在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中TRIZ理論的應(yīng)用

劉 亮，陳 濤

（東華理工大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

1 引言

TRIZ理論解決創(chuàng)新性問(wèn)題的思路在于它采用科學(xué)的問(wèn)題求解方法，具體辦法就是將特殊的問(wèn)題歸結(jié)為T(mén)RIZ的一般性問(wèn)題，然后應(yīng)用TRIZ帶有普遍性的創(chuàng)新理論和算法尋求標(biāo)準(zhǔn)解法，在此基礎(chǔ)上演繹形成初始問(wèn)題的具體解法。這種從特殊到一般的方法，充分體現(xiàn)了科學(xué)的問(wèn)題解決思想，富有可操作性，為計(jì)算機(jī)環(huán)境下的創(chuàng)新工作提供了重要的理論與方法基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新就是要解決前人沒(méi)有解決的問(wèn)題或者沖突。為了更好的應(yīng)用這些原理解決具體的沖突，TRIZ理論包含了著名的沖突矩陣。沖突矩陣的行和列分別是在大量專利分析基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的39個(gè)通用技術(shù)參數(shù)，用這39個(gè)通用技術(shù)參數(shù)中的兩個(gè)分別表示沖突體中的兩個(gè)方面，也就是使系統(tǒng)性能改善的參數(shù)和導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化的參數(shù)，那么在矩陣中這兩個(gè)技術(shù)參數(shù)所在行列的交叉點(diǎn)就對(duì)應(yīng)著實(shí)踐證明最為有效的創(chuàng)新原理，基于這些創(chuàng)新原理的啟發(fā)我們就可以尋求具體解決的方案。對(duì)問(wèn)題本質(zhì)有深入準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)是創(chuàng)新性解決問(wèn)題的前提。

2 TRIZ理論應(yīng)用的主要問(wèn)題

TRIZ理論是由解決技術(shù)問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系。TRIZ理論主要提供了創(chuàng)新思維方法與問(wèn)題分析方法，技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則等，提供了如何系統(tǒng)分析問(wèn)題的科學(xué)方法，如多屏幕法等；而對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題的分析，包含了科學(xué)的問(wèn)題分析建模方法，可以幫助快速確認(rèn)核心問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在。主要內(nèi)容包括：技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、40條發(fā)明原理、39項(xiàng)技術(shù)特性、沖突矩陣、物質(zhì)-場(chǎng)分析、76個(gè)發(fā)明問(wèn)題解決標(biāo)準(zhǔn)解決方法等。

任何問(wèn)題的解決過(guò)程都要經(jīng)過(guò)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，問(wèn)題分析對(duì)于解決問(wèn)題是一個(gè)非常重要的過(guò)程。如圖1所示為經(jīng)典TRIZ的體系結(jié)構(gòu)。

圖1 經(jīng)典TRIZ的體系結(jié)構(gòu)

TRIZ分析工具包括有ARIZ算法、物質(zhì)-場(chǎng)分析、沖突分析和功能分析，這些工具并不是應(yīng)用問(wèn)題產(chǎn)品的每一條信息，而是用另外一種方式去表示一個(gè)問(wèn)題。

（1）物質(zhì)-場(chǎng)分析。該分析方法是TRIZ中的重要分析工具，是來(lái)分析與現(xiàn)存技術(shù)相關(guān)的模型類問(wèn)題。所有技術(shù)系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)某種功能，系統(tǒng)都可以分解為由兩個(gè)物質(zhì)和一個(gè)場(chǎng)三個(gè)基本元件組。產(chǎn)品是功能的一種實(shí)現(xiàn)。

（2）沖突分析。工程沖突分為技術(shù)沖突、物理沖突及數(shù)學(xué)沖突。技術(shù)沖突是指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害兩種結(jié)果。物理沖突是指為了實(shí)現(xiàn)某種功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與該特性相反的特性。

（3）功能分析。功能分析的目的是從完成功能的角度而不是從技術(shù)的角度分析系統(tǒng)。子系統(tǒng)和部件。TRIZ的理論研究一直沒(méi)有停止過(guò)，其理論方法也在不斷地發(fā)展，形成了一個(gè)理論體系。其發(fā)展可以分為以下幾個(gè)方面：

（1）TRIZ基礎(chǔ)理論的研究，如物質(zhì)——場(chǎng)模型的新符號(hào)系統(tǒng)、沖突矩陣的改進(jìn)、ARIZ算法的改進(jìn)等。

（2）TRIZ與其他創(chuàng)新方法的集成研究。與其他設(shè)計(jì)理論集成，為新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供更多的理論基礎(chǔ)。如TRIZ與QFD、6西格瑪?shù)募伞?/p>

（3）TRIZ與管理過(guò)程相結(jié)合。

3 結(jié)語(yǔ)

TRIZ理論將創(chuàng)新思想進(jìn)行了科學(xué)的整理與提煉 ,能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)問(wèn)題的解決提供較為成熟的理論體系和方法,使創(chuàng)新設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化,大大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，在機(jī)械工程中得到了廣泛應(yīng)用。TRIZ理論確實(shí)是一種行之有效的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,但并不意味著TRIZ理論是萬(wàn)能的,在利用TRIZ理論獲得標(biāo)準(zhǔn)的通用解后,還需要設(shè)計(jì)人員特定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合具體的工況將其轉(zhuǎn)化為切實(shí)可行的工程技術(shù)方案。

[1]劉明忠，王家海.基于TRIZ理論的離合器機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2008.

[2]張磊.基于TRIZ理論的工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法研究[D].河南工業(yè)大學(xué)，2007.

[3]李敏，張明勤，張瑞軍，蘇謙.TRIZ理論在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2010，（3）:20~23.