2024/07/21
2024年7月,企航顾问再次为上海滨道滤清器有限公司提供的一期《TRIZ与创新思维》高级研修班圆满结束。
TRIZ萃智
阿奇舒勒创造了一种前所未有的专门用于技术创新的发明理论——TRIZ,它是一种不依赖个人灵感且适用于技术创新领域的发明创造的方法论,它使得创新变得有章可循,不再依赖灵感,一旦我们掌握其中规律,普通人都可以进行发明创造。
TRIZ是一种方法论,它无法也不可能取代专业知识的作用。TRIZ的作用可以类比为我国历史上的《孙子兵法》。兵法是根据战场实际情况从战略层面考虑采用什么方法(计谋或思路)来设计整体的战略部署,但还需要从战术(技术)层面上采取具体的措施(资源和技术条件的支撑)以保证战略意图得以实现。
TRIZ九大经典理论
No.1 技术系统进化法则
在长期的研究过程中,如何预测未来技术的发展以及如何快速开发新一代产品,已经成为市场竞争强有力的武器。理论界提出了多种技术预测方法,而TRIZ的技术进化理论恰恰是众多产品技术预测理论中最具优势和生命力的方法。
No.2:最终理想解(IFR)
最终理想解,既是创新思维方法,又是解题工具。它与传统思维方式的不同之处是“倒着思考”,即先确定最终目标,然后找到达到最终目标的障碍和困难,分析和发现造成这些障碍的根本原因,再利用各种TRIZ工具来消除和解决这些根本原因或为消除这些根本原因创造条件。显然这种方法是收敛的,按照IFR,人们的每一步努力,都在向着最理想的方向趋近。这种向着最理想状态趋近的思考方法,可以有效地克服思维惯性。用现在比较时髦的话来说,IFR的每一步,都是“不忘初心,牢记使命”,这个初心和使命就是:技术系统发展必须向着最理想的方向发展,即IFR。
No.3:40个发明原理
阿奇舒勒把两个不同的工程参数之间的矛盾定义为技术矛盾,这种矛盾体现为一个工程参数的改善会导致另一个工程参数的恶化。阿奇舒勒从几百万份专利中,提取出具有代表性的几万份专利进行分析研究,最终发现:虽然这些专利涉及的领域很宽,但是解决问题所用到的原理有限,大部分专利都是用40个发明原理解决了39个工程参数之间的矛盾。只要相互矛盾的工程参数相同,用来解决这对技术矛盾的发明原理也就相同。这就告诉我们,不同工程领域的专利,实际上是在反复采用这些发明原理来解决相应的工程参数之间的矛盾。
表1 40个发明原理
表2 39个工程参数
No.4:39个工程参数和阿奇舒勒矛盾矩阵
由于技术领域参数千变万化,不同领域和不同的技术就有不同的技术参数。为了便于工程人员的应用,阿奇舒勒就把成千上万个不同技术领域的技术参数抽象为39个通用工程参数,然后把这39个参数按序进行编号,把行号所代表的工程参数作为需要改善的参数,把列号代表的工程参数作为恶化的参数,把某行和某列的交叉点填入解决这对矛盾所经常采用的发明原理,形成一个39x39表格,这就是著名的阿奇舒勒矛盾矩阵。
表3 阿奇舒勒矛盾矩阵
No.5:物理矛盾和四大分离原理
阿奇舒勒把技术系统中,同一个工程参数有时候相互矛盾的需求定义为物理矛盾。比如牛奶挤出后,需要对其进行消毒处理,常规的方法就是提高温度,温度越高,灭菌效果越好。但是,从营养的角度看,温度高了会破坏鲜奶中的营养,对于处理温度的需求就相互矛盾。再如,我们假日外出钓鱼,在垂钓时,希望鱼竿长一点,但是在不垂钓时,又希望鱼竿短一些,对于鱼竿长度的需求就相互矛盾。这种温度要高又不能高,鱼竿的长度既要长又要短的矛盾,就是物理矛盾。
No.6:物-场模型分析
前面所提的用矛盾矩阵解决问题时有一个缺点,就是当一个技术系统的参数属性不太明显,而结构属性较为明显时,矛盾矩阵就无法有效地发挥出作用。因为有些情况下,矛盾是不可见的,但问题依然存在,并且可以得到解决。这时,系统的结构属性比较明显,可以用物-场分析方法来解决这类问题。
物场模型可以用来描述系统中出现的结构化问题。这些问题主要概括为“四种模型”:有效完整模型、不完整模型、效应不足的完整模型、有害效应的完整模型。
No.7:发明问题的标准解法
在TRIZ的物场模型中,重点关注的是三种非正常模型:不完整模型、效应不足的完整模型和有害效应的完整模型。一般解法是针对上述三种模型,各自采用增加或代替场(F)、增加或改变物质(S)等方式来解决。
表4 发明问题的标准解法
No.8:科学效应和现象知识库
科学原理尤其是科学效应的应用,对发明问题的解决具有超乎想象的、强有力的帮助。
阿奇舒勒及其同事经过对250余万份全世界高水平发明专利的研究,将高难度的问题归纳为要实现30个功能,并把一些常用的“科学效应和现象”与“应用这些效应可以实现的功能”联系起来。这样,发明者可以首先根据物场模型决定需要实现的基本功能,然后通过需要实现的功能很容易地找到与之对应的科学效应或科学现象,再根据这些科学效应或现象,产生解决问题的思路。
表5 “30个功能”与“100个科学效应和现象”之间的对应关系
No.9:发明问题解决算法(ARIZ)
ARIZ是俄文“发明问题解决算法”的缩写,英文缩写为AIPS,是发明问题解决过程中应遵循的理论方法与步骤。ARIZ是基于技术系统进化法则的一套完整问题解决的流程,它几乎集成了TRIZ中所有的工具和研究成果,成为解决发明问题的完整算法。目前应用最广泛的ARIZ-85共有9个关键步骤,每个步骤中又含有数量不等的多个子步骤。
学员版教材(节选)
关于敦克曼
关于企航顾问
上海企航科技咨询有限公司【中文简称:企航顾问 or 企航咨询 ,英文简称:SQT】