技术创新及TRIZ理论的来龙去脉

技术创新及TRIZ理论的来龙去脉0.引言创新是一国科技进步、经济增长、社会发展的重要动力和源泉。党的十七大明确提出，提高自主创新能力，建设创新型国家是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。国际上创新型国家普遍重视创新思维的培养，超前部署原始创新方法研究和推广，设立专项资金鼓励科学仪器设备等科学工具的自主研发，不断强化本国的核心竞争力。长期以来，我国对创新方法工作重视相对不够，科学思维培育相对落后，科技活动仍未摆脱跟踪模仿的局面，自主创新成果较少，高精尖科学仪器设备严重依赖进口，与加强自主创新、建设创新型国家的战略要求极其不相适应。2007年三月，三位老科学家王大珩、刘东生、叶笃正向温总理写信，提出了“自主创新，方法先行。创新方法是自主创新的根本之源”这一重要观点。温总理做出了批示，并给予了极大的关注和重视。遵照温总理批示精神，2008年4月23日，科学技术部、发展改革委、教育部、中国科协联合下发了“关于转发《关于加强创新方法工作的若干意见》的通知”【国科发财〔2008〕197号】。意见指出：“针对建立以企业为主体的技术创新体系的重大需求，推进TRIZ等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合；推广技术成熟度预测、技术进化模式与路线、冲突解决原理、效应及标准解等TRIZ中成熟方法在企业的应用；加强技术创新方法知识库建设，研究开发出适应中国企业技术创新发展的理论体系、软件工具和平台。”为更好推动创新方法工作，2008年7月，经国务院批准，民政部正式批复筹备成立创新方法研究会。同时四部门于2008年10月9日召开会议，正式成立由全国政协副主席、科技部部长万钢担任主任，科技部副部长刘燕华、发展改革委副主任张晓强、教育部副部长赵沁平、中国科协书记处书记齐让担任副主任的创新方法部际联席会。进一步指出“加强创新方法的研究与应用，是从源头上增强自主创新能力的重要举措”。河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心作为创新方法研究会选定的TRIZ培训的两家机构之一，于2009年和2010年连续两年承担科技部创新方法师资培训，并在之前创新方法培训小范围开展的基础上，以及科技部及各省市地方科技厅积极的推广和大力支持下，在全国各大企业、科研院所、研究机构中广泛的推开。广州无线电集团公司非常重视技术创新方法在企业的推广应用，并于2010年获得“广东省创新方法第一批推广应用试点企业”，同时技术管理部组织开展了创新方法在集团范围内宣传、推广、应用等工作；2011年9月通过了“2011年度广东省科技计划项目创新方法专项”申报审核，并成功立项，获得资金支持40万元。并于2011年9月入选广东省创新方法研究会常务理事单位，并顺利成为中国创新方法研究会会员。之后集团于2012年上半年先后组织了三期培训（一期培训3.30-3.31，二期培训5.3-5.6，三期培训7.19-7.21），人员来自集团各成员单位的研发相关负责人及核心研发人员。培训的目的是希望通过创新方法的导入促进技术创新的可持续发展，帮助核心研发人员构建新的科学的创新思维和问题解决能力，拓展问题解决路径，解决技术创新过程的难点；并力争成为创新方法推广应用的标杆企业，在广东省、乃至全国起到模范及示范作用。1.创新方法及TRIZ纵观当代企业，唯有不断创新，才能在竞争中占据主动，立于不败之地。早在上个世纪美国企业家李·艾柯卡就企业创新的意义讲过一句名言：不创新，就死亡。自主创新，方法必行。科技部的一项研究结果表明，众多的诺贝尔获奖者的成功途径：一靠科学发现；二靠科学仪器；三靠科学方法。其科学方法的核心是创新方法。创新方法是科学思维、科学方法和科学工具的总称。它既是科技创新的手段，也是科技创新的内容。TRIZ理论是当今世界上最先进的科学思维，是技术创新的现代化工具；是一种将发明从“困难的”任务转变为“简单的”任务的方法，例如：通过大幅度减少探索范围来达到又好、又快、又省的发明目的。何谓TRIZ？TRIZ的含义是“发明问题解决理论”，是由俄文теориирешенияизобретательскихзадач转换成拉丁文TheoriaResheneyvaIsobretatelskehuhZadach的词头缩写，其英文全称是“TheoryofInnovativeProblemSolving”。（简称TIPS）冷战时期，美国、德国等西方国家对前苏联在军事、工业等方面的创造能力非常关注，认为前苏联掌握了创造奇迹的神秘武器——“点金术”。于是，围绕这神奇的“点金术”，以美国为首的西方国家特工与前苏联的克格勃进行了惊心动魄的间谍战，结果强大的克格勃捍卫了作为国家秘密的“点金术”，使欧美国家只能望“术”兴叹。这个“点金术”就是当前世界上著名的发明问题解决理论，TRIZ被前苏联视为“国术”、“国家机密”、技术创新的“点金术”。当今，TRIZ与QFD、稳健设计并称为产品设计三大方法。1.1TRIZ起源TRIZ理论是由前苏联发明家根里奇·索洛维奇·阿奇舒勒(Genrich·Saulovich·Altshuller)在1946年创立的。1946年，二十岁的TRIZ创始人GenrichAltshuller任职于前苏联海军专利局担任专利审核员，在专利的审核作业中，他察觉到任何一种技术系统的创新过程中都是有其一定的型态与过程。人们如果掌握了这些规律，就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。以后数十年中，阿奇舒勒倾其毕生精力致力于TRIZ理论的研究和完善。在他的领导下，前苏联的研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，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，建立了一个由解决技术，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。TRIZ简史如下表述：1946-1950：G.Altshuller开始研究TRIZ早期的培训。同时，他已认识到解决技术冲突是获得创新解决方案的关键。1950-1954：1950年Altshuller给斯大林写了一封信，批评当时苏联的创新系统。结果，他作为政治犯被逋如狱。1954年他被释放，恢复名誉。1956：G.Altshuller和R.Shapiro发表了一篇论文：“关于技术创造”（journalQuestionsofPsychology,#6,37-49.1956）。该文是第一篇正式发表的TRIZ论文，介绍了技术冲突、理想化、创造性系统思维、技术系统完整性定律、发明原理等。同年：最初的发明问题解决算法也诞生了。该算法包含10步及最初的5条发明原理（到1963年变成了40条发明原理的一部分。）。发现新的发明原理的研究开始。1956-1959：发明问题解决算法，包含15步、18条发明原理、一步为理想解，诞生了。1963：术语“ARIZ”正式引入。一种改进的ARIZ算法包含18步及7条发明原理。Altshuller发表了最初的技术系统进化系统定律。1964：提出了改进的ARIZ算法，包含18步、31条发明原理。同时提出了技术冲突解决矩阵的最初形式，该矩阵为16×16个参数。1964-1968：诞生了另一个ARIZ版本，包含25步及35条发明原理，更新了矩阵（32×32个参数）。同时，Altshuller和他的同事开始研究创新思维系统。Altshuller提出了理想机器的概念。1969：Altshuller建立了AZOIIT（阿塞拜疆创新与发明研究所），这是USSR的第一个TRIZ培训与研究中心。又建立了OLMI（发明方法公共实验室），该实验室为全国TRIZ的推广应用提供资源。1971：ARIZ-71诞生，包含35步、40条发明原理，冲突解决矩阵已包含39×39个参数（该矩阵到今天一直应用）。同时，由YuriGorin开展了物理效应知识库的研究，该知识库与通用技术功能相关联。1974：在圣彼得堡建立了TRIZ学校，校长是V.Mitrofanov，是前苏联最有影响的TRIZ学校。1975：Altshuller提出了物质-场模型及5种标准解。ARIZ-75B包含35步及一些TRIZ新概念，如物理冲突、物质-场模型等。1977：提出了ARIZ-77，包含31步、引入了物理冲突。发表了18个标准解。1979：Altshuller出版了《创造是一门精密的科学》。同时，他定义了技术系统进化理论作为另一个研究主题，确定了若干技术进化路线。这就是后来的技术进化系统9定律。1982：ARIZ-82诞生，包含34步，引入了X-元件及小问题的概念，还引入了一个冲突表、物理冲突解决原理、小人方法。发表了54个发明原理。Altshuller启动了生物效应的研究，认为与物理效应研究类似。TRIZ开始在其它领域的应用，如数学及艺术。1985：发布了ARIZ-85C。一直到今天，该算法都是被广泛接受的ARIZ版本。它包含32步、一些建议、采用时间、空间及物质-场资源，获得理想解。标准解系统被分为5类，共76个标准解（并一直沿用至今）。同时，物理效应知识库、几何及化学效应知识库也开发成功。Altshuller作出结论：ARIZ-85C不需要再进一步改进，因为，该算法已经过成千上万个解决实际问题的检验。他认为ARIZ及技术进化系统的进一步发展是OTSM（创新思维通用理论）。同时，一组TRIZ专家，B.Zlotin,S.LitvinandV.Guerassimov开始研究功能-成本分析（FCA），新的TRIZ版本为FCA-TRIZ（现在已很少采用FCA-TRIZ，认为功能分析是TRIZ的一部分）。并行的研究还有系统进化定律及趋势的研究，获得了一些趋势及技术进化路线。当时被接受的FCA-TRIZ版本包括：ARIZ-85C、效应知识库（包括物理、化学、几何效应）、76标准解、功能理想化（或称为裁减:Trimming）。1986：Altshuller将他的研究转向创新个性。与他的助手I.Vertkin一起，研究了大量具有创造性名人的传记，开始研究“创造性个性开发理论”（TRTL）。该理论将确认具有创造性的人才生命中所遇到的冲突类型及他们如何解决冲突。在这段时间，面向儿童的TRIZ版出现了，在很多学校及幼儿园进行了实验。如果在这之前解决问题均采用ARIZ，现在开始单独使用不同的方法，如标准解、效应等。1989：第一个基于TRIZ的计算机辅助创新软件在IM实验室（USA）“InventionMachine™”诞生了（后来进化为“TechOptimizer™”and“GoldfireInnovator™”）。该软件包括功能分析、40条发明原理、技术冲突解决矩阵、76个标准解、效应知识库、特征传递（新系统产生）等。同时，技术效应知识库建立了技术功能与特定技术之间的关系。N.Khomenko开始大量的研究OTSM，该研究开发儿童或成年人与领域无关的强大思维能力。也是在该年，前苏联TRIZ联合会成立。1990：俄语“TRIZ杂志”诞生。该杂志由于经济的原因到1997年停刊，到2005年复刊。1990-1994：AltshullerandI.Vertkin出版了《创造型人才人生战略》。在该书中，他们总结了“创造性个性开发理论”的研究成果。基于TRIZ的另一个软件InnovationWorkbench™诞生了（USA，IdeationInternational）。该软件包括第一个用于创新环境的因果分析TRIZ技术：问题分析器、发明操作、发明原理、标准解、物理效应等（现在IdeationInternational提供各种TRIZ软件）。1994-1998：俄罗斯TRIZ联合会变成了国际TRIZ联合会。1998年，G.Altshuller去世。TRIZ进一步的协调研究似乎停滞了。1996年网上杂志《TRIZJOURNAL》（）诞生了。1998-2004:由不同TRIZ专家领导的组织开发自己的TRIZ版本（I-TRIZ、TRIZ+、xTRIZ、CreaTRIZ、OT