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摘要：TRIZ理论是一种创新设计的理论，一种系统的方法学。通过对TRIZ理论的主要内容和工程应用的介绍，结合飞机结构设计的特点和实例分析，表明TRIZ理论可以用于解决飞机结构设计中的问题。
关键词：TRIZ；分析；冲突矩阵；飞机结构设计
TRIZ即发明问题解决理论，其重要作用在于帮助创新设计人员快速的找到问题的解决方式。随着TRIZ理论的不断深入发展，创新设计更趋向于理论化、标准化，它大大改进了创新设计的质量和速度，是解决创新问题的重要工具。
一、理论综述
1.TRIZ是俄文Teoria Resheniya IzobretatelskikhZadatch的缩写，意思是“发明性问题解决理论”。它是上世纪中期前苏联的发明家阿奇舒勒G.S.Altshuller创立，并由其科研团队发展起来的。Altshuller通过对各行业数百万件高水平发明专利进行分析，基于唯物辩证法、系统论和认识论，发现了人类进行科学研究和发明创新的背后所遵循的客观规律，提出了有关发明创新问题的基本理论。现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面：首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。Altshuller和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具，如冲突矩阵、76标准解、ARIZ、QFD、物质—场分析、9种进化法则、40个创新原理、39个工程技术参数，以及物理学、化学、几何学等工程学原理知识库等。经过半个多世纪的发展，ＴＲＩＺ理论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。最初TRIZ理论广泛应用于工程技术领域，目前已逐步向其他领域渗透和扩展。应用范围越来越广，分别向自然科学、社会科学、管理科学、生物科学等领域发展。现在已总结出了40条发明创造原理在工业、建筑、微电子、化学、生物学、社会学、医疗、食品、商业、教育应用的案例，用于指导各领域遇到问题的解决。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。它能够帮助我们系统地分析问题情境，快速发现问题本质或者冲突，它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能，而且它能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视觉分析问题，进行逻辑性和非逻辑性的系统思维，还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。
2.TRIZ理论体系的主要研究内容。因经典TRIZ理论是在前苏联时期总结归纳出来的，部分内容已不再与当今的经济发展需求相契合，因此还需要我们去逐步完善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但不管如何发展，都始终围绕着最初始的三个最基本的理论基础：（1）在解决发明问题的实践中，人们遇到的各种矛盾以及相应的解决方案总是重复出现；（2）用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法，其数量并不多，一般科技人员都可以学习、掌握；（3）解决本领域技术问题的最有效的原理和方法，往往来自其他领域的科学知识。目前发现的经典TRIZ理论自身的缺陷主要有以下几点：（①阿奇舒勒提出的经典TRIZ理论，主要用于工程领域，很少涉及到非工程领域中的问题如管理矛盾问题等。②一直以来，虽然经典TRIZ理论主要用于工程领域，但其自身还并没有包含21世纪新兴的一些领域如生物科技、电子信息等。另外，其现有的通用工程参数和发明原理已不能很好地描述新的技术因素，如安全、噪声、环境等。
二、TRIZ理论在飞机设计中的应用分析
TRIZ理论是一种方法学，同时也是—个庞大的知识库，且已经编辑成了软件-Tech-optimizer。应用TRIZ理论解决问题的一般流程是：首先将需要解决的特定的问题转化为TRIZ问题，经过分析，找出问题的冲突本质所在，然后利用TRIZ中的工具，求出该TRIz问题的普适解或模拟解，再根据实际情况得出该问题的特定解。在利用TRIg理论解决工程问题时，首先要分析冲突，也就是矛盾，找出冲突参数，然后根据冲突矩阵提供的解决原理，找出该问题的解。
1.飞机结构设计中的冲突分析。飞机作为一种高端产品，表l中列出的39个通用工程参数绝大多数在飞机结构设计中都有所体现。而且，从飞机的研制过程、使用条件及结构设计的基本要求哆来看，每个阶段都会遇到各种不同的矛盾。飞机结构设计中常用的工程参数如结构的重量、尺寸、强度、稳定性、可靠性、可制造性、可操纵性、复杂性、自动化程度等，这些参数之间经常会发生冲突。在飞机结构设计中最典型的冲突如结构的重量和强度，飞机结构设计者希望结构越强越好，但是结构变强了结构的重量就会增加，而结构重量增加又是不希望的，因而就发生了冲突。解决飞机结构设计中的这些冲突，可以利用冲突矩阵，找出解决冲突的原理，根据解决原理，来解决冲突。
冲突矩阵的应用介绍。冲突解决问题矩阵的一部分，如表所示。表中，横向和纵向1—39个数字代表的39个参数，每个数字代表的工程参数见表1，横向和纵向相交的数字代表解决这种冲突的原理。每个原理中具体的又包括几种方法，详见中解决原理的介绍。如希望改善参数l，但恶化了参数38，对应到冲突矩阵中，横轴对应数字l，表示运动物体的重量，纵轴对应数字38，表示自动化程度，二者相交的数字是26，35，18，19，这是四个解决原理，分别表示复制、参数变化、振动、周期性作用原理，每个原理又包括具体的方法。
三、应用实例
1.TRIZ解决飞机结构设计中强度与重量的冲突。飞机结构设计中的冲突很多，最典型也是经常碰到的冲突就是强度与重量的冲突。本例不针对某一具体的飞机结构设计，而是通过这个例子说明TRIZ法的具体应用。飞机的强度是希望改进的，而强度的改进导致了重量的恶化，即增加了重量。利用冲突矩阵表，发现1，8，40，15四个原理可以解决冲突。
运用的方法理论。因TRIZ理论是从众多各领域的专利中提取出的一般规律，因此，为了能更好地将其应用于实践中，它必定要有针对性、有各领域的特色。其技术系统的进化法则这一工具会得到广泛应用，如进行技术、需求、产品成熟度等的预测。TRIZ理论非经典体系内容如资源分析、功能分析等会得到快速发展。通过将TRIZ其他理论进行集成，未来的TRIZ理论体系将会融合进许多其他理论的思想及原理方法。集成后的体系模型将可能会在产品的开发、生产、销售等的整个过程中发挥创新效应。总之，我们的TRIZ之路任重道远。
参考文献：
[1]丁翔智.TRIZ理论及其在机械产品设计中的应用.2014
[2]盛敏.TRIZ理论在飞机结构设计中的应用研究.2014
论文作者:周爱国,陈晨
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/6
标签：理论论文; 冲突论文; 飞机论文; 结构设计论文; 原理论文; 领域论文; 矩阵论文; 《防护工程》2019年第1期论文;