企业创新的利器

1、.,企业创新的利器TRIZ(萃智),陕西省生产力促进中心 赵锋（西安建筑科技大学工业设计系） E-mail:,.,内容提要,世界范围内的TRIZ效应 TRIZ理论与方法概述 TRIZ与企业创新 如何让TRIZ在企业创新中发挥作用,.,世界范围内的TRIZ效应,在TRIZ的诞生地前苏联，20世纪80年代，有500多所以TRIZ作为核心内容的“发明学校”，其任务是：训练学生具备解决各种发明性课题的能力。一些重要的科研机构和工程单位中，一度要求“每7个工程技术人员中有一个TRIZ工程师”。,.,世界范围内的TRIZ效应,在美国，很多企业，特别是大企业（如波音、通用、克莱斯勒、摩托罗拉等公司）将TRI

2、Z全面应用在产品研发中，并取得了可观的经济效益。,.,世界范围内的TRIZ效应,在韩国，三星公司是全世界利用TRIZ取得成功的最为典型的企业之一。1997年，三星公司负债170亿美元，濒临破产。当年，三星公司不惜重金引进前苏联TRIZ专家并对技术人员进行了大规模的TRIZ培训，建立了专职的“TRIZ部队”。,.,世界范围内的TRIZ效应,.,世界范围内的TRIZ效应,国内知名企业的典型应用,船舶系统工程部等,702 , 710，712， 713 ，715等研究所,中航601等研究所,203等研究所,.,世界范围内的TRIZ效应,几个典型案例福特汽车公司 福特汽车公司：运用TRIZ，得到了28个

3、对“汽车的推力轴承在大负荷时会出现偏移”这一技术难题的解决方案。其中最吸引人的方案是：利用低膨胀系数的材料制造轴承。,.,世界范围内的TRIZ效应,几个典型案例波音公司 2001年，波音邀请25名前苏联TRIZ专家对波音450名工程师进行了2周的培训和讨论，获得了重要的技术创新启示，解决了大量的技术难题。其直接结果：战胜空客，赢得15亿美元的空中加油机订单。,.,世界范围内的TRIZ效应,三星公司以TRIZ为核心，在水原市建立 “价值创新计划”中心。并将TRIZ应用于技术问题解决、产品进化预测、专利对抗和构建企业文化等四个方面。,几个典型案例韩国三星,.,世界范围内的TRIZ效应,几个典型案例

4、中兴通讯公司 2005年，中兴通讯公司对来自于研发一线的25名技术骨干(每人一个技术问题)进行了为期5周的TRIZ理论与方法学培训。结果在21个技术项目中取得了突破性进展，8个项目申请了专利。,.,世界范围内的TRIZ效应,世界范围内的一组统计数据： 专利数量增加80%-100%，并提高专利质量。 将产品开发效率提高60%-70%； 缩短产品上市时间50%；,.,世界范围内的TRIZ效应,目前，TRIZ不仅在工程技术领域发挥着巨大作用，成为企业创新的利器，而且已经在自然科学、社会科学、管理科学、生物科学等多领域得到了应用。,.,世界范围内的TRIZ效应,TRIZ的荣誉 超级发明术 20世纪最伟

5、大的发明 前苏联对世界影响最大的三大发明之一,.,TRIZ理论简介,何为TRIZ TRIZ的理论体系（谋+略+技巧+套路） TRIZ解决问题的方法和流程 TRIZ解决问题的范围 技术矛盾与创新原理 物场模型与标准解法简介,.,TRIZ理论简介,2.1 何为TRIZ,TRIZ的名称由来： TRIZ发明问题解决理论，是原俄文字母的缩写，并按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文的首字母缩写 Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch,.,TRIZ理论简介,2.1何为TRIZ,上世纪40年代，前苏联科学家阿奇舒勒带领他的团队开始了一项伟大的研究，希望找到

6、发明创造的方法。在研究了250万份发明专利后，得出一个惊人的结论：人们解决技术问题的方法很多是重复的。阿奇舒勒一共总结出40种最常用的方法，并起名为40个创新原理。,根里奇阿奇舒勒 G. S. Altshuller （19261998 ）,.,应用瞬间压力差原理产生的典型发明时间表： 1945 迅速去除青椒籽和蒂的发明1950 迅速剥除松子、葵花籽和花生的壳的发明1972 使钻石沿内部原有的微裂纹分割的发明1979 船用发动机冷却水过滤器的快速清洁系统。 应用该原理产生的发明已多达200多种,.,TRIZ理论简介,2.1何为TRIZ,通过对大量专利的分析，阿奇舒勒得出了以下三条发现： 1. 类

7、似的问题与解在不同的工业及科学领域交替出现。 创新的规律性 2. 技术系统进化的模式在不同的工程及科学领域交替出现。 他山之石，可以攻玉 3. 创新所依据的科学原理往往属于其他领域。 拓宽思路、打破思维定势 以上三条即为TRIZ的核心思想,.,TRIZ理论简介,2.1何为TRIZ,.,TRIZ理论简介,2.2 TRIZ的理论体系,谋,略,技巧,方法,.,40个发明原理 39个通用工程参数和矛盾矩阵 物理矛盾的分离原理 物场模型分析,TRIZ理论简介,2.2 TRIZ的理论体系,谋,略,技巧,方法,TRIZ的创造性思维： 系统思维多屏幕法、智能小人法、金鱼法、尺度-时间-成本算子,技术系统进化法

8、则 最终理想解（IFR）,发明问题的（76个）标准解法 发明问题标准算法 物理效应和现象知识库,TRIZ的9大 经典理论,.,TRIZ理论简介,2.3 TRIZ解决问题的方法和流程,效 应 知 识 库,矛盾矩阵,76个发明问题 标准解法,发明问题解决程序 (ARIZ),理想化,技术系统进化法则,需求功能/资源分析及矛盾定义,物场模型,39个通用工程参数,分离原理,选择和描述问题,40个 发明原理,发明问题,最终解决 方案,.,TRIZ理论简介,2.3 TRIZ解决问题的方法和流程,技术矛盾解题流程：,.,TRIZ理论简介,2.4 TRIZ解决问题的范围,(1) TRIZ通常不解决技术领域以外的

9、问题； (2) TRIZ不解决技术领域中的5级发明问题，最适于解决2-4级的发明问题； (3) TRIZ不解决原始(从无到有)发明问题； (4) TRIZ不解决与技术规律无关的思维问题（只讲心理活动而与技术规律 无关的问题（头脑风暴）。,补充知识：在TRIZ理论中，阿奇舒勒将发明划分为5个等级,.,TRIZ理论简介,2.5 技术冲突(矛盾)与创新原理,(1) 39个通用工程参数与技术冲突 (2) 40个发明原理 (3) 阿奇舒勒矛盾矩阵表 (4) 运用创新原理解决技术矛盾实例,.,39个通用技术参数:用来描述技术系统中出现的绝大部分技术冲突的物理参数、数学参数和概括性参数,.,39个通用技术参

10、数的属性分类,.,冲突:为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数恶化。 两个参数之间的冲突:改善A参数，导致B参数发生恶化。,TRIZ理论简介,2.5 技术冲突(矛盾)与创新原理,.,40个发明原理 用有限的40条原理来解决无限的技术冲突问题,.,原理举例：分割原理（1）,分割物体为独立的零件 分割物体成为组合式的物件 增加物体分割的程度 例：组合式家具、小包装的饼干、木制折尺、百叶窗。,.,分割原理,将卡车分成牵引车头和拖车,组合家具,百叶窗,拉圾桶,活动房屋,将物体分割成相互独立的部分 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分 提高物体的分割程度或分散,.,分割原理举例：组

11、合式挖掘爪,挖掘爪的磨损速度不一，更换成本增加。,组合式挖掘爪可以个别更换。,.,分割原理举例：浮法玻璃,.,原理举例：动态化原理（15）,将一个静止的物体变为运动的物体； 将一个结构刚性的物体变为柔性物体； 使系统具有自动调节的特性。 例：带铰接的超常公交车（使得公交车的长度可以达到25米，乘客可以达到300人）；加了万向轮的椅子；活动扳手；人造卫星上的天线（形状记忆合金）；,.,原理举例：曲面化原理(14),以曲线取代线性零件，以曲面取代平面，以球体取代立方体 使用滾筒、球、螺旋 以旋转运动取代线性运动，利用离心力 例：滑鼠用球状结构将平面动作转换成向量,.,曲面化原理的应用比萨盒的设计,

12、如何使比萨盒既保温又可以保证比萨的口感,拱形底增加强度和隔热。不仅可以使比萨盒密封从而保温，而且由于蒸馏水聚集到盒底避免了影响口感。,.,阿奇舒勒矛盾矩阵表,.,阿奇舒勒矛盾矩阵表（局部放大）,.,案例1波音飞机发动机整流罩的改造,问题描述：为了采用功率更大的引擎，需要有更多的空气进入引擎，必须使引擎整流罩的直径增大，但与地面的距离减小了，严重地影响了飞机的安全 技术冲突分析：“运动物体的面积”(希望改善的技术特性)和“运动物体的尺寸”(恶化的技术特性)是该系统中发生冲突的两个参数。,.,案例1波音飞机发动机整流罩的改造,.,建议： 原理14 - 曲面化原理 原理15 - 动态化原理 原理18

13、 - 振动原理 原理 4 - 不对称原理 最终解决方案： 应用创新原理4，将整 流罩改为不对称形状,案例1波音飞机发动机整流罩的改造,以曲线取代线性零件，以曲面取代平面，以球体取代立方体 使用滾筒、球、螺旋 以旋转运动取代线性运动，利用离心力,以非对称形式替代对称形式 如果对象已经是非对称，增加其非对称得程度,.,背景：人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的，但是，这种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然,如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种能又快又可靠地拆开的信封很有必要。,问题描述：怎

14、样用最少的时间安全快捷地取出信封内的文件或资料。 问题分析：节约拆信时间与降低拆信的可靠性之间的矛盾，该矛盾中使系统提高的技术特性为时间损耗，随之使系统恶化的技术特性为可靠性；,案例2快捷信封,.,建议的原理： 原理10 ：预先作用； 原理30 ：柔性壳体或薄膜； 原理4 ：增加不对称性；,10，30，4,系统恶化的特性,系统改善 的特性,27. 可靠性,1. 运动物体质量,1.运动物体质量,25.时间损耗,案例2快捷信封,.,原理10 ：预先作用法(预先动作),事先完成全部或部份动作 事先准备使物体可及时并在适当的地方作用,.,原理30 ：柔性壳体或薄膜,用弹性膜及薄膜更换原来的（通常）构造

15、 用可调的或纯净的薄膜将物体和外界环境隔离,.,最终解决方案： 根据原理10的建议，信封设计是通过封装前于封盖下放置拆封线或拆封条来实现。该方案已申报美国专利。,图. 依据TRIZ理论设计的信封,案例2快捷信封,.,TRIZ理论简介,2.6 物场模型与标准解法简介,技术系统的目的是执行” 功能”。它的基本组成包括两个物质(S1,S2)和它们之间的作用力，称为场(F)。场是产生作用力的一种能量。技术系统的功能模型可以用一个完整的物场三角形来表示。 物质是指工程系统中包含的任意复杂级别的体对象 材料：基料、辅料 工具：流水线、设备、部件（组件）零件 环境、人 ：物场模型所在的周围环境 场是指工程系

16、统中物质之间的相互作用 基本物理场：重力场、电场、磁场、热场 其它的作用场：机械场、风场、化学场、放射场、 生物场、声场、嗅觉场、 物场模型是指工程系统中任意子系统以物质和场的形式，揭示系统的功能机制，描述系统中不同元素间发生不足的、有害的、过度的和不需要的相互作用（行为）的模型。,.,TRIZ理论简介,2.6 物场模型与标准解法简介,例1：猎人与狗,分析：作用不足 解法：引入新的物质,.,TRIZ理论简介,2.6 物场模型与标准解法简介,分析：有害和有用作用同时存在 建议：引入第二个场来消除有害作用,S1,S2,F1,例2：防止钢丸发送机弯管破损,.,例2：防止钢丸发送机弯管破损,TRIZ理

17、论简介,2.6 物场模型与标准解法简介,.,TRIZ与企业创新,企业创新之困 影响企业创新的主要因素 TRIZ在企业创新中的优势,.,TRIZ与企业创新,3.1 企业创新之困,事实上，我国企业界一直以来都在做技术创新，但由于受到思维模式的制约和缺少方法学的指导，企业在创新方面普遍存在以下问题： 创新效率低 缺乏对企业知识的有效管理 对企业外部知识缺乏借鉴 缺乏有效的创新手段和方法,.,TRIZ与企业创新,3.1 企业创新之困,a. 创新效率低造成企业创新的“少慢差费”,测绘与仿制 试错法 折衷法 头脑风暴法 其它传统的创新技法(据统计有360多种) 这些方法过于依赖人的悟性、灵机一动或个体的心

18、智经验，具有极大的随机性和偶然性，可操作性不强，常人不易获得成功。,.,TRIZ与企业创新,3.1 企业创新之困,b. 缺乏对企业知识的有效管理 企业创新中所需要使用的经验、原理、创意、know-how等启发性知识，是产品概念构造的基础，是企业最宝贵的财富，但在数以百万计的中国企业中，企业知识的管理漏洞较多。 企业内部智力资产流失严重 对企业外部智力资产缺乏借鉴 本想创新却“创旧” 企业知识管理模式陈旧,.,TRIZ与企业创新,3.2 影响企业创新的主要因素,研发中的创新杀手 知识面有限 思维惯性(行业思维的固化) 无法预测未来 无奈的折中,.,TRIZ与企业创新,3.3 TRIZ在企业创新中的优势,实现新产品研发的突破； 获得能增加市场占有率的专利； 使研发的新产品避开竞争对手的专利; 在自己现有技术范围内，创建专利保护伞； 技术预测：预测