TOC在TRIZ理论的冲突确定中的应用.pdf

第23卷第1期机械设计Vol.23No.1
2006年1月JOURNALOFMACHINEDESIGNJan.2006

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TOC在TRIZ理论的冲突确定中的应用
高常青,黄克正,尚勇,张勇
(山东大学机械工程学院,山东济南250061)

摘要:介绍了TRIZ理论在产品创新设计中的应用,并指出确定冲突是有效应用TRIZ理论的前提,TRIZ理论本身
对如何确定设计中的冲突未给出操作性强的方法。为了有效地解决此问题,将TOC方法应用到设计问题的冲突确定过
程中,为产品设计中冲突的确定提供一个新的途径。最后以一工程实例说明此方法的实际应用。
关键词:TRIZ;TOC;冲突确定;产品设计
中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1001-2354(2006)01-0013-04

由于市场竞争的加剧,产品创新已经成为各制造企业谋求〗品所存在冲突的过程。设计人员在设计过程中不断地发现并
发展的关键因素。作为解决发明问题的理论,TRIZ逐渐受到解决冲突,促使产品向其理想解方向进化。
国内各行业的重视。经过50多年的发展,TRIZ已经成为解决TRIZ理论研究的冲突主要分为物理冲突和技术冲突。物
发明问题或技术问题的强有力的方法学。冲突的解决是TRIZ理冲突是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有一种
理论的重要组成部分,是运用TRIZ理论解决实际问题的关键特性,但同时又出现了与此特性相反的特性。技术冲突是指一
之一。尽管TRIZ理论对技术进化定律、冲突的解决原理等有个作用同时导致有用及有害两种结果,也可以指有用作用的引
详尽的描述,但是对如何确定设计中的冲突,TRIZ理论本身缺入或有害效应的消除,导致一个或几个子系统或系统变坏。
乏操作性强的方法。该问题也是近年来TRIZ理论研究的热TRIZ与折中法不同,在选择冲突参数A与B时,既要使
点。文中将TOC(制约因素论)方法引用到冲突确定的过程参数A所影响的质量提高,又要使参数B所影响的质量提高
中,为设计问题的冲突确定,提供了操作性好的一种方法。或无影响,即要解决冲突。两种解法的区别如图1所示[2,3]。

1TRIZ(发明问题解决理论)

1.1TRIZ理论简介
TRIZ(俄语“发明问题解决理论”的缩写)理论的研究始于
1946年,前苏联AltshullerGS及其领导的一批研究人员花费
近50年时间,查阅并研究了世界各国近250万件发明专利,从
中总结出了人类在进行发明创造、解决技术问题的过程中所遵
循的科学原理和法则,研究了解决设计过程中冲突(或矛盾)的
方法,提出了解决工程冲突的发明原理,从而建立了一套系统图1冲突解决方案的比较
的解决发明问题的理论,包括发明原理(InventivePrinciples)、1.3冲突解决原理
发明问题解决算法(ARIZ-AlgorithmforInventiveProblem为了更好地描述冲突,TRIZ理论提出用39个通用工程参
Solving)、标准解(StandardSolutions)、技术进化理论(Lawsof数,以将冲突描述通用化、标准化。利用该方法把实际工程设
EngineeringSystemEvolution)等。这些方法成为TRIZ理论计中的冲突,转化为一般的或标准的技术冲突。
[1]
中解决冲突、实现技术创新的重要组成部分。为了更好地解决设计中的冲突,Altshuller提出了40条发
1.2产品设计中冲突的分类明原理。冲突解决矩阵是一个40×40的矩阵,其中第1行和
产品创新的实质是解决设计中的冲突或矛盾。产品设计第1列为顺序排列的标准工程参数序号。除第1行和第1列,
的目的是功能的实现。当改变某些零、部件的设计以提高产品其余39行和39列形成一矩阵,其元素为一组数字或为空,这
的某方面性能时,可能会影响到与这些被改进的零、部件相关组数字代表解决相应冲突的发明原理序号。
的其它零、部件,从而导致其它方面的性能受到影响,如果这些运用冲突解决矩阵时,首先针对具体问题确定技术冲突,
影响是负面的,则设计过程中出现了冲突。然后将该技术冲突采用标准的两个工程参数进行描述,通过标
TRIZ理论认为,发明问题的核心是解决冲突,未克服冲突准工程参数序号在冲突矩阵中确定可采用的发明原理,最后将
的设计不是创新设计。产品更新换代的过程,就是不断解决产发明原理产生的一般解转化为具体问题的特殊解。该过程如

3收稿日期:2005-04-06;修订日期:2005-06-28
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50475129)
作者简介:高常青(1975-),男,山东无棣县人,山东大学机械工程学院博士研究生,研究方向:TRIZ理论、创新设计、注塑模CAD/CAE/
CAM、机械产品设计自动化,已发表论文6篇。
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