表达和解决技术矛盾

二 表达和解决技术矛盾

技术矛盾是指在改善对象的某个参数(A)时,导致另一个参数(B)恶化。此时,参数A和B构成了一对技术矛盾。当然,这里说的改善不一定是指提高参数的质量,也可能降低参数质量。即一个作用同时导致有用及有害结果;有用作用的引入或有害作用的消除导致系统或子系统变坏。A与B就如同跷跷板,对立类似反比关系,但又统一,表现为都处于同一个系统中,相互联系,相互依存。技术矛盾的表述通常是用“……参数改善,导致另一个……参数恶化”这样的句型。

归纳起来,技术矛盾有如下几种表述方式:

(1)一个子系统引入有用功能后,导致另一个子系统产生或加强了一种有害功能。

(2)子系统的一个有害功能,导致另一个子系统有用功能的变化。

(3)一个子系统有用功能的加强或有害功能的减少,使另一个子系统或系统变得更加复杂。

当然,现实的技术问题是复杂的,并不是所有的技术问题或技术矛盾都是这种表达,只是这种表达常见且比较尖锐。正确地表达技术矛盾,对发明具有重要的提示价值。例如,技术都是矛盾折中的产物,以手机为例,增加面积,人的手指按键容易,但不方便携带;小的手机,屏幕也小,翻盖的手机屏幕大,操作不方便;直板手机不用翻盖,但表面的保护性就变差。雨伞要做得结实一些,即强度提高了,但携带起来就显得重。事实上,重量和强度,形状和速度,可靠性和复杂性是经常出现的、典型的技术矛盾。

当然,有时候清楚正确地表达了技术矛盾,也不能找到具体的解决方案,但它却能使我们放弃许多无用的解决方案。因为解决技术矛盾的传统方法,就是在多个技术需求之间寻求“折中”与“妥协”,也就是“优化设计”,但每一个参数都不可能达到最佳值。

有没有办法来突破,以彻底消除矛盾,即“无折中设计”呢?这种一定是创造性地解决问题,或者称为发明。TRIZ方法就是以这种目标为方向的尝试。例如,改善了某对象的强度,却导致其重量增加。有没有办法创造性解决这个矛盾?既增加物体的强度,又不增加零部件的质量和尺寸呢?改善某个对象的生产率,效率提升了,却导致其废品率提升、错误率升高。有没有不是退而求其次的折中方案呢?还有,改善某对象的温度,却导致其可靠性下降。例如,可自动加热的杯子,功能越多,越易坏,多功能的东西都可能导致可靠性下降。功能与可靠性的矛盾有没有好办法解决呢?

通常,对于包含矛盾的工程问题来说,人们最爱使用的解决方法就是折中(妥协),之所以出现这种情况,是由我们的思维特性决定的。在我们的潜意识当中,奉行的简单逻辑就是避免出现矛盾。其结果是矛盾的双方都无法得到满足,系统的巨大发展潜力被矛盾牢牢地禁锢了。是我们的知识太贫乏了,还不足以解决这些问题吗?事实上,我们完全具备解决问题所需要的知识,可是不知道该如何利用这些知识。面对包含矛盾的问题,常规的逻辑思维往往无能为力。我们需要利用其他的逻辑思维过程来解决矛盾。

如何才能不折中地解决那些包含矛盾的问题呢?TRIZ就是我们所需要的思维方法,它的出发点是不折中地从根本上解决矛盾。TRIZ建议我们不要回避矛盾。相反,要找出矛盾并激化矛盾!如何将隐藏在问题中的矛盾抽取出来,是一个复杂而困难但又无法回避的问题。经验丰富的TRIZ专家与一般TRIZ使用者之间最大的差别,就是抽取和定义矛盾的能力。在实践过程中,只有经过不断地练习和总结,才能使这种能力得到提升。

TRIZ提出解决技术矛盾有以下几个方式:第一,可以从40个发明原理或者方法中寻找答案或者启发。第二,与通用参数结合,利用矛盾矩阵表找对应的、归纳好的一组发明原理。第三,可以将一个技术矛盾抽象化成一个物理矛盾,再想办法利用解决物理矛盾的手段解决,即创新的关键所在。