TRIZ-发明问题解决理论40创新原则简介

TRIZIntroduction----发明问题解决理论40创新原则TRIZ的定义TRIZ的俄文拼写为теориирешения

изобрет-ательских

задач，俄语缩写“ТРИЗ”，翻译为“发明问题解决理论”，用英语标音可读为TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch，缩写为TRIZ。英文翻译为：TheoryofInventiveProblemSolving，缩写为TIPS，其意义为发明问题的解决理论。有的中文翻译“萃智”TRIZ之父根里奇‧阿奇舒勒传奇人生1926年出生于塔什干（今乌兹别克斯坦首都）1931年全家移民到巴库（今阿塞巴疆首都）1943年获得第1次发明专利1946年开始研究TRIZ1950年入狱，被判监禁25年，发配到西伯利亚劳改1954年底被释放，此时斯大林逝世了1年半1956年发表《创造心理学》1959年给苏联发明创造者联合会写信1写了上百封信后，受邀到格鲁吉亚的津塔里举行一个关于发明方法的研讨会（1968年12月），这是第一个TRIZ研讨会1969年出版发明大全，第一次阐明40个发明原理1970年巴库市成立了第一个TRIZ学校，到了80年代，全苏联有500多所创新学校1973年引入物场分析到TRIZ198/9/24逝世1975年发明问题标准解法1989年成立苏联TRIZ协会，任主席TRIZ-点金术1.前苏联的国家机密，创新的点金术，军事、航天航空、工业保持尖端、领先的核心工具，西方特工与克格勃之间惊心动魄间谍战争夺的核心机密之一。2.TRIZ的重要性在于培养国民的创新意识、创新基因、创新能力。3.现代企业创新的独门暗器，TRIZ可以轻易解决那些“看似不可能解决的问题”并形成专利，提升企业的核心竞争力，从“跟随者”快速成长为行业的技术“领跑者”，让创新就像做算术题一样轻松简单。TRIZ在前苏联的发展1.前苏联把注重国民创新能力的开发写入到前苏联宪法中，并在大学中开设“科学研究原理”、“技术创造原理”等相关的创新课程，以提高学生的创新思维能力。2.从20世纪60年代末开始，前苏联就建立了各种形式的发明创造学校，成立了全国性和地方性的发明家组织，在这些组织和学校里，可以试验解决发明课题的新技巧，并使它更加有效。在俄罗斯80多座城市里，大约有100所这样的学院及学校在做培训工作。每年都有几千名科学工作者、工程师和大学生们学习TRIZ理论。3.在创新的实践方面，前苏联在设计部门要求所配备的设计工程师和创新发明工程师的比例为

7∶1，即7名工程师就需配备1名创新发明工程师，并规定，凡担任经济、科技领导职务者必须先获得发明教育文凭，从而使前苏联在20世纪70年代中期专利申请量和批准量跃居世界第二，在冷战时期保持了对美国的军事力量平衡。TRIZ在世界的发展1.前苏联解体后，TRIZ理论系统地传入西方，在美、欧各地得到了广泛的研究与应用，在亚洲的日本和韩国也得到广泛重视。目前，TRIZ已成为最有效的创新问题求解方法和计算机辅助创新技术的核心理论。2.如今TRIZ已在全世界广泛应用，创造出成千上万项重大发明。经过半个多世纪的发展，TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，并经过实践的检验，为众多知名企业和研发机构取得了重大的经济效益和社会效益。2.12001年，波音公司邀请25名前苏联TRIZ专家，对波音450名工程师进行了两星期培训加讨论，取得了767空中加油机研发的关键技术突破，最终波音公司战胜空客公司，赢得了15亿美元空中加油机的订单。2.22003年，“非典”肆虐时，新加坡的研究人员利用TRIZ的40条创新原理，提出了防止非典流行的一系列方法，许多措施为新加坡政府采用，收到了很好的效果。2.32004年，UT斯达康通讯有限公司利用TRIZ解决机顶盒天线连接问题和电磁兼容问题，缩短了新产品研发周期，节省大量研发经费。TRIZ基本概念1.技术系统所有运行某个功能的事物可称为技术系统。任何技术系统均包括一个或多个子系统，每个子系统执行自身功能，它又可分为更小的子系统。TRIZ中

最简单的技术系统由两个元素以及两个元素间传递的能量组成。例如，技术系统“汽车”由“引擎”“换向装置”和“刹车”等子系统组成，而“刹车”又由“踏板”“液压油”等子系统组成。所有的子系统均在更高层系统中相互连接，任何子系统的改变将会影响到更高层系统，当解决技术问题时，常常要考虑与其子系统和更高层系统之间的相互作用。TRIZ的俄文拼写为теориирешения

изобрет-ательских

задач，俄语缩写“ТРИЗ”，翻译为“发明问题解决理论”，用英语标音可读为TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch，缩写为TRIZ。英文翻译为：TheoryofInventiveProblemSolving，缩写为TIPS，其意义为发明问题的解决理论。TRIZ基本概念2.技术系统进化论技术系统进化论属于TRIZ的基础理论，技术系统进化论的主要观点是：科技产品的进化并不是随意的，也同样遵循着一定的客观规律和模式。所有技术的创造与升级都是向最强大的功能发展的。阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现所有产品向最先进的功能进化时，都有一条“小路”引领着它前进。这条“小路”就是进化过程中的规律，用图例表示出来就是一条S形的“小路”，即所谓的S曲线。任何一种产品、工艺或技术都在随着时间向着更高级的方向发展和进化，并且它们的进化过程都会经历相同的几个阶段。试想，我们平日里用的手机，如果没有引入“红外”“蓝牙”“MP3”等新技术，而是一直停留在只有“通话”功能的水平上，那就必然不会带动产品的进化与升级，也就不会有高利润的效益。

下面的图例就是S曲线，它描述了一个技术系统的完整的生命周期。其横轴表示时间，纵轴表示技术系统的性能参数。其发展过程经历了4个阶段，分别是诞生期、成长期、成熟期、衰退期。

TRIZ基本概念3.創新等級当阿奇舒勒对250万个专利进行研究时，发现可以根据创新程度的不同，将这些专利技术解决方法分为5个“创新等级”。

第1级：技术系统的简单改进，所要求技术在系统相关的某行业范围内（32%）；

第2级：包括技术矛盾解决方法的发明，要求系统相关的不同行业知识（45%）；

第3级：包含物理矛盾解决方法的发明，要求系统相关行业以外的知识（18%）；

第4级：包含突破性解决方法的新技术，要求不同科学领域知识（4

%）；

第5级：新现象的发现（1%）。（括号中的为占总专利比重。）

对于第1级阿奇舒勒认为不算是创新，而对于第5级，他认为“如果一个人在旧的系统还没有完全失去发展希望时，就选择一个完全新的技术系统，则成功之路和被社会接受的道路是艰难而又漫长的。因此发明几种在原来基础上的改进是更好的策略”。他建议将这两个等级排除在外，TRIZ工具对于其他3个等级创新作用更大。一般来说，等级2，3称为“革新（Innovative）”，等级4称为“创新（Inventive）”。理想化发明创造是有级别的，级别越高，创新设计的过程越困难，则产品的市场竞争力越强。高级别产品的发明不仅需要设计人员自身的素质，更需要行业以外或全人类的已有研究成果。企业要不断地吸收不同行业的知识创新成果，并在自己的产品中应用，以永远保持企业的市场竞争力。发明创造的理想状态是理想解的实现，尽可能使企业的产品接近于其理想解是产品创新的指导思想。确定所设计产品的理想解是设计人员综合素质的体现。TRIZ基本概念4.最终理想解（ideal

final

result，IFR）TRIZ理论，在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（ideal

final

result，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将TRIZ创造性解决问题的方法比做通向胜利的桥，那么最终理想解就是这座桥的桥墩。

在大森林里有一个溶洞，这个洞又高又大，里面一个洞套着一个洞，村里的人发现了它，准备把它开发成旅游胜地。为了能够详细地向游人介绍这个溶洞，村里人想测量一下这个溶洞中各个洞的高度。要求既不能影响溶洞的环境，而且要注意不花费村民的大量经费，方法也要简单易行才好。请问你能找到一个又好又简单的方法么？请考虑理想化的要求。答案就是用氢气球来测量溶洞的高度，这样既不损坏周围的环境，而且经济、简单。TRIZ认证制度

TRIZ证照制度分为5级：

Level1：为考照制度；认证前必须完成TRIZ课程培训与案例研讨后并通过考试。

Level2：必须完成TRIZ课程培训与案例研讨后并通过考试；之后在特定时间内完成一个

TRIZ项目项目并通过书面审核后即可获得证书。获得Level2认证后即可担任国际TRIZ协会讲师资格。

Level3：获得Level2认证后，再接受TRIZ进阶课程培训与通过测试，完成3个TRIZ项目项目后并使用TRIZ方法获得一项专利以上者，即可获得证书。Level3被尊称为“TRIZ专家：TRIZSpecialist”，获得Level3认证后之后即可担任国际TRIZ协会资深讲师资格。

Level4/5：为申请制度；需要通过Level3后具有显着创新贡献以及获得专利才能申请并经由协会内的TRIZ科学家亲自面试后获得证书，Level4andLevel5被尊称为“TRIZ科学家以及TRIZ大师：TRIZScientist&TRIZMaster”。TRIZ40發明原理1.分离原则将整体分成若干部分，利于实现不同功能或便于使用。冰箱原来是一体的，后来为了便于搬运及发挥其多种功能变成呢个2个或多个分体；根据食品有的储存时间长，有的短，又分为冷冻和冷藏；为了节省和不浪费空间，又在其中分为若干抽屉。1.分离原则考试的时候，可把考试题分为会做的和不会做的，会做的先做，不会做的后做，这样可以节省时间。组合家具可以拆分，便于搬运和摆放。实例：活动百叶窗替代整体窗帘。2.提取法原则在整体功能或特性中选择或除去部分以实现功能优化避雷针利用金属导电的原理，将可能对建筑物造成伤害的雷电引入大地，消除雷电对建筑物的损害。2.提取法原则学校把学习好的学生分出来成立快班。背唐诗有时容易忘，我们可以在背会的基础上重点记住每句诗的第一个字。实例：舞台上的反光镜即可反射舞台上的灯光，由可将灯光打到任何需要的地方，而这只需要调整镜子与光的角度。3.局部质量改善法整体不能或不易改变，可以部分改变，通过改变物体的部分而发挥特有的功能，使整体改变功效，最终达到提高质量的目的。将硬度高、耐磨的好钢制成刀刃的部分，刀的其它部分用一般的钢，这样可在降低成本的同时保证刀的质量。3.局部质量改善法我们用的课本，封面使用厚且耐用的纸，内部用一般的纸，这样既能保证封面美观、耐用又能降低成本。将榔头的另一端变成起钉器，使其具有不同的功能，提高了整体的功能性。4.非对称法原则改变对称性或增加不对称性，来实现增强功能或保持安全的目的。公路转弯处道路是不平的，而是外高内低的，这样可以消减离心力，减少或防止交通事故的发生。4.非对称法原则翘翘板，当一个人向上用力时，则破歪了平衡的对称性，另一个人则下降三相电源插头，为了预防接地线电源线混淆造成严重后果，3个插脚做成了不对称性的，以保证不插错。实例：非对称汽车轮胎有一个高强度、抗冲击的侧面（防止汽车撞上路间边缘石）5.组合法原则将两种或多种功能合并，以实现综合功能。淋浴器。把冷热水管组合在一起，这样可以直接在水管中将冷热水混合，既方便又快捷。5.组合法原则种果树的时候，每个坑内放3粒种子，发芽后在3个芽径中保留1个最好的，剪掉其余两个。在地下3颗幼苗的根都合并，这样一个幼苗从3颗苗的根部获得充足的水分和营养物质，从而生长快速。6.一物多用法使单功能改变成多功能，以便于降低使用成本。多用刀，不仅具有刀的功能，而且具有其它更多的功能6.一物多用法牙刷的把柄内装有牙膏。可以坐的拐杖。走路的时候当拐杖，累了可以打开当椅子坐。实例：学习机，兼有字典、计算器、复读机、录音机等功能。7.套叠法原则7.套叠法原则伸缩式钓鱼竿例子：收音机天线8.重量补偿法利用氢气球挂标语或重物利用物体具有的特性，抵消相反的特性，实现重量的补偿8.重量补偿法游泳圈，我们可以利用其浮力而不沉于水底利用燃料燃烧时向后的推力产生的空气反作用力使火箭向前飞9.预先反作用法给树木外表刷白灰，防止腐烂事先施加反作用力，用来消除将出现的作用力或不利影响。9.预先反作用法手提弹簧秤，把钢丝做成压缩弹簧，根据重物大小使弹簧拉伸长度不同来称出重物重量。10.预先作用法创口贴，药物预先已在胶带上，用时只需把包装揭开即可使用。未完成任务是先做准备（部分或全部完成任务）或预先将物体安置妥当，使它们能在现场和最方便的地点立即起作用。10.预先作用法建筑通道里放置消防器树木在砍伐前注入所需要的颜料，在砍伐之前产生所需颜色11.预先防范法高层建筑有电梯，同时为防突发事件发生，备有应急楼梯和防火通道。对可能发生的事情预置防范措施。以防止或降低危险的发生。11.预先防范法飞机上常备的降落伞在学校学生集中放学时，为避免交通事故，交警都要在校门口指挥交通。12.相对法修车时，车开到地沟上面，人可到地沟下面修车，实现车的相对提升的目的不易或不能升降的物品可通过外部环境的改变达到相对升降的目的。12.相对法阶梯教室，为防止前排阻碍后排的视线，前排到后排逐次提高座位，前排的人没有动却达到了降低的目的。无障碍通道，方便轮椅通过。实例：工作的流水线，物品不动，传送带运动。13.逆向运作法把瓶子倒置，从下边喷入水来进行清理，可以简化从瓶子中倒出脏水的步骤。不用常规办法而是反其道而行之，以实现方便操作或减小危害。13.逆向运作法跑步机，人在原地跑，而下面的传送带向后转动。商场的滚梯，人不用行走，滚梯运动使人实现上下楼的目的14.曲化法跑道变成圆形可以跑无限远。由直线、平面向曲线、球面化方向或功能转变，实现充分利用、提高效率。14.曲化法圆珠笔球形滚动笔要比钢笔平面笔头书写时要流畅得多老板椅四角用球形轮子替代平面便于移动15.动态法电动旋灯画面上的动物看上去是在动。使不动的物体变成可动的或将物体分成彼此相互移动的几个部分。15.动态法可用弯曲的饮用吸管舞蹈演员在跳舞时，由于身体的旋转产生离心力，使裙子飘动起来。16.局部作用法用针管抽取液体时不能吸入准确的剂量，而是先多吸再把多余的液体排出，这样可以简化操作难度。如果难于取得百分之百要求的功效，则应当取得略小或略大的功效以把问题简单化。16.局部作用法我们擦玻璃的时候先用较湿的抹布擦一遍，然后用干抹布再把多余的水擦掉。在孔中填充过多的石膏，然后打磨平滑。17.多维法为了节约城镇居住的空间，将单层的平房改为多层的楼房由一维向二维、三维发展，实现充分利用17.多维法多碟CD机18.机械振动法我们有时穿衣由衣服的袖子重力作用很难穿上，如果我们让袖子抖动起来就容易穿上了。使静止的振动，使振动的加强振动或形成共振，以提高工作效率18.机械振动法锣的中心做的很薄，击打时产生振动，发出声音。电动剃须刀利用振动原理将胡子刮得更彻底。实例：高精度时钟使用石英振动机芯。19.离散法警车的警笛利用周期性的原则避免噪音过大，并且使人反感。由连续作用过渡到周期作用或改变周期性19.离散法挖煤机钻头充上水并加上脉冲压力，以便更好更容易地挖煤。利用脉冲原理使烟烟囱冒出来的烟变成间歇的环状烟雾，并能升至3000米的高空。实例：老师讲课时突然改变语速或提高或降低语调，可是是老师此时要引起同学的注意，可能这部分内容十分重要，也可能这时有人不注意听讲。20.有效作用持续法我们学习数学累了，可以再学一会语文或生物，而不是去专门休息。运动除去空转或间歇运动实现事半功倍的效果。20.有效作用持续法我们可以把需要記住的重要內容制程卡片挂在卫生间或卧室，可利用这期间反复背诵直至熟记。锯木材的锯，在一条直线上做往返运动。实例：喷墨打印机的打印头在回程时也执行打印动作，避免空转消除间歇性运动。21.快速法缩短执行一个危险或有害的作业时间，减少危害当你想知道一杯水是否烫时，要在杯壁上摸一下，这样即不烫坏皮肤，也可知道水的温度。21.快速法照相机的闪光灯告诉闪烁，避免给人眼造成伤害。实例：修牙时为了更好穿透牙体组织，并缩短痛苦的时间，采用高速牙钻。我们经过有危险的路段时必须快速通过，以减少伤害的几率。思考题：a.如何过一个浅的水坑并保持鞋子不湿？b.在桌子上放一纸张，纸上放置一只倒立的杯子，快速把纸抽出，会怎样？c.古代死刑犯为什么要对刽子手行贿？22.变害为利法将可能污染环境的废旧物品回收加工后重新利用，如再生塑料。使有害部分或全部变成有利的或无害的。22.变害为利法森林灭火有时会在火将通过的通道上先放火，再扑火，这样等到火到时没有可燃物，火将无法向外蔓延，达到灭火的目的。当液体通过管道时会在管道内壁留下沉积物；当酸性液体通过管道时会腐蚀管道内壁。让液体和酸性液体轮流从管道通过，就会同时解决这两种问题。实例：在炸毁旧房子之前，为了降低灾害，先在周围挖一道深沟。爆炸时振动波达到深沟时，即反射回来从而抵消冲击波。23.反馈法汽车的仪表可以反映汽车的速度、油的存量、水箱温度等信息。不意掌握的情况可通过信息系统进行反映或控制。23.反馈法自动调温器精确地控制温度音乐喷泉，随着音乐节奏快慢、音的高低信息传递给水流控制系统，使喷泉随着音乐而变化。24.中介法用托盘将杯子托起，避免烫伤。利用中介物质转换或执行一个动作或任务，以增强功能或防止伤害。24.中介法用拨子弹月琴，防止琴弦对手的伤害。学习中两个学生发生矛盾可以通过第三名学生进行调节，解除误会和好如初。思考题：一个乒乓球掉进操场的小洞里，手伸不进去，如何拿出小球？25.自助法Party中吃自助餐。一物可以服务于自我，并能执行辅助和修理的功能，或是利用废弃物和废弃物能量再利用。25.自助法再生产木质纤维时。对产生的废水加以净化，循环再利用净化后的沉淀物再加入纤维浆。计算机可以自我更新、自我修复，这样可以修正错误、节约时间。26.复制法学生证上有本人照片，这样就可以辨别是否本人。通过复制品代替原物，可通过音像模拟物等方式进行复制，以达到节省时间、资金、便于观察的目的。26.复制法进行彩色复印，可以留下在各种不同场合的复制品，作为今后的纪念。虚拟现实系统，如虚拟训练飞行员系统。实例：用卫星拍照替代实地考察。思考题：用X线对人体骨骼进行拍照，这对诊断疾病有什么用处？27.代替法打篮球可以用替补队员换下主力球员。用廉价方便的代替贵重、不方便的物品，对性能可以稍作让步。27.代替法用假花替代真花美化环境，价廉物美使用期长。用纸的演出服替代布料的演出服，这样可以降低成本。思考题：根里奇‧阿奇舒勒在监狱里不允许睡觉。为了审讯时间之外，只可以对门睁着眼睛坐着，狱警在外面可以看到里面，里面看不到外面。阿奇舒勒每天都可以睡觉而不被狱警发现。请思考他是如何做到的。28.系统替代法感应水龙头开关在人的手靠近水嘴时，水龙头自然开启，手离开水嘴后水龙头自然关闭，由感应开关替代机械开关。用新的系统替代现有系统，用光学、声学、味学、热学、电场、磁场替代机械系统。28.系统替代法声控灯，由声控开关系统替代机械开关，省时省电。电视机红外线遥控器，替代走到电视机前操作电视机开关、频道、声音29.压力法电视机与外包装盒之间由充气泡沫固定，这样可抗外部撞击，又不会伤及电视机。用气体、液体结构代替固体部分，从而可以利用气体、液体产生膨胀或利用气压或液压起缓冲作用。29.压力法消防救人用的充气垫，可防止人从高处跳下时受伤气垫运动鞋，减少运动对足底的冲击。实例：汽车中的安全气囊。30.柔化法水上步行球，将人与水隔离，使人体验水中行走的乐趣。利用软壳和薄膜作为介质隔膜代替一般结构。30.柔化法办公椅子垫可以使椅子变得柔软，坐在上面没有硬的感觉。压缩松软的物品防止移动。31.空化法我们爆爆米花时使苞米粒内部充满空气，使爆米花松软香脆更加可口易食。使物体变成多空的或利用多孔性质改变原有特性。31.空化法纱窗，既可以通入新鲜空气，又可以防止蚊蝇进入。将煤面加入黄泥制成蜂窝煤，蜂窝煤的受热面积增加，便于迅速充分燃烧防止浪费。32.色彩法交通警服常添加荧光粉，使交警在黑暗中醒目，有利于执勤和保证安全。使物体或环境改变颜色、透明度，添加试剂或发光成分。32.色彩法绷带用透明物质做成，可随时观察伤口的变化。33.同质化法插头与插座的外壳基本都使用塑