智力提取理论的理论和方法体系
1.技术系统的演化遵循产生、成长、成熟和衰退的生命周期。
2.增加理想性。
3.系统中子系统的不平衡演化导致冲突。
4.增加动态性和可控性。
5.增加复杂度,然后通过集成来简化。
6、零件匹配和不匹配
7.从宏观系统进化到微观系统,利用能量场达到更好的性能或控制。
8.提高自动化程度,减少人工参与。
在这八个模型中,理想增长是TRIZ理论中一个非常重要的规律。说明技术体系是朝着理想性增加的方向演进的。理想性是TRIz理论的一个核心概念,其定义如下:
其中,Uj是指系统有用的结果,包括系统所有有价值的结果;Hj是指系统的有害结果,包括不必要的费用、能源消耗、污染和危险等。系统的理想状态就是只有有用的结果,没有有害的结果。从机械表到电子表的演变就是一个很好的例子。TRIZ认为,理想的技术系统实际上并不存在,但它必须致力于实现理想的最终结果。不断增强的理想性为创造性解决问题指明了努力的方向。
第三个模型指出系统中子系统的不平衡演化导致系统冲突。系统冲突是TRIz的另一个核心概念,代表了问题背后的内在矛盾。如果要改善系统的某些性质,必然会导致其他一些性质的恶化,就像一个天平,一端倾斜,另一端必然下沉。在产品的结构设计中,结构的重量和强度构成了一对冲突。减轻结构重量必然会削弱结构的强度;相反,为了增加结构的强度,必须增加结构的重量。通常解决冲突问题的方法是采取妥协的方法,而TRIz强调运用创造性思维来彻底消除冲突。Altshuller对大量发明专利的研究发现,虽然它们属于不同的技术领域,处理不同的问题,但隐含的制度冲突的数量是有限的。他整理总结了39个引起系统冲突和矛盾的重要参数,如表1所示。
通常,人们面临两种问题,一种是有已知的解决方案。对于这类问题,人们往往采用类比的方法来解决问题。通过与熟悉的标准问题进行类比,如果我们能够进行正确的类比,我们就可以找到所解决问题的正确答案。问题解决的一般模型如图1所示。另一类问题是没有已知的解决方案。格力chS。Altshuller称这种问题为发明问题。创造性问题包含至少一对冲突或
矛盾的,就是问题的一个参数改善了,另一个参数就可能恶化。快速nrich5。从0,000多项专利中筛选出20万项专利,找出发明问题以及如何解决。结果发现只有4万件专利多少有点创造性,其他专利的解决方案都是直接改进。在印度时代和70年代,他根据发明创造的程度将这些专利分为五个等级:
第一个层次是日常设计问题,可以用专业内非常熟悉的方法解决,不需要发明。大约%的解决方案属于这个级别。
第二阶段使用业内已知的方法对现有系统进行小的改进,这通常需要一些折衷。大约45%的解决方案属于这个级别。
第三层次采用行业外的已知方法对现有系统进行大幅度改进,需要解决冲突和矛盾。大约18%的解决方案属于这个级别。
第四层次采用新的原则,是现有体系的新一代思想。解决方案更多地依赖于科学而不是技术。大约4%的解决方案属于这个级别。
第五级罕见的科学发现,或者新系统的首创。大约l%的解决方案属于这个级别。因此,Altshuller认为,工程师面临的90%以上的问题以前已经在某个地方解决了。他从创新专利中提取了40条解决冲突或矛盾的发明原则,如表2所示。
每一个发明原理都有全面的解释。例如:
分割原则
a)将物体分成独立的部分;
b)使物体可分离;
c)增加对象分割的程度。示例:
组合家具、标准电脑部件和折叠木尺;
花园浇水软管可以连接在一起,形成任何所需长度的长软管。
嵌套原理
a)将一个对象放入另一个对象,然后将这两个对象放入第三个对象;
b)将一个物体穿过另一个物体中的孔;
例子
拉杆天线
把椅子叠起来
铅笔(将铅放在笔的中心)
如何将发明原理应用于需要解决的发明问题?Altshuller构造一个39x39的冲突矩阵(这个冲突矩阵太大,本文省略)。在冲突矩阵中,行是39个待改进的技术参数,列是对应的39个技术参数的意外结果。除了冲突矩阵的主对角线,行和列的交点构成一对冲突,* * *有1482个冲突,Altsllolle:推荐解决1288冲突的发明原理列在行和列的交点处。只有194冲突没有给出推荐的发明原理,因为没有专利解决这些冲突。
Altshuller还总结了78个发明问题的标准解决方案。这些标准解决方案基于物场分析和对不同技术领域中问题的通用解决方案的观察,通常用于特定问题。物场在TRIZ中占有重要地位,是问题建模和分析的通用工具。它的基本原理是建立一个系统的物-场-工具结构,分析这个三角形的整体性及其各部分之间的相互作用,研究这个结构的不足之处,然后有针对性地进行改变,从而解决问题。物场分析有助于解释问题的深层次根源,理清事物内部复杂的相互关系,把握问题的本质,为创造性解决问题开辟新思路。通常,在物场分析之后,可以使用标准解来解决问题。
由于实际问题通常不会直接表现为冲突和矛盾,人们无法正确使用TRIZ工具。本发明的问题解决算法(在俄语中缩写为ARlz)提供了解决问题的逻辑流程。一般来说,遵循ARlz的逻辑流程可以实现问题的最终解决。下面只给出ARIz的基本步骤,不具体展开。
1系统地提出了J问题。2.把问题变成模型。3.分析模型。4.解决肢体冲突。5.系统地提出一个理想的解决方案。
技术系统进化的8种模式、40个发明原理、39个技术参数、冲突矩阵、76个发明问题的标准解决方案和AHIZ构成了TRIz的重要组成部分。此外,TRIz还包括一个关于物理、化学和儿童之间互动的工程应用知识库。知识库列出了R可能适用于各种项目L的函数以及这些函数对应的物理、化学和几何函数。在解决实际问题时,确定F要实现的功能后,可以在知识库中查找各种可能用到的功能,从而大大拓宽了工程师的思路。知识库在创造性解决问题中发挥更大的作用,这体现在TRIZ应用软件中。
自20世纪90年代初TRIZ传到美国以来,TRIZ的理论方法有了很大发展,出现了新的工具和方法,如三元分析、预期故障判断等。,并且TRlz专家系统系列软件的英文版已经出现。