中航一集團(tuán)沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所的一項(xiàng)創(chuàng)新就是一個(gè)典型的例子。2002年,研究所領(lǐng)導(dǎo)讓一位剛剛畢業(yè)的大學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)改進(jìn)一個(gè)儀表板,使之既不能擋飛行員的視線,又要有足夠大的空間安裝儀表。他苦思冥想,不知從何著手。通過北京億維訊集團(tuán)公司提供的TRIZ培訓(xùn)課程,他查詢了TRIZ理論的阿奇舒勒矛盾矩陣和巧妙應(yīng)用TRIZ理論中解決物理矛盾的時(shí)間分離原理和基于條件的分離原理,比較好地解決了既要“體積增大”又要“體積減小”的尖銳矛盾,對(duì)儀表板進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)。
2005-2006年,中船重工的研究所利用億維訊公司的Pro/Innovator軟件,為聲學(xué)釋放器、信號(hào)檢測、魚雷設(shè)計(jì)、高溫超導(dǎo)等問題的解決提供了很好的思路。
天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院在開設(shè)創(chuàng)新課程后,經(jīng)過計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件和理論培訓(xùn)的3名工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)大學(xué)生,運(yùn)用CBT/NOVA中提供的TRIZ理論創(chuàng)新原理和技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則等工具,在2004年全國大學(xué)生第三屆“創(chuàng)新杯”設(shè)計(jì)大賽中,解決了實(shí)際設(shè)計(jì)過程中遇到的難題,設(shè)計(jì)出“城市烏篷”方案,以其造型新 穎、結(jié)構(gòu)富有創(chuàng)新性一舉奪得設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)并獲得了專家的高度評(píng)價(jià)。通過40個(gè)學(xué)時(shí)的培訓(xùn),還有20余名大學(xué)生在校期間就申請(qǐng)了專利。
北方工業(yè)大學(xué)通過運(yùn)用CBT/NOVA中提供的TRIZ理論創(chuàng)新原理和技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則等工具,借助Pro/Innovator軟件,在創(chuàng)新大賽中解決了網(wǎng)球拾球器的概念設(shè)計(jì)難題,并獲得了獎(jiǎng)項(xiàng)。
TRIZ理論的主要內(nèi)容
TRIZ理論主要由以下幾部分構(gòu)成:
1.創(chuàng)新思維方法與問題分析方法
TRIZ理論中提供了如何系統(tǒng)分析問題的科學(xué)方法,如多屏幕法等。對(duì)于復(fù)雜問題的分析,它包含了科學(xué)的問題分析建模方法蜒物場分析法,它可以幫助快速確認(rèn)核心問題,發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在。
2.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則
針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化演變規(guī)律,在大量專利分析基礎(chǔ)上,TRIZ理論總結(jié)提煉出八個(gè)基本進(jìn)化法則。利用這些進(jìn)化法則,可以分析確認(rèn)當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài),并預(yù)測未來發(fā)展趨勢(shì),開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。
3.工程矛盾解決原理
不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律。TRIZ理論將這些共同的規(guī)律歸納成40個(gè)發(fā)明原理與11個(gè)分離原理,39個(gè)工程技術(shù)特性,物理學(xué)、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理知識(shí)庫等等,針對(duì)具體的矛盾,可以基于這些創(chuàng)新原理尋求具體解決方案。
4.發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法
針對(duì)具體問題物場模型的不同特征,分別對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的模型處理方法,包括模型的修整、轉(zhuǎn)換、物質(zhì)與場的添加等等。
5.發(fā)明問題解決算法ARIZ
主要針對(duì)問題情境復(fù)雜、矛盾及其相關(guān)部件不明確的技術(shù)系統(tǒng)。它是一個(gè)對(duì)初始問題進(jìn)行一系列變形及再定義等非計(jì)算性的邏輯過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的逐步深入分析,問題轉(zhuǎn)化,直到問題解決。
下面,將選擇其中的幾個(gè)部分簡要介紹一下。
TRIZ理論中的創(chuàng)新思維方法與問題分析方法
對(duì)問題本質(zhì)有深入準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)是創(chuàng)新性解決問題的前提。對(duì)于復(fù)雜的問題,只有屏除干擾因素,發(fā)現(xiàn)問題的根本所在,才可能更有效地解決問題。但人們?cè)诮鉀Q實(shí)際問題過程中,總是受到思維定勢(shì)等因素的束縛,需要一些科學(xué)的方法幫助我們?nèi)嫦到y(tǒng)地了解問題情境。
著名的發(fā)明創(chuàng)造理論TRIZ理論包含了許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問題分析方法,如多屏幕法,資源-時(shí)間-成本(RTC)算子法,小人法,金魚法等等。多屏幕法能夠幫助我們從結(jié)構(gòu)、時(shí)間以及因果關(guān)系等多維度對(duì)問題進(jìn)行全面、系統(tǒng)分析,即該方法不僅研究問題的現(xiàn)狀,而且考慮與之相關(guān)的過去、未來和子系統(tǒng)、超系統(tǒng)等多方面狀態(tài)。資源-時(shí)間-成本(RTC)算子法則是通過夸張的手法改變物體在資源、時(shí)間和成本等方面的參數(shù),幫助我們想象各種可能,大大擴(kuò)展思維,突破思維定勢(shì)。金魚法能夠引導(dǎo)我們從理想境界出發(fā),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中存在的問題。另外TRIZ理論還包含了著名的物質(zhì)-場分析法,它通過構(gòu)建問題的物場模型,能夠清晰表達(dá)出產(chǎn)品的構(gòu)成,其相互作用及作用的性質(zhì),幫助我們快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和確定要解決的問題,為后面有效地解決問題奠定基礎(chǔ)。
通過金魚法的一個(gè)應(yīng)用例子,讓我們來了解一下TRIZ理論中創(chuàng)造性問題分析方法在解決現(xiàn)實(shí)問題中的應(yīng)用。
埃及神話中的魔法飛毯曾經(jīng)引起我們無數(shù)遐想,那么我們不妨用TRIZ理論分析一下它。
現(xiàn)實(shí)生活中雖然有毯子,但毯子都不會(huì)飛的,原因是由于地球引力。毯子具有重量,而毯子比空氣重。那么在什么條件下毯子可以飛翔? 我們可以施加向上的力,或者讓毯子的重量小于空氣的重量,或者希望來自地球的重力不存在。如果我們分析一下毯子及其周圍的環(huán)境,會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一些可以利用的資源,如空氣中的中微子流、空氣流、地球磁場、地球重力場、陽光等,而毯子本身也包括其纖維材料,形狀、質(zhì)量等
2005-2006年,中船重工的研究所利用億維訊公司的Pro/Innovator軟件,為聲學(xué)釋放器、信號(hào)檢測、魚雷設(shè)計(jì)、高溫超導(dǎo)等問題的解決提供了很好的思路。
天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院在開設(shè)創(chuàng)新課程后,經(jīng)過計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件和理論培訓(xùn)的3名工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)大學(xué)生,運(yùn)用CBT/NOVA中提供的TRIZ理論創(chuàng)新原理和技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則等工具,在2004年全國大學(xué)生第三屆“創(chuàng)新杯”設(shè)計(jì)大賽中,解決了實(shí)際設(shè)計(jì)過程中遇到的難題,設(shè)計(jì)出“城市烏篷”方案,以其造型新 穎、結(jié)構(gòu)富有創(chuàng)新性一舉奪得設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)并獲得了專家的高度評(píng)價(jià)。通過40個(gè)學(xué)時(shí)的培訓(xùn),還有20余名大學(xué)生在校期間就申請(qǐng)了專利。
北方工業(yè)大學(xué)通過運(yùn)用CBT/NOVA中提供的TRIZ理論創(chuàng)新原理和技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則等工具,借助Pro/Innovator軟件,在創(chuàng)新大賽中解決了網(wǎng)球拾球器的概念設(shè)計(jì)難題,并獲得了獎(jiǎng)項(xiàng)。
TRIZ理論的主要內(nèi)容
TRIZ理論主要由以下幾部分構(gòu)成:
1.創(chuàng)新思維方法與問題分析方法
TRIZ理論中提供了如何系統(tǒng)分析問題的科學(xué)方法,如多屏幕法等。對(duì)于復(fù)雜問題的分析,它包含了科學(xué)的問題分析建模方法蜒物場分析法,它可以幫助快速確認(rèn)核心問題,發(fā)現(xiàn)根本矛盾所在。
2.技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則
針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化演變規(guī)律,在大量專利分析基礎(chǔ)上,TRIZ理論總結(jié)提煉出八個(gè)基本進(jìn)化法則。利用這些進(jìn)化法則,可以分析確認(rèn)當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài),并預(yù)測未來發(fā)展趨勢(shì),開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品。
3.工程矛盾解決原理
不同的發(fā)明創(chuàng)造往往遵循共同的規(guī)律。TRIZ理論將這些共同的規(guī)律歸納成40個(gè)發(fā)明原理與11個(gè)分離原理,39個(gè)工程技術(shù)特性,物理學(xué)、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理知識(shí)庫等等,針對(duì)具體的矛盾,可以基于這些創(chuàng)新原理尋求具體解決方案。
4.發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法
針對(duì)具體問題物場模型的不同特征,分別對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的模型處理方法,包括模型的修整、轉(zhuǎn)換、物質(zhì)與場的添加等等。
5.發(fā)明問題解決算法ARIZ
主要針對(duì)問題情境復(fù)雜、矛盾及其相關(guān)部件不明確的技術(shù)系統(tǒng)。它是一個(gè)對(duì)初始問題進(jìn)行一系列變形及再定義等非計(jì)算性的邏輯過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的逐步深入分析,問題轉(zhuǎn)化,直到問題解決。
下面,將選擇其中的幾個(gè)部分簡要介紹一下。
TRIZ理論中的創(chuàng)新思維方法與問題分析方法
對(duì)問題本質(zhì)有深入準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)是創(chuàng)新性解決問題的前提。對(duì)于復(fù)雜的問題,只有屏除干擾因素,發(fā)現(xiàn)問題的根本所在,才可能更有效地解決問題。但人們?cè)诮鉀Q實(shí)際問題過程中,總是受到思維定勢(shì)等因素的束縛,需要一些科學(xué)的方法幫助我們?nèi)嫦到y(tǒng)地了解問題情境。
著名的發(fā)明創(chuàng)造理論TRIZ理論包含了許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問題分析方法,如多屏幕法,資源-時(shí)間-成本(RTC)算子法,小人法,金魚法等等。多屏幕法能夠幫助我們從結(jié)構(gòu)、時(shí)間以及因果關(guān)系等多維度對(duì)問題進(jìn)行全面、系統(tǒng)分析,即該方法不僅研究問題的現(xiàn)狀,而且考慮與之相關(guān)的過去、未來和子系統(tǒng)、超系統(tǒng)等多方面狀態(tài)。資源-時(shí)間-成本(RTC)算子法則是通過夸張的手法改變物體在資源、時(shí)間和成本等方面的參數(shù),幫助我們想象各種可能,大大擴(kuò)展思維,突破思維定勢(shì)。金魚法能夠引導(dǎo)我們從理想境界出發(fā),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中存在的問題。另外TRIZ理論還包含了著名的物質(zhì)-場分析法,它通過構(gòu)建問題的物場模型,能夠清晰表達(dá)出產(chǎn)品的構(gòu)成,其相互作用及作用的性質(zhì),幫助我們快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和確定要解決的問題,為后面有效地解決問題奠定基礎(chǔ)。
通過金魚法的一個(gè)應(yīng)用例子,讓我們來了解一下TRIZ理論中創(chuàng)造性問題分析方法在解決現(xiàn)實(shí)問題中的應(yīng)用。
埃及神話中的魔法飛毯曾經(jīng)引起我們無數(shù)遐想,那么我們不妨用TRIZ理論分析一下它。
現(xiàn)實(shí)生活中雖然有毯子,但毯子都不會(huì)飛的,原因是由于地球引力。毯子具有重量,而毯子比空氣重。那么在什么條件下毯子可以飛翔? 我們可以施加向上的力,或者讓毯子的重量小于空氣的重量,或者希望來自地球的重力不存在。如果我們分析一下毯子及其周圍的環(huán)境,會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一些可以利用的資源,如空氣中的中微子流、空氣流、地球磁場、地球重力場、陽光等,而毯子本身也包括其纖維材料,形狀、質(zhì)量等
。那么利用這些資源可以找到一些讓毯子飛起來的辦法,比如毯子的纖維與中微子相互作用可使毯子飛翔,在毯子上安裝提供反向作用力的發(fā)動(dòng)機(jī),毯子在沒有來自地球重力的宇宙空間,毯子由于下面的壓力增加而懸在空中(氣墊毯),利用磁懸浮原理,或者毯子比空氣輕。這些辦法有的比較現(xiàn)實(shí),但有的仍然看似不可能。比如毯子即使很輕,但也比空氣重,對(duì)這一點(diǎn)我們還可以繼續(xù)分析。比如毯子之所以重是因?yàn)槠洳牧媳瓤諝庵兀鉀Q的辦法就是采用比空氣輕的材料制作毯子,或者毯子象空中的塵埃微粒一樣大小等等。
通過上面一個(gè)簡單分析過程,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),神話傳說中會(huì)飛的毯子逐漸走向現(xiàn)實(shí),從中或許我們可以得到很多有趣甚至十分有用的創(chuàng)意。這個(gè)簡單的應(yīng)用展示了金魚法的創(chuàng)造性問題分析原理:即它首先從幻想式構(gòu)想中分離出現(xiàn)實(shí)部分,對(duì)于不現(xiàn)實(shí)部分,通過引入其它資源,一些想法由不現(xiàn)實(shí)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),然后繼續(xù)對(duì)不現(xiàn)實(shí)部分進(jìn)行分析,直到全部變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。因此,通過這種反復(fù)迭代的辦法,常常會(huì)給看似不可能的問題帶來一種現(xiàn)實(shí)的解決方案。(待續(xù))
通過上面一個(gè)簡單分析過程,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),神話傳說中會(huì)飛的毯子逐漸走向現(xiàn)實(shí),從中或許我們可以得到很多有趣甚至十分有用的創(chuàng)意。這個(gè)簡單的應(yīng)用展示了金魚法的創(chuàng)造性問題分析原理:即它首先從幻想式構(gòu)想中分離出現(xiàn)實(shí)部分,對(duì)于不現(xiàn)實(shí)部分,通過引入其它資源,一些想法由不現(xiàn)實(shí)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),然后繼續(xù)對(duì)不現(xiàn)實(shí)部分進(jìn)行分析,直到全部變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。因此,通過這種反復(fù)迭代的辦法,常常會(huì)給看似不可能的問題帶來一種現(xiàn)實(shí)的解決方案。(待續(xù))
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