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解析「TRIZ」系列報導一》初談「TRIZ」概論
林士強/北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問
陳宜誠律師 審稿/北美智權教育訓練處處長/首席研究員
2014.03.18
「TRIZ」是起源於蘇聯的創新問題解決方法,它的基本概念是什麼?解決問題的方法論又是如何操作?這些一直是讓大家深感好奇的問題。北美智權報將以系列的文章報導,帶領讀者一步步揭開「TRIZ」的神秘面紗。

筆者進入北美智權之前,便對「TRIZ」這四個英文字略有耳聞,知道這是一個與創新發明有關的方法。因為發源地在蘇聯,所以早先頗為神秘。又因為這理論以俄文撰寫,在蘇聯解體之後,才撤底脫去它神秘的面紗,有比較完整的西方語言(英文)翻譯,並且公諸於大眾,讓身處於台灣的教師,學子及工業界先進,容易一窺其中之「奧秘」。直到今日,TRIZ的專家,一大部分仍是俄國人。當坊間知道有俄國專家來宣傳TRIZ的功效時,有志者莫不趨之若鶩,想一睹大師風采,形成另外一種形式的「追星」風潮。

「發明創新」,現今已然成為顯學,台灣製造業不僅微利,還要支付鉅額權利金(例如CD, LCD,…),和解金與訴訟費給國外大廠,已經不是新聞。報章雜誌上關於發明專利的訴訟(例如蘋果與三星互告),有時候比明星的誹聞還要好看。其牽涉金額之大,訴訟費用之高,讓人咋舌,也讓人大開眼界。總之,業界雖然不是十分願意,也不得不重視發明創新這檔子事,好取得專利了。

北美智權是一個以「發明創新」為命脈的公司,當筆者進入北美智權服務之後,發覺「TRIZ」也是它的業務重點之一,在老闆的要求之下,對「TRIZ」花功夫作了研究。以下便是筆者的心得,希望利用盡量簡短淺顯的文字,利用北美智權報這個園地,與大家分享心得。期望能幫助對「TRIZ」有興趣的人,少走一些冤枉路;而對「TRIZ」沒什麼感覺的人,至少也能當作學到了常識一則。

「TRIZ」是,「創新問題解決方法之理論」(Theory of Inventive Problem Solving)的英文字頭縮寫,而「TRIZ」可以在「發明創新」這條路上,給我們的幫助到底是什麼呢?

它的開山始祖G. Altshuller先生告訴我們:
“TRIZ is a tool for thinking, but not instead of thinking”
「TRIZ是個工具來幫助思考,而不是代替思考」

如果將「TRIZ」比喻成一部汽車,還是得靠人將它駕駛到目的地。駕駛汽車的技術有如各位的專業,需要研習及經驗,「TRIZ」只是提供一個工具(汽車),並無法代替你思考(駕駛)。

「TRIZ」的概念

參考「TRIZ」的相關著作,它們告訴我們,「TRIZ」是(1)一種「哲學」;(2)一種系統性的思考「方法」;(3)一種解決問題的「工具」。但筆者對「TRIZ」到底是屬於那一種哲學,比較參不透,不敢造次亂講。我認為它可能是面對問題解決問題的「思考模式」吧,但是筆者對於「方法」,「工具」這兩項,倒是比較有心得,詳述如下。

以下(圖一及圖二)是解釋「TRIZ」是什麼時,大家常使用的例子:

圖一:

圖二:

G. Altshuller(1926 – 1998)及其同僚,曾研讀各領域的眾多專利,將有代表性的專利及其所解決的問題,歸納成共通的問題(標準問題),他們也發現,這些共通的問題,其解決的方法竟也相當類似(標準解),那麼將來各領域發生相似的問題時,其解決的方法也應該類似而有跡可循(領域解)。接下來,只要我們好好歸納這些問題及解決辦法,做好分類,便可按圖索驥,套公式解決問題,便大功告成了。

實際上,當然沒有這麼簡單,G. Altshuller先生於1998逝世後,其同僚還有各國的有志之士,仍持續歸納更多的案例,企圖使這方法更臻完備。這些不是我們研發人員的工作,但是我們要能練就看到同類問題就能快速「套用公式」解決的本領,其實不難,尤其這對身處台灣寶島曾是莘莘學子習於考試的我們,並不陌生 :也就是想辦法把問題湊成類似的長相 (如圖二中的一元二次方程式),之後就是「套用公式」求解。而「TRIZ」所提供的標準解,包括40個發明原則,76個標準解,分離/轉換原則…等,其實都是可供使用者參考並套用的「公式」,能夠提供解決問題的靈感或方法,其目的都是在解決目標問題。

筆者的心得是,用那一條「TRIZ」原則來解決問題並不重要,能夠解決自己現在面對的問題,那才重要。即使用錯原則,將錯就錯,解決了問題,又有何不可?如同在籃球賽中,投籃進框最重要,而投籃的技巧及準度等等基本功,須靠天分加上自己苦練,隊形及戰術僅是增加得分效率的方法。球隊得分,可能是球員基本功了得,投籃命中率高;亦或是教練戰術靈活,增加全隊投籃機會,不能一概而論。但如果兩者必須擇一,筆者還是選擇前者,認為必須把基本功先練好。

研習「TRIZ」方法時,有人只以G. Altshuller先生為師,凡「TRIZ」就搬出G. Altshuller先生嘉言錄,奉為武林正宗,對其餘後進的研究成果,總評為「非原汁原味」,嗤之以鼻。筆者其實不敢說這樣有錯,但是不洽當。筆者的理念是,「方法」、「工具」等並不是目的,能夠解決手上的問題才是目的。不管黑貓白貓,能抓老鼠的,就是好貓。所以,究竟是誰提供的解法或工具並不重要,能解決手邊問題的工具,就是好工具。

發明層級

研習「TRIZ」,一定會提到發明層級,發明層級共分五級,詳見表一。

表一:發明的層級

  內容 比例 範例
第五級 新發現 1% 氫燃料汽車,環保並增加駕駛汽車舒適度
第四級 新的觀念,本質外的發明,在科學中找答案,而非在技術中 4% 陶瓷技術及記憶合金使用於引擎汽缸及活塞環,增加引擎效率及增加駕駛舒適度
第三級 主要改進,本質內的發明 18% 自動變速取代手動變速,增加駕駛汽車舒適度
第二級 已存系統的少許改善 45% 可調整式方向盤,增加駕駛汽車舒適度
第一級 外觀修改,參數調校,技術上無創新 32% 增加汽車駕駛椅厚度,增加駕駛汽車舒適度

各位發現,第一級和第二級的發明的比例合計77%,這也是我們在日常生活及工作中最常接觸及息息相關的。也就是說,不用好高鶩遠,只要願意開始進行,任何普通人都可以發明創新,成為將近80分的發明家,更何況讀者中還有不少更優秀的專家,極有機會當個至少95分的發明王。

而發明層級與「TRIZ」的關係,請見表二。

表二:發明層級與「TRIZ」之關係

  內容 比例   TRIZ工具
第五級 新發現 1% 新的發現  
第四級 新的觀念,本質外的發明,在科學中找答案,而非在技術中 4% 新的技術 ARIZ
第三級 主要改進,本質內的發明 18% 解決物理矛盾 76個標準解
物理矛盾
分離原則
第二級 已存系統的少許改善 45% 解決技術矛盾 40項發明原則
技術矛盾
第一級 外觀修改,參數調校,技術上無創新 32% 妥協式設計  無需TRIZ工具

各位可以發現,「TRIZ」並不試圖解決所有的問題,而是專心在解決99%的問題,何況對於第一級的發明/問題,各位依靠自身的專業及經驗,本來就綽綽有餘。
所以,好消息是,在發明與創新這條路上,任何人都不比所謂的專家學者落後太多,大家加油!

圖三將「TRIZ」的概念與表二結合,提供各位參考。

圖三:「TRIZ」的概念

至於其中「物理矛盾」,「技術矛盾」,「76個標準解」…等,「TRIZ」中所用到的專有名詞及應用,先有個印象,筆者將在日後智權報中另闢專文介紹,而北美智權也將推出詳細的相關課程,敬請期待。

圖三其實也描述了合乎邏輯的問題解決程序,也就是:

(1) 說明問題 → (2) 分析問題 → (3) 解決問題 → (4) 評估結果

「TRIZ」使用這樣的程序解決問題,其實也是各位常使用的程序,只是自己沒有注意到而已。不然回想一下每天買早/午餐的經驗,就可以知道筆者所述非虛。

筆者的心得是,步驟(2)、(3)、(4)固然非常重要,但是有很多人在步驟(1)最容易踢到鐵板,也就是「問題說不清楚」。不少人都有這樣的經驗,問題說明的清晰度與場合的重要性往往成反比(此符合莫非定律)。

把問題描述得清楚與正確,實在非常重要。如果問題含糊不清,自然不容易有好的結果。這道理簡單,卻被不少人忽略,並疏於練習。筆者常看到,即使有學問的專家學者也不例外,不然在大學上課時,那會有麼多學生報怨老師口齒不清、不知所云呢?

談到描述問題,筆者建議使用「5W」( What , When, Who, Where, Why )原則:

  • What (何事 例: B生產線 良率低於90% )
  • When (何時發生 例: 日夜班均發生 )
  • Who  (何人/何物負責 例: USB板端連接器 )
  • Where(何處發生  例: 端子壓合深度不良 )
  • Why  (為何發生 例: 端子壓合機壓塊鬆脫 )

整個程序就像填空題,填入答案就行了。相信這簡單方法對於各位工作上會有所幫助,而在研習TRIZ時,也不例外。

TRIZ中也提出了一個概念,稱作「IFR」,也就是所謂「最終理想結果」(Ideal Final Result),例如:不需要能源的交通工具。

其實「IFR」通常是礙難辦到,不然的話,就不會每個姑娘通常都只能嫁到如筆者一般身懷一堆壞習慣的老公,很少有例外。本短文中的最後一個心得,筆者想要表達的是 TRIZ提出的另一個很棒的概念,也就是「退而求其次」。我們可以在「IFR」這種最佳解中減掉什麼,達到「求其次」的,雖不滿意但能接受的結果,其實也算功德圓滿了。

筆者將在日後陸續推出數篇介紹TRIZ的短文,希望能夠以直白淺顯的內容,持續吸引各位看官的閱讀興趣,敬請期待。

 

 
作者: 林士強
現任: 北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問
經歷: 法商台灣康旭 研發工程處 專案經理
中科院飛彈製造中心 專案工程師
聖荷西州立大學機械研究所碩士
專長: 機械、供應鏈管理、專案管理

 


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