TRIZ理论中IFR最终理想解的深度分析.pdf
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1、63 科技创新与品牌WWW.KJCXPP.COMTRIZ 理论中 IFR 最终理想解的深度分析文/程功 彭英 黄洁 李登科摘 要:TRIZ是高效解决发明级别问题的创新方法,IFR最终理想解是TRIZ的核心思想,它贯穿于整个TRIZ。IFR理念并不容易被接受,国内在引进TRIZ和翻译外文资料的过程中也存在一定的信息偏差,导致IFR的实际应用没有发挥其应有的功效。本文在研究多本阿奇舒勒著作和大量工程案例后,对IFR进行了深度分析,从多个维度梳理了IFR逻辑思路。关键词:IFR;最终理想解;TRIZ;ARIZ基金项目:本文为2019年中华人民共和国科学技术部创新方法工作专项之先进轨道交通装备领域创新
2、方法研究与应用(项目编号2019IM05100)、2022年中国国家铁路集团有限公司项目(项目编号N2022J020)研究成果。作者简介:程功,湖南湘企科技服务有限公司首席专家、湖南省创新方法研究会副秘书长;彭英,湖南省创新方法研究会常务副理事长兼秘书长;黄洁,湖南省创新方法研究会创新工程师;李登科,中车株洲电力机车有限公司基础研究设计师、高级工程师。引言TRIZ是前苏联伟大发明家Genrich S.Altshuler(根里奇阿奇舒勒)及团队从数百万份专利中总结提炼,用来解决发明级别问题的一套理论体系。TRIZ理论体系包含创新思维、创新工具、S曲线与进化法则、ARIZ算法等。1958年阿奇舒勒
3、提出了IFR最终理想解的概念,ARIZ-61等早期版本就将IFR作为算法重要的步骤,后面所有ARIZ版本都是围绕着定义矛盾、定义IFR和实现IFR进行的。IFR是TRIZ的核心思想,如果没有理解IFR的理念,就没有真正掌握TRIZ的精髓。一、TRIZ解题流程为了更好分析和理解IFR,有必要将TRIZ解题流程进行梳理。(一)ARIZ流程ARIZ发明问题解决算法是将TRIZ的诸多创新工具、创新思维等按照一定的逻辑步骤组合在一起,形成了非标准问创新方法METHODOLOGIES64题的高效解题流程。当然,ARIZ用来解决标准问题肯定也是可以的,只是必要性不高。ARIZ算法经过不断发展,目前最被认可的
4、版本是ARIZ-85C,它解题流程分为九大步骤、数十个子步骤。ARIZ流程将在本文第四部分(四)中做进一步剖析。(二)现代TRIZ的一般解题流程因ARIZ流程较为复杂,它的应用需要极强的TRIZ理论基础和丰富的实践经验,相关的介绍文献和工程案例偏少,所以ARIZ并没有得到很好的推广。为了解决这个实际问题,一些TRIZ专家总结出了现代TRIZ的一般解题流程,该流程相对简单易学,能够提高TRIZ推广应用的效率。它的流程主要分为以下步骤:问题描述、问题分析、创新求解、方案评价等。其中问题描述又包含以下步骤:技术系统名称及功能、技术系统工作原理、主要存在的问题、问题伴随的现象、现有解决措施及缺陷、明确
5、要解决的问题、新技术系统的要求、技术系统IFR的定义等。二、相关概念(一)IFR中文含义IFR(Ideal Final Result)的中文含义为最终理想解,也有翻译为最终的理想结果、理想的最终解等。IFR是TRIZ理论的核心思想,所有创新的过程应都围绕着IFR,它是创新活动的方向标和导航仪。(二)IFR四个特征在部分TRIZ书籍和教学中会涉及到IFR四个特征,即:保持了原系统优点、消除了原系统不足、没有带来新的缺陷、没有使系统变得更复杂。(三)IFR六步法在部分TRIZ书籍和教学中会涉及到IFR六步法,即IFR分析的六个步骤:step1最终目的、step2 IFR定义、step3实现IFR的
6、障碍、step4障碍的结果(原因)、step5突破障碍的条件、step6可利用的资源。三、几点困惑(一)IFR定义的困惑IFR的中文翻译是最终理想解,那什么才是最终理想解呢?应该怎么定义才是正确的?(二)定义IFR意义的困惑IFR的定义对于创新课题的真正意义是什么?从现代TRIZ的一般流程中很难发现IFR定义对于整个课题的价值和意义。(三)IFR唯一性的困惑同一个课题,IFR的定义是唯一的还是可以有很多种?(四)IFR四个特征的困惑IFR四个特征与其定义的关系到底是什么?是否满足了这四个特征就实现了IFR?(五)IFR六步法的困惑现代TRIZ一般流程中,在问题描述中定义了IFR后,要不要再做六
7、步法分析呢?如果不分析,IFR定义的意义何在呢?如果分析了,是否需要在此寻求创新解呢?四、IFR深度分析(一)IFR的科学定义为更好理解IFR,可以先了解阿奇舒勒关于“理想机器”的概念:常规创新的过程其实是在寻找或改进某一“机器”(即一个技术系统),它可以实现所需的功能。机器通过做功来实现功能和能量传递,最理想的做功是机器把能量全部输出给作用对象,但实际过程机器本身也会消耗一部分能量。要想机器自身不消耗做功能量,只有机器体积、重量变为0,这是最极限的状态,此时的机器被称作“理想机器”,即“没有机器的机器”,此状态下的功能其实是由作用对象65 科技创新与品牌WWW.KJCXPP.COM自我实现了
8、,“理想机器”实现了IFR。IFR科学定义的前提是要明确技术系统、功能需求以及作用对象。IFR可以定义为:“作用对象自我实现功能”“问题发生的区域自我解决问题”等,“不消耗任何资源实现功能”等的表述本质意思和前两者是一样的,但从文字表述上,IFR定义要突出“自我”的理念。例1,汽车的功能是把人从A地运送到B地,汽车的IFR是“人自我移动”,这种IFR定义就是“作用对象自我实现功能”;例2,要解决地面磨损汽车轮胎的问题,我们常规的思路是寻找某一“机器”或者“工具”来降低轮胎的磨损,那么该“机器”的IFR是“轮胎磨损区域自我降低磨损”,这种IFR定义就是“问题发生的区域自我解决问题”。这两种IFR
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