triz理论和其在机械产品创新方法设计中应用

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1、TRIZ理论和其在机械产品创新方法设计中应用摘要：现在介绍TRIZ理论产生和发展、矛盾的定义和相关的解决原理。并结合计算机辅助创新(CAI)软件，通过具体的实例说明其在机械产品创新方法设计中的应用。最后，得出TRIZ理论在机械装备制造业的推广策略。关键词：机械产品TRIZ理论创新方法CAI中图分类号：TU85文献标识码：A现在社会经济发展出现不确定因素，产品日新月异的竞争就是技术的竞争。产品设计的最终目的就是创新产品，满足市场需要和取得在市场一定的地位，因此，重视创新设计是增加机械产品竞争力的主要方法。传统的创新设计方法是利用头脑风暴法或者是试错法，这些创新方法的成败主要取决于设计者的经验和灵

2、感，当技术体统中的问题超出了一个人的经验和技术领域时,头脑风暴法或者是试错法就显得无能为力了。起源于前苏联的发明问题解决理论一TRIZ理论是指导创新方法的重要工具之一，它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速找到一个具有创造性的新概念，实现产品的快速创新。1.TRIZ理论TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的俄文简称。阿奇舒勒及其领导的一批研究人员，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。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。1.1TRIZ理论的主要内

3、容TRIZ理论是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、创新原理理论体系，其主要内容包括：技术系统形进化法则、40个发明原理、39项通用参数、矛盾矩阵、物质一场分析、76个标准解、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。下面仅以矛盾原理为例，介绍TRIZ理论在产品设计中的应用。1.2冲突解决原理(1)矛盾的定义在技术系统中，当想要改善技术系统中的某一特性、某一参数时，常常会引起技术系统中另一特性或参数的恶化，于是矛盾就产生了，TRIZ理论认为，产品创新的矛盾分

4、为技术矛盾和物理矛盾。(2)技术矛盾及其发明原理技术矛盾：当改善技术系统中某一特性、某一参数时，常常会引起系统中另一个特性或参数的恶化。既然工程中存在大量的技术矛盾，那么就要一种针对技术矛盾的解决原理。阿奇舒勒在研究专利的基础上，最终得出40个发明原理。(1)物理矛盾及其解决原理物理矛盾：针对技术系统中同一个参数产生两种完全相反要求而产生的矛盾。解决原理：空间分离、时间分离、条件分离、系统级别分离。(2)矛盾分析解题模式1.计算机辅助创新软件(CAI)计算机辅助创新(CAI)软件，能帮助不同工程领域的设计人员在产品概念设计阶段解决产品开发中的关键问题，提出可行的创新设计方案，产生有竞争力的工作

5、原理，提高企业产品创新的进程。该软件包括发明原理、效应、技术系统进化法则、知识库，可以将TRIZ理论中的概念、原理、工具与知识库紧密结合。预测技术进化规律，设计未来的产品；解决设计中存在的冲突，避免折中设计；扩展用户的知识领域，提供各种功能解决方案。2.机械产品创新方法设计实例机械产品的某一特性或参数的改变会引起其他特性或参数的恶化，运用计算机辅助创新软件(CAI)可以解决技术矛盾。下面以提高煤矿山开采排水多级泵效率具体实例来阐述这个问题：3.1、将普通的耐磨多级离心泵两端短圆柱滚子轴承支撑改为滑动轴承支撑，滑动轴承材料采用F102高分子复合材料，采用泵自身供水对滑动轴承进行润滑、冷却，保证滑

6、动轴承运行可靠性。1-轴承、2-泵轴、6-进水管路组件、11-轴承体、12-填料、13-填料座、14-填料压盖、15-出水管路组件。若有效组织液体的泄露，就要将轴承体两端填料密封的盘根数量增加，提高了多级泵的容积效率，但泵轴与填料的机械损失增加了，这样容积效率与机械损失是一对技术矛盾，同时，液体中的杂质在填料在泵轴之间，加速了填料的磨损，液体介质压力过高等都会出现液体的泄露。新的设计必须克服目前设计中的该缺点，现利用计算机辅助创新软件(CAI)来解决该问题。3.2、将这些问题在计算机辅助创新软件(CAI)描述，通过三轴分析并结合39个通用参数，利用矛盾矩阵：得出创新原理，3、19、35、54、

7、TRIZ理论的推广应用在迅速发展的经济环境中，企业要做到以下内容，才能不断的利用现代工具创新，提高产品的竞争力：培养企业TRIZ带头人、充分应用企业外部TRIZ资源、建立更广、更健全的TRIZ实施环境。我国机械制造业普遍存在产品落后、技术创新能力不足等情况，企业缺乏新产品开发创新的机制和能力。而TRIZ理论和基于TRIZ理论的计算机辅助创新技术的研究和应用顺应了我国制造业发展的技术需求，具有广阔的