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用TRIZ理论创新方法解决矛盾  

2014-03-17 17:05:55|  分类: 解决方案 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    TRIZ是俄文的英文音译,中文意思为"发明问题求解理论"。它是1946年由苏联的根里奇阿奇舒勒(GenrichS.Altshulle)创立,他在分析不同工程领域中250万个发明专利基础上,研究总结出人类进行发明创造,解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。

    TRIZ发明问题求解的具体方法和步骤

    1.分析问题。TRIZ理论认为,创造性问题至少包含一个矛盾的问题,而问题中的种种矛盾一般可归结为三类。第一类是物理矛盾,即系统同时具有矛盾或相反要求的状态。TRIZ理论中,当系统要求一个参数向相反方向变化时,就构成了物理矛盾。例如,系统要求温度既要升高,也要降低;质量既要增大,也要减小;缝隙既要窄,也要宽等。这种矛盾的说法看起来也许会觉得荒唐,但事实上在多数工作中都存在这样的矛盾。例如,现在手机制造要求整体体积设计得越小越好,便于携带,同时又要求显示屏和键盘设计得越大越好,便于观看和操作,所以对手机的体积设计要求具有大,小两个方面的趋势,这就是手机设计的物理矛盾。第二类是技术矛盾,即当技术系统某个特性或参数得到改善时,常常会引起另外的特性或参数劣化,这种由系统中两个因素导致的矛盾称为"技术矛盾"。TRIZ将导致技术矛盾的因素总结成通用参数,阿奇舒勒通过对大量发明专利的研究,总结出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用参数,这些通用参数主要是物理,几何和技术性能方面的参数。解决技术矛盾问题的传统方法是在多个要求间寻求"折中"(优化设计),而TRIZ则是努力寻求突破性方法消除冲突,即"无折中设计"。第三类是管理矛盾,即子系统之间产生的相互影响。比如:一个部门与另一个部门的矛盾,一个工艺与另一个工艺的矛盾,一个机器与另一个机器的矛盾,虽然各个部门,各个工艺,各个机器等都达到了自身系统的良好状态,但对其他系统产生副作用。该阶段任务是进行问题描述,确定问题的本质矛盾和矛盾类型。

    2.解决矛盾。TRIZ针对物理矛盾的解决方法提出分离原理,主要内容就是将矛盾双方分离,分别构成不同的技术系统,以系统与系统之间的联系代替内部联系,通过将内部矛盾外部化化解矛盾。具体实施中可遵循空间分离,时间分离,条件分离和整体与部分相分离的四个原则,应用TRIZ提供的具体分离方法来解决物理矛盾。对于解决技术矛盾,TRIZ通过使用矛盾矩阵来找到相符合的发明原理,再根据原理进行发明创造。TRIZ使用39个通用工程参数进行具体问题的矛盾表达,根据所确定的工程参数,包括欲"改善的参数"和欲"恶化的参数",查找阿奇舒勒矛盾矩阵,得到所推荐发明原理序号,将所推荐的发明原理逐个应用到具体问题上,探讨每个原理在具体问题上如何应用和实现,从而解决技术矛盾。对于管理矛盾,可依靠子系统的物理或技术矛盾来解决此类矛盾。可见,广泛应用TRIZ原理,可以帮助领导者和管理者解决战术难题,提高企业自主创新能力。

    3.使用"物—场分析"解决复杂技术矛盾。解决技术矛盾需要通过矛盾矩阵来找到相符合的发明原理,再根据原理进行发明创造。然而迅速地确定技术矛盾类型并在矩阵中找到相对应的发明原理,这需要丰富经验和较强判断力,即便如此,在许多未知领域中也无法确定技术矛盾的类型。于是TRIZ理论又引入了物—场模型分析,这种工具能够引领我们找到技术矛盾的类型,从而确定解决复杂技术矛盾的方法。

    4.应用ARIZ解决复杂物理矛盾。TRIZ通过对专利库大量专利分析研究发现,发明问题共分两大类:标准问题和非标准问题。针对问题情境复杂,矛盾及其相关部件不明确的技术系统,则需要应用ARIZ发明问题解决算法来解决矛盾。ARIZ是TRIZ理论中的一个主要分析问题,解决问题的方法,其目标是为了解决问题的物理矛盾。该算法主要是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程,实现对问题的逐步深入分析和转化,最终解决问题。

    ARIZ的实施步骤如下:

    (1)分析问题(2)分析问题模型(3)陈述IFR(最终理想解)和物理矛盾(4)动用物—场资源(5)应用知识库(6)转换和替代问题(7)分析解决物理矛盾的方法(8)利用解法概念(9)分析问题解决的过程。

    可见,无论是面对标准问题还是非标准问题,TRIZ都给我们提供解决问题矛盾的方法步骤和工具。以注重解决矛盾的TRIZ创新法,具有广泛的研究推广价值,可极充分挖掘国民和企业的创新潜能,为建设创新型国家和推进企业发展提供不竭动力。

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