2024/07/21
2024年7月,企航顧問再次為上海濱道濾清器有限公司提供的一期《TRIZ與創新思維》高級研修班圓滿結束。
TRIZ萃智
阿奇舒勒創造了一種前所未有的專門用于技術創新的發明理論——TRIZ,它是一種不依賴個人靈感且適用于技術創新領域的發明創造的方法論,它使得創新變得有章可循,不再依賴靈感,一旦我們掌握其中規律,普通人都可以進行發明創造。
TRIZ是一種方法論,它無法也不可能取代專業知識的作用。TRIZ的作用可以類比為我國歷史上的《孫子兵法》。兵法是根據戰場實際情況從戰略層面考慮采用什么方法(計謀或思路)來設計整體的戰略部署,但還需要從戰術(技術)層面上采取具體的措施(資源和技術條件的支撐)以保證戰略意圖得以實現。
TRIZ九大經典理論
No.1 技術系統進化法則
在長期的研究過程中,如何預測未來技術的發展以及如何快速開發新一代產品,已經成為市場競爭強有力的武器。理論界提出了多種技術預測方法,而TRIZ的技術進化理論恰恰是眾多產品技術預測理論中最具優勢和生命力的方法。
No.2:最終理想解(IFR)
最終理想解,既是創新思維方法,又是解題工具。它與傳統思維方式的不同之處是“倒著思考”,即先確定最終目標,然后找到達到最終目標的障礙和困難,分析和發現造成這些障礙的根本原因,再利用各種TRIZ工具來消除和解決這些根本原因或為消除這些根本原因創造條件。顯然這種方法是收斂的,按照IFR,人們的每一步努力,都在向著最理想的方向趨近。這種向著最理想狀態趨近的思考方法,可以有效地克服思維慣性。用現在比較時髦的話來說,IFR的每一步,都是“不忘初心,牢記使命”,這個初心和使命就是:技術系統發展必須向著最理想的方向發展,即IFR。
No.3:40個發明原理
阿奇舒勒把兩個不同的工程參數之間的矛盾定義為技術矛盾,這種矛盾體現為一個工程參數的改善會導致另一個工程參數的惡化。阿奇舒勒從幾百萬份專利中,提取出具有代表性的幾萬份專利進行分析研究,最終發現:雖然這些專利涉及的領域很寬,但是解決問題所用到的原理有限,大部分專利都是用40個發明原理解決了39個工程參數之間的矛盾。只要相互矛盾的工程參數相同,用來解決這對技術矛盾的發明原理也就相同。這就告訴我們,不同工程領域的專利,實際上是在反復采用這些發明原理來解決相應的工程參數之間的矛盾。
表1 40個發明原理
表2 39個工程參數
No.4:39個工程參數和阿奇舒勒矛盾矩陣
由于技術領域參數千變萬化,不同領域和不同的技術就有不同的技術參數。為了便于工程人員的應用,阿奇舒勒就把成千上萬個不同技術領域的技術參數抽象為39個通用工程參數,然后把這39個參數按序進行編號,把行號所代表的工程參數作為需要改善的參數,把列號代表的工程參數作為惡化的參數,把某行和某列的交叉點填入解決這對矛盾所經常采用的發明原理,形成一個39x39表格,這就是著名的阿奇舒勒矛盾矩陣。
表3 阿奇舒勒矛盾矩陣
No.5:物理矛盾和四大分離原理
阿奇舒勒把技術系統中,同一個工程參數有時候相互矛盾的需求定義為物理矛盾。比如牛奶擠出后,需要對其進行消毒處理,常規的方法就是提高溫度,溫度越高,滅菌效果越好。但是,從營養的角度看,溫度高了會破壞鮮奶中的營養,對于處理溫度的需求就相互矛盾。再如,我們假日外出釣魚,在垂釣時,希望魚竿長一點,但是在不垂釣時,又希望魚竿短一些,對于魚竿長度的需求就相互矛盾。這種溫度要高又不能高,魚竿的長度既要長又要短的矛盾,就是物理矛盾。
No.6:物-場模型分析
前面所提的用矛盾矩陣解決問題時有一個缺點,就是當一個技術系統的參數屬性不太明顯,而結構屬性較為明顯時,矛盾矩陣就無法有效地發揮出作用。因為有些情況下,矛盾是不可見的,但問題依然存在,并且可以得到解決。這時,系統的結構屬性比較明顯,可以用物-場分析方法來解決這類問題。
物場模型可以用來描述系統中出現的結構化問題。這些問題主要概括為“四種模型”:有效完整模型、不完整模型、效應不足的完整模型、有害效應的完整模型。
No.7:發明問題的標準解法
在TRIZ的物場模型中,重點關注的是三種非正常模型:不完整模型、效應不足的完整模型和有害效應的完整模型。一般解法是針對上述三種模型,各自采用增加或代替場(F)、增加或改變物質(S)等方式來解決。
表4 發明問題的標準解法
No.8:科學效應和現象知識庫
科學原理尤其是科學效應的應用,對發明問題的解決具有超乎想象的、強有力的幫助。
阿奇舒勒及其同事經過對250余萬份全世界高水平發明專利的研究,將高難度的問題歸納為要實現30個功能,并把一些常用的“科學效應和現象”與“應用這些效應可以實現的功能”聯系起來。這樣,發明者可以首先根據物場模型決定需要實現的基本功能,然后通過需要實現的功能很容易地找到與之對應的科學效應或科學現象,再根據這些科學效應或現象,產生解決問題的思路。
表5 “30個功能”與“100個科學效應和現象”之間的對應關系
No.9:發明問題解決算法(ARIZ)
ARIZ是俄文“發明問題解決算法”的縮寫,英文縮寫為AIPS,是發明問題解決過程中應遵循的理論方法與步驟。ARIZ是基于技術系統進化法則的一套完整問題解決的流程,它幾乎集成了TRIZ中所有的工具和研究成果,成為解決發明問題的完整算法。目前應用最廣泛的ARIZ-85共有9個關鍵步驟,每個步驟中又含有數量不等的多個子步驟。
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