职业技能:TRIZ理论
第一步:TRIZ理论的基本定义与起源
TRIZ,是俄语“发明问题解决理论”的缩写,其英文对应为“Theory of Inventive Problem Solving”。它不是一种随机的创意激发方法,而是一套系统性的、基于知识的方法论。TRIZ由前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒于1946年创立。阿奇舒勒通过分析全球数十万份高水平发明专利,发现技术系统的进化并非偶然,而是遵循着一系列可预测的模式和规律。他认为,真正的创新往往是解决了隐藏在问题背后的矛盾。因此,TRIZ的核心目标是为解决复杂技术问题和实现创新,提供一套结构化的工具和思维流程。
第二步:TRIZ理论的核心思想——技术矛盾与物理矛盾
理解TRIZ,首先要掌握其两大核心矛盾概念:
- 技术矛盾:指改善系统中的一个参数(如速度、强度、精度),会导致另一个参数的恶化(如能耗增加、成本上升、安全性降低)。这是一种“A好则B坏”的矛盾。例如,增加汽车外壳的厚度(改善安全性)会导致车身重量增加(恶化燃油经济性)。
- 物理矛盾:指对系统的同一个参数提出了两种对立的要求。这是一种“A既要X又要反X”的矛盾。例如,飞机的起落架在起飞和降落时需要(要存在),但在高速飞行时为减少阻力又不需要(要不存在)。
TRIZ认为,解决矛盾是创新突破的关键。针对技术矛盾,TRIZ提供了“39个通用工程参数”和“40条发明原理”作为工具。
第三步:关键工具之一——39个通用工程参数与矛盾矩阵
阿奇舒勒将工程技术领域千变万化的具体参数,归纳为39个通用工程参数,例如:1.运动物体的重量、5.运动物体的面积、9.速度、17.温度、28.测量精度、35.适应性/通用性等。
当遇到一个技术矛盾时(例如:想提高强度却导致重量增加),可以将其抽象为两个通用工程参数(例如:强度 vs 运动物体的重量)。然后,使用矛盾矩阵(一个39x39的表格)进行查找。在矩阵中,横轴是“恶化的参数”,纵轴是“改善的参数”,交叉的格子会推荐一组最常用来解决此类矛盾的发明原理编号。
第四步:关键工具之二——40条发明原理
这是TRIZ最著名和实用的工具集。它包含了40条具有高度概括性的创新原理,每条原理都有名称和示例。例如:
- 第1条:分割:将物体分成独立的部分;使物体易于组装/拆卸;增加物体被分割的程度。
- 第2条:抽取:从物体中抽出“干扰”部分或抽出唯一需要的部分。
- 第35条:参数变化:改变物体的物理状态(如固态变液态);改变浓度或密度;改变柔性程度;改变温度或压力。
当从矛盾矩阵中得到推荐的原理编号(如1, 35, 19)后,就需要运用这些原理来构思具体的技术解决方案。这就像用“积木”来搭建创新想法。
第五步:问题解决的典型流程与扩展工具
运用TRIZ解决问题的典型结构化流程是:
- 识别具体问题。
- 将具体问题转化为TRIZ模型:找出其中的技术矛盾或物理矛盾。
- 查找TRIZ工具:使用矛盾矩阵找到发明原理(针对技术矛盾),或使用分离原理(针对物理矛盾,如时间分离、空间分离、条件分离、整体与部分分离)。
- 生成解决方案概念:将抽象的发明原理转化为针对本领域的具体设想。
此外,TRIZ还包含其他重要工具,如物-场模型与分析(用于分析和解决功能失效问题)、76个标准解(针对物-场模型的快速解决方案库)、技术系统进化法则(预测技术未来的发展方向,如增加理想度、向超系统进化等)。
第六步:TRIZ的应用领域与价值
虽然源于工程技术,但TRIZ的思维模式和应用已扩展到管理、商业策略、软件开发和日常生活等领域。它的核心价值在于:
- 系统性:提供从问题分析到方案生成的完整路径,避免盲目试错。
- 基于知识:其工具源于对海量专利的分析,是集体智慧的结晶。
- 预见性:通过进化法则,可以帮助预测技术趋势,进行前瞻性布局。
- 突破思维惯性:强迫使用者跳出“妥协”思维,转而寻求彻底消除矛盾的创新方案。
掌握TRIZ理论,意味着你拥有了一套强大的“创新算法”,能够更系统、更高效地解决复杂问题并产生突破性的创意。