《《创新与TRIZ理论基础漫谈》(内蒙古科技大学-李振亮-到河套大学讲座版2015-12-9)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《创新与TRIZ理论基础漫谈》(内蒙古科技大学-李振亮-到河套大学讲座版2015-12-9)（108页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、内蒙古科技大学 材料成型及控制工程系李振亮 教授创新与TRI基础漫谈目 录创新的当代背景 TRIZ主要内容创新的当代背景 为什么要创新（Why） 创新的概念（What） 如何才能够做到创新（How） 教学、科研、日常管理 为什么要创新（Why）大数据、云平台、互联网物联网、互联网+ 、工业4.0一路一带创新 国策：建设创新型国家 口号：大众创业、万众创新 实现创新的途径，关键要找到“抓手”，要与实际 工作相结合过去，人们认为创新是一个付出海量的艰 苦努力与试错过程，没有规律和方法可循创新有方法，发明创造不再是少数人的“专 利” 创新的概念（What） 创新（innovation） 创造（cre
2、ation ） 创新（innovation） 创业（ start a business ） 创新（innovation） 创造（creation ） 熊彼特的观点： 创新是人类创造活动的一种，其本质就是创造。 创新是一个经济学范畴的概念，必须有收益；创造，但不 是严格意义上的创新！ 创新是相对的概念，而创造则是一个绝对的概念。创新必须是促进社会发展的积极创造，创造既有促进社会发 展的积极发明创造，也有阻碍社会发展的消极“发明创造”。 创新的分类: 原始创新 （首创性、突破性、带动性） 模仿创新（完全模仿创新、模仿后再创新） 合作创新（企业与企业，企业与高校等）创业是一种商业活动，其本质是创造分
3、类：财富、企业、创新、变革、雇佣、价值、增长的创造创新（innovation） 创业（ start a business ） 如何才能够做到创新（How）创新的方法在哪里？如何来创新？TRIZ主要内容 TRIZ的独特性在哪里？ 为什么TRIZ获得大家的青睐？ 牛顿三十岁后干什么去了？他与TRIZ的创始 人根里奇阿奇舒勒有什么共同点？ 3、 5、 15 （天） 30、 60、 120（学时） 1、 2、 4（万元/ RMB） 100、 200、 300（美元）TRIZ（1级、2级、3级）：学完TRIZ（2级、3级）的感受： 神奇！ 很神奇！ 非常神奇！ 如何来理解“神奇”的含义？工匠手艺科学（基
4、础理论）技术（工艺、工程）（偶然性）（规律性）科学：发现（客观真理）技术：创新（人为） 发明或技术创新不再是靠灵感和聪明（智商高、灵感爱迪生） 发明或技术创新是完全有可操作的方法可循的！问题1：为了获得足够的伸长量，需将高强度钢筋加热到700C， 但这会导致机械强度降低。温度强度飞机载重能力提高，需飞机发动机功率增大，但 飞机翅膀距离地面的高度也降低了，增大了危险性。 手机屏幕增大，看文件方便，但手机重量也增加 了携带不方便。爆发速度高炮弹大 炮弹筒直径大小问题2：炮弹筒的设计问题3：土地爷的哲学有一次土地爷外出，临行前嘱咐他的儿子替他在土 地庙“当值”，并且一定要把前来祈祷者的话记下来。他
5、走后，前前后后来了四个祈祷者 u一位船夫祈祷赶快刮风，以便乘风远航； u一位果农祈祷别刮风，避免把快成熟的果子给刮下来 ； u一个种地的农民祈祷赶紧下雨，以免耽误播种的季节 ； u一位商人祈祷别下雨，以便趁着好天气带着大量的货 物赶路。这一下子可难住了土地爷的儿子，他不知该怎么办 才能满足这些人们的彼此不同的要求，只好把所有祈祷 者的话都原封不动地记了下来。一个班级只有一个入党指标，但这次该班有两个人必须 要同时解决，怎么办？问题4：TRIZ（萃智）的含义 TRIZ的含义是“发明问题的解决理论”，是原俄文字母 的缩写，并按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文的首 字母缩写 Teoriya
6、 Resheniya Izobretatelskikh ZadatchTRI创始人根里奇阿奇舒勒 G. S. Altshuller（根里奇阿奇舒勒）（ 19261998 ） 是前苏联的一位“天才发 明家”和“创造创新学家”，于1946年创立 的TRI明确指出：“一旦我们对大量的好的专利进行分析 ，提炼出问题的解决模式，我们就能够学 习这些模式，从而创造性地解决问题。”TRI的诞生过程：1946年，Altshuller开始了“发明问题解决理 论”的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作 ，在处理世界各国著名的“发明专利”过程中， 他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造
7、、解决技术难题时，是 否有可遵循的科学方法和通用法则，从而能迅速 地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是：肯定的！ TRIZ来源于知识提炼和重组 阿奇舒勒指出，解决发明问题过程中所寻求的科 学原理和法则是客观存在的，大量发明问题所面 临的基本矛盾（如技术矛盾、物理矛盾）是相同 的，同样的发明原理和相应的解决问题方法，会 在后来的一次次发明中被反复应用，只是被使用 的技术领域不同而已。 因此，将那些已有的（行业内外、原理、法则等 ）知识进行提炼和重组，形成一套系统化的理论 ，可以用来指导后来的发明创造。Altshuller还发现任何领域的产品改进、技术 变革、创新与生物系统一样，都存在产生、
8、生长 、成熟、衰老、灭亡，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趋势。以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力 于TRI的研究和完善。 TRI来源: 浓缩数百万发明专利正是基于这一思想，在Altshuller的带领下，动用前苏联的1500多 名专家，经过50多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、 归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论 方法体系TRIZ（发明问题解决理论）250万50万TRIZ工具3939矛盾矩阵 40个发明原理 发明等级及其特征 技术系统进化法则发明专利库迄今为止，TRIZ已分 析了1
9、5,00万专利有代表性的 高质量专利20%20万250万4万50万TRI的原理 问题及其解在不同应用领域（学科领域）重复出现！ 工程进化法则（TESE）模式在不同的应用领域（学科领 域）重复出现！ 发明或创新要经常采用不同领域中已经存在的各种“效应”TRI的核心思想：第一，无论是一个“简单的产品”还是“复杂的技 术系统”，其核心技术都是遵循客观规律发展演 变的，即“具有客观的进化规律和模式”；第二，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推 动这种进化过程的动力；第三，技术系统发展的“理想状态”是“用最少的 资源实现最大数目的功能”。TRI的体系架构 （1）最终理想解（ IFR ）（宪法）（2）工
10、程系统进化法则（TESE）（宪法） （3）40个“发明原理”； （4）39个“通用参数”和“阿奇舒勒矛盾矩阵”； （5）物理矛盾（P.C）和技术矛盾（T.C） （6）“物 - 场模型”分析； （7）76个“标准解”； （8）ARIZ （发明问题解决算法）； （9）科学效应库工程进化法则（TESE）产品设计的“动态化”整体多铰链液体气体单铰链整体（不 同参数）场柔性连接粉末产品的动态化案例 案 例 1: 抓 斗挂 钩钳状抓取装置弹性抓指的抓斗电磁式抓取装置真空式抓取装置多铰链刚 性柔 性磁 场真 空产品的动态化案例 刚 性多 铰 链柔 性场场挂 锁环 形 锁弹 簧 锁密 码 锁指 纹 锁 案 例
11、 2: 门 锁案例3：切割技术的动态化进化法则水切割激光切割线切割机床案例:4：不同产品的技术进化路径刚性单铰链多铰链柔性气体、液体场什么是“工程进化法则”？（Trends of Engineering System Evolution, TESE） 根里奇阿奇舒勒的故事 “工程系统进统进 化法则则(TESE)”经统计规 律证实，描述了工程系统统“从一种状态态自然进进化到另一种状态态”的进进化发发展过过程 这些统计进 化规律适用于所有的工程系统统 这种进化法则具有“层层次结结构”一种法则则可能是在层次结构更高级层次进化法则子趋势趋势 。在工程系统某一进化法则发展中，子趋势趋势 是其中一种特定方
12、向。工程系统进化法则层 次结构工程系统进统进 化法则则（TESE）的“层层次结结构”TRIZ解决问题三个步骤：问题识别问题解决概念验证最终理想解（IFR ）澄清或强调 主要矛盾完全解决 它，并不 是妥协和 折衷工程系统进化法则（ TESE） 工程系统进化法则为TRIZ许多产品创新工具提供理论基础发明问题解决算法发明问题解决算法 ARIZARIZ应用应用克隆问题的应用克隆问题的应用发明原理的应用发明原理的应用功能导向搜索功能导向搜索标准解的应用标准解的应用科学效应库的应用科学效应库的应用TRI的主要内容问题识别问题解决概念验证57解决办法思维定势发明问题12345678传统创新应用发散思维“尝试
13、法” 搜 索发明问题解决办法 难！查尔斯.固特异用毕生的精力只解决 了一个难题。传统创新方法(发散)创新中的瓶颈 思维惰性 解决了错误的问题 重复解决问题 试错法58试错法最原始的问题求解的方法，也是历史上技术创造的第一种方法。 人们遇到各种复杂问题，总是不断思考寻找解决办法，不断选择各种 方案，不断尝试，直到最终找到解决办法。这就是试错法。爱迪生实验发明灯泡用了1600多种金属材料和 6000多种非金属材料。碱性电池的发明经历了 50000多次失败。这一方面反映了爱迪生勤奋和努 力、另一方面也说明试错法的效率低下。试错法的成果在19世纪是非常卓著的，许多发明 都是由试错法带来的，例如电动机、
14、发电机、变 压器、山地掘进机、离心泵、内燃机、钻井设备 、转化器、炼钢平炉、钢筋混凝土、汽车、地铁 、飞机、电报、电话、收音机、电影、照相等。60逆向思维法基于TRIZ的创新： 提供创新思维的效率；走出“试错法”的绝境。TRIZ创新路线ARIZ解法 76标准解法 发明原理、矩阵表 效应知识库技术系统 进化法则问题问题 解决62反复尝试抽象化TRIZ工具类比TRIZ的实施流程具体发明 问题2x2-3x+10TRIZ一般问题 （通用问题模型，四种）ax2+bx+c0TRIZ通用解 决方法x最终解决 方案x10.5, x21？物-场分析How to模型技术系统中矛盾的分类技术矛盾物理矛盾技术系统的矛
15、盾 分类步骤1 分析问题、发现矛盾。 步骤2 利用39个“通用工程技术参数”表述成技术矛盾。 步骤3 对照“矛盾矩阵表”中40 个发明原理，得出通用解法。 步骤4 将通用解转化为实际的解决方案。技术矛盾技术矛盾的解决步骤的解决步骤39个参数类比试错矛盾矩阵表40个发明原理技术矛盾具体问题描述解决具体 问题的方法1.运动物体的重量14.强度27.可靠性 2.静止物体的重量15.运动物体的作用时间28.测量精度 3.运动物体的长度16.静止物体的作用时间29.制造精度 4.静止物体的长度17.温度30.作用于物体的有害因素 5.运动物体的面积18.照度31.物体产生的有害因素 6.静止物体的面积19.运动物体的能量消耗32.可制造性 7.运动物体的体积20.静止物体的能量消耗33.操作流程的方便性 8.静止物体的体积21.功率34.可维修性 9.速度22.能量损失35.适应性，通用性 10.力23.物质损失36.系统的复杂性 11.应力，压强24.信息损失37.控制和测量的复杂性 12.形状25.时间损失38.自动化程度 13.稳定性26.物质的量39.生产率39个通用工程参数 （抽象化！）矛盾矩阵表 （TRIZ工具！）系统恶
