TRIZ理論在農(nóng)業(yè)科技的應(yīng)用

時間:2022-08-03 10:12:57

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TRIZ理論在農(nóng)業(yè)科技的應(yīng)用

摘要:triz理論是我國創(chuàng)新方法工作的重要組成部分,作為一種先進(jìn)的創(chuàng)新理論和方法,當(dāng)前已成為科研創(chuàng)新的重要手段。文章對TRIZ理論基本概念與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)。分析了TRIZ理論在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新中的應(yīng)用情況,以期為農(nóng)業(yè)技術(shù)人員在實際科研工作中學(xué)習(xí)和應(yīng)用TRIZ理論方法提供參考,提高科研創(chuàng)新效率。

關(guān)鍵詞:TRIZ;研究現(xiàn)狀;農(nóng)業(yè)科技

提出創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。創(chuàng)新方法是自主科技創(chuàng)新的力量之源,是對一切創(chuàng)新活動中所蘊含的規(guī)律的總結(jié)和凝練。沒有科學(xué)的創(chuàng)新方法,試驗研究和技術(shù)研發(fā)將始終跟蹤效仿,無法超越。在建設(shè)創(chuàng)新型國家背景下,我國政府加快國家創(chuàng)新體系建設(shè),在科技部等相關(guān)部門的大力支持下,累計投資3.7億元,全國建立300多個試點,已經(jīng)取得了良好的經(jīng)濟與社會效益[1]。據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計,僅1年時間企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方法解決技術(shù)難題高達(dá)2800個,由此而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益高達(dá)60000多萬元[2]。因此,對TRIZ理論與應(yīng)用的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié),使更多的科技人員了解并應(yīng)用TRIZ理論解決實際工作中的遇到的科技問題是十分必要的。

1TRIZ理論

TRIZ理論是前蘇聯(lián)發(fā)明家Altershuller,聯(lián)合了科研機構(gòu)、大學(xué)等組成TRIZ的研究團(tuán)體,在大量的實際工作中凝練而得,是實際工作中需要遵循的客觀規(guī)律,可用于預(yù)測產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的未來發(fā)展走勢。在東西方冷戰(zhàn)時期,前蘇聯(lián)把這個創(chuàng)新方法運用到軍事科研上,改進(jìn)后的武器裝備遠(yuǎn)超歐美研制的武器。經(jīng)過一個多世紀(jì)的發(fā)展,TRIZ理論方法逐漸成為以基礎(chǔ)理論知識為基礎(chǔ),系統(tǒng)化解決發(fā)明問題的方法論,可以解決產(chǎn)品研發(fā)設(shè)過程中的矛盾沖突,并預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢[3]。經(jīng)典TRIZ理論體系包括6個方面的內(nèi)容:①創(chuàng)新思維方法和問題分析方法,可以迅速的確認(rèn)并發(fā)現(xiàn)主要矛盾;②技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則,可以分析技術(shù)狀態(tài),并預(yù)測未來發(fā)展趨勢。③技術(shù)矛盾解決原理,結(jié)合實際問題找尋應(yīng)對的解決方法,提高工作效率;④創(chuàng)新問題標(biāo)準(zhǔn)解決法則,根據(jù)不同問題不同特征的特點,分別對應(yīng)適合的模型處理方法;⑤發(fā)明問題解決算法,針對問題復(fù)雜,矛盾又不明確的系統(tǒng),實現(xiàn)問題再分析并解決問題;⑥基于工程學(xué)原理建立的知識數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中有數(shù)百萬項分析結(jié)果,為科技創(chuàng)新提供了豐富的技術(shù)支撐[3-6]。如今,TRIZ理論已成為科技人員解決技術(shù)難題,產(chǎn)品設(shè)計思路的主要手段。

2TRIZ理論研究進(jìn)展

實踐證明,應(yīng)用TRIZ理論分析解決問題,可加速科技人員創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程。TRIZ理論主要被應(yīng)用于技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,特別是在機械制造、航天航空、電腦功能設(shè)計等高科技領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[7-8]。到20世紀(jì)80年代,TRIZ理論應(yīng)用進(jìn)入了藝術(shù)、教育、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等諸多領(lǐng)域[9]。進(jìn)入新世紀(jì)以后,TRIZ理論已經(jīng)發(fā)展成為一套能夠解決新產(chǎn)品研發(fā)實際問題的方法體系,在我國的研究和應(yīng)用也開始從學(xué)術(shù)界逐步邁向企業(yè)界。如今它已為眾多知名企業(yè)取得了重大的效益。據(jù)統(tǒng)計,有400多家世界500強企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方法理論解決生產(chǎn)中遇到的實際問題,如德國的奔馳、西門子、寶馬,日產(chǎn)汽車、韓國三星電子,中國船舶、中國兵器、中國航空等許多知名公司,TRIZ理論促進(jìn)了產(chǎn)品的更新?lián)Q代升級,取得了很好的經(jīng)濟效益[10]。

3我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新現(xiàn)狀

目前我國農(nóng)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型期,為進(jìn)一步推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,全面提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展層次,科技創(chuàng)新一直是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐和智力保障。農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),需要科技創(chuàng)新支撐其發(fā)展。新時代的競爭是科技的競爭,一個國家科技創(chuàng)新水平?jīng)Q定了的農(nóng)業(yè)發(fā)展層次。隨著社會、經(jīng)濟的不斷發(fā)展,農(nóng)民增收的方式越發(fā)依賴于科學(xué)技術(shù)的投入,科技進(jìn)步是提高農(nóng)民收入的重要支撐。加大對農(nóng)業(yè)科技投入,依靠科技降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益,是未來農(nóng)民增收的方向。近年來,從中央出臺的1號文件可以看出,中國政府越發(fā)重視農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的投入。2009年以來,中國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新投入逐年上升,但農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新增長速度并未跟上科技創(chuàng)新的步伐。新世紀(jì)以來,科技創(chuàng)新對農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn),對科技產(chǎn)出的尤為明顯,截至2017年,我國的農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率提高到了56%以上。3.1TRIZ理論在作物遺傳育種中的應(yīng)用。選育抗逆型優(yōu)質(zhì)稻是育種專家的重要目標(biāo),選育的水稻抗逆性強的品質(zhì)差,品質(zhì)好的抗逆性較差。實驗中運用TRIZ理論分析方法研究發(fā)現(xiàn),水稻的品質(zhì)與抗逆性是一對矛盾體,對照標(biāo)準(zhǔn)模型,針對實際問題,解決技術(shù)沖突可以選擇發(fā)明原理中的分割原理,反向作用原理等,便可以準(zhǔn)確找出解決技術(shù)矛盾體問題的方案[11]。3.2TRIZ理論在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用。植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖技術(shù),主要應(yīng)用于快繁種苗、新品種培育、大規(guī)模工廠化育苗等,市場前景廣闊。在植物組織培養(yǎng)的過程中常常遇到的困擾是植物的褐變,褐變不僅影響植物正常生長發(fā)育,嚴(yán)重時會導(dǎo)致組培植物死亡。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致植物組織褐變的主要因素是光照[12]。從光照的角度分析,減弱光照會影響植物的光合作用,發(fā)生玻璃化現(xiàn)象。加強光照,會刺激植物內(nèi)酶的活性,從而導(dǎo)致植物組織褐變。運用TRIZ理論研究發(fā)現(xiàn),在這個系統(tǒng)中光照強度與導(dǎo)致褐變的有害物質(zhì)是一對矛盾體,用TRIZ原理分析并解決矛盾,有效控制了植體的褐變情況[12]。3.3TRIZ理論在農(nóng)業(yè)機械裝備設(shè)計中的應(yīng)用。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)機械裝備工業(yè)也得到了快速發(fā)展。TRIZ理論在機械產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用,如TRIZ理論在爬行機器人研發(fā)中的應(yīng)用,但在農(nóng)業(yè)機械裝備領(lǐng)域中的應(yīng)用還不夠多。運用TRIZ理論將會得出解決農(nóng)業(yè)機械裝備問題的新思路、新方法,有力地推動農(nóng)業(yè)機械裝備的研究開發(fā)與設(shè)計應(yīng)用。應(yīng)用TRIZ理論解決矛盾沖突,改變了懸掛鏵式犁的工程參數(shù),將工程參數(shù)放入TRIZ沖突解決關(guān)系矩陣中得到發(fā)明原理并篩選分析,只需增加一個液壓裝置就能解決犁壁上不粘泥土的問題,提高了懸掛鏵式犁的工作效率,也給農(nóng)民作業(yè)帶來方便[13]?;ㄉ摎な寝r(nóng)民作業(yè)一個必要的工序,現(xiàn)有的花生脫殼機由于機械性擠壓會使一些花生仁破裂,降低花生仁的產(chǎn)出率。應(yīng)用TRIZ理論分析方法對花生脫殼機進(jìn)行改造創(chuàng)新,改變工程參數(shù)創(chuàng)新,得到既能脫殼又不使花生仁受損的脫殼機,提高了農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益[13]。3.4TRIZ理論在農(nóng)業(yè)其他領(lǐng)域中的應(yīng)用。TRIZ理論不僅在技術(shù)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,在軟科學(xué)研究領(lǐng)域也涉及廣泛。研究者對TRIZ理論如何促進(jìn)農(nóng)業(yè)相關(guān)專利的發(fā)明創(chuàng)造和保護(hù)方面做了大量的研究工作,TRIZ理論具有促進(jìn)專利發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)程、優(yōu)化專利、保護(hù)專利的作用[14]。運用TRIZ理論原理分析計算機系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)矛盾,結(jié)合計算機的實際情況利用創(chuàng)新原理解決了矛盾[15]。TRIZ理論的40條創(chuàng)新原理也可以運用到圖書館領(lǐng)域,為圖書館服務(wù)提供新的開闊視角。

4推行TRIZ理論的建議

4.1加強TRIZ理論的宣傳工作。在大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)的背景下,為保證TRIZ理論推廣工作的可持續(xù)性和實效性,還應(yīng)營造廣泛的創(chuàng)新學(xué)習(xí)氛圍,形成統(tǒng)一的創(chuàng)新型價值觀。在單位內(nèi)部營造創(chuàng)新氛圍對TRIZ理論推廣和宣傳也非常關(guān)鍵,大力支持在農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)等農(nóng)業(yè)相關(guān)單位進(jìn)行有關(guān)TRIZ理論學(xué)習(xí),擴大認(rèn)知范圍,讓創(chuàng)新文化激勵農(nóng)業(yè)科技工作者,讓更多的農(nóng)業(yè)科技人員認(rèn)識TRIZ理論,實現(xiàn)共享創(chuàng)新方法,從而加快實現(xiàn)科學(xué)研究的目標(biāo)。4.2改進(jìn)TRIZ的用戶應(yīng)用體驗。目前,有關(guān)TRIZ理論的用戶體驗還是側(cè)重理論講解,難以被農(nóng)業(yè)科技人員理解與吸收。利用簡單化、容易化、生動化的實例以及簡潔的語言重新詮釋復(fù)雜的TRIZ理論教學(xué)課程,更容易讓應(yīng)用者學(xué)習(xí)與掌握。同時完善TRIZ理論操作程序的標(biāo)準(zhǔn)化,形成一系列解決問題的標(biāo)準(zhǔn)化流程;加強TRIZ理論工具的專業(yè)化,通過對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)文獻(xiàn)等進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出適用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的矛盾矩陣等分析工具,多方面優(yōu)化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域用戶的實際操作體驗。4.3加強科技人員的TRIZ理論培訓(xùn)。要在實際工作中推行、推廣TRIZ理論原理,首先需要開展大規(guī)模的TRIZ理論原理培訓(xùn)課程。對于有意向應(yīng)用TRIZ理論解決矛盾的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者、科研人員、學(xué)生等進(jìn)行系統(tǒng)、專業(yè)、定向的培訓(xùn),使其成為能夠熟練掌握TRIZ理論方法的骨干專家,再依靠這些骨干專家?guī)优嘤?xùn)更多有志的科技人員,推廣TRIZ理論方法。重點介紹TRIZ的基本理論和創(chuàng)新性思維,同時通過多個實際案例重點說明TRIZ理論不僅可以用于解決工程問題的技術(shù)矛盾和物理矛盾,還可以解決許多農(nóng)業(yè)科技方面遇到的問題。

5結(jié)語

我國農(nóng)業(yè)正處于快速發(fā)展的階段,科技創(chuàng)新是推動我國農(nóng)業(yè)飛速發(fā)展的原動力,也是推動我國經(jīng)濟增長的內(nèi)生動力。TRIZ理論原理引入我國十幾年,已具有相對豐富的研究經(jīng)驗與實踐,揭示了事物的內(nèi)在規(guī)律與發(fā)展方向,提升了科技人員的創(chuàng)造潛能,加快了人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程。因此加強TRIZ理論在農(nóng)業(yè)科技發(fā)展中應(yīng)用,可更好地實現(xiàn)全方位系統(tǒng)地論述發(fā)明問題,快速地實現(xiàn)技術(shù)革新,同時能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)新品種、新技術(shù)、新材料的研發(fā),推動農(nóng)業(yè)技術(shù)手段的高科技改造,提高市場競爭力,增強國力,促進(jìn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更快、更好地發(fā)展。

作者:董 玥 武明宇 孫大為 張 淼 單位:遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院