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1、龙源期刊网 http:/ 论基于 TRIZ 理论体系的产品创新的设计方法 作者：许莉钧 来源：设计2014 年第 04 期 摘要：创造思维能力是创新能力的核心，是人类思维的种高级形态，是为解决某种问题产生新设想并获得成功实施的思维系统。产品创新主要取决于概念设计，它的核心是产生新的、有竞争力的工作原理。由前苏联发明家 Genrich s.Alfshuller 等人提出的 TRIZ理论，起源于对全世界专利的深入研究与分析，既实用，可操作性又强。运用基于 TRIZ理论体系上的创新方法到产品设计实际中去，不仅易于帮助我们发现问题解决问题，而且它的效果更易于预测，方法亦能重复使用，更为科学化。从而可以
2、提升设计人员发明新产品的机会和生产力。关键词：创新思维 TRIZ理论 产品创新设计 一、创新设计思维与方法 1.1 创新思维的含义和意义 创新思维能力是创新能力的核心。刘培育在创新思维导论一书中说：“创新思维是人类思维的一种高级形态，是人在一定知识、经验、和智力的基础上，为解决某种问题，运用逻辑思维和非逻辑思维，突破旧的思维模式，通过选择重组，以新的思考方式，产生新的设想并获得成功实时的思维系统。”当前，我国在工业化方面、知识和技术创新方面与发达国家都还有较大的差距。因此，消除中国与发达国家的差距要靠创新，振兴中华民族需要开发人民群众的创新能力。中华民族是富有创新精神的民族，我们古代、近代都有
3、对创造、创新的探索，我国党和国家领导人非常重视创造与创新。因此，我们作为青年学生一代更要开发、训练创造力、创新能力。1.2 创新思维在设计中的作用 设计活动即是一种创造性活动，创造性活动需要创新思维。恩格斯曾经指出：“一个民族想要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。”同时又指出：“如果人的脑不随着手，不和手一起，不部分地借助相应地发展起来的话，那么单靠手是永远造不出蒸汽机来的。”这里，恩格斯强调了理论思维的重要作用，强调了脑的主导作用。由于脑的功能就是进行思维活动，因此，也就是强调了设计中技术的成功取决于科学的思维。龙源期刊网 http:/ 英国剑桥大学的教授 W.I.B 贝弗里奇在其
4、所著科学研究的艺术一书的序言中，一开头就说：“精密仪器在现代科学中有重要作用。但我有时怀疑，人们是否容易忘记科学研究中最重要的工具必须始终是人们的头脑。”这里，贝弗里奇所强调的也是人的头脑，也就是强调科学思维在科学发现与发明创造活动中的主导性、关键性作用。有了对飞翔的渴望和大胆创造性设想，人类发明了飞机，也可以同鸟儿一样自由飞翔；有了对虚拟技术的研究和设想，人们设计了计算机、MP3、CD机等高科技电子产品。因此，认真研究思维活动的规律，特别是创造思维的规律，用科学的思维方法来指导具体的发明设计工作，可以提高发明创造的效率。1.3 创新技法 创新技法是创造学家根据创造性思维发展规律总结出的一些原
5、理、技巧和方法。在创新实践中，创新技法能提高人们的创造、创新思维能力，促进创新成果的实现率。在诸多创造技法中，头脑风暴法是最早应用和最常用的。它是 1938年由美国人奥斯本发明的世界上第一种创造技法，也叫智力激发法，是一种群体创新技法。这一技法广泛流传于世界各国，经过各国创造学家的开发与创新，得到进一步的丰富和完善。在设计程序的前期方案设计中，运用头脑风暴法可以产生多种设计方案，在讨论和设想过程中也会发现存在的问题。它与随后文章讨论的 TRIZ发明问题解决理论这种创新设计方法部分相似。二、TRIZ：发明问题、解决问题理论 设计理论和方法在产品创新中起着重要作用，各国的理论工作者一直从事研究，并
6、提出了多种设计方法理论。发现问题解决理论的核心是技术系统进化原理。按这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决冲突是其进化的推动力。进化速度随技术系统一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯方法是解决阻碍其进化的深层次冲突。111 TRIZ概述、定义 TRIZ英文说法：Theory of Inventive Problem Solving，也称 TIPS，可理解为发明问题的解决理论。它是由前苏联发明家 Genrich.s.Altshuller 等人通过对世界近 250 万件高水平发明专利的分析研究，总结出人类进行发明创造解决技术问题过程所遵循的 40 个原理和法则。建立一个由解决技术问题，实现创新
7、开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，简称 TRIZ。国际著名的 TRIZ 专家，Savransky博士给出了 TRIZ的如下定义：TRIZ 是基于知识的、面向人的发明问题解决系统方法学。具体说明如下：1、TRIZ是基于知识的方法 （1）TRIZ是发明问题解决启发式方法的知识。（2）TRIZ大量采用自然科学及工程中的效应知识。龙源期刊网 http:/ （1）TRIZ利用出现问题领域的知识。2、TRIZ是面向人的方法 TRIZ中的启发式方法是面向设计者的，不是面向机器的。TRIZ理论本身是基于将系统分解为子系统，区分有益及有害功能的实践，这些分解取决于问题及环境，本身就有随机性。它可以很快速容
8、易地被设计者应用到具体的设计中去。3、TRIZ是系统化的方法 （1）在 TRIZ中，问题的分析采用了通用及详细的模型，该模型中问题的系统化知识是重要的。（2）解决问题的过程是一个系统化的能方便应用已有知识的过程。4、TRIZ是发明问题解决理论 （1）为了取得创新解，需要解决设计中的冲突，但解决冲突的某些步骤是不知道的。（2）未知所需要的情况往往可以被虚构的理解代替。（3）通常理想解可通过环境或系统本身的资源获得。（4）通常理想解可通过已知的系统进化趋势推断。1.2 TRIZ的研究内容 作为一种方法学，TRIZ对新设计、改进设计，再设计阶段为设计者提供了过程模型、工具与方法。如图 1：1.3 TRIZ的发展趋势 TRIZ目前及今后的发展趋势为：TRIZ本身的完善及新的研究分支两个方面。如图 2：新的研究分支 1.4 发明问题解决理论 TRIZ采用科学的思维方式，采用一系列工具，首先将特定的问题抽象成为标准的或一般的问题，然后采用标准的方法解决，最后得出特定的解。如图 3：三、实际设计案例应用一一关于自行车刹车装置的设计