TRIZ知识培训(适合工厂内部培训,内容较全)

内容提要一、TRIZ简介二、创新思维三、TRIZ理论体系四、TRIZ的基本概念与方法五、因果分析及资源分析六、矛盾分析及40个发明原理七、技术系统进化八大法则

上世纪40年代，前苏联科学家阿奇舒勒(G.S.Altshuller)提出：

一旦我们对大量的好的专利进行分析，提炼出问题的解决模式，我们就能够学习这些模式，从而创造性地解决问题。带领他的团队开始了一项伟大的研究，希望找到发明创造的方法。经过50多年250万件专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组，建立起一整套体系化、实用的解决发明问题的理论方法体系——TRIZ（发明问题解决理论）根里奇•

阿奇舒勒（G.S.Altshuller）（1926－1998）

1.TRIZ的起源一、TRIZ简介不同行业遇到的问题，采用相同的原理加以解决；

——创新是有普适性规律的

2.产品/技术系统的发展不是随机的，而是按照一定规律在发展进化；

——技术系统是按特定规律不断进化2.TRIZ的核心思想

技术系统的进化一般经历4个阶段，典型的S曲线是描述技术系统的完整生命周期；当一个技术系统的进化完成4个阶段后，必然会出现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。婴儿期衰退期成长期成熟期1.1何谓创新时时都是创造之时处处都是创造之地人人都是创造之人二、创新思维

创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的知识和物质,在特定的环境中,本着理想化需要或为满足社会需求,而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境,并能获得一定有益效果的行为。创新是人人都具有的一种能力为什么一般人很难创新？

思维惯性是决定创新能力的关键因素，习惯于单向思维、线性思维、惯性思维的大脑只能是机械地重复旧的行为，只能是习惯于接受大家所说的，很难产生创新的灵感和成果。思维惯性的正面作用：是人们能够轻车熟路需迅速的解决相似的问题；思维惯性的负面作用：在发明创新活动中，它是影响创新思维的主要思维障碍。

阻碍创新最主要的因素是人们头脑中的传统的、固定的观念和思维中形成的习惯与定势，要创新就必须勇于突破思维的惯性和定势。1.将一枚硬币任意抛掷了9次，掉下后都是正面向上，现在再试一次，假定不受任何外来因素的影响，那么硬币正面朝上的可能性是多少？2.在荒芜人迹的河边停着一个小船，这只小船只能容纳一个人，有两个人同时来到河边，并且这两个人都坐着这条船过了河，请问：两个人是怎么过河的？3.你是否具有创新思维？TRIZ中的创新思维九屏幕法九屏幕法最终理想结果IFR问题定义/解决的思考过程IFR实例IFR系统具有的4个特点：1.保持了原系统的优点；2.消除了原系统的不足；3.没有使系统变得更复杂；4.没有引入新的不足；IFR实例—割草机IFR实例—割草机案例：农场主有一片农场，放养大量的兔子。兔子需要吃到新鲜的青草，农场主不希望兔子走得太远而照看不到，也不愿意花费大量的劳动割草运回来喂兔子。这难题如何解决？（1)最终目的是什么？兔子能够吃到新鲜的草（2）IFR兔子永远自己能够吃到草（3）达到IFR的障碍是什么？为防止兔子走得太远照看不到，农场主用笼子放养兔子，但放养兔子的笼子不能移动（４）出现这种障碍的结果是什么？由于笼子不能移动，兔子只能吃到笼子下面的草，短时间内，草就被吃光；（５）不出现这种障碍的条件是什么？笼子下面永远有草（６）创造这些条件时可用的资源是什么？兔子笼子草解决方案：给笼子装上轮子，兔子自己推着笼子移动，去不断地获得青草。三、TRIZ理论体系1.TRIZ解决问题的一般流程三、TRIZ的理论体系TRIZ问题模型待解决的问题解决方案模型最终解题方案转化应用TRIZ工具2.TRIZ解决问题的一般流程

从解题流程图中，可以发现四条解决问题的技术路径：1)技术矛盾—通用参数(39个)—创新原理(40)；2)物理矛盾—分离方法；3)物场模型—标准解法(76个)；4)Howto模型—知识库（知识使能）；三、TRIZ的理论体系四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）1.技术系统定义：由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。特性1：有用性——技术系统由物质组件组成,为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统，该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的。汽车技术系统：功能是运输人和物；

由发动机、传动系统(离合器、变速箱、传动轴、差速器)车轮及方向盘、刹车、油门、车灯等组成；四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）1.技术系统定义：由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。特性2：层次性——当前系统由多个子系统组成；同时它又是其超系统的子系统。子系统：当前技术系统的组成部分超系统：包含当前技术系统和与它有关的其它系统的系统四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）1.技术系统定义：由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。特性2：层次性——当前系统由多个子系统组成；同时它又是其超系统的子系统。子系统：当前技术系统的组成部分超系统：包含当前技术系统和与它有关的其它系统的系统超系统子系统当前系统四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）2.功能广义：研究对象能够满足人们某种需要的属性；TRIZ定义：是技术系统特定工作能力的抽象化描述。功能的描述：常用“动词＋名词”（“V＋O”）形式描述。其中：“动词V”表示系统的一个“操作”；“名词O”表示承受操作的对象，是可测量的。例如:钢笔的用途是写字，功能则是存送墨水；铅笔的用途是写字，功能则是磨擦铅芯；毛笔的用途是写字，功能则是浸含墨汁。四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）3.矛盾“事物矛盾的法则，即对立统一的法则，是自然和社会的根本法则，因而也是思维的根本法则。”——毛泽东TRIZ中矛盾的定义：矛盾是指针对技术系统中某一问题而出现的系统参数的相互制约、相互排斥的关系。

矛盾通常表现为难于调和的冲突。例：高杆路灯很高，照明范围大，但维修困难。灯在照明的时候要在高处，在维修的时候，灯要落到低处。技术系统矛盾物理矛盾是技术系统中某一个参数不同状态之间

相互排斥的关系。技术矛盾是技术系统中两个参数之间的相互制约的关系；技术矛盾1—船体变窄提高速度但容易翻船；技术矛盾2—楼高房子多但抗震能力低四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）3.矛盾物理矛盾—雨伞既要大又要小四、TRIZ的基本概念与方法4.1TRIZ的基本概念（术语）4.理想度定义：

系统中有益功能的总和与系统有害功能及成本的比率。表达式：意义：

1）理想度综合反映了技术系统的社会效益、经济效益和成本，理想度越高其竞争力越强。

2）创新的过程就是不断提高理想度的过程。

3）最理想的技术系统其理想度为无穷大。即指作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有必要的功能。四、TRIZ的基本概念与方法发明的等级创新程度比例举例一级（最小型发明）明确结果32%水杯，使用隔热层减少热量损失二级（小型发明）局部改进45%带盖子的水杯（改进一个组件），737发动机的不对称设计三级（中型发明）根本改进18%保温杯（改进几个组件，增加功能），鼠标，圆珠笔四级（大型发明）全新概念4%内燃机、集成电路五级（特大型发明）重大发现<1%晶体管、电话、飞机、PC（自然界从未有过的东西）4.1TRIZ的基本概念（术语）5.发明的等级四、TRIZ的基本概念与方法技术系统：由具有相互联系的组元及其运作机制组成、用以实现特定功能或职能的集合。特性1：有用性——技术系统由物质组件组成,为满足人们（社会）的需求而实现某种功能的系统，该系统必须有一个功能是其子系统共同完成的。汽车技术系统：功能是运输人和物；

由发动机、传动系统(离合器、变速箱、传动轴、差速器)车轮及方向盘、刹车、油门、车灯等组成；4.2系统分析法（功能分析法）1.技术系统及其构成四、TRIZ的基本概念与方法4.2TRIZ的基本方法1.系统分析法（功能分析法）技术系统组件与系统作用对象:组件是技术系统的组成部分组件执行一定的功能组件可以等同为系统的子系统系统作用对象系统作用对象是系统功能的承受体属于特殊的超系统组件三、TRIZ的基本概念与方法技术系统组件与系统作用对象:技术系统（近视眼镜）的系统级别图技术系统子系统超系统超系统组件技术系统组件子系统组件系统作用对象3.2系统分析法（功能分析法）1.技术系统及其构成组件的符号表示技术系统子系统超系统镜腿镜片技术系统系统组件：矩形框超系统组件：六菱形系统作用对象：圆角矩形手超系统眼睛金属杆塑料套光线镜框四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）1.技术系统及其构成四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）2.技术系统功能及其确认功能描述了系统或组件是用来做什么的功能描述了组件改变其它对象的能力。定义1：是技术系统特定工作能力的抽象化描述。定义2：功能是物体作用于其他物体、并改变其参数的行为。注意：功能与产品的用途、能力、性能等概念不尽相同。例如:钢笔的用途是写字，功能则是存送墨水；铅笔的用途是写字，功能则是磨擦铅芯；毛笔的用途是写字，功能则是浸含墨汁。四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）2.技术系统功能及其确认功能的描述：“动词＋名词”（“V＋O”）其中：“动词V”表示系统的一个“操作”；“名词O”表示承受操作的对象，是可测量的。例如：电线的功能=传输电流活塞的功能=挤压气体房子的功能=保持温度注意1：功能受体至少要有一个参数受到影响，发生改变。传输电流-电流位置的改变挤压气体-气体体积/密度的改变保持温度-空气的温度保持四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）2.技术系统功能及其确认注意2：禁止使用“不”替代否定动词如：陶瓷不能传导电流

——陶瓷阻碍电流河堤缺口不能阻止河水

——河堤缺口引导河水注意3：功能受体必须是组件，不能是组件参数。注意4：需针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述。注意5：要关注系统的功能而不是关注实现功能的手段。四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）2.技术系统功能及其确认功能的类别：根据与主要功能的关系分为以下几类：有用功能充分的功能不足的功能过度的功能有害功能中性的功能镜片度数合适镜片度数小镜片度数大镜架压迫鼻梁

桌子上的纸巾例：眼镜的功能四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）2.技术系统功能及其确认功能的级别：主要功能反映系统的主要有用功能（系统功能）系统创建或设计的目的和目标功能载体是技术系统本身基本功能保证完成主要功能的组件功能技术系统组件的功能级别最高为基本功能功能载体是与系统作用对象直接作用的系统组件辅助功能保证完成基本功能的组件功能功能载体是系统或超系统中的组件四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）2.技术系统功能及其确认

主要功能：（眼镜）折射光线基本功能：（镜片）折射光线

辅助功能：（镜框）支撑镜片（镜腿）支撑镜框（鼻子）支撑镜框（耳朵）支撑镜腿功能级别举例：眼镜的功能四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）3.技术系统分析的流程及步骤步骤1：建立组件模型：描述系统组成及各组件的层次步骤2：建立结构模型：描述组件之间的相互作用关系步骤3：建立功能模型：用规范化的功能描述，揭示整个技术系统所有组件之间的相互作用关系，以及如何实现系统功能1）问题描述需拆除的六方堵头图1气瓶及附属六方堵头(螺纹联接)气瓶检验时，需要拆除气瓶上的六方堵头如图1所示。通常采用专用拆卸装置夹紧瓶身，然后用扳手将六方堵头拆卸下来。工作原理如图2所示。操作时将气瓶2放置于该支架1上，扳动手柄3拉紧抱紧圈4夹紧气瓶2；然后用扳手6卡住六方堵头5，用手扳动扳手6，将六方堵头5从气瓶2上拆御下来。主要问题：气瓶夹紧不可靠。

当需要较大力矩扭转时，会出现气瓶相对抱紧圈滑动，即“打滑”现象，从而导致六方堵头与气瓶间的螺纹联接无法松动，使夹紧装置失效。

四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）4.应用举例1）问题描述系统工作原理的规范化描述格式如下：“用单句、不修饰”（每句只用主语＋谓语＋宾语）上述系统工作原理的规范化描述如下：四、TRIZ的基本概念与方法4.2系统分析法（功能分析法）4.应用举例句序主语（名词）谓语（动词）宾语（名词）1气瓶2放置（于）支架1（上）2手扳动手柄33手柄3

拉紧抱紧圈44抱紧圈4夹紧气瓶25扳手6

卡住六方堵头56手扳动扳手67扳手6(从气瓶2)拆御六方堵头5系统分析功能组件关系矩阵结构模型功能模型2）组件分析3）关系矩阵4.应用实例系统分析功能组件关系矩阵结构模型功能模型存在相互作用的组件对功能描述名称图片功能功能属性充分不足过度有害1A支撑√B压迫√2A摩擦√B夹紧固定√3A支撑、联结√B拉伸√4）结构模型4.应用实例系统分析功能组件关系矩阵结构模型功能模型存在相互作用的组件对功能描述名称图片功能功能属性充分不足过度有害4A联结、拉紧√B拉伸√5A夹紧、扭转√B弯曲√6A分离√B堵塞√4）结构模型4.应用实例系统分析功能组件关系矩阵结构模型功能模型5）功能模型4.应用实例系统分析功能组件关系矩阵结构模型功能模型五、因果分析与资源分析三轴分析法5个为什么六、矛盾分析矛盾分类解决矛盾的方法解决技术矛盾——40个创新原理解决物理矛盾——4个分离原理技术矛盾（1）运动物体的重量：是指在重力场中运动物体多受到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。（2）静止物体的重量：是指在重力场中静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。（3）运动物体的长度：是指运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。（4）静止物体的长度：是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。（5）运动物体的面积：是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。（6）静止物体的面积：是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。（7）运动物体的体积：是指运动物体所占有的空间体积。（8）静止物体的体积：是指静止物体所占有的空间体积。（9）速度：是指物体的运动速度、过程或活动与时间之比。（10）力：是指两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。在TRIZ中，力是试图改变物体状态的任何作用。（11）应力或压力：是指单位面积上的力。（12）形状：是指物体外部轮廓或系统的外貌。（13）稳定性：是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。39个通用工程参数及定义：（14）强度：是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。（15）运动物体作用时间：是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。（16）静止物体作用时间：是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。（17）温度：是指物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速度的热容量。（18）光照度：是指单位面积上的光通量，系统的光照特性，如亮度、光线质量。（19）运动物体的能量消耗：是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。（20）静止物体的能量消耗：是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。（21）功率：是指单位时间内所做的功，即利用能量的速度。（22）能量损失：是指为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。（23）物质损失：是指部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。（24）信息损失：是指部分或全部、永久或临时的数据损失。（25）时间损失：是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。（26）物质或事物的数量：是指材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久地改变。（27）可靠性：是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。（28）测试精度：是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。（29）制造精度：是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。（30）作用于物体有害因素：是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。（31）物体产生的有害因素：是指有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。（32）可制造性：是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。（33）操作流程的方便性：是指要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。（34）可维修性：是指对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。（35）适应性及通用性：是指物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。（36）系统的复杂性：是指系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。（37）控制与测量的复杂度：是指如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。（38）自动化程度：是指自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。（39）生产率：是指单位时间内所完成的功能或操作数。技术矛盾的定义定义步骤解决技术矛盾的方法40个发明原理TRIZ40个原理图文详解.pdf40个发明原理创新原理的使用解题步骤技术矛盾实例演练——核电站修理实例演练实例演练实例演练解决物理矛盾的核心思想是——实现矛盾双方的分离 分离方法系统级别分离空间分离时间分离条件分离物理矛盾的解决空间分离 对同一个参数的不同要求，在不同的空间实现 局部最佳化

Step1:定义物理矛盾参数：要求1：要求2：Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么空间下得以实现？空间1：空间2：Step3:以上两个空间区域是否交叉？否□是□应用空间分离尝试其它分离方法热冷冷热空间1（杯子外）空间2（杯子内）水杯时间分离 对同一个参数的不同要求，在不同的时间段实现 不同的时间有不同的性质

Step1:定义物理矛盾参数：要求1：要求2：Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时间得以实现？时间1：时间2：Step3:以上两个时间段是否交叉？否□是□应用时间分离尝试其它分离方法体积大时间1（骑的时间）时间2（存放的时间）体积小自行车条件分离 将对同一个参数的两个不同的要求在不同的条件上得到满足

Step1:定义物理矛盾

Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时 间/空间得以实现？

Step3:以上两个时间段是否交叉？否□尝试用时间或空间分离方法

是□如果对参数的不同要求，可以按照某种条件实现分离和切换，尝试条件分离方法 神奇涂画笔： 只能在专用的纸上才能显现颜色系统级别分离 将对同一个参数的不同要求，在不同的系统级别上实现A：系统子系统整体与部分分离（转化为子系统），矛盾在子系统（微观级系统）更易解决a.系统具有一种特性，其子系统有其相反的特性b.将系统转换到微观系统B：系统超系统整体与部分分离（转化为超系统），矛盾在超系统级别更易解决a.将同类或异类系统与超系统结合b.将系统转换为超系统，或将系统与超系统相结合一个产品或物品都可以看做是一个技术系统，简称系统，系统是由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能；子系统可以是零件、部件或是元素，系统之内的低层次系统称之为子系统；系统之外的高层次系统称之为超系统；我们所要研究的、正在发生当前问题的系统通常也称作“当前系统”系统子系统超系统四个分离原理与40个发明原理的关系分离原理适用的发明原理物理矛盾空间分离01/02/03/04/07/13/17/24/26/30时间分离09/0/11/15/16/18/19/20/21/29/34/37条件分离01/05/06/07/08/13/14/22/23/25/27/33/35系统级别分离12/28/31/32/35/36/38/39/401、技术系统的完备性法则；

2、技术系统的能量传递法则；

3、技术系统的动态性法则；

4、技术系统的提高理想度法则；

5、技术系统的子系统不均衡进化法则；

6、技术系统的向超系统进化法则；

7、技术系统的向微观级进化法则。

8、技术系统的协调性进化法则。七、技术系统进化八大法则技术系统法则1:完备性法则一个完整的技术系统必须包括以下四个部分：动力装置传输装置执行装置控制装置能源风能动力装置 帆对象 水执行装置 船体传动装置 桅杆

控制装置 舵 外部控制 水手练习： 以切割工具（锯）为例，按照完备性法则分析系统的组成和进化的趋势。技术系统法则1:完备性法则

例：帆船的运输系统技术系统法则2：能量传递法则技术系统实现功能的必要条件：能量必须能够从能量源流向技术系统的所有元件；技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的方向进化，以减少能量损失；如果某个元件接收不到能量，就不能发挥作用，这会影响到技术系统的整体功能。实例：手摇绞肉机替代菜刀用刀片旋转运动代替刀的垂直运动，能量传递路径缩短，能量损失减少，同时提高了效率。技术系统法则3：协调性法则技术系统是沿着各个子系统之间更协调的方向进化，这也是整个技术系统能发