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推荐一种加快科技创新的方法 ——发明问题解决理论
徐克庄(杭州市科技信息研究院 特约研究员)
科技创新是一项艰巨的工作,需要付出创造性的劳动。从实践来看,有许多科技创新由于缺乏正确的创新理念与科学的理论方法的指导,致使创新带有很大的偶然性与随机性,结果是创新效率低下,“核心技术”的创造能力难以提升。 1946年,前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒(Genrich Altshuller)对发明创造和技术难题的解决是否有科学的方法和法则可遵循这一问题开始了研究。他和他的合作者花费了1500人年的时间,通过对250万件专利文献的研究分析,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,建立了一个由解决技术、实现创新开发的各种方法、算法组成的综合创新理论体系,即发明问题解决理论。发明问题解决理论也称TRIZ。TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的拉丁文词头缩写,其英文名为“Theory of Inventive Problems Solving”(TIPS)。此理论现已在世界一些主要国家的科技创新中得到应用,产生了很大的影响,但国内和我市科技界至今知之甚少。为此,本文对这一理论进行推荐和介绍,以期对全市的科技创新起到推动促进作用。 一、TRIZ理论的核心思想和内容 TRIZ理论的核心思想包括三个方面:第一,无论是一个简单的产品还是复杂的技术系统,其核心技术都是遵循客观规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;第二,各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;第三,技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大数目的功能。 TRIZ理论体系的主要内容包括五个方面:一是创新思维方法与问题分析方法;二是技术系统进化法则;三是工程矛盾解决原理;四是发明问题标准解法;五是发明问题解决算法。 创新从最通俗的意义上讲,它是一个创造性地发现问题并解决问题的过程。TRIZ理论为创新提供了系统的理论和方法工具。其中最重要的有39个通用工程参数和40条发明原理构成的解决矛盾矩阵表,物质场分析模型和76个标准解,发明问题解决算法,科学和技术知识效应库等。 实践证明,TRIZ理论是对人类创新活动规律和原理深入、系统的揭示,是人类已有的科技知识与创新思维规律及方法的完善结合,为更好地创新提供了坚实的理论和方法基础,是认识和推动人类创新活动的一个突破性成果。 TRIZ理论与传统的创新方法相比,具有鲜明的特点和优势。它能成功地揭示创造发明的内在规律和原理,快速地确认并解决系统中存在的矛盾。由于它是基于技术的发展进化规律来研究整个产品的发展过程,不再是一种随机的创新行为,因而可以大大地加快发明创造的进程,提升产品的创新水平。 二、TRIZ理论在发达国家得到高度重视 TRIZ理论经过半个多世纪的发展、完善及与其它先进创新理论方法的集成,已经成为一套解决新技术、新产品开发实际问题的成熟的理论和方法体系。它以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域占据着独特的地位。现在,TRIZ理论已在俄罗斯、美国、欧洲、日本、韩国等国家受到高度重视,其研究与实践获得很大的普及和发展,并且已为众多知名企业取得了重大的效益。经过实践的检验,TRIZ理论的应用领域不仅限于工程技术,还可拓展到管理和社会等广泛的方面。 TRIZ理论在前苏联创建后,长期来仅在该国受到关注和获得研究应用。前苏联解体后,大批TRIZ研究学者移居美国等西方国家,TRIZ理论才开始在美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区得到传播推广。美国于1991年发表第一篇TRIZ论文;1992年开始,一些公司着手进行TRIZ的咨询和软件开发工作;1996年开始创办TRIZ期刊。日本于1997年夏天正式引入TRIZ理论,东京大学成立了TRIZ研究团体;1997年起,日本著名的思想库——三菱研究院开始向企业提供TRIZ培训和软件产品;1998年,日本大阪学院大学建立了日本TRIZ网站;日本三洋管理研究所成立了日本TRIZ研究小组,向企业、大学和研究机构提供TRIZ理论培训和咨询。欧洲于2000年10月成立TRIZ协会ETRIZA,旨在推进TRIZ理论在欧洲的研究和应用。除了美日欧之外,韩国、保加利亚、印度等10余个国家以及我国台湾也相继开展了TRIZ理论的研究和应用。现在,全世界每年都召开TRIZ的国际学术会议。 三、TRIZ理论已在全球得到广泛应用,并获得巨大效益 近年来,TRIZ理论在世界上获得了成功的推广应用。全球已有200多万件专利应用了TRIZ的原理和规则。许多世界级的公司,如美国的波音、福特、摩托罗拉、惠普、3M、宝洁、施乐、礼来,日本的索尼、松下电器、日产汽车、富士施乐、理光、日立制作所,欧洲的西门子、菲利浦,韩国的三星、LG等,在技术产品创新中研究和应用TRIZ理论,取得了许多成功的案例,产生了显著的经济效益。如美国波音公司利用TRIZ理论,解决了波音767飞机改成空中加油的关键技术问题,为该公司赢得了16亿美元的订单。美国福特汽车公司应用TRIZ理论后,每年创造的效益估计在1亿美元以上。日本索尼公司每年要推出50种新产品,其动力来源于创新战略与TRIZ等创新理论方法的研究应用。韩国三星电子公司在1997年开始了对TRIZ理论的学习和应用研究,公司专门成立了TRIZ协会。TRIZ理论的应用为该公司解决了大量的实际技术问题,节省了大量的研发资金的投入。2003年,该公司采用TRIZ理论指导项目研发,节约相关成本15亿美元,在67个研发项目中运用TRIZ理论,成功地申请了52项专利。目前三星电子公司已成为在中国申请专利最多的国外企业。大量的实践证明,TRIZ理论不仅可在机械、电子、化工、医药等工程技术领域的技术开发、产品创新设计中获得成功的应用,而且还可在管理、社会经济等非工程技术领域进行推广。 四、TRIZ理论在我国还刚刚起步 TRIZ理论的研究和应用在我国还刚刚起步。在20世纪,我国几乎没有TRIZ理论方面的论文发表。进入21世纪,特别是最近几年,国内少数大学和企业的一些专家学者开始引入TRIZ理论,开展了TRIZ理论的研究和应用工作,并发表了有关论文,编著了有关书籍。这方面工作走在前列的大学有河北工业大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学等,企业有亿维讯科技有限公司、中兴通讯公司以及制造业方面的一些公司。河北工业大学在TRIZ理论研究和应用方面做了较多的工作,该校檀润华教授还编著了《发明问题解决理论》一书。亿维讯科技有限公司以TRIZ理论为核心的创新方法与技术研究应用,包括计算机辅助创新做出了出色的成绩,前不久该公司资助成立了创新技术研究中心,为国内企业开展TRIZ理论方法的培训和咨询。中兴通讯公司引入了TRIZ体系,在亿维讯公司的协助下,创新取得了突破性进展,攻克了21个技术难题,有6个项目申请了专利。我省浙江大学也发表过一篇TRIZ相关论文。杭州和达机电工程有限公司与国电机械设计研究所也开展了TRIZ理论的研究和应用工作,至今已发表了4篇论文。 五、重视研究和推广TRIZ理论的建议 TRIZ理论在科技创新上的重要意义和实用价值已为实践所证明。不容置疑,倡导TRIZ创新理论的研究和应用,对于推动科技创新的深入发展,将是一项具有战略意义的重要举措。鉴于杭州市和浙江省对于TRIZ理论的研究和应用开展得很少,TRIZ理论在省市产学研界还鲜为人知,为此,我们希望有关领导和部门对TRIZ理论引起高度的重视,积极采取有效措施,大力开展TRIZ理论的研究和应用工作,以便为杭州市和浙江省的科技创新做出积极的贡献。根据美国、日本等国研究应用TRIZ的实践经验和有关专家的建议,要使TRIZ理论获得成功的推广应用,必须有一定数量的TRIZ专家参与,应用企业必须认识和了解TRIZ,并设立核心部门开展工作。为在杭州市和浙江省推动TRIZ理论的研究和应用工作,我们特提出如下几项建议。 ⒈开展宣传教育,提高产学研界特别是企业对TRIZ创新理论重要性的认识。要创造条件,举办TRIZ理论的讲座,开展培训活动,制造舆论,使广大企业认识TRIZ理论的重要性,了解其重要作用,提高他们应用TRIZ理论的积极性。 ⒉组织力量,集聚队伍,开展TRIZ理论的探索研究,尽快培养出杭州市和浙江省的TRIZ专家,为广大企业研究应用TRIZ理论提供指导和帮助。 ⒊培养有志于应用TRIZ解决产品创新实际问题的志愿者,在制造业中开展TRIZ的研究应用试点,争取突破,以点带面,推动全般。 ⒋积极开展TRIZ在非工程技术领域的应用工作。虽然TRIZ理论现在主要应用于工程技术领域,如产品的设计制造方面,但随着人们对TRIZ理论认识的不断深化,国外已有不少TRIZ成功应用于经济、管理、教育等非工程技术领域的案例。为此,在非工程技术领域,我们也可开展TRIZ应用的尝试。 ⒌加强计算机辅助创新工作,为TRIZ理论深入广泛的应用提供技术支撑。国内外的经验证明,TRIZ理论的深入推广也有赖于计算机辅助创新技术的支撑。为此,杭州市和浙江省的高等学校、科研院所和计算机软件企业要在开展CAD、CAM等的基础上,进一步开展计算机辅助创新(CAI)工作,加强计算机辅助创新软件的开发,搞好与TRIZ理论的配套应用,为TRIZ理论深入广泛的应用提供技术支撑。 ⒍积极创造条件,在高等学校开设TRIZ等创新理论课程,培养学生的创新思维,提高他们的创新能力。 ⒎开展TRIZ研究应用的交流,定期召开研讨会,在条件成熟时建立有关学术组织或网站。 ⒏充分利用杭州市科技创新信息资源平台,及时获取TRIZ等科技创新信息,为科技创新提供有益的借鉴。杭州市科技创新信息资源平台建设已包容了大量支持科技创新的信息资源,也涉及TRIZ等创新理论方法方面的创新信息,为此有关单位可积极取得该平台的支持。■
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