导图社区 TRIZ培训
TRIZ培训、学习总结,TRIZ是一种创新方法,发明原理及规律的总结,希望这份脑图会对你有所帮助。
编辑于2023-06-04 23:24:40 安徽TRIZ理论
1. TRIZ概述
什么是TRIZ?
作者:根里奇.阿奇舒勒,前苏联
一种创新方法论,发明原理及规律的总结
核心思想?
创新具有普适性规律
不同行业的问题可以用相同原理加以解决
技术系统是按特定规律不断进化
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变化
能做什么?
应用场景:技术创新、降本、专利规避、技术路线规划
什么是创新等级?
L1.显而易见的解 32%
专业内熟知
L2.小的改进 45%
行业内熟知
L3.根本性改进 18%
行业外的方法
L4.全新的概念 4%
新的原理,超越技术
L5.科学发现 1%
产生全新的系统
解题模式是什么?
常规模式
依据经验、试错解决问题
TRIZ模式
分析问题,总结出同类问题模型,利用TRIZ方法输出理论解题方案,再输出具体解
为什么可以解决各行业难题?
问题具有规律性,可以通过同一原理解决类似问题
如何分析识别发展趋势?
工程系统进化趋势?
技术进化趋势?
2. 创新思维方法
什么是创新思维六法?
IFR
最终理想解ideal final result,不耗费资源,无有害作用,实现所需功能
四个特点
保持原系统优点
消除原系统缺点
不使系统变得更复杂
不引入新的缺陷
次级理想解
在理想解基础上通过资源、效率、质量、交互思考解决问题
分析发力点是减少资源、提高效率等
金鱼法
思考流程
将问题分为现实和理想两部分
思考理想部分为什么不现实?
在什么条件下可变得现实?
案例
如何利用空气赚钱?
资源法
思考流程
先本领域再跨领域
本领域先系统再超系统
系统内先基本再衍生
什么是资源?
资源是一切人类可以利用的物质、能量、信息等的总称
资源是连接问题和理想解的桥梁,是解决问题的核心
资源的分类
本领域
系统资源
直接资源
概述:系统是有物质组成,在特定的空间中存在,利用能量或场在一定时间完成某个特定功能,并反映出特定的状态或信息。
物质
任何可以利用的物质和材料吹,免费或廉价的物质是空气
空间
系统或周围可用的闲置空间,如瑞士军刀的刀把,火柴盒的表面印广告
能量场
如重力场、磁场、光学场等,例如:利用体温转化为电能,利用太阳能转化为电能,利用重力和惯性转化为机械能(机械表)
功能
任何可以利用的所有能力(主要功能及之外的潜能),例如铅笔有多少种功能?写字、画画、润滑、导电、化妆、堵孔、量具等
时间
时间资源/流程/顺序,指没有充分利用的的时间间隔,存在于系统启动前、工作中、工作后、两个循环之间。
群体处理
例如:批量发邮件、同类问题集中处理
交错处理
例如:分批吃饭,错峰下班节省时间
预处理
例如:产品预装
暂停时间
闲置时间
平行处理
例如:采煤机挖煤的同时装运煤、搅拌车运输的同时搅拌混凝土
信息
系统中累积的任何知识、信息、技能,例如:自然现象、规律、专利库、知识库、经验
系统中任何存在或是能产生的信号,例如:通过磁场分布,判断矿藏情况
衍生资源
派生资源
通过物理、化学变换,使不能利用的资源成为可利用的资源
例如:派生物质资源,弹簧,铁丝派生的物质资源
例如:派生能量资源,低压电,通过变压器派生的能量资源
例如:派生信息资源,各类传感器,通过测电流计算转速
例如:派生空间资源,折叠自行车,通过集合形状的变化得到额外空间
例如:派生时间资源,通过增加人手,使得瓶颈工序加速,整体用时减少
例如:派生功能资源,通过合理改造完成辅助功能,如通过风机反转除雪除尘
差动资源
物质与场不同的特性或参数所产生的资源
差动物质资源
物质相异性和材料相异性,如磁铁
差动场资源
场在系统中的不均匀度可实现某种功能
场的梯度应用
色卡对比
不均匀场的利用
场的值与标准值偏差的利用
抽血化验与标准值对比
超系统资源
跨领域
功能导向搜索FOS
在其他领域、行业找到成功方案
例如:荷叶的自洁功能原理,用于衣服
小间距
隔离层
震动
倾斜支撑
九屏法
思考流程
先系统轴再时间轴
划分矩阵
横轴:过去、现在、将来
纵轴:子系统、系统、超系统
STC
思考流程
通过尺寸、时间、成本3个方面考虑,向变小和变大维度思考方案
定义:尺寸-时间-成本(Size-time-cost),利用极限思维从三个方面六个维度进行思维实验
分析过程
明确尺寸、时间、成本
想象尺寸无穷大,无穷小
想象过程时间或速度无穷大,无穷小
想象成本无穷大,无穷小
实例:使用梯子摘苹果耗费劳力大
小人法
思考流程
把系统组件想象成很多小人
通过能动的小人建立模型
通过模型分析得出概念方案
实例:茶水杯,水和茶叶一起进入嘴里
六法如何综合应用?
解题流程
1.设计目的是什么?
2.理想解是什么?
利用IFR
3.问题哪些是现实部分,哪些是幻想部分?
4.幻想部分为什么不现实?
5.在什么条件下,幻想部分可变为现实?
利用金鱼法
6.什么资源可以帮助你?
利用资源分析、九屏幕法、STC算子分析
7.从现有资源出发,利用小人法和TRIZ工具提出可能的方案
利用小人法
实例:可长距离训练的小成本游泳池
3. 功能分析与裁剪
功能分析
定义:对一个工程系统内部和外部的组成部分(组件)及各组成部分的本质用途或关系进行分析描述并模型化处理的过程
作用是什么?
识别系统的组件,明确研究范围
识别组件之间的作用和功能
明确系统的功能缺陷(不足、过量、有害)
识别组件的价值,成本,为裁剪和其他工具做准备
什么是功能?
至少两个组件,有相互作用,一个组件可以保持/改变另一个组件的某个参数
三要素:功能载体、作用、功能对象
有接触才有功能
什么是组件?
组成工程系统或超系统的一个部分
物质
原子、钉子
场
阳光、磁场、摩擦力
物质+场
声音、风
功能描述的原则?
原则1
功能的对象必须是组件,不能是组件参数,并且需要针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈诉
功能=动作+对象(V+O)
例如:电线的功能=传输电流
原则2
功能对象至少一个参数受到影响,发生改变或保持
原则3
禁止使用不替代否定动词
例如:不能说“河堤缺口不能阻止河水”,而要说“河堤缺口引导河水”
例如:不能说“陶瓷不能传到电流”,而要说“陶瓷阻碍电流”
实例练习
颜料的功能是什么?
反射光线
不是改变颜色、保护墙体、让人开心,因为没有改变所诉对象的参数
盾牌的功能是什么?
挡住子弹或石块
羽绒服的功能是什么?
阻止内外热量传递
吹风机的功能是什么?
加热加速空气
功能分析的步骤
组件分析
识别工程系统以及与之相互作用和共存的超系统的相关组件
系统目标
指系统主要功能的功能对象,是最特殊的超系统,是每个功能模型中必不可少的超系统组件
相互作用分析
相互作用=接触
功能模型
功能分类
有用功能U
正常,N
直线
不足,I
虚线
过量,Ex
粗实线
有害功能H
H
波浪线
功能排序
基本功能B
系统目标
附加功能Ad
对超系统组件其他功能
辅助功能Ax
对系统组件的其他功能
价值结算
价值=功能得分÷成本
基本功能3分,附加功能2分,辅助功能1分
绘制功能成本图
功能纵轴,成本横轴
识别高价值低成本组件和低价值高成本组件
裁剪
为什么要裁剪?
定义:某个组件去除,将其功能重新分配给系统内或超系统其他组件
裁剪是分析问题的工具,而不是解决问题的工具
益处:减少负面功能、减少组件数量、缩减成本、规避专利、减少复杂性
裁剪对象原则
“差的还贵”
差
裁剪改善最大或多个问题的组件
2级优先
低
功能少价值低的组件
3级优先
害
功能不足、过度、有害的组件
1级优先
贵
成本较高的组件
三个规则
釜底抽薪
如果功能对象不存在则功能载体也可以裁剪掉
自服务
如果有用功能对象能自己完成功能。。。
替代
如果其他组件能代替完成有用功能。。。
4. 因果链分析
什么是因果链分析?
定义
对于每个处室问题,通过多次问“原因有哪些?”,得到一系列的问题,将这些问题连接起来,就像一条条的链条,因此称为因果链
类似思维导图、鱼骨图
为什么要用因果链?
好处
全面分析不遗漏
深入到根本原因
可以找到关键原因
怎么用因果链分析?
形式
金字塔结构思维导图
注意点
分析原因而不是目的
遵循科学原理
完成的要求
问题分析的细致程度
问题的描述方式
名词+参数+形容词
名词来源:相邻组件、自身
参数来源:?
形容词的类型
不足:应该有的作用,但效果不足
过度:应该有的作用,但效果过度
有害:应该没有的作用,却出现了
存在:提供有效作用的同时,产生了有害作用
问题的种类
初始问题
概念
初始问题由项目目标决定,一般是目标的反面
明确聚焦的问题
如何定义?来源?
功能缺陷
裁剪问题
目标的反面
客户真实需求
现状
中间问题
概念
中间问题是初始问题与末端问题之间的问题,它是上层问题的原因,是下层问题的结果
注意点
明确上下层的逻辑关系,找直接原因,避免跳跃
下层问题可能不止一个,区分and或OR的关系
不同连接方式
标记or
任何一个问题都会导致上层问题,则多个问题必须同时解决才可解决上层问题
标记and
多个问题同时发生会导致上层问题,则解决其中一个问题就可解决上层问题
寻找中间问题的方法
运用科学公式
咨询领域专家
查阅文献
利用仿真软件
利用逻辑关系呈现
末端问题
概念
问题分析的终点就是末端问题,取决于分析边界。因为问题分析可以是无情无尽的,但是没有意义,需要围绕解决问题定义终点
如何定义结束条件
到达科学领域的极限时
到达自然现象时
到达法规及规范限制时
到达成本的极限或者人的本性时
到达与本项目无关时
不能继续找到下一层原因
如何识别关键问题?
什么是关键问题
概念
关键问题就是解决了它,整个项目的问题都解决了
定义的标准
可控性问题
在项目组可控范围内,通过努力可以解决的问题
聚焦小问题
聚焦到具体参数或属性的问题,或者可以产生具体改进方向的小问题
瓶颈问题
占比高的问题
新问题
之前没有发现的问题
判定的流程
是否为可控问题
是否为聚焦的小问题
是否为瓶颈问题
是否为新问题
关键问题
非关键问题
5. 功能导向搜索
什么是功能导向搜索?
指基于产品功能提炼并一般化处理后,对当前世界上已有的成熟技术和科学效应进行搜索分析
为什么要用功能导向搜索?
可解决不知道新方案是否可行,验证成本高,供应链开发成本高
可跨领域进行借鉴,解决关键问题
避免专利侵权问题
借鉴跨领域的技术实现手段
如何做功能导向搜索?
操作步骤
确定要解决的关键问题
阐明要执行的特定功能
阐明一般化功能
什么是一般化功能
V+O,动词+名词结构。作用对象由具体转化为类别
确定领先领域
从领域、专利、科学效应、论文选择技术
迁移方案解决具体问题
实例1鼻腔过滤器,解决粉尘过敏的问题
确定要解决的关键问题
过滤过敏源颗粒
不妨碍呼吸
阐明要执行的特定功能
捕获空气中的过敏颗粒
制定必要的参数
对于大于5um的颗粒过滤率95%
低呼吸阻力
成本低于每打2美元
无副作用
不碍眼
阐明一般化功能
从气体中分离固体颗粒
确定领先领域
工业气体净化行业
从领域、专利、科学效应、论文选择技术
工业除尘器的气旋原理,离心除尘
湿式除尘等。。。
迁移方案解决具体问题
气旋离心除尘鼻塞
功能导向搜索应用路径
领先领域
如何确认领先领域?
搜索步骤
明确领先领域类型
搜索可能的领先领域
验证领先领域
领先领域分类
性能领先领域
限制条件领先领域
极端环境领先领域
专利技术
领先领域专利检索
科学效应库
功能都是基于科学效应存在,效应是构建功能的基本单元
什么是科学效应
在科学理论的指导下,实施科学现象的技术成果
文丘里效应
康达效应
非牛顿流体
百度、论文
搜索具体的增效方法
6. 矛盾分析及40发明原理
技术矛盾分析
定义
系统中两个参数相互制约,当一个参数改善时,另一个参数同时发生恶化。
示例
电视机背板,需要薄来省空间,但是强度不足
复合材料
手机屏幕,需要大,视觉和交互体验好,但是不容易单手操作,便携性差
折叠屏幕
如何识别技术矛盾
口诀
用“方法-目的-新问题”的模型来界定技术矛盾
句式
如果。。。那么。。。但是。。。
改善的参数及恶化的参数
如果。。指的假设方案
那么。。指的改善的参数
但是。。指的恶化的参数
注意
重点是识别目的和新问题,初始假设的方案不是重点,也不要错把假设方案当目的
解决技术矛盾的方法
39个通用工程参数
40个发明原理
技术矛盾矩阵图
矛盾矩阵图
解决步骤-实例船舶螺旋浆
1. 描述矛盾问题
多轴驱动螺旋桨表面积需要大,这样推进力就越大,但是船上空间有限
2. 转化技术矛盾
如果船在航行时使用多个螺旋桨进行推进
那么船将移动的更快
但是螺旋桨需要占据巨大的空间
3. 识别改善参数和恶化参数
改善参数:船速
恶化参数:空间体积
4. 转化通用工程参数
改善参数:速度
恶化参数:运动物体的体积
5. 确定发明原理
7嵌套、29气压或液压结构、34抛弃或再生
6. 再次明确要解决的关键问题
如何通过嵌套解决多个螺旋桨船速快,但是空间增加的问题
7. 产生具体方案
使螺旋桨处于同一高度并同步转动,可以像齿轮一样相互啮合,这样空间就能减小
物理矛盾分析
定义
指对一个对象的单一参数具有相反的需求
解决物理矛盾的方法
空间分离
如果矛盾需求在系统的不同位置,可空间分离
发明原理:1分割、2抽取、3局部质量、7嵌套
时间分离
如果矛盾需求在不同的时间段,可时间分离
发明原理:9预先反作用、10预先作用、11是事先防范、15动态特征、34抛弃与再生
关系分离
如果矛盾需求是对不同的对象,可在不同条件分离
发明原理:3局部质量、17空间维度变化、19周期性作用、31多孔材料、32改变颜色、40复合材料
系统分离
如果矛盾是在子系统或者超系统,则可以系统分离。物理矛盾都可用系统分离
发明原理:1分割、5组合、12等势、33同质性
如何识别物理矛盾
标准句式
在(什么时间),在(什么位置),为了(什么对象),需要(什么参数)达到(什么状态)。
实例
方便面
在吃面的时候,在吃面地点,为了人,需要有汤
在吃面前,在运输和售卖地点,为了面条,需要无汤
解决步骤-实例管道隔音棉
1. 描述关键问题
双层隔音棉容易制作,但效果非常差,在厚度一定的情况下,增加层数效果变好,但加工繁琐。
2. 描述物理矛盾
隔音棉的层数需要多,因为隔音效果好
隔音棉的层数需要少,因为工艺简单
3. 使用导向关键词
在楼上排水的时候,在管道旁边,对于声音,需要隔音棉层数多,因为这样声音会减弱
在生产的时候,在工厂,对于工艺,需要隔音棉层数少,因为这样工艺会简单
4. 确定分离原理
不同对象选择关系分离
发明原理:3局部质量、17空间维度变化、19周期性作用、31多孔材料、32改变颜色、40复合材料
5. 选择发明原理
17空间维度变化
6. 再次明确要解决的关键问题
如何通过“空间维度变化”,使得对声音减弱,同时对工艺简单
7. 产生具体方案
采用波峰形态隔音棉,增加声波折射路径
7. 最优解路径
triz解题流程
研发的本质
满足需求:基于产品的作用对象相关属性进行技术落地
依据客户需求,确定作用对象及参数,并技术落地
创新层级
形状的变化
渐进式
成本低
属性的变化
突变式
原理的变化
颠覆式