王穎嫻

TRIZ 理論簡(jiǎn)介

如何使學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，在企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)實(shí)際中擔(dān)當(dāng)技術(shù)方面的組織者和帶頭人，是高職院校教學(xué)改革的根本目標(biāo)。但是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維需要系統(tǒng)的理論方法，對(duì)高職院校的學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，需要選擇適合的創(chuàng)新理論。傳統(tǒng)的創(chuàng)新理論方法非常多，常用的有試錯(cuò)法、頭腦風(fēng)暴法、形態(tài)分析法、屬性列舉法和奧斯本檢核表法等，但這些方法都缺乏系統(tǒng)性，隨機(jī)性大，難以形成規(guī)律，不適合大范圍推廣應(yīng)用。

TRIZ理論具有鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，TRIZ理論由前蘇聯(lián)科學(xué)家根里奇-阿奇舒勒在1946年創(chuàng)立，是基于知識(shí)的、面向人的、有效的創(chuàng)新方法。TRIZ理論是通過(guò)分析世界上近250萬(wàn)份高水平的發(fā)明專(zhuān)利，總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術(shù)沖突和物理沖突的創(chuàng)新原理和法則，建立了一個(gè)由解決技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則，建立起TRIZ理論體系。TRIZ理論包含著許多系統(tǒng)的、科學(xué)的而又富有可操作性的創(chuàng)造性思維方法和發(fā)明問(wèn)題的分析方法。它主要由九大部分組成(2-4)：（1）技術(shù)系統(tǒng)的八大進(jìn)化法則；（2）最終理想解（IFR）；（3）40條發(fā)明原理；（4）39個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)和矛盾矩陣；（5）物理矛盾和四大分離原理；（6）、物-場(chǎng)模型分析；（7）發(fā)明問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)解法；（8）發(fā)明問(wèn)題解決算法（ARIZ）；（9）科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象知識(shí)庫(kù)。

應(yīng)用實(shí)例

圖1問(wèn)題圖

1.礦山支護(hù)

在礦山支護(hù)中，井巷支護(hù)采用可縮性U型鋼拱形支架支護(hù)，由于圍巖側(cè)向來(lái)壓將側(cè)向的U型鋼支架壓彎（見(jiàn)圖1），從而使整個(gè)U型鋼支架失去承載作用，不能再進(jìn)行伸縮承載了，必須換掉整套支架。

如何解決這種問(wèn)題呢？現(xiàn)利用TRIZ理論的矛盾矩陣來(lái)解決該問(wèn)題。

首先從TRIZ理論中的39個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)中選擇并確定技術(shù)沖突的一對(duì)技術(shù)特性：

（1）改善參數(shù)：形狀。

（2）惡化參數(shù)：裝置的復(fù)雜性。

在矛盾矩陣中就確定了4種可用的發(fā)明原理：分割原理、未達(dá)到或超過(guò)作用原理、機(jī)械系統(tǒng)替代原理和氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)原理。對(duì)這4種發(fā)明原理進(jìn)行分析后進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，結(jié)果為：將拱形改成圓形，并在U型鋼外圈覆有充氣橡膠圈（見(jiàn)圖2）。優(yōu)點(diǎn)：將局部受力轉(zhuǎn)變成整體支架共同承載。提示：阿奇舒勒曾經(jīng)說(shuō)過(guò)大多數(shù)的發(fā)明創(chuàng)造原理、方法都應(yīng)用在其他領(lǐng)域中，該方案的解決方法借用了輪胎的應(yīng)用原理。

圖2問(wèn)題圖

2.開(kāi)口扳手

開(kāi)口扳手在擰緊或松開(kāi)一個(gè)六角螺釘時(shí)，由于螺釘?shù)氖芰性趦蓷l棱邊上，容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致其擰緊或松開(kāi)困難（見(jiàn)圖3）。

圖3解決方案圖

現(xiàn)利用TRIZ理論的矛盾矩陣來(lái)解決該問(wèn)題。

首先從TRIZ理論中的39個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)中選擇并確定技術(shù)沖突的一對(duì)技術(shù)特性：

（1）改善參數(shù)：物體產(chǎn)生的有害因素。

（2）惡化參數(shù)：可制造性。

在矛盾矩陣中就確定了4種可用的發(fā)明原理：不對(duì)稱(chēng)原理、維數(shù)變化原理、拋棄和修復(fù)原理及復(fù)制原理。對(duì)這4種發(fā)明原理進(jìn)行分析后進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，結(jié)果為：廢棄原來(lái)的棱邊接觸，改由扳手工作面的一些要點(diǎn)與螺釘?shù)膫?cè)面接觸。優(yōu)點(diǎn)：將線(xiàn)-面接觸改成面-面接觸。

結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的決定性因素是科學(xué)技術(shù)水平和科技競(jìng)爭(zhēng)力。科技競(jìng)爭(zhēng)的核心是人才的競(jìng)爭(zhēng)，要建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。創(chuàng)新是全社會(huì)都應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題，要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，學(xué)校是關(guān)鍵。

[1]楊書(shū)捷，楊波，李一棟.基于TRIZ 理論的“課題式”高職教育[J].教育論壇，2011，2：124.

[2]沈萌紅.TRIZ 理論及機(jī)械創(chuàng)新實(shí)踐[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[3]李士，徐治立，李成智，等.創(chuàng)新理論導(dǎo)論[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009.

[4]檀潤(rùn)華.創(chuàng)新設(shè)計(jì)TRIZ：發(fā)明問(wèn)題解決理論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.