TRIZ创意思考问题及解决

1、TRIZ創意思考問題與解決Theory of Inventive Problem Solving目錄 z 簡介z TRIZ四個特性z 矛盾矩陣z 39項工程參數z 40項發明原則z 8種技術演化類型z 技術系統的演化型態z 創新情境問卷(ISQz z z 相關範例z TRIZ相關文章z TRIZ相關網站z 簡介前蘇聯的Genrich Altshuller (1926)，在蘇聯政府認命下，審閱 200,000專利，發現只有2%的專利是真正的首創發明(pioneering inventions)，剩下的皆是使用前人已知想法或概念，加上新奇方法，這也奠下了TRIZ系統化的創意設計方法之基礎

2、 。 TRIZ依其39個參數、40個創新法則、76種標準解答、物質-場分析等分為不同的部份 ，藉此將一個問題系統化，形成實用可行的創意原理，並以快速及效率化的運作流程，解決困難度高的工程或製造方面的問題 TRIZ是解決問題的一種方法，其針對問題點的所在加以分析，並找出矛盾，再將矛盾分為物理矛盾與技術矛盾，進而採取不同的解決方式。5TOP z <TRIZ四個特性>· TRIZ是科技起源和科技發展之理論 · TRIZ是一種可克服心理慣性(psychological inertia)之技術 · TRIZ是一種為了分析、公式化和解決創意問題(inventive

3、 problems)之技術 · TRIZ可指出結合各種科技知識及設計理念形成之產品功能之未來發展方向 5TOP z 矛盾矩陣 Contradiction Matrix當試圖改善一個產品或是工程特性時，卻導致另外一個產品或是工程特性惡化。傳統的方法是用妥協的方式，而TRIZ卻是利用消除的方法。 Altshuller分析歸納經常遇到技術矛盾的系統特徵共有三十九個，將其對應解決的法則，整理成矩陣的方式，提供一個快速簡單的方式，幫助你找到解決技術矛盾的法則，這個矩陣為39x39的矩陣，共有1263個元素 。 使用矛盾表時，先從矩陣之縱軸找出"欲改善的參數"，接著從矩陣之橫

4、軸找出"避免惡化的參數"，對照到矛盾矩陣表中的元素，元素中的數字就是矛盾矩陣表建議解決此矛盾的創新發明法則。 5TOP z 39項工程參數(六大群組)幾何3.移動件長度4.固定件長度5.移動件面積6.固定件面積7.移動件體積8.固定件體積12.形狀資源19.移動件消耗能量20.固定件消耗能量22.能源浪費23.物質浪費24.資訊喪失25.時間浪費26.物料數量 害處30.物體上有害因素31.有害側效應物理1.移動件重量2.固定件重量9.速度10.力量11.張力、壓力17.溫度18.亮度21.動力能力13.物體穩定性14.強度15.移動件耐久性16.固定件重量27.可靠度32

5、.製造性34.可修理性35.適合性39.生產性操控28.量測精確度29.製造精確度33.使用方便性36.裝置複雜性37.控制複雜性38.自動化程度5TOP z <解決物理衝突原則與相關TRIZ40發明原理 >· 時間分離：NO.9,10,11,15,16,18,19,20,21,22,29. · 空間分離：NO.1,2,3,4,7,17,24,26,30. · 構造分離(轉變至上位、次、對立系統)：NO.5,22. 、NO.1,27、NO.25,6. · 改變物質形態(相變化) ：NO.13,28,32,35,36,38,39 ·

6、時間：老花眼鏡及近視眼鏡· 空間：老花+近視眼鏡· 物質的物理狀態：鏡片使用自動調焦5TOPz 40項發明原則1Segmentation分割免削鉛筆、組合式沙發、積木、相容電腦硬體、接起來花園水管2Extraction移除照X光、無噪音中央真空吸塵系統、機場用鳥聲音嚇走小鳥3.Local Quality局部品質水中焊接、鉛筆加橡擦、低噪音長壽命的複層輪胎4.Asymmetry非對稱性輪胎不對稱的紋路、不對稱的爐子、可旋轉機身的迷你數位相機5.Combining組合/合併 高性能筆記型電腦冷卻系統6.Universality通用/普遍性太陽能車的電瓶、沙發床、汽車座

7、位、蓄太陽能發光路標7.Nested 堆疊免削鉛筆、俄羅斯娃娃、CSP封裝8.Counterweight配重Run-Flat輪胎系統、水翼船9.Prior Counteraction預先抵銷加強混合柱、捲線收納器10.Prior Action預先作用打石膏前放入鋼條、免用電池與電燈泡之手電筒11.Beforehand cushioning預先緩衝賽車旁的輪胎稻草、圖書館的磁片、自清式抽油煙機排風罩12.Equipotentiality均衡潛能在地下坑內引擎換機油、特殊車輛搬動大水管13.Inversion反向利用振動法去掉表面的清潔、汽機車的測試的運動14.Spheroidality 球體化利

8、用圓形跑道取代直線、電腦滑鼠球的運動改變為平面15.Dynamics動態性三組輪子的汽車過凸塊16. Partial or excessive actions部份或過量作動漆滴在圓柱上，旋轉圓柱17. Another dimension移至新的空間凸透鏡讓房間照明提高、垂直放置木頭18.Mechanical vibration機械振動超音波振動清洗機械元件、鑄件的振動19. Periodic action週期性動作噴水灑草、煙囪冒煙、扳手用力、警示閃燈20.Continuity of useful action利用動作連續性 折斷鐵絲、懶惰蘇珊21. Skipping急衝切割薄的圓塑

9、膠管，高速切下22.Convert Harm into Benefit轉變害處為利處沙用在雪地、高頻率電流會使金屬表面加熱，用作表面處理23.Feedback回饋主動避震控制、主動噪音控制24.Intermediary (Mediator)媒介影印碳粉25.Self-service自我服務錐形混泥土的霸26.  Copying複製利用影子量高樓、利用拍照方式量樹頭尺寸27.Dispose丟棄紙尿布、紙褲28. Mechanics substitution置換機械系統監聽工具機狀態29.Pneumatics and hydraulics氣壓或液壓構造載貨車箱用氣球充空間、包裝用汽包、汽

10、車安全汽囊30. Flexible shells and thin films可撓性薄板或薄膜用薄膜分隔在不同液體的油罐車31.Porous Materials多孔性材料印表機墨水盒的海綿、人工腎臟32.Color changes改變顏色鋼廠用布幕保護工人的熱度、汽車隔熱紙、電池充電與否33.Homogeneity均質性利用氧的蒸汽器熔化固態氧34. Discarding and recovering去除且重新產生零件子彈的彈殼、發射衛星的援助筒35. Transformation of Properties改變物質特性轉換物體之物理、化學狀態36. Phase Transition相變化波浪

11、狀的管、液態瓦斯37. Thermal expansion熱膨脹雙金屬38. Accelerated Oxidation加速氧化增加爐火，加氧39.Inert Environment隔絕環境滅火器、啞焊隔離氧40. Composite Material複合材料飛機、自行車5TOP z 76種標準解答5TOP z <技術系統的七項演化型態>七項系統進化的規則，對於整個工程品質及系統的改善，將有一個明確的進展目標。 · 進化S曲線 · 理想性目標 · 和諧性運作 · 動態性控制 · 複雜與簡化 · 節律調和 · 增加

12、使用能量領域 5TOP z  <八種技術演化類型>增加理想性類型（2）演化階段類型（3）系統元件非均衡發展類型（4）增加動態與可控制性類型（5）增加複雜性再簡單化（6）部份耦合與非耦合類型（7）過渡至微觀水準與利用場觀念（8）減少人之交互作用增加自動化5TOP z <最後理想結果(IFR)分析 >一個設計或製程發展，從某一起始點向最後理想結果之演進，一般稱為理想性 理想性(I)利益/( 成本+損失 ) · 消除原系統缺點。 · 保留原系統之優點。 · 不會使系統複雜化(利用免費或可利用 資源) 。 · 不導入新的缺點。

13、5TOP z < 技術系統>· 任何物品能執行某種機能者，一般稱為技術系統。 · 任何技術系統可能由一個或多個次系統構成。 · 最簡單的技術系統是由兩元件所組成，而必須有一種能量從一元件作用到那一元件。 5TOP z <技術衝突 >· 一系統中兩個子系統間之衝突。 · 在某一子系統建立有利功能，引起另一子系統產生有害功能。 · 在某一子系統消除有害功能，引起另一子系統有用功能之損 壞。 · 強化有用功能或減少有害功能，引起另一子系統或全體系統產生無法接受之併發症。 5TOP z < 物理衝突&g

14、t;· 為某一目的，必須增加技術系統某參數狀態如溫度，同時為某一目的，必須降低技術系統該參數狀態。 5TOP z <創新情境問卷(ISQ)>創新系統的資料與環境系統名稱、主要功能、系統結構、子系統與元件交互作用、環境可利用的資源物質、場、功能性、資訊性、時間、空間、資源改變問題情況的資料改進、消除缺點、缺點發生的機制、問題的歷史改變的系統系統容許改變、限制5TOP z <TRIZ解題程序> 步   驟   名   稱 內   容   說  

15、明 一 確認並說明問題 操作環境 資源需求 主要有利功能 相關有害效應 理想結果 二擬定問題 找出技術性之衝突 把多個無法解決技術性之衝突轉化為物理性之衝突 輸入：以功能方式描述相關之有利或有害之功能及兩者關係 輸出：問題之敘述 三問題敘述之分類 問題敘述將以下列三種方式分類： 解決問題之重要性 改善系統之重要性 問題太一般化而不被考慮 四確認適當發明原則 對每一問題敘述依技術衝突表確認適當發明原則五確認與提出所有可能解題概念利用發明原則提出解題概念六 評估解題概念 擬定標準確認理想解題概念七實施理想解題概念 工程計算 工程設計 原型製作 系統、產品測試 5TOP z 發明等級區分5TOP z

16、 ARIZ-85CNoSTEPTRIZ method 1Identify and Formulate the problemUse Innovative Situation Questionnaire (ISQ)2Make S-Field Models of the system parts that have problem Use S-Field model3Formulate an Ideal final result (IFR) and define ideality Define IFR and ideality4Make a list of the available resour

17、ces (of the system, subsystems and the supersystem)List the available resources5Look into database of examples and find an analogous solution Look up the examples from the database of inventive solutions for the trend of evolution that is applicable for your system6Resolve Technical or physical cont

18、radiction by using inventive or separation principles   Use Contradiction Matrix and Inventive principles to resolve technical contradictions or use inventive separation principles to resolve physical contradictions7Starting from the S-Field model, Generate several solution concepts using· the knowledge-base of Effects ·  the knowledge-base of Standards8Implement solutions by using only the free available resources of t