2020年初,知名數(shù)據(jù)新聞公司Sqoop報(bào)告顯示,三星以9413件、8668件和605件的數(shù)量,在專(zhuān)利批準(zhǔn)、專(zhuān)利申請(qǐng)和外觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域,摘得2019年在美專(zhuān)利三冠王。也正是由于重視創(chuàng)新,三星才具有了蓬勃的生命力。三星的創(chuàng)新源泉在哪里呢?其實(shí)三星很早就引入了六西格瑪設(shè)計(jì)和TRIZ,并且擁有外籍的TRIZ專(zhuān)家和內(nèi)部TRIZ團(tuán)隊(duì)。
三星總裁李正龍?jiān)f(shuō):“是什么救活了三星?用的就是TRIZ”。據(jù)統(tǒng)計(jì),應(yīng)用TRIZ理論可以增加80%-100%的專(zhuān)利數(shù)量,并提高專(zhuān)利的質(zhì)量,提升60%-70%的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率,縮短50%的新產(chǎn)品上市時(shí)間。幾乎三分之一的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都是運(yùn)用TRIZ實(shí)現(xiàn)了研究的突破性進(jìn)展。TRIZ在各行各業(yè)中應(yīng)用非常廣泛,不僅局限于化工、醫(yī)藥、機(jī)械、電子等工程技術(shù)領(lǐng)域,還包括生物科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、政府管理等非工程技術(shù)領(lǐng)域。美國(guó)的福特、波音、通用汽車(chē)、3M,德國(guó)的博世、西門(mén)子都是TRIZ理論的受益者。
TRIZ的俄文拼寫(xiě)為теории решения изобрет-ательских задач ,俄語(yǔ)縮寫(xiě)“ТРИЗ”,翻譯為“發(fā)明問(wèn)題解決理論”,譯成拉丁文為T(mén)eoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch,縮寫(xiě)就是TRIZ,中文譯作“萃智”。其英文全稱(chēng)是Theory of the Solution of Inventive Problems,縮寫(xiě)為T(mén)SIP,其釋義為發(fā)明問(wèn)題的解決理論。
TRIZ理論是阿奇舒勒在1946年創(chuàng)立的,阿奇舒勒也被尊稱(chēng)為T(mén)RIZ之父。1946年,阿奇舒勒開(kāi)始了發(fā)明問(wèn)題解決理論的研究工作。當(dāng)時(shí)阿奇舒勒在前蘇聯(lián)里海海軍的專(zhuān)利局工作,在處理世界各國(guó)著名的發(fā)明專(zhuān)利過(guò)程中,他總是考慮這樣一個(gè)問(wèn)題:當(dāng)人們進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題時(shí),是否有可遵循的科學(xué)方法和法則,從而能迅速地實(shí)現(xiàn)新的發(fā)明創(chuàng)造或解決技術(shù)難題呢?答案是肯定的!
阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進(jìn)、技術(shù)的變革、創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣,都存在產(chǎn)生、生長(zhǎng)、成熟、衰老、滅亡,其技術(shù)發(fā)展總是遵循著一定的客觀規(guī)律,所以,將已有的知識(shí)進(jìn)行提煉重組,就可以指導(dǎo)后來(lái)的發(fā)明創(chuàng)造、創(chuàng)新和開(kāi)發(fā),就可以能動(dòng)地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)并預(yù)測(cè)產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展遵循以下規(guī)律。
(1)同一原理的多用性。在不同領(lǐng)域的發(fā)明中所用到的原理并不多,在不同時(shí)代和不同領(lǐng)域的發(fā)明中,這一原理被反復(fù)利用著。
(2)領(lǐng)域原理的交錯(cuò)性。每條發(fā)明原理并不是只適用于某一特定的領(lǐng)域,其所用的原理知識(shí)也并不僅僅局限于某個(gè)特定領(lǐng)域。這些原理由于融合了工程技術(shù)領(lǐng)域的原理,同樣可以適用不同領(lǐng)域的發(fā)明和創(chuàng)造。
(3)發(fā)明問(wèn)題的類(lèi)似性。大量的發(fā)明所面臨的基本問(wèn)題和沖突以及解決這些問(wèn)題和沖突的原理在不同的工程科學(xué)領(lǐng)域交錯(cuò)出現(xiàn)。
(4)系統(tǒng)進(jìn)化的規(guī)律性。工程技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的模式在不同的工業(yè)及科學(xué)領(lǐng)域交替出現(xiàn)。
(5)原理移植的有效性。那些創(chuàng)新設(shè)計(jì)中所采用的原理也經(jīng)常屬于其他的工程和科學(xué)領(lǐng)域。
人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律,就能能動(dòng)地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)并能預(yù)測(cè)產(chǎn)品的未來(lái)趨勢(shì)。以后數(shù)十年中,阿奇舒勒窮其畢生的精力致力于TRIZ理論的研究和完善。在他的領(lǐng)導(dǎo)下,前蘇聯(lián)的研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)組成了TRIZ的研究團(tuán)體,分析了世界近250萬(wàn)份高水平的發(fā)明專(zhuān)利,總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式,以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則,建立一個(gè)由解決技術(shù),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系,并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則,建立起TRIZ理論體系。
1、TRIZ的基礎(chǔ)假設(shè)是:
發(fā)明是被設(shè)計(jì)用作解決技術(shù)矛盾或沖突的。
技術(shù)系統(tǒng)中個(gè)別部件發(fā)展的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致了矛盾的發(fā)現(xiàn)與排除。
2、TRIZ的核心觀點(diǎn)是:
解決問(wèn)題的關(guān)鍵在矛盾的發(fā)現(xiàn)與排除。
解決問(wèn)題的策略可以通過(guò)分析最重要的專(zhuān)利而得到。
解決問(wèn)題的策略必須得到技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律的支持。
3、TRIZ的問(wèn)題解決思路
當(dāng)我們遇到的問(wèn)題,最先想到的是試錯(cuò)法,但是試錯(cuò)法是隨機(jī)的無(wú)序的,在運(yùn)氣好的情況下可能很快找到答案,運(yùn)氣不好可能需要付出極大的時(shí)間成本。就像愛(ài)迪生發(fā)明燈泡,需要做上千次的實(shí)驗(yàn),這種隨機(jī)和無(wú)序的試錯(cuò)方法,會(huì)消耗大量的人力和時(shí)間成本。這種偉大的發(fā)明可以采用試錯(cuò)法,因?yàn)闆](méi)有可以參考的依據(jù)。而在知識(shí)爆炸的信息時(shí)代,工業(yè)和自然科學(xué)中的問(wèn)題和解決方案是重復(fù)的,技術(shù)進(jìn)化模式也是重復(fù)的,只有1%的解決方案是真正的發(fā)明,而其余部分只是以一種新的方式來(lái)應(yīng)用以前已存在的知識(shí)或概念。因此,對(duì)于一個(gè)新的技術(shù)問(wèn)題,絕大多數(shù)情況下都能從已經(jīng)存在的原理和方法中找到該問(wèn)題的解決方案。所以TRIZ的問(wèn)題解決思路如下:
第1步:將一個(gè)待解決的具體問(wèn)題轉(zhuǎn)化成典型的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題的模型。因?yàn)槟阌龅降膯?wèn)題,別人在其他領(lǐng)域也可能遇到了,通過(guò)使用TRIZ工具把問(wèn)題抽象出標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。
第2步:根據(jù)問(wèn)題的屬性,有針對(duì)性地應(yīng)用不同的TRIZ工具,并采用相應(yīng)的流程,得到典型解決方案模型。因?yàn)門(mén)RIZ的方案庫(kù)中可能有你想要的答案。
第3步:最后結(jié)合實(shí)際情況得到具體解決方案。
就像麥肯錫有句經(jīng)典的話語(yǔ):“我們沒(méi)有必要重新發(fā)明輪子”。TRIZ就是站在更高的維度,從發(fā)明專(zhuān)利的大數(shù)據(jù)中借鑒經(jīng)驗(yàn),以便于我們找到更快更好的解決方案。
1、發(fā)明等級(jí)
阿奇舒勒在大量的專(zhuān)利分析研究中提出,克服技術(shù)系統(tǒng)中存在的矛盾,是創(chuàng)新最主要的特征之一。基于這個(gè)思想,阿奇舒勒提出了發(fā)明專(zhuān)利的五個(gè)等級(jí)。阿奇舒勒認(rèn)為,TRIZ理論對(duì)于解決第二級(jí)到第四級(jí)的發(fā)明問(wèn)題非常有效,可以幫助人們完成至少80%的創(chuàng)新課題。
2、技術(shù)系統(tǒng)
技術(shù)系統(tǒng)是指能夠執(zhí)行一定功能的系統(tǒng),是人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)某種目的而設(shè)計(jì)、制造出來(lái)的人造系統(tǒng)。一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)往往有很多組件按照一定的關(guān)系組合而成。每一個(gè)系統(tǒng)都包含一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)都執(zhí)行自身的功能,同時(shí)也與其他系統(tǒng)相互作用。超系統(tǒng)是指包含被分析技術(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng),是技術(shù)系統(tǒng)的外部因素。比如手機(jī)就是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了“觸摸屏”“信號(hào)收發(fā)器”“CPU”等子系統(tǒng),而“運(yùn)營(yíng)商基站”涉及的信號(hào)傳輸問(wèn)題,則可以視為超系統(tǒng)。
技術(shù)系統(tǒng)中包含三大系統(tǒng)和衍生關(guān)系圖
3、理想度
如何評(píng)價(jià)解決方案的實(shí)際可行性,考察技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)劣。TRIZ理論提出了理想度的概念,即理想度等于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的有用功能之和除以有害功能之和加成本之和,公式如下:
理想度=∑有用功能/∑有害功能 ∑成本
技術(shù)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)有用功能的同時(shí)也會(huì)附帶著一定的有害功能,而實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)需要付出時(shí)間、空間、材料、能量等成本。提升理想度則需要增加有用功能、減少有害功能、降低成本。
TIRZ理論在應(yīng)用中,主要由以下三個(gè)步驟:
TRIZ理論應(yīng)用解決問(wèn)題三個(gè)步驟
(1)問(wèn)題識(shí)別
在這個(gè)過(guò)程中,重點(diǎn)工作是對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析并識(shí)別正確且重要的問(wèn)題來(lái)解決。在實(shí)際過(guò)程中,需要解決的問(wèn)題往往是潛在的、深層次的,并不一定是初始的問(wèn)題,也是不容易發(fā)現(xiàn)的。正如冰山理論一樣,我們看見(jiàn)的只是冰山的一角,并未看見(jiàn)更大的全貌;支撐冰山的,并不是顯現(xiàn)的那一角,而是深層次隱藏著的更大的山座。
(2)問(wèn)題解決
經(jīng)過(guò)問(wèn)題識(shí)別的過(guò)程,確定一系列需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題后,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為T(mén)RIZ理論中的問(wèn)題模型,運(yùn)用相應(yīng)的TRIZ工具找到相應(yīng)的解決方案模型,最后生成具體的解決方案。在這一過(guò)程中,將產(chǎn)生大量的解決方案。
(3)概念驗(yàn)證
在生成解決方案后,進(jìn)入概念驗(yàn)證階段。在本階段,進(jìn)一步細(xì)化、優(yōu)化和生成更多和更具體的方案。同時(shí),對(duì)解決方案進(jìn)行實(shí)際可行性的評(píng)估。評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)通常包括技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度、制造生產(chǎn)成本、制造生產(chǎn)周期、以及投資回報(bào)率等。在這一過(guò)程中,常常選用綜合得分最高的解決方案進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)際驗(yàn)證和評(píng)估。概念驗(yàn)證幫助我們優(yōu)化時(shí)間成本和投入產(chǎn)生比。
現(xiàn)代TRIZ理論進(jìn)化出非常專(zhuān)業(yè)而有效的工具,貫徹于整個(gè)問(wèn)題解決過(guò)程,在實(shí)際的問(wèn)題解決過(guò)程中,不一定會(huì)全部使用,可以根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性的選擇,下圖為完整的TRIZ理論解決問(wèn)題的三大步驟和相應(yīng)工具,由于篇幅有限,不予展開(kāi)。
現(xiàn)代TRIZ理論解決問(wèn)題的三大步驟及相應(yīng)工具
(來(lái)源:《TRIZ打開(kāi)創(chuàng)新之門(mén)的金鑰匙Ⅰ》)
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