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TRIZ理论在机械工程创新中的应用

TRIZ理论定义

TRIZ的含义是发明问题解决理论，其拼写是由“发明问题的解决理论”

（TheoryofInventiveProblemSolving），在欧美国家也可缩写为TIPS。TRIZ

理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G.S.Altshuller)在1964年创立的，他

也被尊称为TRIZ之父。Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创

新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。

人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。

他总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾

的创新原理和法则，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成

的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。

核心思想和基本特征

现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。

首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵

循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。

其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。

再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

TRIZ解决问题的过程

发明问题解决理论的核心是技术进化原理。按这一原理，技术系统一直处于

进化之中，解决冲突是其进化的推动力。进化速度随技术系统一般冲突的解决而

降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次冲突。

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.Altshuller依据世界上著名的发明，研究了消除冲突的方法，他提出了

消除冲突的发明原理，建立了消除冲突的基于知识的逻辑方法，这些方法包括发

明原理（InventivePrinciples）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithmfor

InventiveProblemSolving）及标准解（TRIZStandardTechniques）。在利

用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然

后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称

模拟解（Analogoussolution）；最后设计者在把该解转化为领域的解或特解。

TRIZ理论基本流程

主要内容

创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过

程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了

系统的理论和方法工具。

现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：

1.创新思维方法与问题分析方法

TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于

复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以

帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。

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2.技术系统进化法则

针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼

出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，

并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。

3.技术矛盾解决原理

不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成

40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际

寻求具体的解决方案。

4.创新问题标准解法

针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，

包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

5.发明问题解决算法ARIZ

主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对

初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深

入分析，问题转化，直至问题的解决。

6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库

基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知

识库