基于TRIZ的冲突矩阵解决系统的开发与设计毕业设计.doc

PAGE PAGE 52 1 前言 1.1 TRIZ的研究背景 随着市场竞争的日益加剧，对产品开发速度的要求也越来越快，企业如何开阔视野地组织新产品的开发已经成为提高制造业企业市场竞争力的关键。与十几年前相比，一方面，新产品占有市场的速度正在加快。花费较短的时间开发新产品已经成为企业之间竞争的关键。另一方面，由于知识等要素的限制，许多设计人员只知提高产品的性能，而忽略提高产品的级别。面对产品一个特征参数的改进带来对另一特征参数产生的负面影响，从而引起的技术冲突，设计人员只能采用折衷法解决设计中的冲突。但未克服冲突的折衷解不是创新解，因此设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突，是推动其向理想化方向进化的动力。 国际上设计理论的研究已经比较深入，并取得了丰硕的成果，这些理论在企业特别是一些大企业的产品创新中起到了总重要的作用。而在这些设计理论中，TRIZ被认为是可以帮助人们挖掘和开发自己创造潜能、最全面系统地论述发明创造和实现技术创新的新理论。 1.2 TRIZ：发明问题，解决理论 经过50多年的发展，TRIZ已成为发明解决问题的强有力的方法学，解决了许多国家企业成千上万的新产品开发中的难题。它被欧美专家称为“超级发明术”。本节介绍TRIZ的基本内容。 1.2.1 TRIZ的起源 TRIZ是由前苏联专家G.S.Altshuller和他的同事自1946年开始研究，花费了50多年的时间，研究了世界上近250万件高水平发明专利，按照创造力水平进行分类，归纳出3个主要发现：①某些问题和解决方案在工业和科学界重复出现②大量的创新不仅采用了本领域的科研成果，还采用了其他领域获得进展的科学成果③某些技术发展模式在工业和科学界中重复出现【1】。G.S.Altshuller坚信发明问题的基本原理是客观存在的，在综合、总结多学科领域的原理和法则的基础上，他提出了消除冲突的发明原理，建立了基于知识的消除冲突的逻辑方法，创立起TRIZ体系。 TRIZ理论体系研究人类进行发明创造，解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，即任何领域的产品改进、完善，技术变革、创新和生物系统的进化均具有共同之处，都存在着产生、生长、成熟、衰老、灭亡的进化过程，是有规律可循的。目前,TRIZ理论已成为世界公认的创新理论研究方法。德国几乎所有名列世界500强的大企业都应用TRIZ理论，像西门子、奔驰、宝马、大众等著名公司都有专门机构及专人负责TRIZ的培训，TRIZ的应用涉及的行业也很广泛。自1993年以来,美国百余家大公司开始研究并应用TRIZ方法，其中最成功的是福特汽车公司,利用TRIZ实现创新的产品为其每年带来超过10亿美金的销售利润。由于TRIZ将产品创新的核心（产生新的工作原理）过程具体化，并提出了规则、算法与发明原理供设计人员使用，因此它逐渐成为一种较完善的创新设计理论。 1.2.2 TRIZ 的定义 1.TRIZ是在综合总结各学科知识的基础上建立的方法 1）TRIZ是发明问题、解决问题的知识，能够启发发明者进行发明创造。这些知识是在分析研究世界各国250万件专利的基础上抽象出来的，具有启发性。 2）一旦哪个领域出现问题，TRIZ就将出现问题的领域的知识利用起来。 3）TRIZ依据各个学科及各种领域中的定律和知识，建立可供用户参考使用的知识库。 2. TRIZ创新理论解决问题的方法是系统化，抽象化的 1）利用TRIZ分析、解决问题时经常采用通用、简单、详细的模型，要充分的利用这些模型，系统化的知识是非常重要的。 2）解决问题时要求能方便应用已有的知识，这就要求解决问题是一个系统化的过程。 3. TRIZ是面向人的方法 1）TRIZ是面向设计者的，不是面向机器。 2）TRIZ理论本身具有随机性，它将系统分解为子系统，以区分有害及有益功能，而这些分解与区分取决于环境与问题本身。 3)计算机软件不能完全代替设计者，它仅起支持作用，为处理问题的设计者提供方法与手段【2】。 4. TRIZ是发明解决问题理论 1）为了避免折中解，取得创新解，需要解决设计中的冲突。但是解决冲突的手段和过程并不知道。 2)理想解可通过已知的系统进化的趋势推断或者通过环境和系统本身的资源来获得。 3）未知所需要的情况往往可以被虚构的理想解代替【2】。 1.2.3 TRIZ的主要内容 （1）产品进化理论 TRIZ理论中产品进化理论将产品进化过程分为四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期。当产品处于前两阶段时，企业设计人员应加大研究力度，尽快使产品 功能完善进入成熟期，以使企业处于竞争的有力地位。当产品处于成熟期时，企业应着力研究新产品，以代替现有产品，应对未来市场的竞争。当产品处于退出阶段，企业应尽快将产品淘汰，减少资源的浪费。利用进化原则，可以分析当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，