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        TRIZ理論的主要內容
        來源:青海省科技廳  時間:2013-01-08

        TRIZ理論的主要內容

         ?。ㄒ唬_突解決理論
          1、技術沖突解決原理
          TRIZ提出描述技術沖突的39個通用工程參數:運動物體質量、靜止物體質量、運動物體長度、靜止物體長度等。為了解決技術沖突,TRIZ理論提出了40 項發明原理,如分割、分離、局部質量、不對稱等。通過研究,Altshuller提出了沖突矩陣,該矩陣將描述技術沖突的39個工程參數與40條發明原理建立了對應關系,解決了設計過程中選擇發明原理的難題。
          2、物理沖突解決原理
          Terninko于1998年提出的物理沖突描述方法為:(1)為實現關鍵功能,子系統要具有一有用功能,但為了避免出現一有害功能,子系統又不能具有上述有用功能。(2)關鍵子系統的特性必須是一大值以能取得有用功能,但又必須是一小值以避免出現有害功能。 (3)關鍵子系統必須出現以取得一有用功能,但又不能出現以避免出現有害功能。TRIZ提出采用分離原理解決物理沖突的方法,包括空間分離和時間分離、基于條件的分離、整體與部分的分離。英國Bath大學的Mann提出,解決物理沖突的分離原理與解決技術沖突的發明原理之間存在關系,一條分離原理可以與多條發明原理存在對應關系。
         ?。ǘ┪?mdash;場模型分析方法
          物—場分析是用符號表達技術系統變換的建模技術。物—場模型分析方法產生于1947—1977年,每一次的改進都增加了新的可用的知識,現在已經有了76 種標準解。這些標準解是最初解決問題方案的精華,因此,物—場分析為我們提供了一種方便快捷的方法,利用這種方法,可以在汲取基本知識的基礎上產生不同想法。
          TRIZ理論認為,技術系統構成要素S1、作用體S2、場 F三者缺一就會造成系統不完整。而當系統中某一物質的特定機能沒有實現時,系統就會產生問題。為了控制這一物質產生的問題,有必要引入另外的物質。由此產生這些物質之間的相互作用并伴隨能量(場)的產生、變換、吸收等,物—場模型也從一種形式變換為另一種形式。因此各種技術系統及其變換都可用物質和場的相互作用形式表述。
          利用物—場分析方法分析系統存在的問題,建立系統的物—場模型,并提出問題解決對策的步驟如下:(1)指定物體S1;(2)指定場;(3)建立物—場初期模型;(4)指定作用體S2;(5)生成所希望的物—場模型;?。?)提出解決問題的對策。
         ?。ㄈ┌l明問題解決算法
          TRIZ認為,一個問題解決的困難程度取決于對該問題的描述或程式化方法,描述得越清楚,問題的解就越容易找到。TRIZ中,發明問題求解的過程是對問題不斷地描述、不斷地程式化的過程。經過這一過程,初始問題最根本的沖突被清楚地暴露出來,能否求解已很清楚,如果已有的知識能用于該問題則有解,如果已有的知識不能解決該問題則無解,需等待自然科學或技術的進一步發展。該過程是靠ARIZ算法實現的。
          ARIZ (Algorithm for Inventive Problem Solving)稱為發明問題解決算法,是TRIZ的一種主要工具,是解決發明問題的完整算法,該算法采用一套邏輯過程逐步將初始問題程式化。該算法特別強調沖突與理想解的程式化,一方面技術系統向理想解的方向進化,另一方面如果一個技術問題存在沖突需要克服,該問題就變成一個創新問題。
          ARIZ中沖突的消除有強大的效應知識庫的支持。效應知識庫包括物理的、化學的、幾何的等效應。作為一種規則,經過分析與效應的應用后問題仍無解,則認為初始問題定義有誤,需對問題進行更一般化的定義。
          應用ARIZ取得成功的關鍵在于沒有理解問題的本質前,要不斷地對問題進行細化,一直到確定了物理沖突,該過程及物理沖突的求解已有軟件支持。
          綜上所述,由于TRIZ將產品創新的核心—--產生新的工作原理過程具體化,并提出了規則、算法與發明創造原理供設計人員使用,它已經成為一種較完善的創新設計理論。
         ?。ㄋ模肨RIZ的一般過程
          TRIZ解決問題的一般過程被劃分為四個步驟,如圖所示:
         ?。?)分析
          分析是TRIZ的工具之一,是解決問題的一個重要階段。功能分析的目的是從完成功能的角度而不是從技術的角度分析系統、子系統、部件。理想解是采用與技術及實現無關的語言對需要創新的原因進行描述,創新的重要進展往往在該階段對問題深入的理解所取得。確認哪些使系統不能處于理想化的元件是使創新成功的關鍵。設計過程中從一起點向理想解過渡的過程稱為理想化過程??捎觅Y源分析是要確定可用物品、能源、信息、功能等。這些可用資源與系統中的某些元件組合將改善系統的性能。沖突區域的確定是要理解出現沖突的原因。區域既可指時間,又可指空間。假如在分析階段問題的解已經找到,可以移到實現階段。假如問題的解還沒有找到,而該問題的解需要最大限度的創新,則基于知識的三種工具:原理、預測、效應等都可采用。
         ?。?)原理
          原理是獲得沖突解的方法。有技術與物理兩種沖突解決原理。TRIZ引導設計者挑選能解決特定沖突的原理,其前提是要按標準參數確定沖突。有40條原理。
         ?。?)預測
          預測又稱為技術預報。TRIZ確定了8種技術系統進化的模式。當模式確定后,系統、子系統及部件的設計應向高一級的方向發展。
         ?。?)效應
          效應指應用本領域,特別是其他領域的有關定律解決設計中的問題。如采用數學、化學、生物等領域中的原理,解決設計中的創新問題。
         ?。?)評價
          該階段將所求出的解與理想解進行比較,確信所作的改進不僅滿足了技術需求而且推進了技術創新。TRIZ中的特性傳遞( feature transfer)法可用于將多個解進行組合以改進系統的品質。
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