(10)ARIZ-TRIZ

1我的ARIZ2ARIZ的由来ARIZ是按照ISO/R9-1968E规定转换成拉丁文的首字母的缩写•俄文–АлгоритмРешенияИзобретательскихзадач–AlgotinmResheniyaIzobreatatelskikhZadatch•英文–AlgorithmofInventiveProblemSolving•中文–发明问题求解算法（发明问题程序）33ARIZ是什么？是TRIZ的一种主要分析工具;是发明问题解决的完整流程；是TRIZ为解决5%高难度的非标准问题而配置的工具。该流程采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化，特别强调冲突与理想解的程式化，一方面技术系统向着理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克服，该问题就变成了一个创新问题。34、•创新问题的求解过程就是对问题的不断描述和不断地向标准化逼近的进程。•ARIZ以一套连续过程的程序，针对非标准问题采用步步紧逼的方法，巧妙地将一个状况模糊的原始发明问题转化为一个简单的问题模型，并构想其理想解。•使用ARIZ可以很好地控制惯性思维和思维惰性。初始问题问题模型一套逻辑过程逐步转化ARIZ的基本思想55ARIZ发展历程5ARIZ-56，指出解决问题必须发现和解决矛盾ARIZ-59，初步建立解决问题的流程，引入理想解ARIZ-61，第一个公开发表的版本ARIZ-64，将“如何表达和阐明问题”作为目标ARIZ-65，首次使用矛盾矩阵，ARIZ名称首次被采用（第一个广受欢迎的版本）ARIZ-68，提出克服思维惯性的一些方法，知识库更加完善ARIZ-71，采用作用区域、作用时间描述、可用资源利用，提出相反需求（物理矛盾原型），应用STC克服思维惯性ARIZ-75，完善物理矛盾定义和物理矛盾发现过程（第一个以英文发布的版本）ARIZ-77，定义微观和宏观物理矛盾，各部分介绍、注释更加详细，并附有实例ARIZ-85，阿奇舒勒直接参与的最后一版ARIZ-96，目前最新版，太过复杂6ARIZ的基本流程1、分析阶段－选定问题。－确定问题的主要部分。－揭示主要矛盾。－确定矛盾的直接前提。2、操作阶段－研究自然界中、技术系统中和环境中典型解决方案（原型）的例子。－通过改变系统、子系统、超系统或环境来寻找解决方案。3、综合阶段－通过新功能而向系统规定中引入变化。－通过新功能而向系统使用（实施）方法中引入变化。－检查原理的适用性，以便解决其它技术问题。－评估解决方案。77ARI2-85的基本流程7步骤1、分析问题（7步）步骤2、分析问题模型（3步）步骤3、陈述最终理想解IFR和物理矛盾（6步）步骤4、动用物场资源（7步）步骤5、应用效应知识库（4步）步骤6、转换或替代问题（4步）步骤7、分析解决物理矛盾的方法（4步）步骤8、利用解法概念（3步）步骤9、分析问题解决的过程（2步）888ARIZ-85流程图2分析问题模型3陈述IFR和物理矛盾5运用知识库4运用物-场资源6转换或替代初始问题7分析解决物理矛盾的方法8运用解决方案9分析解决问题的过程1分析问题(创新情景问卷）陈述最小问题、矛盾的元素和问题模型分析资源，创建空间、时间、物质和场等有效资源清单：确定最终理想解方向及主要的物理矛盾如果问题尚未解决，回到步骤1，重新分析问题评估解决方案理想度、相邻系统和超系统所做的改变、及其它子系统的预测获取资源的最大化应用透彻分析整个解题过程，以使增长人们创新潜能并充实到知识库中以尽可能小的代价引入资源应用标准解法、类比法、分离原理、效应知识库解决物理矛盾如果问题已解决，转化为实际的技术方案：99使用ARIZ的原则9在上述的每一个步骤中，均包含有数量不等的多个子步骤；在每一个具体的问题解决过程中，并不强制要求按顺序走完所有的9个步骤。当完成步骤3后，一般可尝试用（解决发明问题引导表？？）标准解法解决问题，如果已获得解决，则可直接跳到步骤7；如果尚没有获得解决，则按顺序进入步骤4；在用ARIZ解决问题时，要像高考解数学题哪样，不只看结果，还要看解题步骤和过程，正确的解题步骤也可以得分。1010ARIZ基本术语10最小问题（Mini问题）最大问题（Maxi问题）非专业术语描述方法X元素1111“最小问题”与“最大问题”11ARIZ强调首先利用系统内最廉价资源实现理想解，另一方面，解决问题又不能禁锢思维，为此提出了定义“最小问题”和“最大问题”。“最小问题”：用“最小问题”来表达初始问题，系统不引入新的资源，或很少的资源，以最小的改动能够实现有用功能，消除有害功能；或通过系统改动消除有害功能而不影响主要有用功能。不增加系统的复杂性。“最大问题”：用“最大问题”来表达后续问题，对可选择的变量不加约束，不用考虑成本等其他因素，目的是激发解决问题的新思路。1212“最小问题”与“最大问题”适用时期12产品性能进化时间婴儿期成长期成熟期、衰退期1、系统资源限制2、可用资源限制3、超系统资源限制需要缩小问题解决方案需要放大问题解决方案“最小问题”获得产品短期改进措施，适用于产品进化的成长期；“最大问题”获得产品长期发展战略，适用于产品进化阶段的成熟期，以期改变产品原有模式。1313为什么要用非专业术语表述问题？13专业术语往往禁锢人的思维。在问题情景描述中，可能会隐藏掉元件的某些特性。隐藏了真实需求。限制了物质可能存在的多种状态。例如使用术语“油漆”，将导致人们只想到液体或固体油漆，然而油漆也可能是气态的。1414X元素是指什么？14用来简化IFR的定义，其公式化描述为：该X元素，自身没有任何有害副作用，可以消除系统的某一有害作用，同时保持系统的有用作用1515ARIZ的三个基本元素包含一系列步骤通过程序简化问题并控制思维应用效应知识库的资源ARIZ16实例：人力动力飞机设计•当前世界上，有人力动力飞机技艺的国家有Gossameralbatross或Raven.一个已飞过英吉利海峡，另一个飞过约100英里。•通过实例来熟悉ARIZ的运用。17ARIZ步骤•步骤1、确定最小问题•人力动力飞机系统中的主要有用功能是使人(與飛機)获得離開地面，设计机翼就是为了使实现上述的有用功能。•但是在目前，机翼提供的有用功能《上升力》不足，因而•最小问题是《提供上升力》18•步骤2、确定问题的操作区域和时间范围（1）确定问题的操作区域飞机一半的部分可以被确定为问题的操作区域。包括了紧靠飞机周围的被螺旋桨推动的大气，也包括解决机翼下方的地面。因为飞机是在低空飞行的，如下圖虛線內的部分所示（通常飞机是对称的，所以用系统的一半的区域的最小尺寸是合理的）。人力动力飞机机翼的操作区域19、（2）确定问题的时间范围就是确定发生矛盾与即将发生矛盾的时间点，这里，我们有两个选择：•首先，当飞行员疲惫的时候－以前他已经疲惫了，飞机开始的上升力是不足的，逗留在空中飞机的机翼必须产生足够的上升力；•第二种选择是当飞机正处在起飞的瞬间，飞机即将离开地面前，起落架尚在地面上时，有足够的上升力，然而在飞机离开地面后瞬间，机翼提供的上升力与飞机的重量相平衡时，又转成为不足够的上升力。•任选后者作为分析用时间范围合适的的聚焦点。后者意味着飞机在空中的，所有的时间上升力不足，并不仅是飞行员疲惫了的时候。我们挑选了后者的一种——第一种情况的问题是也必然解决了。20、•步骤3、确定技术矛盾为了识别技术矛盾，我们需要围绕机翼问题进行功能属性分析，上升力是由机翼唯一传递的功能，•檢視機翼的功能和屬性：•从屬性中尋找(至少一項)相對于「增加升力」的技術矛盾：力VS重量–我們想改善「升力」，但是「重量」阻礙我們。整架飞机机翼上升力属性：成本、强度、重量、旋翼半经、表面积、稳定性、可靠性、制造性、复杂性、可维修性，等等。机翼上升力21、•步骤4、确定物理矛盾围绕机翼中心。该物理矛盾就是：我要机翼（唯一机翼可以提供上升力）和我不要机翼（因为它重）•步骤5、确定最终理想结果我获得了要求条件的机翼和要求条件的没有机翼，而系统没有复杂化。•步骤6、确定X－部件确定的X-部件可以消除《上升力不足》的负面功能，和/或解决《有和没有机翼》的物理矛盾22、步骤7、资源分析•（1）基于9窗格的资源探索一览表。•（2）对照X-元件探索资源，首先从操作区域和时间范围内开始，然后以边界范围为界，逐渐地向外扩展，如图所示。三个不同研究区域的资源分析如表所示。表上划分有2行专栏，第1行列出识别研究问题中的资源；第2行是来自进化趋势，以分析进化潜能为基础而出现的资源。从核心向外扩展的螺旋形探索资源战略，距核心越远，理想度越差23不同操作区域/时间范围的资源分析区域/时间物质和场资源（来自探索的问题）进化潜能资源（来自进化趋势）作业区域和时间范围内地面效应；机翼气穴内侧空气；螺旋桨形成的涡流；空中翼面操纵机构；机翼的长度现场起落架支撑；翼稍上方的渗漏机翼上方光滑的表面；机翼樑的整体断面（包括泡沫金属结构）；机翼表面没有利用的色彩）；匹配的不平衡度；反向接合/向内弯曲系统；大量的2D结构（加《垂直的》尺寸－例如小翼）；摇摆的机翼；在翼稍表面的机身特性（好比在机身中）；还有弯曲处。整个飞机系统内飞行员身体热量；飞行员呼吸；从踏板向螺旋桨传递的能量；（有些是非直接的）；来自机身的上升力；飞机尾翼和翅片机身的光滑表面；反向接合/向内弯曲的机身；机翼樑的整体断面；机械控制操纵机构（趁着光飞行）；来自螺旋桨不平衡的气流；变速的螺旋桨系统外太阳；来自热的地面的热量；《砂粒质结构》组合的弹性钢索帮助支撑机翼；比大气轻的气体24、•步骤8、改善资源•通过对资源进行再分析，获取资源的最大化运用，为眼前问题如何结合资源获得利益叠加结果，例如：•利用太阳能加热机翼空穴内的空气－为了吸收最大的热量，机翼一半做出透明的，另一半做成不透明的。•将由转轮踏板向螺旋桨传递的一小部分能量用来转换为驱动一台小的风机，小风机吹出非常小量的风掠过机翼的表面（或一部分），用以提高4倍上升力效率，从而使得考虑缩短机翼半径成为可能•基于上升力特性，因为缩短机翼半径，力矩比较小，意味着在机翼的根部，只需要很少的构架，因为机翼根部力矩对支撑会减少许多。由此，机翼的重量也获得了降低。25、•步骤9、应用原理消除物理矛盾利用空间、时间和状态分离的方法，可以获得消除《要机翼和不要机翼问题》的物理矛盾。•空间分离：我要机翼靠近机身（小力矩）和我要远离机身很长一段距离的机翼（大力矩）•时间分离：在高速形成足够的上升力时我要机翼；在飞机加速沿着跑道期间或当飞机起飞的期间，我不要机翼•条件分离：如果我要上升时，我要机翼；如何不需要上升时，我就不要机翼。应用第四种消除物理矛盾的方法《向另一个系统跃迁》的方法，将同样会产生几个解决方案。26、•10、利用发明原理消除技术矛盾在步骤3中确定了上升力（在矩阵中是《力》）和重量之间的技术矛盾。当我们已经明确上升力不足时，力就是我们试图改善的参数，重量是妨碍了我们从而是进一步恶化。因为在这个系统中，确定的是相对的运动（空气在机翼上面，机翼在地面上），我们应该选择《运动物体的重量》为恶化的参数。通过查矩阵，获得提供我们原理8反重力、1分割、37热膨胀和18振动，作为最有希望消除矛盾的策略。27\•11、利用知识/效应•我们研究的焦点是增强上升力，搜寻效应知识库，了解来自传递上升力的“机翼”以外的其它增强上升力功能的场的各种方法，•12、问题解决了吗？•此例实际已经解决，假如沒找到適當解決方式，则应回到前述1-12步驟,反复多次,檢視其他問題定義與機會，直到对你的实际问题是什么获得了清晰的见解。并产生了希望的一些优秀的解法。28ARIZ流程的收斂與发散結構图定義问题最終理想解解決问题1234567891011步驟定义问题程序用ARIZ程序来越来越苛求地定义一个问题，苛求的最终极限就是我们确定的最终理想结果解决问题程序可以获得问题的解决或接近于最终理想结果。由此转入解决问题程序29小结•ARIZ是应对解决发明问题中另一类非标准问题的工具在应用A