5.TRIZ的發(fā)展階段

第一階段是TRIZ理論體系的建設(shè)和完善階段，1956年阿奇舒勒和沙佩羅合寫的文章“發(fā)明創(chuàng)造心理學(xué)”在《心理學(xué)問題》雜志發(fā)表，阿奇舒勒、沙皮羅提出ARIZ，也就是發(fā)明問題解決算法。第二階段是TRIZ理論在前蘇聯(lián)的推廣、普及和完善，1961年，阿奇舒勒出版第一本關(guān)于TRIZ理論的著作《怎樣學(xué)會(huì)發(fā)明創(chuàng)造》。1986-1999年，是TRIZ理論發(fā)展的第三階段，TRIZ理論開始在全世界范圍內(nèi)傳播，1989年成立俄羅斯TRIZ協(xié)會(huì)，也就是后來的國(guó)際TRIZ協(xié)會(huì)，阿奇舒勒任國(guó)際TRIZ協(xié)會(huì)的第一任主席，1993年TRIZ進(jìn)入美國(guó)，1999年成立美國(guó)阿奇舒勒研究院。2000年至今是第四個(gè)階段，TRIZ理論在全球推廣，應(yīng)用領(lǐng)域拓展至非技術(shù)領(lǐng)域，在2000年成立了歐洲TRIZ協(xié)會(huì)，2004年TRIZ國(guó)際認(rèn)證進(jìn)入中國(guó)。

6.隨著TRIZ理論的推廣應(yīng)用，TRIZ理論與實(shí)際應(yīng)用的融合程度不斷加深

現(xiàn)代TRIZ理論在經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，與企業(yè)需求深度融合，是各行業(yè)工程師設(shè)計(jì)開發(fā)與企業(yè)創(chuàng)新過程融合的新的創(chuàng)新過程?，F(xiàn)代的TRIZ理論，不僅僅包括了經(jīng)典的TRIZ理論，還有設(shè)計(jì)方法學(xué)，技術(shù)創(chuàng)新管理的相關(guān)理論和方法。

在應(yīng)用中TRIZ創(chuàng)新方法也在不斷的演變，從最開始的“是否正確解決了問題”到“是否對(duì)正確的問題正確解決”再到“是否對(duì)正確的問題提供切實(shí)可行解決方案” 再到現(xiàn)在的“是否顯著性的提升了產(chǎn)品發(fā)展演變路線中的主要價(jià)值參數(shù)”，不同階段都有新的工具和方法吸納進(jìn)來。

上面我們了解了TRIZ理論的起源與發(fā)展，能夠解決現(xiàn)實(shí)中的問題，那么接下來進(jìn)入第二部分內(nèi)容，TRIZ理論的核心體系，都有哪些工具和方法。

（二）TRIZ理論的核心體系

1.TRIZ核心思想的三個(gè)方面

一是無論是一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循客觀的規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式；二是各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過程的動(dòng)力；三是技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實(shí)現(xiàn)盡量多的功能。

2.TRIZ理論的體系結(jié)構(gòu)

從哲學(xué)思維角度來看，TRIZ 理論是以辯證法、系統(tǒng)論和認(rèn)識(shí)論為基礎(chǔ)的。TRIZ理論的基礎(chǔ)是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則。問題分析工具主要包括功能分析、物場(chǎng)模型、矛盾矩陣分析、資源分析等。針對(duì)具體的問題分析工具，TRIZ 理論又提出了相應(yīng)的問題解決工具，包括發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法、科學(xué)原理知識(shí)庫、技術(shù)矛盾發(fā)明原理、物理矛盾分離法等。TRIZ 理論來源于專利，理論基礎(chǔ)是自然科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)。

3.TRIZ的工具集

從理論框架里看到，TRIZ理論是一套系統(tǒng)、相對(duì)完整、科學(xué)的理論體系。在框架理論體系下，形成了一系列內(nèi)容豐富、成體系化的工具集，有技術(shù)系統(tǒng)、理想度、矛盾等的專門術(shù)語，有小人法、九屏幕法、STC算子等思維方法，也有解決矛盾問題的矛盾矩陣、四大分離原理等，還有S曲線、八大進(jìn)化法則等技術(shù)進(jìn)化規(guī)律，以及ARIZ算法等。

下面我們來看一下TRIZ理論中用于描述矛盾的39個(gè)技術(shù)參數(shù)表，這是解決技術(shù)矛盾的前提，39個(gè)技術(shù)參數(shù)中，又可以分為通用物理及幾何參數(shù)、通用負(fù)向技術(shù)參數(shù)、通用正向技術(shù)參數(shù)，每類下面有具體的參數(shù)。這里解釋下正向參數(shù)、負(fù)向參數(shù)的意思，通用正向技術(shù)參數(shù)指參數(shù)數(shù)值變大時(shí)，系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變好，通用負(fù)向技術(shù)參數(shù)指參數(shù)數(shù)值變大時(shí)，系統(tǒng)或子系統(tǒng)性能會(huì)變差。

針對(duì)技術(shù)矛盾的解決，阿奇舒勒歸納總結(jié)提出了40個(gè)發(fā)明原理，在實(shí)踐中人們根據(jù)發(fā)明原理的使用情況，對(duì)原理的適用率進(jìn)行了排序，表格中標(biāo)紅的就是使用率排在前五的發(fā)明原理，依次是物理或化學(xué)參數(shù)改變、預(yù)先作用、分割、機(jī)械系統(tǒng)替代、抽取。具體的使用將在后面的案例中解釋。

4.TRIZ的思維模式及解題過程

TRIZ理論的思維模式，先是把特殊問題表達(dá)成為TRIZ問題，然后利用TRIZ中的工具，如發(fā)明原理﹑標(biāo)準(zhǔn)解等，求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解，再對(duì)普適解進(jìn)行概念驗(yàn)證，把該解轉(zhuǎn)化為領(lǐng)域的解或特解。

基于TRIZ思維模式的解決問題模式一般過程是這樣的：首先定義問題，對(duì)問題進(jìn)行功能分析，設(shè)定理想解，進(jìn)行資源分析，找出矛盾，如果是技術(shù)矛盾，則歸納為39個(gè)技術(shù)參數(shù)，用矛盾矩陣，找出適用的發(fā)明原理；如果是物理矛盾，用4個(gè)分離原理，然后用11個(gè)解決物理矛盾的原理或者40個(gè)發(fā)明原理進(jìn)行求解；如果既不是技術(shù)矛盾也不是物理矛盾，可以用物場(chǎng)分析進(jìn)行分析，如果有標(biāo)準(zhǔn)解的，用76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解進(jìn)行解題，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)解，再重新回到問題階段，對(duì)問題進(jìn)行重新定義。

5.TRIZ的應(yīng)用

隨著TRIZ理論的發(fā)展，應(yīng)用范圍也不斷拓展，應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅局限于工程領(lǐng)域、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還應(yīng)用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、管理科學(xué)等領(lǐng)域，TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的應(yīng)用領(lǐng)域。

TRIZ在實(shí)際應(yīng)用中也取得了良好的效果。三星自1997年引入TRIZ理論，取得顯著的創(chuàng)新成果。2003年，三星電子采用 TRIZ 指導(dǎo)項(xiàng)目研發(fā)而節(jié)約相關(guān)成本15億美元。在67個(gè)研發(fā)項(xiàng)目中運(yùn)用TRIZ 技術(shù)成功申請(qǐng)了52項(xiàng)專利。波音公司邀請(qǐng)TRIZ專家，對(duì)450名工程師進(jìn)行了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(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，贏得15億美元空中加油機(jī)訂單。中興通訊公司對(duì)來自研發(fā)一線的25名技術(shù)骨干進(jìn)行5期的TRIZ理論與方法培訓(xùn)，21個(gè)技術(shù)項(xiàng)目在培訓(xùn)期間取得了突破性進(jìn)展。

（三）TRIZ的應(yīng)用案例

1.40個(gè)發(fā)明原理解決問題案例

前面我們提到了39個(gè)技術(shù)參數(shù)、40個(gè)發(fā)明原理，我們來詳細(xì)看一下具體是實(shí)際案例中的應(yīng)用。

矛盾是TRIZ的基石，面對(duì)矛盾問題，TRIZ理論的出發(fā)點(diǎn)是從根本上解決問題；TRIZ把技術(shù)問題定義為技術(shù)矛盾和物理矛盾，技術(shù)矛盾描述的事一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)參數(shù)之間的矛盾，改善對(duì)象中的某個(gè)參數(shù)（A）時(shí)，導(dǎo)致另一個(gè)參數(shù)（B）的惡化，參數(shù)A和參數(shù)B就構(gòu)成了一對(duì)技術(shù)矛盾。而借助于39個(gè)通用參數(shù)，可以講技術(shù)矛盾轉(zhuǎn)化為TRIZ問題，進(jìn)而用40個(gè)發(fā)明原理找到解決方案，所以說39個(gè)通用工程參數(shù)就是矛盾與解決方案之間的橋梁。

這就是阿奇舒勒矛盾矩陣中的一部分，39個(gè)參數(shù)，形成了39*39的矛盾矩陣，橫向的是惡化的參數(shù)，縱向是改善的參數(shù)。在矛盾矩陣中45度對(duì)角線表示是物理矛盾而非技術(shù)矛盾。“—”表示沒有找到合適的發(fā)明原理來解決問題，但不代表不能夠用發(fā)明原理。單元格中的數(shù)字是對(duì)應(yīng)發(fā)明原理的序號(hào)，而且順序也有講究，排在第一個(gè)的序號(hào)是對(duì)應(yīng)發(fā)明原理在解決該技術(shù)矛盾時(shí)用的次數(shù)最多的，以此類推。

下面我們來看一個(gè)具體的案例，大口徑空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射太空的問題，我們知道對(duì)于空間望遠(yuǎn)鏡來說，它的鏡面越大觀測(cè)能力越強(qiáng)，但是火箭發(fā)射艙的空間是有限的，那么怎么把大口徑的空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到太空呢。我們先來定義遇到的問題，解決大口徑空間望遠(yuǎn)鏡的空間運(yùn)輸可行性。

定義了問題，我們就要找改善的特性和惡化的特性。改善的特性就是空間望遠(yuǎn)鏡能夠放入火箭發(fā)射艙，常規(guī)的解決措施就是要么減小鏡面尺寸，要么增大發(fā)射艙，增大發(fā)射艙的尺寸就帶來了惡化的特性，也就是會(huì)使得我們火箭發(fā)射系統(tǒng)更加復(fù)雜，對(duì)照39個(gè)技術(shù)參數(shù)，我們找到了改善參數(shù)6——靜止物體的面積，也就是空間望遠(yuǎn)鏡的鏡面面積，惡化參數(shù)36——裝置的復(fù)雜性，也就是火箭發(fā)射系統(tǒng)的復(fù)雜性。那么這就構(gòu)成了一對(duì)技術(shù)矛盾，我們查找矛盾矩陣，找到推薦的原理是三個(gè)：1、18、36，分別是分割原理、機(jī)械振動(dòng)原理、相變?cè)怼?/p>

那么我們按照使用率最高的分割原理來想解決方案，分割原理，那就是把鏡片進(jìn)行分割，在太空中鏡片還必須是展開的，由此我們就可以想到采用可折疊鏡片，空間望遠(yuǎn)鏡在發(fā)射時(shí)所有的鏡片都折疊收放起來，抵達(dá)軌道之后，再行展開，并通過太空機(jī)械臂一塊一塊將鏡片拼接起來，形成巨大的鏡面。這就是TRIZ理論中技術(shù)矛盾解決的過程。

2.基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的案例

前面關(guān)于TRIZ理論的理論框架部分，我們提到技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則是TRIZ理論的核心，阿奇舒勒認(rèn)為，技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，都會(huì)隨著時(shí)間的推移向更高級(jí)的方向發(fā)展，技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律可以用S曲線表示，技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化一般要經(jīng)歷四個(gè)階段：嬰兒期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期，每個(gè)階段都有不同的特點(diǎn)。而當(dāng)一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化完成4個(gè)階段后，必然會(huì)一個(gè)新的技術(shù)系統(tǒng)替代它，如此不斷進(jìn)化。掌握了技術(shù)的進(jìn)化規(guī)律，我們就可以對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，進(jìn)而指導(dǎo)創(chuàng)新。

阿奇舒勒在研究了已有技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展軌跡后，提出了8大進(jìn)化法則，后來的研究者又在8大進(jìn)化法則的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，形成了現(xiàn)代TRIZ的進(jìn)化法則體系，這張圖就展示了進(jìn)化法則的體系構(gòu)成。

今天我們就其中一個(gè)進(jìn)化法則來進(jìn)行案例介紹，減少人工介入法則。減少人工進(jìn)化法則的基本內(nèi)容是，隨著技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展，減少系統(tǒng)中由人力執(zhí)行的功能梳理，由此提高整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化水平。具體的進(jìn)化路線是“人工作用的系統(tǒng)—用執(zhí)行機(jī)構(gòu)替代人工—在控制水平上替代人工—在決策水平上替代人工”。

具體的我們來看減少人工介入法則用于手機(jī)解鎖功能進(jìn)化路線分析。

出于手機(jī)安全的考慮，手機(jī)出現(xiàn)了解鎖的功能，最早時(shí)候是按鍵解鎖、滑動(dòng)解鎖、密碼解鎖，這是完全人工的系統(tǒng)，后來出現(xiàn)了指紋解鎖，這個(gè)可以算在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上替代人工，只用把手放上去即可執(zhí)行解鎖，相比上一代的解鎖，更加安全，但也有一定的弊端，比如出現(xiàn)過用橘子皮來成功解鎖的例子。現(xiàn)在很多手機(jī)會(huì)用虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別、聲紋識(shí)別等生物特征的非接觸解鎖技術(shù)。

那么我們可以看到手機(jī)解鎖的進(jìn)化基本是經(jīng)歷了這樣一個(gè)過程：按鍵解鎖→滑動(dòng)解鎖、密碼解鎖→指紋解鎖→虹膜識(shí)別、聲紋識(shí)別和人臉識(shí)別等生物特征非接觸解鎖，按照減少人工介入法則，手機(jī)解鎖潛在的進(jìn)化路線就是在決策上替代人工，那么人機(jī)交互式解鎖就可能是接下來的方向，比如在人臉識(shí)別聲紋識(shí)別上提高技術(shù)的情感化決策水平，或者在非接觸傳感器上進(jìn)一步探索，識(shí)別用戶心跳、表情，甚至意識(shí)等，識(shí)別用戶意圖，來判斷用戶是真的想用手機(jī)還是無意識(shí)的挪了下手機(jī)的位置。

新時(shí)期，創(chuàng)新的作用已越來越凸顯，而TRIZ理論就是一整套來促進(jìn)創(chuàng)新、加快創(chuàng)新的工具和方法，今天我們只是簡(jiǎn)單分析了TRIZ理論的基礎(chǔ)內(nèi)容，TRIZ理論博大精深，對(duì)創(chuàng)新具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，希望越來越多的人能夠借助工具、方法在創(chuàng)新大潮中找到自己的方向。