期刊-2010-10

TRIZ理论打开创新之门的金钥匙

文孙永伟 责编李玉戌

2010年10月01日


    作者简介:孙永伟,博士,获得MATRIZ(国际TRIZ协会)三级证书、六西格玛黑带。在某世界500强公司工作,主讲TRIZ和六西格玛,利用它们解决了多个项目中的难题,并获得多项美国专利。


        创新,这已经是未来企业获得竞争力赢得发展的必由之路,但是如何创新却是大多数企业遇到的共同问题。是什么给我们在迈向创新道路时带来阻碍?根据实际情况,我们对创新过程中存在的主要瓶颈进行了如下归类:
        问题的定义不明确。这在我国初期的科研院所的研发中问题比较突出。研发要追求时效性。开始就要有一个明确的定义、目标。随着外部技术的发展,市场的变化要及时做出策略性调整。
        思维惰性。科研人员自身由于知识的局限性,只关注自己领域的发展,对自己领域以外的知之甚少,所谓的隔行如隔山,从而造成遇到问题优先在自己所处的领域寻找答案,而很少在自己不熟悉的领域去寻找解决方案。而这个问题的最佳解决方案恰恰有可能在另外一个领域,从而造成解决问题的成本过高,解决问题的时间过长,而且解决方案也不是最优。
        重复解决某一类问题。由于研发人员知识的局限性,研发过程中遇到的问题,有可能在其他行业已经解决。我们遇到的某个问题,对于这个企业的研发人员来说可能是一个新问题,但对于其他企业来说,可能这个问题已经解决了。对于某个行业内的问题来说,可能是一个新问题,但对于其他行业的人来说,他们以前也可能遇到过这个问题,而且已经解决了,已经不是一个新问题了。因此,如果把思路放开,借鉴其他行业的解决方案就有可能事半功倍。
        急于求成,欲速则不达。由于思维惰性的问题,当遇到一个新问题的时候,没有对问题进行深入的分析,比如背景、相关领域、可能的研究方向等等,而是立即着手解决这个问题,比如查找文献、进行实验,以及测试等等。但这种方法往往费时费力,反而会延长研发的时间。
        试错法。与高校以及科研单位的研发不同,企业的研发要求时效性非常强。如果不能比竞争对手更快地解决问题,将很难在市场中处于有利地位。而造成这个局面的主要原因是试错法。也就是一次又一次地做试验,直到找到合理的答案为止。这种方法不但需要的时间长,而且浪费资源,造成开发成本过高,得到的解决方案也不一定很理想。
        他山之石,可以攻玉。
        国外的一些大型工业企业非常重视研发的效率。比如通用电气(GE,General Electric),拥有全球最多元化的研发中心,为了解决前瞻性的世界性难题,它雇用了数以千计的优秀科学家,并且来自于不同的领域,几乎涵盖了所有可能用到的学科。在这种架构下,科学家们可以相互取长补短,在不同的领域寻找解决方案,以尽量缩短研发时间,加速研发进程,获得先机。即使在一个具有不同背景的团队中,有时候仍然会感觉到知识的局限。因此,除了优秀的科学家以外,这些企业还非常注重方法论的引入,比如六西格玛、精益、TRIZ等理论。
六西格玛的理论相对比较成熟,已经被一些企业广泛接受。六西格玛对于提高产品的质量,提高流程的能力,降低次品率,降低成本,提高系统的可靠性等方面都能起到相当大的作用,这一点早已经被各个大公司出色的业绩所证实。但作为一种理论,它也有自己的弱点。在六西格玛的定义、测量、分析、设计、优化、提高六大步中,分析和设计这两个环节比较薄弱。在六西格玛的新概念设计中,往往是对旧流程的修修补补,难以突破常规,提出突破性的解决方案。而TRIZ在新概念设计中的表现却是相当出色。因此,将六西格玛与TRIZ相结合是一种很完美的组合(图1)。

图1 TRIZ理论与六西格玛形成了非常完美的互补

图1 TRIZ理论与六西格玛形成了非常完美的互补

        介绍精益、六西格玛的文章已经有很多了。我们这里主要介绍TRIZ理论的发展阶段。
        TRIZ自1946年开始创立以来,主要经历了以下三个发展阶段:
        第一阶段:创立阶段。(图2)

图2 TRIZ创立阶段的历史

图2 TRIZ创立阶段的历史

        这个时期主要是创立和发展了TRIZ的理论,并在前苏联得以利用。但由于前苏联的封锁,外界很少知道这个理论。这个时期的主要理论有40个发明原理、发明算法、最终理想解、科学效应库、物场模型、标准解和技术发展趋势等等。
        第二阶段:传播阶段。
        20世纪90年代,以前苏联解体为标志。前苏联解体后,大量的科学家到了美国和欧洲,创办了一系列的公司(如Invention Machine),开发基于TRIZ理论的软件系统,并为一些公司提供咨询服务。这个时候,前苏联以外的工程师们才开始接触到这个理论,少量的公司在这个时候开始引入TRIZ理论,如1995年的P&G和1997年的Samsung。
        第三阶段,开始应用阶段。
        从2005年开始,一些大公司开始引入TRIZ理论,并在内部推广。如通用电气、西门子、英特尔、波音、霍尼维尔、飞利浦、3M等等。中国的企业,如中兴通讯和一些国有大企业也开始积极行动起来,利用TRIZ理论来培训自己的员工,解决项目中的难题。
        TRIZ理论解决问题的基本思路见图3。
        我们通常所遇到的问题都是具体的问题,所要寻求的解决方案也是具体的解决方案。我们在研究的过程中所采用的一般做法是,迅速利用自己的经验做一系列的试验,以图尽快解决这个问题。但事与愿违,这种试错的方法虽然在简单的问题上效果比较明显,在比较难一些的问题上却往往要花很长的开发时间,需要消耗较多的资源。
        TRIZ理论先将我们遇到的具体问题进行分析,对这个问题进行非常清楚的定义;
        利用因果分析和系统模拟将问题具体化,找到问题出现的根源,然后将这个问题抽象成一个通用的问题;
        根据已经归结出来的规律,如标准解、发明原理、科学效应库、技术发展趋势等找到通用的解决方案;
        将这些通用的解决方案引入到具体项目中,转化成我们自己的解决方案。

图3 TRIZ理论解决问题的一般思路

图3 TRIZ理论解决问题的一般思路

        类比中学所学的知识,我们在解一个方程的时候,可以选择每次重复使用相同的方法解决不同的问题,也可以套用一个公式解决所有的类似问题。
        TRIZ理论更注重问题的分析以及借用,从前人的解决方案中,从其他领域的类似问题中去寻找答案。所以通过TRIZ理论所得到的解决方案通常是被证实可用的,所以可靠性高,易于操作,项目失败的风险也比较小。