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李老师讲TRIZ(十)

第二十四问: TRIZ理论体系都包括哪些内容?

答:TRIZ理论体系主要包括以下六个方面的内容。

1.创新思维方法与问题分析方法。TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法,如九屏幕法等;而对于复杂问题的分析,则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法,它可以帮助快速确认核心问题,可以快速发现根本矛盾所在。

2.技术系统进化法则。针对技术系统进化演变的规律,在大量专利分析的基础上,TRIZ 理论总结提炼出了8个基本进化法则。利用这些进化法则,可以分析确认当前产品的技术状态,并能够预测未来的发展趋势,从而开发出富有竞争力的新产品。

3.技术矛盾解决原理。不同的发明创造往往需要遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律系统地归纳成了40个创新原理,针对具体的技术矛盾,可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

4.创新问题标准解法。针对具体问题的物-场模型的不同特征,分别对应有标准的模型进行处理的方法,包括模型的修整、转换、物质与场的添加等。

5.发明问题解决算法ARIZ。这一算法主要是针对问题情境复杂,矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程,实现对问题的逐步深入分析,问题转化,直至问题的最终解决。

6.知识库。基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源和选择。

第二十五问你认为TRIZ理论是一种什么样的方法体系?

答:TRIZ理论是一种经验性的、定性的、建设性的、通用的方法体系,在依托人们不同专业技术知识的基础上,用它可以激发出新的思路并且产生解决问题的方案。TRIZ理论是从诸多已有专利中总结出来的,是根据矛盾类型和运用TRIZ工具来解决问题的。

第一,TRIZ理论是一种经验性的方法,因为它是从以往大量专利中提取矛盾类型和解决原理的,并且这是一个耗时费力的漫长过程,运用它可以解决技术难题。

第二,TRIZ理论是一种定性的方法,当我们要创造或者改变某一客体时,是要根据其参数找到矛盾类型和解决方法,这是一个定性过程,而不是定量过程,不是以严格的数学公理为基础,或是从某些数据中导入数学公式得出解决方案。

第三,TRIZ理论是一种建设性的方法,它不排除人们的灵感,正如阿奇舒勒所说:“……针对性地寻找解决方法并不排除灵感,相反,整理后的思路更容易产生灵感。”同时,它又非常强调人们应该具有一定的专业知识,阿奇舒勒认为:“创新方法并不是解决发明的唯一良方,它不能取代技术知识。”基于上述认识,TRIZ理论是一种建设性的、辅助性的、补充性的方法,它不能包办一切、包打天下,必须要冷静、客观地去评价它的作用,这一点对于初学者尤为重要。还是阿奇舒勒说得好:“学会创新方法,并不能保证发明者一定能够超过波波夫和爱迪生。”总之,对TRIZ理论的期望值不能过高,应该在一个比较合理范围区间。

第四,TRIZ理论是一种通用的方法,这一点很好理解,也就是说它的使用范围比较广泛,适用于任何一个应用领域,可以“超专业地”研究和解决问题。当然,每一个人运用TRIZ解决问题的成效会不尽相同,这在很大程度上是取决于个人对基础科研知识的把握和对TRIZ理论知识的领悟!

第二十六问:请你简单介绍一下六式的具体内容。

答:第一,问题驱动式。每名学员带着一个企业实际问题,在五天标准课程中得到实质性的解决。具体体现在解决问题中学习TRIZ ,在学习TRIZ过程中要将解决问题贯穿于学习的全程。培训后立竿见影的成效往往会在企业中引起较为轰动的效应,形成日后以点带面的良好局面。

第二,启发引导式。在传统的教学过程中,灌输式教学是必不可少的方法,其弊端是忽视了学员的主体性,把学生当作教育的永恒客体;而启发式教学强调的是教师引路,学员独立思考、举一反三,在启发中理解,在理解中升华,循序渐进,融会贯通。

第三,互动交流式。主要是体现课堂上的一种轻松随意的桌椅摆放,给大家的感觉即学习培训不是一种乏味枯燥的例行公事,而是一种走出设计室和车间的同事之间的难得聚会和交流,而且这种摆放也便于课堂上以学习小组为单位的讨论。要打破课堂上只能听到教师一个人声音的状况,一定要通过向学员提出问题来进行互动交流。

第四,翻转研讨式。以小组为单位进行课堂讨论,这种讨论不是两个人之间的对话,而是5~6人或者7~8个人思想上的交流。要让学员在课堂上表达,要有不同意见,甚至可以有争论,只有这样才能提高学员的思考能力、表达能力和分辨能力。每个小组轮流到前面讲述自己小组观点,互相点评,教师最后做出评判并提出建议和给出新的研究方向。

第五,案例分析式。这是TRIZ理论授课中必须运用的方法之一。当然,并不是说教师在讲课中运用的案例越多越好、案例的选择越难越晦涩越好。恰恰相反,案例的选择应从实际出发,服从培训目标和课堂需要,以数量适中并能够说明问题为好,而且应尽量选择生活和生产中绝大多数人都能明白的简单、易懂、实用案例。

第六,趣味激励式。主要是用于活跃课堂气氛,调动大家的学习情趣,使学习不再成为企业技术人员的一种额外负担。趣味游戏引入可以针对企业技术人员特点设计,包括课前猜谜、做手指操、智力测验、快速抢答,做到你中有我、我中有你,不枯燥、不乏味、不拘泥。

第二十七问:请你对问题指导、作业点评和答辩汇报做一下具体解释。

答:问题指导就是每一个小组配备1-2名正副导师,导师的职责是负责辅导学员,将学员提出的技术问题通过课后辅导的方式与学员开展讨论,并且要循序渐进地导入TRIZ解题工具,解决技术问题。

作业点评就是要从带题培训的第二天开始,每一天都要由辅导教师点评学员作业,对完成作业好的学员给与表扬并上台介绍。通过作业点评启发学员的创新思维,真正掌握TRIZ工具,运用TRIZ工具能够去解决实际技术问题。

答辩汇报就是为了使学员能够加深学习印象,需要运用答辩这一平台来提升学员提出问题、分析问题、解决问题的能力。答辩既是一个巩固已有知识和再学习的过程,又是一次展示个人发明成果的机会。

责编/刘红伟

李老师讲TRIZ(十一)

第二十八问:请问六式+问题指导+作业点评+答辩汇报这一培训模式的效果如何呢?

答:近几年黑龙江省技术创新方法研究会组织的师资团队先后深入中航工业哈飞、哈尔滨博实自动化股份有限责任公司、齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司、东北特钢集团北满特钢有限责任公司、哈尔滨九洲电气有限责任公司、大庆油田采油一厂、采油四厂、采油五厂、采油十厂、大庆油田测试分析分公司举办了企业技术人员带题培训班,采用的都是“六式+问题指导+作业点评+学员答辩”的培训模式,得到了学员们的认可和企业的一致好评!以2015年年初至5月15日师资团队培训过的5家企业为例,据统计,共举办企业创新工程师培训班6期,培训创新工程师281人,解决技术难题177项,产生技术方案1641个,可行性方案776个,可实施方案404个,专利预案91个(发明专利预案33个),技术秘密1个。

第二十九问: TRIZ理论中的技术系统八大进化法则都包括那些内容?

答:阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1.完备性法则;2.能量传递法则;3.动态性进化法则;4.提高理想度法则;5.子系统不均衡进化法则;6.向超系统进化法则;7.向微观级进化法则;8.协调性法则。其中提高理想度法则是八大进化法则的核心。技术系统的这八大进化法则可以应用于研究市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题,预测技术系统,是产生并加强创造性问题的解决工具。

目前,国际上有的著名TRIZ理论专家在阿奇舒勒技术系统八大进化法则的基础上提出了十大法则,具体为:1.S曲线法则;2.提高理想度法则;3.系统完备性法则;4.向超系统进化法则;5.增加剪裁度趋势法则;6.子系统协调性法则;7.可控性进化法则;8.动态性进化法则;9.减少人工介入的进化法则;10.子系统不均衡进化法则。

第三十问请你简单解释一下达尔文的生物进化论。

答:查理·达尔文是英国的博物学家,生物进化论的奠基人。达尔文曾经以博物学家的身份乘海军勘探船“贝格尔号”(Beagle)做了历时五年(1831-1836)的环球旅行,在动植物和地质方面进行了大量观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年达尔文出版了震动当时学术界的《物种起源》一书,他根据自己二十余年积累的资料,以自然选择为中心,从变异性、遗传性、人工选择、生存竞争和适应等方面,全面、系统地论证了物种起源,即生物界进化的现象。尤其是他说明了生物是如何进化的,即自然选择在生物进化中所起的作用,提出了以自然选择为基础的进化学说,不仅说明了物种是可变的,同时对生物适应性也做出了正确的解说,从而彻底摧毁了各种唯心的神造论、目的论和物种不变论,给宗教以一次沉重的打击。

达尔文在19世纪创立的进化论被许多学者誉为人类有史以来最重大的科学发现之一,时至今日,这一科学理论仍在诸多科学领域,尤其是在生物界领域的研究中大放异彩。应当说,它不仅是今天人类认识生物界的基石,认识生物学的理论核心,而且还大大地推动了现代生物学的向前发展。恩格斯认为达尔文的进化论是十九世纪自然科学三大发现(能量守恒和转换定律、细胞学说和进化论)之一,并给与高度赞誉。

第三十一问:请你简单解释一下斯宾塞的社会达尔文主义。

答:赫伯特·斯宾塞(1820-1903)是英国社会学家、不可知论者、唯心主义哲学家。他宣称知识是相对的,人只能认识事物的现象,而不能认识事物的本质。斯宾塞从庸俗进化论出发,虚构了一个他认为可以解释一切自然和社会现象的综合哲学的公式。他主张道德是进化的产物,是有助于扩张和延续生命的、或适应环境的就是快乐和幸福,这就是“善”,反之就是“恶”。他认为社会是一个有机体,是按照进化论中的变异、自然选择、遗传等原理而发展的。社会上人与人的关系就像生物体和细胞的关系一样。不论社会还是个人,其成长过程都是量的增长。犹如动物器官有营养、分配和调节的职能一样,社会上的工人担任“营养职能”,商人担任分配和交换职能,工业资本家调节社会生产,而政府则代表神经系统。斯宾塞的主要著作有《综合哲学》《社会学研究》等。

第三十二问:达尔文的生物进化论对阿奇舒勒的技术系统进化法则有些什么影响呢?

答:任何一种理论都是需要继承前人理论成果的,都是需要站在巨人的肩膀上来丰富完善自己,而且还会带有一定时代的印记。继承是第一位的,没有继承就没有发展,有了继承才能有发展,特别是要重视批判地继承;发展是第二位的,要在继承中孕育着发展,要在发展中推动着继承。在科学史上的任何重大成就,都无一不是在继承了前人研究成果的基础上获得的。阿奇舒勒所创立的技术系统进化法则也不例外,它是在充分吸纳了达尔文的生物进化论成果的基础上建立起了自己的理论体系。

什么叫做进化呢?进化一般是指物质客体演化中由无序到有序,由低序到高序的趋势和过程。这是一条物质系统日益复杂、组织化程度日益提升的发展轨迹。例如,从基本粒子形成原子、分子,从星云引力收缩变成恒星,从无机物合成有机物,从微生物演变成鱼类、爬行类、猿、人等。说到底,进化就是演化、演进,或者叫做发展。

阿奇舒勒所创立的技术系统进化法则是迄今为止创新方法学界对技术系统演进描述最为全面、最为系统的法则体系之一。这一法则吸收了生物进化论中的一个十分重要的思想,就是“物竞天择,优胜劣汰”。受英国经济学家马尔萨斯《人口论原理》的启发,达尔文认为:生物必须要和它所处的生存环境作斗争,生物之间为了争夺生存空间、阳光和营养而进行着长期不懈的斗争。而在生存斗争中能够适应环境的物种就会生存下来;不适应环境的物种就会被无情地淘汰。经过长时间的观察、研究,他将自己的理论总结为:生物适者生存,不适者被淘汰,这就叫做自然选择。技术系统何尝不是这样呢?阿奇舒勒指出:“技术系统的进化不是随机的,而是遵循一定客观规律的,同生物系统的进化类似,技术系统也面临着自然选择、优胜劣汰。”在S产品进化曲线中,阿奇舒勒将产品的发展划分为4个时期:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期。在产品处于婴儿期时,为了使自己的技术能够占有一席之地,需要申报专利来加以保护;成长期则需要加大研发投入,做大做强产品,不断地扩大市场空间;而当产品进入了成熟期时就要未雨绸缪,提前研发新技术来代替过时的技术,以便在进入衰退期时能够取而代之。这样看来,无论是生物进化还是技术进化,其实都会面临一个自然选择的过程,也就是都有一个优胜劣汰的问题,只不过生物面临的环境是自然界,而技术面临的环境是市场。

1831年12月27日,一艘英国海军所属的皇家勘探船“贝格尔”号扬帆远航了,年轻的博物学家达尔文随船启程,他在这次环球旅行中的主要任务是要考察了解各地的地质和动植物资源的情况。“贝格尔”号的环球考察历时5年,于1836年10月结束,达尔文整理出了他的第一部物种变化的笔记,详细地记录下了他对家养和自然条件下动植物变异的观察和分析。达尔文总结出这样的理论:生物具有变异特性,在生活条件改变时,就会出现个体差异。人们把那些符合人类利益的变异类型挑选出来,让它们传宗接代。由于生物的遗传特性,个体变异便会传递下去,新的物种就会形成。达尔文将这种理论推广到了自然条件下生存的生物上,从而用事实说明了自然界同样存在着类似人工选择的过程。

达尔文的这一理论对阿奇舒勒无疑具有重要的影响,技术系统实际上也是存在着变异,只不过这种变异的形式与生物的变异有所不同,技术系统的变异主要体现在技术种类的分化和跃迁等方面,通过这种变异的不断传递,就会产生新的乃至更新的技术,淘汰落后或者陈旧的技术。阿奇舒勒和他的伙伴经过长期研究,认为技术系统的进化并非是随机的,而是遵循着一定客观的进化模式,所追求的目标都是向着“最终理想化”方向进化的。如同生物进化论追求完美的新物种一样,技术系统的进化归根结底就是要提高理想度。所以,技术系统进化八大法则的核心是提高理想度法则,最理想的技术系统应该是该系统作为实体并不存在,也不消耗任何资源,但是却能够实现所有必要的功能,即物理实体趋于零,功能无穷大,这就是技术系统理想化的最终结果。

                                                                责编/刘红伟