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标题: TRIZ介绍 [打印本页]

作者: yzjx6688 时间: 2016-3-31 16:14
标题: TRIZ介绍
一条马路要穿过校园，于是问题就出现了：怎样迫使所有通过该路段的司机全程都低速行驶呢？
    人们讨论后得出了两个方案：把这段马路全都画上“斑马”线，或者把该地段的道路改造成波浪形（Z字形）曲折道路。第一个办法花费很少，但是成效很差，第二个办法代价昂贵，但却相对牢靠。
    当然，最好的办法就是把两个方案的优点结合起来，使他们的缺点都消失，你有什么好办法?
    在我们的生活中经常会遇到所谓的“萝卜白菜各有所爱”的问题。当土地面积一定的时候，有人爱吃萝卜，有人爱吃白菜，怎么办？常规的解决方案可能是各种一半，或者让其中一些人妥协。那么到底有没有更好的办法做到最优的解决呢？
    答案是肯定的，那就是使用TRIZ（发明问题解决理论）。
    萝卜有用的部分是地下的部分，而白菜有用的部分是地上的部分。TRIZ解决问题的思路是将
有用的部分结合起来，去除无用的部分。如果种植一种具有白菜叶和萝卜根的蔬菜，那么就达到了爱吃萝卜和爱吃白菜的两个需求均得到最大化的目的。
    同样，运用TRIZ这种神奇的方法让我们来解决校园街道的问题，就使问题变得很简单了——在普通道路上画上扭曲的斑马线，使它看起来就像波浪路面上的斑马线一样，司机们大脑中的条件反射精确地产生着作用，达到了价格上和效果上的最优结合。
    感兴趣么？那么让我们一起来一层层地揭开TRIZ这种神奇理论的面纱吧。
1.创新方法
    当前，所谓的创新方法大约有300多种。常用的方法有：头脑风暴法、试错法、缺点列举法、希望点列举发明法、假想构成法、高顿思考法、设问法、综摄法、类比发明法、信息交合法、水平思考法、五S思维法、卡片思维法、叠加法、原型启发法、合理移植法、联想扩充法、象征类比法等，这其中当然也包括我们即将要介绍的TRIZ。
    树上有10只鸟，放一枪打中了一只鸟，问树上还剩下几只鸟？
    如果小孩说：“还剩下9只。”
    大人便会说：“小傻瓜，枪一响，没打着的鸟也给吓跑了阿！”
    于是小孩懂了：树上应该没有鸟了。
    但是有个小孩冒出来说：“如果有只鸟是聋子呢？它不还是在树上？”
    很多事情都不存在唯一的答案，只是人们的思维定式将问题固有化了。我们在思考问题的时候如果仅仅是按着常理来思考的话，那么很多问题的解决方法就常常会被固定住了。

TRIZ理论简介
    TRIZ的俄文拼写为теории решения   изобрет-ательских  задач ，俄语缩写“ТРИЗ”，翻译为“发明问题解决理论”，用英语标音可读为Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch，缩写为TRIZ。英文翻译为：Theory of Inventive

roblem Solving，缩写为TIPS，其意义为发明问题的解决理论。
    TRIZ理论是前苏联阿奇舒勒及其领导的一批研究人员，自1946年开始，花费大量人力物力，在分析研究了世界各国250万件专利的基础上，所提出的发明问题解决理论。阿奇舒勒开始就坚信发明问题的基本原理是客观存在的，这些原理不仅能被确认也能被整理而形成一种理论，掌握该理论的人不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期，也可使发明问题具有可预见性。
    TRIZ属于前苏联的国家机密，在军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用，成为创新的“点金术”，让西方发达国家一直望尘莫及。如今TRIZ正成为许多现代企业创新的独门暗器，TRIZ可以轻易解决那些“看似不可能解决的问题”并形成专利，提升企业的核心竞争力，从“跟随者”快速成长为行业的技术“领跑者”，让创新就像做算术题一样轻松简单。
    发明问题解决理论的核心是技术进化原理。根据这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力。进化速度随技术系统一般矛盾的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次矛盾。阿奇舒勒依据世界上著名的发明，研究了消除矛盾的方法，他建立了一系列基于各学科基础知识的发明创造模型。这些模型包括发明原理（Inventive

rinciples）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithm for Inventive

roblem Solving）及标准解（TRIZ Standard Techniques）等。在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解（Analogous solution），最后设计者再把该解转化为该领域的解或特解。
    那么，TRIZ相对于别的创新方法到底又有多么神奇呢？是否是真正高效的创新方法呢？它的优势又在哪里呢？让我们以发明创新中最常用的试错法、头脑风暴法为例来进行一下对比，寻找答案。
    试错法
    试错法是设计人员根据已有的产品或以往的设计经验提出新产品的工作原理，通过持续的修改和完善，然后做样件。如果样件不能满足要求，则返回到方案设计重新开始，直到证明样件设计满足要求,可转入小批量生产和批量生产的方法。即设计人员根据经验或已有的产品沿方向A寻找解，如果扑空，就调整方向，沿着方向B寻找，如果还找不到，再变换方向C，如此一直调整方向，直到第N个方向碰到一个满意的“解”为止。
    由于设计人员不知道满意的“解”所在的位置，在找到该“解”或较满意的“解”之前，往往要扑空多次、试错多次。试错的次数，取决于设计者的知识水平和经验。所谓创新是少数天才的工作，正是试错法的经验之谈。
    这里是一个利用试错法的典型事例，讲述的是查尔斯·固特异（Charles Goodyear）如何发明硫化橡胶（即制造橡胶）方法的故事。一天,他买了一个树胶救生圈，决定改进给救生圈打气的充气阀门。但是当他带着改造后的阀门来到生产救生圈的公司时，他得知如果他想成功的话，就应该去寻找改善树胶性能的方法。当时树胶仅仅用做布料浸染剂，比如当时非常流行的查尔斯·马金托什发明的防水雨衣（1823年的专利）。生树胶存在很多问题：它会从布料上整片脱落，完全用生橡胶制成的制品会在太阳下熔化，在寒冷的天气里会失去弹性。查尔斯·固特异对改善树胶的性能着了迷。他瞎碰运气地开始了自己的实验，身边所有的东西，例如盐、辣椒、糖、沙子、蓖麻油甚至菜汤，他都一一掺进干树枝里去做试验：他认为如此下去，早晚他会把世界上的东西都尝试一遍，总能在这里面碰到成功的组合。查尔斯·固特异因此负债累累，家里只能靠土豆和野菜根勉强度日。据传说，那时如果有人来打听如何才能找到查尔斯·固特异，小城的居民都会这样回答：“如果你看到一个人，他穿着树胶大衣、树胶皮鞋，戴着树胶圆筒礼帽，口袋里装着一个没有一分钱的树胶钱包，那么毫无疑问，这个人就是查尔斯·固特异。”人们都认为他是个疯子，但是他顽强地继续着自己的探索。直到有一天，当他用酸性蒸汽来加工树胶的时候，发现树胶得到了很大的改善，他第一次获得了成功。此后他又做了许多次“无谓”的尝试，最后终于发现了使橡胶完全硬化的第二个条件：加热。当时是1839年，橡胶就是在这一年被发明出来的。但是直到1841年，查尔斯·固特异才选配出获取橡胶的最佳方案。
    查尔斯·固特异的一生只解决了一个难题，对于他而言，要获得“发明的技巧”，他一次生命的时间远远不够。实际上，甚至在解决这一个问题的时候他也是非常幸运的，大多数研究者在解决类似的难题时，往往用了一生的时间也没有任何结果。
    试错法的成果在19世纪是非常卓著的：电动机、发电机、电灯、变压器、山地掘进机、离心泵、内燃机、钻井设备、转化器、炼钢平炉、钢筋混凝土、汽车、地铁、飞机、电报、电话、收音机、电影、照相等的发明都是由试错法带来的。如何来解释这种神速的进步呢？虽然试错法效率很低，但是这种方法仍然没有失去它担当解决创造性难题的重任的能力。这是因为：其一，时代出现了科学和技术的联盟；其二，在技术创造中涌入了越来越多的发明家和研究人员；其三，对显而易见的（不需要深入研究的）自然效应和现象的研究及它们在技术中的直接应用继续进行着，因为当时的技术系统相对来说比较简单。然而实际中常常会出现一些棘手的创造性难题，依靠试错法解决它们至少要耗费几十年的时间。这些难题并不都是那么复杂，但就算是简单的问题，试错法也常常束手无策，无计可施。
    头脑风暴法
    头脑风暴法是目前在解决问题的过程中和产品概念设计中被广泛用到的一种方法。其理论创始者阿·奥斯本是一位美国商船船长。1939年他开始设计了头脑风暴的方法，直到他的公司“巴顿·巴尔顿·达尔斯丁和阿·奥斯本”成功运用了这个方法近20年后，也就是1957年，头脑风暴法才被公之于众，此时该公司已经拥有14个分公司和1 800名员工。现在世界上大约有十几种头脑风暴的形式：个人的、双人的、多阶段的、分阶段的、想法研讨式的、受控会议式的等。所有这些方式都不如单纯的头脑风暴有效，因为试图控制自然力作用过程的企图恰恰损害了头脑风暴中最有价值的架构——为非理性想法的出现创造条件。使用头脑风暴法可分为2步走，首先是利用头脑风暴产生想法，然后对想法进行过滤。
    假设甲、乙、丙3个人进行头脑风暴。
    第1步：发散思维。由于3个人的知识结构不同，对同一个问题求解的出发点不同，每个人先在自己熟悉的领域及附近发表意见。丙沿方向A提出设想，乙在此基础上向方向B延伸，甲又沿方向C延伸，方向（A-B-C）形成了“思路”。然后进行第二次头脑风暴，甲、乙、丙分别使设想向D，E，F延伸，方向（D-E-F）形成了另一条“思路”。小组的讨论结果可形成多条思路。
    第2步：集中思维。对大量的思路进行筛选分析,确定可能的问题“解”。本步骤将耗费大量的时间和精力，而且存在取舍的选择难度，所以效率低下。许多问题的解决都因为这个步骤而延误时间。
    头脑风暴法因为操作受到一定条件的限制，效率又不高，因此人们便不断完善该法，如，默写式智力激励法、卡片式智力激励法、三菱式智力激励法等。有很多企业因为陷于头脑风暴法的汪洋大海而不能自拔，错失新产品推出的良机。
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