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TRIZ:“神奇点金术” 破解百年技术难题

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TRIZ:“神奇点金术破解百年技术难题

什么是TRIZ

  TRIZ是俄文的英文音译缩写,英文全称是Theory?of?the?Solution?of?Inventive?Problems(发明问题解决理论),中文又译作萃智?

  TRIZ1946年前苏联发明家根里奇·阿齐舒勒(Genrich?S.?Altshuller)等学者在研究了世界各国200万份高水平专利的基础上,提出的一套具有完整体系的发明问题解决理论和方法。20世纪90年代,TRIZ传入美、欧、日、韩等国后,得到了更加广泛的应用和发展。?

  TRIZ理论应用广泛,目前已总结出了40条创新原理用于指导解决各领域遇到的问题。在现代企业创新体系建设中,主要应用于以下四个方面:难题攻关;专利破解与布局;技术预测;研发流程改善。?

为什么?选择TRIZ

  初次听到TRIZ的很多人都会产生这样的疑虑:发明中遇到的问题多种多样,TRIZ真的能成为发明领域的万金油?这该不会又是一个大忽悠吧??

  中国科学技术咨询服务中心总工程师李赤泉对此有着精辟的论述:“发明问题是无限多的,而发明等级是不多的;发明问题是无限多的,而矛盾的类型比较而言是不多的;发明就是克服矛盾,而克服矛盾的原理也是不多的。”?

  TRIZ理论的基本思想,就是在对的分析基础上,找出不多的解决方案类型——产品或技术系统的进化有规律可循;生产实践中遇到的工程矛盾往复出现;彻底解决工程矛盾的创新原理容易掌握;其他领域的科学原理可解决本领域技术问题。?

  正是在这样完整的理论体系基础上,TRIZ总结出了各类相对实用的方法,成为目前世界上最先进而实用的发明创新的工具,已在前苏联、美国、欧洲、日本等许多国家的企业应用,解决了成千上万个新产品开发中的难题,所以被欧美一些国家称为神奇点金术?

  事实上,在科技是第一生产力的今天,致力于研究创新方法的专家数不胜数,他们提出的创新方法也多种多样。为什么选择TRIZ而不是其他,这跟TRIZ的完整性、成熟度和实用性密切相关。?

  科技部选择创新方法进行推广的原则是,理论上相对完整,技术上相对实用,实践中行之有效。创新方法研究会秘书长周元在接受记者采访时就说,之所以选择TRIZ等创新方法,就是因为它们符合这三个要求。如果有其他创新方法符合这三个要求,我们也同样会进行推广。”?

  其实创新方法也一样,不管什么方法,能管用的就是好方法。?

 一个新思路?

  对广州无线电集团有限公司的科研人员来说,一种叫做TRIZ的创新方法帮他们解决了一个大问题。?

  他们想做一个高性能货币识别鉴伪系统,却遇到现有制造精度无法满足系统要求的难题。传统的货币识别系统方案,是通过用光信息、电信息和磁信息分别识别然后汇总。广州无线电集团有限公司总裁助理黄跃珍介绍说,按传统方案,提高系统性能,需要提高每一种信息的识别精度。但我们现有的制造精度达不到这样的要求,这就产生了可靠性和可操作性之间的矛盾。”?

  这个无法用现有技术条件解决的矛盾,在用TRIZ理论指导改变思路后被绕开了。根据TRIZ理论中的预补偿原理、分割原理和颜色改变原理,我们将光信息、电信息、磁信息进行信息融合后再加以识别,就可以做到以现有的制造精度达到最终的高性能识别要求了。”?

  打个比方,这就像检查视力的时候,左右眼分别张开时的视力是各1.2,而左右眼同时张开时,眼睛并没有物理上的改变,总体视力却能升到1.5?

  高性能货币识别鉴伪系统的完成,产生了显着的经济效益。黄跃珍说:3,高性能货币识别鉴伪系统累计销售收入53171.79万元,新增利润14766.51万元,新增税收5785.25万元,创收外汇4311.11万美元。”?

  给企业?一个新人才?

  像这样的案例数不胜数,根据创新方法研究会提供的数据,截至201111月,全国已有9万余名企业工程技术与管理人员参加了创新方法培训,解决核心技术难题1967个,申请专利2450项(其中发明专利674项),获专利授权1481项。?

  中国科技院所联谊会副秘书长杨国雄组织过多期TRIZ培训班,他说:发明创造分5个等级,真正前沿、高深的科学研究问题用TRIZ解决不了,但占发明创造总量90%以上的技术更新和实用发明却有章可循,可以用TRIZ的指导来更快找到解决问题的方向和思路。他建议更多地对在企业中有几年工作经验的工程师进行TRIZ培训,因为在他的培训班里,考试成绩最好的是刚毕业的学生,而实际出专利出成果最多的还是那些有实际经验的中青年工程师。?

  黄跃珍的实践也印证了杨国雄的推断。我们公司对工程师进行7天时间的全脱产TRIZ培训,这些工程师都是优选出来的,要求年龄不大不小,既有经验,又有精力。最后证明效果很好,能很快形成专利和产品。”?

  这些经过培训的工程师,在经过考试和答辩后,可以获得创新方法研究会授予的一级、二级创新工程师称号。创新方法研究会秘书长周元说:“‘创新工程师正在进行试点认证工作,《创新工程师能力评价准则》已经申报国家标准。我们希望,每个拿到证的工程师都能具备较好的创新水平。”?

  给国家?一个新未来?

  TRIZ通过对大量发明创造从方法上进行总结,褪去了发明工作的神秘感,以其实用性和易操作性,成为工程师手中的傻瓜相机,让他们的发明创造效率成倍提高。当这种方法在一个国家的企业中得到推广时,能产生巨大的效益。?

美国就是一个很好的例子。自1993年以来,美国数以百计的公司,如通用汽车、克莱斯勒、洛克威尔以及摩托罗拉等开始研究和应用TRIZ。福特汽车公司利用TRIZ创新的产品为其每年带来超过10亿美元的销售利润。洛克威尔汽车公司针对某型号汽车的刹车系统进行创新设计,通过应用TRIZ,在保持原有功能的前提下,对刹车系统进行了重大改变,由原来的12个零件缩减为4个,成本减少50%。?

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  如今,我国国内很多知名企业已经开始应用TRIZ等创新方法,中兴集团、中烟机械集团公司、长虹集团、中国船舶重工、中铁集团、中石油等企业,都已在TRIZ等创新方法的应用中取得了多项发明专利和相关成果。?

周元说:经过几年的试点,我们认为TRIZ是一个切实有效的工具。如果进一步推广,让我国千千万万的一线工程师都能掌握它,就一定能为实现我国十二五规划纲要中每万人发明专利3.3件的目标提供有力支撑。”?

破解?百年技术难题?

  说起创新,说起TRIZ,深圳市富盟晟业科技发展有限公司总经理李军眉飞色舞,因为该公司核心产品(触变性聚合硅胶体电解质及使用该电解质的可充电蓄电池)的专利技术研发过程完全契合了TRIZ所揭示的内在原理和规律。?

  李军介绍说,铅酸蓄电池行业存在一个百年技术难题,即蓄电池的一些重要性能指标互为矛盾、此升彼降。具体来讲,就是这类电池一般使用两种电解质,在使用液体电解质时,大电流充放电、比能量等指标性能好,但环保性能、寿命性能较差;用胶体电解质时,环保、寿命性能提高了,但大电流充放电、比能量等指标却下降了。?

  液体电解质已经走过一个半世纪的进化历史,胶体电解质也走过了几十年的进化史,但它们都没有根本解决蓄电池的技术矛盾。?

  真的是世事难两全吗?富盟科技研发团队却不这么想:百年技术难题其实意味着百年思维定势,一定要突破思维定势才能突破行业瓶颈。”?

  如何突破?研发团队从概念设计入手,寻求第三条电解质进化路线,希望能够实现液态和胶态电解质的共同优点,即良好的技术性能、环保性能及免维护性能。?

  当然,要实现这个设计并不容易,研发团队灵活运用的创新方法深契TRIZ原理,才最终获得突破:?

  首先,将技术矛盾转化为物理矛盾:即液体电解质提升技术性能,和胶体电解质提升环保性能之间的矛盾。接着采用TRIZ中的时间分离原则来解决这个物理矛盾,让电解质在工作时为液体,静止时为胶体。在研发过程中,综合运用TRIZ40条基本原理中的3条原理:中介原理(利用可以迁移或有传送作用的中间物体)、物理或化学参数变化原理(如从固态过渡到液态)、复合材料原理(由同种材料转为混合材料),终于研制出能够进行液胶态转化的电解质。这样的蓄电池同时具备液体和胶体电解质的优点,性能明显优于市场上同类产品,为我国产品进入国际铅酸蓄电池高端市场打下坚实基础。?

  从创新思维上破除行业思维定势,从创新规律上寻求新的进化路线,从创新方法上实现新进化路线提出的功能要求。这是李军对富盟科技研发团队技术创新、突破行业瓶颈的系统总结。?

  液胶态电解质又称智能环保胶体。智能环保胶体蓄电池市场广阔,可应用于交通运输、邮电通讯、电力部门、矿山采掘、军事国防、电子计算机系统、牵引动力等多个领域和行业。如今,富盟科技拥有智能环保胶体等多项发明专利,该技术产品已被列为国家蓄电池行业协会及科技部重点关注扶持及推广项目。?

  2011年中国铅酸蓄电池行业市场已超过1000亿元,其中电解质约占铅酸蓄电池产值的10%左右,液胶态转化电解质如占市场份额的20%,就可实现销售收入20亿元,并推动销售额约200亿元的铅酸蓄电池产品升级

三星公司的成功之路?

  用TRIZ理论帮助企业找到研发设计捷径,韩国三星公司算是一个典型。1997年引入TRIZ之前,三星公司只是一家韩国着名企业,但从引入TRIZ理论开始,他们取得了显着的创新成果,成为电子设计领域的奇迹和世界着名的跨国公司。?

  2005919,美国《财富》杂志75年专刊曾发表《三星:永久的危机机器》一文,这是三星首次在主流媒体上宣布,公司技术创新的成功与实施TRIZ密切相关。?

  根据已经公布的资料,韩国三星于1997年引入TRIZ,到2003年的近7年时间里,取得了显着的创新成果:他们采用TRIZ指导项目研发而节约相关成本15亿美元,同时通过在67个研发项目中运用TRIZ技术成功申请了52项专利。?

  TRIZ在三星几乎有立竿见影之效:1997年三星电子成立价值创新计划,引入TRIZ,邀请10多名前苏联TRIZ专家在研发部门进行TRIZ培训。1998年,仅三星先进技术研究院(SAIT)实施TRIZ就节省0.912亿美元的研发费用。同年,三星电子第一次进入美国发明专利授权榜前10名;随后至今,三星电子的美国发明专利授权量和排名稳步上升。1998年至2004年,三星电子共获得了美国工业设计协会颁发的17项工业设计奖,连续6年成为获奖最多的公司。2000年至2004年,三星电子在美、欧、亚的各项顶级设计大赛中共获得100多项大奖,其中200433项。2005年,三星电子以1641项美国发明专利授权在全球排名第5,领先于Intel和日本竞争对手索尼、日立、松下、三菱和富士通公司。?

  TRIZ培训在三星进行得十分深入:在邀请前苏联TRIZ专家对研发人员进行培训认证的同时,TRIZ专家以项目咨询方式帮助研发人员解决实际问题。三星成立了TRIZ协会,由自己的TRIZ专家进行集团内全员培训认证。在三星电子,无论是公司的管理层,还是研发人员、工程师,都普遍认识到TRIZ对创新的指导意义,TRIZ在三星电子的六个主要部门(技术运营部,数字媒体部,电信网络部,数字应用部,半导体部和LCD部)得到广泛的应用。?

  三星还是世界上将六西格玛与TRIZ结合得最成功的公司之一。2002年,三星集团在全集团内部开始实施创新能力认证计划,TRIZ被引入每个六西格玛黑带课程中。三星管理层和六西格玛实施队伍认识到TRIZ能够弥补六西格玛流程的不足:很多时候六西格玛帮助发现了做什么的问题,而TRIZ则回答了如何做的问题。 

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来源:中国经济网—《经济日报》

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