李宇斌 胡巍威 宮炫
〔內(nèi)容提要〕 作為重要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù),萃智發(fā)明方法(TRIZ)是知識(shí)產(chǎn)權(quán)系統(tǒng)工程的重要組成部分,近些年來(lái)發(fā)展迅速?;诖耍疚奶接懥溯椭前l(fā)明方法的基本原理及其應(yīng)用,并提出發(fā)展和推廣的建議。
〔關(guān)鍵詞〕 先進(jìn)裝備 萃智發(fā)明法 知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)
創(chuàng)新發(fā)展作為五大發(fā)展理念之首,引領(lǐng)未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,其不僅是理念,同時(shí)也是方法和手段。在突破裝備制造技術(shù)瓶頸等方面更是如此。從范圍上,創(chuàng)新有理論創(chuàng)新、科技創(chuàng)新、實(shí)踐創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、文化創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新以及其他方面創(chuàng)新。從原則上,創(chuàng)新有原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。在具體方法上,有發(fā)明創(chuàng)造學(xué)、頭腦風(fēng)暴,優(yōu)選法等,甚至全面質(zhì)量管理(TQC)等。但大多數(shù)創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)新方法基本上在哲學(xué)范疇或管理學(xué)科發(fā)展起來(lái)的,重點(diǎn)在創(chuàng)新思維方面,是人文科學(xué)的內(nèi)容。而萃智發(fā)明方法(TRIZ)是根據(jù)專(zhuān)利發(fā)明等具體的技術(shù)問(wèn)題解決方案中,凝煉出來(lái)的解決技術(shù)瓶頸問(wèn)題的原則和方法,其已經(jīng)跳出哲學(xué)范疇,是工程學(xué)科的范疇和思維邏輯,是技術(shù)創(chuàng)新方法的最新發(fā)展,有著廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值和深入研究發(fā)展前途。
一、萃智發(fā)明方法基本原理
1946年,前蘇聯(lián)著名的發(fā)明家G.S.Altshuller提出了著名的創(chuàng)新理論,即發(fā)明問(wèn)題解決理論,其俄文縮寫(xiě)為T(mén)RIZ。是研究人類(lèi)發(fā)明創(chuàng)新、解決技術(shù)難題過(guò)程中背后所遵循的科學(xué)原理和法則,是一種系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法論。
Altshuller及其合作者在大量專(zhuān)利分析的基礎(chǔ)上,總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式,以及解決各種工程矛盾的創(chuàng)新原理和法則,構(gòu)建了TRIZ(萃智)理論。可以說(shuō),TRIZ(萃智)理論是人類(lèi)已有科技知識(shí)與創(chuàng)新思維規(guī)律、方法的完美結(jié)合,是對(duì)人類(lèi)創(chuàng)新活動(dòng)規(guī)律和原理更深入和系統(tǒng)的揭示,為更好地創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)的理論和方法基礎(chǔ),是認(rèn)識(shí)和推動(dòng)人類(lèi)創(chuàng)新活動(dòng)的一個(gè)突破性成果。該理論上世紀(jì)80年代中期傳入中國(guó),目前在國(guó)內(nèi)研究界得到很好地推廣和關(guān)注。TRIZ理論是從數(shù)百萬(wàn)的發(fā)明專(zhuān)利中總結(jié)、提煉的一套解決復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題的系統(tǒng)方法,在國(guó)際獲得大規(guī)模應(yīng)用。實(shí)踐證明,運(yùn)用TRIZ理論可大大加快創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程并得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。近十年,TRIZ理論在中國(guó)獲得快速發(fā)展,因?yàn)槠溆行У膶?shí)踐,以及與“大眾創(chuàng)業(yè),萬(wàn)眾創(chuàng)新”政策的契合性,現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)創(chuàng)新領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。
TRIZ理論著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,其目標(biāo)是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。TRIZ對(duì)實(shí)際問(wèn)題解決的流程為:將待解決工程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為問(wèn)題模型,然后應(yīng)用解決方案模型提出解決方案,并將解決方案落實(shí)到實(shí)際問(wèn)題中。TRIZ解決問(wèn)題的步驟有四個(gè)方面。
1.描述問(wèn)題。運(yùn)用TRIZ-功能描述,將工程系統(tǒng)和問(wèn)題以規(guī)定的格式進(jìn)行描述,重點(diǎn)關(guān)注動(dòng)作、對(duì)象和參數(shù)之間的關(guān)系,目的是為抽象、歸納問(wèn)題模型做準(zhǔn)備。
2.分析問(wèn)題。運(yùn)用TRIZ-三軸分析(功能分析、因果分析、資源分析),目的是尋找問(wèn)題的根本原因,尋找解決問(wèn)題的“薄弱點(diǎn)”,尋找可利用資源,降低解決問(wèn)題的成本。功能分析主要是分析組件的相互作用,構(gòu)建功能模型。功能分析是建立工程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及相互作用,回答“它是干什么的”,并對(duì)功能進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),分為有用功能、有害功能、不足功能和過(guò)剩功能。因果分析主要是尋找問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因。因果分析又稱(chēng)為因果鏈分析,重點(diǎn)是在操作區(qū)域、系統(tǒng)內(nèi)分析問(wèn)題的原因,多數(shù)情況下一般不分析制度、人、環(huán)境等超系統(tǒng)因素,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。資源分析主要是尋找工程系統(tǒng)中可利用的資源,為低成本解決問(wèn)題做準(zhǔn)備??梢哉f(shuō),解決技術(shù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是對(duì)資源的合理應(yīng)用,使用系統(tǒng)資源是提高理想度最重要的手段之一。
3.解決問(wèn)題。解決問(wèn)題工具有多種,如裁剪、技術(shù)矛盾、物理矛盾、物場(chǎng)模型等工具。技術(shù)矛盾理論旨在分析系統(tǒng)中存在的矛盾,目標(biāo)是完全解決矛盾,使這兩個(gè)參數(shù)都能處于最優(yōu)狀態(tài)。技術(shù)矛盾的表現(xiàn)形式是改進(jìn)系統(tǒng)某部分或某些參數(shù)時(shí),不可避免的會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的其他部分或參數(shù)變壞的現(xiàn)象。技術(shù)進(jìn)化曲線即技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論是TRIZ理論最重要的理論之一。阿奇舒勒認(rèn)為,技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化遵循事物進(jìn)化的客觀規(guī)律和模式,所有系統(tǒng)都必然向著“最終理想化”的方向進(jìn)化,進(jìn)化規(guī)律有八大進(jìn)化法則。方案評(píng)價(jià)主要是首先對(duì)獲得的方案進(jìn)行整理、合并,然后從消除矛盾、投入成本、技術(shù)難度、可行性四個(gè)方面評(píng)價(jià)各個(gè)方案,總得分越高代表方案越優(yōu)。
4.實(shí)施結(jié)果與經(jīng)濟(jì)效益。按照最終方案進(jìn)行實(shí)施,對(duì)運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
二、萃智發(fā)明方法基本應(yīng)用
在上述基本原理指導(dǎo)下,為具體開(kāi)展目標(biāo)技術(shù)問(wèn)題的解決方案挖掘,總結(jié)出上百多種可利用的技術(shù)工具,如沖突矩陣、76標(biāo)準(zhǔn)解答、物質(zhì)—場(chǎng)分析、科學(xué)效應(yīng)、40個(gè)創(chuàng)新原理,39個(gè)工程技術(shù)特性,物理學(xué)、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理知識(shí)庫(kù)等,常用的有基于宏觀的矛盾矩陣法(沖突矩陣法)和基于微觀的物場(chǎng)變換法。事實(shí)上,TRIZ針對(duì)輸入輸出的關(guān)系(效應(yīng))、沖突和技術(shù)進(jìn)化都有比較完善的理論。這些工具為創(chuàng)新理論軟件化提供了基礎(chǔ),從而為T(mén)RIZ的實(shí)際應(yīng)用提供了條件。實(shí)際上,創(chuàng)新的結(jié)果是找到最終理想解。最終理想解的四個(gè)特點(diǎn):一是消除了原系統(tǒng)的缺陷。二是保留了原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。三是不會(huì)使系統(tǒng)變得更復(fù)雜。四是不會(huì)產(chǎn)生新的缺陷。
三、萃智發(fā)明方法發(fā)展和推廣建議
萃智發(fā)明方法是目前最為先進(jìn)和使用的創(chuàng)新方法,在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用,作為一種創(chuàng)新方法學(xué),應(yīng)該納入各級(jí)職業(yè)學(xué)院與高等學(xué)校的基礎(chǔ)課程,應(yīng)當(dāng)作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)主修課程,安排專(zhuān)項(xiàng)資金,不斷加強(qiáng)萃智發(fā)明方法研究與推廣。另外,加強(qiáng)在大中型企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用萃智發(fā)明方法的力度,選擇制約先進(jìn)裝備制造業(yè)關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料等技術(shù)瓶頸,開(kāi)展萃智方明方法應(yīng)用示范。如大型船舶曲軸鍛件國(guó)內(nèi)還無(wú)法生產(chǎn),需要從國(guó)外進(jìn)口,我們可以一個(gè)大型曲軸鍛件自主制造為問(wèn)題,按照TRIZ理論原則,構(gòu)建解決這一問(wèn)題的技術(shù)體系,突破技術(shù)瓶頸。像當(dāng)年推廣應(yīng)用優(yōu)選法、全面質(zhì)量管理等技術(shù)革新活動(dòng)一樣,大力普及萃智發(fā)明方法的知識(shí)和原理,推動(dòng)全社會(huì)創(chuàng)新技術(shù)氛圍。
總之,萃智發(fā)明方法現(xiàn)已發(fā)展為成熟的技術(shù)創(chuàng)新方法體系,應(yīng)用潛力和效益日益明顯,有關(guān)部門(mén)應(yīng)對(duì)此給予高度關(guān)注。
(作者單位:遼寧省先進(jìn)裝備制造業(yè)基地建設(shè)工程中心)
責(zé)任編輯:宋 爽