现代TRIZ理论-研发方法论金字塔体系之四

上一期中，我们介绍了研发方法理论体系的第二个层级中的DFSS（六西格玛设计）（点击查看：六西格玛设计DFSS-研发方法金字塔之流程层 （研发方法理论体系之三）），这个层级的中的研发方法论主要有DFSS和专利战略。DFSS是一系列更加底层的方法论的组合。这些更加底层的方法论首尾相接，彼此支持，共同支撑着更高层级的目标的实现。在这一层中，还有专利战略，它可以让我们满足更高层级的目标的实现。在最高层级NPI/IPD流程中，有对专利的要求，以NPI流程为例，在NPI的第三、第四个关卡，都有对专利的要求。对于这一类问题，技术团队需要与法律（知识产权）部门合作，回答二个关键的提问。“我们应该如何保护我们的知识产权？”以及“如何保证我们不会侵犯别人的知识产权？”。当然，企业的专利战略远远不止这二个方面，但在进行研发项目的时候，这二个问题是始终无法绕开的。关于研发中的专利战略，我们会在另外的文章中介绍。

在本期中，我们将介绍DFSS流程中包含的一种方法论，TRIZ（发明问题解决理论）。在早期的DFSS中，是没有TRIZ理论这一部分的，或者说早期DFSS中的TRIZ部分是很弱的。在许多企业推行DFSS的时候，发现了DFSS虽然在前期的项目定义、分解、规划等方面做得很好，在后期的项目落地方面也有大量的工具例如DOE等工具相支撑，但在中间需要产生概念想法的时候，并不怎么强，可以说并没有什么工具可以用。基于这个DFSS中遇到的挑战，越来越多的企业引入了TRIZ以弥补这一不足。

我们通常将TRIZ放在研发方法理论体系的第三层，将它作为DFSS中的一个工具来使用。（当然，与其他工具一样，也不排除把它放在其他层级）。

TRIZ是俄文的缩写，译为发明问题解决理论，它起源于20世纪60年代，由前苏联发明家根里奇 阿奇舒勒在分析大量专利的基础上概括了发明中的通用规律而总结形成的，运用这些规律也可以突破固有的思维定势来解决问题。经过多年在企业中的发展，已经逐步形成了一整套解决问题的方法，它由一系列识别问题、解决问题、概念实施的工具组成。

下图是现代TRIZ理论解决问题的路线图

路线图由GENTRIZ提供。

问题识别阶段：

首先，我们要对问题进行全面、深入地分析。在这一部分主要的工具有功能分析、因果链、剪裁等工具。

功能分析从功能的角度来识别出工程系统中每个组件的功能，从功能的视角来查找缺点；因果链分析则由项目的初始缺点（项目目标的反面）出发逐层找到大量造成初始缺点的问题，然后再从因果链的所有节点出发寻求解决方案或者识别出矛盾，当然还可以采取另外一个办法，就是进行剪裁。即如果我们发现系统中的某个组件造成了关键问题，可以尝试把它剪裁掉，然后解决由于剪裁而产生的新问题。许多时候，运用剪裁产生的新问题有可能比以前的老问题更加容易解决。刚刚提到的功能分析指的是基于装置的功能分析，也就是研究对象是一个装置，但有的时候我们的研究对象是一个工艺过程，组成工艺过程的是一个又一个的操作（工序），我们也可以尝试把其中的工序剪裁掉，当然，也要解决相应的由于剪裁而产生的新问题。

在经历了问题识别阶段之后，我们的项目所遇到的问题发生了变化，最初项目中的问题并不清晰，而且数量并不多，随着运用分析问题的工具进行深入分析后，我们将最初少量的模糊的问题出发，识别出大量的定义得非常清晰的问题，更多的问题意味着更多解决问题的机会，更加清晰的问题意味着这个问题的复杂度或者说难度降低了，从而为我们解决问题创造了条件。

问题解决阶段:

在将问题进行明确之后，我们解决问题的难度降低了，但我们仍然可以借助TRIZ理论中解决问题的工具，更加有效地解决问题。相当于用利剑直刺关键要害。从而，我们使所遇到的问题更加容易解决。

在问题解决阶段的工具有

发明原理：这是TRIZ理论的创始人阿奇舒勒在经过了大量专利分析之后，发现真正的发表解决了某种矛盾，即某个参数改善了，但也导致了另一个参数恶化。在解决这些参数的矛盾的时候，通常用发明原理来解决，而发明原理也是阿奇舒勒在进行大量专利分析之后得到的解决矛盾的最佳实践，它们是发明发明中的客观规律，发明家们运用这些规律解决了各自领域的问题，我们也可以运用这些规律来解决我们自己所遇到的问题。

标准解：阿奇舒勒等人在对大量专利进行分析后，我们所遇到的问题也有可能被转化为物场模型，即两个物质和一个场组成的模型（物场模型指的是一个工程系统要正常工作，必须具备两个物质（或组件），而且二个物质之间还要有作用。在解决这一类问题的时候，可以用他们总结出来的76个标准解来解决问题。

功能导向搜索：当我们遇到某一个问题的时候，有可能在我们这个领域是一个从来没有人解决过的新问题，难度非常大，但类似的问题有可能在另外一个领域中也会遇到，而且早就已经将这些问题解决了，解决方案非常成熟，早已获得了广泛的应用。但由于行业的限制以及我们对其他领域知识的缺乏，我们很难跨领域找到其他领域的解决方案。通过功能导向搜索，我们可以将遇到的问题转化为功能问题，然后将功能中的术语去掉，从而扩大搜索范围，最后将搜索范围锁定在一个领先领域，一个此功能被执行于非常更加严苛的条件下的领域，在如此严酷条件下的功能，通常都会有非同寻常的解决方案，从这个领域中去搜索出已有的成熟解决方案，然后移植到我们这个领域中就可以了，由于在另外一个中已经有相当成熟的运用，因此，解决问题的难度大幅降低。

当然，现代TRIZ理论中还有大量解决问题的工具，比如效应库，可以通过搜索人类在不同领域探索出来的科学效应来解决我们所遇到的问题；还有ARIZ，它是一个综合性的强大工具，可以使我们综合运用TRIZ中的工具，解决复杂而且在许多限制条件的问题。

TRIZ理论中还有概念实施的工具，例如，超效应分析，即可以通过充分利用现有的解决方案，获得更多的成果。

现代TRIZ理论中蕴含着大量的工具，运用这些工具，以及工具的组合，可以帮助我们实现以下方面的目的：

现代TRIZ理论工具及作用

需要注意的是，TRIZ理论到现在的理论体系，是一步一步发展过来的，与其它学科一样，它还是在不断向前发展，我们要以一种开放的心态而不是守旧的心态去拥抱这种改变，才能使它有所发展，让它变得更加有效。

作者在运用TRIZ解决大量实际项目的问题的时候，发现虽然运用TRIZ产生的大量想法，但这些想法并不一定如我们所期望的一样。究其原因，其中一个非常重要的方面，就是不够量化，可以说TRIZ理论中没有任何可以用来量化的工具。TRIZ仅能给出方向性的解决方案，但大多解决方案需要进行进一步的优化到最佳参数，才能够发挥其作用，也就是说在参数没有被优化到最佳设置之前，这些想法并不能真正发挥作用。而用常规的方法对最佳参数进行探索效率不高，因此，需要借助于更加高效的方法予以实施。在科学家们长期实验中形成的实验设计方法，则可以弥补TRIZ理论不能量化的缺点。现代TRIZ理论中有许多工具，可以产生大量的想法，对于启发我们的思维有很大的帮助。但这些想法是否最终获得成功，则取决于许多因素，例如技术因素、管理因素等。

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• 研发方法金字塔及研发困境 （研发方法理论体系之一）
  

• 研发方法金字塔最高层-研发项目管理 （研发方法理论体系之二）

• 六西格玛设计DFSS-研发方法金字塔之流程层 （研发方法理论体系之三）
  

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孙永伟，博士，注册六西格玛设计(DFSS)黑带大师，TRIZ五级大师，研发方法理论体系的提出者，对外经济贸易大学国际商学院实践教授，天津大学创新创业导师，TRIZ理论的畅销书《TRIZ打开创新之门的金钥匙I》和《TRIZ打开创新之门的金钥匙II》两本书的作者，目前已经获得授权的发明专利30余项。曾任GE（通用电气）全球研发中心工程师、GE能源集团黑带、GE油气集团项目经理等职。孙博士曾获得中国质量技术领域的全国质量技术奖。经他签发不同类别研发方法论认证证书的专家达5000多人，其中多位已经成为企业研发方法论推进负责人。20多年来，他一直在企业和研究机构的研发第一线，具有丰富的企业内部推进六西格玛和TRIZ等先进研发方法论的经验以及运用这些方法论解决实际问题的能力，曾多次受邀到德国、波兰等欧洲国家及韩国、马来西亚、印度等亚洲各国介绍方法论的推进经验。

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