triz理论实例应用论文

2024-05-06

triz理论实例应用论文(通用11篇)

篇1:triz理论实例应用论文

TRIZ理论的应用实例分析

一、TRIZ理论的起源

TRIZ理论是阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年创立的一种发明理论,其意义为发明问题的解决理论。

二、主要内容

现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容:

1.创新思维方法与问题分析方法

TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法,如多屏幕法等;而对于复杂问题的分析,则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法,它可以帮助快速确认核心问题,发现根本矛盾所在。2.技术系统进化法则

针对技术系统进化演变规律,在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则,可以分析确认当前产品的技术状态,并预测未来发展趋势,开发富有竞争力的新产品。3.技术矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理,针对具体的技术矛盾,可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

4.创新问题标准解法

针对具体问题的物-场模型的不同特征,分别对应有标准的模型处理方法,包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

5.发明问题解决算法ARIZ 主要针对问题情境复杂,矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程,实现对问题的逐步深入分析,问题转化,直至问题的解决。

6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库

基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。

三、基本哲理

TRIZ理论的基本哲理包括以下6条:

1、所有的工程系统服从相同的发展规则。这一规则可以用来研究创造发明问题的有效解,也可用来评价与预测如何求解一个工程系统(包括新产品与新服务系统)的解决方案。

2、像社会系统一样,工程系统可以通过解决冲突(Conflicts)而得到发展。

3、任何一个发明或创新的问题都可以表示为需求和不能(或不再能)满足这些需求的原型系统之间的冲突。所以,“求解发明问题”与“寻找发明问题的解决方案”就意味着在利用折衷与调和不能被采纳时对冲突的求解。

4、为探索冲突问题的解决方案,有必要利用专业工程师尚不知道或不熟悉的物理或其它科学与工程的知识。技术功能和可能实现该功能的物理学、化学、生物学等效应对应的分类知识库可以成为探索冲突问题解的指针。

5、存在评价每项发明创造的可靠判据。这些判据是:(1)该项发明创造是否是建立在大量专利信息基础上的?基于偶然发现的少数事例的发明项目不是严肃的研究成果。事实证明,一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少于1万到2万项专利(或知产权/版权)研究的基础上。(2)发明人或研究者是否考虑过发明问题的级别?大量低水平的发明不如一项或少量高水平的发明。因为,低水平的发明只能在简单的情况下运用。(3)该项发明是否是从大量高水平的试验中提炼出来的结论或建议?

6、在大多数情况下,理论的寿命与机器的发展规律是一致的。因而,“试凑”法很难产生两种或两种以上的系统解。

四、解决原理

原理是获得冲突解所应遵循的一般规律。TRIZ主要研究技术冲突和物理冲突。技术冲突是指传统设计中所说的折衷,即由于系统本身某一部分的影响,所需要的状态不能达到。物理冲突指一个物体有相反的求。TRIZ引导设计者挑选能解决特定冲突的原理,其前提是要按标准工程参数确定冲突。有39条标准冲突和40条原理可供应用。

五、创新原理

六、应用实例 在生活有很多实例应用了TRIZ创新理论,以下将选取一部分理论的实例简单介绍。1 分割 1)火车车厢之间是单独的个体,可调整车厢的数量 2)圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分,笔心可以换 3)电风扇的三片叶片是三个独立的个体,可拆卸 4)田地里的浇水水管系统,每一段用一个接头连接。5)自行车、摩托车等的链条是一环一环相接的,每环都是可以取下来的 2 分离

1)石油加工中,将一些油渣或其他有害

物质提炼分离,已获得精度较高的汽

油或柴油。2)子弹发出后,弹芯与弹壳分离

3)电脑键盘与鼠标分开,为的是方便人

们更好的操作。

4)火箭在冲出大气层的过程中将已经燃

完燃料的部分解体分离

5)现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸

收或隔离,从而使噪音被分离出我们所处的环境。3 局部质量

1)锤子的一边做成平的一边做成扁的,增加了锤子的切削功能(采石场专用

锤)。

2)自动笔。将笔心上作一对耳朵,再加

一根弹簧。

3)电钻的钻头做成螺旋状,增加了打孔

时的稳定性,防止打滑

4)三键模式的电脑鼠标,改变了原先单

键的麻烦与不便。

5)改变杯子的开口,在上面做一个切口,可以最大程度的防止在倒水时泄漏(暖瓶外皮的口也是这样的)4 不对称

1)衣服上的拉链,一边又拉头,另一边

没有。

2)电风扇的叶片

3)有天线的手机不对称

4)大刀从侧面来看是不对称的

5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同,镜片度数不同 5 合并 1)将火车每个车厢合并在一起,增加载客。

2)电话的话筒与听筒合并在一个盒子里,可以方便人们打电话时可以腾出一只

手来干别的事情。3)农场里喂养牲畜的食槽连在一起,可

以节省喂食的时间,提高效率。4)将室内的多个等串联在一起,共用一

个开关。

5)凳子上加一个靠背,两者合并成为椅子 6 多用性

1)键盘可以用来打字,也可以用来打游戏。

2)多功能手机

3)瑞士军刀(最多的功能可到五十多种)4)mp3既可以听歌,也可以存储资料.5)现在的打印机集打印复印于一体 7 套装

1)墨水、笔心、笔套套在一起 2)电视机的室内天线 3)雨伞的伞柄

4)保温杯、暖瓶也是套装原理制成的 5)消防车和起重机 8 质量补偿

1)气垫船,内充空气,使船漂浮。2)液压千斤顶

3)潜艇使用排放水来实现升浮

4)风筝利用风对其向上的升力而升到空中

5)将气球内部充入氢气(而不是空气),可以使气球飘起来 9 预加反作用 1)降落伞

2)手机按钮按下后,能自动恢复原位 3)汽车减震器

4)船利用水对船的反作用力(浮力)5)儿童蹦蹦床利用反作用力将儿童弹起 10 预操作

1)易拉罐的开口

2)注射药品按量与品种放在固定瓶内,并贴标签。

3)食品袋的切口,方便人们撕开 4)印刷时先将要印刷的内容排版 5)在打字时先将电脑打开 11 预补偿

1)洗衣机、微波炉等在未关舱门之前,无法进行工作,以保证安全。

2)保温杯上的软皮套,可以防止被子打滑或烫手

3)摩托车前的保险杠,防止车体滑倒时损坏车子

4)飞机起落架有三种起落方式(自动、机械、人工),后两者是对前一种方式的补偿

5)摩托车有点子打火启动和脚动启动两

种,互相补偿。

七、优势

相对于传统的创新方法,比如试错法,头脑风暴法等,TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解,而不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而不再是随机的行为。实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。它能够帮助我们系统的分析问题情境,快速发现问题本质或者矛盾,它能够准确确定问题探索方向,突破思维障碍,打破思维定势,以新的视觉分析问题,进行系统思维,能根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发富有竞争力的新产品。

篇2:triz理论实例应用论文

玻璃批量生产时,首先对玻璃先进行加热,然后再对玻璃进行加工,最后加工完成后的玻璃仍处于通红状态,需要将其输送到指定位置直至冷却下来。

现在的问题是,因为玻璃还处于高温,呈现柔软的状态,在滚轴传输线的输送过程中会因为重力下垂而造成变形,导致玻璃表面凹凸不平,后续需要大量的打磨工作来进行修正。

那么如何进行改进了?

减小传输线上的滚轴直径,增加滚轴的数量,进而减少玻璃悬空的面积,提高玻璃的平度。但随之而来的是传输线成本大幅上升。

利用TRIZ理论进行分析:

矛盾组成移动物体的面积(5)和装置复杂性(36)

查找TRIZ矛盾矩阵表,可以采用分割(1)、倒置(13)、球型化(14)、采用部分的或过分的行动(16)

一个基于分割原理(1)的解决方案展示了出来:

突破常规思维的限制,将滚轴直径无限缩小,小到1/10 毫米、1/100 毫米、1/1000 毫米、1/10000 毫米……一直分割下去,会是什么呢?物质呈现分子、原子状态。解决方案是:用熔化的锡来代替滚轴。传输线是一个长长的、盛满熔化锡的槽子。由于锡的熔点低而沸点高,正适合通红的玻璃板的冷却温度区间,熔化锡在重力作用下,会呈现出一个绝对平面,可以很好地满足此工序的要求。

篇3:TRIZ理论在管理创新中的应用

一一、TRIZ简介

TRIZ是1946年由前苏联海军专利调查员Genrich S.Altshuller通过对200多万个专利进行研究而发现的技术创新的一般规律及其解决方法, 即“发明问题解决理论”。经过60多年的发展, TRIZ已经形成了一套较为完整的理论体系和工具箱。自1993年以来, 美国数以百计的公司如通用汽车、克莱斯勒、洛克威尔以及摩托罗拉等已经开始研究和应用TRIZ方法。其中, 最成功的是福特汽车公司, 由TRIZ创新的产品为其每年带来超过10亿美元的销售利润。目前, TRIZ理论主要应用在产品的技术创新领域。

TRIZ理论具有以下特点: (1) TRIZ是基于知识的方法。这些知识是从全世界范围内的专利中抽象出来的, TRIZ仅采用为数不多的基于产品进化趋势的客观启发式方法。 (2) TRIZ是面向人的方法。TRIZ理论本身是基于将系统分解为子系统、区分有益及有害功能的实践, 这些分解取决于问题及环境, 本身就有随机性。计算机软件仅起支持的作用, 而不能完全代替设计者。 (3) TRIZ是系统化的方法。在TRIZ中, 问题的分析采用了通用且详细的模型, 在该模型中问题的系统化知识是十分重要的。

TRIZ理论包括矛盾矩阵、发明原理、物场分析、解决物理矛盾的分割原则、76个标准解决方法、科学和技术效果数据库等方法, 其中, 应用比较多的是矛盾矩阵和发明原理。 (1) 矛盾与矛盾矩阵。TRIZ认为创造性问题至少包含一个矛盾, 当技术系统某个特征或参数得到改善时, 常常会引起另外的特征或参数劣化, 该矛盾称为“技术矛盾”。为了解决由参数变化引起的技术矛盾, Altshuller从他所研究的专利解决方法中概括出了39个参数, 每个问题可以描述为39个参数中任意两个之间的冲突。而这些参数两两组合就构成了矛盾矩阵。 (2) 40个发明原理。为了解决矛盾矩阵中每个参数对构成的矛盾, TRIZ提供了40个解决这些矛盾的发明原理, 如分割、合并、不对称等。研究者只需要分析清楚矛盾, 就可以用相关的内容找到解决问题的方法。

TRIZ理论在解决问题时主要采取以下步骤: (1) 找出要解决问题中存在的矛盾; (2) 将每组矛盾中的对立面抽象成39个参数中的某一个; (3) 从矛盾矩阵中找出可以解决矛盾的发明原理; (4) 对照发明原理的内容和实例库找到解决矛盾的方法; (5) 对这些方法进行评估, 最终确定解决方案, 并把方案存入实例库。

二二、TRIZ理论在管理中的推广应用

TRIZ一直是用于技术领域, 如产品的发明和研究。到1984年, Boris Zlotin和Alla Zusman对扩大TRIZ研究领域的可能性作了调查, 并分析了运用TRIZ工具解决非技术问题的现存案例。他们得出以下结论: (1) Altshuller所发现的各种技术体系大部分可以延伸到非技术领域。例如, 基本的TRIZ概念, 像理想、矛盾和系统方法可以完全被应用到非技术领域。 (2) 分析工具可以很容易地被改进, 并应用于非技术领域。 (3) 虽然现有的TRIZ基础知识和工具起源于技术, 但它们的提取和概括过程给予了一些普遍的和抽象的世界观原理 (例如, 倒置、分割、变有害为有益、自服务等) 。

Boris Zlotin和Alla Zusman曾说:“TRIZ的基本概念包括猜想、矛盾和系统的方法, 这些分析方法再加上心理因素的运用, 能直接胜任非技术化问题和形式的能力, 或者通过简单的调整而加以应用”。所以TRIZ是一种解决问题的工具, 不但适用于技术领域, 同样适用于非技术领域。因此, 它可以为管理创新提供一种不错的分析方法以及解决方案。也可以对TRIZ40条发明原理和39个参数进行管理领域的抽象, 用于指导管理创新。

现在, 多数组织的管理决策是由管理者或决策者根据他们的直觉和个人经验做出的。这样通常会导致复杂性被简化, 方案选择被忽略, 限制条件不能明确的体现, 不能正确地评估风险、资源、知识和潜力, 且没有将其用在解决问题的最佳的时候。通过TRIZ在管理中的推广应用可以帮助管理人员运用信息做出正确的决策, 它为管理者提供了一种有效的管理工具。不过需要将传统TRIZ中的标准参数和发明原理推广到管理领域中, 形成管理创新的标准参数和管理发明原理, 并且要建立相应的管理冲突矩阵。这也是TRIZ理论的一个研究方向。

当前随着全球化、信息化、网络化的不断深入, 给传统的管理模式、管理方法带来了空前的冲击, 管理的变革和创新势在必行。管理创新是指企业在一定的环境下, 把新的管理要素 (如新的管理方法、新的管理手段、新的管理模式等) 或要素组合引入企业管理系统的创新活动。它通过对企业的各种生产要素 (人力、物力、技术) 和各项职能 (包括生产、市场等) 在质和量上做出新的变化或组合, 以创造出一种新的更有效的资源整合范式。管理创新至少包括五种情况: (1) 提出一种新的经营思路并加以有效实施; (2) 创设一个新的组织机构并使之有效运转; (3) 提出一种新的管理方式或方法; (4) 设计一种新的管理模式; (5) 进行一项制度的创新。

正是基于上述背景, TRIZ理论在管理创新中的推广应用才具有更为广阔的空间。

三三、TRIZ理论在管理中的应用实例

1.分离原理在管理中的应用——联想的改造

分离是指将一个系统中“干扰”的部分分出去, 或者将其关键的部分挑选出来。这种思想在管理思想中已有很多体现, 可以因为某部分是整个系统中的弱势或不和谐部分而分离, 也可以因为其是核心部分而将其分离, 突出重要性并对其进行重点管理。

2000年, 联想为了拓展新业务, 出人意料的拆分为两个子公司, 一个是以杨元庆旗下的“联想电脑公司”为主体, 他继承了原“联想”品牌, 主营PC机、掌上电脑、办公用品 (如激光打印机、传真机等) 、FM365网站、ISP (互联网接入服务商) 等。另一个是郭为执掌的“联想科技发展公司”, 以“神州数码”为品牌, 其业务主要是分销、电子商务和网络产品等。到了2001年6月1日, 联想进一步分拆出了“神州数码控股有限公司”, 在香港联交所独立上市, 让其在市场上不断孵化和成长。

这样联想公司通过对其优势的不断分离, 拓宽了业务范围, 让分出去的部分在市场的挑战下成长;另一方面, 又为不同的投资者提供了不同的投资选择, 使其具有从一个联想便成为三个或四个联想的可能性。

2.管理中企业对员工的激励

企业对员工的激励形式中, 最直接的是增加工资或奖金数量。但在企业资金有限的情况下或企业开办初期, 企业为员工增加工资会导致企业流动资金紧张。这就导致一对矛盾的产生, 可以用冲突参数来表示。即一方面是管理水平提高的参数:员工积极性提高;另一方面是带来负面影响的参数:成本增加, 流动资金减少。再由管理冲突矩阵确定的可用发明原理为:多元化管理、梯度管理和逆向管理。

由“多元化管理”可以想到, 对员工进行激励的方法不仅有增加工资或奖金数量的形式, 还可以在情感上等其他方面进行工作, 所以采用如下方式:举办员工联欢会增进管理层与员工间的感情;在员工生日的时候给员工送生日礼物, 并给其家属寄送生日贺卡。

由“实行梯度管理”可以想到, 对不同绩效的员工发放不同的奖金, 以红包的形式发放, 同事之间奖金不同, 但各个员工不知道差额的大小。

篇4:TRIZ技术进化理论的应用研究

技术系统进化理论

在技术系统向新的技术系统进化过程中,必然遵循一定的规律,这些规律就是技术系统进化理论。TRIZ理论核心内容之一就是技术系统进化理论。它可以根据技术系统进化规律预测其未来发展趋势,帮助企业开发有竞争力的产品。技术系统进化理论基本涵盖了各种产品核心技术进化规律,每条规律又包含了不同数目的具体进化模式和路线。目前,已经发现的产品进化路线已有300多条,典型进化路线有20余条。这些进化路线对于研究产品创新设计具有重要意义。

在经典TRIZ中,有八大类的技术系统进化法则:1.技术系统完备性法则;2.技术系统能量传递法则;3.技术系统动态性进化法则;4.技术系统提高理想度法则;5.技术系统子系统不均衡进化法则;6.技术系统向超系统进化法则;7.技术系统向微观级进化法则;8.系统协调性进化法则。

运用这些法则,我们能够判断当前研发的产品处于技术系统进化模式中的哪个位置,然后根据法则的提示能够预测技术系统未来发展的方向。系统进化模式可以在过去的专利发明中发现,所有系统都是向理想化最终结果方向进化的,并且用来指导新产品开发,避免盲目尝试和浪费时间。当然,与TRIZ中的其他内容相比,技术系统进化理论不算是非常成熟的理论,还有许多值得进一步研究和发展的地方。

进化模式与进化路线

技术系统的进化路线是指一个系统从结构进化的特点描述产品核心技术所处的状态序列,每一种进化模式都包括多种进化路线。进化路线的实质是从产品一种核心技术转移到另一种核心技术,产品沿进化路线进化的过程是新旧核心技术交替的过程。产品进化过程实质上是产品结构的进化过程,因此,TRIZ理论中进化理论是预测产品结构的进化理论。技术进化的一般趋势由理想化进化模式,即增加系统的理想化水平决定的;而增加系统的理想化水平通常是通过增加系统的动态性(柔性化)、维数变化(多维化)和向超系统进化(集成化)等进化模式来完成,进化模式层次如图1所示。

应用案例

目前,在公共场所、景区及社区,车挤绿地、停车难等问题已越来越突出。为了解决停车车位占地面积与住户商用面积的矛盾,立体车库具有平均单车占地面积小的独特特性,其应用前景已被广大业内人士所关注。机械式立体停车设备将是未来几年内停车设备发展的主要方向。在有限的土地上建设立体车库,必将成为许多大城市解决停车难问题的首选之举。这给立体车库行业带来了很好的发展机遇,一方面促进了立体车库行业的发展,另一方面也加剧了企业之间的竞争。在这样的背景下,企业想在立体车库行业中站稳市场,必须加大对立体车库的开发与创新。

根据图1所示的进化模式,在控制方面立体车库基本上已经达到全自动控制,在该路线的发展潜力不大。在结构上,立体车库的结构由升降横移式(图2—a)发展到堆垛式立体车库(图2—b),根据曲面化进化模式,立体车库的结构状态可能发展到柱体或球体结构状态。于是,参照摩天轮的结构形式可以将立体车库设计为单环垂直旋转结构(图2—c)。

整体车库外形为垂直旋转的圆环型结构,好像一个巨大的摩天轮。立体车库的直径需要大一些,以增加泊车位数量;但是又不能太大,以减少占地面积和存取车所需的时间。在此基础之上,根据技术系统进化理论中的多维化进化模式,可以对此结构作进一步预测。为了存储更多的车辆,最大限度地利用空间,将单环单层设计为单环双层(图3)或多层。

为了实现车库内外环自由存取车,车库可以设计成单侧支撑方式,提出一种L型单吊点悬挂式载车台的垂直旋转立体车库(图4)。这种结构形式不但可以使结构变得简单,更重要的是可以实现单侧多环结构(图5),也可以实现双侧多环结构形式(图6),这样设计就可以达到停放更多车辆的目的。

综合以上分析结果,停车设备可能的下一代产品结构应为垂直旋转式,工作原理应与摩天轮相似。为了使立体车库在有限的空间内停放尽量多的车辆,在保持车库直径不变的情况下,将单层设计改为双层或多层,也可以在圆环的两侧都安装载车台,这样可以实现在有限空间停放更多的车辆。将立体车库这样设计有着明显的优点:一方面,其最大存取车距离仅为半个圆周,可以提高存取车效率;另一方面,其结构新颖,可以成为小区及公共场所一道亮丽的风景线。当然这还需要进一步设计研究来满足其他需求。

篇5:triz理论实例应用论文

一、分割原理

实例:组合家具、企业大型项目分设子项目

二、抽取原理

实例:空调压缩机装在室外

三、局部改变原理

实例:楼房内分成不同功能的房间、饭盒分成几个小隔间

四、增加不对称性 实例:新兴的不对称家具

五、组合合并原理

实例:做饭时煲汤的同时可以洗菜、计算机的微处理器

六、多用性原理

实例:复合型人才、多功能榨汁机

七、嵌套原理 实例:千斤顶、伸缩吸管

八、重量补偿原理

实例:舰载飞机的弹射器、导弹发射器

九、预先反作用原理 实例:拉弓射箭

十、预先作用原理

实例:农作物施肥、标示牌等

十一、事先防范原理 实例:楼道应急照明灯、预防接种疫苗

十二、等势原理 例:工厂车间辊式传送带

十三、反向作用原理 例:火箭发射

十四、曲面化原理 例:台灯灯罩

十五、动态特性

例:火车各车厢的连接处可以转动

十六、未达到或过度作用原理 例:种玉米时放三个种子保证出苗率

十七、空间维数变化原理 例:双层巴士、多层楼房

十八、机械振动原理

例:超声波清洗精密仪器、振动上料机

十九、周期性动作原理 例:时钟的指针

二十、有效作用的连续性 例:病人按时吃药

二十一、减少有害作用的时间 例:医院设立急诊室 二

十二、变害为利原理 例:淘米水冲洗厕所、废水利用等 二

十三、反馈原理 例:电脑的数据处理器 二

十四、借助中介物原理 例:帆船的航行借助风力 二

十五、自服务 例:太阳能路灯 二

十六、复制原理

例:身份证等各种证件的复印件 二

十七、廉价替代品原理 例:一次性水杯、一次性鞋托 二

十八、机械系统替代原理 例:电视遥控器、指纹识别系统 二

十九、气压或液压结构 例:食品包装袋内充满稀有气体 三

十、柔性壳体或薄膜 例:蔬菜薄膜、手机贴膜 三

十一、多孔材料 例:音响喇叭处的膜 三

十二、改变颜色 例:士兵穿的迷彩服 三

十三、均质性 例:挑担子的时候均匀分配两头的重量 三

十四、抛弃或再生原理 例:手枪打出子弹后弹壳脱落 三

十五、改变物理或化学参数 例: 混凝土中加钢筋增强其强度 三

十六、相变原理 例:夏天室内散水降温 三

十七、热膨胀原理 例:爆米花

十八、强氧化剂原理

例:医院里使用的氧气瓶氧气浓度比较高 三

十九、惰性环境

例:食品包装袋里充满惰性气体延长保质期 四

十、复合材料

篇6:triz理论实例应用论文

企业产品创新技法(TRIZ)理论应用

高级研修班专题介绍

创新技法(TRIZ)理论是当今创新设计领域研究中最有影响力的理论方法之一,包含了许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题分析方法,能有效地打破我们传统的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又为我们提供了科学的问题分析方法,保证我们能按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。创新技法(TRIZ)理论已经在欧美和亚洲某些国家、地区的企业得到广泛应用,大大提高了创新的效率。据统计,创新技法(TRIZ)理论方法与应用,可以增加80%―100%的专利数量并提高专利质量,提高60%―70%的新产品开发效率。国内许多大型企业集团如中兴通讯、中国一航、南车机电等,已开始建立基于创新技法(TRIZ)理论的创新体系,以期迅速提升本公司的创新能力和核心竞争力。本次研修旨在帮助我省的专业技术人员挖掘和开发自己的创造潜能,使之具备解决各种创新设计性课题的能力,培养具有各种发明创造才能的人才,提高企业的自主创新的能力。主要内容:

一、创新思维训练:本单元将讲授知识生产、思想创新的系统知识以及创新思维能力培养的一些主要方法。通过本单元的培训可以有效地提高研修人员的创新思维能力,从而有效地提高创新能力。

(一)创新和创新思维

(二)创新思维训练的几种主要方法

(三)创新思想的生产——如何想点子

二、企业创新的法宝——TRIZ:本单元将讲授世界级的创新理论——TRIZ(发明问题解决理论)的基本原理及其在企业创新中的应用,使企业高层次技术与管理人员把握创新的根本规律与技法,从而在创新思维训练的基础上进一步提升创新能力与素质。

(一)系统创新技术TRIZ(发明问题解决理论)-当今世界上最具价值的技术创新“点金术”。

(二)技术系统的进化模式-学习8种技术系统进化理论。

(三)发明创新冲突分析原理及39个标准工程参数。

(四)发明创新原理及矛盾矩阵-40个创新原理及利用冲突矩阵进行发明创造的案例分析。

三、企业知识产权保护——专利:本单元通过典型案例分析企业创新设计与知识产权战略问题;传授专利申请过程的技巧与策略。

(一)专利文献的解读和分析

(二)国外专利发展简介

(三)企业专利的申请策略

篇7:TRIZ 技术矛盾实例

学生的书包应该需要很大的容量以便容纳更多的物品,但是书包大了放的物品多了书包又重了,增加了学生的负担

实例二:飞机油箱问题

飞机油箱越大盛的油越多,飞机的续航能力越强飞的越远,但是飞机的油箱越大也影响了飞机的机动性和耗油量

实例三:手机的功能问题

手机的功能自然是越强大越好,但是手机的功能越多越强大手机的耗电量和价格也就会上升 TRIZ物理矛盾实例: 实例一:手机体积与电池容量大小问题

现代手机希望体积变小而电池的容量变大即电池的体积变大

实例二:公交车的体积与载客量的问题

现在一般希望公交车的体积变小减小交通拥挤但同时又希望能够多载客

实例三:自行车的体积问题

篇8:triz理论实例应用论文

1 TRIZ理论的特点

基于TRIZ理论的设计思想, 本着物尽其用的原则, 最大化地发挥出物的可用性。应用TRIZ理论, 能够帮助我们: (1) 找到正确的问题, 不被错误的思想所左右, 反映真实的现状, 并能够按需索取信息点。 (2) 克服思维定势。每个人的思维和自身所处的环境、身边人的影响都有很大的关系, TRIZ理论能够按照物的本质进行设计重塑, 帮设计师找到有效的设计方法。 (3) 正确地解决面临的问题。换个角度想问题, 通常就会使一些困扰我们的问题迎刃而解。 (4) 预测产品的未来走向。

2 基于TRIZ的数字化建模研究

2.1 发现问题

为了更快更有效率地实现汽车钣金件的模具设计, 本文针对汽车钣金模具的复杂性与单一性, 试图探索到大多数零件的共通性, 通过TRIZ原理的运用, 对数据进行分类汇总, 使同类的设计操作能够成套化显示。在利用UG的二次开发软件进行工序的整合, 编译设计师在进行设计时, 方便自身使用需要的个性化工具条, 对工作效率的提高, 自主出模有一定可操作性。

2.2 解决问题

本文主要论述应用TRIZ原理在第三等级上对UG软件设计时系统操作的改进。在实际生产操作中, 一些步骤要重复执行, 但是在应用软件设计零件时, 有些步骤可以通过内化得到优化解。

2.2.1 顾客设计需求的掌握

根据设计软件需要进行开发某部分的实际情况, 本次探索即使从产品用户直接获取在软件操作中使用不便的一些需求资料, 但数量十分有限, 我们采用了间接调查法。深入企业, 了解钣金模具设计的基本流程、在设计师进行设计时着重关注的重要操作步骤、用户的基本操作需求等;结合钣金件的研发特点, 组织研发人员参加头脑风暴法会议, 对要优化的内容进行研讨, 从而了解设计需求, 针对实际发生的问题制定解决方法, 对设计过程中期望的目标作进一步分析[1]。

2.2.2 顾客需求情境分析

在获取“产品用户反馈的信息”后, 对原始数据进行适当的转换。首先用“5w1H”法逐一地研究原始数据的问题端倪, 站在设计师的角度设想所需要改变的具体问题, 从而对客户的需求有较为完整的认知, 初步分析产品用户的需求和心理[2]。之后以原始数据为基础, 将客户的需求转换成具有特定意思、能具体表现的语言信息。

(1) 标注繁琐需求。根据产品用户“繁复的标注铸字的方向”的描述, 联想到贴标签的场景, 可以推测出“前侧、上面、送料方向”需要经常标注的需求。

(2) 绘制繁琐需求。根据产品用户“绘制加强筋时的需要凭经验反复试凑画图”的描述, 联想到统一标准件绘制的场景, 可以推测出“适应各种复杂刀块、绘制步骤固定、快速绘图”等需求。汽车钣金件模具设计人员对需求进行表述的方式多种多样在试图理解调查对象的真实需求的同时, 还要用明了的语句对需求进行转义, 实现客户需求。这就需要根据产品的特点, 变成规范的文字阐释, 将用户诉求转化为产能, 从而实现创新。

2.3 需求的层次分析

汽车钣金模具在设计时无论是操作上还是出图上都有一定的特殊性, 应根据模具产出的质量要求进行层次和特点的分类, 这就要求对传统的整理步骤做适当的改进[3]。

第一步:对客户的需求进行汇总。将客户的需求分类, 比如性能需求、结构需求、运行系统环境需求、使用需求、运行需求等等。

第二步:进一步确定汽车钣金件设计时设计师的操作需求。通过整理分类的各种需求, 制定出相应的最低需求标准。

第三步:按需求项目导出最终质量需求。以上述需求的项目为纲, 将需求项目结合设计的特点, 转换成质量需求进行设计改进。将分析概括得出的质量需求与分类得到的质量需求合并, 从使用功能的可靠性、满足性、运行环境适应性、使用经济性等方面进行权衡并补充完善[4]。

第四步:进一步整理划分好的、有层次的结构质量需求, 最后形成设计时的产品质量要求纲要。

2.4 解决问题-重要度

确定设计过程中的质量需求, 对此设计AHP调查问卷, 并请资深的汽模公司从业人员进行问卷测试。依据AHP群体决策的基本方法, 有7名专家的意见被认同, 进而进行群体决策数据的处理[5], 得到一致性较好的数据, 符合检验标准中一致性的原则。

2.5 技术冲突解决方法

根据检验结果, 主要从以下几个方面来解决问题:

(1) 适当应用TRIZ中的矛盾冲突矩阵及创新原理方法, 针对汽车钣金模具在设计中一定的重复性工作进行了一些改进, 对一些设计工具的操作性进行了加强, 运用了外部链接、内部链接和快速调用。

(2) 通过物—场模型, 对做图中各方向铸字程序进行了优化。在对汽车覆盖件进行设计仿真时, 需要标注铸字的方向, 就要根据物质—场模型分析问题的类型, 其次选择相对应的操作集库, 进行UG二次开发的编程工作。

(3) 利用TRIZ原理中物理矛盾的分离原理, 对设计时各个必要点进行核实, 从而实现既可以检测点表格又可以检测点坐标值, 使设计变得更加快捷, 进行了必要的快速调用的应用。

(4) 总结汽车钣金件的加工过程, 不仅对冲头进行参数化设计, 还对各种端头的参数化实施进行可行性分析, 进行了外部超链接的应用。

(5) 结合工业设计和TRIZ原理, 针对一些设计技术问题, 提出解决问题的求解步骤。

(6) 通过生物进化法则和TRIZ理论的进化法则, 提出仿生设计的相应规则。

(7) 用物—场模型对复制功能进行了描述。

(8) 通过TRIZ技术进化法则分析设计过程中的进化模式。

2.6 TRIZ原理的应用

参照冲突矩阵对照表来查找技术冲突。查看技术冲突矩阵表, 原理的详细内容如下:

(1) 原理6中“一物多用法原理”指出:对同一物体可以实现重复的连续复制。

(2) 原理10中“预先操作原理”:在操作前, 以全局理念观察物体局部甚至全部发生所需要的变化之后的反应, 然后对物体进行一定的事先设计, 能够在空间和时间上先有准备。为设计打下良好的基础。

(3) 原理32中“色彩原理”指出:可以快速添加模具加工面颜色及基体颜色。

经过以上分析, 在实际中, 应用TRIZ原理3“局部质量原理”中“物体不同的部分完成不一样的功能”, 将模具的上模重量铸字和模具总重量铸字分开标注, 方便设计人员使用, 减少设计人员的重复劳动量。

3 结论

通过研究, 获取了部分汽车钣金件的设计功能与TRIZ创新原理的一一对应关系, 使TRIZ理论与现代工业设计相互融合, 方便用户使用, 提高了工作效率。

(1) 依据企业规范中模具的规定值, 编制程序, 使用快捷键自动生成设计图元。例如参数化冲头、参数化端头、加工基准孔减重孔。

(2) 在设计3D实体图样中, 将反复的设计流程系统化, 简化绘制过程。例如坯料尺寸的测量, 绘制梯形筋, 挡墙, 刀块分割, 快速提取圆弧中心点, 制作长圆齐子面。

(3) 将常用的标识制作成库, 方便快速地绘制出各种标志送料加工时的箭头方向、各种铸字, 以及快速进行重量确认。

应用TRIZ理论能够将复杂的问题简单化, 这就是生活的真谛。在平时应注重培养创新习惯, 让设计成为看上去很美, 用起来很方便的实用创新。社会就是这样, 善于动脑筋创新并优化工作状态的人总是走在前面, 其他的人则在后面跟着走。对于设计软件来说, 不仅会用, 更要会巧用、活用, 这样才能够先人一步, 赢得时间, 获得更大的成功。

参考文献

[1]王喆.基于UG的汽车钣金模具设计及有限元分析[D].河北工业大学, 2011.

[2]李少波.TRIZ/QFD集成的机械创新设计研究[D].贵州大学, 2007.

[3]张文锋.基于QFD的产品创新设计方法研究[D].浙江大学, 2008.

[4]邹伟娟.基于QFD的服务设计方法研究[D].湖南大学, 2012.

篇9:TRIZ理论中小人法应用研究

一、小人法概述

任何技术系统存在的目的都是为了完成某项或多项特定的功能,当系统内出现问题(矛盾或冲突)时,为了克服工程师在解决问题时的思维惯性,使问题更好的解决,阿奇舒勒创立了“聪明的小矮人法”。当系统内的某些组件不能完成其必要的功能,并表现出相互矛盾的作用,可利用小人法解决问题。在TRIZ理论中,共有5种克服思维惯性的方法,分别是九屏幕图法、小人法、IFR(最终理想解)、金鱼法和STC算子法(尺寸—时间—成本算子法)。在这五种方法中,小人法是唯一纳入TRIZ中重要的算法—ARIZ算法中,可见小人法在TRIZ中的作用。

小人法是用一组小人来代表这些不能完成特定功能部件,通过能动的小人,实现预期的功能。然后,根据小人模型对结构进行重新设计。其有两个目的,一是克服由于思维惯性导致的思维障碍,尤其是对于系统结构;二是提供解决矛盾问题的思路。

二、小人法解决技术问题流程

1.小人法的解题思路

按照常规思维,在解决问题时通常选择的策略是从问题直接到解决方案,而这个过程采用的手段是在原因分析的基础上,利用试错法、头脑风暴法等得到解决方案。这种策略常常会导致形象、专业等思维惯性的产生,解决问题的效率较低。而小人法解决问题的思路是将需要解决的问题转化为小人问题模型,利用小人问题模型产生解决方案模型,最终产生待解决问题的方案,有效规避了思维惯性的产生以及克服了对此类问题原有的思维惯性,解决思路见图1。而这种解决问题的思路贯穿在整个TRIZ理论体系中,如技术矛盾、物场模型、物理矛盾、知识库等工具都采用此类的解决策略。

2.小人法的解题流程

小人法在解决问题时通常采取以下步骤,应当指出的是TRIZ理论中各个工具的使用都有较为严谨的步骤,或者是“算法”,为学习和应用者提供了清晰的流程。

第一步:分析系统和超系统的构成

描述系统的组成,“系统”是指出现问题的系统,系统层级的选择对于分析问题和解决问题有很大的影响。系统层级选择太大时,系统信息不充分,为分析问题带来了困难;系统层次太小时,可能遗漏很多重要的信息。这时需要根据具体的问题,做具体分析。

第二步:确定系统存在的问题或者矛盾

当系统内的某些组件不能完成其必要功能,并表现出相互矛盾时,找出问题中的矛盾,分析出现矛盾的原因是什么,并确定矛盾的根本原因。

第三步:建立问题模型

描述系统各个组成部分的功能(按照第一步确定的结果描述),将系统中执行不同功能的组件想象成一群一群的小人,用图形的形式表示出来,不同功能的小人用不同的颜色表示,并用一组小人代表那些不能完成特定功能的部件。此时的小人问题模型是当前出现问题时或发生矛盾时的模型。

第四步:建立方案模型

研究得到的问题模型(有小人的图),将小人拟人化,根据问题的特点及小人执行的功能,赋予小人一定能动性和“人”的特征,抛开原有问题的环境,对小人其进行重组、移动、剪裁、增补等改造,以便实现解决矛盾。

第五步:从解决方案模型过渡到实际方案

根据对小人的重组、移动、剪裁、增补等改造后的解决方案,从幻想情景回到现实问题的环境中,将微观变成宏观,实现问题的解决。

3.小人法使时注意事项

长期的实践和应用经验表明,在应用小人法时经常出现下列错误。一是将系统的组件用一个小人、一行小人或一列小人表示,小人法要求需要使用一组或一簇小人来表示。小人法的目的是为了打破思维惯性,将宏观转化为微观,如果使用一个小人表示,达不到克服思维惯性的目的。二是简单的将组件转化为小人,没有赋予小人相关特性,使应用者面对“小人图形”模棱两可,无法解决问题。需要根据小人执行的功能和问题环境给予小人的一些特性,可以有效地通过联想得到解决方案。

小人法的应用重点、难点在于小人如何实现移动、重组、裁剪和增补,这也是小人法的应用核心。其变化的前提是必须根据执行功能的不同给予小人一定的人物特征,才能实现问题的解决,而激化矛盾有利于小人的重新组合。

三、小人法解决技术问题案例

1.利用小人法解决水杯喝茶问题案例

水杯是人们经常使用的喝水装置,所有的人都在使用。据统计,我国有50%左右的人有喝茶的习惯,而普通的水杯不能满足喝茶人的需要。问题在于利用普通水杯喝茶时,茶叶和水的混合物通过水杯的倾斜,同时进入口中,影响人们的正常喝水。在这个问题中,当水杯没有盛水,或者盛茶水但没有喝时并没有发生矛盾,因此只分析饮水时的矛盾。下面按照小人法的步骤逐一分析。

第一步:分析系统和超系统的构成。

系统的构成有水杯杯体、水、茶叶以及杯盖组成,超系统是人的手及嘴。由于喝水时所产生的矛盾与系统的杯盖没有较大关系,因此不予考虑。而人的手和嘴是超系统,难以改变,也不予考虑。

第二步:确定系统存在的问题或者矛盾

系统中存在的问题是喝水时水和茶叶同时会进入嘴中,根本原因是茶叶的质量较轻,漂浮在水中,会随水的移动而移动。

第三步:建立问题模型

描述系统组件的功能。

第四步:建立方案模型

在小人模型中,绿色的小人(水)和黑色的小人(茶叶)混合在一起,当紫色小人(杯体)移动或者改变方向时(喝水时),绿色小人和黑色小人也会争先向外移动。我们需要的是绿色小人,而不是黑色小人。这时,需要有另外一组人,将黑色小人拦住,就如同公交车中有贼和乘客,警察需要辨别好人与坏人,当好人下车时警察放行,坏人下车时警察拦住,最后车内剩余的是坏人。为了拦住坏人,需要警察的出现。因此本问题的方案模型是引入一组具有辨识能力的小人。

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第五步:从解决方案模型过渡到实际方案

根据第四步的解决方案模型,需要在出口增加一批警察,而警察必须有识别能力,回到原问题中,需要增加一个装置,能够实现茶叶和水的分离。由于水和茶叶的大小不同,很容易地会想到这个装置应当是带孔的过滤网,孔的大小决定了过滤茶叶的能力,如图3。

图3 能够分离水和茶叶的水杯

2.应用小人法解决水杯倒水时溢水的问题

在解决水和茶叶分离的同时又产生了新的问题:当过滤网的孔太大时,茶叶容易和水同时出去;当过滤网的孔太小时,水下流的速度变慢,开水容易溢出,造成对人体的烫伤。应用小人法可解决案例1带来的新问题。这时的矛盾不是喝水时,而是向杯中倒水时。

第一步:分析系统和超系统的构成。

系统构成如案例1,但在这个新问题中,水溢出与空气有一定的关系,因此在解决过程中需要考虑空气。而茶叶与问题无关,不予考虑。

第二步:确定系统存在的问题或者矛盾

系统中存在的问题是当开水倒入水杯时,一般过滤网的孔较小,水流比较集中,在过滤网上方水的压力大于空气外出的压力,空气无法从水杯中排出,使得水停留在过滤网上方,容易造成水的溢出,发生烫伤等有害事件。

第三步:建立问题模型

描述系统组件的功能。

第四步:建立方案模型

在小人模型中,当倒入开水时,蓝色小人(开水)经过红色小人(过滤网)向下移动,在短时间内会出现大量的蓝色小人,由于蓝色小人“人多势众”,使得底部的白色小人(空气)无法出去,形成两者对立的局面。此时水杯从过滤网到杯口的容积较小,造成蓝色小人移动到紫色小人(水杯)的外边,烫伤倒水者。在这里,矛盾表现在蓝色小人和白色小人在红色小人的区域发生对峙,一方想出去,一方想进来,矛盾的区域在红色小人(过滤网)。如同在一条相向的单行道路上,当两方相遇时,都不能通过,最好的办法是运用交通警察,将两者分开,各行其路。在本问题中,能够承担交通警察的角色只有红色小人(过滤网),而出现问题正是因为红色小人的存在使得双方对峙。对峙的重要原因是双方在同一个平面上,无法实现两者的分离。如何通过改变红色小人,来实现双方对峙呢?利用红色小人疏导蓝色小人和白色小人,使双方各行其道。可以考虑通过重组红色小人,将红色小人的排列由平面排列转化为 “下凸”型排列,当蓝色小人向下移动时,白色小人可以自觉向上移动。

第五步:从解决方案模型过渡到实际方案

根据第四步的解决方案模型,改变原有直面型的过滤网,设计为“下凸”型的过滤网,使水和空气各自沿着不同的道路移动,不会出现双方对峙,造成人员的伤害。过滤网的形状见图5。

3.应用小人法解决水杯倒茶的问题

在案例1和2的解决方案中,仍然存在当茶叶较碎小时,很多茶叶移动出来,如喝龙井、茉莉花等。当喝铁观音等茶叶片较大的茶时不存在问题,但在喝完茶后,茶叶容易粘连在杯壁,不易清理茶叶。

第一步:分析系统和超系统的构成。

系统的构成有水杯杯体、水、茶叶、过滤网及杯盖。

第二步:确定系统存在的问题或者矛盾

当水杯使用者喝颗粒较小的茶叶时,需要过滤网的孔非常小,这样在案例2中的设计也会出现案例1中所出现的后果,当喝茶叶叶片较大的茶时,茶叶不容易清理,出现了两个问题。

第三步:建立小人问题模型

描述系统组件的功能。

第四步:建立方案模型

在小人模型中,红色小人(过滤网)执行的主要功能是当喝水时将黑色小人(茶叶)和蓝色小人(水)分离,也就是将黑色小人固定在一个区域内,蓝色小人可以自由移动,同时不能造成在蓝色小人进入时,引起蓝色小人和白色小人之间的对峙。进一步激化矛盾,当红色小人之间的间距非常小时,白色小人和蓝色小人都很难通过,同时将红色小人移动在杯口,这时蓝色小人向下移动就会向外溢出。考虑可否将水杯颠倒一下,或将红色小人在整个水杯中的站位进行调整,从上方移动到下方,不会造成蓝色小人向外移动的现象(溢出烫伤)。当红色小人移动到下方时,黑色小人进入杯子比较困难,如果杯体下方能够给黑色小人开一扇门,那么黑色小人的进出将变得非常容易。这时大量蓝色小人进入时,没有红色小人的阻挡,很容易的向下移动,而黑色小人由于下方有门,可很容易的出入,而红色小人的间距非常小,有效实现黑色小人和蓝色小人之间的隔离。

第五步:从解决方案模型过渡到实际方案

根据第四步的解决方案模型,将过滤网安装在水杯的最下方,同时在水杯的下方也设计为可以开口的形式,从而容易地解决了上述的问题。在倒入开水时,水不易溢出,同时在喝颗粒较小的茶叶时,茶叶不会漏过滤网,当喝叶片较大的茶叶时,离杯口较近,很容易地实现清理。

四、结论与展望

小人法是克服思维惯性的重要方法,尤其在解决宏观物体实体结构类问题时,应用该方法能够有效实现结构的重新组合、移动和设计。该方法只有在不断的应用过程中增加经验,才能提高使用效率。 责编/刘红伟

参考文献:

[1]曹福全. 创新思维与方法概论[M]. 哈尔滨:黑龙江高等教育出版社.2009.

[2]创新方法研究会.创新方法教程(初级)[M].北京:高等教育出版社.2012.

[3] 杨清亮. 发明是这样诞生的:TRIZ理论全接触[M].北京:机械工业出版社,2006.

[4] 根里奇.阿奇舒勒著,谭培波等译,创新的算法:TRIZ、系统创新和技术创造力.华中科技大学出版社,2008.

基金项目:国家创新方法工作专项(2011IM020700和2013IM021600)

篇10:triz理论实例应用论文

江帆,王一军,刘晓初,游思坤,庾在海

广州大学信息与机电工程学院机电系,广东广州,510006

摘要:学生创新能力的培养是现代教育教学中的重要任务。TRIZ理论是创新能力的体系理论,本文将TRIZ理论应用汽车电子技术的教学中,探讨汽车电子技术课程创新教学的要点,并结合教学实际进行了实践,取得了较好的效果。

关键词:创新能力,TRIZ理论,汽车电子技术创新理论的发展与TRIZ理论

现在是知识经济时代,创新是经济发展的强劲动力,创新能力的高低,是一个人、一个企业、一所学校、一个国家竞争力强弱的重要标志。创新能力的培养成为人才培养机构关注重点。创新来源于创新能力和创新思维,探索提高和培养创新能力的努力从来就没有停止过,并已经取得了许多可喜的成果,如头脑风暴法、6—3—5法、奥斯本检核表法等等,但是,以上方法在实际表现中并没有预期想像的好。造成这种现象的一个重要原因就是:人们一直将创新视为一门不可预知的艺术形式。迄今为止,人们在发明创新中所使用的手段大多是手工的、无正式方法可言的和不协调的,如头脑风暴法,不容质疑,使用这样的手段可以有效地借用跨专业的知识、思维导向和集体的智慧,然而,该手段实质上是一种最好的试错法,它所提供的管理模式也是一种不能确保成功的方法,它所产生的效果不可避免地要受到团队成员个性和环境的影响。是否存在一种更加有效的创新方法,即当人们进行发明创造、解决技术难题时,只需要遵循一定的科学方法和法则,就能迅速地实现新的发明创造或解决技术[1],这时,创新原理系统体系——TRIZ理论应运而生。

TRIZ是“发明问题解决理论” 的俄文简称,它是前苏联G.S.Ahshuller及其同事们在分析研究了世界上近250万件高水平发明专利,综合多个学科领域原理、法则的基础上提出的创新方法理论体系。主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则,它是一种建立在技术系统进化规律基础上的问题解决系统[2],同时也是一个创新能力培养体系理论。

目前,世界范围内的经济,军事及科技的激烈竞争,实质上就是知识创新和技术创新的竞争,从根本上说是创新人才的竞争。开展创新教育已成为目前我国教育改革的主旋律,如何使高校学生具有创新意识和创新能力,适应经济时代的要求,在企业的生产和经营实际中担当技术方面的组织者和带头人,是教学改革的根本目标,贯穿于教育的全过程[1],而培养学生的创新能力需要系统的理论体系指导,TRIZ是本文将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,进行汽车电子技术课程创新性教学的实践,为TRIZ理论在创新性教学中应用提供参考。TRIZ理论的创新性原理及在教学中的应用

2.1 TRIZ理论的创新性原理

G.S.Ahshuller通过对上百万件发明专利的分析研究,抽出了40个发明创造所遵循的原理,它们成为TRIZ解决技术矛盾的关键。这些原理是分割、组合、嵌套、部分改变、动作预置、自助机能等。这40个原理本身较为抽象,作为解决具体技术和矛盾对立的指导方针,还需要进一步转化为具体的解决对策。同时还抽象出了产生系统矛盾对立的典型技术特性39项,这些典型技术特性是速度、形状、强度、温度、可靠性、制造性等。并发现虽然技术系统和发明创造问题涉及方方面面,但典型的系统矛盾对立只有大约1250个左右,而且这些典型的系统对立均可用40个发明创造原理中的方法来解决。

2.2 TRIZ理论在汽车服务工程教学中的应用

TRIZ理论的发展与完善带动了TRIZ的应用,目前TRIZ在创新设计、创新教学、创新科研等方面得到应用,取得了可喜的成果,本文根据对TRIZ理论的理解,将其应用到汽车服务工程的创新性人才培养中,为汽车服务工程的创新性人才培养提供一条途径。

(1)改革教学内容,强化创新意识的培养

汽车服务工程专业课程较多,如汽车构造、发动机原理、汽车电子技术、汽车故障检测等,其中一些课程的设计性、实践性较强,有必要改革教学内容,强化学生的创新意识。实质上,各课程基础理论的灵活运用就是创新,所以在讲授这些课程时,要积极启发学生思维,引导学生思维发散,即一个原理或一个方法举出不同的应用实例,甚至相反的例子,使学生的思维更活跃些。例如,在介绍电动汽油泵的基本概念时,可简单地介绍各种结构形式的应用情况和优缺点,以及性能改善的要点。讲述电子巡航中应用的磁阻式转速传感器时,可让学生回忆前面学过的转速传感器的各种形式,并进行比较,找出它们之间的共性。

改革教学内容的关键是与学生的实际情况相关,并与实践相结合。汽车服务工程是实践性很强的学科,整堂灌输书本理论,比较抽象,使学生产生畏惧心理,并对这些课程学习失去信心。加大教学的实践性,是学生在视觉、感性认识得到充分利用,激发他们的创新激情。如在进行发动机构造的教学,采用发动机实物,讲述它的运动过程及结构不同形式,鼓励学生对现有的发动机产品进行改进,特别是控制系统的改进,达到经济、功率、环保的统一。

(2)改进教学方法与手段,实施对学生的创新思维的训练

课程教学通过教学方法和手段实现,实施对学生的创新思维训练就需要积极改进教学方法和教学手段。

制作并合理运用电子课件,特别是将CAI技术引入到汽车服务工程学科教学中去。随着计算机技术的飞速发展,特别是计算机多媒体技术和网络技术的日臻完善与成熟CAI技术(computer Assisted Instruction)以其互动和直观的效果特征,在课堂教学中发挥着越来越大的作用。计算机具有真实、准确、快捷和新意无穷的高超能力。将其运用到机械教学中。可以让师生双方都充分感受到教学成功的欢乐,有利于培养和激发学生勇于探索、不断创新的精神。在汽车服务工程教学中要充分利用CAI,采用三维、动画的形象描述方式,加深学生对知识的印象,引导他们对汽车服务工程类课程的学习兴趣,特别是汽车构造、汽车电器这些课程,要加多视频,让学生直观看到这些装置的运动过程,有助于学生对基本原理、结构等理解。

采用论文作业引导学生的创新思维。在讲授各课程基础理论的课后布置一个论文作业,要求他们对基础理论进行发散思维,指出他们想象中的应用,激活他们的创新意识。

进行创新思维技法和思维方法的训练。每讲完一个基础理论,可以采用TRIZ理论中40个发明创造原理中的一个方法,让学生相互启发,激发他们的联想思维、想象思维、灵感思维,进而得到创新的成果。

(3)重视实践环节,提高学生实践创新能力

课程设计的改革。汽车服务工程学科中有许多课程有课程设计,如汽车构造、汽车维修工程、汽车电器及电子控制技术、汽车保险理赔等,这个实践环节对培养学生的创新能力有着重要作用。这些实践课程采用兴趣组合、团队合作、相互帮助和启发的方式,使学生在实践过程中激发对汽车服务工程学科的兴趣,对现有的问题提出创新性解决方案。

实验内容的改革。我们将实验课程分为验证性、综合性、设计性等几类,加强综合性和设计性实验的开设,这些实验不再是书本知识的简单重复,而是加入自己的创新思维,才能完成实验内容。实验过程中要放手让学生去做,并寻找尽可能多的工厂实际问题的设计性实验让学生们去做。如发动机的拆装、蓄电池的拆装、汽车美容等实际动手实验,强化学生的动手能力的同时,使他们能在实践中发现原来装备的不足,并提出改进意见。

(4)积极开设第二课堂,鼓励学生参与创新活动

积极创造条件和环境,构建第二课堂,鼓励学生参与创新活动。结合我们系的教学优势,我们成立汽车维护、汽车美容创新实验室、汽车电子创新设计实验室等开放实验室,供学生在课余进行创新活动。

积极鼓励学生参加各级挑战杯的竞赛活动,并组织本院的汽车服务模式创新设计竞赛,通过这些第二课堂活动,在丰富学生生活的同时,激发他们的实际创新能力。TRIZ理论在汽车电子技术中的创新教学实践

汽车电子技术是汽车服务工程学科的重要基础课,在教学中培养学生的创新思维具有重要的意义。作为教师,在教学过程努力创造一切有利条件,为学生提供创新思维的空间,激发他们的创新意识和创新行为。

采用三维、动画的CAI课件。汽车电子技术对于一个没有接触过汽车的学生来说比较难,因为该课程涉及电子技术、汽车构造、控制技术、液压传动等,内容比较复杂,而且许多学生没有见到过,所以采用三维、动画的CAI课件有助于学生理解。

应用TRIZ理论进行进行发明式教学,启迪学生的创新思维和求异思维。汽车电子技术主要讲授电子技术对汽车的控制技术,比较抽象,不容易理解。针对这种情况,在汽车电子技术教学中采用发明式教学,将本课程分为几个关键点,对关键点鼓励学生自己思考,并对他们的思考结果给予鼓励,培养他们思考的成就感,进而激发他们的创新思维和求异思维,使得课堂教学效果很好。

积极强化实验教学,课程教学中穿插7个模块的实验教学,让学生动手验证书本的知识,并对现有控制方式进行改进,发挥学生的创新意识。在以后教学中还将开设综合实验和设计性实验,如发动机点火提前角控制方法的设计实验、车高传感器的重设计实验等。

通过强化教学实践中对学生创新能力的培养,学生的学习兴趣浓厚、创新意识比较强,在课堂上非常活跃,积极发表自己的见解。结束语

创新是我们民族的灵魂,国家兴旺发达的不竭动力,高校作为人才培养的基地,在教育教学活动中进行创新教育,提高学生的创新能力,关系我们民族和我们国家的未来发展,因此,积极改善教学,加大创新能力的培养是今后是高等学校的重要任务。本文结合对TRIZ理论的理解,应用到汽车电子技术课程教学中,为其他课程改革及其他学科的教学改革提供参考。

参考文献:

[1] 李俊华.改革机械设计基础实验教学,提高学生的创新能力.中国科技信息,2005.17:200~201

[2] 徐起贺,吴昌林.基于TRIZ理论的机械产品创新设计研究.机床与液压,2004.7:32~33

[3] 张志远,何川,张荀.TRIZ理论研究综述.重庆工商大学学报,2004,21(1):100~104

[4] 王汝豹.CAI与机械制图创新教学.科学中国人,2005.3:60

[5] 张美麟,张有慎,张莉彦等.机械类创新型人才培养模式的研究.机械类课程报告论坛2006文集,2006.12:158~160

[6] 侯圣智,牛占文.TRIZ理论与创新能力培养.职业技术教育,2004.10:65~67

作者简介:江帆,1974.1,土家族,湖南慈利人,博士,广州大学信息与机电学院机电系,研究方向:流场模拟,机械CAE/CFD

联系电话:020-31877836

篇11:关于TRIZ理论

黎志强 10机电5班 1010100710

(湖北工业大学,武汉430068;)

[摘要] 21世纪产品竞争日益激烈,重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法,但这些方法可视为设计人员的艺术创作,创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验,当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时,头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—TRIZ理论是指导创新活动的重要理论之一,它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念,实现产品的快速创新。21世纪产品竞争日益激烈,重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法,但这些方法可视为设计人员的艺术创作,创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验,当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时,头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—TRIZ理论是指导创新活动的重要理论之一,它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念,实现产品的快速创新。

[关键词] TRIZ理论;创新设计;冲突解决原理

[中图分类号][文献标识码]:文章编号:

1TRIZ 理论

TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的俄文简称。该理论是前苏联G..S.Altshuler及其领导的一批研究人员,在分析研究世界各国250万件专利的基础上,提炼出的一套解决复杂技术问题的系统方法。主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则TRIZ理论是基于知识、面向人的发明问题解决系统化方法学,且适用于各行业。1.1 TRIZ理论的主要内容

TRIZ理论是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理沦体系,其主要内容包括:技术系统进化法则、40个发明创造原理,39项技术特性、冲突矩阵、物质一场分析、76个发明问题标准解决方法、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程效应知识库等。1.2 冲突解决原理

(1)冲突的定义

无论是新产品设计还是已有产品的改进,设计人员在设计过程中首先要保证或提

高产品的某些性能,但这种提高往往会影响

到产品其它的内部性能。如果这些影响是负面的,则设计出现了冲突。

TRIZ理论认为,产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突而产生新的有竞争力的解,没有克服冲突的解并不是创新设计。冲突的种类很多,与产品创新相关的冲突分为3类,即物理冲突、技术冲突及管理冲突。

(2)技术冲突及其解决原理

技术冲突是指传统设计中的折中,即由于系统本身某一部份的影响,所需的状态不能实现,技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之问的矛盾。例如斜拉桥,希望提高桥的承重重量,但重量太大可能超过桥的强度范围,降低桥的安全性。

Altshuller通过对250万件专利的详细研究,提出用39个技术特性来描述冲突。在解决实际冲突时,把组成冲突的两个内部性能用39个标准的技术特性进行表示,即把实际工程冲突转化为一般的或标准的技术冲突(具体技术特性见参考文献3)在此基础上,Altshuler又给出了40个发明创造原

理,实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创造具有重要作用。

通过多年的研究、分析和比较,Altshuller将39个标准的技术特性与40条发明创造原理建立了对应关系。提出了合理选用发明原理的重要工具— 冲突解决矩阵。

冲突解决矩阵为40行40列的一个矩阵,其中第1行和第1列为顺序排列的39个描述冲突的技术特性序号;其余39行和39列形成一个矩阵,其元素为数字或为空,这些数字表示40条发明原理中推荐采用的原理序号。矩阵中行描述的技术特性为冲突中恶化的一方。列代表改善的一方。

(3)物理冲突及其解决原理

物理冲突是指系统同一部分或参数提出完全相反的要求。即对一个系统同时提出相反的要求就出现了物理矛盾。例如钢笔的笔尖应很细以便画出细线,但细笔尖易划破纸。

物理冲突的解决方法一直是TRIZ的研究重点,Altshuller,Glazunov,Savransky曾提出了多种解决方法。现在TRIZ理论在总结上述研究方法的基础上,提出4种分离原理来解决物理冲突,即:空间分离、时间分离、基于条件的分离、和整体和部分的分离。

英国Bath大学的Mann通过研究提出,解决物理冲突的分离原理和解决技术冲突的发明原理之间存在关系,对于一条分离原理,可以有多条发明原理与之对应。

只要能确定物理冲突及分离原理的类型,40条发明原理及发明原理的工程实例可帮助设计人员尽快确定新的设计概念。

(4)冲突分析和解决的一般过程

Altshuller所提出的TRIZ理论采用科学的思维方式,即采用一系列的工具,先将特定的问题抽象成为标准的或一般的问题,然后采用标准的方法解决,最后得到特定的解。

TRIZ解决设计问题的一般过程如图:

2TRIZ的发展

首先,TRIZ的发展方向:TRIZ是在前苏联计划经济体制下形成的,企业间很难存在竞争,但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统TRIZ对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说,显得过于庞杂。另外,传统TRIZ还存在一些缺陷,如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此,为了适应现代产品设计的需要,TRIZ不得不面临自身现代化的建设问题,这是当前国际上TRIZ研究的重点一。

其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4个发展方向:(1)技术起源和技术演化理论;(2)克服心理惯性的技术;(3)分析、明确描述和解决发明问题的技术;(4)指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

再次,TRIZ与其它方法的集成:TRIZ主要是解决设计中如何做的问题,对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。大量的工程实例表明,TRIZ的出发点是借助于经验发现设计中的冲突,冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此,如何将TRIZ与其他设计方法相结合,以弥补TRIZ的不足,已经成为设计领域的重要研究方向。

3TRIZ理论在中国

TRIZ理论引入中国尽管时间很短,但它已经逐渐得到国内诸多科研结构、公司和专家的重视,在以TRIZ理论为核心的创新方法与技术研究应用方面,走在前列的是我国的亿维讯科技有限公司。该公司是一家从事计算机辅助创新技术及技术咨询的高新技术企业,他们的创新技术研究水平目前已

经处于世界前列。他们将创新技术研发中心设在世界创新技术理论和应用研究的发源地——白俄罗斯的明斯克,那里有数百名创新技术理论专家,是当今创新技术研究的领跑者;在中国则设有行业创新技术研发中,着力于创新技术在以中国为中心的工程技术领域的应用和推广。他们提供的一套完整的计算机辅助创新解决方案,正在国内诸多科研院所和大型企业研究机构发挥作用,为快速提升我们创新技术水平提供技术上的支持。4结束语

我国机械制造业普遍存在产品落后、技术创新能力不足、市场低迷等情况,关键在于企业缺乏快速响应市场的新产品开发及制造技术创新的机制和能力。特别是我国广大的中小型企业新产品更新开发能力差、资金匮乏,迫切需要获得新产品具体开发技术的支持。而THIZ理论和基于TRIZ理论的计算机辅助创新技术的研究和应用,以其良好的可操作性、系统性和实用性顺应了我国制造业发展的技术需求,具有广阔的应用前景,势必会对我国的产业创新带来全新的机遇,推动我国机械制造业步入世界先进行列。

我国机械制造业普遍存在产品落后、技术创新能力不足、市场低迷等情况,关键在于企业缺乏快速响应市场的新产品开发及制造技术创新的机制和能力。特别是我国广大的中小型企业新产品更新开发能力差、资金匮乏,迫切需要获得新产品具体开发技术的支持。而THIZ理论和基于TRIZ理论的计算机辅助创新技术的研究和应用,以其良好的可操作性、系统性和实用性顺应了我国制造业发展的技术需求,具有广阔的应用前景,势必会对我国的产业创新带来全新的机遇,推动我国机械制造业步入世界先进行列。

参考文献

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