中科大发明问题解决理论TRIZ法解读讲义07 TRIZ 法的产生和发展.docx
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1、第7章TRIZ法的产生和发展在公元前300年,希腊学者就定义“启发式”作为开发和发明的科学。开发 和发明已含有广泛的意义,涉及到艺术家、政治家和军事家的工作成果。这种成 果都包含有描述问题和解决问题的过程。而Altschuller用他的系统化创新的过 程实现了 “启发式”的“文艺复兴”(RenaiSSanCe)。TRIZ法是俄罗斯西西里词 的简称。TRiZ法的口念法好像是英语“树(tree)的复数Trees。英语的翻译为“Theoiy of Inventive Problem Solving,简称 TIPSo AItSChUner 在他的著作“Creativityasan Exact Scie
2、ncew 中提出他自己的翻译为 Theory of the Solution of Inventive Problems,简称TSIPo从上面所述出发,一些公司企业把TRIZ法理解为 uSystematic Innovation, (SI),中文意思为系统化创新。上面提到的英语表达在 查找文献和网上搜索主题“TRIZ法”的内容时都可能用到。台湾学者把TRIZ 法形象地翻译为“萃智”。就像本书经常提到的,TRlZ法是目前唯一的可能方法,去提升创新能力和 从根本上改进事物的进程或产品。在解决不同要求和目的造成的矛盾对立时,这 个强有力的工具不采纳折中和权衡。TRIZ法欢迎出现可定义的明显的矛盾,并
3、 认为矛盾的显现为改进提供了机会,最终导致发明性质的开发过程。7.1 TRlZ法的诞生前苏联人Genrich Altschuller生于1926年。在他的孩提时代已表现出对创 造发明的极大兴趣。他小时侯喜欢游泳(潜泳)。在他14岁的时候,他就发明、 开发和试验一种仪器,该仪器可从过氧化氢物中析出氧气,带着这个仪器(装置) 他就能增加在水中的停留时间。在这里他已经在不知不觉中用到了他以后提出的 “用不折中的方式去解决矛盾”这一概念。16岁时,他有了这个仪器的专利。在斯大林时代,AltSChUner继续着他的创新生涯。当时,在苏联存在着两种注册 专利的方式,并很难得到专利授权。大多数发明人申请的回
4、报仅是提出人证书, 这种证书对发明人而言仅仅是其作出贡献的证明。这种不公正的做法对 Altschuller来说是具有讽刺意义的机遇,使得他的研究过程变得十分简便和容易。 这些国家保存的证书为他提供了一个极其有价值的巨大的数据库。这个三页组成 的文件由封面,第二页带有简图和第三页发明的简单描述组成,如图7.1所示。 这种简练的形式使得AltschulIer对基于创新过程中存在的原理的分析变得容易 得多。当前情况:标题发明目的:结构图和示意图解决问题的描述:图7.1 一张发明提出人证书的概要描述二次大战期间,AItSChUner先服务于陆军,大战结束后他在海军部门任发明 审理官员。这项工作使他有可
5、能针对发明人的技术问题寻找有创造意义的解决办 法。首先AltSChUlIer关注心理学,试图解释发明中的创造性是如何激发出来的。 在心理学这门行为科学中的探求并没有给人多少启迪,但是,对成万件原始提出 人证书的简单观察却发现它们都基于相似的原理。1946年,Altschuller决定建立(创始)一种用于发明理论的新的科学学说。 在这段时间事情的发展令人目不暇接,扣人心弦。在短短的两年时间内AltSChWer 和他的同事们对图7.1所示的以数万件计的原始资料和专利作了分析,比较分类 和归纳,完成了 TRlZ法的理论基础。Altschuller和他的年青朋友Ralph Shapiro分析了在专利中
6、含有的基本原理, 把专利定义为按创造性程度分的五个等级。在分等级时采用了下面的分等原则:(1)发明人为解决问题所应用的知识距离该发明人所在的技术领域有多 远,(2)有多少理论性的解法在专利中体现出来,(3)问题与解法之间有多大的智力上的距离,(4)当前情况与新的解法之间比较,新的解法造成多大的技术进步。专利若只对现存的系统作简单的改进,列为最低等级。若对现在系统作明显 的改进,可认为该专利有创新成分。若专利中已体现引入新的科学知识,该专利 有最高水平。这种高水平创新的专利-一般解决了系统中的冲突和矛盾,从而在进 化曲线中占有一席之地。Altschuller的研究从此取代了老一套的其实是胡说八道
7、 的科学家的“不可预见论”,从而建立了技术进化的八个模式,这种模式成为人 们在每天的实践活动中可应用的工具。人们可在技术研发中认识到这个模式,包含有2个主要的因素。(1)技术进化的规律性,(2)标准的进化办法即创新原理,这种办法经常在创造性解的过程中得 到应用。Altschuller的敏锐观察导致了一个进一步的突破口。在一个技术系统开发得 到前进时,这种前进(进步)是有规律可循的,而这种规律是可以教授和学习的。 利用这种方法,AItSChUlIer和他的同事获得了许多民用和军用专利。例如一种收 集泼洒出去的油的办法,一种救援下沉潜艇的海员的办法,一种坑道救援人员用 的创新性的防护服等等。这些只
8、是这个工作小组取得的专利的一小部分。这个事 实显示的重要性不在于个人的发明,而在于对发明问题解的方法进行了一场前无 故人的革命。AltSChUHer和ShaPiro为他们所取得的成绩感到欣喜万分。他们并没有考虑 结局如何,就于1948年致信当时苏联最高领导人斯大林,表示了对苏联前途的 关心和担忧,他们抨击了当时国家的创新框架条件并提出了一些改进措施。在这 个建议书中已描述了 TRiZ法的萌芽和初型。十分不幸的是,他们的爱国主义热 情和极具价值的思想并没有得到肯定,反而批判AltSChUlIer和ShaPirO的发明行 为“思维混乱”且具有“唯心主义色彩”,从而有损于国家。在经历了一年的待 审拘
9、留和严刑拷问后,他们被流放到北极圈的一个劳改集中营度过25年。在那 里人们过着地狱般的生活,但庆幸的是,对AItSChUHer而言是一个知识拓宽和思 索前进的过程。在劳改营中,教授、科学工作者、音乐家和艺术家因斯大林的大 清洗运动而云集在一起,在这个高智商的环境中,Altschuller的学说得到进一步 发展。对AltSChUIIer来说,在劳改营有人欣然给他讲授各种知识,还有人愿意听 他的高论并学习TRIZ法,劳改营就变成了 AltSChUIIer的私立大学。最大的处 罚是不准书写记录,一旦被发现有文字记录,就会被打得鼻青脸肿并关禁闭。尽 管有这种残酷的限制,AltSChUller进一步发展
10、着他的创新科学。凭着自身惊人的 记忆力和分析能力,AItSChUner充分利用时间,加工完善了发明问题解决办法的 技术体系及其方法。7.2 TRIZ法的传播1953年斯大林逝世,次年即1954年AltSChUlIer和ShaPirO获释。他们俩继 续完善TRIZ法并发表了第一篇文章,文章叙述了其理论的基本原理,于1956 年刊登在杂志“心理问题”上。十分遗憾,Sh叩iro写了关于TRIZ法的第一本书 后,对进一步的开发失去兴趣而离开这个领域。1970年左右,AItSChUner在前苏 联巴库(BakU)开办TRIZ法学校,工程师和大学生可自愿在该校学习。在随后的短期时间内,许多不同领域的专家对
11、AItSChUIIer的理论感兴趣,接 受并发展这一理论方法。1974年BorisZlotin成为TRIZ法的积极倡导者,1981年Alia Zusmann把对 TRlZ法感兴趣的专家汇集成TRlZ法研讨圈,TRlZ法开始在科学、商业、管理 和其他领域得到应用。现在,TRIZ法已成为开发创造力培训的有力工具,在报 纸、杂志和书本中屡屡出现,甚至还出现专门为儿童拍摄的电视连续剧的节目。 在斯大林死后的岁月里,国家管理发明事务机构发生长期无休止的争斗,并波及 到发明人协会,从而大大妨碍了 TRiZ法的推广应用。苏联的领导人拒绝接受一 个智慈的犹太人的理论,在这种窒息人的氛围中,这种方法的优点因为A
12、ItSChUHer 个人之故无法在工业界应用。更困难的是,AItSChUller与他的同事们无法因推广 这个方法得到官方经济上的帮助。AltSChUIIer只好以ALTOV的笔名撰写科幻小 说,以谋求生活费。他经常用自己发明的TRIZ法来对一些科技问题求一些当前 没有的解法,读者很多,意外地起到了传播推广TRIZ法的效果。尽管存在上述困难,热情和忠实追随者的队伍日益扩大。在戈尔巴乔夫政治 变革时期,TRIZ法在苏联进一步发展并欣欣向荣。一些私人公司和企业开始用 TRIZ法来解决十分困难棘手的技术管理问题,继而又在其他领域得以应用。这 些公司和企业发现,使用TRIZ法后使得他们尽快地进入和适应自
13、由市场经济的 格局。在社会主义阵营解体之前,由于阵营内国家之间经常交换留学人员,民主德 国与波兰的学者开始接触TRIZ法。1973年东德首次有人翻译出版Altschuller 的著作。在社会主义阵营解体后,大量前苏联的犹太人带着TRIZ法流向德国、 以色列和美国,继而流向日本。德国的部分高校已把TRIZ法纳入设计课程和创 新管理课程。编者手里还有德国学生以TRIZ法为主要研究工具的毕业论文。德 国进入世界500强的企业如西门子、奔驰、大众和博世都设有专门的TRIZ法机 构,对员工进行培训并推广应用,取得良好成果。由于美国是一个特别能接纳新 事物的国家,使得TRlZ法在美国企业界广为流传,并得到
14、发展。直至1985年,AItSChUlIer共写了 15本书,其中一部分是与BOriSZlotin合作, 另一部分是与Alia ZUSmann合作的。这一系列书中只有两本译成英语。这些书 籍包含了 AkSChUlIeI最核心的思想,见表7.1。这些思想内含有从20万份专利材 料中提炼出来的知识,在20万份材料中有4万份是含有创造性意义的高水平创 新解。表7.1 AltSChUHer工作的核心组元 Altschuller工作的核心组元 创新的步骤 矛盾技术矛盾40个创新基本原则新956 1971年)39个技术参数物理矛盾11个分离原则(1979年) 理想化(1956年) 76个标准解(1974
15、1979年) 进化基本模式(1969 1979年) ARIZ即发明问题解决算法的简称(1959 -1985年)物场分析(1975年)1985年,AltSChUller健康情况恶化,他把更多精力投入到创造力的课题中。 生病前的AItSehUner对技术系统的贡献就成为TRlZ法的主要内容。而他也被后 人誉为“技术系统进化”的发现者和“技术系统进化论”的缔造者。1998年 AItSChUlIer去世,享年72岁。1990年前后,苏联解体,许多TRIZ专家和爱好者移民到欧洲和美国,成为 推广TRlZ的主力。目前,在美国有12位TRlZ法大师,以色列也有4位TRIZ 法大师。根据欧洲国家提供的资料,对
16、AItSChUner的卓越工作提出一张日程表,以便 读者更加清晰的了解TRIZ的发展过程。1956年-1971年,提出技术矛盾和物理矛盾。40个发明原理和分离原理。提 出技术系统理想化的概念。1969年-1979年,提出技术系统进化模式。1959年- 1985年,提出ARIZ算法。1974年1979年,提出76个标准解。1975年,提出物质-场分析模式。7.3 RTIZ法的应用和发展通过介绍这段历史应提出一个问题,TRIZ法在前苏联已传播到多大范 围? ”在1986年前,TRIZ法很少有机会得到应用。AltSChulIe的弟子们远离现 实世界,他们可以进一步开发这一理论,但极少有机会去应用这一
17、理论。当一些 个人开始接触本理论时,总是被告知,自己去应用理论中提供的方法和程序,但 没有人引导。尽管有此限制,但仍有数目巨大的个人接受培训,从而使得TRIZ 法在企业中得到有效应用。但遗憾的是没有建立起TRIZ法实际应用者的有组织 的联系网络。当前,情况发生了变化,TRIZ法在前苏联即俄罗斯的地位大变, 甚至进入私立学校的培训班中,并可在政界发现它被应用的行踪。北美人以他们特有的务实精神来看待TRIZ法,认为TRlZ法可改善他们的 创新过程,所以许多公司正在培养自己的内部专家。最典型的美国做法是通过一 个咨询师来培训公司人员,使他们具有应用TRiZ法的能力。每位咨询师分两步 进行工作,首先针
18、对一个真实的需要解的问题演示如何用TRlZ法解决,随后被 培训人员在没有咨询师的帮助下在培训班中有目的地解决一些简单的问题,最后 由咨询师来实现两者之间的综合。通过这样做法,使培训者练习掌握TRlZ法。 通过这一方法还使公司的经验得到进一步扩大,理论变为现实。而东欧的TRIZ 法专家在美国找到了现实的出路。TRIZ法迅速在全球传播,在欧洲建有TRIZ协会,即Europaeische TRIZ ASSOCiatiOn,简称ETRIZ0德国的斯图加特工业大学,卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙 工业大学都已开设TRIZ法的课程。自动化公司ROCkWeII在一位TRlZ法咨询师的帮助下成功地把一个刹车系统 的
19、零件由12件减为4件,同时造价下降50%o FOni公司从1995年起举办TRIZ 法培训,已培养掌握TRlZ法的工程师800人。FOrd发动机公司为一种传动轴承 探索问题的解决办法,在有载负时,该轴承经常会偏离正常工作位置。应用TRIZ 法后产生了 28个新的设计方案,其中一种设计很有意思的显示,这种轴承具有 很小的热膨胀系数,在较高载荷而产生高温时其优点很明显,载荷越大,轴承的 位置越稳定,从而解决了这个难题。在日本,三菱研究所在1998年开办TRlZ法培训班,已有超过2000人接受 培训,产生了 100多个达到较高水平的创新案例。目前,TRlZ法已在自动控制,电气与电子,航天航空,机械仪
20、器,动力, 汽车,化工制药,医疗卫生,轻工和食品等十大技术领域中发挥作用,并延伸到 非技术领域。国外TRIZ法专家正在试图把TRIZ法用于管理和商业领域,并取 得成果。TRiZ法正成为全能的创新方法。由于在Altschuller时代信息技术和生物技术处于初步阶段,TRIZ法中少有 表述,一些TRIZ法大师正在作对TRlZ法的完善和补充工作。如增加了技术系 统工程通用参数的数量和发明创造原理的数量,把解决物理矛盾的分离原理调整 为4个,增加了效应库中有关信息和生物技术的内容等。许多地区和国家有TRIZ协会和咨询公司,有国际性的专门期刊。从1998到 2007年,德国已出版10本以上的专门书籍。在
21、美国和日本的许多大公司建有 TRIZ推广和应用机构,效果显著。如美国的美商IEG集团就是一家运用TRIZ 对企业提供咨询的公司,号称拥有全球85%的TRIZ专家和全职讲师团。在上海 江苏路设有分公司。同时德国第七届TRiZ大会定于2010年6月16日至17日 在狼堡举行。该活动由狼堡汽车大学,欧洲TRIZ中心和TRIZ园(triz-campus) 共同组织。由此可见TRlZ在德国的普及程度。征文的范围为TRlZ用于实践中, TRlZ与KMU (中小企业),TRlZ与其他方法的综合,TRlZ用于非技术领域, TRIZ与新技术。征文范围对我国应用TRIZ法具有重要参考价值。中国政府从建设创新型国家
22、这一宏伟战略目标出发,十分重视TRlZ法的研 究、推广和应用工作。科技部、发改委、教育部和中国科协于2008年联合发布 国科发财(2008) 197号文,文中三次提到要推广和应用TRiZ法。文中提出“针 对建设以企业为主体的技术创新体系的重大需求,推进TRlZ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TRlZ中成熟方法在企业中的应用;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。”许多省份根据197文的要求,开展了TRIZ法的培训。中国的一些技术咨询公司最近开出多种形式的TR
23、IZ培训班,收费不菲,但 参加者踊跃。近几年,介绍TRiZ法的书籍在我国发展极快,见附录D参考 书目。而广大企业对此知之甚少,有必要加强TRIZ法的培训、推广与应用。以下网站供参考: www.triz-journaLcom (美国) www.trisolver.eu (欧洲) www.triz-online.de (德国) www.stenum.at (奥地利) (世界上最大的电子图书零售商) WWW(中国亿维讯) www.altschuller.ru (俄罗斯) (中国)其中WWW.altschuler.ru是一个俄语的以TRIZ创始人altschuller命名的网 站。可以直接查到经典的T
24、RIZ理论内容。该网站设有英语、德语、法 语和西班牙语四种其他语言。可以切换到该语种,看到部分内容。 是黑龙江科技厅建立的专题政府网站,内容很全。7.4对TRIZ法的简要评价世界上已有两种举世闻名的进化论,达尔文的生物进化论和马克思的社会进 化论。有的学者认为AkSChUner的TRIZ法是技术进化论,是世界第三个进化论。 任何一种理论都有其优点和缺点,先针对TRlZ法的评价分叙如下。优点:具有开创和突破性,结构性好,系统性强,能简便地得出解决问题 的原理,内容全面可应用于几乎所有领域,几乎人人可以学会。不足之处:提取具体问题的技术参数和把解法原理转化为针对具体问题的 方案,需要人的专业知识和
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