创新(1)

创新思维和方法天津市荣丰计算机系统服务有限公司（一）创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。一个企业如果在竞争激烈的市场中永远处于不败之地。唯一的办法就是不断地创新。运用创新最好的思想与工具是——TRIZ。目录一、TRIZ简介和现状二、TRIZ解决问题的基本原理和应用三、TRIZ的操作程序和实例第一部分：TRIZ简介和现状一、TRIZ的由来二、TRIZ的理论体系的建立三、TRIZ和其它创新方法比较四、TRIZ目前的应用现状说在前面勾股定理毕达哥拉斯定理a2+b2=c2西汉时期的《周髀算经》:“勾三，股四，弦五”。(商高)勾股定理是一阶的认知，我们知道的（3，4，5）、（5，12，13）、（6，8，10）、（7，24，25）、（8，15，17）、（9，12，15）……都是在经验的范畴内得以认知，这是一阶的认知，它使我们感到实用，但并没有感到心安理得。毕达哥拉斯定理是二阶的认知：直角三角形，两直角边的平方和等于斜边的平方。（a2+b2=c2）再如，算术题（“今有鸡兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问鸡兔各几何？”《孙子算经》）考验了中国人的聪明（试错法、假设与置换法等）。1）试错法鸡兔足对否134138×233136×…………231294∨2）假设与置换法A．假设假设所有的头都是鸡的则共有35×2＝70（足）94-70＝24（足）（与实际相比，差24足）B．置换增加一只兔子，就增加两条腿24÷2＝12（只兔子）所以，兔子共12只，鸡23只。但为什么我们就想不到代数（设定未知数）和解方程呢？算术相对来说是一阶的思维，代数就是二阶的思维。解方程，问题一下子就变得简单起来了。设鸡有X只，则兔子有35-X只列方程：2X+4（35－X）＝94解得：X＝23（只），兔子为35-23=12（只）。总结从一阶到二阶，我们实现的是什么转换？——从特殊到一般——从偶然到必然——从低效到高效二阶的创新思维创新，在一般人看来是一个没有一定规则、没有一定程序、没有一定套路、没有一定把握的事情，在很大程度上依靠所谓的“灵感”，因此很多重大发明都给人们留下“很偶然”的印象。这是一阶的创新思维。二阶的创新思维是什么呢？一、TRIZ的由来1、TRIZ的发现2、原因—冷战、技术封锁、军备竞赛3、TRIZ的由来4、TRIZ之父的传奇程远志2011.12.91、TRIZ的发现•是前苏联发明家、教育家G.S.Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）和他的研究团队，通过分析大量专利和创新案例总结出来的。（1946）•冷战时期，苏联对于TRIZ是作为国家机密被严格保密的。•TRIZ称为发明问题解决理论。•在世界范围内传播是在苏联解体后。•在我国自2001年亿维讯公司将TRIZ理论培训引入了中国后，TRIZ理论在中国逐渐推广。2、原因—冷战、技术封锁、军备竞赛前苏联把注重国民创新能力的开发写入到前苏联宪法中，并在大学中开设“科学研究原理”、“技术创造原理”等相关的创新课程，以提高学生的创新思维能力。从20世纪60年代末开始，前苏联就建立了各种形式的发明创造学校，成立了全国性和地方性的发明家组织，在这些组织和学校里，可以试验解决发明课题的新技巧，并使它更加有效。在俄罗斯80多座城市里，大约有100所这样的学院及学校在做培训工作。每年都有几千名科学工作者、工程师和大学生们学习TRIZ理论。在创新的实践方面，前苏联在设计部门要求所配备的设计工程师和创新发明工程师的比例为7∶1，即7名工程师就需配备1名创新发明工程师，并规定，凡担任经济、科技领导职务者必须先获得发明教育文凭，从而使前苏联在20世纪70年代中期专利申请量和批准量跃居世界第二，在冷战时期保持了对美国的军事力量平衡。作为专门研究创新设计的理论，TRIZ已建立起一系列的具有普通实用性的工具帮助设计者尽快获得满意的领域解。TRIZ作为解决技术问题或发明问题的一种强有力方法，并不是针对某个具体的机构、机械或过程，而是要建立解决问题的模型及指明问题解决对策的探索方向。TRIZ的原理、算法也不局限于任何特定的应用领域，它是指导人们创造性解决问题并提供科学的方法、法则。因此，TRIZ可以广泛应用于各个领域，创造性地解决问题，不仅在前苏联得到广泛应用，在美国的很多企业特别是大企业如波音、通用汽车、克莱斯勒、摩托罗拉等公司的新产品开发中都得到了应用，创造了可观的经济效益。3、TRIZ的由来1946年，前苏联发明家G.S.Altshuller完成了他的第一项成熟的发明——在没有潜水服的情况下，从被困的潜水艇中逃生的方法，也正是在这一年，TRIZ（发明问题解决理论）开始萌芽。（1）发现了发明的客观规律1946年之后，Altshuller逐渐展开发明问题解决理论的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？Altshuller在研究过程中发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，都是有规律可循的。人们一旦掌握这些规律，能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势便成为可能。（2）建立起TRIZ理论体系以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。在他的组织参与下，前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析研究了世界200万份发明专利。经过多年努力，Altshuller及其团队总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系（3）归纳了可以运用的工具A、物质场模型分析B、九屏幕法C、STC算子法（S尺寸T时间C成本）D、金鱼法E、小人法F、IFR（最终理想解）等等。4、TRIZ之父的传奇根里奇•阿利赫舒列尔,英文为GenrichS.Altshuler.1926年10月15日出生于苏联的塔什罕干,他在阿塞拜疆的首都巴库居住了很多年.1990年以后他移居卡累利亚的彼得罗扎沃茨克.阿奇舒勒在14岁时就获得了首个专利证书,专利作品是水下呼吸器.15岁时,他制作了一条船,船上装有使用碳化物作燃料的喷气发动机.他给斯大林写了封关于发明的信。在1950年，他们突然得到通知要到格鲁吉亚的第比利斯，他们到达后就被逮捕了。2天后，在贝利亚的一个监狱里审讯开始，他们被指控利用发明技术进行阴谋破坏，被判刑25年。之后，他又被转到另一个集中营，这里关押着很多高级知识分子(科学家、律师、建筑设计师)，他们都在郁郁等死。为了使这些人燃起生之希望，阿奇舒勒开创了他的一个学生的大学。每天有12~14个小时，他挨个到每个重新激起生活热情的教授那里去听课，这样他获得了他的大学教育。二、TRIZ的理论体系的建立1、TRIZ的理论体系的核心2、TRIZ的理论体系的构成3、技术系统八大进化法则4、创新产生的矛盾TRIZ的理论体系概括为三个方面：理论基础、分析工具、知识数据库其中理论基础核心：创新发明是遵循客观规律的发展演变的，具有客观的进化规律和模式。技术难题和矛盾的不断解决是推动是推动这一进化过程的动力。技术系统发展的理想状态，是用最少的资源实现最大效益的功能。1、TRIZ的理论体系的核心2、TRIZ的理论体系的构成3、TRIZ的九大经典理论体系1、技术系统八大进化法则2、最终理想解3、40个创新原理4、39个工程参数及阿奇舒勒矛盾矩阵5、物理矛盾和四大分离原理6、物质-场模型分析7、解决创新问题的算法ARIZ8、创新问题的标准解法9、科学效应和现象知识库（3）技术系统八大进化法则（1）技术系统的S曲线进化法则（2）提高理想度法则（3）子系统的不均衡进化法则（4）动态性和可控性进化法则（5）增加集成度再进行简化法则（6）子系统协调性进化法则（7）向微观级和场的应用进化法则（8）减少人工介入的进化法则技术系统超系统子系统元件元件（1）技术系统的S曲线进化法则（2）提高理想度法则1）一个系统在实现功能的同时，必然有2个方面的作用：有用功能和有害功2）理想度是指有用作用和有害作用的比值3）系统改进的一般方向是最大化理想度比值4）在建立和选择发明解法的同时，需要努力提升理想度水平提高理想度可以从以下4个方向予以考虑：1）增加系统的功能；2）传输尽可能多的功能到工作元件上；3）将一些系统功能转移到超系统和外部环境中；4）利用内部或外部已经存在的可利用资源最理想的技术系统应该是：并不存在物理实体，也不消耗任何的资源，但是却能够实现所有必要的功能，即物理实体趋于零，功能无穷大，简单说，就是“功能俱全，结构消失”。系统所有有用的功能提高理想度进化=系统所有有害的功能+成本（3）子系统的不均衡进化法则技术系统由多个实现各自功能的子系统(元件)组成，每个子系统及子系统间的进化都存在着不均衡。1)每个子系统都是沿着自己的S曲线进化的；2)不同的子系统将依据自己的时间进度进化；3)不同的子系统在不同的时间点到达自己的极限，这将导致子系统间矛盾的出现；4)系统中最先到达其极限的子系统将抑制整个系统的进化，系统的进化水平取决于此子系统；5)需要考虑系统的持续改进来消除矛盾。（4）动态性和可控性进化法则动态性和可控性进化法则是指：1)增加系统的动态性，以更大的柔性和可移动性来获得功能的实现；2)增加系统的动态性要求增加可控性。增加系统的动态性和可挖性的路径很多，下面从4个方面进行陈述。1.向移动性增强的方向转化的路径本路径反映了下面的技术进化过程：固定的系统→可移动的系统→随意移动的系统。比如电话的进化：固定电话→子母机→手机。2.增加自由度的路径本路径的技术进化过程：元动态的系统→结构上的系统可变性→微观级别的系统可变性。即：刚性体→单镀链→多镀链→柔性体→气体/液体→场。比如，飞机的进化：直板机→翻盖机；门锁的进化：挂锁→链条锁→密码锁→指纹锁。3.增加可控性的路径本路径的技术进化过程：无控制的系统→直接控制→间接控制→反馈控制→自我调节控制的系统。比如城市街灯，为增加其控制，经历了以下进化路径：专人开关→定时控制→感光控制→光度分级调节控制。4.改变稳定度的路径本路径的技术进化阶段：静态固定的系统→有多个固定状态的系统→动态固定系统→多变系统。（5）增加集成度再进行简化法则技术系统趋向于首先向集成度增加的方向，紧接着再进行简化。比如先集成系统功能的数量和质量，然后用更简单的系统提供相同或更好的性能来进行替代。1.增加集成度的路径本路径的技术进化阶段：创建功能中心→附加或辅助子系统加入→通过分割、向超系统转化或向复杂系统的转化来加强易于分解的程度。2.简化路径本路径反映了下面的技术进化阶段：1）通过选择实现辅助功能的最简单途径来进行初级简化；2）通过组合实现相同或相近功能的元件来进行部分简化；3）通过应用自然现象或“智能”物替代专用设备来进行整体的简化。3.单一双一多路径本路径的技术进化阶段：单系统→双系统→多系统。4.子系统分离路径当技术系统进化到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离出来，进入超系统，这样在此子系统功能得到加强的同时，也简化了原来的系统。比如，空中加油机就是从飞机中分离出来的子系统。（6）子系统协调性进化法则在技术系统的进化中，子系统的匹配和不匹配交替出现，以改善性能或补偿不理想的作用。也就是说技术系统的2进化是沿（7）向微观级和场的应用进化法则–1、向微观级转化的路径––2、转化到高效场的路径––3、增加场效率的路径––4、分割的路径–（8）减少人工介入的进化法则减少人工介入的一般路径本路径的技术进化阶段：包括人工动作的系统→替代人工但仍保留人工动作的方法→用机器动作完全代替人工。客观进化规律是TRIZ的理论基础