计算机辅助创新的理论基础——TRIZ

    计算机辅助创新(Computer Aided Innovation)是新产品开发中的一项关键技术，它是以近年来在欧美国家迅速发展的发明创造方法学(TRIZ)研究为基础，结合现代设计方法学、计算机技术、多领域科学知识综合而成的创新技术。TRIZ是发明问题的解决理论，其拼写是由发明问题的解决理论的俄语单词首字母组成，在欧美国家也可缩写为TIPS (Theory of Inventive Problem Solving)。1946年，TRIZ之父Genrich Altshuller开始了发明创造解决理论的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他常常考虑这样一个问题:当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢，经过多达1500人/年和对世界上250万个专利的分析研究答案是肯定的。   
   
    Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律就能主动地进行新产品设计并能预测产品的未来发展趋势。在以后的数十年中Altshuller全心致力于TRIZ理论的研究和完善。在他的领导下前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ研究团体建立了完整的TRIZ理论体系。运用这一理论大大地加快了人们创造发明的进程。

    TRIZ是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系。TRIZ的基本原理是:企业和科学技术领域中的问题和解决方案是重复出现的;企业和科学技术领域的发展变化也是重复出现的;高水平的创新活动经常是应用专业领域以外的科学知识。因此技术系统的进化遵循客观的法则群人们可以应用这些进化法则预测产品的未来发展趋势把握新产品开发方向。在解决技术问题时如果不明确应该使用哪些科学原理法则则很难找到问题的解决对策。TRIZ就是提供解决问题的科学原理并指明解决问题的探索方向的有效工具。

    更高水平的系统可以由多个相同或相近的执行同一基本功能的系统组成。它可以增强系统的功能，有时甚至获得意想不到的功能特性。图1表示了系统进化的方向，当多系统仅由功能完全相同的物体组成时，只是使系统的功能更加强大，不会引起功能的变化;当多系统由功能不同的物体组成时，往往使系统同时具有很多功能特性。例如，让缝纫机同时具有剪裁和缝合的功能，带橡皮的铅笔等等。依据这个进化原则，系统首先由多个同一性质的系统组成，增强系统的单一功能，然后多个功能不同的系统结合在一起实现多个功能，最终希望由一个系统执行多个功能。例如:在矿井事故救援中，救援人员的防护服早期设计由两套系统组成，一套是冷却系统，一套是供氧装置。此后的设计是将两套系统合二为一，将冷却系统中的水换成液态氧，液体汽化有制冷作用，液氧汽化后，就可供救援人员呼吸。新的设计大大减少救援装备的体积，质量，同时也有效地利用系统内的资源并降低了系统成本。   

事、工业等方面的创造能力。于是，围绕着被称为"点金术"的TRIZ展开了惊心动魄的间谍战。但强大的克格勃使欧美国家只能望”术”兴叹。苏联解体后，大批TRIZ研究者移居美国等西方国家，TRIZ的研究与实践得以迅速普及和发展。在俄罗斯、瑞典、日本、以色列、美国等国家都成立了TRIZ的研究中心，TRIZ理论方法也已广泛应用于工程技术领域中，并在多个跨国公司迅速得以推广并为其带来巨大收益。如今它已在全世界广泛应用，创造出成千上万项重大发明。
   
    经过半个多世纪的发展，如今TRIZ理论和方法已经发展成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系，并经过实践的检验，为众多知名企业取得了重大的经济效益和社会效益。