如何利用项目TRIZ矛盾定义方法，突破产品“创新”难题？

一、前言

新产品在开发设计期间，主要解决的问题有以下三点：

1. 确认顾客真正的需求，要能被市场接受，以提高销售量。
2. 要比其他的竞争者企业，更快将新产品导入市场。
3. 减少开发设计时间产生的问题，降低设计变更和客户市场抱怨，从而避免开发周期延长和开发成本提高。

利用（Theory of Inventive Problem Solving；简称TRIZ [取俄文的缩写]）从40发明原理、物场分析方法、76标准解、科学效应知识库，以及技术系统进化法则等相关等工具，推导出具备创新的想法，从而产生专利并产生独特且可以实现的概念，藉以解决开发设计的技术问题，已在国内众多产业及公司被实际广泛应用证明是可落地。

二、如何利用40发明原理？

在实际研发项目解题中，如何在40发明原理中选取出与问题相对应的原理，从而产生想法，是学员们首先要面临到的考验。

以下笔者将提出常用的四种做法：

① 面对较模糊问题、冲突不明显的问题或在问题分析的初始阶段，常使用“浏览法”选用发明原理。

② 技术矛盾可使用39个通用工程参数、TRIZ 2003年新版矛盾矩阵48个工程参数、软件24个工程参数进行描述，即转化为TRIZ的标准冲突。然后到矛盾矩阵中查找相应的发明原理来解决，发明原理即为问题的标准解法。

③ 2003年新版矛盾矩阵表，将解决物理矛盾的发明原理单独列举出来，可以制作出一张“发明问题解决引导表”，能够更高效、有序地解决系统对同一个参数存在相反的要求而产生的物理矛盾，如表所示。

④ 对于物理矛盾，也可直接用分离原理求解，也常常将分离原理与发明原理联合起来求解，分离原理与发明原理的关系，如表所示。

三、如何定义矛盾？

因此如何找到问题模型中的核心矛盾是非常关键的，常用方法有通过系统功能模型分析、物场模型分析、因果分析来确定，也可以结合其他创新方法，如QFD、AD、TOC等理论来确定，举例如图所示。

1. QFD

相关矩阵分析要点：

• 若一设计需求与多个其它设计需求有正相关，且不存在负相关——表示该设计需求存在很大潜在效率，可以被优先考虑。
• 存在负相关——不可因优化某一功能而导致另一功能恶化，设计考虑时须特别注意该设计需求。
• 负相关表示需进一步研究和调整——TRIZ技术矛盾！乃研发项目常招致延后、预算追加、客户满意度偏低失败的重要原因。

图片来源: https://www.cyut.edu.tw/~lschen/om/om5.pdf

2. 因果分析

案例讨论：为了遏止超高速风扇的叶轮爆裂会产生碎片，该系统是由下列组件所组成：风扇、风扇护盖（用来控制气流的方向），以及装甲钢板防护环。

亟待解决的问题就是防护环过重，因此必须减少 50% 的重量。防护环必须遏止飞散的碎片——基于这个理由，所以防护环又厚又重。

叶轮爆裂的原因如下：因风扇旋转导致会「拉扯」叶轮零件的离心力。材料的瑕疵和疲乏都会损害叶轮材料的强度。因此，叶轮可能会爆裂，进而导致叶轮碎片飞走。由于风扇的运转速度很快，飞散的碎片具有很大的能量，因而可能会伤害到人员和飞行器的其他零件。

图片来源: IWB软件

在此例中，有下列四个矛盾（三个技术矛盾与一个物理矛盾）：

• 若飞机需要加速飞行；推进器风扇愈需要快速旋转，但愈容易产生风扇叶片微小碎片（恶化）。
• 若飞机需要加速飞行；推进器风扇愈需要快速旋转，但风扇叶片愈容易变形往外（恶化）。
• 金属外包环愈坚固厚实；飞机愈不容易受风扇叶片微小碎片与推进器碎片威胁，但愈不易于保养测试（恶化）。
• 希望金属外包环在飞机飞行时愈坚固厚实，但在保养测试时愈轻巧。

3. 功能模型分析

案例讨论：通过改善风道和风叶系统来改善吸尘器噪音问题，使用Problem Formulator 模式（在 IWB 软件中称为 Diagram ）建立问题模型，图形是由两个重要的元素所组成：功能（Functions）与连结（Links）。

功能总计分为两大类，在方框上用颜色与形状来表示：

• Useful functions：以绿色的方框与直角呈现；
• Harmful functions：以红色的方框与圆角呈现。

矛盾的根源会以黄色的方框呈现。

关联结果是有用的：箭头绿色，关联结果是有害的：箭头红色。

根据Directions for Innovation分析出来的结果，会产生三种颜色让您选择：

• 红色：代表有害功能要消除；
• 绿色：代表有用功能要提升；
• 黄色：代表物理矛盾；
• 黄色同时连接的红色与绿色：代表技术矛盾。

如此可清晰表达问题，明确定义矛盾，更方便利用矛盾矩阵中查找相应的发明原理来解决。功能模型建置分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具，用以建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型。

四、结论

对的问题才会有对的答案，将问题做精确的分析才能够明确的对应到相应的矛盾参数，所找到的发明原理才能够更接近问题真实的答案，即应用这些原理使问题的解迅速收敛到正确的方向上，再结合专业知识与领域经验，才能得到真正可落地的技术方案。

作者：郑大兴；编辑：illa

本文作者 @法思诺创新 。

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