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        TRIZ 理論:打開創(chuàng)新之門的金鑰匙(之四)

        2011-11-14 12:53:50孫永偉
        科技創(chuàng)新與品牌 2011年1期
        關鍵詞:白熾燈香皂風扇

        文/孫永偉

        TRIZ 理論:打開創(chuàng)新之門的金鑰匙(之四)

        文/孫永偉

        前面我們介紹了如何定義問題,以及初期如何進行標桿和功能導向搜索。在這一期中,我們繼續(xù)介紹理想最終解。(為便于理解,我們把本刊2010年第11期第43頁解決問題流程圖在這里重新繪出,在以后的續(xù)篇中將不再繪出此圖——編者)

        1.3 理想最終解(IFR,Ideal Final Result)

        我們在談理想最終解之前,先談一個理想度(Ideality)概念。阿奇舒勒通過研究技術(shù)發(fā)展的趨勢發(fā)現(xiàn),一個系統(tǒng)的進化總是沿著理想化的方向發(fā)展,但這個理想化的程度在最開始的時候卻沒法量化。于是,就提出了理想度(Ideality)的概念。理想度定義為:

        理想度=系統(tǒng)所有有利因素之和/ (系統(tǒng)成本之和+所有有害因素之和)

        Ideality=∑Benefits/(∑Cost + ∑Harmful Factors)

        孫永偉

        理想度是衡量一個技術(shù)或者產(chǎn)品競爭力的重要指標。我們這里可以拿轎車來做個比喻。Benefits是指產(chǎn)品能夠帶來的好處,也就是客戶愿意出錢去購買的部分,或者說是客戶的需求,如車的載重量、速度、安全性和舒適度等。Cost是指需要付出的成本之和,按照形式可以分為材料成本和人工成本,按照投入時期的不同可以分為CAPEX (Capital expenditure)和OPEX(Operating Expense)。CAPEX一般是指基礎建設成本,OPEX是指運營維護成本。對于車來說,CAPEX就是裸車所花的費用,OPEX指轎車日常支出的成本,如保險費、洗車費、油費、過路費、停車費、罰款以及其他維護費用。Harmful factors指有害的因素,如次品等等。對于車來說,由它造成的交通事故、環(huán)境污染、噪聲等等都屬于有害因素。

        通過這個定義,我們可以很明顯地看到提高理想度的方法:

        (1) 提高產(chǎn)品的性能,也就是提高產(chǎn)品的有益因素。除了主要性能以外,還要考慮其他的一些因素來迎合客戶的需求,如美觀 、與環(huán)境及人體的協(xié)調(diào)等。當主要性能相差無幾的時候,非主要性能可能會起到關鍵的作用。例如,MP3市場已經(jīng)做得非常成熟以至于有些泛濫,各廠商的MP3的主要性能也差不多,但蘋果開發(fā)出的IPOD由于更多地考慮了美觀、方便用戶操作以及與人體的結(jié)合,從而使它在眾多MP3中脫穎而出,成為眾多消費者青睞的產(chǎn)品,其售價也比其他公司要高,當然利潤也相當可觀。

        (2)降低成本。如果不能提高產(chǎn)品的性能,就要降低產(chǎn)品的成本,特別是對于一些成熟的日用品,比如普通衛(wèi)生紙、白熾燈泡等等。對于這些產(chǎn)品,想要提高它們的性能基本上是不可能的,而且客戶也并不會在意生產(chǎn)廠家所提高的那么一點點性能。這時,降低成本就相當重要,成本越低則理想度越高。

        (3)降低有害因素。產(chǎn)品目前的問題就是改進的機會,如果解決了有害因素,將會使本公司的產(chǎn)品優(yōu)于其他公司的產(chǎn)品,從而獨樹一幟。一個簡單的例子,人們已經(jīng)習慣了84消毒液難聞的味道,甚至認為它不可能沒有刺鼻的氣味。但也有人從中發(fā)現(xiàn)了機遇,于是就出現(xiàn)了有香味,或者無味的84消毒液。

        (4)在增加有限成本的條件下,使性能大幅增強。比如節(jié)能燈(又稱熒光燈或日光燈)和白熾燈,節(jié)能燈價格為白熾燈的5倍左右,但節(jié)能燈的壽命卻是白熾燈壽命的5~10倍,同時消耗的能量卻只相當于白熾燈的1/5。因此節(jié)能燈具有更高的理想度,市場反饋也說明了這一趨勢。

        此外,應注意簡化系統(tǒng),去掉系統(tǒng)中多余的功能,特別是系統(tǒng)中成本很高,但作用不大的功能,以及利用新的原理,顯著提高系統(tǒng)的性能。

        為了清楚地說明理想度的概念,這里舉一個大家耳熟能詳?shù)睦?。生產(chǎn)香皂的企業(yè)遇到了一個技術(shù)問題:有的香皂盒里沒有裝上香皂就進入下一個工序,而后面的工序也沒有對盒中是否有香皂進行檢測,結(jié)果直接將其打包運走。最終的結(jié)果是買到空盒的消費者肯定會不高興,有可能引起麻煩。但如何探測香皂盒里是否有香皂呢?一家大企業(yè)聘請了專家,花了大量的經(jīng)費,最終研制成功了一套復雜的系統(tǒng),這套系統(tǒng)利用X射線透視技術(shù),并結(jié)合計算機圖像處理識別出香皂盒里面是否有香皂,如果香皂盒里面沒有香皂,則啟動機械手將空盒推出生產(chǎn)線。作為一個行業(yè)問題,另外一個小公司也遇到了同樣的問題,但這個公司卻沒那么大的財力研發(fā)復雜的監(jiān)測設備,他們在市場上買了一個功率比較大的風扇,將這個風扇放在生產(chǎn)線的一邊,當香皂盒經(jīng)過的時候,風扇就可以把空盒子吹跑,而那些吹不動的盒子就自然進入下一道工序。相對于X射線成像系統(tǒng),風扇的解決方案要簡單得多,當然成本也會低很多。這兩個系統(tǒng)都實現(xiàn)了將空香皂盒(次品)從生產(chǎn)線上去除的功能,但風扇的解決方案成本更低,因而具有更高的理想度。

        在利用TRIZ解決問題的時候,往往會想出不止一種可能的解決方案。當有不同的技術(shù)路線或者解決方案的時候,理想度是我們選擇正確路線的標準。

        當理想度趨于無窮大時,我們稱之為理想最終解。事實上,理想最終解已經(jīng)超出了僅僅作為一個公式的范疇,它更是一個解決問題的理想方案。它不受制于目前的資源及其他現(xiàn)實條件的限制。它出現(xiàn)在項目之初,可以讓我們展開豐富的想像,幻想我們未來的解決方案會是什么樣子的。一個定義得比較好的理想最終解可以幫助我們克服思維惰性,猶如照亮我們前進道路的燈塔。

        一個理想化的系統(tǒng)應該是沒有體積、沒有重量、不需要人工、不需要維護,也不需要成本的,但它卻完成了我們需要的功能,而不會帶來任何壞的因素。換句話說就是“什么也沒有”,但實現(xiàn)了所需要的功能。當然,這只是一種概念,就像數(shù)學中的“極限”一樣。

        理想最終解具有以下幾個特點:

        (1)解決了原來系統(tǒng)中存在的問題;

        (2)繼承了原來系統(tǒng)中的優(yōu)點;

        (3)在對系統(tǒng)最小改變的前提下,開發(fā)出新的優(yōu)點;

        (4)沒有使系統(tǒng)增加成本(簡化或者采用系統(tǒng)中已有的資源);

        (5)沒有使原來的系統(tǒng)變得更加復雜;

        (6) 沒有帶來新的問題。

        一個可能的理想最終解就是讓問題(或者部件)自己解決,而不需要借助于外力。例如將一種“聰明”的草植成草坪,它長到一定高度后會自動停止生長,而不需要借助人工等外力;另外一個例子是可以自清潔的爐子。還有一個方法是變害為利,即將以前對系統(tǒng)有害的部件,變?yōu)閷ο到y(tǒng)有利的部件。比如,夏天的空調(diào)容易出現(xiàn)冷凝水,這些水排到室內(nèi)會弄臟地面,排到室外則可能會妨礙鄰居,如果將這些冷凝水加以利用,用來冷卻室外機,就可以變害為利,既消除了系統(tǒng)的有害因素,又能節(jié)省能源。

        理想化是工程系統(tǒng)進化的方向,理想最終解是一個解決問題的理想方案,它指引著我們前進的方向。

        最后,我們以美國在20世紀60年代初開始阿波羅計劃的時候的一句名言來結(jié)束我們本期的文章:“We will put a man on the moon and bring him back before the end of this decade.”即“我們將在未來的十年內(nèi),將一個人送上月球并重新回到地球。”這句話一直指引著美國科學家在后來十年中踐行阿波羅計劃,直到取得成功。我們搞科研、搞創(chuàng)新,包括做任何事情,都應該是如此。

        責編/李玉戌

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