triz理论及其在机械产品创新设计中的应用.doc

RIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用刘尚明1,2,刘东亮1,郭伟11天津大学机械工程学院,天津(300072)2本溪市化学工业学校,辽宁本溪(117022)E-mail:******@:本文介绍了TRIZ理论的产生和发展、冲突的定义和相关的解决原理。并结合计算机辅助创新软件,通过实例说明了其在机械产品创新设计中的应用。最后,提出了TRIZ理论在我国制造企业的推广策略。关键词:机械产品;TRIZ理论;创新设计中图分类号:TH16621世纪产品竞争日益激烈,世界各国普遍重视提高产品的设计水平,增强产品竞争力。产品设计的根本目的就是要创新产品,满足市场需求和占领更大市场,因此,重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径[1]。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或试错法,但这些方法可视为设计人员的艺术创作,创新的程度与成败主要取决于设计者的灵感和经验,当问题的解决方案超出了一个人的经验和技术领域时,头脑风暴法和试错法往往显得无能为力。起源于前苏联的发明问题解决理论—TRIZ理论是指导创新活动的重要理论之一,它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生一个具有创造性的新概念,实现产品的快速创新。“发明问题解决理论”的俄文简称。该理论是前苏联G..,在分析研究世界各国250万件专利的基础上,提炼出的一套解决复杂技术问题的系统方法。主要目的是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[2]。TRIZ理论是基于知识、面向人的发明问题解决系统化方法学,且适用于各行业。、算法组成的综合理论体系,其主要内容包括:技术系统进化法则、40个发明创造原理、39项技术特性、冲突矩阵、物质一场分析、76个发明问题标准解决方法、发明问题解决算法(ARIZ)以及工程效应知识库等。在产品设计过程中,上述各内容都能从不同方面对设计人员提供创新方案的指导。应用TRIZ理论求解产品设计的创新解是一项系统的工程。由于篇幅关系,本文仅以冲突解决原理为例,介绍TRIZ理论在产品设计中的应用。(1)冲突的定义无论是新产品设计还是已有产品的改进,设计人员在设计过程中首先要保证或提高产品的某些性能,但这种提高往往会影响到产品其它的内部性能。如果这些影响是负面的,则设计出现了冲突。TRIZ理论认为,产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突,而产生新的有竞争力的解,没有克服冲突的解并不是创新设计。冲突的种类很多,与产品创新相关的冲突分为3类,-1-物理冲突、技术冲突及管理冲突。本文主要研究前两类冲突及其解决原理。(2)技术冲突及其解决原理技术冲突是指传统设计中的折中,即由于系统本身某一部份的影响,所需的状态不能实现。技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾。例如斜拉桥,希望提高桥的承重重量,但重量太大可能超过桥的强度范围,降低桥的安全性。Altshuller通过对250万件专利的详细研究,提出用39个技术特性来描述冲突。在解决实际冲突时,把组成冲突的两个内部性能用39个标准的技术特性进行表示,即把实际工程冲突转化为一般的或标准的技术冲突(具体技术特性见参考文献3)。在此基础上,Altshuller又给