适用于产品设计工程师。 40 条 TRIZ 原理是解决 “TRIZ矛盾在产品设计问题解决中，或者在产品设计头脑风暴会议中突出其他方法。
这 理想的最终结果 in TRIZ resembles the clean sheet design meaning: a new concept is imagined without the limits of the current product. A cleansheet analysis of cost can then compare that concept with the existing one.
本文重点介绍 TRIZ 方法论之外的 40 条 TRIZ 原则。
请参阅本文末尾的 TRIZ 方法、技巧和工具。
TRIZ 的 40 项原则
由于这些是从俄语翻译过来的，而且不同书籍的翻译可能有所不同，因此我们采用了最常用的术语，并按家族重新分组了 triz 原则。
注：我们在下一章中添加了补充原理和技术。
图中以绿色突出显示的是我们精选的、在产品设计中备受关注且经常使用的原则。
不同组装
该系列产品重新归类了所有以不同方式组装组件或零件的方法。显然，这些方法需要在设计选择过程中加以应用。
| 示例 | 我们的评论 | |||
| #1 | 分割 | 将物体分割成独立的部分 |  | 有助于解决技术问题或采购货架上的某个组件，但可能会导致复杂性增加和额外成本。 |
| #2 | 取出 | 将干扰物体的部分或属性分离出来，或者将物体的唯一必要部分或属性单独提取出来。 |  | 可能非常有效，但产品意图必须明确，才能最终影响产品规格。 |
| #4 | 不对称 | 不要以均匀或匀速的方式施加力或载荷。 |  | 局部应用通常可以降低功率并倾斜结构（最小例外情况和疲劳）。 |
| #5 | 合并 | 将较小的部分或组件重新组合，以实现主要目标 |  | 取决于具体情况和数量：专用零件或组件可能更具成本效益和材料效率。 |
| #7 | 嵌套 | 你还记得那句““”吗？套娃俄罗斯套娃？ |  | 模块化设计，提高了存储和运输效率 产品变体 … |
| #27 | 中介 | 在装配体中添加中间部件或功能 |  | 这并非最精简的方法。这是唯一的解决方案吗？ |
根据用户或情境进行调整
这一类别涵盖了所有根据产品或系统环境对其进行调整的方法。这些调整大多发生在规范制定阶段，而不是后期的设计阶段。
| 示例 | 我们的评论 | |||
#3 | 本地品质 | 将质量水平调整至严格要求，且仅在指定地点进行。 |  | “过度处理”在7 精益生产的浪费 心态，但适用于设计阶段 |
| #6 | 普遍性 | 赋予现有零件或产品其他用途 |  | 以极低的成本和环保的方式开拓新市场。这并非旨在解决设计问题，而是从源头入手。 |
| #22 | 从伤害中获益 | 通过降低、增加或提高有害因素，使其成为有益或次要的功能 |  | |
| #23 | 反馈 | 使执行器能够有效地适应所需的参数；控制回路 |  | 自动调平，无需用户干预。 |
| #25 | 自助服务 | 使零件或产品执行其他功能、自我再生或产生可用废料。 |  | 如果可能的话，这是一种很好的增值方式。 |
| #26 | 复制 | 用廉价、轻便、简单的替代品取代复杂昂贵的部件，或者直接处理图像而不是昂贵的实物本身。 |  | （本质 价值分析 如果你之前没用过的话） |
| #27 | 消耗品 | 用易耗零件或组件替换坚固耐用且昂贵的部件。 |  | 注意减少浪费、保护环境和遵守新法规。还有其他精益方法。 |
形式服从功能
这是本站的座右铭之一。请阅读关于“形式跟随功能 (fff)”的相关文章：重组意味着改变形状或空间。通常，这是最简单、最可靠、最具成本效益的解决方案。
| 示例 | 我们的评论 | |||
| #8 | 抗体重 | 利用重量来降低其他执行器。 |  | 通常指电梯中的配重。 |
| #14 | 球形度、曲率 | 把它弄圆 |  | |
| #17 | 另一个维度 | 把一维的东西变成二维，把二维的东西变成三维 |  | 允许在解决问题方面出现机会（差距、空间）。 |
| #30 | 轻薄柔韧 | 把笨重的结构做得轻薄，如果需要移动，最终还要使其具有灵活性。 |  | 请参阅塑料技巧设计库，了解模制铰链或薄壁的相关内容。 |
时间至关重要
家族重组所有 TRIZ 原理功能与时间和新的顺序有关。
由于在图纸上看不到，用新的定时序列解决技术难题可能会被忽略。
但要注意不要贬低…… 用户体验 步骤更长或步骤更多
| 示例 | 我们的评论 | |||
| #9 | 初步反对行动 | 预先防范危害，采取应对措施 |  | 例如：混凝土梁在荷载作用之前预先加载。 |
| #10 | 初步行动 | 提前执行要求或变更或提前做好准备 |  | |
| #11 | 预先缓冲 | “预防胜于治疗”，趁现在还来得及 |  | 质量、精益（但设计方面） |
| #13 | 反过来 | 颠倒物理原理或各部分之间的相对关系 |  | 例如：在 珀尔帖模块冷却一侧而不是加热另一侧 |
| #20 | 持续有效的行动 | 不要停止这一过程或运动。 |  | 限制操作和在制品及惯性 |
| #21 | 匆匆而过 | 快速执行该操作 |  | 这与之前提到的施加力时，虽然力的大小并不均匀，但时机恰当，目的是为了限制所需的努力、能量或风险，其逻辑相同。 |
| #34 | 丢弃和回收 | 可稍后使用、丢弃或再次使用 |  | 环境友好型生产 |
物理性质
TRIZ 原理与材料或环境的机械、物理或化学性质有关。
| 示例 | 我们的评论 | |||
| #12 | 等势性 | 为了节约能量，应限制势场中的位置变化。 |  | 不要在磁场中移动金属，也不要将部件抬升到重力场中。 |
| #15 | 动力学 | 使零件或组件彼此相对运动 |  | |
| #16 | 部分或过度行动 | 略微降低或提高某些规格，以达到合格范围。 |  | 帕累托法则：20% 可以占到 80%。还是 95% 就足够了？ |
| #18 | 机械振动 | 利用振动而非大幅度运动 |  | 可产生非常局部的影响，通常更节能。 |
| #19 | 周期性作用 | 用旋转、脉冲或重复方式替代连续线性执行器 |  | 根据强度，链接到前一个链接。 |
| #28 | 机械替代 | 用“Mechanics”替换“Mechanics” 磁铁 或电磁学 |  | 请参阅我们关于磁铁设计的帖子。 |
| #29 | 气动和液压 | 用液压系统取代机械系统 |  | 虽然有一些限制，但如果需要适应性强、灵活或用于长途运输，则绝对物有所值。 |
| #31 | 多孔材料 | 采用多孔材料进行设计（或增加微孔或宏孔隙率） |  | 更轻便。3D 计算机辅助设计 如今，金属粉末烧结技术也发挥了重要作用。 |
| #32 | 颜色变化 | 更改颜色或透明度以简化操作。 通过颜色变化来指示信息。 |  | 许多特殊油墨或材料可用于指示压力、温度、密度、湿度等。 |
| #33 | 同质性 | 两个相互作用的部件应由相同或相似的材料制成。 |  | 如果固定，则必须是同一部件！ |
| #35 | 材料属性变化 | 利用材料性质的变化：物理状态变化、强度、刚度、质地、柔韧性 … |  | （颜色、长度等其他原则） |
| #36 | 相变 | 利用相变后果：吸热或放热、体积变化、透明度变化 … |  | |
| #37 | 热膨胀 | 利用材料的热膨胀（或收缩）来施加力 |  | 固定或临时组件。也可使用双金属片。 |
| #38 | 强氧化剂 | 富含氧气或臭氧的大气 |  | 注意其易燃性和腐蚀性。 |
| #39 | 惰性气氛 | 氧气或臭氧会降低大气浓度，从而冻结某些化学反应。 |  | 与前文相反；参见火三角 |
| #40 | 复合材料 | 使用复合材料 |  | 更轻便。如今这已是众所周知的事实，但随着年龄增长和流程可重复性问题，人们的思维方式可能会发生变化。 |
TRIZ方法论简述
矛盾矩阵和 TRIZ 原理是该方法论中的基本工具，该方法论由苏联发明家和科幻小说作家根里奇·阿奇舒勒开发。
1. 准备矛盾表
该表格将所有39个工程参数与新产品功能一一对应。通过在矩阵中交叉引用这些参数，设计人员和工程师可以发现一些可能并不显而易见的潜在解决方案，从而促进创新思维和高效的问题解决。
39个工程参数
| 运动物体的重量 静止物体的重量 运动物体的长度 静止物体的长度 移动物体的区域 静止物体区域 运动物体的体积 静止物体的体积 速度 力量 张力，压力 形状 物体的稳定性 | 力量 运动物体的耐久性 非运动物体的耐久性 温度 亮度 运动物体所消耗的能量 静止物体消耗的能量 力量 能源浪费 物质浪费 信息丢失 浪费时间 物质的量 | 可靠性 测量精度 制造精度 作用于物体的有害因素 有害的副作用 可制造性 使用方便 可修复性 适应性 设备的复杂性 控制的复杂性 自动化程度 生产率 |
产品功能
请参考本网站上的其他文章来定义正确的用户产品功能，不要将其与限制混淆（例如：强制性法律标准从产品设计的角度来看是一种限制——除非您是标准分销商或经销商）。
2. 应用40项原则
解决矛盾是解决问题的关键步骤。这个过程始于识别具体的矛盾，矛盾通常分为两类：技术矛盾和物理矛盾。
- 当改进系统的某一方面导致另一方面恶化时，就会出现技术矛盾。
- 物理矛盾是指对同一元素存在相互冲突的需求。
现在，关键步骤是在表格的每个单元格中填入上面列出的 40 条原则中的一条或多条。
由于表格可能包含数百个单元格，需要仔细审查并提出创新性的解决方案，因此整个过程可能非常漫长。虽然有些软件可以提供帮助，但却会丢失表格的整体视图，以及可以组合在一起进行统一解决方案的相邻列或行。
我们已经看到一些关于人工智能在TRIZ领域应用的详细研究，但目前还没有公开可用的工具（参见公开研究）。 论文在此)
提示： 如果时间有限，我们建议重点关注关键矛盾和用户功能，而不是流于表面地填写所有单元格。 设计成本 或者 最小可行产品 这种方法可以帮助确定优先级——有关这些方法，请参阅其他帖子。
这种系统性的方法能够将矛盾转化为创造的机会，从而促进创新突破。
Triz 方法论示例
TRIZ理论的一个经典应用案例是其在汽车行业的应用，旨在解决如何在不影响安全性的前提下减轻车辆重量的难题。通过运用TRIZ原理，工程师们发现了高强度、轻质材料（例如碳纤维复合材料）的应用，从而在保持结构完整性的同时大幅减轻了车辆重量。
另一个例子可以在电子领域找到，TRIZ已被用于提升智能手机的电池续航能力。通过分析和克服诸如如何在不增大手机尺寸的情况下增加电池容量等矛盾，工程师们创新性地开发了节能处理器并优化了软件。这些例子表明，TRIZ如何通过将问题转化为创造性解决方案的机会，从而实现系统性创新。
我们的9项全新互补创新世界原则
我们认为最初的 40 条 TRIZ 原则列表中缺少这些互补的原则或技术：
- 标准化： 不仅要使用生产工具和产品系列中的现有组件，还要使用OEM和现成组件（这几乎不可能是任何原则的最终结果）。 专利 研究（TRIZ 方法论的根源）
- 固态气体或液体： 例如：利用空气中的冷冻湿气进行拾取和放置，从而拾取小型元件。与#35-材料属性变化有一些共同之处
- 影响： 只在需要时才产生突发的能量峰值，而不是增加平均功率（例如：机械齿或滚轮拔除器）。与第 21 点“快速通过”有一些共同之处。
- 非牛顿流体静止时呈液态，受力、摩擦或运动后会凝固。已应用于饲料行业。与最终效果有些类似，它也可以是一种金属粉末，在磁场作用下会凝固，例如磁流体。
- 毛细作用： 将液体抬高，或吸取，或使液体可见，或混合液体
- 渗透作用 以及反渗透： 通过多孔膜分离超细元素
- 添加剂材料各种3D打印技术，从树脂和熔融塑料到烧结金属粉末
- 磁铁不仅包括列表中提到的电磁学；另请参阅专门介绍磁铁设计的专题文章。
- 弹簧可以是线性的，也可以是同心的。既可以释放运动或能量峰值，也可以储存能量并在稍后释放（TRIZ矛盾解决方案之一：“时间分离”）。
与TRIZ原理相关的资源
关于TRIZ原理的视频有很多，但在这个视频中，Karen Gadd解释了这些概念、真正目标和背景，而不是罗列40条原理。
一份包含原创插图的演示文稿，涵盖了40项原则中的每一项：
TRIZ原理完整版速查表
补充阅读材料及方法
- 设计思维： 以人为本的创新方法，注重了解用户需求，重新定义问题，并通过原型制作和测试来创造创新解决方案。
- 系统思维： an approach to problem solving that considers the broader context and the interconnections between different components within a system.
- 根本原因分析： 一种用于识别问题根本原因的方法，从而能够提出更有效的解决方案，解决核心问题而不是表面症状。
- 形态学分析： 一种通过考察不同变量之间的关系来探索多维、非量化问题复杂问题的所有可能解决方案的方法。
- 蓝海战略： 一种战略方法，鼓励企业创造新的市场空间（蓝海），而不是在饱和的市场（红海）中竞争。
- 头脑风暴和思维导图： 创造性的技巧，用于产生各种各样的想法，并以视觉方式组织这些想法，以发现联系并开发创新的解决方案。
- 设计 六西格玛 (DFSS): 该方法将设计原则与六西格玛方法相结合，以创造满足客户需求并实现高质量的产品和流程。
- 价值工程： 通过检查和优化功能、成本和性能来提高商品或产品“价值”的系统方法。
常问问题
TRIZ是什么的缩写？
TRIZ是俄罗斯的 首字母缩略词 为“Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadach”，通常翻译为创造性问题解决理论。
谁创立了 40 条 TRIZ 原则？又是如何创立的？
苏联工程师兼发明家根里奇·阿奇舒勒在20世纪40年代担任苏联海军专利审查员期间开始了这项研究。他和他的团队分析了数十万项专利，发现不同领域的发明都以相同的重复模式解决了相同的问题。
TRIZ原理共有多少条？它们的名称是固定的吗？
经典列表中共有40条原则。由于该列表由俄语翻译而来，不同书籍的措辞略有差异，因此同一原则的名称可能略有不同。本文采用最常用的名称，并补充了9条补充原则。
TRIZ中的技术矛盾是什么？
这种情况指的是，改进一个参数反而会降低另一个参数的性能，例如，增强零件强度的同时也会增加其重量。TRIZ 理论寻求的是消除这种权衡取舍的方法，而不是做出妥协。
TRIZ中的物理矛盾是什么？
要求同一元素必须具有相反的属性，例如冷和热，或开和闭。通常的做法是采用在时间、空间或条件下将这两种属性区分开来的原则。
这39个工程参数是什么？
标准技术参数清单包括运动物体的重量、速度、力、强度、温度、可靠性、可制造性和生产率等。这些参数构成矛盾矩阵的行和列，完整清单将在本文中给出。
如何使用矛盾矩阵？
选择你想改进的参数（一行）和变差的参数（一列）。它们相交的单元格列出了最常用于解决该矛盾的原则编号。将每条原则作为设计思路进行测试。例如，在不增加重量的情况下提高强度，对应原则 40、26、27 和 1。
我需要矩阵才能使用这 40 条原则吗？
不，你可以在头脑风暴、规范制定或设计评审期间，将这些原则作为清单逐一核对，无需构建矩阵。矩阵的作用仅在于帮助你决定首先尝试哪些原则。
TRIZ原理在日常产品中是如何体现的？
原理7，嵌套，类似于俄罗斯套娃的原理，常见于可堆叠的椅子和伸缩天线。原理15，动力学，使各个部件能够相对移动，例如可调节的椅子。原理13，反向运动，颠倒了通常的动作，例如旋转部件而不是工具。
本文新增的9项互补原则是什么？
标准化、固化气体或液体、冲击， 非牛顿流体 流体、毛细作用、渗透和反渗透、添加剂材料、磁体和弹簧。它们涵盖了原始列表中缺失的技术，并且有些技术与现有原理部分重叠，例如冲击与快速通过。
TRIZ与专利有何关系？
这些原则是从专利中提取出来的，因此专利展示了每项原则在实践中的应用。在其他行业中搜索存在相同矛盾的专利，是找到现成解决方案的一种方法。
TRIZ 与头脑风暴有何不同？
头脑风暴通过自由联想产生想法。TRIZ 首先定义矛盾，然后指出其他地方行之有效的解决方案模式。两者结合得很好：在头脑风暴会议中，可以将这些原则作为提示。
TRIZ理论能否应用于机械工程以外的领域？
是的。这些原则足够抽象，可以应用于软件、流程、服务和业务问题。不过，经典的参数描述的是技术系统，因此非技术问题必须先转化为这些参数的形式。
常用术语表
Computer Aided Design (CAD): 用于创建、修改、分析和优化工程、建筑和制造等各个领域的设计的软件应用程序，通过数字工具和技术实现精确的图纸和模型。
Computer-Aided Design (CAD): 用于创建、修改、分析和优化工程、建筑和制造等各个领域的设计的软件应用程序，通过数字工具和技术实现精确的图纸和模型。
Design for Six Sigma (DfSS): 一种系统方法，旨在设计产品或流程以满足客户要求并通过在设计阶段利用六西格玛原则的工具和技术最大限度地减少缺陷和变异来实现高质量。
Forms Follow Functions (FFF): 一种设计原则，指出物体的形状或外观应主要基于其预期功能或目的，强调实用性和可用性而不是美学考虑。
Original Equipment Manufacturer (OEM): 生产可能由其他制造商销售的零件或设备的公司。通常，这些组件会被集成到最终产品中，然后以最终产品的品牌名称销售。
Root Cause Analysis (RCA): 一种系统性的过程，用于识别导致问题或失败的根本因素，旨在解决和消除潜在问题，而不是仅仅治疗症状。
User experience (UX): 用户与产品、系统或服务交互时的整体满意度和感知，涵盖整个交互过程中的可用性、可访问性、设计和情感反应。
Value Engineering (VE): 一种系统化的方法，通过分析项目功能、降低成本、提升性能，在不牺牲质量或可靠性的前提下提升项目价值。它需要跨学科团队合作，以识别和实施具有成本效益的替代方案。
Work in Progress (WIP): 生产过程中部分完成的物品，包括原材料、人工以及达到一定程度的间接成本。这些资产尚未成为成品，对于跟踪生产效率和库存管理至关重要。
