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孙永伟博士原创 | 什么是现代TRIZ理论?它是如何指导创新的?

  作者:孙永伟 博士

  TRIZ五级大师,DFSS黑带大师

  什么是现代TRIZ理论?

  TRIZ是“发明问题解决理论”的缩写,是在总结了大量发明和技术演化规律后提炼得到的创新方法。经过多年在实战中的发展形成了现代TRIZ理论体系,包含一系列认知系统、分析问题、产生创意、实施创意的工具,系统化地指导创新活动,更高效地产生创新解决方案。

  现代TRIZ理论与经典TRIZ理论的对比

  与经典TRIZ相比,RDMI®提出的现代TRIZ理论更符合新时代企业问题和能力的特点,更加注重实战,增加和深化了确定正确的项目目标、全面分析问题等系列工具,大大拓宽了TRIZ理论的应用范围,从而更加有效地为项目团队指明方向,结合团队的专业背景产生落地的解决方案。

  TRIZ理论的起源与发展

  经典TRIZ理论,其根源可追溯至20世纪50年代的前苏联时期。创始人根里奇·阿奇舒勒在分析了数万份专利之后,揭示了发明的普适规律,包括工程系统进化法则、发明原理、技术矛盾与矛盾矩阵、ARIZ(发明问题解决算法)、标准解等工具,为创新过程提供了系统的方法论支持。 然而,TRIZ理论并非一成不变。尤其是当TRIZ应用于企业解决具体问题时,并不像预期的那么强大,而是有很大的局限性。国内外众多TRIZ专家不断对其进行完善和扩展,融合其他领域的方法论,增强了TRIZ的实际问题解决能力。 RDMI®的专家团队绝大多数来自企业研发一线,他们在长期应用TRIZ理论的实践中,对TRIZ理论进行了较大的发展。提出了一些新工具,如初始缺点识别、加和运算符以及现有产品/技术搜索等,改进了一些工具,如功能导向搜索改为基于功效的搜索,将工程系统进化趋势更新为工程系统的演化趋势,引入了一些如客户需求拆解(CTQ Flowdown)、试验设计(DoE)等其他领域工具,近期还全面整合了人工智能(AI)的支持,淘汰了一些使用不太多、用处不太大的的工具如矛盾矩阵等。这些不断的优化和发展,克服了经典TRIZ理论与生俱来的弱点,保留了经典TRIZ理论的优点,使得TRIZ理论更加适用于实战项目,有效促进了创新活动的高效和高质量执行。

  RDMI®的现代TRIZ理论体系

  RDMI®的现代TRIZ理论分为四部分,每一部分都有工具提供支撑:

  下图为RDMI®现代TRIZ理论路线图(2023版)

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  (一)认知系统:如果没有现成的产品或系统,就需要根据客户的需求来构建新的工程系统,而不是根据竞品来构建系统;如果是改进型的项目,则可以通过(基于装置或过程的)功能分析、流分析等工具对组成现有工程系统的各个零部件(或工序)的功能进行识别,这样就可以全面掌握工程系统的工作原理,以及初步掌握系统中所存在的问题。对工程系统的全面、深入理解是分析和解决问题的基础,如果对工程系统一知半解,就不可能很好地运用TRIZ工具来解决问题。这一阶段的输出是构建需要改进的工程系统,并详细了解它的工作原理,初步确定系统中存在的问题。

  (二)分析问题:在这一阶段,要全面、深入地分析问题,目标是识别出来那些在最初没有被发现的深层次的问题。建立因果链是这一阶段的核心工作,因为按照逻辑关系建立起来的因果链,可以深入挖掘出深层次的原因,为项目团队找到更多的解决问题的方向,实现“条条大道通罗马”的效果。但因果链分析需要以初始缺点(也就是项目目标的反面)为起点。为项目定义正确的目标(或初始缺点)尤为重要。RDMI®现代TRIZ理论提供了几条路径:1)基于第一阶段的功能分析识别出的缺点推出初始缺点;2)通过剪裁产生初始缺点。在某些项目中由于降本、减重或其他原因,会剪裁某些组件,剪裁之后的新系统所面临的问题往往会跟项目团队最初需要达到的项目目标有了明显的变化,基于这一新系统,重新识别出项目目标;3)根据工程系统的演化趋势导出初始缺点,根据演化趋势的提示,我们可以预测出某些新的产品或技术,也就是新的工程系统,我们要基于这一新的工程系统重新设定项目目标。在这一阶段的输出是一系列待解决的深层次的问题列表,为后续的产生创意阶段打下基础。在运用现代TRIZ理论解决问题的过程中,这一阶段是最为重要的。

  (三)产生创意:经过分析问题阶段后,会得到非常多的能够达到项目目标的问题列表,1)根据我们的经验,大部分问题都可以由技术背景雄厚的工程师们直接解决。但有一些是难度比较大的问题,就需要借助于工具。现代TRIZ及经典TRIZ提供了一系列的工具,来帮助团队产生解决方案。2)基于功效的搜索(以前为功能导向搜索)可以基于我们希望达到的功效,来找到其他领域的成熟技术;3)科学效应库可以通过搜索得到科学效应来产生方案;4)标准解系统,可以将需要解决的问题转化成为物场模型,然后运用标准解来产生方案。如果前4种途径产生的方案没有什么问题,直接进入下一阶段进行实施,但如果有问题,往往意味着存在矛盾,可以:5)运用解决物理矛盾的分离原理来解决;6)运用ARIZ(发明问题解决算法)来解决,ARIZ是一个综合性的工具,非常适合解决高复杂度、限制条件非常多、对现有系统改动非常小的问题,综合运用多种经典TRIZ理论的工具来解决问题。在这一阶段,还有很多人知道的技术矛盾和矛盾矩阵,但我们并不推荐这一工具。此阶段的输出是一系列的创意。

  (四)实施创意:上一阶段产生创意后,落地是关键。这个阶段提供了一系列工具,1)搜索现有产品或技术,可以通过购买的方式获得现成的产品,就可以大幅降低技术门槛,迅速落地实施。2)超效应分析,指的是挖掘我们产生创意的潜力,进一步产生更多、更好的创意。3)新应用搜索可以为我们的解决方案或现有产品找到更多的应用领域。4)专利布局策划,指的是对我们所产生的创新方案进行专利的布局、规避及申请等,以专利的形式巩固我们的技术优势。5)失效预测指的是预测新产品可能会产生哪些失效,特别是那些会带来严重后果的失效,对于这些潜在的失效,及时采取措施,而不是造成了严重后果之后再来弥补。6)DoE试验设计指的是对我们所产生的创新方案进行优化,虽然前面产生的创新方案指明了方向,但参数达不到最优设置,照样达不到好的效果,DoE的目标是找到最佳参数设置以及这些参数的容差范围。7)次级问题的解决,如果存在着次级问题,就可以对改进的系统重新进入第一阶段认知系统-分析问题...... 继续对这一系统进行改进。

  关于AI人工智能与TRIZ理论的结合:在AI时代,TRIZ理论如何与AI结合是一个绕不开的话题。AI是许多工作的基座,TRIZ也不例外,相关内容,我已经在前一段时间写过一篇文章,供各位参考。[原创]ChatGPT来了,哪些TRIZ工具过时了?哪些工TRIZ具可以使ChatGPT更有效?二者如何融合?


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