triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

编辑导语:产品在进行开发设计时,需要在市场中找准自身定位,了解用户需求,降低开发设计成本,其中,产品在开发设计时需要找到矛盾所在。本文作者就如何利用项目TRIZ矛盾定义方法解决产品开发问题做了总结,一起来看一下。 一、前言 新产品在开发设计期间,主要解决的问题有以下三点: 确认顾客真正的需求,要能被市场接受,以提高销售量。要比其他的竞争者企业,更快将新产品导入市场。减少开发设计时间产生的问题,降低…

编辑导语:产品在进行开发设计时,需要在市场中找准自身定位,了解用户需求,降低开发设计成本,其中,产品在开发设计时需要找到矛盾所在。本文作者就如何利用项目TRIZ矛盾定义方法解决产品开发问题做了总结,一起来看一下。

triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

一、前言

新产品在开发设计期间,主要解决的问题有以下三点:

  1. 确认顾客真正的需求,要能被市场接受,以提高销售量。
  2. 要比其他的竞争者企业,更快将新产品导入市场。
  3. 减少开发设计时间产生的问题,降低设计变更和客户市场抱怨,从而避免开发周期延长和开发成本提高。

利用(Theory of Inventive Problem Solving;简称TRIZ [取俄文的缩写])从40发明原理、物场分析方法、76标准解、科学效应知识库,以及技术系统进化法则等相关等工具,推导出具备创新的想法,从而产生专利并产生独特且可以实现的概念,藉以解决开发设计的技术问题,已在国内众多产业及公司被实际广泛应用证明是可落地。

二、如何利用40发明原理?

在实际研发项目解题中,如何在40发明原理中选取出与问题相对应的原理,从而产生想法,是学员们首先要面临到的考验。

以下笔者将提出常用的四种做法:

① 面对较模糊问题、冲突不明显的问题或在问题分析的初始阶段,常使用“浏览法”选用发明原理。

技术矛盾可使用39个通用工程参数、TRIZ 2003年新版矛盾矩阵48个工程参数、软件24个工程参数进行描述,即转化为TRIZ的标准冲突。然后到矛盾矩阵中查找相应的发明原理来解决,发明原理即为问题的标准解法。

③ 2003年新版矛盾矩阵表,将解决物理矛盾的发明原理单独列举出来,可以制作出一张“发明问题解决引导表”,能够更高效、有序地解决系统对同一个参数存在相反的要求而产生的物理矛盾,如表所示。triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

④ 对于物理矛盾,也可直接用分离原理求解,也常常将分离原理与发明原理联合起来求解,分离原理与发明原理的关系,如表所示。triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

三、如何定义矛盾?

因此如何找到问题模型中的核心矛盾是非常关键的,常用方法有通过系统功能模型分析、物场模型分析、因果分析来确定,也可以结合其他创新方法,如QFD、AD、TOC等理论来确定,举例如图所示。

1. QFD

相关矩阵分析要点:

  • 若一设计需求与多个其它设计需求有正相关,且不存在负相关——表示该设计需求存在很大潜在效率,可以被优先考虑。
  • 存在负相关——不可因优化某一功能而导致另一功能恶化,设计考虑时须特别注意该设计需求。
  • 负相关表示需进一步研究和调整——TRIZ技术矛盾!乃研发项目常招致延后、预算追加、客户满意度偏低失败的重要原因。

triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

图片来源:
https://www.cyut.edu.tw/~lschen/om/om5.pdf

2. 因果分析

案例讨论:为了遏止超高速风扇的叶轮爆裂会产生碎片,该系统是由下列组件所组成:风扇、风扇护盖(用来控制气流的方向),以及装甲钢板防护环。

亟待解决的问题就是防护环过重,因此必须减少 50% 的重量。防护环必须遏止飞散的碎片——基于这个理由,所以防护环又厚又重。

叶轮爆裂的原因如下:因风扇旋转导致会「拉扯」叶轮零件的离心力。材料的瑕疵和疲乏都会损害叶轮材料的强度。因此,叶轮可能会爆裂,进而导致叶轮碎片飞走。由于风扇的运转速度很快,飞散的碎片具有很大的能量,因而可能会伤害到人员和飞行器的其他零件。triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

图片来源: IWB软件

在此例中,有下列四个矛盾(三个技术矛盾与一个物理矛盾):

  • 若飞机需要加速飞行;推进器风扇愈需要快速旋转,但愈容易产生风扇叶片微小碎片(恶化)。
  • 若飞机需要加速飞行;推进器风扇愈需要快速旋转,但风扇叶片愈容易变形往外(恶化)。
  • 金属外包环愈坚固厚实;飞机愈不容易受风扇叶片微小碎片与推进器碎片威胁,但愈不易于保养测试(恶化)。
  • 希望金属外包环在飞机飞行时愈坚固厚实,但在保养测试时愈轻巧。

3. 功能模型分析

案例讨论:通过改善风道和风叶系统来改善吸尘器噪音问题,使用Problem Formulator 模式(在 IWB 软件中称为 Diagram )建立问题模型,图形是由两个重要的元素所组成:功能(Functions)与连结(Links)。

功能总计分为两大类,在方框上用颜色与形状来表示:

  • Useful functions:以绿色的方框与直角呈现;
  • Harmful functions:以红色的方框与圆角呈现。

矛盾的根源会以黄色的方框呈现。

关联结果是有用的:箭头绿色,关联结果是有害的:箭头红色。triz案例分析实例(triz创新方法大赛案例)

根据Directions for Innovation分析出来的结果,会产生三种颜色让您选择:

  • 红色:代表有害功能要消除;
  • 绿色:代表有用功能要提升;
  • 黄色:代表物理矛盾;
  • 黄色同时连接的红色与绿色:代表技术矛盾。

如此可清晰表达问题,明确定义矛盾,更方便利用矛盾矩阵中查找相应的发明原理来解决。功能模型建置分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具,用以建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。

四、结论

对的问题才会有对的答案,将问题做精确的分析才能够明确的对应到相应的矛盾参数,所找到的发明原理才能够更接近问题真实的答案,即应用这些原理使问题的解迅速收敛到正确的方向上,再结合专业知识与领域经验,才能得到真正可落地的技术方案。

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