技術進化工具
技術進化工具是TRIZ理論核心內容之一,它表明技術處于進化過程中并且有規律可循,可預測。技術進化規律包括S曲線和八大進化法則。其中八大進化法則包括 完備性法則、能量傳遞法則、協調性法則、提高理想度 法則、動態性進化法則、子系統不均衡進化法則、向微 觀級進化法則、向超系統躍遷法則。S曲線:技術系統進 化過程分為嬰兒期、成長期、成熟期、衰退期,提高理 想度法則貫穿技術系統的全生命周期。對于待解決技術 系統,根據S形進化曲線原理分析技術系統所處階段,而 后依次用八大進化法則,最后獲得建議方案,并結合實 際技術系統,建立解決方案。技術進化工具應用過程體 現了技術系統由量變到質變,技術進化工具有時只需根 據實際情況應用一個或者幾個即可建立解決方案。
矛盾矩陣工具
TRIZ研究的沖突是技術沖突和物理沖突。技術沖突 是指一個系統在某方面得到改善的同時,另一方面被削 弱。運用矛盾矩陣中的標準參數找到對應的發明原理可 以解決技術沖突。物理沖突是因為追求對立的結果而引 發的。對此,物理矛盾一般是通過分離的方法,獲得兩 個相反的解決方案。分離的方法很多,有空間分離、時 間分離、系統級別分離、條件分離、范圍分離等。 TRIZ有助于我們思考方案,尋找和創建能夠滿足既 定需要的系統。在這過程中,我們遇到的一切物理矛盾 都可以從40個發明原理中找到答案。發明原理構成了一 個簡單的清單,從中可以得到基于不同情形和時間的解 決方案,幫助我們創建所需要的系統。
物場分析
阿奇舒勒創建了一套精準的體系歸納系統中存在的問題,并提出相應的解決方案稱為物場分析。物場分析原理認為,功能都由兩種物質和一種場這三元素組成。 它用三角形模式來解讀每個問題的功能,在此模型中下 面兩個元素代表兩種物質,用S表示;上面一個元素表 示場,用F表示。場表示物質之間相互作用。復雜的系 統經過分解,可運用多個組合三角形模型表示。 一種物質作用于另一種物質便可以提供某種功能。功能可能有利,也可能有害;可能是完美的,也可能有不足之處。物場模型聚焦于功能分析,把功能做正確,在解決問題時提升系統理想度。通過三角形功能建模,能以圖示的方式表明功能形成過程中存在的問題。
科學效應庫工具
效應指應用本領域,特別是其他領域的有關定律,解決設計中的問題。效應是特定條件下,在技術系統中實施自然規律的結果,是場與物質之間的互動結果。效應也能看作是一種功能,它是物質、場或兩種的組合, 將輸入作用轉變為所需的輸出作用。通過選擇不同的效應、物質參數,可以控制效應的轉換效果。
科學效應庫是將物理效應、化學效應、生物效應和幾何效應等集合起來組成一個知識庫。利用科學效應庫 有利于突破設計人員只是對其專業知識熟悉的局限性, 發散思維從其他領域找問題的解。科學效應庫解決問題 的流程為:第一,分析待解決的問題,確定解決此問題 能實現的功能;第二,根據功能確定與此功能相對應的 代碼;第三,確定與功能代碼相應的科學效應和現象; 第四,查找優選出來的每個科學效應和現象的詳細解 釋,并應用于此問題的求解,形成解決方案。
ARIZ算法
ARIZ是一個分步解決問題的過程,每個步驟都有 相適應的工具。ARIZ由五個步驟構成,分別是:定義 問題;揭示系統矛盾;分析系統矛盾并形成“最小問 題”;獵取資源;發展概念性解決方案。從流程上看 ARIZ的工作內容主要表現在了解問題和尋找資源方面, 只是到了最后一步才轉到問題的解決方案上來。但在實 踐中,使用者隨時都可以發現解決問題的想法,尤其在 了解問題階段,這些想法可以用來解決問題。 ARIZ適用于解決比較復雜的問題,它能夠幫助我們 一步一步找到解決方案。這種方法涵蓋問題的面很廣, 步驟多,比較有效,但是過程較長,不是一種快速解決 問題的方法。ARIZ的作用主要體現在了解問題的性質, 并找到最好的資源,解決遇到的問題。ARIZ是TRIZ解決 問題的主導程序,是一種非常強大和精準的方法,能指 引人們有序地工作,找到最佳的解決問題的方法。