(Q1 K: X' N1 o$ D9 ~& [$ y

第3步：发明原理的分析

2一抽取。此原理体现在2个方面：1)将物体中“负面”的部分或特性抽取出来；

2)只从物体中抽取必要的部分或特性。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

5一组合合并。此原理体现在2个方面：1)合并空间上的同类或相邻的物体或操作；2)合并时间上的同类或相邻的物体或操作。

此原理对问题的彻底解决贡献最大。

13一反向作用。此原理体现在3个方面：1)颠倒过去解决问题的方法；2)使物体的活动部分改变为固定的，让固定的部分变为活动的；3)翻转物体(或过程)。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

16一未达到或过度的作用。主要体现在现有的方法难以完成对象的100％，可用同样的方法完成“稍少”或“稍多”一点，使问题简化。此原理对问题的彻底解决贡献有限。

第4步：发明原理应用,综合以上4条发明原理的分析，组合合并是最具有价值的发明原理。

解决方案：将多层薄板玻璃叠放在一起，从而形成一叠玻璃，而且事先在每层玻璃面上洒一层水或涂一层油，以保证堆叠后的玻璃间

可以形成相当强的粘附力。一叠玻璃的强度会远大于单层玻璃的强度，在加工中就可以承受较大的力的作用，从而改善了薄板玻璃的可制造性。当加工完成后，再分开每层玻璃，从而获得了客户要求的产品。

恩，这种方法可行，但如果单纯几块玻璃叠加的话，你无法保证玻璃不发生滑动，所以，还得采用一些其他的手段！叠加在一块是核心！论坛里高手如云，这种小例子，献丑了！

是往里面添加一些东西，但是只要用水就可以，大家可以做一下实验，两块玻璃中间有水，我们是比较难分开的，这也是玻璃运输的一种方法！要强调的有几点：

1、对于我们的解题方式，没有规律可循，想到了就是想到了，想不到就是想不到

2、解题的步骤没有过程，复制性差；

3、如果转换成相对复杂的问题，我们如何解决？

这些就是TRIZ理论能解决的问题的一部分！

矛盾矩阵是TRIZ理论中的一个工具，通过对大量专利技术的总结研究，归纳出39中常用的技术参数，将这39个技术参数作为坐标，横坐标是技术系统的该

表引起有利变化的参数，纵坐标是恶化的参数！找到二者的焦点后，会对应解决这类矛盾常用的原理……大体是这样！

目前是有计算机辅助创新软件的，但是做不到自动推理的级别！因为创新毕竟是人脑的一个思维活动，计算机只能按照TRIZ理论来引导你进行下一步的动作，却无法自动推理！

其实很好懂，就是总结专利技术的发展规律得出来的一些套路。然后后人想搞创新，可以先从这些套路找矛盾点，解决一个矛盾就是前进一步，然后进入下一个矛盾点。TRIZ理论指出路，但是路上面的河流和山要自己去翻！

TRIZ本身是一种理论，教给你如何突破惯性思维，发现问题，解决问题，预测产品未来！

TRIZ理论概况

TRIZ理论可以成功地揭示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。运用TRIZ理论能够突破思维障碍，打破思维定势，最主要的是可加速和规范创新的进程。它能够帮助我们系统地分析问题，快速发现问题本质或者矛盾，并能够准确确定问题探索方向。

TRIZ解决发明问题的基本思路是：(1)定义和描述具体问题，根据所选定的TRIZ工具或者工具组合，将具体问题标准化；(2)将标准化的具体问题抽象化；(3)寻找抽象化问题的解决方案，(4)将抽象化的解决方案根据具体问题转换为具体解决方案，即具体的技术创新方案。TRIZ工具包含：(1)40个创新原理和技术矛盾解决矩阵；(2)发明问题解决算法，(3)发明问题标准解法和物——场分析法，(4)S曲线和技术系统进化法则；(5)最终理想解，(6)侏儒模型建模。(7)物理效应和现象、几何和化学效应数据库。

而TRIZ现今已被认为是解决问题的科学方法论，即研究和应用解决问题所遵循的客观规律的方法。这些方法中是否有最基本的原理？我相信很多人在学习TRIZ的时候会问这个问题。其实从TRIZ的目标，或TRIZ这种方法学的历史使命看，它是要发现解决问题的规律，并成功应用规律。而人类的发展的每一天都遇到无数的问题，解决问题成了人们的日常生活，解决问题的规律肯定古已有之并已经沿用了几千几万年，这些本源的规律相信我们今天依然在应用，也永不过时，就像上述的物理定律一样。通过我的思考和感悟，发现了几个解决问题的本源的原理，相信大家将其铭刻在心，在任何问题中用这些原理去考虑，肯定会有些收获。

说了很多废话，言归正传，本人发现的这几个规律是：分类，分层，分步，关联。当然这远远不够。但目前我发现的就这么多。

大家看了肯定笑了，哈哈，以为是什么呢！老生常谈，没有新意。都是常用的东西。不说我也知道。没错。鄙人认为真正的规律肯定是没有新意的。这些规律早就存在着，并为大家早已熟悉，就像树上掉下的苹果，就像破了底的鸡蛋可以站立一样为大家所熟悉。您可能问了，那你干嘛还要将它们提出来呢？因为我认为很多人忽视了这些最常用的规律。而将这些已知的、常用的、同时也是被忽视的规律从尘封中提出来，拍掉灰尘和蜘蛛网，呈现给大家，我认为这是每个研究TRIZ规律，研究解决问题规律的人应该做的事。

相信很多人下一个问题是：这几个（目前是四个）所谓规律真的那么本源吗？有何特殊之处？

那么我来一一解释，不管您同意与否，希望对您有所帮助，如果大家都来思考这个问题，我这篇文章的目的也就达到了。

首先，说一下分类、分层和分步。这三个规律其实是在解决一件事情，就是以层次的观念处理问题。分类是从宽度、分层是从深度、分步是从时间上处理问题。我们常说，眉毛胡子一把抓，试想眉毛和胡子距离远，长短不一，粗细不一，真要一把抓还真没法抓。所以很多事情都是因为同一待遇造成的。当然，同一待遇是有原因的，就是图省事，图省钱。这就是一个矛盾。但是规律在这里，谁也避不过，为了解决问题，就必须分层次、分类别、分步骤的区别待遇。因此我们看到，分层、分类、分步就像窗户一样，按照这个思路办事，就是按照规律办事，就能办成事。

再说关联。哲学上讲，事物是普遍联系的。这还真不是空话。当大家遇到问题时，请默念这句话，相信会有所启迪。我们讲本体论是时候讲到事物间的联系，那其实只是一种关联。我们讲蝴蝶效应感觉很玄，那也只是一种关联。关联无处不在无时不在，其重要性相信不需要我在此废话了。直到目前我写专利，有个心得就是：除了把主要的构成要素说清楚（说清楚的过程中要应用分层、分类、分步的规律）外，最重要的就是说清这些要素的相互关系，即关联。如果是机械类的，要说清组件之间的连接关系；如果是电子类的，就说清模块间的连接关系；如果是系统，就说清各个功能单元间的联系（当然说这些联系的时候，也要应用分层、分类、分步的规律；特别是方法类专利，一定要用分步的方法说明哪个在先，哪个在后）。

总之，世间万物至少脱不了上述的四个规律。那么可能您会问，既然分类、分层、分步都是解决的以层次的观念处理问题这一件事情，为何要分成3个规律来说呢？因为TRIZ还有个特点是实用性，我觉得这是TRIZ的精髓之一。只说“以层次的观念处理问题”是很抽象的，而这些本源的规律应该是具体的可操作的。于是大家看到我总结的所谓“本源的规律”的两个特点是：1.足够本源，适应于万事万物；2.足够实用，让任何有常识的人看了就能用。写出这些随想的目的，正如本文一直强调的，不是设立一种标准，而是希望越来越多的人开始考虑创新的规律，挖掘真正的规律，并且勇于说出来。我是个实用主义者，我希望自己的文字没有浪费大家的时间，我也欢迎大家的批评。我相信大家的批评和讨论是对于研究和应用TRIZ规律的有力推动。姑且也将这些不成熟的想法归于TRIZ之中吧。希望TRIZ真的如其原来的意义：发明问题解决理论。