[发明专利]一种基于TRIZ与可拓学相结合的产品优化设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于TRIZ与可拓学相结合的产品优化设计方法。简称T&E方法，包括TRIZ矛盾分析矩阵，用于解决阻碍产品创新的技术矛盾问题；可拓学发散树方法，用于得到多个发散创新方案；优度评价方法，用于得到最终最优方案。

背景技术

TRIZ理论是TIPS(Theory of Inventive Problem Solving)的俄语同义字。是一个苏联发明家G Altshuller分析研究超过四十万个专利，在1946年提出创新原理的解决方法，称为TRIZ。TRIZ中最重要的是根据具有普遍用途的40个发明原理和工程领域内常用的表述系统性能的39个通用工程参数，将这些工程参数的矛盾与发明原理建立了对应关系，整理成一个39×39阶的矩阵。40个发明原理开启了一道发明问题解决的天窗，将发明从魔术推向科学，让那些似乎只有天才可以从事的发明工作，成为一种人人都可以从事的职业，使原来认为不可能解决的问题可以获得突破性的解决。这个39×39阶的矩阵就是TRIZ矛盾矩阵。矩阵的构成非常紧密而且自成体系。

可拓学它以形式化的模型，探讨事物拓展的可能性以及开拓创新的规律与方法，并用于解决矛盾问题。可拓学以基元(包括物元、事元和关系元)为逻辑细胞，以可拓工程方法为研究手段。从可拓学的观点来看，任何事物都具有可拓性，可拓性是进行创新的依据。它解决了“怎样创新”、“从哪里创新”以及“对创新结果如何评价”等问题。

由于人们的创造性思维过程就包括发散性思维和集中性思维，所以菱形思维模型能很好地描述人们的创造性思维过程，在这里，我们使用发散树方法作为可拓学发散过程，使用优度评价法作为可拓学收敛过程。

优度评价法是一种基于可拓学的多指标综合评价方法，以物元理论和可拓集合理论为基础，可对事物、方法、策略等进行优劣评价。利用优度评价法对策划创意和策划方案及产品设计的各种因素指标进行评价筛选，得到一个关于各创意和方案的优度序列，优度较高的创意和方案可以进行决策和实施阶段。

若单独使用TRIZ方法可解决阻碍产品创新优化的技术矛盾，获得产品创新优化方案；若单独使用可拓学方法，它可以解决由于非技术问题所造成的产品的技术矛盾，虽然都能够解决产品优化的问题，但由于TRIZ方法与可拓学方法对于指导创新的侧重点不同，难免造成产品设计与制造优化不全面，从而影响产品最终优化结果，导致产品出现各种质量或人性化使用问题的存在。

发明内容

本发明公开了一种基于TRIZ与可拓学相结合的产品优化设计方法，(简称T&E)，其目的在于解决的一个重要问题是将TRIZ与可拓学结合起来，克服了单独使用TRIZ方法或者单独使用可拓学方法进行产品优化设计的不足，为产品优化设计提供了一条可行之路；同时也提高了产品创新优化的效率、结果的可行性和产品创新优化的成功率。

一种基于TRIZ与可拓学相结合的产品优化设计方法，其特征在于具体操作步骤如下：

A)首先分析产品，找出阻碍产品技术性能的技术矛盾或非技术矛盾；

B)若阻碍产品技术性能的矛盾为技术矛盾，则使用TRIZ矛盾矩阵，可得到解决技术矛盾的初步方案；

C)然后进入可拓学发散过程，使用发散树方法，得到发散方案集：

D)最后进入发散方案收敛过程，即采用优度评级法，对由步骤D)得到的发散方案集进行可拓学优度评价，得到一个关于各发散方案的优度序列，选取优度值最高的方案作为最佳首选方案，进入决策和实施阶段；

E)若阻碍产品技术性能的矛盾为非技术矛盾，则直接进入步骤C)，最后进入步骤D)。

所述的TRIZ矛盾矩阵，主要用于解决阻碍产品技术性能的技术矛盾问题，获得产品设计或改进的新的初步技术方案。它包括标准矛盾矩阵表、期望参数改善的矛盾求解表、避免参数恶化的矛盾求解表、单一参数矛盾求解表，(标准矛盾矩阵表参见科学出版社出版的《发明问题解决理论》中的附录部分)。

所述的可拓学发散树方法，用于对所获得的创新方案进行可拓发散，得到多个发散创新方案，根据物元的发散性，进行可拓物元发散，得到一个关于各发散方案的优度序列，即发散方案集：方案1，方案2，……，方案n。

所述的可拓学优度评价方法，用于对多个发散创新方案进行优度评价，优度较高的产品技术方案作为最佳首选方案，可以进行决策和实施阶段。