如何运用TRIZ的思想和方法进行产品创新？
一.前言
在新产品的开发和设计过程中，需要解决的主要问题如下:
确认客户的真实需求，被市场接受，增加销量。
有必要比其他竞争对手更快地向市场推出新产品。
减少开发设计时间带来的问题，减少设计变更和客户市场投诉，从而避免开发周期的延长和开发成本的增加。
使用(发明问题解决理论；TRIZ(俄语缩写)从40项发明原理、物质场分析方法、76项标准解决方案、科学效应知识库、技术系统的演化规则等相关工具中衍生出创新思想，从而产生专利和独特的、可实现的概念来解决开发设计中的技术问题，在国内多个行业和公司得到广泛应用，并被证明是可行的。
二、如何运用40发明原理？
在解决实际R&D项目中的问题时，如何从40个发明原理中选择与问题相对应的原理并产生想法，是学生必须面对的第一个考验。
下面笔者将提出四种常见的做法:
(1)面对模糊的问题、矛盾不明显的问题或在问题分析的初始阶段，常常采用“浏览法”来选择发明原理。
②技术矛盾可以用39个一般工程参数、TRIZ新版矛盾矩阵TRIZ 2003的48个工程参数和软件的24个工程参数来描述，即可以转化为TRIZ的标准冲突。然后在矛盾矩阵中找到对应的发明原理来求解，发明原理就是问题的标准解。
(3)2003年新版矛盾矩阵表单独列出了解决物理矛盾的发明原理，可以制作一个“发明问题解决指南表”，可以更加高效有序地解决系统对同一参数的相反要求所引起的物理矛盾，如表所示。
(4)对于物理矛盾，也可以直接用分离原理来解决，分离原理和发明原理往往结合起来解决。分离原理和发明原理之间的关系如表所示。
三、如何定义矛盾？
所以，如何找到问题模型中的核心矛盾是非常关键的。常见的方法有系统功能模型分析、物质场模型分析和因果分析，也可以结合其他创新方法，例如QFD、AD、TOC等理论，如图所示。
1.QFD
相关矩阵分析的要点:
如果一个设计需求与其他很多设计需求正相关，没有负相关——说明这个设计需求潜在效率很大，可以优先考虑。
有一个负相关——一个函数不能优化到让另一个函数更差，在考虑设计时要特别注意设计要求。
负相关意味着需要进一步的研究和调整——TRIZ技术矛盾！这是R&D项目经常导致延期、预算增加和客户满意度低的重要原因。
图片来源:https://www.cyut.edu.tw/~lschen/om/om5.pdf
2.因果分析
案例讨论:为了防止超高速风机叶轮爆裂产生碎片，系统由以下部件组成:风机、风机罩(用于控制气流方向)和装甲钢板护环。
迫切的问题是保护环太重了，所以重量必须减轻50%。防护环必须阻止碎片飞溅，因此防护环又厚又重。
叶轮爆裂的原因如下:由于风扇的转动会“拉扯”叶轮零件的离心力。材料缺陷和疲劳会破坏叶轮材料的强度。因此，叶轮可能会爆裂，从而导致叶轮碎片飞散。由于风扇运转速度快，飞来的碎片能量大，可能伤及人和飞机其他部位。
图片来源:IWB软件
在这种情况下，有以下四个矛盾(三个技术矛盾和一个物理矛盾):
如果飞机需要加速飞行；螺旋桨风扇需要旋转的速度越快，就越容易产生扇叶的微小碎片(变质)。
如果飞机需要加速飞行；螺旋桨风扇需要转得越快，扇叶就越容易向外变形(变质)。
金属外环越强越厚；飞机受到风扇叶片和螺旋桨微小碎片的威胁越小，就越不容易维护和测试(变质)。
希望在飞行中金属外圈更坚固、更厚，但在维修试验中更轻。
3.功能模型分析
案例讨论:通过改进风道和风叶系统来改善吸尘器的噪音问题，利用问题公式化模式(IWB软件中称为图表)建立问题模型。该图由两个重要元素组成:函数和链接。
这些功能分为两类，用盒子上的颜色和形状来表示:
有用的功能:用绿框和直角呈现；
有害功能:呈现红框圆角。
矛盾的来源将出现在黄色方框中。
相关结果有用:箭头为绿色，相关结果有害:箭头为红色。
根据创新方向的分析结果，将产生三种颜色供您选择:
红色:表示要消除有害功能；
绿色:表示有用的功能要改进；
黄色:代表物理矛盾；
黄色同时与红色和绿色相连:代表技术矛盾。
这样就可以把问题表达清楚，把矛盾定义清楚，利用矛盾矩阵找到相应的发明原理来解决就更方便了。功能模型构建分析是TRIZ理论中一个重要的问题描述和分析工具，用于建立与现有系统或新技术系统问题相关的功能模型。
四。结论
只有正确的问题才能有正确的答案，对问题的精确分析才能清晰地对应相应的矛盾参数，找到的发明原理才能更接近问题的真实答案，即这些原理的应用能使问题的解决迅速收敛到正确的方向，再结合专业知识和现场经验，才能得到真正接地气的技术方案。
作者:郑大兴；编辑:illa
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题图来自Unsplash，基于CC0。