發(fā)明問題解決理論(TRIZ)
當(dāng)前位置: 首頁>>質(zhì)量管理服務(wù)>>發(fā)明問題解決理論(TRIZ)一、什么是TRIZ(發(fā)明問題的解決理論)?
TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論。TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,其目標(biāo)是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。它不是采取折衷或者妥協(xié)的做法,而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程,而不再是隨機(jī)的行為。實(shí)踐證明,運(yùn)用TRIZ理論,可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。
二、TRIZ給企業(yè)帶來了什么?
提高開發(fā)效率;增加專利數(shù)量,提高專利質(zhì)量;縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力和市場競爭優(yōu)勢!
到現(xiàn)在為止,TRIZ已經(jīng)形成了一套較為完整的理論體系和工具,并且在學(xué)者們的不斷研究中,拓展和開拓了TRIZ的應(yīng)用領(lǐng)域。TRIZ理論的應(yīng)用已經(jīng)在實(shí)踐中取得顯著的成果。
在國外,美國的福特和波音、德國的西門子等500多家知名企業(yè)中,TRIZ理論的應(yīng)用不僅取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,而且極大地提高了企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。
①福特汽車公司通過學(xué)習(xí)和應(yīng)用TRIZ理論,公司技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)利用小熱膨脹系數(shù)的材料制造軸承,可以更好地解決推力軸承在大負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)偏移的問題;
②美國波音公司邀請?jiān)K聯(lián)的TRIZ專家,對其450名工程師進(jìn)行了為期2周的培訓(xùn),在767空中加油機(jī)研發(fā)的技術(shù)方面取得了關(guān)鍵性的突破,從而在競爭中取得成果,戰(zhàn)勝空中客車公司,贏得15億美元空中加油機(jī)訂單;
③某通訊有限公司應(yīng)用TRIZ理論,在計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新平臺Pro/Innovator對機(jī)頂盒天線連接問題和電磁兼容問題進(jìn)行了創(chuàng)新性的解決,不僅縮短了新產(chǎn)品研發(fā)周期,還節(jié)省了大量的研發(fā)經(jīng)費(fèi);
在國內(nèi),無線集團(tuán)、美的電器、格力電器、TCL等四十余家試點(diǎn)企業(yè),通過TRIZ理論的推廣促進(jìn)本土企業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的培育。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),通過企業(yè)試點(diǎn)工作,試點(diǎn)企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方法解決了實(shí)際技術(shù)難題,為企業(yè)創(chuàng)造直接或間接經(jīng)濟(jì)效益,取得了有一定影響力的經(jīng)濟(jì)和社會效益,也涌現(xiàn)了一批有示范作用的優(yōu)秀企業(yè)。
以上實(shí)踐證明,企業(yè)應(yīng)用TRIZ理論進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,能夠提高60%~70%的新產(chǎn)品開發(fā)效率,增加80%~100%的專利數(shù)量并提高專利質(zhì)量;縮短50%的產(chǎn)品上市時(shí)間,從而達(dá)到提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力和取得市場競爭優(yōu)勢的目的。
三、企業(yè)如何推廣和提高TRIZ創(chuàng)新能力?
1、為企業(yè)創(chuàng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境 企業(yè)要充分以公共服務(wù)平臺為依托,積極營造重視應(yīng)用科技創(chuàng)新方法的氛圍:
①政府部門要加強(qiáng)輿論引導(dǎo),通過各種媒體機(jī)構(gòu)開展多種形式的宣傳,闡述實(shí)施TRIZ對企業(yè)科技創(chuàng)新的發(fā)展意義,在全社會形成相互弘揚(yáng)科學(xué)創(chuàng)新的精神;
②政府要合理引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新,將企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與企業(yè)員工的薪酬福利形結(jié)合,以先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新為企業(yè)員工創(chuàng)造豐厚的經(jīng)濟(jì)利益,從而更好地激發(fā)員工的工作激情;
③政府要引導(dǎo)企業(yè)培養(yǎng)先進(jìn)的創(chuàng)新理念。企業(yè)要幫助企業(yè)全體員工樹立創(chuàng)新的意識,讓企業(yè)員工自覺運(yùn)用科技創(chuàng)新意識指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新活動,進(jìn)而提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。
2、加大對創(chuàng)新平臺的支持力度
不斷提高師資團(tuán)隊(duì)的理論水平加強(qiáng)創(chuàng)新人才培養(yǎng),形成創(chuàng)新方法師資和技術(shù)人員梯隊(duì)。加強(qiáng)人才引進(jìn)和競爭機(jī)制,實(shí)現(xiàn)人才的良性競爭和流動,吸引、凝聚和培養(yǎng)一批具有綜合交叉能力的創(chuàng)新方法研究與應(yīng)用高層次科技人才,構(gòu)建一支知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)合理的研究團(tuán)隊(duì),整體科研水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。充分利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件,開創(chuàng)創(chuàng)新服務(wù)網(wǎng)站,為創(chuàng)新人才培養(yǎng),開展境內(nèi)外創(chuàng)新方法學(xué)術(shù)研討、交流、論壇等活動提供平臺;建立技術(shù)難題解決案例數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行深化推廣擴(kuò)散工作。
3、幫助企業(yè)建立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
對創(chuàng)新方法在企業(yè)應(yīng)用過程中產(chǎn)生的成果進(jìn)行專項(xiàng)支持引導(dǎo)創(chuàng)新方法示范企業(yè)在內(nèi)部建立TRIZ工作室或工作組。設(shè)立創(chuàng)新方法專項(xiàng)資金,用于企業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè),并支持企業(yè)開展創(chuàng)新方法過程中產(chǎn)生的專利技術(shù)和科技成果的后續(xù)開發(fā)和應(yīng)用,推進(jìn)創(chuàng)新方法應(yīng)用成果向現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,彰顯創(chuàng)新方法在企業(yè)應(yīng)用的顯示度。
在迅速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,企業(yè)要做到這些內(nèi)容,才能不斷的利用現(xiàn)代工具創(chuàng)新,提高產(chǎn)品的競爭力:培養(yǎng)企業(yè)TRIZ帶頭人、充分應(yīng)用企業(yè)外部TRIZ資源、建立更廣、更健全的TRIZ實(shí)施環(huán)境以此解決企業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題。
4、創(chuàng)新理論工具的導(dǎo)入
某車輛有限公司成功推廣了創(chuàng)新方法,取得了令人矚目的成績,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)歸納有以下幾點(diǎn):
①巡回宣講
TRIZ理論對于企業(yè)來說是一個(gè)新的事物,基礎(chǔ)理論薄弱,有必要舉辦一系列的宣講活動,使廣大科技人員認(rèn)識創(chuàng)新方法,認(rèn)同創(chuàng)新方法。宣講作為前期基礎(chǔ)理論導(dǎo)入的重要手段,其作用不言而喻,創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。但是宣講畢竟只是純理論的介紹,無法深入引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
②帶題培訓(xùn)
實(shí)踐證明,帶題培訓(xùn)是創(chuàng)新方法導(dǎo)入的最佳方式,不僅能夠讓設(shè)計(jì)人員系統(tǒng)地學(xué)習(xí)創(chuàng)新方法,而且還能學(xué)以致用,在學(xué)習(xí)中應(yīng)用相關(guān)的工具解決實(shí)際問題,為學(xué)員打下良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。導(dǎo)入創(chuàng)新方法時(shí)分為“初級帶題培訓(xùn)”和“中級帶題培訓(xùn)”兩個(gè)階段。
“初級帶題培訓(xùn)”由企業(yè)內(nèi)部經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練的技術(shù)人員擔(dān)任輔導(dǎo)老師,挑選了多個(gè)課題多位學(xué)員參與了學(xué)習(xí)。這一階段主要的目的是以了解TRIZ理論的基本概念和工具為主,按照解題流程系統(tǒng)學(xué)習(xí)了TRIZ理論,為中級帶題培訓(xùn)打下理論基礎(chǔ)。
“中級帶題培訓(xùn)”則精選課題,理論學(xué)習(xí)和解決問題并重,注重創(chuàng)新方法在課題中的靈活應(yīng)用,采用科學(xué)的創(chuàng)新工具尋找更佳的解題方法。由于學(xué)員們都帶著平時(shí)遇到的問題來學(xué)習(xí)的,所以學(xué)習(xí)刻苦,都能將創(chuàng)新方法靈活地應(yīng)用在課題之中,取得了良好效果和成績。
中級帶題培訓(xùn)結(jié)束后,不少學(xué)員都能打破慣性思維發(fā)散地思考問題,正如一位學(xué)員總結(jié)的那樣:對于設(shè)計(jì)產(chǎn)品的思維方式“從功能出發(fā)”而非“從產(chǎn)品出發(fā)”、“從系統(tǒng)出發(fā)”而非“從零件出發(fā)”,是一次重大的思想轉(zhuǎn)變。
集團(tuán)研發(fā)中心將帶題培訓(xùn)常規(guī)化、制度化,每年都梳理出一定的技術(shù)難題,應(yīng)用創(chuàng)新方法予以解決,并在實(shí)踐中培訓(xùn)人才。通過學(xué)習(xí)和交流,對創(chuàng)新方法在企業(yè)的應(yīng)用,有了更加深刻的認(rèn)識和提高。
5、建立創(chuàng)新型的精益研發(fā)體系
每一個(gè)企業(yè)都有自己獨(dú)特的研發(fā)流程,如何在現(xiàn)有的研發(fā)體系中發(fā)揮出創(chuàng)新方法的巨大作用,是一個(gè)值得研究的課題。結(jié)合企業(yè)研發(fā)流程的特點(diǎn),TRIZ理論和工具對也能起到很好的支持作用,找到了結(jié)合點(diǎn),就可以在研發(fā)流程中采取相應(yīng)的優(yōu)化措施:
①商品規(guī)劃階段:收集行業(yè)發(fā)展趨勢,運(yùn)用進(jìn)化法則,預(yù)測產(chǎn)品的未來發(fā)展方向;
②技術(shù)可行性分析階段:跟蹤行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展信息,編制先進(jìn)技術(shù)的系統(tǒng)功能圖,并對先進(jìn)技術(shù)的專利檢索分析,初步判斷未來先進(jìn)技術(shù)的解決方案;
③概念設(shè)計(jì)階段:編制完整的產(chǎn)品系統(tǒng)功能圖,標(biāo)識出曾經(jīng)出現(xiàn)的或潛在的技術(shù)問題點(diǎn),分析其中的矛盾,運(yùn)用創(chuàng)新原理形成解決方案;
④持續(xù)改進(jìn)階段:依托產(chǎn)品開發(fā)時(shí)的完整產(chǎn)品系統(tǒng)功能圖,不斷補(bǔ)充技術(shù)問題點(diǎn),繪制技術(shù)問題的因果圖和矛盾,從專利查詢中尋找參考方案,最終運(yùn)用創(chuàng)新原理形成解決方案。
這些措施最好有相應(yīng)的IT支持平臺,能夠完整地記錄產(chǎn)品的系統(tǒng)功能圖、技術(shù)問題的因果圖、已驗(yàn)證的解決方案等,有利于知識的借鑒和重用,減少問題的重復(fù)發(fā)生,這也正是TRIZ理論所倡導(dǎo)的。
6、健全創(chuàng)新組織和培訓(xùn)機(jī)制
只有在企業(yè)內(nèi)建立起了創(chuàng)新的良性循環(huán)機(jī)制后,創(chuàng)新活動才是充滿活力和可持續(xù)的。除了將創(chuàng)新方法和工具融入到研發(fā)流程形成創(chuàng)新型的精益研發(fā)體系外,還應(yīng)注重創(chuàng)新的組織形式和培訓(xùn)機(jī)制,因?yàn)檎f到底,“人”才是創(chuàng)新的主體,因此調(diào)動技術(shù)人員的創(chuàng)新熱情至關(guān)重要。
①在企業(yè)科協(xié)下成立TRIZ協(xié)會 TRIZ協(xié)會擔(dān)負(fù)著導(dǎo)入創(chuàng)新方法和培育創(chuàng)新人才的重任,組織創(chuàng)新方法宣講、培訓(xùn)初級創(chuàng)新人才、聘請專家培訓(xùn)中級創(chuàng)新人才、組織創(chuàng)新課題活動等。有了TRIZ協(xié)會,就相當(dāng)于有一個(gè)家。
②創(chuàng)新資質(zhì)認(rèn)證 由TRIZ協(xié)會牽頭,在企業(yè)內(nèi)部建立創(chuàng)新資質(zhì)認(rèn)證體系,對達(dá)標(biāo)的技術(shù)人員頒發(fā)資質(zhì)證書,并與一定的經(jīng)濟(jì)物質(zhì)獎勵掛鉤,對優(yōu)秀學(xué)員還可聘請專業(yè)的資質(zhì)認(rèn)證機(jī)構(gòu)來統(tǒng)一認(rèn)證。資質(zhì)認(rèn)證體系可以極大地提高技術(shù)人員學(xué)習(xí)和應(yīng)用創(chuàng)新方法的熱情。
③安排獲得創(chuàng)新資質(zhì)認(rèn)證的技術(shù)人員參與到各攻關(guān)組 指導(dǎo)攻關(guān)過程中的問題解決,發(fā)揮創(chuàng)新人才的作用。 通過這些措施,相信企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新的良性循環(huán),不斷將創(chuàng)新融入到企業(yè)文化中,形成創(chuàng)新的良好氛圍。
四、TRIZ方法體系解決問題的流程
TRIZ作為一套方法體系,為企業(yè)提供了統(tǒng)一的解決問題的步驟和思路,就是將特殊的問題轉(zhuǎn)化為TRIZ的標(biāo)準(zhǔn)問題模型,然后運(yùn)用相應(yīng)的工具去求解,得解決方案模型,在此基礎(chǔ)上形成問題的具體方案。對于問題模型的構(gòu)建,同樣的問題可以描述成不同的問題模型,一個(gè)復(fù)雜的問題,可以嘗試各種問題模型和工具。
1、問題分析
對于一個(gè)工程技術(shù)問題的解決,分析問題往往是個(gè)很關(guān)鍵的部分,通過層層分析,可以透過問題現(xiàn)象找到問題產(chǎn)生的根本原因,也就是解決問題的著手點(diǎn)。在運(yùn)用TRIZ來解決問題時(shí)
①要對問題進(jìn)行描述與定義,說明問題所在系統(tǒng)的組成、工作原理、問題發(fā)生的條件;
②建立功能模型,分析工程系統(tǒng)和超系統(tǒng)組件的功能、組件間的作用關(guān)系,分析哪些作用是有害的、不足的,找出造成系統(tǒng)問題的關(guān)系因素;
③根據(jù)前兩步分析出造成系統(tǒng)的關(guān)鍵因素,選擇進(jìn)行組件價(jià)值分析、因果分析或資源分析。 組件價(jià)值分析,根據(jù)理想度公式計(jì)算出系統(tǒng)中各個(gè)組件的功能價(jià)值,對于理想度低的組件采用裁剪的方法進(jìn)行系統(tǒng)有用功能的重新分配,同時(shí)將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵問題。因果分析,可以通過對問題的層層深入,找到問題產(chǎn)生的根本原因,尋找解決問題的著手點(diǎn)。資源指的是問題所處環(huán)境中存在的物體、信息、能源、或者材料的屬性。資源分析,幫助我們找出解決問題所缺乏的資源,可以轉(zhuǎn)化為待解決的問題點(diǎn),資源分析還幫助我們找出系統(tǒng)內(nèi)外各種可用的資源,在后續(xù)解決問題的過程中,往往可以起到至關(guān)重要的作用。
2、問題解決
TRIZ解決問題的模式是將初始問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題模型,通過對標(biāo)準(zhǔn)問題運(yùn)用TRIZ工具,得到解決方案模型,然后轉(zhuǎn)化為工程方案。
TRIZ提供了四種問題模型以及相應(yīng)工具和方案模型:
①技術(shù)矛盾, 將待解決的具體問題轉(zhuǎn)化為用39個(gè)通用工程參數(shù)描述的技術(shù)矛盾,通過查找矛盾矩陣,找到針對問題的創(chuàng)新原理,即解決方案模型;
②物理矛盾, 將待解決的問題準(zhǔn)確描述和定義為物理矛盾,解決物理矛盾的核心思想是實(shí)現(xiàn)矛盾雙方的分離,運(yùn)用分離原理作為工具來解決物理矛盾,得到解決方案模型;
③功能模型, 通過分析待解決問題系統(tǒng)中組件及組件間的相互作用關(guān)系,建立功能模型,運(yùn)用知識效應(yīng)庫,產(chǎn)生解決方案模型;
④物場模型, 將待解決的具體問題轉(zhuǎn)化為利用物質(zhì)和場來描述的標(biāo)準(zhǔn)物場模型,分析物場模型中不足、過度、有害的作用,查找對應(yīng)的76種標(biāo)準(zhǔn)解法,得到解決方案模型。
3、方案驗(yàn)證
運(yùn)用TRIZ對問題分析、求解,得到的通常是解決方案模型,工程技術(shù)人員還需要運(yùn)用自身的專業(yè)知識、工程經(jīng)驗(yàn)等將解決方案模型轉(zhuǎn)化為實(shí)際的工程方案,并進(jìn)行評估、驗(yàn)證,形成最終的解決方案。
TRIZ理論不是針對某個(gè)特定的創(chuàng)新問題,而是一套解決問題的方法理論。TRIZ并不直接解決問題,而是通過將一般問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題,建立問題的模型,再運(yùn)用相對應(yīng)的工具來進(jìn)行求解。TRIZ的原理和工具不局限于任何特定的應(yīng)用領(lǐng)域,對所有創(chuàng)新問題的解決都有指導(dǎo)作用,并且可以和其它方法如六西格瑪設(shè)計(jì)、QFD集成應(yīng)用,相互補(bǔ)充,促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、企業(yè)發(fā)展和社會進(jìn)步。
隨著TRIZ進(jìn)入中國以及科技部的重視,國內(nèi)已有一批高校和企業(yè)開展了TRIZ的研究和培訓(xùn)工作,尤其是在創(chuàng)新方法試點(diǎn)省項(xiàng)目實(shí)施以后,更是給TRIZ在中國提供了新的發(fā)展機(jī)遇,TRIZ在部分省市得到了快速的普及,很多企業(yè)引入TRIZ,將TRIZ用到解決企業(yè)實(shí)際問題中去,帶來了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。
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