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深入了解TRIZ创新理论

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:表6-1创 新 等 级6.1.2.2矛盾问题与解决方法矛盾是客观社会中普遍的一种存在,对矛盾的认识和解决是TRIZ理论中重要的组成部分。TRIZ理论在总结物理矛盾解决的各种研究方法的基础上,将各种分离原理总结为四种基本类型,即空间分离、时间分离、条件分离和整体与部分分离。

深入了解TRIZ创新理论

苏联海军专利审核员阿奇舒勒(Altschuller)为首的一批研究人员从1946年开始,通过从超过20万份的专利中选出具有代表性的4万份创新专利进行分析和深入研究,总结出技术发展进化的趋势规律,解决技术矛盾和物理矛盾的创新法则和原理,创建了发明问题解决理论(拉丁文Teoriya Reshenija Izobreatatelskikh Zadatch,TRIZ)。TRIZ着重解决发明问题,并由解决发明问题而最终实现创新。本节主要介绍TRIZ理论中的矛盾问题与解决方法。

6.1.2.1 TRIZ适用范围

TRIZ理论中认为专利、发明可以分为5个等级,创新等级见表6-1,并针对等级2~等级4的专利深入研究总结出背后隐藏的规律。因此,通过TRIZ理论获得的专利或发明创造也处于等级2~等级4的范围,等级1因为仅是外观上的解决方案,几乎没有技术创新,所以不需要应用TRIZ理论,等级5属于新的发现,完全新的开创,从已有经验总结出来的TRIZ又无能为力。

表6-1 创 新 等 级

6.1.2.2 矛盾问题与解决方法

矛盾是客观社会中普遍的一种存在,对矛盾的认识和解决是TRIZ理论中重要的组成部分。TRIZ理论中,矛盾分为物理矛盾、技术矛盾和管理矛盾,而TRIZ主要解决物理矛盾和技术矛盾。

物理矛盾指一个技术系统中,对同一个参数提出了相反的要求。

技术矛盾指改善技术系统的某一参数或特性时,引起系统中另一参数或特性的恶化从而产生的冲突。

1.39个通用技术参数

阿奇舒勒通过分析大量专利总结出了工程领域内最常见的39个通用技术参数。然而,在实际问题分析过程中,工程参数的选取是一个充满挑战的工作。工程参数的选取不仅需要技术系统的全面专业知识,还要能正确理解39个通用技术参数。这39个通用技术参数见表6-2。

根据39个通用技术参数的特点,可分为物理及几何参数、技术负向参数、技术正向参数三大类,通用技术参数分类见表6-3。

表6-2 39个通用技术参数

表6-3 通用技术参数分类

正向参数,一般这些参数值变大时,系统或子系统性能变好。

负向参数,一般这些参数值变大时,系统或子系统性能变差。

2.40条发明原理

阿奇舒勒通过对成千上万的专利分析,归纳和总结出了40种最常用的解决问题的方法,即40条发明原理,见表6-4。

40条发明原理作为TRIZ的核心理论之一,具有广泛的适用性,学习并掌握40条创新原理,不仅能启迪在风力机相关设计中的创新思维,更能对以后的学习、科研、生产以及生活产生积极启发作用。(www.xing528.com)

3.阿奇舒勒矛盾矩阵

阿奇舒勒分析大量专利时,发现针对某一种由两个工程参数所引起的技术矛盾,40条发明原理中的某些发明原理被使用次数明显多于其他发明原理,为了表示出这种关系,矛盾矩阵就应运而生了,这使得解决技术矛盾效率大大提高,因为不再需要逐个尝试所有的40条发明原理,而能快速锁定最有效的发明原理。矛盾矩阵(部分)见表6-5,下面简要介绍矛盾矩阵的构成。

表6-4 40条发明原理

表6-5 矛盾矩阵(部分)

(1)矛盾矩阵为40列40行矩阵,第一行和第一列对应39个表6-2中的通用技术参数。

(2)矛盾矩阵除第一行第一列的数字外,中间单元的数字对应表6-4中的40条发明原理。

(3)矛盾矩阵以解决技术矛盾为目标,而对角线上的矛盾双方为同一个通用技术参数,表示产生的矛盾非技术矛盾,没有对应的发明原理,因此不用矛盾矩阵求解,用“+”表示。

(4)矛盾矩阵中除了数字外,还有符号“-”,表示TRIZ的相关研究者尚未发现常用的与之对应的发明原理。

4.四种分离原理

与解决技术矛盾不同,解决物理矛盾的关键是实现矛盾双方的分离。TRIZ理论在总结物理矛盾解决的各种研究方法的基础上,将各种分离原理总结为四种基本类型,即空间分离、时间分离、条件分离和整体与部分分离。

(1)空间分离原理。空间分离原理是指通过在不同的空间上满足不同的需求,让关键子系统矛盾的双方在某一空间只出现一方,从而解决物理矛盾,即将矛盾双方分离在不同的空间上。

(2)时间分离原理。时间分离原理是指通过在不同时刻满足不同的需求,从而解决物理矛盾,即将矛盾双方分离到不同时间段。

(3)条件分离原理。条件分离原理是指通过不同的条件满足不同的需求,从而解决物理矛盾,即根据不同条件将矛盾双方不同的需求分离。

(4)整体与部分分离原理。整体与部分分离原理是指通过在不同的层次上满足不同的需求来解决物理矛盾,即将矛盾双方在不同层次上分离。

5.分离原理和发明原理之间的对应关系

近年对TRIZ的研究成果表明,用于解决物理矛盾的四种分离原理与用于解决技术矛盾的40条发明原理之间存在一定的关系,这样在解决物理矛盾时可以综合应用分离原理与创新原理,开阔视野思路,为解决矛盾提供更多的方案与手段。分离原理与发明原理之间的关系见表6-6。

表6-6 分离原理与发明原理之间的关系

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