创新大会讲稿 课件

1、1,创新方法与TRIZ理论,金融风暴来了,企业陷入危机,问题出在哪里?,都陷入了危机，一样的表象，不一样的问题，不一样的原因。 美国的基本原因是过度消费和信用透支。 中国的基本原因是经济结构单一、产能过剩和国内消费不足。 不一样的问题和原因，解决的思路与方法也不同。,中国与美国，不一样的危机,2005年8月8日美国商业周刊： 知识经济时代创新经济时代,创意的想象力 创新力,创造性思维 创新方法 创新工具（CAI),时代特征,创意的想象力 创新力,应对办法,创意的想象力 创新力,创意的想象力 创新力,主宰 世界经济潮流,5,研发、咨询,生产制造,售后服务,效益,微笑曲线,21世纪 创新经济,20

2、世纪90年代 知识经济,20世纪6070 年代工业经济,资源消耗,环境污染,资源消耗 环境污染,处在价值链下游、缺少核心竞争力的企业 不可能抵御市场波动的风险， 更谈不上有市场主导权和议价权。,7,触摸式发声地球仪利润的分配,美国开发公司 获利48美元,香港公司,广东外贸公司,广东某制造商 成本12美元,40美元,20美元,15美元,市场定价 88美元,获利5美元,获利3美元,获利20美元,类似的例子,我国出口一台DVD售价32美元，交给外国人的专利费是18美元，成本13美元，中国企业只能赚取1美元的利润。 一台售价79美元的国产MP3，国外要拿走45美元的专利费，制造成本要32.5美元，中国

3、企业获得的纯利润只有1.5美元。 每年全球DVD出货量的8000万台中有6500万台由中国制造，作为这个行业中无可争议的制造大国，我们的企业又得到了多少呢?,一流公司做品牌， 二流公司做市场， 三流公司做产品。,企业怎样寻找属于自己的奶酪？,不创新即死亡 创新突围 创新图存 抓住“微笑曲线”的两端，即技术研发和自主品牌创新,不断开发新产品，提高产品的附加值。,制造前端 研发、咨询,生产制造,制造后端 售后服务,效益,微笑曲线,21世纪 创新经济,资源消耗,环境污染,资源消耗 环境污染,向价值链的高端和低污染、少投入的方向发展,经济景气运行与企业技术研发的“逆相关”关系，此消彼长。 经济低迷导致

4、重组和创新活动密集，驱动经济增长沿着结构更新、质量品质提高和技术、组织创新的路径前进。,企业创新突围的案例: 华为 科龙 古井贡酒 九阳股份 雅戈尔 济钢集团 比亚迪 吉利集团,我国的现状: 据不完全统计，全国规模以上企业开展科技研发活动的仅占25%，研究开发支出占企业销售收入的比重仅占0.56%，大中型企业为0.76%，高新技术企业平均为2%；只有万分之三的企业拥有自主知识产权。,16,创新型国家的概念,创新型国家：是指每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的国家或经济体,17,其它非创新型国家的排名及每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权数量,创新型国家的特

5、点,科技成为促进国家发展的主导战略 创新综合指数明显高于其他国家，科技进步贡献率在以上 创新资金投入达到了一定的标准 3、动态性进化法则； 4、提高理想度法则； 5、子系统不均衡进化法则； 6、向超系统进化法则； 7、向微观级进化法则； 8、协调性法则。,完备性法则指出，技术系统要实现某项功能的必要条件是：需要包含四个相互关联、缺一不可的基本子系统：动力装置、传输装置、执行装置和控制装置。,技术系统进化法则之一完备性法则,最小执行系统的结构,最小测量系统的结构,技术系统进化法则之二能量传递法则,技术系统能量传递法则指出，技术系统实现其基本功能的必要条件之一是：能量能够从能量源流向技术系统的所有

6、元件。 如果技术系统的某个元件接收不到能量，它就不能产生效用，那么整个技术系统就不能执行其有用功能。,减少能量流路径长度： 减少能量传递的级数： 减少参数的转换次数： 增加能量的可控性： 能量控制的难易顺序为：万有引力形成的势能、机 械能、热能、电磁能。 因此，将势能转变为机械能，将机械能转变为热能，将热能转变为电磁能是技术进化的趋势。,能量传递基本要求,81,技术系统进化法则之三动态性进化法则,沿着增加系统可移动性的方向发展 沿着增加系统的柔性方向发展 沿着增加系统可控性方向发展,例：座椅四腿椅转椅滚轮椅,例: 汽车转向系统进化。最初是方向盘通过刚性轴转动车轮使其转向，司机使用该类转向系统很

7、困难，并且在出现交通事故时，方向盘很容易伤害到司机。为了改进已有系统，刚性轴由中间增加了一铰接，方向盘的位置可以适当调整，车轮的方向控制较容易。后来，将一个铰接变成了两个铰接。继续该进系统，将铰接换成柔性轴；之后又改成液力转向系统。最后改进为电动转向系统。,汽车转向系统进化实例,84,切割技术的动态性进化,水切割,激光切割,线切割机床,沿着增加系统内各部件可控性的方向发展。,86,不同产品技术的进化路径,刚性,单铰链,多铰链,柔性,气体、液体,场,各类物体的进化路径,原子、粒子,分子、离子,复合分子,粉末,针状和纤维状物体,实心物体,沸石和胶质材料,带填充物的毛细管材料,毛细管-多孔材料,多孔

8、的材料,中空的均质体,实心物体,结构的进化路径,材料的进化路径,中空结构的 进化路径,88,技术系统进化法则之四提高理想度法则,最理想的技术系统：“它既不消耗任何资源，但却能够实现所有必要的功能”（作为物理实体它并不存在） 技术系统是沿着提高其理想度，向最理想系统的方向进化 提高理想度法则是所有进化法则的基础。,理想解(IFR)公式: Ideality = Benefits / ( Costs + Harm) 实现更多的功能，更好的实现功能 减少成本或副作用,手机功能不断增加价格不断降低,91,测量金属腐蚀度的理想方案,、,最终理想解 利用已有资源 去掉容器 但能实现有用功能盛酸溶液？ 腐蚀的

9、有害作用自动消失,传统设计者 铂金容器 耗费资源 耗费时间,92,技术系统进化法则之五子系统不均衡进化法则,技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成： 任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的S曲线进化的； 组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、不均衡进化的； 整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的即最不理想的子系统（木桶原理） 利用这一法则的知识，可以帮助创造者及时发现并改进最不理想的子系统,93,自行车的不均衡进化,94,技术系统首先向系统的合成方向发展 技术系统的简化,子系统,双系统,多系统,单系统,超系统,技术系统进化法则之六向超系统进化法则,此时，子系统功能得到加强的同

10、时，也简化了原有的系统。,如图7-17所示。,双系统。剪刀是由两把刀组合而成；眼镜是两镜片集成的结果；双筒猎枪是单筒猎枪集成的结果；双筒望远镜时两个单筒望远镜集成。,96,飞机燃油系统向超系统跃迁空中加油机实例,、,超系统 空中加油机,系统 受油机,输油管,子系统,超系统,97,技术系统进化法则之七微观进化法则,技术系统： 元件： 场的应用：,宏观,微观,最初的尺寸,原子、基本粒子尺寸,高效场和增加场效率的方向,98,播放机向微观的进化,99,计算机从宏观进化到微观,量子计算机,100,通信产品的波长从宏观进化到微观,组成技术系统的各个子系统、各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能。表

11、现在： 结构上协调。 性能参数的协调。 工作节奏和频率上的协调。,技术系统进化法则之八 协调性法则,102,(a)积木,(c)浇灌混凝土,(b)网球拍,结构、性能、节奏和频率的协调性,103,新颖的发明,105,新增加的技术系统进化法则技术（产品）进化的S曲线,、,婴儿期,衰退期,成长期,成熟期,106,技术系统进化不同阶段的特征,、,t,t,t,t,专利数量,利润,性能参数,发明级别,1,2,3,4,时间（阶段）,1-马车的进化S曲线 2-滑轨装置车进化S曲线 3-发动机驱动车进化S曲线 4-螺旋桨飞机进化S曲线 5-喷气式飞机进化S曲线 6-化学燃料火箭进化S曲线 7-核燃料火箭和利用太阳

12、能驱动的固体燃料火箭进化S曲线 8-总体的S曲线,提高运输速度的各类技术系统的S曲线,新增加的技术系统进化法则增加自动化程度减少人的介入法则,技术系统总是摒弃那些机械的、重复的、枯燥无味的手工操作，实现并提高技术系统功能的效益，解放人们去完成更具有创造性的工作。,实例：飞机机翼的“多-双-单”和“单-多”系统,操纵“索羽茨”紧急降落的多叶型机翼,为亚、超和极超音速飞机配置的多机翼型的动态转换器,机身带有机翼和驱动系统的“宇宙飞船”（非自动升降、降低）,复杂的飞机： 单机翼 机翼非均质、细长、双系统 尾部机翼带细长非均质多系统 中断器（在机翼上，非机翼）反转的单系统 部分非自动升降和降低：所有辅

13、助系统都安装在双机翼的一侧,带稳定和减速用的反作用多机翼,早先为减速用的伸缩型机翼,为稳定升降用的各种多机翼的翼面,可改变特性的梯 形和蜂窝型多机 翼的升降翼面,在多机翼一侧安装同样形状的翼面,相反的部件-正向稳定器作为组成飞行火箭的一个系统,可调整特性不同大小翼面的双机翼,相同翼面的 双机翼,S.Langpey（1903）双平行机翼 wilbur两兄弟（1903）双直立型机翼,G.Caylay （1849）三翼机；W.Sawekuhew （1916） 4翼； E.Fedorow5翼机（1895）； English engineerG.Phillips（1883）40翼机,Felix di F

14、elix（1857）Alexander Moszhajski(1884) Otto Lilienthal(1891)单翼机,多机翼,单机翼,双机翼,多机翼,单机翼自动升降系统,多机翼部分自动升降系统,110,技术系统进化法则的作用,引导市场需求 定性技术预测 产生新技术 实施专利布局和标准战略 适时选择企业战略,111,技术系统的矛盾（冲突）分类,技术矛盾,物理矛盾,技术系统矛盾 的两大类,112,什么是技术矛盾（冲突）？,由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾称之谓技术矛盾（冲突） 当用已知的方法去改善系统的一部分或一个参数时，该系统的其它部分或参数就要不可容忍地变坏的现象,什么是物理矛盾（冲

15、突）？,物理矛盾是对技术系统的同一参数提出相互排斥的不同需求。 物理矛盾反映的是唯物辩证法中的对立统一规律，矛盾双方存在两种关系：对立的关系及统一的关系。一方面相互排斥，即同一性质相互对立的状态，非此即彼；另一方面又对立统一：即矛盾的双方存在于同一客体中。,114,矛盾（冲突）的解决办法,传统设计是在矛盾（冲突）双方取得折中方案，矛盾（冲突）并没有彻底克服和解决。 TRIZ理论的核心是建立了基于消除矛盾（冲突）的逻辑方法。 使设计人员在设计过程中不断地发现并解决矛盾（冲突），推动产品的不断进化，从一个状态进化到一个新的状态，向着理想化创新产品设计的实现。,TRIZ理论解决问题的一般流程,技术冲

16、突解决原理：,（1）39个标准工程参数 （2）40条发明原理 （3）冲突解决矩阵 物理冲突解决原理： 空间分离、时间冲突、整体与部分的分离 基于条件的分离,117,39个通用工程参数的分类,118,40个发明原理,119,用有限的40条原理来 解决无限的发明问题。,阿奇舒勒通过对250万份发明专利的研究发现，大约只有20左右的专利才称得上是真正的创新，其它80的专利往往早已在其它的产业中出现并被应用过 。 阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能使发明过程更具有可预见性。为此，阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了

17、TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理。 当前，40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。40个发明原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。,120,01、分割原理,将卡车分成牵引车头和拖车,组合家具,百叶窗,拉圾桶,活动房屋,将物体分割成相互独立的部分,使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分,提高物体的分割程度或分散程度,121,美国陆军 M270多管火箭炮,发射中的M270,M270反装甲子母弹攻击,正在爆裂的M270子母弹,将物体分割成相互独立的部分；,C. 提高物体的分割程度或分散程度；,A将物体中“负面”的部分或

18、属性抽取出来,医学透析治疗 为防止病人过多地接触X光，一个特殊设计的铅屏使X光只射在必需的部位,02、抽出原理：,B抽取物体中必要的、有用的部分或属性,飞机的副油箱（进入战斗时，抛弃副油箱）,手机中的SIM卡,03、局部质量改善原理,A将一物体或外部环境的同类结构转换成异类结构,USB接口,凸轮机构,腿部残疾人的鞋 (高度不一样),矿井中为减少粉尘用是喷水装置（在细雾之外加一束较粗的水雾）,B使物体的不同部分各具不同功能,尘土过滤器,内层过滤器（进一步过滤孔稍小）,外层过滤器（初过滤孔稍大）,带多种常用工具的瑞士军刀,计算机键盘,超声波钻孔机 为降低温度，核心部分用导热材料， 外围部分用耐磨材

19、料,工具箱,C物体的各部分都处于各自的最佳状态（促进整体运作的状态）,电插头 (引入一个几何特性来防止元件不正确的使用),A将对称物体变为不对称,04、不对称性原理,B已经是不对称的物体，进一步增强其不对称程度,底部呈斜面的液化气罐 一旦燃气快用完时， 燃气罐会自动发生倾斜,电力冶炼炉 电极非对称地置于炉中，以方便矿石的送入和金属溶液的流出,不对称原理的应用,不对称原理的应用 初始的工况: 在洗衣机中，对称离心泵用来在洗涤过程中将水注入并在使用后将水排出。 在洗涤过程中，污垢和长纤维碎片如线头等从衣服中抽出并通过泵。长纤维碎片缠绕在泵轴上。这就会大大降低泵的性能。要防止这种缠绕，就要在泵的入口

20、附近放置一台泵过滤器。 实例描述: 泵过滤器很快就会堵塞,必须经常清洗过滤器。,不对称原理的应用,洗衣机用的不对称离心泵 应用不对称性原理：将物体的对称外形变为不对称的。 将含有几个对称排列叶片的离心泵叶轮改为只有一个叶片的不对称叶轮。 应用结果: 不对称离心泵包括一个外壳、一个叶轮和一个轴。叶轮包括一个圆盘，上面带有不对称安装的一个叶片和一个平衡重锤。 旋转时，叶轮在泵壳内搅动水。叶轮与不对称安置的叶片的运转不会在水中产生与轴同轴的静态涡流。因此，就不会有长纤维碎片缠绕在轴上。 随着叶轮的转动，长纤维碎片平行于圆筒箱的内壁运动，并被流经泵的水流带走。 位于圆盘上的平衡重锤保持叶片的平衡，防止

21、泵的任何振动。,不对称原理的应用,不对称原理,采用TRIZ中的40条发明原理可解决产品设计中的冲突,132,矛盾矩阵表的组成,阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理有机地联系起来，建立起对应关系，整理成3939的矛盾矩阵表（详见创新方法研究与实践附表）。 矛盾矩阵的第1行、列为39个通用工程参数的编码，第2行、列分别为39个通用工程参数的名称。但是，纵行表示要改善的参数，横行表示会恶化的参数。3939个通用工程参数从行、列两个纬度构成矩阵的方格共1521个，在其中1263个方格中，均列有几个数字，这几个数字就是由TRIZ推出的解决对应工程矛盾的发明原理的编码。按照编码查“40条发明创造原

22、理”表，即可得到该编码的实际含义。 使用者根据系统中产生矛盾的2个通用工程参数，从矛盾矩阵表中直接查找出化解矛盾的发明原理，并使用这些原理来解决问题。,133,矛盾矩阵表,133,134,实例一：坦克装甲的改进,法国 “雷诺FT-17” 式坦克,战斗全重： 7 吨 装甲：22 mm,德国 “虎2” 式重型坦克,战斗全重：69.8 吨 炮塔前部装甲：185 mm,135,问题描述,装甲抗打击能力,装甲厚度,战斗全重,整车重量增加引起的一系列后果：,坦克的机动性能降低,坦克的耗油量增加,136,建立原问题的问题模型,137,利用矛盾矩阵求解问题模型,140,138,01、分割原理 08、重量补偿原

23、理 40、复合材料原理 15、动态特性原理,TRIZ推荐的创新原理（解决方案模型）,139,装甲改进方案（最终解决方案）,01、分割原理 40、复合材料原理 15、动态特性原理,复合装甲,a）陶瓷复合装甲(“乔巴姆”装甲)； b）贫铀装甲； c) 缝隙装甲；,140,改进结果,战斗全重：52 吨 车体正面：110 mm,美国 “M60A1” 坦克,工程实例1: 破损药片去除装置,工程实例1: 破损药片去除装置,王传福制造低成本电池的创新思路 如何解决纯干燥房的问题？,144,TRIZ新增加的37个发明原理,41减少单个零件重量、尺寸60导入第二个场 42零部件分成重（大）与轻（小）61使工具适

24、应于人 43运用支撑62为增加强度变换形状 44运输可变形状的物体63转换物体的微观结构 45改变运输与存储工况64隔绝/绝缘 46利用对抗平衡65对抗一种不希望的作用 47导入一种储藏能量因素66改变一个不希望的作用 48局部 / 部分预先作用 67 去除或修改有害源 49集中能量 68 修改或替代系统 50场的取代69增强或替代系统 51建立比较的标准70并行恢复 52保留某些信息供以后利用71部分/局部弱化有害影响 53集成进化为多系统72掩盖缺陷 54专门化73实施探测 55减少分散74降低污染 56补偿或利用损失75创造一种适合于预期磨损的形状 57减少能量转移的阶段76减少人为误差

25、 58推迟作用77避开危险的作用 59场的变换,145,TRIZ新扩展后的48个通用工程参数,146,创新问题解决引导表,147,创新问题解决引导表（续）,148,物理矛盾及其解决方法,解决物理矛盾的基本方法分离,空间分离,分离方法,时间分离,系统级别上的分离,条件分离,149,各种分离方法相对应的发明原理列表,150,应用实例解决交通的物理矛盾,空间分离,时间分离,151,其它分离原理应用实例,空间分离：测量海底时，将声纳探测器与船体空间分离，用以防止干扰，提高测试精度 时间分离：将飞机机翼设计成可调的活动机翼，以适应在飞行中各个时间段的不同要求 条件分离：将水射流条件分离，给予不同的射流速

26、度和压力，即可获得“软”的或“硬”的不同用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武器 整体与局部分离：采用柔性生产线，以满足大众化和个性化市场需求的不同要求,物质场基本概念。,154,物场标准模型,所有的功能都能分解成为三个基本元素（两个物质一个场）,最基本的物场模型(Su-F model),物场模型是将一个技术系统分成两个物质与一个场或一个物质与两个场，用一个三角形来表示每个系统所实现的功能。,S1 物质1：是一种需要改变、加工、位 移、发现、控制、实现等的 “目标” S2 物质2：是实现必要作用的“工具” F1、F2场 :代表“能量”、“力”，是实现两个物质间的相互作用、联系和 影响。,物

27、场模型的符号系统,通过构建物场模型，研发人能够快速发现技术系统的矛盾所在，以便确认和解决创新的核心问题。,实例：人们实现持枪有效射击,没有子弹的枪不可能进行有效射击,枪,子弹,枪栓的作用力,158,如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处？ 将掺有荧光粉的润滑油注入压缩机内，在暗室里用紫外光照射压缩机，通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的光，可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。 给出的条件是物S1（氟利昂），不能构成完整的物-场模型，引入第二个物S2（荧光粉）和一个场F(紫外辐射) ，完善了具有不完整功能的系统。,S1,S2,F,F,氟利昂,荧光粉,氟利昂,紫外辐射,紫外辐射,氟利昂,建立完善的物场模

28、型,荧光粉,实例：举重场上的杠铃,地面对杠铃的有效作用是制止杠铃的运动，但杠铃盘对地面产生有害作用，重力碰撞会造成对地面的损伤，并引起噪声，給杠铃盘套上橡皮圈或在地面上铺上一层厚厚的橡皮，问题迎刃而解。,S1,S2,F,重力,杠铃盘,F,S1,S2,橡皮垫,运动场地,160,、,S1,S2,热场 （居里点为00C的磁环),应用实例：高压电线化解冰雪,F,高压电线或铁塔,冰雪,161,实例：高压电线或铁塔化解冰雪,S1,S2,直升飞机,高压电线或铁塔,冰雪,直升飞机飞过产生的风力,162,应用实例防止钢丸发送机弯管破损,压缩空气 和钢珠,管壁S2,钢珠S1,163,应用实例防止钢丸发送机弯管破损

29、,压缩空气 和钢珠,电磁铁F2,钢珠S1,管壁S2,解决方案：给钢丸发送机弯管强烈磨损区添加保护层电磁铁F2,164,标准解系统的由来,阿奇舒勒（Altshuller）发现的规律：如果问题的物场模型是一样的，那么解决方案的物场模型也是一样的，和这个问题来自于哪个领域无关。,S1,S2,F,技术问题物场模型,解决方案物场模型 （发明、专利）,发明家,标准解系统的由来,阿奇舒勒（Altshuller）发现的规律： 如果问题的物场模型是一样的，那么解决方案的物场模型也是一样的，和这个问题来自于哪个领域无关。 通过大量的专利分析，发现了实现产品功能的模型类型并不多（只有五大类76个）如果将其归纳总结，

30、形成标准解，就能高效地为创新服务,最好的发明就是不需要发明！,问题,问题,开发全新的解决方案,传统的创新,问题,解决 方案,已有 方案,问题,CAI技术,已有 方案,167,发明问题76个标准解系统构成,168,发明问题76个标准解系统构成,聚焦具体发明问题的区域 确定系统中特别元素,选择具体发明问题,预测潜在变化,改进系统,检测和测量,作用效应 不足,向超系统 转换,向微观 系统转换,产生 有害效应,模型 不完整,用3.1.13.1.3,用第四级,用1.1.11.1.5,用1.2.11.2.5,用第五级,物场模型标准解应用流程,用物场模型阐述问题 并按需求确定问题类型,标准解的基本特征,标准

31、解和技术系统的进化法则紧密相联系。 不仅包含了发明原理，且包含了物理、化学和几何效应。 标准解中的发明原理和多种效应形成连续的完整的规则系统， 发明原理和效应的有效作用体现在消除课题的物理矛盾，致使发明问题的求解更趋于最终理想解。,效应知识库的作用,在TRIZ效应知识库中收集了物理、化学和几何学等多学科、多领域的各种知识、专利信息和科学原理等，能够帮助研发人员打破专业知识的局限，开拓视野，在综合分析和利用各类专业技术知识的基础上，提出可行的解决方案。它是实施三级、四级发明的主要途径。,172,创新设计遇到的障碍,知识领域的“泾渭分明”,要“产生光”，您能想出多少方法？,173,效应知识库（物理

32、效应和现象知识库）应用,应用TRIZ理论所以能消除矛盾，有赖于强大的效应知识库的支持。 物理效应和现象是部件（或系统）功能突变的创新源，隐藏在其背后的是科学原理。 物理效应和现象知识库涵盖了多学科领域的原理，包括物理、化学、几何等，应用“本体论”并对自然科学及工程领域中事物之间纷繁复杂的关系实现全面的描述，借助于这些已有的关系和全新技术和相关知识，可以大大加快创新进程。,附录8物理效应,注：No：表示功能代码,、,、,、,、,、,功能化模型与效应知识库,功能化模型是最容易定义的问题模型 效应知识库中的方案最接近于最终的解决方案 效应知识库是CAI软件的最大亮点，软件为创新者建立有多达四万余条创

33、新功能方案。,181,效应知识库应用5步骤,、,发明问题提出,功能代码表,效应知识库,逐一筛选,形成解决方案,应用于发明问题,182,发明问题解决程序（ ARIZ ）,ARIZ是应对解决发明问题中另一类非标准问题的工具 （在应用ARIZ之前，需要先核查一下你的问题是否可用标准解法来解决，如果是标准问题，直接查找76个 标准解法进行问题的解决，就没有必要用ARIZ） 一个创新问题解决的取决于对该问题的准确描述和趋向标准化程度，创新问题的求解过程就是对问题的不断描述和不断地向标准化进程。 ARIZ以一套连续过程的程序，针对非标准问题采用步步紧逼的方法，巧妙地将一个状况模糊的原始发明问题转化为一个简

34、单的问题模型，并构想其理想解 ARIZ是一套较为复杂的应用工具，为了能很好地掌握，接受专门的培训是非常必要的。,183,ARIZ-85解题步骤,2 分析 问题模型,3 陈述IFR 和物理矛盾,5 运用 效应知识库,4 运用 物-场资源,6 转换或 替代问题,7 分析解决物 理矛盾的方法,8 运用 解决方案,9 分析解决 问题的过程,1 分 析 问 题,把状态模糊问题准确描述为单一问题,创建空间、时间、物质和场等有效资源清单：,确定最终理想解方向及其阻碍的物理矛盾,重新选择并定义另一对技术矛盾,求得最终理想解,获取资源的最大化应用,借以透彻分析增长创新潜能,184,效 应 知 识 库,矛盾矩阵,

35、76个发明问题 标准解法,发明问题解决程序 (ARIZ),理想化,技术系统进化法则,需求功能/资源分析及矛盾定义,物场模型,39个通用工程参数,分离原理,选择和描述问题,40个 发明原理,发明问题,最终解决 方案,185,CAI总体框架,、,生成专利,知识管理,186,问题分析模块,、,分析转化后的 启发式问题列表,根本原因列表,现象/事件的因果分析（因果轴）,初始问题描述,资源分析,流程/操作的 时序分析 （时间轴）,产品/系统的 层次分析 （空间轴）,187,矛盾矩阵及发明原理模块,、,创新问题定义,问题情景分析,技术/物理矛盾定义,矛盾解决,具体创新问题解,解决方案评价,矛盾矩阵 发明原

36、理 或分离原理,无效,有效,39个通用工程参数,188,物场模型及标准解模块,、,开发设计概念 形成创新产品,引入新的场或物质，加强 不足的和消除有害的效应,、,76个标准解,确定系统功能 及相关元素,建立物场模型,与实际问题相对照， 并考虑各种限制条件,无效,有效,找出不完整的元素、效应 不足的和有害的作用因素,189,技术系统进化模块,、,技术系统分析 性能参数 专利数量及等级 市场份额及利润,确定技术系统当前 所处的发展阶段,引导新产品设计 和研发方向,制订新产品设计 和研发决策,预见该技术系统 领域发展方向,预见该技术系统 领域发展方向,190,产品成熟度模块,、,专利汇总统计,检索、

37、筛选专利数据,建立专利库,产品成熟度预测,曲线拟合,预测结论评价,数据库,产品性能分析 与 专利等级划分,191,效应知识库模块,、,发明问题定义,问题分析,确定系统功能,确定相应的发明原理,直接应用,利用关联和控制效应 获得新概念,方案验证,发明问题原理解,关联效应,控制效应,改变控制参数,输入/输出关联效应,效应知识库,192,Pro/Innovator解题流程,问题定义,问题求解,方案实施与管理,193,现象/事件的因果分析 (因果轴),初始问题描述,系统分析后 发现的系统不足,启发式问题列表,Pro/Innovator问题解决模块典型使用流程,194,系统分析模块,专利生成模块,创新方

38、案的技术系统分析,专利申请信息填写,新颖性检索,解决问题和备选方案选择,申请专利类型选择,备选方案,专利申请文档草稿,权利要求自动生成,Pro/Innovator专利生成模块典型使用流程,195,现有技术 分析,系统分析 问题定义,方案生成,仿真验证 方案评价,知识管理,IP 管理,方案 实施,市场需求,用户需求,初始工况描述,专利检索分析 竞争性分析 检索预测分析,专利申请,改进后产品,企业知识,IP战略,专利生成专利规划,功能分析 资源分享 因果分析,知识库检索 专利库检索 矛盾定义与求解,评价模型 评价专家 仿真平台,知识库构建知识库检索,研发评审与质量控制,产品研发决策,产品改进方向,

39、被选方案,Pro/Innovator典型流程已有产品改进,196,CAI对企业的创新价值,对企业决策层 摆脱竞争IP束缚 降低人才引进成本 建立智力资产管理平台 缩短产品上市时间,对企业研发 激励团队精神 缩短开发周期 降低研发成本 开发自主创新,对企业技术人员 提升个人价值 克服思维定势 拓宽创新视野 培养创新能力 快速复制“创新专家”,当前具有代表意义的以TRIZ理论为基础设计的CAI（计算机辅助创新设计软件）,企业推进技术创新三步曲: 第一步: 建立创新型企业文化 第二步: 培养创新工程师 第三步: 世界级创新理论与方法 在企业的推广应用,过程: 阶段1: 全体技术人员培训 阶段2: 骨

40、干培训 阶段3: 推广应用,199,路径图法,六西格玛,高标准定位法,领先用户法,QFD,模糊前端FFE,公理化设计ADT,功能结构,阶段门,DFM / DFMA,技术创新审计法,技术创新战略,研发设计和详细设计,技术创新计划,识别顾客需求,识别技术,创意生成,创意评估,生成产品概念,产品创新方案,原型制作与修改设计,生产制造,连续创新,商业化,技术创新评价,技术预见,技术预测,情景分析,TRIZ理论 传统创新技法,TPS / LP,制造前端,制造后端,生产制造,42,200,图形数据分析 多变异分析 (TRIZ) 推断统计 置信区间 样本容量 假设检验(TRIZ) T检验 等方差检验 卡方检

41、验 比例检验 相关分析(TRIZ) 回归 过程建模与模拟,业务个案 项目期望矩阵 问题/目标陈述 TRIZ(理想化） 主要/次要指标 变革管理 VOC/QFD SIPOC 过程图,方案选择(TRIZ) 对策矩阵 风险管理 方案实施 防错技术 目标管理 控制计划 培训 记录 监控 系统与结构 控制图 假设检验(TRIZ) 过程能力评价 最佳实践共享 转化,XY矩阵 过程FMEA 基本统计学 决策 非正态数据的图形数据分析 时间序列图 控制图 排列图 直方图 散点图 盒形图 边缘图 测量系统分析 (TRIZ) 过程能力评价,假设检验 (TRIZ) 方差分析 非参数检验 实验设计DOE 高阶回归 过

42、程建模 和模拟(TRIZ) 试运行实验,定义,测量,分析,改进,控制,TRIZ理论与六西格玛在各阶段的融合,201,TRIZ 在国外的应用与评价,欧美日等西方发达国家在创新应 用方面已经取得重大突破，经济效 益十分显著。 他们对TRIZ理论的一般评价： 引入TRIZ和计算机辅助创新技 术后，在相关产品的设计和生产流程的改进中减少了时间和资金的投入，利润高出以往60%， 研发小组产品新创意的产生比以前快了近十倍，确保企业产品在同行业领域中处于领先地位。 加强TRIZ理论学习已作为中学、大学甚至小学和企业职工学习的重要课程，成为培养创造性人才的重要途径。,202,TRIZ理论的应用在美国,专门成立

43、了TRIZ研究小组，美国供应商协会（ASI）把TRIZ与QFD（质量功能推广）方法、Taguchi倡导的方法一起推荐给世界500强，开发了基于TRIZ知识库的计算机辅助软件，指导研究人员和咨询人员在工业发展中更好的应用TRIZ ，创造出成千上万项的重大发明，取得了可观的经济效益。 除GE外，TRIZ的“粉丝”包括英特尔、三星和宝洁公司等商业巨头，也包括燃料电池能源公司这样的一些小企业。燃料电池能源公司使用TRIZ来评估其使用在昂贵机器中的工具效能，在评估了该组件的成本、效益和装配的复杂性后，该公司转而使用一项新技术将成本降低了50%。,203,（1）Don Masingale，波音公司先进技术

44、预研项目负责人，TRIZ专家的评价,“困扰了几个研发小组长达数年的一些难题，经过仅数个星期的TRIZ培训，就找到了完美的解决方案。” “帮助波音赢得16亿美元空中加油机定单”,204,（2）咨询专家Ellen Domb（TRIZ Journal主编）对TRIZ的评价,“与那些只给出大方向，而没有具体操作步骤的其它方法相比，TRIZ有完备的理论体系和规则指导，使得发明创造成为常人都可以掌握的本领。”,205,TRIZ理论的应用在韩国,三星的成功就在于重视依靠专利研发创新打造自主品牌，成为韩国创新企业的领头羊。已成为美国TOP 500大企业的韩国三星电子证实，帮助他们脱离危机的就是系统性创新（TRIZ）。