學習方法——TRIZ創新理論中的八大法則
TRIZ意譯為發明問題的解決理論。TRIZ理論成功地揭示了創造發明的內在規律和原理,著力於澄清和強調系統中存在的矛盾,其目標是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。它不是採取折中或者妥協的做法,而且它是基於技術的發展演化規律研究整個設計與開發過程, 而不再是隨機的行為。實踐證明,運用TRIZ理論,可大大加快人們創造發明的程序而且能得到高質量的創新產品。
TRIZ,(俄文:теории решения изобретательских задач 俄語縮寫“ТРИЗ”翻譯為“發明家式的解決任務理論”,用英語標音可讀為Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch,縮寫為TRIZ。英文說法:Theory of Inventive Problem Solving,TIPS),也有人縮寫為TIPS。
TRIZ,直譯是“發明問題解決理論”,國內也形象的翻譯為“萃智”或者“萃思”,取其“萃取智慧”或“萃取思考”之義。
前蘇聯發明家、教育家G.S.Altshuller(根裡奇·阿奇舒勒)和他的研究團隊,通過分析大量專利和創新案例總結出來的。
其中的的核心理論之一就是八大法則,這八大進化法則可以應用於產生市場需求、定性技術預測、產生新技術、專利佈局和選擇企業戰略制定的時機等。它可以用來解決難題,預測技術系統,是產生並加強創造性問題的解決工具。
八大法則
一、技術系統的S曲線進化法則
技術系統各階段的特點可以表述為以下曲線:
二、提高理想度的進化法則
理想度是指有用作用與有害作用的比值
a.增加系統功能
b.輸出儘可能多的功能到工作元件
c.將一些系統功能轉移到超系統或外部環境中
d.利用內部或外部已存在的可利用資源
三、子系統的不均衡進化法則
a.每個子系統都是沿著自己的S曲線進化的;
b.不同的子系統將依據自己的時間進度進化;
c.不同的子系統在不同的時間點到達自己的極限,這將導致子系統間矛盾的出現;
d.系統中最先到達其極限的子系統將抑制整個系統的進化,系統的進化水平取決於此子系統;
f.需要考慮系統的持續改進來消除矛盾。
類似於木桶效應
四、動態性和可控性進化法則
a.向移動性增強的方向轉化的路徑
固定的系統—可移動的系統—隨意移動的系統
b.增加自由度的路徑
無動態的系統—結構上的系統可變性—微觀級別的系統可變性。
即:剛性體—單鉸鏈—多鉸鏈柔性體—氣體/液體—場。
c.增加可控性的路徑
無控制的系統—直接控制—間接控制反饋控制—自我調節控制的系統。
d.改變穩定度的路徑
靜態固定的系統—有多個固定狀態的系統—動態固定系統—多變系統。
五、增加整合度再進行簡化的法則
a.增加整合度的路徑
建立功能中心—附加或輔助子系統加入——通過分割、 向超系統轉化或向複雜系統的轉化來加強易於分解的程度。
b.簡化路徑
1.通過選擇實現輔助功能的最簡單途徑來進行初級簡化;
2.通過組合實現相同或相近功能的元件來進行部分簡化;
3.通過應用自然現象或“智慧”物替代專用裝置來進行整體的簡化。
c.單一雙一多路徑
單系統—雙系統—多系統。
雙系統包括:
1.單功能雙系統:同類雙系統和輪換雙系統,比如雙葉片風扇和雙頭鉛筆;
2.多功能雙系統:同類雙系統和相反雙系統,比如雙色圓珠筆和帶橡皮擦的鉛筆;
3.區域性簡化雙系統:比如具有長、短雙焦距的相機;
4.完整簡化的雙系統:新的單系統。
多系統包括:
1.單功能多系統:同類多系統和輪換多系統;
2.多功能多系統:同類多系統和相反多系統;
3.區域性簡化多系統;
4.完整簡化的多系統:新的單系統。
d.子系統分離路徑
當技術系統進化到極限時,實現某項功能的子系統會從系統中剝離出來,進入超系統,這樣在此子系統功能得到加 強的同時,也簡化了原來的系統。比如,空中 加油機就是從飛機中分離出來的子系統。
六、子系統協調性進化法則
a.匹配和不匹配元件的路徑
不匹配元件的系統—匹配元件的系統—失諧元件的系 統―動態匹配/失諧系統。
b.調節的匹配和不匹配的路徑
最小匹配/不匹配的系統—強制匹配/不匹配的系 統—緩衝匹配/不匹配的系統—自匹配/自不匹配的系統。
c.工具與工件匹配的路徑
點作用—線作用—面作用—體作用。
d.匹配製造過程中加工動作節拍的路徑
1.工序中輸送和加工動作的不協調;
2.工序中輸送和加工動作的協調,速度的匹配;
3.工序中輸送和加工動作的協調,速度的輪流匹配;
4.將加工動作與輸送動作獨立開來。
七、向微觀級和增加場應用的進化法則
a.向微觀級轉化的路徑
1.巨集觀級的系統;
2.通常形狀的多系統平面_或薄片,條或杆,球體或球;
3.來自高度分離成分的多系統如粉末,顆粒等,次分子系統(泡沫、凝膠體等) —化學相互作用下的分子系統—原 子系統;
4.具有場的系統。
b.轉化到高效場的路徑
應用機械互動作用—應用熱互動作用—應用分子互動作用一應用化學互動作用—應用電子互動作用—應用磁互動 作用—應用電磁互動作用和福射。
c.增加場效率的路徑
應用直接的場—應用有反方向的場—應用有相反方向 的場的合成—應用交替場/振動/共振/駐波等―應用脈衝場— 應用帶梯度的場—應用不同場的組合作用。
d.分割的路徑
固體或連續物體—有區域性內勢壘的物體—有完整勢壘的物體—有部分間隔分割 的物體—有長而窄連線的物體—用場 連線零件的物體—零件間用結構連線的物體— 零件間用程式連線的物體—零件間沒有連線的物體。
八、減少人工介入的進化法則
a.減少人工介入的一般路徑
包含人工動作的系統—替代人工但仍保留人工動作的 方法用機器動作完全代替人工。
b.在同一水平上減少人工介入的路徑
包含人工作用的系統用執行機構替代人工—用能量傳輸機構替代人工—用能量源替代人工。
c.不同水平間減少人工介入的路徑
包含人工作用的系統—用執行機構替代人工—在控制水平上替代人工—在決策水平上替代人工。