1

发明创新的点金术TRIZ

萃智（北京）工业技术研究院院长中国 TRIZ研究会理事

李瑛

2

在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，正真的核心技术和关键技术只能依靠我们自己，只能依靠自主创新。 　－－胡锦涛

3

必须把提高自主创新能力摆在全部科技工作的首位。　　　　　　－－胡锦涛

4

我国科技总体水平同世界先进水平相比有较大差距，关键技术自给率低、自主创新能力不强，特别是企业核心竞争力不强，优秀拔尖人才还比较少。　　　　　　－－胡锦涛

5

科技部刘燕华副部长在 7 月 16 日中国科学家论坛上说：

目前中国 28000 多家大中型企业拥有自己研发中心的只有 25%,75% 的企业没有一个专职人员从事研发活动，中国企业自主创新能力严重不足。

6

、

温家宝总理指示：

自主创新 方法先行

　　　　　　　　　　

7

科学技术部发展改革委教 育 部中 国 科 协

文件

国科发财 [2008]197 号

关于印发《关于加强创新方法工作的若干意见》的通知

8

切实加强创新方法工作，从源头上推进创新型国家建设。

推进 TRIZ 等国际先进的技术创新方法。

9

一、萃智（ TRIZ ）起源

10

TRIZ 的起源和发展 TRIZ 产生于前苏联，经过半个多世纪的发展、完善及与其它先进创新理论方法的集成，已经成为一套解决新技术、新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系。现在， TRIZ 已在俄罗斯、美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区受到高度重视，其研究与实践获得很大的普及和发展，并且已经为很多知名企业取得了重大的经济效益。

11

TRIZ 理论创始者根里奇 · 阿奇舒勒• 根里奇•阿奇舒勒 G. S. Altshuller （ 1926 － 1998 ） 是前

苏联的一位天才发明家和创造创新学家，于 1946 年创立TRIZ 理论。

• TRIZ 理论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，曾经被称作前苏联的“国术”和“点金术”。

12

TRIZ 理论来源 : 浓缩数百万发明专利正是基于这一思想，在 Altshuller 的带领下，动用前苏联的 1500 多名专家，经过几十年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组 , 建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论

方法体系—— TRIZ ，中文名为：萃智。

2, 500,000

500,000

TRIZ 工具•39×39 矛盾矩阵•40 个创新原理•技术系统 / 过程分析、问题定义•技术系统进化法则

发明专利库

迄今为止， TRIZ 已分析了 9,000,000 专利有代表性的

实用专利20%

13

发明创造问题的发明创造问题的基本原理是客观存在的，这些基本原理是客观存在的，这些原理不仅能被确认，而且还能原理不仅能被确认，而且还能被总结成一种理论。掌握该理被总结成一种理论。掌握该理论的人不仅能够提高发明成功论的人不仅能够提高发明成功率，缩短发明周期，还可以使率，缩短发明周期，还可以使发明问题具有可预见性。发明问题具有可预见性。

14

阿奇舒勒发现： 1 、人们面对的发明创新难题是

无限多的，是包罗万象的，而系统矛盾的类型相比较而言是不多的。

2 、存在着典型的系统矛盾，以及消除（解决）典型矛盾的典型方法。

15

二、萃智（ TRIZ ） 的理论基础

16

1 、马列主义辩证法2 、实践论3 、系统论4 、矛盾论5 、技术系统进化论6 、矛盾类型的相似性 与解决方法相似性7 、强势思维与积极思维

17

三、萃智（ TRIZ ）的理论体系、 工具体系与方法体系

18

理论体系 工具体系 方法体系发明创新的规律发明创新的知识基础 科学原理知识库 科学原理知识库应用方法发明专利的级别划分 发明专利五级分类技术系统进化理论 技术进化的方向与途径 技术进化分析方法技术进化预测理论 技术进化预测工具 技术预测分析方法最终理想解 理想解公式 实现里理想化方法技术矛盾与解决理论 技术矛盾检索矩阵 40 个发明原理物理矛盾与解决理论 四大分离原理 11种分离方法物场分析理论 物场分析模型与标准解 物场分析方法矛盾类型与解决方法的相似性 萃智（ TRIZ ）解题模型 萃智（ TRIZ ）解题分析方

法ARIZ算法 ARIZ流程系统分析理论 九屏图、预期失效判断工具 系统分析方法资源分析理论 资源分析方法萃智与计算机信息技术的结合 计算机辅助创新软件 软件使用方法强势思维与积极思维

19

四、技术系统进化论

20

• 三大进化理论

• 1 、达尔文的生物进化论

• 2 、马克思的历史唯物主义社会进化论

• 3 、阿奇舒勒的技术系统进化理论

21

阿奇舒勒先生是研究分析了成千上万例世界上顶尖工程技术领域中的重要专利，使他对技术系统进化趋势的规律产生了最初的理解，由此奠定了他创立解决发明问题的分析方法的基础，并逐渐完善 TRIZ创造性解决问题的理论基础。 TRIZ原理可理解为：所有技术系统的进化都遵循一定的客观规律。

22

技术系统进化理论指出：技术系统一直处于进化之中，解决技术系统矛盾是进化的推动力。

23

技术系统进化八大法则1 、技术系统的 S曲线进化法则；2 、提高理想化法则；3 、子系统不均衡进化法则；4 、向超系统进化法则；5 、动态性进化法则；6 、子系统协调性法则；7 、向微观级和场的应用进化法则；8 、向自动化方向进化法则。

24

技术系统进化法则之一－ S曲线进化法则

、

• 一个技术系统的进化一般经历 4 个阶段，典型的 S曲线是描述一个技术系统的完整生命周期。• 当一个技术系统的进化完成 4 个阶段后，必然会出现一个新的技术系统来替代它，如此不断的替代。

婴儿期

衰退期

成长期

成熟期

25

S曲线的意义• 描述了技术系统的完整生命周期，描述了技

术系统一般发展规律；• 帮助创造者确定系统的发展阶段，指导产品或技术设计和研发的方向；

• 指导创造者在产品的各个阶段决策制定• 引导人们在各个领域预见并解决新的任务。

S曲线进化法则

发展方向

解决方案

26

挂锁 链条锁 电子锁 指纹锁

门锁的进化

27

电脑键盘的进化轨迹

28

计算机的进化102 101 100 10 － 1 10 － 2 10 － 3 10 － 4 10 － 5 10 － 6 10-7 10 － 8 10 － 9

量子计算机

29

未来的电脑

30

技术进化的关键是：• 技术系统从一个状态进化到另一个状态，且这种进化符合客观规律，反映了技术系统的发展过程。

• 掌握萃智（ TRIZ ）理论，同时评价系统的 S曲线参数，就可以预测出实际当中任何一个技术系统的发展趋势。

31

技术进化的八个法则的应用及其意义

掌握技术进化法则除了可以有效提高发明问题解决的效率之外，还体现在如下的应用意义

（ 1 ）确定产品核心技术在 S 曲线上的位置；（ 2 ）确定产品目前及今后的发展目标；（ 3 ）确定应当避免的投资失误；（ 4 ）形成产品或技术系统研发的战略目标。

32

五、 40 个发明创新的金钥匙

33

40 个发明原理的产生• 发现与总结发明创新的重要规律；• 一个发明原理在其以后的若干时期内，在不同的领域被反复的使用。相似的技术矛盾、模型可以用相似的发明方法解决问题。

34

40 个发明原理01 、分割原理02 、抽取原理03 、局部特性原理04 、不对称原理05 、合并原理06 、多功能原理07 、嵌套原理08 、质量补偿原理09 、预先反作用原理10 、预先作用原理11 、预置防范原理12 、等势原理13 、反向作用原理14 、曲面化原理15 、动态化原理

16 、不足或过度作用原理17 、多维化原理18 、振动原理19 、周期性作用原理20 、有效持续作用原理21 、急速作用原理22 、变害为利原理23 、反馈原理24 、中介物原理25 、自服务原理26 、复制原理27 、一次性用品替代原理28 、替换机械系统原理

29 、气压或液压结构替代原理30 、柔性壳体或薄膜结构原理31 、多孔材料原理32 、变换颜色原理33 、同质性原理34 、自弃与修复原理35 、改变状态原理36 、相变原理37 、热膨胀原理38 、强氧化作用原理39 、惰性（或真空）环境原理40 、复合材料原理

35

36

40 个发明原理01 、分割原理02 、抽取原理03 、局部特性原理04 、不对称原理05 、合并原理06 、多功能原理07 、嵌套原理08 、质量补偿原理09 、预先反作用原理10 、预先作用原理11 、预置防范原理12 、等势原理13 、反向作用原理14 、曲面化原理15 、动态化原理

16 、不足或过度作用原理17 、多维化原理18 、振动原理19 、周期性作用原理20 、有效持续作用原理21 、急速作用原理22 、变害为利原理23 、反馈原理24 、中介物原理25 、自服务原理26 、复制原理27 、一次性用品替代原理28 、替换机械系统原理

29 、气压或液压结构替代原理30 、柔性壳体或薄膜结构原理31 、多孔材料原理32 、变换颜色原理33 、同质性原理34 、自弃与修复原理35 、改变状态原理36 、相变原理37 、热膨胀原理38 、强氧化作用原理39 、惰性（或真空）环境原理40 、复合材料原理

37

六、萃智（ TRIZ ）理论的解题模型

38

萃智（ TRIZ ）发明家对一个问题经过分析，看问题的深度要深刻的多 。他会说：这个问题中有这样一些矛盾，可以利用萃智（ TRIZ ）的解决办法，因为以往的问题虽然从外表看起来与新问题没有相似性，但是却包含有相似的矛盾。

39

试错

抽象转化

发明原理TRIZ 工具

辨识求解

待解决的问题

TRIZ标准问题

TRIZ通用解

最终解决方案

TRIZ 的解题模式

40

解决发明问题的理论基础是： 进化模型，矛盾模型和矛

盾解决的相似性原则。

问 题矛 盾矛盾根源

41

矛盾的系统分

析

比较清楚的问题

仍不清楚的问题 物 -场分析

标准问题 标准解法

非标准问题 ARIZ 标准问题

技术矛盾 矛盾矩阵 40 个发明原理

物理矛盾 四大分离原理 11种分离方法40 个发明原理

42

什么是技术矛盾？

　改善一个子系统中的有用功能，导致另一个子系统产生一种有害功能 .

43

矛盾的系统分

析

比较清楚的问题

仍不清楚的问题 物 -场分析

标准问题 标准解法

非标准问题 ARIZ 标准问题

技术矛盾 矛盾矩阵 40 个发明原理

物理矛盾 四大分离原理 11种分离方法40 个发明原理

44

矛盾矩阵表系统恶化的特性

系统改善的特性

运动物体质量

静止物体质量

运动物体尺寸

速度

运动物体质量

静止物体质量

运动物体尺寸

速度运动物体使用能量

制造精度

133

45

矛盾的系统分

析

比较清楚的问题

仍不清楚的问题 物 -场分析

标准问题 标准解法

非标准问题 ARIZ 标准问题

技术矛盾 矛盾矩阵 40 个发明原理

物理矛盾 四大分离原理 11种分离方法40 个发明原理

46

什么是物理矛盾 ?

• 对系统中的一个子系统或一个部件，同时提出相互矛盾的要求。

比如要求一个元件既要出现又要不出现；或要求一个参数既要高又要低；一个零件既要大又要小等完全相反的需求。

47

矛盾的系统分

析

比较清楚的问题

仍不清楚的问题 物 -场分析

标准问题 标准解法

非标准问题 ARIZ 标准问题

技术矛盾 矛盾矩阵 40 个发明原理

物理矛盾 四大分离原理 11种分离方法40 个发明原理

48

物 -场模型阿奇舒勒（ Altshulle

r ）发现的规律：如果问题的物场模型是一样的，那么解决方案的物场模型也是一样的，和这个问题来自于哪个领域无关。

某一类技术问题

问题模型 解决方案模型 ？

技术问题 1 解决方案 1

技术问题 2 解决方案 2

S1 S2

F

S1’ S2’

F’

技术问题物场模型 解决方案物场模型（发明、专利）

发明家

49

物－场标准模型•所有的功能都能分解成为三个基本元素（两个物质一个场）

S1 S2

F1

50

矛盾的系统分

析

比较清楚的问题

仍不清楚的问题 物 -场分析

标准问题 标准解法

非标准问题 ARIZ 标准问题

技术矛盾 矛盾矩阵 40 个发明原理

物理矛盾 四大分离原理 11种分离方法40 个发明原理

51

发明问题 76 个标准解系统构成第一级 建立或完善物场模型的标准解系统……………………… 13

1.1 建立物场模型…………………………………… 8

1.2 消除物场模型的有害效应………………… …… 5 在第二级 强化物场模型的标准解系统……………………………… 23

2.1 向复合物场模型进化 ………………………… 2

2.2 加强物场模型…… ……………………………… 6

2.3 采用频率协调强化物场模型 …………………… 3

2.4 引入磁性添加物强化物场模型……… ………………… 12

第三级 向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统……… 6

3.1 向双系统或多系统进化………………………… 5

3.2 向微观级系统进化……………………………… 1

52

发明问题 76 个标准解系统构成第四级 测量与检测的标准解系统………………………………… 17

§ 4.1间接方法……………………………… 3

§ 4.2 建立测量的物场模型………………… 4

§ 4.3 加强测量的物场模型…………………… 3

§ 4.4向铁－场模型转化…………………… 5

§ 4.5测量系统的进化方向………………… 2

第五级　标准解应用策略准则…………………………… ……… 17

5.1引入物质……………………………… 4

5.2引入场………………………………… 3

5.3 相变…………………………………… 5

5.4 利用自然现象和物理效应…………… 2

5.5 通过分解或结合获得物质粒子……… 3

合 计 76

53

矛盾的系统分

析

比较清楚的问题

仍不清楚的问题 物 -场分析

标准问题 标准解法

非标准问题 ARIZ 标准问题

技术矛盾 矛盾矩阵 40 个发明原理

物理矛盾 四大分离原理 11种分离方法40 个发明原理

54

玉米粒与金刚石有什么关系？

55

利用瞬间压力差可以打破坚果的外壳

、

-如何使宝石沿内部原有的微裂纹分割？-如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器？-如何打破核桃的外壳？通过本体论关系，由“爆米花”找到了解决方案：

56

七、萃智 TRIZ 的特点和优势

• TRIZ 具有广泛的适用性• TRIZ 具有通用、统一的求解参数( 如发明原理 )

• 具有规范、科学的创新步骤

57

• 发明创新有规律可循，萃智（ TRIZ ）理论为我们揭示和总结了发明创新的规律。

58

• 发明创新有方法，萃智（ TRIZ ）就是一套先进的创新理论与方法。

59

科技人员、研发人员掌握 TRIZ理论后，就会越干越聪明。成为企业最有价值的宝贵资源。

60

掌握 TRIZ与不掌握 TRIZ的科技人员，他们的创新能力相差几十倍至几百倍。

61

你可以等待 100年获得灵感，也可以利用这些原理用 15分钟解决问题。

62

努力造就数以亿计的高素质劳动者，数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才。

胡锦涛

63

企业竞争力的核心在于知识产权，有了知识产权就有了核心竞争力。

温家宝

64

知识产权的来源在于头脑，有了人才就有了知识产权，有了知识产权就有了核心竞争力。

温家宝

65

把萃智（ TRIZ ）理论当做科技界的马克思主义哲学，科技工作者的圣经。继续加大宣传力度，从建设创新型省份的战略高度来重视萃智理论。

黑龙江省副省长：孙尧

66

今天是萃智 (TRIZ) 的时代。萃智 (TRIZ) 理论发展的新时代到来了。

阿奇舒勒

67

萃智 (TRIZ) 理论在中国发展的新时代到来了。

68