如何运用TRIZ理论解决AGV产品灵活性差的问题？
编辑导语：产品在进行开发设计时，需要在市场中找准自身定位，了解用户需求，降低开发设计成本，其中，产品在开发设计时需要找到矛盾所在。本文作者就如何利用项目TRIZ矛盾定义方法解决产品开发问题做了总结，一起来看一下。
一、前言
新产品在开发设计期间，主要解决的问题有以下三点：
确认顾客真正的需求，要能被市场接受，以提高销售量。
要比其他的竞争者企业，更快将新产品导入市场。
减少开发设计时间产生的问题，降低设计变更和客户市场抱怨，从而避免开发周期延长和开发成本提高。
利用（Theory of Inventive Problem Solving；简称TRIZ [取俄文的缩写]）从40发明原理、物场分析方法、76标准解、科学效应知识库，以及技术系统进化法则等相关等工具，推导出具备创新的想法，从而产生专利并产生独特且可以实现的概念，藉以解决开发设计的技术问题，已在国内众多产业及公司被实际广泛应用证明是可落地。
二、如何利用40发明原理？
在实际研发项目解题中，如何在40发明原理中选取出与问题相对应的原理，从而产生想法，是学员们首先要面临到的考验。
以下笔者将提出常用的四种做法：
① 面对较模糊问题、冲突不明显的问题或在问题分析的初始阶段，常使用“浏览法”选用发明原理。
②技术矛盾可使用39个通用工程参数、TRIZ 2003年新版矛盾矩阵48个工程参数、软件24个工程参数进行描述，即转化为TRIZ的标准冲突。然后到矛盾矩阵中查找相应的发明原理来解决，发明原理即为问题的标准解法。
③ 2003年新版矛盾矩阵表，将解决物理矛盾的发明原理单独列举出来，可以制作出一张“发明问题解决引导表”，能够更高效、有序地解决系统对同一个参数存在相反的要求而产生的物理矛盾，如表所示。
④ 对于物理矛盾，也可直接用分离原理求解，也常常将分离原理与发明原理联合起来求解，分离原理与发明原理的关系，如表所示。
三、如何定义矛盾？
因此如何找到问题模型中的核心矛盾是非常关键的，常用方法有通过系统功能模型分析、物场模型分析、因果分析来确定，也可以结合其他创新方法，如QFD、AD、TOC等理论来确定，举例如图所示。
1. QFD
相关矩阵分析要点：
若一设计需求与多个其它设计需求有正相关，且不存在负相关——表示该设计需求存在很大潜在效率，可以被优先考虑。
存在负相关——不可因优化某一功能而导致另一功能恶化，设计考虑时须特别注意该设计需求。
负相关表示需进一步研究和调整——TRIZ技术矛盾！乃研发项目常招致延后、预算追加、客户满意度偏低失败的重要原因。
图片来源: https://www.cyut.edu.tw/~lschen/om/om5.pdf
2. 因果分析
案例讨论：为了遏止超高速风扇的叶轮爆裂会产生碎片，该系统是由下列组件所组成：风扇、风扇护盖（用来控制气流的方向），以及装甲钢板防护环。
亟待解决的问题就是防护环过重，因此必须减少 50% 的重量。防护环必须遏止飞散的碎片——基于这个理由，所以防护环又厚又重。
叶轮爆裂的原因如下：因风扇旋转导致会「拉扯」叶轮零件的离心力。材料的瑕疵和疲乏都会损害叶轮材料的强度。因此，叶轮可能会爆裂，进而导致叶轮碎片飞走。由于风扇的运转速度很快，飞散的碎片具有很大的能量，因而可能会伤害到人员和飞行器的其他零件。
图片来源: IWB软件
在此例中，有下列四个矛盾（三个技术矛盾与一个物理矛盾）：
若飞机需要加速飞行；推进器风扇愈需要快速旋转，但愈容易产生风扇叶片微小碎片（恶化）。
若飞机需要加速飞行；推进器风扇愈需要快速旋转，但风扇叶片愈容易变形往外（恶化）。
金属外包环愈坚固厚实；飞机愈不容易受风扇叶片微小碎片与推进器碎片威胁，但愈不易于保养测试（恶化）。
希望金属外包环在飞机飞行时愈坚固厚实，但在保养测试时愈轻巧。
3. 功能模型分析
案例讨论：通过改善风道和风叶系统来改善吸尘器噪音问题，使用Problem Formulator 模式（在 IWB 软件中称为 Diagram ）建立问题模型，图形是由两个重要的元素所组成：功能（Functions）与连结（Links）。
功能总计分为两大类，在方框上用颜色与形状来表示：
Useful functions：以绿色的方框与直角呈现；
Harmful functions：以红色的方框与圆角呈现。
矛盾的根源会以黄色的方框呈现。
关联结果是有用的：箭头绿色，关联结果是有害的：箭头红色。
根据Directions for Innovation分析出来的结果，会产生三种颜色让您选择：
红色：代表有害功能要消除；
绿色：代表有用功能要提升；
黄色：代表物理矛盾；
黄色同时连接的红色与绿色：代表技术矛盾。
如此可清晰表达问题，明确定义矛盾，更方便利用矛盾矩阵中查找相应的发明原理来解决。功能模型建置分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具，用以建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。
四、结论
对的问题才会有对的答案，将问题做精确的分析才能够明确的对应到相应的矛盾参数，所找到的发明原理才能够更接近问题真实的答案，即应用这些原理使问题的解迅速收敛到正确的方向上，再结合专业知识与领域经验，才能得到真正可落地的技术方案。
作者：郑大兴；编辑：illa
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题图来自Unsplash，基于 CC0 协
TRIZ理论解决问题的一般过程包括五个步骤：分析问题、找准冲突、原理解决、对比评价、具体实施。
①分析问题包括功能分析、理想解分析、可用资源分析、冲突区域分析
功能分析的目的是从完成功能的角度分析系统、子系统、部件。理想解分析是采用与技术及实现无关的语言对需要创新的原因进行描述，创新的重要进展往往在该阶段通过对问题深入的理解来取得。可用资源分析是要确定可用物品、能源、信息、功能等。这些可用资源与系统中的某些元件组合将改善系统的性能。冲突区域分析则是要理解出现冲突的原因。
②找准冲突在产品创新过程中是最难解决的一类问题
冲突是指系统一个方面得到改进时削弱了另一方面的期望或表现出两种相反状态。TRIZ理论的目的就是解决冲突，只有找准冲突才能有效地解决冲突。
③原理解决是要获得冲突解的方法
有物理与技术两种冲突解决原理。运用TRIZ理论挑选能解决特定冲突的原理，其前提是要按标准参数确定冲突，然后针对冲突从TRIZ理论的40条原理中找到解决冲突的办法。
④对比评价阶段将所求出的解与理想解进行比较，确信所作的改进不仅能够满足技术需求而且能够推进技术创新。
⑤具体实施就是在前面所有的理论分析工作都已完成且确认无误之后，将其转化为具体实施细节应用到实际问题当中。
（1）调整环境或物体性能，使其各阶段达到最优状态。得出方案1：企业在进行厂区车间规划时，有条件的可考虑将设备直线排布，尽可能让AGV保持直线运行，减少转弯情况；或是将车间进行分割为若干小区域，缩短原料转载运输的路径。
（2）分割物体，使其各部分可以改变相对位置。得出方案2：将AGV整车车架与行走机构分割开，两者可以相互独立运动，当AGV小车直线行进时，行走机构和车架一起运动，当AGV小车需要转弯时，车架借助辅助支撑机构保持不动，依靠行走机构原地旋转改变行进方向，形如行星轮系中太阳轮与行星轮转动方式。又得方案3：从AGV行走机构的主动轮考虑，将驱动轮子系统中的轮胎分割成若干部分，轮子既能横向运动、又能纵向运动，通过查询知识库得知，麦克纳姆轮、切向轮等全向轮，其轮胎分割为若干个小辊子，将全向轮按一定方式排布组成行走机构，可实现AGV平面内任意方向运动。
（3）如果一个物体整体是静止的，使之移动或可动。得出方案4：电机、传动件和驱动轮运动相关联，电机、传动件和驱动轮的转轴位置静止，可将这几部分组合成“双舵式”驱动模块，实现轮子既可以行进、又可以转动，从而实现AGV车架方向不变前提下实现平面内任意方向行进。
（4）采用具有可调自然频率的扭振缓冲器阻抑轴的多频振动。从提高平稳性为着眼点，可以得出方案5：将AGV行走机构中的连接件与底盘的连接由原来的刚性连接变为弹簧的柔性连接，减少轮子在进行过程中由于与地面接触点高度不同引起的机械振动，类似于高档汽车的可调节底盘悬挂系统。
（5）利用视觉/光学系统、听觉/声学系统、味觉系统、电磁系统或嗅觉系统代替机械系统。可得方案6：采用激光导航或机器视觉导航，突破了导航磁条对AGV运动区域的限制，方便更改AGV的路径。
通过对目前AGV产品灵活性差问题的描述分析，通过TIRZ理论中的功能分析和因果分析，找出问题的主要原因，并用矛盾矩阵和发明原理从不同角度提出了多种用于提升AGV灵活性的解决方案。
triz理论有哪些主要方法和工具
1. 冲突解决法：这种方法是Triz理论的核心，通过识别并解决工程或系统中的冲突，实现系统的进化与改进。冲突可以是物理层面的，也可以是技术或功能层面的。2. 功能分析：功能分析是Triz理论中的一项重要手段，它强调对系统功能的深入理解与改进，通过对产品功能的研究与重构，寻找创新的解决方案。3. 技术...
triz理论有哪些主要方法和工具
1. 主要方法：- 冲突解决法：作为Triz理论的核心，此方法通过识别并解决工程或系统中的冲突，推动系统的进化与改进。这些冲突可能存在于物理层面，也可能涉及技术或功能层面。- 功能分析：这项重要手段强调对系统功能的深入理解与改进。通过对产品功能的研究与重构，它帮助寻找创新的解决方案。- 技术进化法...
TRIZ理论怎么用?
首先，要对一个实际问题进行细致地分析和准确地定义；然后，依照TRIZ理论提供的方法，把需要解决的实际问题归纳为一个类似的TRIZ标准问题模型；接着，针对不同的标准问题模型，应用TRIZ理论已终结、归纳出的类似的标准解决方案，找到对应的TRIZ标准解决方案模型；最后，将这些类似的解决方案模型，应用到具体的...
TRIZ理论简介
TRIZ，即前苏联的发明问题解决理论，为解决现实世界中的难题提供了创新的策略。这种理论基于技术进化，通过解决深层矛盾来推动技术进步。2. 传统方法与TRIZ的比较 传统的解决问题方法，如试错和头脑风暴，在处理复杂问题时效率较低。TRIZ提供了一种更高效的方法，可以预先揭示创新路径。3. TRIZ与国际实践 TR...
TRIZ理论40种基本措施
TRIZ理论中，40种基本措施提供了一系列创新思维方法。首先，分割原则倡导将物体分解成独立或可拆卸的部分，如货船的可伸缩部分。拆出原则强调分离干扰或必要特性，如游艇的发动机和发电机分离以减少噪音和振动。局部性质原则涉及结构转换和功能分化，如矿山坑道的除尘设备设计。不对称原则提倡物体结构的不对称性...
如何用TRIZ理论解决物理矛盾?
1.定义物理矛盾时，首先确定矛盾的参数，在此基础上对矛盾的参数相反的要求进行描述。2.对在什么空间上需要满足什么要求进行确定。3.对以上两个空间段是否交叉进行判断，如果两个空间段不交叉，可以应用空间分离，否则不可以应用空间分离。解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的分离。TRIZ理论在总结物理矛盾...
什么叫triz理论?
Triz理论是一种解决创新问题的有效工具和方法论。其详细解释如下：一、Triz理论的基本含义 Triz，即“创新问题解决理论”，是一种通过系统化方法来解决创新问题或复杂问题的理论。该理论旨在帮助人们在面对复杂问题时，能够找到一种系统化的思路和方法，通过解决核心矛盾来实现创新。它特别强调从问题中找出...
triz理论体系的内容
。TRIZ理论在实践中的应用包括：- 明确问题：首先需要清晰地定义问题，包括问题的背景、目标、限制条件等，以便明确问题的范围和焦点。- 分析问题：对问题进行分析，包括问题的核心要素、关键制约因素、现有资源等，以及它们之间的关系和作用。这一步骤有助于更好地理解问题的本质和根源。
TRIZ理论TRIZ理论的实践意义
实践证明，TRIZ理论的应用能够显著提升创新速度和创新质量。它能系统地分析问题，揭示问题的核心或矛盾，明确问题解决的方向，避免遗漏可能的解决方案，同时打破思维局限，引导逻辑和非逻辑的系统思考。凭借技术进化规律，TRIZ还能预测未来趋势，帮助开发具有竞争力的新产品，为企业的创新发展注入强大动力。
TRIZ理论是如何解决具体问题的?
（1） TRIZ理论先引导我们将遇到的具体问题有非常清楚的定义，问题定义得越清楚，则解决问题的可能性越大，如果这个问题还没有弄清楚，则需要将这个问题研究透彻后再着手解决；（2） 利用因果分析和功能模型分析对问题进行分析，找到其它突破问题瓶颈的其它路径，或者找到问题出现的根源，然后将这个问题抽象...
弓选开思： TRIZ理论解决问题的基本思路是啥样的: 1、TRIZ理论先引导我们将遇到的具体问题有非常清楚的定义,问题定义得越清楚,则解决问题的可能性越大,如果这个问题还没有弄清楚,则需要将这个问题研究透彻后再着手解决; 2、利用因果分析...
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蚌山区15522898558： TRIZ理论的TRIZ应用 - ？
弓选开思： 在前苏联,TRIZ方法一直被作为大学专业技术必修科目,已广泛应用于工程领域中.苏联解体后,大批TRIZ研究者移居美国等西方国家,TRIZ流传于西方,受到极大重视,TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展.西北欧、美国、台湾等地出现了...
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弓选开思： TRIZ理论培训与DMAIC的集成 针对DMAIC模型, TRIZ工具可以在DMAIC的分析和改进阶段阶段进行集成.讨论如下: 分析(analysis)阶段通过分析数据、创建详细流程图以找到问题的根本原因并提供改进的机会.除了统计分析,如建模等...
蚌山区15522898558： AGV应用于工厂内生产物流配送的优缺点? - ？
弓选开思： 优点是AGV的应用,实现了各种产品、料架有序快速准确的运送,也使该公司在产品生产上整体效率显著提高,错误率也减少很多,工人劳动强度大幅降低,使其能够将更多的精力投入到生产工作中,同时整个生产自动化程度迈上一个新台阶,且本系统设计留有容余,可以通过扩展输送工位,增加AGV数量等手段,使输送能力在原设计上更上一步. 缺点是技术要求有点高,需要操作工作人员有一定专业能力.
