创新学1-1 triz概论

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1、创新学概论,邓超 15538903885 河南省创新方法培训师资,中国已到必须创新的关键时刻,过去的30年，中国经济的发展即使算不上卓越，其表现也可以称之为前所未有、持续稳定并成功。仔细观察就会发现: 过去30年中国经济成功依靠廉价劳动力和低成本资源.,2,曾经有中国的企业创造出与波音747客机、飞利蒲CD机、Apple和索尼随身听相提并论的产品吗？,中国曾经出现过像丰田汽车生产体系或者宜家设计理念那样的重要创新机制吗？或者来个像亚马逊网站和脸谱网那样新颖的网络创意？,技术创新决定新兴国家兴衰,3,八亿件衬衣才能换一架波音飞机！,耐克一双100美元的运动鞋,代工企业的生产成本只有10美元左右.

2、 利润为1美元.,溫家宝总理关于加強創新方法工作的重要批示,4,主要内容,创新的规律性,1,TRI简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,？,创新有规律吗,6,创新的规律性,7,创新的规律性:例1,8,功能: 固定重物,特征传递,创新的规律性:例2,9,创新方法,哲学的方法,机械的方法,历史的方法,混合型,组织型,递进型,转换型,孕育型,形态分析法,头脑风暴法,K-J法,列举法,随机激励法,加减法,6-3-5法,改进6-3-5法,画廊法,相似聚合法,分镜头脚本法,鱼骨图法,设计目录

3、,TRIZ,类比法,前向搜索,反向搜索,综合法,公理设计,直觉 方法,逻辑 方法,创新 技法,10,方法1：P&B方法,11,Wash,Soiled clothes,Clean clothes,Dirt,Input Function Output,洗衣机,Separate,方法1：P&B方法,12,洗衣机的功能分解,松动灰尘,分离 灰尘,移走 灰尘,Water,Detergent,Water,Dirty water,Soiled clothes,Clean Clothes,方法1：P&B方法,13,产品创新实例 ： 土豆收获机,14,方法1：P&B方法,15,土豆收获机实例,方法1：P&B方法

4、,16,方法：公理设计理论,公理设计（Axiomatic Design）是美国MIT，以Suh为首的设计理论研究小组所提出的设计理论。,17,公理1（功能独立性公理）：保持功能要求之间的独立性。 公理2（信息最少公理）：设计包含信息量力求最少。,方法：公理设计理论,18,方法3：头脑风暴法,头脑风暴法 操作要点,会前准备,会议步骤,会后整理,选定会议主持人：熟悉方法、创新强烈 拟定会议主题：内容单一、目的明确 确定参加会议人员： 5-10人为宜 提前下达会议通知：有所准备,热身阶段：身心放松、无拘无束状态 明确问题：简要解释、不定条框 重新表述问题：加深理解问题 自由畅谈：突破心理障碍、思维约

5、束,增加与补充：会后，心情冷静后可能 会有更新颖的想法。 评价与优选：按照一定指标评价、优 选方便、可行方案。,19,方法3：头脑风暴法,头脑风暴法 4原则,自由畅想原则,延迟评判原则,以量求质原则,综合改善原则,海阔天空、自由奔放、求异创新 “荒唐、离奇”的设想蕴藏创造奇迹,抛砖引玉、思维轻松、气氛活跃 过早地判断是创造力的克星,以追求数量而拒绝评判 以追求数量而保证质量,思维火花的碰撞引燃创造性设想之火 相互诱导、相互启发、相互激励,20,方法3：头脑风暴法,例：动物园设计师为使动物园更加新颖别致，邀请数学家进行狂想性畅谈。议题：怎样抓住老虎？,代数学家：不要去抓了，我家有。我家有只猫，猫

6、是老虎的近似值。 几何学家：也不要到你家抓猫，拍一张猫的照片即可，猫是老虎的同态像。 拓扑学家：老虎在山上，我把内部变成外部，把外部变成内部，老虎不就在我的笼 子中了吗？,动物园设计师的智力受到激励，于是设计了“走兽动物园”。把全部走兽放养在动物园里，把原来关在“内部”（笼子）的变成了“外部”（放养）。参观的人坐在汽车里，到动物园的各个放养场去参观，这样就把原来的“外部”的变成了“内部” （汽车即笼子）。,21,方法4 ： 发明问题解决理论:TRIZ,22,主要内容,创新的规律性,1,TRI简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机

7、辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,TRIZ：创新的世界级方法,TRIZ的含义是发明问题解决理论，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 Resheniya Izobretatelskikh Zadatch,24,发明问题解决理论（TRIZ）是诞生于前苏联的创新理论。该理论依据如下三条重要原理： (1) 问题及其解在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现； (2) 技术进化模式在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现； (3) 发明经常采用不相关领域中所存在的效应。 这些原理表明：多数创新或发明不是全新的，而是一些已有原理或

8、结构在本领域的新应用，或在另一领域的应用。TRIZ是以分析大量专利为基础所总结出的概念、原理与方法，这些原理与方法的应用解决了很多产品与过程创新中的难题,对创新设计确有指导意义。,发明问题,TRIZ,技术创新,解决阻碍其进化的深层次冲突,发明问题解决理论:TRIZ,25,发明问题解决流程,26,TRIZ的解决工具体系,27,TRIZ的体系,28,技术 系统 进化 模式,问 题 模 式,物质-场 分析,ARIZ 算法,76个标准解,建议方案,冲突分析,功能分析,效应数据库,40条发明原理,分析工具,结论,基于知识的工具,理论基础,经典TRIZ的体系结构,29,计 算 机 辅 助 创 新 CAI

9、系 统,知识库 基本概念 专利库,功能分析 因果分析 资源分析 冲突分析 物质场分析,战略方法,需求进化定律,技术进化定律,技术成熟度预测,战术方法,冲突解决方法,失效预测原理,标准解,效应原理,概念层,分析方法层,问题解决层,系统化方法层,发明问题解决算法（ARIZ算法）,30,试错法效率 =,解决方案,31,基于TRIZ的技术创新分级,1级（Level 1）：通常的设计问题，或对已有系统的简单改进。设计人员自身经验即可解决，不需要创新。大约32% 的解属于该范围。 2级（Level 2）：通过解决一个技术冲突对已有系统进行少量的改进。采用行业中已有的方法即可完成。解决该类问题的传方法是折衷

10、法。大约有45%的解属于该范围。 3级（Level 3）：对已有系统有根本性的改进。要采用本行业以外已有的方法解决，要解决冲突。大约有18%的解属于该范围。 4级（Level 4）：采用全新的原理完成已有系统基本功能的新解。解的发现主要是从科学的角度而不是从工程的角度。大约有 4%的解属于该类。 5级（Level 5）：罕见的科学原理导致一种新系统的发明。大约有1%属于该类,32,个人的知识,行业内的知识,行业以外的知识,科学原理,全人类的知识,1级,2级,3级,4级,5级,知识圈,33,TRIZ在企业中应用,34,主要内容,创新的规律性,1,TRI简介,2,技术进化定律,3,冲突创新原理,4

11、,6,物质场与标准解,7,系统分析,8,知识管理,9,计算机辅助创新,5,资源分析与科学效应,10,专利基础,半个世纪前，阿奇舒勒在分析大量专利的过程中发现，产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律，而且同一条规律往往在不同的产品技术领域被反复应用。即任何领域的产品改进、技术的变革过程，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。于是，形成当前著名的技术系统进化法则，构成TRI的核心内容之一。,技术系统进化,36,需求进化存在很多趋势。可以将这些趋势归为如下5类： 需求进化理想化趋势（Idealization of needs）. 需求进化动态化趋

12、势（Dynamization of needs）. 需求进化协调化趋势（Coordination of needs）. 需求进化集成化趋势（Integration of needs）. 需求进化专门化趋势（Specialization of needs）.,理想化由动态化、集成化、专门化实现，协调化是另一类的需求,需求预测,37,每个技术系统的进化一般都要经历如S-曲线所示的四个阶段： 婴儿期、成长期、 成熟期、衰退期。,S-曲线描述了技术技术系统完整的生命周期。其横轴表示时间，纵轴表示系统的性能参数。,38,TRIZ从性能参数、专利级别、专利数量、经济收益4个方面来描述技术系统在各个阶段所表

13、现出来的特点，以帮助人们有效了解和判断一个产品或行业所处的阶段，从而制定有效的产品策略和企业发展战略。,39,S-曲线的各个阶段特征,40,提高理想度水平法则 技术系统向增加理想化水平的方向进化； 子系统不均衡进化法则 组成系统子系统发展不均衡，系统越复杂不均衡的程度越高； 动态化进化法则 组成技术系统的结构更加柔性化，以适应变化的性能要求、变化 环境条件及功能多样性； 向复杂系统进化法则 技术系统由单系统向双系统及多系统进化；,技术进化定律,41,向微观系统进化法则 技术系统更多的采用微结构及其组合； 能量传递法则 技术系统向着较少减少能量流经系统的路径长度的方向发展； 完整性法则 自治系统

14、包含工作装置、传动、能源及控制； 提高可控性法则 进一步增强物质-场之间的相互作用； 增加协调性法则 周期性作用与完成这些作用的零部件之间的和谐性增加。,技术进化定律,42,理想化定义（理想解）：给定条件下问题最好的解称为理想解。 有用的功能：系统功能、效能、效益等 成本：材料成本、加工成本、行销成本等 有害的功能：物质、系统冲突等 当系统演化至可以达到所有要求的功能，而没有任何坏的东西。,TRIZ：提高理想度水平定律,理想解 Ideality = Benefits / ( Costs + Harm),43,理想解,理想解 Ideality = Benefits / ( Costs + Har

15、m),TRIZ：提高理想度水平定律,44,理想性法则的四个特性： 消除原系统“有害的效果” 保留原系统“有用的效果” 不会使系统复杂化（利用免费或可利用的资源） 不导入新的“有害的效果” 更理想化的途径和做法 增加系统的功能，让系统具备多元化的功能，增加有用的效果。 将更多的研发重心转放到产生最终功能的元件上。 将子系统的部分功能转移到上层系统。 利用存在于内部或外部的资源，利用免费或可利用资源。 保留原系统的优点，消除原系统的缺点，不导入新的缺点。 剔除重复的工作，一开始就做“对”的事情，而非把事情做对。,TRIZ：提高理想度水平定律,45,向流体或场传递的进化路线,向流体或场传递的路线,增加柔性化的过程通常包含固定或刚性部件被活动或柔性部件代替的过 程。因此，存在如下图所示路线。,刚 性 系 统,带有 一个 铰链 的系 统,带有 多个 铰链 的系 统,柔 性 系 统,基于 流体 的系 统,基于 场的 系统,TRIZ：动态化进化定律,46,TRIZ：动态化进化定律,47,技术进化定律工程实例:镜头系统,48,主要内容,创新的规律性,1,TRI简介,2,技术