前言
基于模型化的方法实现发明,即TRIZ——发明问题解决理论,是苏联发明家阿奇舒勒的巨大成就。经典TRIZ,传播已久,成果无数。但其工具繁多,导向存异,研修耗时,业内人士一直着力改进。本书作者意图建立一种以功能为导向、以属性为核心的TRIZ理论体系,尽量实现工具和方法的统一。这个目标理论体系就是“Unified TRIZ”,简称U-TRIZ。
功能与物质的属性直接相关,两个物质的属性可以形成一个效应,施加在作用对象上构成一个功能。属性是通向功能之桥,调节属性可以改善或重构产品的功能。
本书展示了多项理论研究成果,如SAFC分析模型、40个发明措施与功能的联系、功能模型与物场模型的相互转换、属性操作调节功能的机理、增加生物特性进化趋势、人机合一进化趋势、物场模型与数字化/信息化/CPS的关系等,皆为作者首次提出的理论创新点。
作者对理想化的概念进行了反复思考和重新认识,提出了结构化的、逐步深入发展的理想化概念:理想化的最高标准,是任何产品功能都无为而治,自然实现。本书所倡导的价值观:顺应自然,大道至简,天人合一,共轭进化——自然系统与人工系统和谐一体,共生共赢。
作者深化了对物场的认识,认为万物其内皆有场,万物其外皆有场。场是构建数字化、信息化的基本要素。赛博系统(Cyber System)基于物场的基本原理工作。因此,TRIZ是工程系统向智能系统进化的基础。
作者采用了诸如工业4.0、互联网、物联网、智能手机、电动车等新技术案例。在工具表格的选取上,未列出大家已熟知的矛盾矩阵表。
本书撰写结构,在章节上考虑了内容的继承性和可读性,在每章中先介绍经典TRIZ内容,再介绍U-TRIZ内容;在目录结构上兼顾到实操性和应用性,先介绍基本概念、原理方法和工具,再按序讲解问题求解流程,最后给出若干参考案例。
本书包括以下重点内容:
•介绍了U-TRIZ的五个基本概念,突出了对功能的介绍,提出了功能的多种不同的定义方式,强调了功能与属性参数和属性的关系,调物质节属性参数和属性就可以调节功能;
•介绍了参数与属性的关系、资源与属性的关系,深入理解了与理想化有关的几个概念;
•对物质的多种属性进行了较为详细的介绍,阐明了“物质、属性、参数、量值”之间的关系;
•在进化法则部分,既介绍了经典TRIZ的进化法则,也介绍了现代TRIZ的进化法则(如流进化法则等),同时提出了U-TRIZ的两个全新的进化趋势——增加生物特性进化趋势和人机合一进化趋势;
•在介绍40个发明措施时,介绍了发明措施的来历,介绍了发明措施水平的差异,说明了发明措施与功能、属性的关系,着力澄清措施、方法、原理的区别与联系,同时简介了40个发明措施在非工程领域的应用;
•在物场介绍部分,除了介绍经典的76个标准解之外,还比较详细地论述了场与物质的关系,物场与功能、属性、效应的关系等,指出赛博系统(Cy-ber System)都是基于物场的基本原理工作的,给出了从物场模型到功能模型的演变,为开发SAFC模型打下了坚实基础;
•在科学效应部分,介绍了效应与功能的“链”式结构关系,效应与属性的关系、效应与超系统、物场的关系等,并介绍了构建多种效应与功能所对应的知识库的工作;
•在问题陈述与定义中,特别加入了如何陈述在工程和科研实践中遇到的技术问题,如何使用技术问题提交表来收集技术问题,如何去准确地定义和再定义问题,以及解决问题的三种不同策略;
•在问题分析部分,介绍了多种实用的问题分析工具,如从功能分析发展出来的功能属性分析,从因果分析发展出来的因果属性分析,现代TRIZ中的流分析、USIT中的粒子分析法等,特别是U-TRIZ独创的SAFC模型;
•在问题求解部分,介绍了多种实用的解题工具,如物理矛盾求解、物场求解、流问题求解、功能化问题求解等,特别给出了SAFC模型的六种典型问题求解;
•在附录中,在国内首次以多种表格的形式给出了丰富的科学效应知识库内容。由922个科学效应以及效应与功能、属性与功能表格所组成的效应知识库内容,可大大提升发明的效率。
本书适用的范围较广,凡有志于掌握TRIZ发明方法的人——初学者可以借此入门,已学者可以借此进阶,研究者可以获得新的线索,实践者可以提升实战能力。
本书近半内容对经典TRIZ内容有所发展,有所理论创新,形成了自己的特色。也正因为如此,书中必定有些内容还不是很成熟,阐述未必到位,疏漏在所难免,恳请读者予以指正。在此提前致以衷心感谢!
2015年9月