文/孫永偉

TRIZ 理論：打開(kāi)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(wèn)題，以及初期如何進(jìn)行標(biāo)桿和功能導(dǎo)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(yè)解決問(wèn)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?cè)谡劺硐胱罱K解之前，先談一個(gè)理想度(Ideality)概念。阿奇舒勒通過(guò)研究技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)化總是沿著理想化的方向發(fā)展，但這個(gè)理想化的程度在最開(kāi)始的時(shí)候卻沒(méi)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(gè)技術(shù)或者產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。我們這里可以拿轎車來(lái)做個(gè)比喻。Benefits是指產(chǎn)品能夠帶來(lái)的好處，也就是客戶愿意出錢去購(gòu)買的部分，或者說(shuō)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(shí)期的不同可以分為CAPEX (Capital expenditure)和OPEX(Operating Expense)。CAPEX一般是指基礎(chǔ)建設(shè)成本，OPEX是指運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。對(duì)于車來(lái)說(shuō)，CAPEX就是裸車所花的費(fèi)用，OPEX指轎車日常支出的成本，如保險(xiǎn)費(fèi)、洗車費(fèi)、油費(fèi)、過(guò)路費(fèi)、停車費(fèi)、罰款以及其他維護(hù)費(fèi)用。Harmful factors指有害的因素，如次品等等。對(duì)于車來(lái)說(shuō)，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(guò)這個(gè)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(lái)迎合客戶的需求，如美觀 、與環(huán)境及人體的協(xié)調(diào)等。當(dāng)主要性能相差無(wú)幾的時(shí)候，非主要性能可能會(huì)起到關(guān)鍵的作用。例如，MP3市場(chǎng)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(píng)果開(kāi)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(fèi)者青睞的產(chǎn)品，其售價(jià)也比其他公司要高，當(dāng)然利潤(rùn)也相當(dāng)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(duì)于一些成熟的日用品，比如普通衛(wèi)生紙、白熾燈泡等等。對(duì)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(huì)在意生產(chǎn)廠家所提高的那么一點(diǎn)點(diǎn)性能。這時(shí)，降低成本就相當(dāng)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(wèn)題就是改進(jìn)的機(jī)會(huì)，如果解決了有害因素，將會(huì)使本公司的產(chǎn)品優(yōu)于其他公司的產(chǎn)品，從而獨(dú)樹(shù)一幟。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，人們已經(jīng)習(xí)慣了84消毒液難聞的味道，甚至認(rèn)為它不可能沒(méi)有刺鼻的氣味。但也有人從中發(fā)現(xiàn)了機(jī)遇，于是就出現(xiàn)了有香味，或者無(wú)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(qiáng)。比如節(jié)能燈(又稱熒光燈或日光燈)和白熾燈，節(jié)能燈價(jià)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(shí)消耗的能量卻只相當(dāng)于白熾燈的1/5。因此節(jié)能燈具有更高的理想度，市場(chǎng)反饋也說(shuō)明了這一趨勢(shì)。

此外，應(yīng)注意簡(jiǎn)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(shuō)明理想度的概念，這里舉一個(gè)大家耳熟能詳?shù)睦?。生產(chǎn)香皂的企業(yè)遇到了一個(gè)技術(shù)問(wèn)題：有的香皂盒里沒(méi)有裝上香皂就進(jìn)入下一個(gè)工序，而后面的工序也沒(méi)有對(duì)盒中是否有香皂進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果直接將其打包運(yùn)走。最終的結(jié)果是買到空盒的消費(fèi)者肯定會(huì)不高興，有可能引起麻煩。但如何探測(cè)香皂盒里是否有香皂呢？一家大企業(yè)聘請(qǐng)了專家，花了大量的經(jīng)費(fèi)，最終研制成功了一套復(fù)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(jì)算機(jī)圖像處理識(shí)別出香皂盒里面是否有香皂，如果香皂盒里面沒(méi)有香皂，則啟動(dòng)機(jī)械手將空盒推出生產(chǎn)線。作為一個(gè)行業(yè)問(wèn)題，另外一個(gè)小公司也遇到了同樣的問(wèn)題，但這個(gè)公司卻沒(méi)那么大的財(cái)力研發(fā)復(fù)雜的監(jiān)測(cè)設(shè)備，他們?cè)谑袌?chǎng)上買了一個(gè)功率比較大的風(fēng)扇，將這個(gè)風(fēng)扇放在生產(chǎn)線的一邊，當(dāng)香皂盒經(jīng)過(guò)的時(shí)候，風(fēng)扇就可以把空盒子吹跑，而那些吹不動(dòng)的盒子就自然進(jìn)入下一道工序。相對(duì)于X射線成像系統(tǒng)，風(fēng)扇的解決方案要簡(jiǎn)單得多，當(dāng)然成本也會(huì)低很多。這兩個(gè)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了將空香皂盒(次品)從生產(chǎn)線上去除的功能，但風(fēng)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(wèn)題的時(shí)候，往往會(huì)想出不止一種可能的解決方案。當(dāng)有不同的技術(shù)路線或者解決方案的時(shí)候，理想度是我們選擇正確路線的標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)理想度趨于無(wú)窮大時(shí)，我們稱之為理想最終解。事實(shí)上，理想最終解已經(jīng)超出了僅僅作為一個(gè)公式的范疇，它更是一個(gè)解決問(wèn)題的理想方案。它不受制于目前的資源及其他現(xiàn)實(shí)條件的限制。它出現(xiàn)在項(xiàng)目之初，可以讓我們展開(kāi)豐富的想像，幻想我們未來(lái)的解決方案會(huì)是什么樣子的。一個(gè)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(jìn)道路的燈塔。

一個(gè)理想化的系統(tǒng)應(yīng)該是沒(méi)有體積、沒(méi)有重量、不需要人工、不需要維護(hù)，也不需要成本的，但它卻完成了我們需要的功能，而不會(huì)帶來(lái)任何壞的因素。換句話說(shuō)就是“什么也沒(méi)有”，但實(shí)現(xiàn)了所需要的功能。當(dāng)然，這只是一種概念，就像數(shù)學(xué)中的“極限”一樣。

理想最終解具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1)解決了原來(lái)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題；

(2)繼承了原來(lái)系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)；

(3)在對(duì)系統(tǒng)最小改變的前提下，開(kāi)發(fā)出新的優(yōu)點(diǎn)；

(4)沒(méi)有使系統(tǒng)增加成本(簡(jiǎn)化或者采用系統(tǒng)中已有的資源)；

(5)沒(méi)有使原來(lái)的系統(tǒng)變得更加復(fù)雜；

(6) 沒(méi)有帶來(lái)新的問(wèn)題。

一個(gè)可能的理想最終解就是讓問(wèn)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(zhǎng)到一定高度后會(huì)自動(dòng)停止生長(zhǎng)，而不需要借助人工等外力；另外一個(gè)例子是可以自清潔的爐子。還有一個(gè)方法是變害為利，即將以前對(duì)系統(tǒng)有害的部件，變?yōu)閷?duì)系統(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(huì)弄臟地面，排到室外則可能會(huì)妨礙鄰居，如果將這些冷凝水加以利用，用來(lái)冷卻室外機(jī)，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(jìn)化的方向，理想最終解是一個(gè)解決問(wèn)題的理想方案，它指引著我們前進(jìn)的方向。

最后，我們以美國(guó)在20世紀(jì)60年代初開(kāi)始阿波羅計(jì)劃的時(shí)候的一句名言來(lái)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(lái)的十年內(nèi)，將一個(gè)人送上月球并重新回到地球?！边@句話一直指引著美國(guó)科學(xué)家在后來(lái)十年中踐行阿波羅計(jì)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(yīng)該是如此。

責(zé)編/李玉戌