楊清亮

如果有人問：“2x2=?”

你會(huì)立即回答：“=4”

因?yàn)閷W(xué)校里學(xué)到的乘法表已深深刻印在你腦中。

如果有人問“123456789x987654321=?”

你就不能立即回答出來了。

因?yàn)槟愦竽X中的乘法表沒有那么大，沒有包含到“123456789x987654321”。你需要去借助另外的工具才能回答出準(zhǔn)確答案。

看來，解算術(shù)題的關(guān)鍵在于所使用的工具。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)

如果設(shè)計(jì)過程中遇到了一個(gè)非常難以跨越的技術(shù)難題，何解?你解決此類難題的工具又是什么呢?

你可能會(huì)難以回答。

現(xiàn)在假設(shè)，你的產(chǎn)品設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)只擁有1畝地，大家一年所吃的蔬菜全靠這一畝地來種植，由于有一半人愛吃蘿卜、另一半人愛吃白菜，所以在種植時(shí)遇到了矛盾，如果由你來裁決，你會(huì)決定種植什么呢?

白菜；

蘿卜；

半畝蘿卜、半畝白菜。

……

你可能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，決定全部種植蘿卜、或全部種植白菜，這就是“經(jīng)驗(yàn)法”；

你可能選擇種植半畝蘿卜、半畝白菜，這就是“折衷法”。

傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中問題的解決，主要遵循經(jīng)驗(yàn)法或折衷法，結(jié)果，互相矛盾的雙方需求或者只滿足了一方，或者雙方的需求都只滿足了一半。也就是說，問題的矛盾并沒有被徹底地化解，這就決定了你所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品總在低水平進(jìn)行徘徊，缺乏市場競爭力。

產(chǎn)品的核心競爭力靠什么?關(guān)鍵靠創(chuàng)新，創(chuàng)新的關(guān)鍵靠什么?靠工具，創(chuàng)新的方法。

創(chuàng)新方法

產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要有概念(方案)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)二個(gè)階段，而產(chǎn)品創(chuàng)新的程度則取決于概念(方案)設(shè)計(jì)階段，概念(方案)設(shè)計(jì)過程本身也是一個(gè)不斷創(chuàng)新的過程。

當(dāng)前，所謂的創(chuàng)新方法有很多，大約有300多種。常用的方法有：頭腦風(fēng)暴法、試錯(cuò)法、缺點(diǎn)列舉法、希望點(diǎn)列舉發(fā)明法、假想構(gòu)成法、高頓思考法、設(shè)問法、綜攝法、類比發(fā)明法、信息交合法、檢核表法、水平思考法、五S思維法、卡片思維法、疊加法、原型啟發(fā)法、合理移植法、聯(lián)想擴(kuò)充法、象征類比法等等。

下面以頭腦風(fēng)暴法、試錯(cuò)法為例來看看這些創(chuàng)新方法的特點(diǎn)。

1)頭腦風(fēng)暴法

頭腦風(fēng)暴法是目前在解決問題的過程中和產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中被廣泛用到的一種方法。頭腦風(fēng)暴法分為2步走，首先是頭腦風(fēng)暴產(chǎn)生想法，然后對想法進(jìn)行過濾。

如圖1所示，假設(shè)甲、乙、丙三人進(jìn)行頭腦風(fēng)暴。

第一步：由于三個(gè)人的知識結(jié)構(gòu)不同，對同一個(gè)問題求解的出發(fā)點(diǎn)不同，每個(gè)人先在自己熟悉的領(lǐng)域及附近發(fā)表意見。丙沿方向A提出設(shè)想，乙在此基礎(chǔ)上向方向B延伸，甲又沿方向C延伸，方向(A—B—C)形成了“思路”。方向(D—E—F)形成了另一條“思路”。小組的討論結(jié)果可形成多條思路。

第二步，對大量的思路進(jìn)行篩選分析，確定可能的問題“解”。本步驟將耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且存在取舍的選擇難度，所以，效率低下。許多問題的解決都因?yàn)檫@個(gè)步驟而延誤時(shí)間。

圖腦風(fēng)暴法因?yàn)樾实拖露柺芊亲h，有很多企業(yè)因?yàn)橄萦陬^腦風(fēng)暴法的汪洋大海而不能自拔，錯(cuò)失產(chǎn)品推出良機(jī)。

2)試錯(cuò)法

試錯(cuò)法是設(shè)計(jì)人員根據(jù)已有的產(chǎn)品及以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)提出新產(chǎn)品的工作原理，通過持續(xù)的修改和完善，然后做樣件，如果樣件不能滿足要求，返回到方案設(shè)計(jì)重新開始，直到樣件證明設(shè)計(jì)滿足要求，可轉(zhuǎn)入小批量和批量生產(chǎn)。

如圖2模型所示，設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或已有的產(chǎn)品，沿方向A尋找解，如果撲空，就調(diào)整方向，沿著方向B尋找，如果還找不到，再變換方向C，如此一直調(diào)整方向，直到第N個(gè)方向碰到一個(gè)滿意的“解”為止。由于設(shè)計(jì)人員不知道滿意的“解”所在的位置，在找到該“解”或較滿意的解之前，往往要撲空多次，試錯(cuò)多次。試錯(cuò)的次數(shù)，取決于設(shè)計(jì)者的知識水平和經(jīng)驗(yàn)。所謂創(chuàng)新是少數(shù)天才的工作，正是試錯(cuò)法的經(jīng)驗(yàn)之談。

可以看出，試錯(cuò)法與頭腦風(fēng)暴法一樣，效率也是低下的。

那么，有沒有高效率的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法呢?答案是肯定的。TRIZ(發(fā)明問題解決理論)的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論和最終理想解(IFR)理論，可以有效的幫助設(shè)計(jì)人員在問題解決之初，首先確定“解”的位置，然后利用TRIZ的各種理論和工具去實(shí)現(xiàn)這個(gè)“解”。

如圖3所示，TRIZ有八大技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，根據(jù)進(jìn)化法則可以確定技術(shù)系統(tǒng)的下階段和未來各階段的進(jìn)化趨勢，就可以確定理想解所在的方向，設(shè)計(jì)中沿著這個(gè)確定的方向進(jìn)行就可以找到理想解。

同時(shí)，TRIZ將唯心論和唯物論有機(jī)的進(jìn)行了結(jié)合。在問題解決之初，不設(shè)限制條件，先確定最終理想解，即確定問題理想解的位置，然后獲得這個(gè)理想解。

可見，TRIZ解決問題之初，確定“解”的方向和位置，有效避免了各種傳統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法中反反復(fù)復(fù)進(jìn)行探索的工作，如同射擊一樣，先確定靶心所在的方向和位置，進(jìn)行有效瞄準(zhǔn)，擊中目標(biāo)。因此，TRIZ將創(chuàng)新的效率進(jìn)行了革命性的提升，是一個(gè)將產(chǎn)品創(chuàng)新變成像做算術(shù)題一樣的工具。

什么是TRIZ

TRIZ是俄文“發(fā)明問題解決理論”的詞頭縮寫，英文縮寫為TIPS(Theory of InventiveProblem Solving)。

TRIZ屬于前蘇聯(lián)的國家秘密，在軍事、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域均發(fā)揮了巨大作用，成為創(chuàng)新的“點(diǎn)金術(shù)”，讓西方發(fā)達(dá)國家一直望塵莫及。如今TRIZ正成為許多現(xiàn)代企業(yè)創(chuàng)新的獨(dú)門暗器，TRIZ可以輕易解決那些“看似不可能解決的問題”并形成專利，提升企業(yè)的核心競爭力，從“跟隨者”快速成長行業(yè)的技術(shù)“領(lǐng)跑者”，比如韓國三星就是TRIZ的變益者。

TRIZ可以讓我們解決那些在過去看似不可能解決的難題，從而快速形成專利，讓創(chuàng)新就像做算術(shù)題一樣輕松簡單。

TRIZ實(shí)例

手機(jī)顯示屏LCD屏裂問題的解決

問題描述：

某公司在某款手機(jī)研發(fā)過程中，對樣機(jī)要進(jìn)行可靠性測試，發(fā)現(xiàn)在整機(jī)跌落時(shí)顯示屏LCD出現(xiàn)了屏裂問題。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)項(xiàng)目將需要改善3-4次才能測試通過，

平均每次改善為1周時(shí)間，這樣造成項(xiàng)目推遲上市時(shí)間至少為2個(gè)月。

問題分析：

1)結(jié)構(gòu)分析

如圖4所示，折疊手機(jī)，LCD主要裝配于上翻蓋前殼和上翻蓋后殼之間。一般為上翻蓋后殼裙邊進(jìn)行LCD定位，裙邊直接接觸LCD塑膠支架起定位和保護(hù)作用。

縱向方向，LCD主要靠LCD泡棉襯墊與上后殼固定，泡棉可以起到緩沖和防灰塵的作用。

特別說明：

(1)塑料支架用來保護(hù)LCD，提高強(qiáng)度；

(2)液晶封膠口為薄弱位置，容易破裂；

(3)玻璃屏為薄弱位置，需要LCD襯墊保護(hù)；

(4)IC芯片要避免強(qiáng)壓

2)物一場模型分析。

根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，以LCD為關(guān)注焦點(diǎn)，可繪制此問題的物一場如(圖5)。

其中

場F－(跌落沖擊)機(jī)械力

物質(zhì)S2一外殼

物質(zhì)S1－LCD組件

S2對S1產(chǎn)生了有害作用，沖擊力通過外殼對LCD產(chǎn)生作用，LCD出現(xiàn)了屏裂。

解決方案：

1)根據(jù)物一場模型查找TRIZ的76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法

查找可獲得此有害模型的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)解法，共有5個(gè)：

(1)引入物質(zhì)S3消除有害的作用；

(2)引入物質(zhì)S1或S2的變種；

(3)排除有害作用；

(4)引入另一個(gè)場F2對抗有害作用場F1；

(5)關(guān)閉磁場的影響。

2)標(biāo)準(zhǔn)解法在本項(xiàng)目中的應(yīng)用：

應(yīng)用第(1)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法：將作用在S2上的沖擊力從S1(LCD)上移開，作用到另一個(gè)物質(zhì)S3上。分析本問題，最可以加以利用的物質(zhì)S3是(LCD組件中的)PCB；

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解(3)，排除有害作用，沖擊力不能剛性傳遞到PCB，所以要設(shè)計(jì)外殼和PCB之間的緩沖裝置，這個(gè)緩沖裝置應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解2推薦的S1／S2的變種，即設(shè)計(jì)柔性的支撐壁；

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解(4)引入F2，因?yàn)闆_擊力的產(chǎn)生是重力作用的結(jié)果，所以F2是與重力對抗的一個(gè)力，可以是空氣、液體等的浮力。減輕LCD及其組件的重量以及整個(gè)手機(jī)的重量是一個(gè)進(jìn)化方向。

5)方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)設(shè)計(jì)上后殼、上前殼的柔性支撐壁結(jié)構(gòu)：支撐壁承受外殼沖擊所帶來的力，并將余力作用到PCB上；支撐壁是柔性的結(jié)構(gòu)(招薄蠻曲擘．塑料強(qiáng)脫模成型)，并布局為四周矩形；LCD點(diǎn)接觸定位，定位點(diǎn)與外周邊分離(遠(yuǎn)離加強(qiáng)筋，扣位等)；

(2)泡棉墊功能分離：只完成防塵功能，不再完成緩沖功能；如果柔性支撐壁能夠形成封閉環(huán)形，則可以通過剪裁原理將泡棉墊取消；

(3)LCD組件中的框形PCB：四周邊需要給出支撐壁接觸的表面，必要時(shí)增加PCB的寬度；為避免PCB懸空部分，必要時(shí)增加其它部位的支撐。

6)設(shè)計(jì)參考圖：

翻蓋的前殼和后殼將PCB上下兩面用柔性支撐壁固定，沖擊力將在柔性支持壁上得到緩解，傳遞到PCB上的余力將非常有限。見局部放大圖，見圖6。

7)新設(shè)計(jì)的效果：

根據(jù)以上解決方案對本型號手機(jī)進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，在可靠性測試中，跌落試驗(yàn)結(jié)果證明：LCD屏裂現(xiàn)象不再出現(xiàn)。此種柔性支撐壁結(jié)構(gòu)已成為該公司手機(jī)設(shè)計(jì)中的一種通用結(jié)構(gòu)予以推廣使用。

從手機(jī)顯示屏LCD屏裂的問題可以看到，TRIZ在分析和解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題時(shí)非常簡潔快速，在關(guān)鍵的一到二步中獲得問題的解決方案。熟練掌握并應(yīng)用TRIZ理論和工具，可以讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新，像做算術(shù)題一樣簡單有趣。

責(zé)編／孫煥