Структура и функции ТРИЗ

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Структура и функции ТРИЗ

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) разработана советским ученым Генрихом Альтшуллером[1] [2][3][4][5][6][6][7][8]. Первая работа по ТРИЗ была опубликована в 1956 г.[1]. Основная суть ТРИЗ — выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.

Функции ТРИЗ[править | править вики-текст]

Основные функции ТРИЗ:

  1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.
  2. Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
  3. Развитие качеств творческой личности.

Вспомогательные функции ТРИЗ

  1. Решение научных и исследовательских задач.
  2. Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.
  3. Выявление причин брака и аварийных ситуаций.
  4. Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.
  5. Объективная оценка решений.
  6. Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.
  7. Развитие творческого воображения и мышления.
  8. Развитие творческих коллективов.

Структура триз[править | править вики-текст]

В состав ТРИЗ (см. рис. 1, 2 и табл. 1) входят:

Рис. 1. Структурная схема ТРИЗ
Рис. 2. Структура ТРИЗ для функции решения
  1. Законы развития технических систем (ТС)[1].
  2. Информационный фонд ТРИЗ[2].
  3. Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем [3].
  4. Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ.[4]
  5. Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений.
  6. Методы системного анализа и синтеза.
  7. Функционально-стоимостный анализ.
  8. Методы развития творческого воображения.
  9. Теория развития творческой личности.
  10. Теория развития творческих коллективов.

Все разделы ТРИЗ можно грубо разделить на две части: методы решения проблем и методы развития творческих качеств. Структурная схема ТРИЗ согласно этой классификации представлена на рис. 1.

Упрощенная структурная схема ТРИЗ для функции решения задач приведена на рис. 2.

Законы развития технических систем[править | править вики-текст]


Законы развития технических систем — наиболее общие закономерности и тенденции развития техники, выявленные в результате анализа патентного фонда и истории развития техники.

Информационный фонд ТРИЗ[править | править вики-текст]


Информационный фонд включает:

  • Систему стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач);
  • Технологические эффекты
    • Физические эффекты.
    • Химические эффекты.
    • Биологические эффекты.
    • Математические эффекты.
      • в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время — геометрические.
    • Таблицы их использования.
  • Приемы устранения противоречий и таблицы их применения;
    • Приемы разрешения технических противоречий.
      • 40 основных приемов. [5].
      • 10 дополнительных.[6].
    • Приемы разрешения физических противоречий.
      • Приемы — антиприемы. [7].
      • Приемы, разбитые на группы.
      • Способы разрешения физического противоречия.
    • Макро- и микроуровни приемов устранения противоречий.
  • Ресурсы природы и техники и способов их использования.

Алгоритм решения изобретательских задач — АРИЗ[править | править вики-текст]


АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда (на рис.1 показано стрелкой), и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения. Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора задачи и оценки полученного решения. Последняя модификация, разработанная Г.Альтшуллером — АРИЗ-85-В описана в[9][10][8].

Вепольный анализ[править | править вики-текст]


Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить её свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи[4][11][12].

Вепольный анализ — это специальный язык формул, с помощью которого легко описать любую техническую систему в виде определенной (структурной) модели. Построенная таким образом модель преобразуют по специальным правилам и закономерностям, получая структурное решение задачи.

Любой объект представляется в виде вещества и обозначается буквой «В», а любое взаимодействие в виде поля и обозначается буквой «П». Тогда веполь может быть представлен в виде формулы:

Vepol1.jpg

Вепольный анализ детально описан в работе: Петров В. М. Структурный вещественно-полевой анализ

Классификация системы стандартов на решение изобретательских задач и сами стандарты построены на основе вепольного анализа технических систем. Кроме того, он включен в программу АРИЗ (это показано стрелками на рис.1).

Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений[править | править вики-текст]


Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений разработан Злотиным Б. Л. и Зусман А. В. и назван «диверсионным» подходом. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики «изобретаются» для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденции её изменения, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении проблемы. Кроме того, изыскиваются и анализируются способы, предотвращающие возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений.

Методы системного анализа и синтеза[править | править вики-текст]


Методы системного анализа и синтеза включают системный подход, анализ и синтез потребностей, функциональный анализ и синтез. Эти инструменты позволяют создать системную картину мира и прогнозировать развитие систем.

В ТРИЗ широко используется системный подход, включающий аппарат системных исследований, специализированный для анализа и синтеза технических систем, основанный на закономерностях развития техники и для прогнозирования развития технических систем. Кроме того, системный подход используется для развития творческого мышления.

Функционально-стоимостный анализ[править | править вики-текст]


Функционально-стоимостный анализ (ФСА) — метод технико-экономического исследования систем, направленный на оптимизацию соотношения между их потребительскими свойствами (функций, ещё воспринимаемым как качество) и затратами на достижения этих свойств. Используется как методология непрерывного совершенствования продукции, услуг, производственных технологий, организационных структур. Задачей ФСА является достижение наивысших потребительских свойств продукции при одновременном снижении всех видов производственных затрат.[12] Классический ФСА имеет несколько англоязычных названий-синонимов — Value Engineering, Function cost analysis (FСА), Value Management, Value Analysis.

ФСА, используемый в ТРИЗ, значительно отличается от классического функционально-стоимостного анализа. Он был существенно переделан, специализирован и дополнен разработчиками ТРИЗ и сегодня практически представляет собой другую методологию, которая рассматривается под тем же именем.


Для развития творческих качеств личности и коллектива в ТРИЗ используются (см. рис. 1): методы развития творческого воображения, теория развития творческой личности и теория развития творческих коллективов.

Методы развития творческого воображения[править | править вики-текст]


Методы развития творческого воображения позволяют уменьшить психологическую инерцию при решении творческих задач. Существующая в ТРИЗ система развития творческого воображения разработана Г.Альтшуллером и П.Амнуэлем, и представляет собой набор приемов фантазирования и специальных методов[13].

Теория развития творческой личности[править | править вики-текст]


Теория развития творческой личности включает качества творческой личности, основные концепции её развития, жизненная стратегия развития творческой личности (ЖСТЛ-3), деловая игра: «внешние обстоятельства творческая личность», идеальная творческая стратегия (концепция «максимального движения вверх»), задачник по курсу ТРТЛ, сводная картотека к ЖСТЛ-3[14][15][16]. Авторы теории развития творческой личности (ТРТЛ) — Г. С. Альтшуллер и И. М. Верткин.

Теория развития творческих коллективов[править | править вики-текст]


Теория развития творческих коллективов разработана Б.Злотиным, А.Зусман и Л.Капланом . Они выявили этапы и циклы развития творческих коллективов, закономерности их развития, механизмы торможения и развития коллективов, принципы предотвращения застойных явлений в коллективе.

Использование ТРИЗ[править | править вики-текст]

При прогнозировании развития техники, поиске и выборе задач и оценке полученного решения используются система законов развития техники и система стандартов на решение изобретательских задач, вепольный анализ.

Для развития творческого воображения могут использоваться все элементы ТРИЗ, но основной упор делается на методы развития творческого воображения.

Решение изобретательских задач осуществляется с помощью законов развития технических систем, информационного фонда, вепольного анализа, АРИЗ и, частично, с помощью методов развития творческого воображения.

Блок-схему ТРИЗ для функции решения задач приведена на рис. 2.

С помощью ТРИЗ решаются известные и неизвестные типы задач. Под стандартным (известным) для ТРИЗ типом задач понимается задача с известным типом противоречия, а нестандартным (неизвестным) — задачи с неизвестным типом противоречия.

Известные (стандартные) типы изобретательских задач решаются с использованием информационного фонда, а неизвестные (нестандартные) — применением АРИЗ. По мере накопления опыта решения класс известных типов задач пополняется и структурируется.

Рис. 3. Классификация задач (стандартные и нестандартные)

Классификация задач, прежде всего, осуществляется с помощью вепольного анализа. Это своего рода призма (рис. 3), с помощью которой мы разлагаем задачу на известные (стандартные) задачи. Для каждого класса стандартных задач имеются свои соответствующие стандартные решения. Стандартное решение приспособляется под конкретные условия. Для классификации и выявления задач могут использоваться и другие элементы ТРИЗ, например, основная линия решения задач — выявление причинно-следственных связей.

Таким образом, использование информационного фонда и, прежде всего, системы стандартов на решение изобретательских задач без использования АРИЗ разрешить противоречия, имеющиеся в задаче и получить решения высокого уровня. Это своего рода стандартные пути решения задач, направленным способом, без перебора вариантов, который характерен для метода проб и ошибок.

Для выявления существующих и прогнозирования будущих аварийных ситуаций и нежелательных явлений в ТРИЗ используется «диверсионный анализ».

Разработаны компьютерные программы, основанные на ТРИЗ, обеспечивающих интеллектуальную помощь инженерам и изобретателям при решении технических задач, а также выявлению и прогнозированию аварийных ситуаций и нежелательных явлений.

Использование различных элементов ТРИЗ для конкретных функций показано в таблице 1: «Функции и структура ТРИЗ».

Таблица 1. ФУНКЦИИ И СТРУКТУРА ТРИЗ

STRUCTURE AND FUNCTION OF TRIZ-tab-ru.jpg

Ссылки[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Альтшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. Психология изобретательского творчества. — Вопросы психологии, 1956, № 6, с.37-49.
  2. Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения. 2-е изд. — М :Московский рабочий, 1973.-296 с.
  3. G. Altschuller. Erfinden Wege zur Losung technicherProbleme, in German, VEB — Berlin, 1975
  4. 1 2 Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. — М.: Сов.радио,1979.-184 с. — Кибернетика.
  5. G.Altschuller, A.Seljuzki. Flugel fur Ikarus: uberdie moderne technik des erfindens, in German, Urania- Berlin, 1983.
  6. 1 2 G. Altshuller. Creativity as an Exact Science, in English, «Gordon & Breach Science Publisher», New-York, London, Paris, 1987.
  7. Альтшуллер Г. С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. — Новосибирск: Наука, 1986.-209 с.
  8. Altshuller, Genrich. And Suddenly the Inventor Appeared: TRIZ, the Theory of Inventive Problem Solving. Translated by Lev Shulyak. Worchester, Massachusetts: Technical Innovation Center, 1996
  9. Альтшуллер Г. С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. — Новосибирск: Наука, 1986.-209 с
  10. Правила игры без правил/ Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1989. — 280 с. — (Техника — молодежь творчество).
  11. Нить в лабиринте/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1988. — 277 с. — (Техника — молодежь — творчество).
  12. 1 2 Муштаев В. И., Токарев В. Е. Основы инженерного творчества. — М., Дрофа, 2005. — 254 с. — ISBN 5-7107-7993-8
  13. Шанс на приключение/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1991.-304 с. — (Техника — молодежь творчество).
  14. Нить в лабиринте/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1988. — 277 с. — (Техника — молодежь — творчество).
  15. Как стать еретиком/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1991. — 365 с. — (Техника — молодежь творчество).
  16. Альтшуллер Г. С., Верткин И. М. Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности. — Мн.: Беларусь, 1994. — 479 с.

Литература[править | править вики-текст]

  1. Альтшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. Психология изобретательского творчества. — Вопросы психологии, 1956, № 6, с.37-49. [9]
  2. Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения. 2-е изд. — М :Московский рабочий, 1973.-296 с.
  3. G. Altschuller. Erfinden Wege zur Losung technicherProbleme, in German, VEB — Berlin, 1975
  4. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. — М.: Сов.радио,1979.-184 с. — Кибернетика.
  5. Жуков Р. Ф., Петров В. М. Современные методы научно-технического творчества. -Л: ИПК СП, 1980.-88 с.
  6. G.Altschuller, A.Seljuzki. Flugel fur Ikarus: uberdie moderne technik des erfindens, in German, Urania- Berlin, 1983.
  7. G. Altshuller. Creativity as an Exact Science, in English, «Gordon & Breach Science Publisher», New-York, London, Paris, 1987.
  8. Альтшуллер Г. С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. — Новосибирск: Наука, 1986.-209 с.
  9. Злотина Э. С., Петров В. М. Методы научно-технического творчества. — Л.: ЛДНТП, 1987.-20 с.
  10. Дерзкие формулы творчества/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1987. — 269 с. — (Техника-молодежь-творчество).
  11. Нить в лабиринте/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1988. — 277 с. — (Техника — молодежь — творчество).
  12. Правила игры без правил/ Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1989. — 280 с. — (Техника — молодежь творчество).
  13. Как стать еретиком/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1991. — 365 с. — (Техника — молодежь творчество).
  14. Шанс на приключение/Сост. А. Б. Селюцкий. — Петрозаводск: Карелия, 1991.-304 с. — (Техника — молодежь творчество).
  15. Петров В. М., Злотина Э. С. Теория решения изобретательских задач — основа прогнозирования развития технических систем. — Прага: ЧДНТО, 1989, 92 с.
  16. T.Arciszevsky. « ARIZ-77: an Innovated Design Method» in the Journal of DMG of Californya Polytechnical State University «Design Method and Theories» 1988,V.2, N2, pp. 796—820.
  17. Альтшуллер Г. С., Верткин И. М. Как стать гением: Жизненная стратегия творческой личности. — Мн.: Беларусь, 1994. — 479 с.
  18. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1969. John R. Dixon. Design Engineering: Inventiveness, Analysis and Decision Making. McGraw-Hill Book Company/ New York St/ Louis San Francisco Toronto/ London/ Sydney. 1966.
  19. Эйрес Р. Научно-техническое прогнозирование и долгосрочное планирование. Пер. с англ. М.: Мир, 1971. — 296 с Robert U. Ayres. Technological Forecasting and Long-Range Planning. McGraw-Hill Book Company. New York, St. Louis, San Francisco, London, Sydney. 1969.
  20. Джонсон Дж. К. Инженерное и художественное проектирование. Современные методы проектного анализа. Пер. с англ. М.: Мир, 1976. — 376 с J. Chrisropher Jones. Design Methods Seeds of Human Futures. Wiley-Interscience a John Wiley & Sons Ltd. London, New York, Sydney, Toronto. 1972.
  21. Джонсон Дж. К. Методы проектирования: Пер. с англ. — 2-к изд., доп. — М.: Мир, 1986. — 326 с J. Chrisropher Jones. Design Methods Seeds of Human Futures. A Wiley-Interscience Publication. John Wiley & Sons. New York, Toronto, Brisbane. 1982.
  22. G. Altshuller. Creativity as an Exact Science, in English, «Gordon & Breach Science Publisher», New-York, London, Paris, 1987.
  23. Altshuller, Genrich. And Suddenly the Inventor Appeared: TRIZ, the Theory of Inventive Problem Solving. Translated by Lev Shulyak. Worchester, Massachusetts: Technical Innovation Center, 1996
  24. Kaplan, Stan. Ph.D. An Introduction to TRIZ; The Russian Theory of Inventive Problem Solving. International Inc. 1996. 44 p.
  25. Altshuller, Genrich. 40 Principles: TRIZ Key to Technical Innovation. Translated and edited by Lev Shulyak and Steven Rodman. Worchester, Massachusetts: Technical Innovation Center, 1997.
  26. Viktor R. Fey, Eugene I. Rivin. The Science of Innovation A managerial overview of the TRIZ methodology. The TRIZ Gorup. 1997
  27. Clarke, Dana W. Sr. TRIZ: Through the Eyes of an American TRIZ Specialist; A Study of Ideality, Contradictions, and Resources. Ideation International Inc. 1997.
  28. Terninko, John, Zusman, Alla and Zlotin, Boris. Systematic Innovation: An Introduction to TRIZ (Theory of Inventing Problem Solving), 1998
  29. Altshuller G. The Innovation Algorithm. TRIZ, Systematic Innovation and Technical Creativity. Technical Innovation Center, Inc. Worcester, MA, 1999.
  30. Salamatov Yuri. TRIZ: The Right Solution at the Right Time: A Guide to Innovative Problem Solving. Insytec, The Netherlands, 1999. 256 pages.
  31. Altshuller G., Zlotin B., Zusman A. and Philatov V. Tools of Classical TRIZ. Ideation International Inc. 1999.
  32. Boris Zlotin, Alla Zusman. Directed Evolution: Philosophy, Theory and Practice. Ideation International Inc. 1999.
  33. TRIZ in Progress, Transactions of the Ideation Research Group. International Inc. 1999.
  34. Kosse, Vladis. Solving Problems with TRIZ; an Exercise Handbook. International Inc. 1999.
  35. Systematic Innovation: An Introduction to TRIZ, by John Terninko, Alla Zusman, and Boris Zlotin
  36. Kaplan, Stan, Zlotin, Boris and Zusman, Alla. New Tools for Failure and Risk Analysis. International Inc. 1999.
  37. Zlotin, Boris and Zusman, Alla. Directed Evolution: Philosophy, Theory and Practice. Ideation International Inc. 2001.
  38. Rantanen Kalevi, Domb Ellen. Simplified TRIZ: New Problem Solving Applications for Engineers and Manufacturing Professionals
  39. Savransky Semyon D. Engineering of Creativity: Introduction to Triz Methodology of Inventive Problem Solving
  40. Victor Timokhov. Natural Innovation, Examples of creative problem-solving in Biology, Ecology and TRIZ.