TRIZ理論研究述評與應(yīng)用前景

楊智涵 萬侖侖

(鄭州大學機械工程學院 河南 鄭州 450001)

TRIZ理論研究述評與應(yīng)用前景

楊智涵 萬侖侖

(鄭州大學機械工程學院 河南 鄭州 450001)

TRIZ是解決創(chuàng)造性問題的理論和方法，已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點，但是目前我國對于TRIZ理論的研究與探索仍然不夠深入具體。本文首先具體闡述了TRIZ理論的發(fā)展軌跡，在對于TRIZ理論的理論基礎(chǔ)有了深入的研究后，對其理論體系進行詳盡的分析，最后對TRIZ理論的應(yīng)用前景進行了系統(tǒng)的說明。

TRIZ;綜述;發(fā)展軌跡;理論體系;應(yīng)用前景

一、TRIZ理論的發(fā)展軌跡

TRIZ理論是由根里奇·阿奇舒勒在1946年于蘇聯(lián)所創(chuàng)立，阿奇舒勒及其弟子一同對于數(shù)以萬計的專利文獻及自然科學知識進行梳理，歸納與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)工業(yè)和科學中存在相似的技術(shù)演變模式，提取了大量發(fā)明中運用到的規(guī)律方法，建立起一系列以解決發(fā)明問題為主要目標的方法與理論體系。

TRIZ理論主要經(jīng)歷了創(chuàng)立階段，傳播階段，應(yīng)用階段。1986年以前是創(chuàng)立階段，1986年是經(jīng)典TRIZ理論和現(xiàn)代TRIZ理論的分水嶺，由于1991年蘇聯(lián)解體，TRIZ理論逐漸在全世界范圍內(nèi)普及和推廣，所以1986年以后的為現(xiàn)代TRIZ理論，2005年之前為傳播階段，在這之后，世界知名公司引入TRIZ理論并且在公司推廣，使得TRIZ理論的影響力不斷的擴大，逐漸進入到了應(yīng)用階段。

二、TRIZ的理論體系

(一)TRIZ的理論基礎(chǔ)

技術(shù)系統(tǒng)演變的八個模式對創(chuàng)新起到重要的作用，是TRIZ理論關(guān)鍵的理論基礎(chǔ)。

1.提高理想度法則:理想度是所有有用功能之和除以所有成本和有害功能之和，理想度應(yīng)該保持增長，是推動系統(tǒng)進化的動力。

2.子系統(tǒng)不均衡進化法則:工程系統(tǒng)在進化時，不同子系統(tǒng)進化的優(yōu)先級不同，系統(tǒng)中最先到達其極限的子系統(tǒng)將抑制整個系統(tǒng)的進化，系統(tǒng)進化水平取決于該系統(tǒng)。

3.動態(tài)性和可控性進化法則:工程系統(tǒng)進化獲得自由度越來越多，呈現(xiàn)動態(tài)化趨勢。

4.子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進化法則:工程系統(tǒng)和超系統(tǒng)，主要功能的對象，子系統(tǒng)之間相協(xié)調(diào)以提高其性能。

5.向微觀級和場的應(yīng)用進化法則:工程系統(tǒng)進化過程中，系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向越來越高級別的物質(zhì)和場，以獲得更高的性能或控制性。

6.增加集成度再進行簡化的進化法則:技術(shù)系統(tǒng)趨向于首先向集成度增加的方向進化，緊接著再進行簡化。

7.能量傳遞法則:能量在從能量源傳遞到執(zhí)行裝置時能量損失最小，途徑較短，能量轉(zhuǎn)化的形式盡可能少。

8.完備性進化法則:一個工程系統(tǒng)要能夠正常工作，必須具備四個功能模塊:執(zhí)行機構(gòu)，傳動機構(gòu)，能量源機構(gòu)，控制機構(gòu)。工程系統(tǒng)在進化時，會逐步獲得這些機構(gòu)，成為其工程系統(tǒng)的一部分。

TRIZ理論體系的內(nèi)容

1.八大技術(shù)系統(tǒng)進化法則是其理論基礎(chǔ)。

2.IFR最終理想解:一個具有各種零部件的任意系統(tǒng)發(fā)揮其最大可能的能力。IFR最終理想解的意義是實現(xiàn)創(chuàng)新解決方案。

3.40個發(fā)明原理:技術(shù)矛盾和物理矛盾的概念解，啟發(fā)產(chǎn)生新發(fā)明。

4.39個通用工程參數(shù)和阿奇舒勒矛盾矩陣:39個通用工程參數(shù)是阿奇舒勒選取的出現(xiàn)頻率最高的工程參數(shù)，在阿奇舒勒矛盾矩陣中定位改善和被惡化的通用工程參數(shù)交叉單元形成的矩陣是阿奇舒勒矛盾矩陣，它能夠確定發(fā)明原理，應(yīng)用發(fā)明原理的提示確定最適合解決技術(shù)矛盾的具體解決方案。

5.分離原理:基于空間分離，基于時間分離，基于關(guān)系分離，基于方向分離。運用這些分離原理選擇對應(yīng)的發(fā)明原理。

6.物－場模型分析:類似于功能分析，由兩個物質(zhì)和一個場組成一個完整的工程系統(tǒng)，目的在于把復雜的工程系統(tǒng)分拆成多個簡單的工程系統(tǒng)。

7.76個標準解法:用于產(chǎn)生確定的解決方案的模型。

8.ARIZ發(fā)明問題解決算法:利用TRIZ工具發(fā)現(xiàn)問題的解和創(chuàng)新的一系列步驟，它最適合去解決困難和復雜的問題。

9.科學原理效應(yīng)庫:在科學理論的指導下，實施科學現(xiàn)象的技術(shù)結(jié)果，即在效應(yīng)物質(zhì)中，按照科學原理將輸入量轉(zhuǎn)化為輸出量，并且施加在作用對象上，以實現(xiàn)相應(yīng)的功能。

三、TRIZ理論的應(yīng)用前景

(一)TRIZ理論的與時俱進

1.阿奇舒勒提出的經(jīng)典TRIZ理論，主要用于工程領(lǐng)域，很少涉及到非工程領(lǐng)域中的問題的結(jié)合。近年來，TRIZ理論注重與服務(wù)過程管理，消費者的滿意度，心理學，社會科學聯(lián)系，同時TRIZ理論在金融，管理，自然科學等等領(lǐng)域不斷開拓創(chuàng)新，未來這一趨勢還將繼續(xù)，甚至得到更大的延伸。

2.一直以來，經(jīng)典TRIZ理論自身還沒有包含21世紀新興的一些領(lǐng)域如生物科技、電子信息等。另外，其現(xiàn)有的通用工程參數(shù)和發(fā)明原理已不能很好地描述新的技術(shù)因素，如安全、噪聲、環(huán)境等。

3.TRIZ理論在高校與科研機構(gòu)受到越來越多的重視，對于TRIZ的理論教學與培訓在不斷增加，國內(nèi)外TRIZ理論的書籍與文章在增長，而且能夠在生活中施展手腳，語言和文化環(huán)境不再是障礙。

(二)TRIZ理論和其他理論與方法的結(jié)合

與其他方法的結(jié)合使用方面，目前已經(jīng)見諸報道的有:

層次分析法AHP，實例推理CBR，產(chǎn)品生命周期分析LCA，質(zhì)量功能展開QFD，6西格瑪，公理化設(shè)計AD，約束理論TOC，價值工程理論VE，Kano模型，綠色設(shè)計，產(chǎn)品概念設(shè)計，仿生設(shè)計。

四、總結(jié)

Altshuller及其同事關(guān)于TRIZ理論的研究無論從廣度和深度都是非凡的，他們的研究成果被認為是20世紀創(chuàng)造性科學的一場革命，其影響廣泛而又深遠。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，TRIZ理論已經(jīng)成為解決發(fā)明問題的強有力的方法學，該方法已在世界許多國家的企業(yè)推廣應(yīng)用，解決了成千上萬個新產(chǎn)品開發(fā)中的難題，相信未來在我國會得到越來越多的普及和擴展，在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中將發(fā)揮更大的作用。

［1］檀潤華，王慶禹，苑彩云，段國林.發(fā)明問題解決理論:TRIZ——TRIZ過程、工具及發(fā)展趨勢 ［J］.《機械設(shè)計》，2001，18(7):7－12.

［2］鄭稱德.TRIZ理論及其設(shè)計模型 ［J］.《管理工程學報》，2003，17(1):84－87.

［3］熊開封，張華，崔鵬.我國TRIZ理論研究綜述 ［J］.《包裝工程》，2009(11):221－223.

［4］彭慧娟，成思源，李蘇洋，向孟群.TRIZ的理論體系研究綜述 ［J］.《機械設(shè)計與制造》，2013，22(10):270－272.

［5］陳敏慧，蔣艷萍，呂建秋.TRIZ國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、存在問題及對策研究［J］.《科技管理研究》，2015，35(1):24－27.

［6］高常青.TRIZ—發(fā)明問題解決理論 ［M］.北京:科學出版社，2011.

［7］孫永偉，伊克萬科.TRIZ:打開創(chuàng)新之門的金鑰匙.I［M］.北京:科學出版社，2015.

楊智涵 (1993－)，男，漢族，河南省洛陽市，學歷研究生，鄭州大學，研究方向機械設(shè)計。