TRIZ的核心思想和解题流程

三 TRIZ的核心思想和解题流程

阿奇舒勒经研究得到以下三条重要发现:

第一,类似的问题与解决办法在不同的工业及科学领域交替出现,即创新存在规律性;第二,技术系统进化的模式在不同的工程及科学领域交替出现,即“他山之石,可以攻玉”;第三,创新所依据的科学原理往往属于其他领域,即“拓宽思路、打破思维定势”。这三条发现构成了经典TRIZ理论的核心思想。

1.现代TRIZ理论的核心思想

随着TRIZ理论的发展,学者们在其基础上将现代TRIZ理论的核心思想归结为以下三个方面:

第一,无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式。例如,手机从单色屏到彩屏,从按键输入到语音输入、触屏输入,从图形化界面到动画界面。

第二,聚焦识别和彻底解决矛盾。TRIZ认为解决技术问题的核心是识别和解决矛盾,解决了技术系统的核心矛盾,发明问题自然就会消失,识别技术系统中的矛盾是解决问题的第一步。

第三,各种技术困难、冲突和矛盾的不断解决是推动进化过程的动力。即当一个技术系统的进化完成四个阶段后,必然会出现一个新的技术系统来替代它,且不断地替代。如船的进化过程是按照划艇→帆船→轮船→汽船→水翼船→气垫船不断进化的。

第四,追求系统的最终理想解。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。例如,手机从按键输入到触屏输入,实现了资源利用的最优化。

第五,充分利用闲置资源。资源在TRIZ中具有特殊含义,指问题所处环境中存在的物体、信息、能源或者材料的属性等任何有助于解决矛盾的东西。在观察问题情境时,人们常常对这些资源视而不见,所以要善于利用闲置资源解决矛盾。

2.TRIZ的解题流程

TRIZ的解题流程包括分析问题、定义问题、解决问题和评估方案四个阶段,如图5-3所示,按照这种划分法,第一步之前还有一个发现问题,提出问题,即选题环节。还有一种三阶段划分法,即问题识别、问题解决、概念验证。当然,流程中的每个阶段是相对固定的,实际各个阶段顺序及包括的内容也是相互贯通,灵活变动的。现以四阶段划分法为依据,具体展开如下。

第一步:确定问题。问题是需求与系统已经达成部分之间的缺口。确定问题是要识别理想系统与当前系统在操作环境、资源消耗、有利因素、有害因素、成本投入与理想度等方面的差距。需要利用因果分析、系统功能分析、资源分析、九屏幕分析等具体工具。

第二步:定义问题,也称公式化问题。在客观矛盾下重申问题并识别可能存在的矛盾,观察会不会存在改善了一种技术特性而导致其他技术特性的下降或出现其他问题,会不会因有技术矛盾存在而折中处理。

第三步:搜索已有的解决方法。先找欲改善的参数,再找引起了不期望的恶化参数,最后查找矛盾矩阵。阿奇舒勒从世界专利中抽取了40个发明原理,这些原理可以帮助工程师找到一种更好的发明或专利的解决方法。为了找到相应的发明原理,阿奇舒勒制定了一个矛盾矩阵表,他把39个工程参数列在了表的X轴和Y轴上,X轴表示不期望的恶化参数,Y轴表示欲改善的参数,XY轴相交的单元上列出了推荐的发明原理,也就是提供了解决发明问题的方法。

第四步:评估方案,最终确定解决方案。在所有找到的解决方案中确定最终的解决方案。评估解决方案好坏的基础:理想度=∑收益/∑(费用+有害)。具体的评估标准有7个[2]:①所有有害的东西消失;②所有有益的东西保留,新的好处出现;③新的有害的东西不出现;④系统不会变得更复杂;⑤基本的转换矛盾和矛盾消除;⑥闲置、容易获得,但是先前忽略的资源得到利用;⑦关系系统发展的其他要求得到实现。

图5-3 TRIZ的解题流程