技术创新过程与方法.ppt

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1、技术创新过程与方法樊新召,一、 问题 二、创新 三、资源 四、技术系统进化定律 五、TRIZ理论 六、计算机辅助创新,主 要 内 容,问 题,问题，就是“应有状态”和“现状”的差距。 问题产生 问题分析,需求进化（超系统变化）是导致问题的主要原因。需求进化沿着两个方向发展：全新需求的出现、已有需求的发展，主要有五个趋势：理想化、动态化、协调化、集成化和专门化。,问 题 产 生,1、功能模型分析：确定与问题相关的元件与作用，初步确定问题区域。,问 题 分 析,2、因果分析：通过分析现象（结果）与现实之间的关系致力于发现导致问题的原因。TRIZ理论的根原因分析就是因果分析法，通过表面问题找出潜在原

2、因。在分析时常用5 why法（指导方针：创新性思维、绝对客观、小组分析）,问 题 分 析,一、问题 二、 创新 三、资源 四、技术系统进化定律 五、TRIZ理论 六、计算机辅助创新,主要内容,创 新,影响创新的因素： 有限的知识、思维惯性、无奈的折中和无法预测技术发展 规律性 按规律性可以将创新分为技术创新和产品创新 内涵 即创新的问题，可以分为结构良好与结构不良问题，还可以分为通常问题与发明问题。,结构良好与结构不良问题,结构良好问题： 问题的初始状态、目标状态、解决的路径或操作、约束的逻辑状态和参数等都是已知的。 要求应用有限的概念、规则、解决方案和原理。 结构不良问题： 问题的描述是含糊

3、的；信息是不完整的、不准确的或未明确的。 应用的概念、规则、解决方案和原理是不确定的，或存在不一致性,创 新,技术创新分为持续性创新(渐进性创新、突破式创新)和破坏性创新 S型曲线 创新方法：PB方法理论、公理设计理论、TRIZ理论 技术创新过程模型,技术创新过程模型,一、问题 二、创新 三、 资源 四、技术系统进化定律 五、TRIZ理论 六、计算机辅助创新,主要内容,资 源 分 类,系统资源,外部资源,内部资源,直接利用资源,差动资源,导出资源,资 源 分 类,直接应用资源：物质资源、场资源、空间资源、时间资源、信息资源、功能资源 差动资源：差动物质资源（结构相异性、材料相异性）；差动场资源

4、（梯度的利用、空间不均匀、场值与标准值的偏差） 导出资源：通过某种变换，使不能利用的资源成为可利用的资源。,结 构 相 异 性,REIZ理论资源分类,物质资源、场资源、空间资源、时间资源、信息资源、功能资源 、财力资源、人力资源、其他企业可用资源,资 源 分 析 方 法,资源分析方法 资源扩展 资源分析步骤,资 源 分 析 步 骤,一、问题 二、创新 三、资源 四、 技术系统进化定律 五、TRIZ理论 六、计算机辅助创新,主 要 内 容,技术系统进化定律,技术系统进化定律和进化路线描述了系统的进化过程和规律，对于同一技术系统，从系统、子系统以及超系统层次上都可以应用每个进化规律和路线进行分析，

5、得出在每个方向上的进化趋势和产品可能的概念结构，形成新的产品概念和开发课题。 技术系统进化定律进化趋势进化路线 产品技术生命周期（S型曲线） ： 婴儿期、过渡期、成长期、成熟期、退出期 技术系统进化定律 完整性、增加理想化水平、子系统的非均衡发展、动态化增长、增加可控性、化微观、缩短路径、复杂化、增加协调性 应用领域：定性技术预测、进行专利规避、市场创新,一、问题 二、创新 三、资源 四、技术系统进化定律 五、 TRIZ理论 六、计算机辅助创新,主 要 内 容,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方法和工具,基 本 概 念,发明问题解决理论（TRIZ）诞生于前苏联。

6、 理论依据： 1、问题及解决方案在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现。 2、技术进化模式在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现 3、发明经常采用不相关领域中存在的效应。 基于TRIZ理论的技术创新分级 TRIZ理论适用于创新分级中的24级的问题。,TRIZ理论的技术创新分级,等级方法知识 五级新发现全人类的知识 四级新原理科学原理 三级根本性的改进行业以外的知识 二级少量的改进行业内的知识 一级外观上的解决方案个人的知识,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方法和工具,TRIZ 体 系 结 构,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方

7、法和工具,选择与变换,转换,TRIZ 解 决 流 程,TRIZ解,问题模型,领域 问题域,领域问题,领域解,TRIZ域,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方法和工具 冲突解决理论和方法 效应理论和方法 物质场模型 76个标准解,冲突解决理论和方法,矛盾是普遍存在的，冲突是矛盾的极端表现。 冲突分类 ： 管理冲突 技术冲突 物理冲突 技术冲突求解,冲突分类,技术冲突出现的情况： 、在一个系统中引入一种有用功能，导致另一个子系统产生一种有害功能，或加强了以存在的一种有害功能。 2、消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能变坏。 3、有用功能的加强或有害功能的减少使另一

8、个子系统或系统变得太复杂。 物理冲突出现的情况： 1、一个系统中有用功能加强的同时导致该子系统有害的功能加强。 2、一个系统中有害功能降低的同时导致该子系统有用功能的降低。,技 术 冲 突 求 解,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方法和工具 冲突解决理论和方法 效应理论和方法 物质场模型 76个标准解,效应理论和方法,效应 效应与科学原理 效应模型 效应知识库 专利按功能分类 效应求解,效 应,效应：基于专利分析，效应将科学原理、系统属性和现象与其工程应用有机地联系在一起，确定了在科学原理和系统属性支配下输入/输出流之间的因果关系。在实际应用中，通常需要将多种效

9、应模式组合成复合效应链来实现预期的输入/输出转换。 效应与科学原理 科学原理：知识按学科分类 效应：知识按问题分，科学原理+应用 功能 创新设计：类比设计（本域、近域和远域）,功 能,19世纪40年代，美国通用公司的工程师首先提出功能的概念，并把它作为价值工程研究的核心。他认为，顾客购买的不是产品本身，而是产品的功能。功能的定义：一个产品必须要做的工作，通常用“动词+名词”（动词要抽象，名词要精确）表示。功能实现原理的通用性是TRIZ理论的重要发现。 功能分类 功能结构模型,功 能 分 类,1、主要功能、附加功能和潜在功能 2、基本功能和辅助功能 3、实用功能、外观功能和象征功能 4、标识功能

10、和惯例功能,功 能 结 构,新产品开发设计：,功 能 结 构,已有产品改进设计,效 应 求 解,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方法和工具 冲突解决理论和方法 效应理论和方法 物质场模型 76个标准解,物 质 场,物质场模型是TRIZ 理论中的一个重要的问题构造、描述和分析的工具，是TRIZ 理论中最小的具有机能、可控的技术系统的模型。 物质场模型： 物质场模型四种基本类型 ： 有效完整系统 不完整系统 无效完整系统 有害系统,物 质 场,物质场模型变换规则： 1、为不完整物质场引入新元件 2、为提高现有物质场的功效，延伸已有物质场 3、对检测或测量问题，可延伸

11、产生两个场，一个作为输入，一个作为输出 4、消除有害的、多余的、不需要的物质场的最有效方法是引入第三种物质S3 5、在输入、输出间增加一个作为转换的中介物质,物 质 场,物质场模型建立流程： 1、明确问题发生部位，识别组件（场F、物质S1、S2） 2、描绘物质场模型，确定物质之间的相互作用，对系统的完整性、有效性进行评价 3、选择物质场模型变换规则 4、确定代表性解即通解 5、将通解的模型转化为模型的特解,TRIZ 理 论,基本概念 TRIZ体系结构 TRIZ解决流程 方法和工具 冲突解决理论和方法 效应理论和方法 物质场模型 76个标准解,76个标准解,不,充分,最小改变？,不充分,缺乏,检测/测量,标准解使用流程,选择需要改进的系统,问题的简洁描述,需要 ？,建立系统的物质场模型,相互作用 是？,第1或第2类标准解,第3类标准解,第4类标准解,第5类 标准解,有害,第1.2类标准解,第1.1类 标准解,超系统 或 子系统 的改变 ？,解充分么？,第5类 标准解,提炼问题描述,充分,改变的规模,第2类 标准解,第3类 标准解,充分？,不,预测改变的潜力,一、问题 二、创新 三、资源 四、技术系统进化定律 五、TRIZ理论 六、 计算机辅助创新,主 要 内 容,计算机辅助创新设计软件系统,