请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

CCOSE论坛

 找回密码
 立即注册
查看: 2141|回复: 0

【转载】打开创新之门的另一把钥匙——《TRIZ》读书笔记

[复制链接]

434

主题

644

帖子

2375

积分

论坛元老

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
2375
发表于 2020-4-12 09:52:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

大师兄的钱袋子    大师兄的生活杂记
【经过作者授权转载】

创新的重要性已经不言而喻。
唯有创新,加速创新,持续不断地创新,
才能让我们不再重蹈失败的覆辙。

除了埋头苦研,还有什么能够帮助我们创新?
我们怎么才能意识到自己可以跨域,并成功实现跨域创新?

有时候我们会借助灵光乍现,给我们带来意想不到的惊喜。
但恰因为我们不能提前预知这种惊喜的出现,
因此它更像梦境一样并不受意识的控制。

灵光乍现实际上是自身过去的知识积累和实践经验中留下的记忆。
同时这种记忆的提取经常还意味着知识的迁移。
灵光乍现的作用很神奇,但它并不一定在我们需要的时候准时出现。

有时候我们会借助头脑风暴,来帮助我们突破自己的思维局限。
头脑风暴在于借助他人的视角和经验,对知识体系进行补全,
进而寻找创新的可能性。
但问题在于,头脑风暴需要在无数个可能性中进行选择和实验,
这对创新本身来说是一个巨大的工作量,
效率,是个很大的问题。

在创新的过程中,我们还面临更多无奈的问题:

研发人员由于知识的局限性,对自己领域以外的事情往往知之甚少,从而造成了思维定式。这对跨域创新来说,可不是什么好事。
有时候我们并没有经过系统的思考,就想当然认定当前问题就是要解决的问题,从而忘了描述一个问题还有其他的很多方式,而解决一个问题同样有很多方式。

跨域创新,正好将上面两个困难集中到了一起,
我们如何在不熟悉的领域面前提出正确的问题,并借助最高效的知识完成创新?

TRIZ是俄文缩写,意思是发明问题解决理论,这是前苏联阿奇舒勒创立的一种专门用来解决发明问题的理论。他和他的弟子们一起对数以万计的专利文献和自然科学进行研究、整理和归纳,抽取了大量发明中运用的规律,最终建立起一套实用的、以解决发明问题为主要目的的理论和方法体系。

TRIZ将具体问题回归为一般化的功能性描述甚至是纯粹物理或其他自然科学的基本描述,并借助功能搜索、发明原理的应用、标准解的应用或者科学效应库的应用找到在其他领域已经成熟的技术,或者科学方案,然后通过验证来实现最终的创新设计。
A01.jpg

在我能理解的范围内可以看出,TRIZ最突出的亮点是利用对发明方法的检索分类所形成并不断发展的标准解和原理库帮助研发人员将具体问题和发明思路进行有效连接。
这相当于将灵光乍现变成了有意识的检索,让头脑风暴在更有效用的方向进行思考,进而让发明和创新本身变成一种可以遵循的方法理论。

我们来看一个案例——油漆灌装系统问题


某暖气片生产企业运用这个油漆灌装系统在零件的表面涂上一层银白色的油漆,以提高散热性能。这个系统的工作原理如下:
当油漆箱内油漆低于一定水平时,浮标下沉,带动杠杆打开开关,开关接通电机,电机带动泵将油漆桶中的油漆泵入油漆箱,这很像现在仍有使用的抽水马桶的原理。
A02.jpg

系统的问题在于,随着时间的推移,油漆会因暴露在空气中而挥发,变干的油漆会粘在浮标上,导致它越来越重。这样浮标就不能正常工作,导致油漆过量注入油漆箱,甚至导致溢出。

按照常规思路,比如加装液位传感器,定期更换浮标,在浮标上镀不沾涂层等,都会导致高成本和维修问题。因此,需要一种创新的解决方案来改善这个系统。

按照TRIZ理论对这个系统进行功能分析,会发现整个系统的功能缺点如下表所示。
A03.jpg


运用因果链分析,可以根据本项目的实际情况将浮标上粘附太多的油漆、杠杆不能准确控制开关、空气干燥等作为关键缺点。那么相应的关键问题也就变成了如何避免浮标上粘附太多油漆、如何使杠杆准确控制开关以及如何控制空气的湿度。

如果要解决空气湿度问题,比较常用的办法是在油箱周围增加一个空调来控制湿度,或者将浮标放置在局部密闭的环境中。

TRIZ理论提供了另一种解决方法
——剪裁
将系统中的一个或几个有问题的组件去掉,其所执行的功能用其他的组件来替代。
按照裁剪规则,本案例中油漆在浮标上的粘附是最大的问题,因此我们将它作为一个被裁剪组件。
浮标的功能是移动杠杆,而杠杆控制开关。因此,裁剪的目标定义为去掉浮标和杠杆后,如何通过油漆量来控制开关。针对这个问题,可以尝试在油漆的底部放入一个压力传感器来完成这个功能。

除了这种裁剪外,还可以尝试更激进的裁剪方式。比如,在上面裁剪的基础上继续裁减掉其他组件,比如去掉开关、电机和泵。开关被裁剪后电机就无法工作,而没有电机泵也是无法工作的。完成裁剪后,系统就只剩油漆、油漆桶和油漆箱了。
在这个系统中,我们需要一个新的组件来执行移动油漆的功能,而我们可用的选择就只剩下油漆、油漆桶、油漆箱、重力和空气等。
运用物理原理,我们最终可以用大气压力来自动控制油漆。当油漆足够多的时候,由于大气压的作用,不会有油漆从油漆桶进入油漆箱。当油漆低于预设值时,油漆箱和空气的压力不足以阻止油漆桶中的油漆流出。
A04.jpg

最终,我们用一个简单的物理方法,就解决了系统的油漆控制问题。

再介绍一个功能导向搜索案例
这个案例更加体现跨域创新技术的应用——尿布打孔问题

为了提高婴儿尿布的吸水量,需要在材料上打许多小孔,孔的数量越多,越均匀,吸水量越高。
但是这种现成的解决方案均不理想,比如机械打孔会使针头快速磨损,而激光打孔成本又太高。

如果按照一般的问题解决思路,我们可以在网上搜索“如何在尿布上打孔”,但这种搜索方式因为问题太具体,会导致可搜索范围过小。
如果按照TRIZ理论的功能化描述进行搜索,这个问题就变成了“如何在薄的材料上打孔”,这样就会得到很多其他领域的答案。

其中一个解决方案就是利用航天领域的粉末枪打孔。

NASA为了测试航天器在太空中受高能粒子撞击后的稳定性,开发出了粉末枪,可以产生高能量的微粒,这些微粒以很高的速度在航天器表面产生微孔。这个技术刚好可以解决在尿布上打出均匀的微孔的问题。
由于这个解决方案已经在NASA得到了充分的测试和改进,所以将该方案进行移植的技术风险就非常小,而且研发周期可以大为缩短。

我的最终结论是,TRIZ并没有影响技术研发在深度上的努力和预期,而是给创新者提供了另一种有逻辑可遵守的问题分析和解决方法。它可以大大拓宽研发人员在进行产品创新设计时的思考范围,从而将众多已有的跨域知识借鉴并迁移过来。

有兴趣和我一起深入学习一下的嘛?
据说TRIZ已经发展出了管理领域的创新方法。








[color=rgba(255, 255, 255, 0.8)]


[color=rgba(255, 255, 255, 0.498039)]

微信扫一扫
关注该公众号





回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|京ICP备17005959号|IAC-16|Archiver|手机版|小黑屋|CCOSE论坛

GMT+8, 2020-5-26 07:23 , Processed in 0.047508 second(s), 23 queries .

快速回复 返回顶部 返回列表