TRIZ在科研創新管理中的應用

李永平 汪旭東 辛優美 王磊

摘? 要：TRIZ含義即發明問題解決理論，其英文縮寫為TIPS（theory of inventive problem solving）。文章首先介紹了TRIZ的基本概念、誕生、發展、TRIZ的作用及現有的理論體系，然后進行了TRIZ理論在科研創新管理中的作用分析，同時用實例探討了TRIZ在管理產品創新或者解決技術難題中的應用，論文在最后總結了國內一些研究所、企業進行TRIZ管理實踐的經驗，同時也給出了運用TRIZ對科研進行管理的一些思考建議。

關鍵詞：科研創新;管理;TRIZ

中圖分類號：G311 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）14-0030-05

Abstract： The meaning of TRIZ is the theory of inventing problem solving， which is abbreviated as TIPS （theory of inventive problem solving）. This paper first introduces the basic concept， birth and development of TRIZ， the function of TRIZ and the existing theoretical system， and then analyzes the role of TRIZ theory in scientific research and innovation management. At the same time， the application of TRIZ in managing product innovation or solving technical problems is discussed with examples. Finally， the paper summarizes the experience of TRIZ management practice in some domestic research institutes and enterprises. At the same time， some suggestions on how to use TRIZ to manage scientific research are also given.

Keywords： scientific research and innovation; management; TRIZ

1 概述

TRIZ是俄文單詞的詞頭縮寫，含義即發明問題解決理論，其英文縮寫為TIPS（theory of inventive problem solving）。國內也形象的翻譯為“萃智”或“萃思”，取其“萃取智慧”或“萃取思考”之義。它是由蘇聯發明家、發明家協會主席根里奇·阿奇舒勒于1946年開始，在研究了世界各國200萬份高水平專利的基礎上提出的一套具有完整體系的發明問題解決理論和方法。TRIZ理論在世界范圍內得到越來越廣泛的應用。尤其是美國相繼開發出基于TRIZ理論的計算機輔助創新設計軟件，有力的推動了TRIZ在全世界范圍內的廣泛傳播。阿奇舒勒通過對大量的專利研究發現，只有20%左右的專利稱得上是真正的創新。表1是其對創新技術等級的分類。TRIZ理論適用于第2級到第4級的創新。

在工作中也經常遇到發明層次不高的問題，如某年對一成熟產品進行改進時，某專利的主要創新點是將圓孔改為方孔，一個大孔改為對稱的幾個小孔節來進行截流。這種專利應該屬于“顯然的解”或“少量的改進”的級別。此類專利在每年的專利的評判中不在少數，這些專利不屬于高等意義上的創新，給整個部門和企業帶來的效益有限。但是同樣消耗了工程師們大量的時間，因為編寫、評審過程消耗的時間和高水平的創新所需的是一致的。隨著時間的積累，原有的優勢逐漸消逝，存在被競爭對手輕易趕超的風險。TRIZ可以有效的提高工程師的設計水平，指明技術發展的方向，避免將資源消耗在低層次重復上。

TRIZ從提出之日起就在不斷的完善，到當代主要形成了九大理論體系，包括：八大技術系統進化路徑;最終理想解IFR（Ideal Final Result）;40個發明原理;39個通過工程參數和矛盾矩陣;物理矛盾和分離原則;物-場模型分析;標準解法;發明問題標準算法（ARIZ）;物理效應和現象。本文不對這些方法進行詳細敘述。目前將TRIZ分為經典TRIZ和現代TRIZ兩個階段（表2）。

TRIZ理論的應用較為復雜，并沒有一種通用的流程可應用于所有企業。因此，TRIZ誕生之后，另一個重要的課題就是如何實現TRIZ的本地化？如何將TRIZ理論轉化為生產力？如何將TRIZ融入到現在的管理中？本文對如何將TRIZ理論融入產品創新管理系統進行初步探討。本文首先分析了TRIZ用于產品創新管理階段的可行性，然后通過實例分析了TRIZ理論在方案確定方面上應用方法，接著總結了國內一些研究所、企業在進行TRIZ管理方面的經驗，最后給出了對科研進行管理的一些建議。

2 TRIZ應用探討

2.1 TRIZ理論在科研創新管理中的作用分析

TRIZ原理可用在產品整個壽命周期的方方面面，但對于產品創新管理而言，其最主要作用之一是在方案選擇的初期，幫助管理人員及工程技術人員確定研發方向，突破固定思維、利用跨行業領域的知識，從較高的層次解決工程技術上遇到的問題。避免低層次的技術重復，盡快達到產品設計的理想解。因此，TRIZ完全可以和現有的設計體制、質量控制體制，無縫的結合起來。TRIZ可以在初期幫助工程師確定理想解決方案的方向，避免創新方向上的初級迭代，直接面向最優解方向，也是對生產力的一種巨大解放。傳統的方案階段調研的步驟通常是：調研→一個或數個設計師在已有方案的基礎上改進，得出改良方案→評審→進入后續研制階段。而采用TRIZ管理則科研創新的步驟變為：調研→TRIZ工程師和設計配合選取主要矛盾利用TRIZ原理進行理想解分析→得到符合技術發展規律的方案→評審→進入后續研制階段。從而使得科研方向更加的科學。

很多跨國企業已經取得了良好的效果。諾基亞公司曾將低端手機的生產管理、成本控制做到了極致，但是在手機新產品的沖擊下，諾基亞很快退出了自己曾經領先的舞臺。可見，做對的事情比把事情做對要更加重要。TRIZ對技術發展趨勢的預測顯得尤為重要。TRIZ更加注重的是方案階段的創新，它能有效的幫助工程師們突破自己思想的局限，創新出符合發展規律的產品。在不影響現有運行體系的基礎上，給整個企業帶來生產力。

2.2 TRIZ產品創新管理實例

3 國外引入創新工具的一些經驗

在國外，許多知名企業應用創新方法和工具，取得了巨大的收益。如20世紀70年代后期，日本豐田公司因使用QFD，使得新產品開發啟動成本累計下降61%，開發周期縮短1/3;韓國的三星公司于1997年引入TRIZ，七年時間里，采用TRIZ指導項目研發而節約相關成本15億美元……。縱觀國外通過推廣應用創新方法取得較大收益的企業，其成功的原因不外乎：企業高層的支持，系統的培訓，靈活的應用以及環境的搭建和制度的支持。

3.1 在企業高層的支持下系統地推進創新方法的應用

在企業內部系統地推進創新方法離不開企業高層的有力支持。企業應用創新方法的成敗往往取決于企業高層推動的決心和力度，特別是對于一些需要對企業原有流程進行變革的方法。貝克特爾公司的總裁曾經表示，他在10多年主持工作期間做出的最主要的決定便是推行六西格瑪管理，并且永遠不會改變。福特公司在推行六西格瑪方法時，高層領導被要求和黑帶大師進行合作。三星公司在推行TRIZ的過程中，從公司總裁到各級管理人員均給予了持續的支持，并親自參與到TRIZ的學習和培訓中。

3.2 創新方法的成功應用離不開系統的培訓

創新方法能夠在企業中成功應用，除了方法本身的適用性之外，其關鍵還在于能夠擁有有效應用創新方法和工具的人員。因此，國外企業在推行創新方法和工具的應用時，均十分注重系統的培訓。如陶氏化學公司自2000年全面實施六西格瑪以來，開展了多達四輪的培訓高潮，僅第一輪培訓就約有200名黑帶參加。

3.3 根據企業實際情況靈活運用創新方法

國外許多企業在應用創新方法的過程中，不僅注重對引入方法的學習、培訓和應用，還會根據自身應用的經驗進一步對一些創新方法進行改進和完善，從而形成了自身獨特的創新方法體系，在客觀上推動了創新理論、方法和工具研究的發展。如美國霍尼韋爾（Honeywell）公司的Larry Ball通過自學掌握了TRIZ的各種創新方法，將其重新歸納整理，在企業內進行TRIZ教育與實踐，形成了獨樹一幟的TRIZ體系“層次TRIZ算法”。韓國三星的先進技術研究院（SAIT）TRIZ小組開發出一套簡單且牢固的邏輯來定義技術矛盾，稱之為誘導式技術矛盾。利用這套邏輯方法，即使是在項目初期極度不明確的階段，也可以幫助研發人員去分析各種有價值的問題模型組合。

3.4 良好的激勵機制是持久應用的保障

良好的激勵機制有助于保障應用的持久性。以三星為例：三星為TRIZ的推廣應用提供了各種形式的個人激勵。在三星，一位經認證的TRIZ專家每月可以獲得額外的獎金。這些認證專家還擁有其它非貨幣激勵：職業發展和額外的假期等。在每年10月的TRIZ大會上，完成所有培訓課程（120小時）的創新導師們會提出其TRIZ項目并在特別展覽會上展示他們的新機器和設備，由來自不同部門的CEO和副總裁組成的評判員進行評判。他們會選出3-4個最佳項目，這些項目的領導會得到獎金。

3.5 切莫急于求成

在過去的一段時間里，出于各種各樣的原因，一些人將TRIZ理論過于夸大，甚至鼓吹接受培訓一周之內就可以成為發明家。這種說法是沒有依據的。企業領導者應當對TRIZ有一個正確的認識。它不是一蹴而就的，那些接受了幾天培訓就想解決一個大問題的想法也是不可取的。正確的認識應該是，TRIZ的培訓僅僅是一個開端，要想成為高手還要經過有實戰經驗的老師的指導，以及工程師自身持續不斷的努力，不斷積累解決難題的經驗才能夠達到。

3.6 TRIZ創新方法在中國企業的推廣應用模式

在中國，創新方法的推廣應用還剛剛起步，有部分企業負責人雖然意識到了創新的重要性，但在創新的落地上還存在著一些誤區。通過對國外知名企業成功應用經驗的分析，我國企業開展技術創新活動，可以分為四個階段：創新意識的培養、創新方法論以及工具的導入、創新實踐與人才培養、企業創新體系的建設。

4 思考及建議

4.1 認識TRIZ——不是靈丹妙藥

在認識到TRIZ重要性的同時，也需要認識到方法再好，沒有辦法用就是沒用的方法。TRIZ體系讓人感覺這么復雜。同時，現有質量管理等體制也較為成熟，能提供較為質量穩定的產品。TRIZ看起來不是那么有必要。相信除了TRIZ還有別的方法，也發揮過極其高效的作用。但是一個企業肯定需要這么一個人群，能夠高效、準確思考現有產品的生命周期、下階段的發展趨勢;幫助技術工程人員擺脫低層次的技術重復、避免將精力放在低層次的技術改進上，避免停步不前。國外一些成功應用TRIZ的企業也是一個專業的TRIZ工程師會和幾個傳統的專業工程技術人員配合起來工作，從而使得創新產品工程化效率加倍。TRIZ工程師需要做的工作是判斷現階段是否是上述產品的成熟期？企業是否需要進行人力、物力投入進行研發，進行專利布局，以獲得技術領先，保持競爭力。

同時，TRIZ是面向人的方法，即TRIZ中的啟發式方法是面向設計者的，不是面向機器的。具有創新意識，能夠提高創新效率的人才是企業永遠保持活力的靈丹妙藥。

4.2 深化TRIZ——團隊合作、共同進步

企業內部應該有一個團隊共同推進TRIZ工作。據統計，一個企業內部有大約不足10%的人愿意嘗試新鮮事物，當然也有10%左右的人非常抵觸新事物。因此，要將企業內部愿意嘗試的那10%左右的人找出來，讓他們提供更多的機會，接受更高層次的培訓，以及給他們以帶領團隊或者項目的機會，則會帶動更多的人接受TRIZ理念。如果對受眾人群不加以區分，胡子眉毛胡子一把抓，則往往是花了很多的精力，但收效甚微。只有企業的員工應用創新方法對自己承擔的科研項目有了幫助和啟示后，在企業內部進行創新方法推廣才會成為自發和自覺的活動。

4.3 推廣TRIZ——和企業現有流程結合、與單位現行的管理方法結合

當今的中國，正處于高速發展期，創新正在被越來越多的企業所意識和重視，很多企業并不缺乏優秀的人才，但能設計出在世界上具有競爭力產品的人卻如鳳毛麟角。究其根源，企業真正缺乏一套完整的、具體的創新理論和方法。真正使得TRIZ對企業產生巨大效益，還是需要將TRIZ工具在實踐中本地化、與部門研發、設計活動有機的結合起來。

由于TRIZ取得的成果正是一個企業寶貴的資產，所以TRIZ取得成就后不會大肆宣傳，取得的成就大多數都會被保密起來，成為一個企業有力的手段。等到市場運作成功多年后才會見諸報導。因此，本地化的過程將需要一段時間。需要通過先期研究，將TRIZ應用過程的積累經驗與現有流程結合。

5 結束語

TRIZ真正能在工作中起到作用的時候，才是對單位有生命力的工具，才是值得推廣的工具。因此，TRIZ應該與企業現行的管理方法相結合。事實證明，無論多么完美的理論，如果想讓企業管理者完全拋棄企業已有的管理方法是難以接受的，如果這種理論不能與企業的實際發展狀況相結合，所遇到的抵觸將非常大，成功的可能性也會大打折扣，而且多半會失敗。

參考文獻：

[1]根里奇·阿奇舒勒.哇……發明家誕生了——TRIZ創造性解決問題的理論和方法[M].范怡紅，譯.西南交通大學出版社，2004.

[2]尤里·薩拉馬托夫.怎樣成為發明家——50小時學創造[M].王子義，譯.北京理工大學出版社，2006.

[3]Kalevi Rantanen. Ellen Domb.Simplified TRIZ_Second Edition_ New problem applications for engineers[M].Auerbach Publications.

[4]Kalevi Rantanen.簡約TRIZ——面向工程師的發明問題解決原理[M].檀潤華，譯.機械工業出版社，2010.

[5]楊清亮.發明是這樣誕生的——TRIZ理論全接觸[M].機械工業出版社，2006.

[6]創造是一門精密的科學[M].吳光威，譯.北京航空航天大學出版社，1990.

[7]Genrich Altshuller（Translated by Lev Shulyak）. And Suddenly the Invento Appeared[M]. Copyrighted material，1994.

[8]孫永偉.TRIZ——打開創新之門的金鑰匙系列[M].

[9]Michael A.Orloff. Inventive Thinking through TRIZ[M]. Springer，2005.

[10]劉復元.韓國三星公司技術創新案例研究[J].2011.

[11]林蕓蔓.TRIZ-based computer aided trimming process and tool[D].2001.

[12]馮立杰，等.專利地圖和TRIZ融合的技術創新模式研究[J].實踐研究，2014，37（4）：106-109.