文/徐淑琴　黃明順

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應(yīng)用TRIZ理論推動產(chǎn)品創(chuàng)新——訪廣州市悅照車燈有限公司技術(shù)總監(jiān)王志松

文/徐淑琴黃明順

【專家簡介】

王志松，中級工程師，現(xiàn)任廣州市悅照車燈有限公司技術(shù)部技術(shù)總監(jiān)。2004年哈爾濱工業(yè)大學機電一體化專業(yè)碩士畢業(yè)，有10年國際大公司機電產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，至今參與產(chǎn)品開發(fā)項目幾十項，解決技術(shù)問題數(shù)十項，已獲授權(quán)創(chuàng)新專利25項。專注于機電一體化領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)，熟悉CAD/CAE/CAI多學科理論及其相應(yīng)工具，對產(chǎn)品創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計、疑難技術(shù)問題攻關(guān)等方面有較多見解。

當前我國企業(yè)推廣TRIZ創(chuàng)新方法，主要采用以研發(fā)人員為落腳點的推廣模式。以研發(fā)人員為落腳點推廣TRIZ可以立竿見影，在企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)或產(chǎn)品改進的過程中可以直接有效地應(yīng)用及展示。由于其初期投入人力、時間的成本較小，短期內(nèi)見效迅速，因而成為了絕大多數(shù)企業(yè)首選的應(yīng)用模式。廣州市悅照車燈有限公司（以下簡稱悅照車燈）正是如此，在研發(fā)過程中注重利用TRIZ理論等創(chuàng)新方法，著力提升技術(shù)創(chuàng)新能力。

“以存在的問題為突破口，逐步解決”既是悅照車燈的企業(yè)文化宣言，更是公司技術(shù)創(chuàng)新的根本理念。產(chǎn)品的優(yōu)化是一個長期的過程，是一個不斷地從實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。悅照車燈深諳此道，通過TRIZ理論在研發(fā)中的實際運用，分析現(xiàn)有的車燈產(chǎn)品中所存在的問題，挖掘創(chuàng)新的突破點，依據(jù)實際客戶新需求，對原有的產(chǎn)品進行更合理的優(yōu)化改造，取得多項專利，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用成果斐然。不久前，我們采訪了悅照車燈技術(shù)總監(jiān)王志松。

《廣東科技》：據(jù)了解，您接觸TRIZ理論的時間較長，也是公司應(yīng)用TRIZ解決研發(fā)問題的倡導者。請您介紹一下TRIZ在悅照車燈得以應(yīng)用的基礎(chǔ)情況。

王志松：作為一家專注于汽車照明的高科技企業(yè)，悅照車燈集研發(fā)、生產(chǎn)與銷售于一體，非常注重自身基礎(chǔ)的積淀。人才是研發(fā)的基礎(chǔ)，悅照車燈擁有頂尖的技術(shù)團隊，始終堅持以客戶需求為中心的設(shè)計理念，通過技術(shù)攻關(guān)僅僅在一年內(nèi)就獲得了10多項專利。此外，在硬件設(shè)施的配置方面，悅照車燈嚴格實行5S管理標準，引進國內(nèi)外一線品牌生產(chǎn)設(shè)備，打造了十萬級標準的無塵車間，為研發(fā)生產(chǎn)提供了一個整潔干凈的環(huán)境。產(chǎn)品創(chuàng)新到投入市場是一個產(chǎn)業(yè)鏈一體化的過程，研發(fā)、生產(chǎn)及銷售都是不可或缺的環(huán)節(jié)。為此，悅照車燈抓住互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，打造了一個線上線下的生態(tài)圈，集批量定制、賣場直銷、電子商務(wù)等于一體的營銷渠道，為研發(fā)產(chǎn)品投入市場鋪平了道路。目前其產(chǎn)品的覆蓋范圍已觸及中國、歐美、南美、俄羅斯、東南亞等國家和地區(qū)。

我個人自2006年開始接觸TRIZ理論，當時師從山東大學徐志剛教授學習TRIZ，嘗試采用其中的方法來解決產(chǎn)品開發(fā)中遇到的問題，沒想到很快就找到比較好的問題分析方法和解決途徑，這使我對TRIZ產(chǎn)生了濃厚的興趣，此后利用TRIZ理論等解決了數(shù)十項技術(shù)問題。加入悅照車燈后，積極推動研發(fā)工程師的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。公司研發(fā)團隊、環(huán)境平臺等完善的基礎(chǔ)條件，為我們研發(fā)人員利用TRIZ理論開展技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)提供了保證。

《廣東科技》：TRIZ在悅照車燈技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)的應(yīng)用效果如何？請舉例說明。

王志松：TRIZ理論是從國外引入的，需要學習其本質(zhì)，并結(jié)合實際問題，才能較好地運用到我們的科研和生產(chǎn)當中。悅照車燈自成立以來，始終以成為“汽車照明應(yīng)用整體方案解決專家”為目標，堅持科技創(chuàng)新，以生產(chǎn)高品質(zhì)車燈，開創(chuàng)中國汽車照明行業(yè)民族品牌為愿景，讓人類的汽車生活更加安全、精彩。公司通過一體化的精益生產(chǎn)模式、專業(yè)化的技術(shù)人才團隊以及高效率的信息管理平臺、系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法應(yīng)用，推動著公司在車燈領(lǐng)域進行縱深探索，挖掘技術(shù)和產(chǎn)品中存在的不足，整合上下游資源進行持續(xù)優(yōu)化，以滿足市場的不同需求。比如，應(yīng)用TRIZ理論，悅照車燈解決了汽車隨動轉(zhuǎn)向前大燈的設(shè)計問題，包括面向前市場的智能照明系統(tǒng)的實現(xiàn)和面向后市場的改裝產(chǎn)品設(shè)計。我們通過層層挖掘、步步優(yōu)化，解決了幾個比較主要的矛盾之后，使得產(chǎn)品更為完善且具備了設(shè)計新穎性，產(chǎn)品具有更小的尺寸，同時保留了高檔的光學子系統(tǒng)，具有相當高的競爭力，由主體設(shè)計思想延伸出來的7個實用新型專利均已授權(quán)。目前這個研發(fā)項目正在緊鑼密鼓進行中。當前世界范圍內(nèi)汽車后市場需求很大，相信此研發(fā)項目在不久的將來會為悅照車燈的后續(xù)發(fā)展帶來巨大的發(fā)展?jié)摿?，悅照車燈產(chǎn)品一定能夠在市場上獲得客戶認可，給公司帶來豐厚利潤，同時創(chuàng)造巨額的社會效益。此外，還有其他多個技術(shù)工藝問題也先后得到解決。在解決了一些傳統(tǒng)項目的難題之后，我們的技術(shù)有了很大的飛躍，取得了若干項專利。

《廣東科技》：剛才您提到應(yīng)用TRIZ理論解決汽車隨動轉(zhuǎn)向前大燈的設(shè)計案例，能為我們詳細描述一下具體的解題過程嗎？

王志松：好的。汽車的隨動轉(zhuǎn)向前大燈目前雖然已普遍應(yīng)用于中高端汽車中，然而悅照車燈對其需求分析之后發(fā)現(xiàn)其中存在問題。首先，根據(jù)夜間行車需求，在轉(zhuǎn)彎時，汽車前方道路某些區(qū)域的亮度需要提高，然而亮度的提高，直接導致前大燈燈泡能耗的增加，獲得第一對矛盾：亮度增加VS靜態(tài)物體的能耗減少。通過TRIZ理論查表矛盾矩陣，獲得可能的發(fā)明原理——1分割、15動態(tài)最優(yōu)、32變色突出、35物化參數(shù)變化，抓住了關(guān)鍵優(yōu)化因素“15動態(tài)最優(yōu)”，即動態(tài)地去增加需要的地方的亮度，而減少部分不重要的亮度，而整體能耗不變化。將其引申到實現(xiàn)方式，就是把燈放在一個運動平臺上，可以控制燈的照射區(qū)域變化，從而控制不同區(qū)域的亮度按照需要動態(tài)變化，但總能耗基本不變，如圖1所示。

有了這樣的思路后，對現(xiàn)有的產(chǎn)品進行系統(tǒng)化的分析挖掘，主要是對設(shè)計模塊的拆解。歐洲世界頂級隨動轉(zhuǎn)向大燈的隨動模塊設(shè)計如圖2、圖3所示，一個光學子模塊（或者叫透鏡子模塊）由氙氣燈泡、氙氣燈鎮(zhèn)流器（發(fā)光源）、反光碗和玻璃透鏡（光學光型整形系統(tǒng)）組成。這種光學子模塊被安裝在一個類似于旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)動平臺上，由“步進電機+減速機構(gòu)”組成動力驅(qū)動系統(tǒng)帶動。電機傳動結(jié)構(gòu)被安裝在靜止不動的隨動支架上，靜止的隨動支架被固定在大燈總成上。旋轉(zhuǎn)支架被一根軸固定在靜止不動的隨動支架上，光學子模塊被固定在旋轉(zhuǎn)支架上。電機轉(zhuǎn)動時，經(jīng)過減速結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動透鏡旋轉(zhuǎn)支架，也就讓光學子模塊相對于大燈總成水平轉(zhuǎn)動，從而可以使前大燈的光軸相對于汽車本身水平轉(zhuǎn)動一個角度，來照亮更需要照亮的前方道路區(qū)域。

圖1　汽車隨動轉(zhuǎn)向頭燈動態(tài)照明示意圖

圖2　法國Valeo的隨動轉(zhuǎn)向前大燈模塊

圖3　德國HELLA的前大燈隨動轉(zhuǎn)向模塊支架部

以上講述的是面向前市場的設(shè)計，即為汽車公司設(shè)計的汽車前大燈，根據(jù)以上方案，便可實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)。對于后市場，即維修和改裝市場，客戶提出了新的需求，也就是悅照車燈挖掘的第二個矛盾。當車輛原裝的隨動轉(zhuǎn)向大燈損壞需要替換，而沒有合適的原裝配件時；當原車本身就沒有隨動轉(zhuǎn)向大燈，現(xiàn)在顧客需要加裝這項功能時，就提出了新的需求：前大燈除了具有隨動轉(zhuǎn)向大燈的功能外，同時還能夠安裝在這個未知大燈內(nèi)部區(qū)域。和原裝車隨動轉(zhuǎn)向大燈比，這個隨動大燈是需要滿足更多需求的——對于不同的大燈總成，能最大可能性地裝得下，也能容易地裝得上。這就是廣泛適用性的要求。首先看到的問題是，不同的大燈總成，有不同的大小空間。因此，適應(yīng)性所指的第一方向就是隨動轉(zhuǎn)向大燈模塊的體積。如提高適用性，那么隨動大燈模塊的體積就要足夠小，燈體積減小的直接結(jié)果是亮度降低，為保證原來良好的照明效果，亮度不能減小。新增矛盾對就是適應(yīng)性增加與亮度不能減小。通過查表矛盾矩陣，得到可能的發(fā)明原理——1分割、6多用性、22變害為利、26復(fù)制。悅照車燈抓住了“1分割原理”，就是說把有關(guān)發(fā)光的部分分割出來，其體積不變化，其他部分體積減小，如圖4所示。

圖4　原始的光學子系統(tǒng)3D圖（上）與新設(shè)計的光學子系統(tǒng)3D圖（下）

因此，悅照車燈在設(shè)計面向后市場的前大燈轉(zhuǎn)向模塊的思路上，保持原有高質(zhì)量的光學照明子系統(tǒng)不變的前提下，縮小其他部分的整體空間體積，主要是指靜、動支架和電機及其傳動等結(jié)構(gòu)部分。同時，在功能滿足的情況下，簡化結(jié)構(gòu)，使生產(chǎn)和裝配變得簡單。

然而，解決了前一個問題后，另一個問題又隨之出現(xiàn)了。結(jié)構(gòu)的空間尺寸（體積）減小，將導致強度的降低；同時因為搭載的物體不變，強度又不能減小。矛盾對為：靜止和運動物體體積減小與其強度不變之間的矛盾。悅照車燈再次查矛盾矩陣得到可能的發(fā)明原理——9預(yù)先反作用、14曲面原則、17多維、15動態(tài)最優(yōu)。選擇“14曲面原則”、“17多維”來設(shè)計各種支架，三維的曲面結(jié)構(gòu)放置在空置的間隙里，在能節(jié)省空間的同時，不降低強度，如圖5所示支架設(shè)計。

圖5　靜支架：三維空間曲面結(jié)構(gòu)示意圖

如結(jié)構(gòu)零件變小，而光學子系統(tǒng)不變小，這會直接導致裝配難度增加。因此，悅照車燈又進一步優(yōu)化產(chǎn)品，并且提出新的要求：后市場的產(chǎn)品，比較多的是手工作業(yè)，裝配需要足夠簡單（容易操作），這就會直接導致零件加工精度的要求提高，從而又導致零件加工變得困難，獲得新的矛盾對：易操作性的提高與易加工之間的矛盾。查矛盾矩陣，得到可能的發(fā)明原理——2提取和去除、5合并、12等勢、消應(yīng)力。經(jīng)過TRIZ分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)明原理2和5都可用?？紤]隨動模塊的轉(zhuǎn)動支架和光學子系統(tǒng)是裝配在一起的，而轉(zhuǎn)動支架上的轉(zhuǎn)動軸與支架上的推軸是和靜止支架相配合的，動支架處在光學子系統(tǒng)和驅(qū)動機構(gòu)之間，連接兩個部分。把轉(zhuǎn)動支架的主要功能提取出來為：具有讓光學子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸，具有接受驅(qū)動結(jié)構(gòu)力量傳遞的推軸。由于轉(zhuǎn)動支架和光學子系統(tǒng)是固定在一起的，同時運用發(fā)明原理“2提取和去除”、“5合并”，把轉(zhuǎn)動支架功能提取，合并在光學子系統(tǒng)中。由于反光碗的位置在轉(zhuǎn)動支架主功能區(qū)，就把轉(zhuǎn)動支架的主功能合并在反光碗上，從而解決了最后一對矛盾。

《廣東科技》：由案例可見，應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新方法解題的過程可謂是抽絲剝繭，環(huán)環(huán)相扣。這是否意味著研發(fā)人員應(yīng)用TRIZ破解難題就勝券在握呢？請您分享一下悅照車燈在應(yīng)用TRIZ過程中有何經(jīng)驗或體會？

王志松：TRIZ創(chuàng)新方法的應(yīng)用，為悅照車燈的創(chuàng)新需求提供了有力的補給，大大提升了企業(yè)的綜合科技創(chuàng)新能力，為悅照車燈在技術(shù)層面大踏步前行，提供了取之不竭、用之不盡的動力。應(yīng)用TRIZ過程中，我們也積累了一些經(jīng)驗和體會。

首先，應(yīng)用TRIZ可使創(chuàng)新過程更高效。一是對于簡單明了的問題，可以直接尋找主要矛盾對，直接使用矛盾矩陣尋求方案。二是對于復(fù)雜問題，最好劃分系統(tǒng)、子系統(tǒng)，進行詳細的因果分析，根據(jù)實際情況，選擇合適的系統(tǒng)層級去解決主要問題。三是要抓住主要矛盾，有更高的機會找到高質(zhì)量的解決方案。所謂的“四兩撥千斤”、“打蛇打七寸”、“抓住本質(zhì)解決問題”……基本上說的都是這個道理。四是問題最小化，方案最小化，是高效解決問題的好習慣。

其次，TRIZ學習應(yīng)與實際項目相結(jié)合。只有將TRIZ的學習與技術(shù)課題實踐相結(jié)合，利用TRIZ方法尋找技術(shù)解決方案，才能更好更快地理解與掌握TRIZ理論和方法。通過TRIZ創(chuàng)新方法成功運用的實例可在短時間內(nèi)獲得廣泛關(guān)注，以達到效果再作推廣。

此外，經(jīng)常參與技術(shù)創(chuàng)新的人，學過用過創(chuàng)新理論后大都有這個體會：不管創(chuàng)新工具多么強大，自身都需要具備足夠深厚而廣泛的知識面和經(jīng)驗，才能以更高的幾率、更高的效率解決碰到的技術(shù)問題。簡單舉個例子，比如應(yīng)用矛盾矩陣時，通過查表，得到發(fā)明原理提示——合并原理，如果當事人的知識和經(jīng)驗不夠豐富，也許就不理解合并原理在當前的問題環(huán)境中代表的方案是什么，或者誤解原理指示的方向，也許就忽略了這個方向。因此，有創(chuàng)新方法當然很好，但不要盲目地迷信創(chuàng)新方法的威力，不要完全依賴創(chuàng)新方法去解決問題，而喪失了自身的思考和創(chuàng)造能力。創(chuàng)新方法不是要把創(chuàng)新公式化，而是要多結(jié)合實際問題、相關(guān)領(lǐng)域知識和經(jīng)驗來靈活運用。

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廣州市悅照車燈有限公司（http://www.aozoom. com.cn）位于廣州市花都區(qū)，專注于機動車照明行業(yè)，是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高科技企業(yè)，產(chǎn)品主要包括汽車大燈自適應(yīng)系統(tǒng)、汽車LED前照燈、原裝HID安定器等。悅照車燈擁有完善的產(chǎn)品研發(fā)、制造和銷售體系，以及10萬級標準的無塵車間，引進了日本、德國和國內(nèi)一線品牌的具有國際領(lǐng)先水平的生產(chǎn)、檢測設(shè)備。從新產(chǎn)品研發(fā)、原料采購、生產(chǎn)工藝流程控制、出廠檢測均嚴格按照ISO9001：2008標準執(zhí)行，保證達到國際品質(zhì)。公司通過精益生產(chǎn)的模式，強大的品牌和高質(zhì)量的產(chǎn)品，得到廣大消費者和客戶的認可，產(chǎn)品遠銷歐美、南美、俄羅斯、東南亞等國家和地區(qū)。悅照車燈具有先進的管理模式和高素質(zhì)人才團隊打造的核心競爭優(yōu)勢。擁有高素質(zhì)、經(jīng)驗豐富的研發(fā)技術(shù)團隊，為躋身行業(yè)領(lǐng)先品牌奠定了堅實的技術(shù)支持。公司依托完善的管理平臺，保證悅照車燈的系統(tǒng)能力處于行業(yè)領(lǐng)先地位。悅照車燈將進一步整合上下游資源，秉承專注和專業(yè)的理念，致力成為汽車照明應(yīng)用整體方案解決專家，并把在全球40多個國家注冊的Aozoom自有商標做成世界級民族品牌。