基于U-TRIZ的SAFC分析模型

作者简介:
张武城(1937- ),男,教育部人文社会科学重点研究基地清华大学技术创新研究中心创新方法研究会常委理事,教授级高工,研究方向:创新方法、科技创新管理、TRIZ理论(北京 100084);赵敏(1959- ),男,河北保定人,中国发明协会发明方法研究分会会长,高级工程师,硕士,研究方向:创新方法、TRIZ、知识管理(北京 100120);陈劲(1968- ),男,浙江余姚人,教育部人文社会科学重点研究基地清华大学技术创新研究中心,清华大学经济管理学院教授,博士生导师,博士,研究方向:技术创新、科研管理,中国技术经济学会会员登记号:I030000051S;姚威(1980- ),男,吉林省吉林市人,浙江大学发展战略研究院副研究员,博士,研究方向:技术创新、TRIZ(杭州 310068)。

原文出处:
技术经济

内容提要:

汲取经典TRIZ以及现代TRIZ各分支理论的精华,构建了物质—属性—功能—因果(SAFC)分析模型,明确了统一TRIZ(U-TRIZ)的解题流程,统一并准确定义了关键术语,并结合3个实例介绍了SAFC分析模型的应用与转换步骤。结果表明:SAFC分析模型便于工程师们准确找到技术系统中产生有害功能的物质或组件的属性,并借助于“效应知识库”对那些不需要的属性实施变、增、稳、减、测的有效操作,极大地提高了TRIZ的学习和使用效率。


期刊代号:C31
分类名称:创新政策与管理
复印期号:2015 年 07 期

关 键 词:
TRIZ  SAFC  U-TRIZ 

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       1 经典TRIZ面临的问题

       经典TRIZ是由G.S.Altshuller(1926-1998)本人及其所认可的学生们(从20世纪40年代中期到80年代中期)开发、完善的一套系统化创新方法[1],其伟大之处在于使发明创新从此走上了一条遵循客观规律、应用发明方法的道路。前苏联解体后,随着经典TRIZ的研究人员移居到欧美等西方国家,TRIZ开始向世界扩散,受到了各国学术界和企业界的极大关注和热捧,被认为是20世纪以来最重大的发明,可与达尔文的生物进化论和马克思的人类社会进化论相提并论[2-4]。

       尽管在过去的20多年TRIZ应用取得了很大进展,但是总体来说尚未达到人们预想的推广效果。从学员处经常听到的反馈是:老师讲得激情四射,学员听得热血沸腾,但回到企业解决问题时却不知如何使用。

       21世纪初,国际上不少学者开始对经典TRIZ提出质疑并呼吁改革。通过总结,笔者认为经典TRIZ存在以下问题:

       第一,经典TRIZ本身体系过于庞大,虽拥有多套定义和分析问题的工具但不够简洁明了,虽拥有多套解题工具但彼此间缺乏联系,既缺乏公理,又缺乏统一结构,并且在技术系统进化的真正动力和解题的核心理念方面缺乏明确的概念[5]。上述特点导致初学者难懂,特别是难以真正掌握和运用。日本TRIZ专家中川彻在日本理工大学曾对日本企业家做过2天培训,而学员们的反映是——似一头雾水,没有听懂[6]。英国TRIZ专家曼恩曾做过调查统计:在经过3天的培训后,只有5%的人能真正地深入理解和掌握TRIZ,多数人不能深入理解[7]。

       第二,体系的复杂性导致培训时间过长且难以掌握。在俄罗斯,早期一些研究TRIZ的学者认为,真正掌握TRIZ至少需要5~8年。在中国,部分高端培训班的培训周期长达4个月——每月开展为期1周的集中培训,其余时间回单位练习应用。学员们普遍反映时间过长、难以坚持到底。Altshuller在一生中的后期曾提出经典TRIZ的下一阶段的开发目标:“如何将无限量的创造性问题统一为一种规范形式并提供相应的解决方案”。2014年年初,国际TRIZ协会(MA TRIZ)的TRIZ研究开发委员会(TRIZ R&D Council,TRDC)认为:“现在已经到了对经典TRIZ的主要基本理论进行修订的时刻了。其中一些最初的基本理论必须予以纠正,以适应新的实际情况。为了进一步推进,TRIZ界必须在新的基本理论下进行……”。

       2 U-TRIZ与SAFC模型

       2.1 U-TRIZ概述

       笔者基于自身多年来努力学习经典TRIZ和长期深入科研院所、工矿企业开展应用培训的实践经验,结合对当前活跃在以色列、欧美等国家和地区的,包括SIT、USIT等流行版本在内的现代TRIZ的学习,提出了一个新的TRIZ的分支理论——U-TRIZ。“U”的全拼是Unified,意译为统一的TRIZ。U-TRIZ的重点在于:

       第一,汲取了经典TRIZ以及现代TRIZ各分支理论的精华,建立了“物质—属性—功能—因果”(substance-attribute-function-result,SAFC)分析模型和U-TRIZ解题流程;

       第二,统一并准确定义了各种常用技术术语;

       第三,建立了强大的功能属性效应知识库;

       第四,摸索出一套易学习、易弄懂、易应用、易出成果的培训方法,有助于在全国范围内推动创新方法教育的开展,迅速提高全民族的创新意识和创新水平。

       U-TRIZ的解题流程如图1所示。

      

       图1 U-TRIZ解题流程

       人们总是乐于“解决”问题,而不愿在思考定义问题上多花时间。事实上,解决问题必须从“分析系统定义问题”开始。建立一个较好的、用于分析问题的统一模型,由此对技术系统进行深入、严谨的分析,可使我们全面认识组成技术系统的每个组件的属性和功能,梳理问题中隐含的逻辑链及其形成机制,为找出问题的根源奠定基础;从梳理出的逻辑链及其形成机制中,找出解决问题的所有可能的“突破点”;从所有可能的突破点中,找出“最优”的突破点,即在现有的资源条件下(知识、技术、时间和成本等)以最小的代价最高效地获得“理想化最终结果”(ideal final result,IFR)。

       在U-TRIZ解题流程中,技术系统分析环节被特别加强,SAFC分析模型——它是实现迭代创新(产品改进求解)和原始创新的重要工具——就是为此而创建的。

       改进的公理化设计理论(axiomatic design theory,ADT)和质量功能展开(quality function deployment,QFD)是实施原始创新(或突破性创新)不可缺失的工具:运用改进的公理化设计理论,通过需求、功能、原理、结构和参数链的反复迭代,准确定位市场需求;通过质量功能展开,将市场需求转化为客户最希望获得产品的属性参数。

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