TRIZ创新理论与方法工具

破冰引导——为何创新?创新思维的价值与培养路径先把对象、任务和边界讲清,创新思维工具——九屏幕、STC算子、聪明小人法…再帮助团队对齐现场处理口径

5天 内训师培养

课程大纲

课程总览

内容重点
  • 第1天:破冰引导 & 创新思维工具

破冰引导——为何创新?创新思维的价值与培养路径(3小时)

1.1 创新、创新思维、创新方法的价值
  • 创新为什么需要方法?——思维定势的代价(9点连线实验)
  • 三种创新范式:试错法、头脑风暴法、算法化方法(TRIZ)
  • 创新思维的可训练性:TRIZ的底层逻辑
1.2 《阿奇舒勒与TRIZ》——140万份专利提炼的发明密码
  • TRIZ发展历程(1946-2025)
  • TRIZ理论体系全景图(问题识别→问题解决→概念验证)
  • 发明等级划分(1-5级)
  • 案例:手机屏幕玻璃强度提升(从试错到大猩猩玻璃的TRIZ路径)
1.3 创新思维的培养路径与挑战
  • 心理惯性机制:功能固着、结构固着、领域固着
  • 思维训练方法:从发散到收敛
  • 小组破冰:每组选择一个真实技术难题,用5W1H初步定义
  • 产出:《问题初始定义表》

创新思维工具——九屏幕、STC算子、聪明小人法、IFR(3小时)

2.1 九屏幕法
  • 结构:过去-现在-未来 × 超系统-系统-子系统
  • 绘制方法与应用场景(资源挖掘、进化预测、根源定位)
  • 案例:如何用九屏法设计永不落地的无人机
  • 练习:针对自带案例绘制九屏图
2.2 STC算子(尺寸-时间-成本)
  • 极端化想象:尺寸→0或∞,时间→0或∞,成本→0或∞
  • 目的:打破对物理量级的心理惯性
  • 案例:微型手术钳的设计启发
  • 练习:对普通圆珠笔做STC算子演练
2.3 聪明小人法
  • 原理:用小人代表物质颗粒,可视化物理冲突
  • 建模步骤:初始状态 → 小人冲突图 → 引入魔法小人
  • 案例:混凝土泵车中混凝土既需流动又需凝固
  • 练习:画出沙子既需流动又需凝固的小人模型
2.4 最终理想解(IFR)
  • IFR六问法:最终目标?理想解?阻碍?如何消除?可用资源?概念方案?
  • 理想度公式:I = Σ有用功能 / (Σ有害功能+Σ成本)
  • 案例:永不落地的无人机(续)——IFR推导
  • 练习:每组对自带案例用IFR六问法推导
  • 第1天学习成果
  • 知识:说出TRIZ起源与4种思维工具的名称及适用场景
  • 技能:独立绘制九屏图、应用STC算子、构建小人模型、完成IFR推导
  • 产出:《问题初始定义表》+ 自带案例九屏图草稿 + IFR第一版
  • 第2天:技术系统 & 进化法则 & 功能分析与裁剪

技术系统的定义与技术系统进化法则(1.5小时)

3.1 技术系统的定义
  • 技术系统的构成:组件、连接、功能
  • 技术系统与超系统、子系统的关系
  • 案例:电动汽车充电系统(系统边界定义)
3.2 技术系统进化法则
  • S曲线与技术成熟度预测
  • 八大进化法则
  • 练习:每组选择一个家电产品,找出其遵循的至少3条进化法则

功能分析的目的、流程与功能裁剪(4.5小时)

4.1 功能分析的目的与基本流程
  • 功能分析的本质:将系统拆解为组件及其交互,用标准化语言描述功能
  • 功能三要素:组件1 → 功能动词 → 组件2
  • 功能分析四步法:列出组件 → 识别交互 → 定义功能类型 → 评级
  • 案例:注塑机模具冷却系统(功能分析发现不足功能)
  • 练习:针对手电筒绘制功能模型图
4.2 功能裁剪的基本原则
  • 裁剪的定义:删除组件并将其有用功能转移到其他组件或超系统
  • 裁剪的三个黄金规则
  • 裁剪四步法:选择候选 → 列出功能 → 寻找替代 → 构建新模型
  • 案例:汽车雨刮器系统(裁剪连杆机构)
  • 练习:针对办公室订书机尝试裁剪底座
  • 第2天学习成果
  • 知识:说出S曲线四阶段、至少6条进化法则、功能分析流程、裁剪三原则
  • 技能:绘制功能模型图、识别裁剪机会、提出替代方案
  • 产出:自带案例《功能模型图》+《裁剪机会清单》(≥2个裁剪点)

技术矛盾与发明原理(5小时)

5.1 技术矛盾的定义与39个通用工程参数
  • 技术矛盾:如果改善A,则恶化B
  • 39. 个通用参数分类与映射方法
  • 案例:飞机机翼(强度 vs 重量)
5.2 矛盾矩阵与40个发明原理
  • 矛盾矩阵结构与使用方法
  • 40. 个发明原理快速理解(分割、抽取、局部质量、非对称、合并、多用性等)
  • 案例:手机屏幕玻璃(矛盾矩阵→第40号原理复合材料)
  • 练习:每组抽取一个技术矛盾,查矩阵并匹配原理
5.3 物理矛盾与四大分离原理
  • 物理矛盾的定义:同一个参数既要A又要非A
  • 四大分离原理:空间分离、时间分离、条件分离、系统层级分离
  • 案例:手术机器人(既要刚性又要柔性)→ 空间分离(蛇形结构)
  • 练习:每组提取自带案例中的一个物理矛盾,应用分离原理

现场应用辅导(1小时)

6.1 小组实操:矛盾分析
  • 每组从自带案例中提取至少2个技术矛盾和1个物理矛盾
  • 使用矛盾矩阵查找推荐原理,记录方案
  • 使用分离原理生成至少2个概念方案
6.2 讲师巡回辅导
  • 纠正参数映射偏差
  • 指导分离原理的选择逻辑
  • 协助评估方案的理想度
6.3 小组分享与迭代
  • 第3天学习成果
  • 技能:独立完成参数映射、查矩阵、应用分离原理
  • 第3天晚课(行动学习第2次,2小时)
  • 议题:矛盾攻坚与方案整合流程
  • 产出:完善后的《矛盾分析表》及《概念方案评估矩阵》
  • 第4天:物场模型 & 科学效应库 + 现场应用辅导

物场模型与标准解系统(4小时)

7.1 物场模型的基本概念
  • 物场模型:S1(对象)← 场(F)← S2(工具)
  • 完整物场 vs 不完整物场
  • 案例:磁铁吸铁钉、电风扇吹风
7.2 典型物场问题模式与标准解分类
  • 四种模式:不完整物场、有害物场、不足物场、过度物场
  • 76. 个标准解五大类概述
  • 案例:汽车刹车片磨损(有害物场→引入S3陶瓷纤维)
  • 练习:识别给定问题的物场模式并匹配标准解类别
7.3 标准解应用流程
  • 四步法:构建物场 → 识别模式 → 选择类别 → 细化方案
  • 案例:增加涂层附着力(不足物场→引入过渡层S3)

适合对象

技术系统专业带头人 课程设计:20%模型讲授 + 25%镜例分析 + 30%场景演练 + 15%学员汇报 + 10%复盘

课程定位与主要问题

内训师培养、课程开发或组织经验复制项目需要的不只是方法介绍,还要处理现场动作不稳定的问题

核心收益

  • 突破思维惯性: 掌握九屏法、STC算子、聪明小人法、最终理想解4种工具,彻底打破心理定势…
  • 预测技术演进:学会用S曲线和八大进化法则判断产品/技术所处阶段,提前布局下一代创新方向,避免被颠覆
  • 精准识别问题:运用功能分析与功能建模,将模糊的技术难题转化为标准化的组件-功能-交互模型,找出真正的病灶
查看更多收益 收起更多收益
  • 降低系统成本:掌握功能裁剪方法,在不损失核心功能的前提下删除或简化低价值组件,实现降本、减重、简化装配
  • 解决鱼与熊掌矛盾:熟练使用矛盾矩阵与40个发明原理,快速化解技术矛盾;应用四大分离原理攻克物理矛盾,输出突破性方案
  • 微建模快速解:构建物场模型,匹配76个标准解,对非矛盾类功能问题实现对号入座式求解

课程背景与交付信息

在科技竞争日益激烈的今天,企业普遍面临研发投入增加而创新产出递减的困境。工程师习惯于依赖经验试错或头脑风暴,导致技术难题反复出现、专利布局缺乏系统性、产品迭代周期冗长。究其根源,在于缺乏一套可重复、可训练的结构化创新方法

TRIZ(发明问题解决理论)由前苏联科学家阿奇舒勒通过对140万份高水平专利的分析提炼而成,揭示了技术系统进化的客观规律,并提供了一套从问题识别—矛盾建模—方案生成—概念验证的完整算法化工具链。它不依赖于灵光一现,而是让普通工程师也能像顶级发明家一样高效解决问题

本课程结合企业构建科学规范的创新工作流程、培养复合型创新人才的实际需求,采用5天3晚高强度实战模式,将TRIZ核心工具(九屏法、STC算子、最终理想解、功能分析、裁剪、矛盾矩阵、分离原理、物场模型、标准解、科学效应库)与企业真实技术难题深度融合。通过行动学习晚课,学员将自带案例逐步转化为可落地的解决方案,并掌握将TRIZ嵌入研发流程的方法,最终实现学完即用、用即见效

课程时间

5天

授课方式

讲师讲授、案例研讨、情景演练、互动答疑

课程内容重点

01破冰引导——为何创新?创新思维的价值与培养路径
02创新思维工具——九屏幕、STC算子、聪明小人法、IFR
03技术系统的定义与技术系统进化法则
04功能分析的目的、流程与功能裁剪
05技术矛盾与发明原理

讲师介绍

蔡元 讲师头像

蔡元

创新思维与数智化效能专家

创新思维与数智化效能专家。中科院心理所硕士,AI创新专家。专注创新思维与数智化效能十余年,融合AI技术与思维工具。累计培训超2000场,服务300+企业,课程好评率97%

金融银行电力能源通信互联网科技制造业政府国企
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课程差异说明

本课程页面围绕《TRIZ创新理论与方法工具》重点呈现课程定位、适合对象、核心收益和 8 个主要模块,便于快速判断培训匹配度

课程常见问题

这门课适合哪些学员参加?

适合技术系统专业带头人 课程设计:20%模型讲授 + 25%镜例分析 + 30%场景演练 + 15%学员汇报 + 10%复盘等需要系统提升相关能力的人群

学习这门课可以获得什么收益?

突破思维惯性:掌握九屏法、STC算子、聪明小人法、最终理想解4种工具,彻底打破心理定势,在面对技术问题时能快速跳出经验陷阱,并结合课程中的工具、案例和练习推动企业培训落地

课程通常安排多长时间?

当前样板提取的课程时间为:5天3晚, 6小时/白天、2小时/晚课。实际交付可根据企业培训目标和学员基础进行调整

企业可以基于这门课做定制吗?

可以。正式交付时可结合企业行业、岗位对象、当前问题和培训时长,对案例、练习和重点模块做适配