徐 岡

法思諾創(chuàng)新學(xué)院

船長有航海圖，企業(yè)創(chuàng)新呢？

當(dāng)今世界正處在巨大變革中，以人工智能和量子技術(shù)為代表的新技術(shù)突破，使人們看到了第四次工業(yè)革命的曙光。企業(yè)作為承載這些新技術(shù)的實體，正不斷探索新技術(shù)在新市場中的應(yīng)用，研發(fā)并制造出新產(chǎn)品和新服務(wù)，以滿足人們不斷增長的物質(zhì)和文化需求，從而提升企業(yè)自身價值，在激烈的市場競爭中得以勝出。

對外開放的中國身處在這巨大變化的世界中，中國企業(yè)不可避免地參與到這場激烈的角逐中。中國正從“制造大國”向“智造強(qiáng)國”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，也倒逼中國企業(yè)在研發(fā)和自主知識產(chǎn)權(quán)方面的投入不斷增強(qiáng)。早期開始就注重自主研發(fā)的企業(yè)，如華為，將每年銷售額的10%全部投入研發(fā)，已經(jīng)開始獲得創(chuàng)新紅利，在面對殘酷競爭壓力下，也能面無懼色、推陳出新。

我們一直很羨慕，國外的先進(jìn)企業(yè)，如蘋果、三星、福特、波音、3M、特斯拉……總是能掌握先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)出爆品，獲得巨大利潤，而中國多數(shù)企業(yè)只是在產(chǎn)業(yè)鏈末端去辛苦賺取僅5%的利潤。當(dāng)然，我們也有阿里巴巴、騰訊、滴滴，有高鐵、航母、殲20……，但似乎這些都來得慢了一些，數(shù)量也少了一些，在創(chuàng)新方面整體上總是比最領(lǐng)先的企業(yè)慢一拍、少一點。國際領(lǐng)先企業(yè)，總是能快速地發(fā)現(xiàn)新市場、研發(fā)新產(chǎn)品、應(yīng)用新技術(shù)。我們到底差在哪里，值得探究。

天下武功，無堅不摧，為快不破！任何新技術(shù)、新產(chǎn)品，都會被我們攻克和生產(chǎn)，只要有足夠的時間。但在加速變化的世界中，時間是最寶貴的財富。東西方文化的差異，有一點非常明顯，即國外教育更注重邏輯培養(yǎng)。所有的事情都能總結(jié)出流程和步驟，甚至新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)，也能總結(jié)出有科學(xué)依據(jù)的邏輯步驟，形成做事情的方法。而方法是能夠用來大規(guī)模培訓(xùn)、掌握的，這包括技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新的方法。通過系統(tǒng)培養(yǎng)，企業(yè)擁有了大批掌握先進(jìn)創(chuàng)新方法的專業(yè)技術(shù)人才，自然能夠在最短的時間內(nèi)，用最低的成本生產(chǎn)出高質(zhì)量且令客戶依賴和感動的產(chǎn)品[1-6]。企業(yè)創(chuàng)新的航海圖就是創(chuàng)新方法，創(chuàng)新方法可以幫助企業(yè)躲過創(chuàng)新中的暗礁、漩渦，更快地抵達(dá)創(chuàng)新目的地。目前創(chuàng)新方法眾多，被世界先進(jìn)企業(yè)廣泛應(yīng)用，其中產(chǎn)生創(chuàng)意的最有效方法是設(shè)計思考（Design thinking），產(chǎn)生創(chuàng)新的最有效方法是TRIZ（發(fā)明問題解決理論）。這兩種方法的目的都是培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，但產(chǎn)出不一樣。設(shè)計思考的產(chǎn)出是具有市場價值的產(chǎn)品或服務(wù)的概念原型，TRIZ的產(chǎn)出是技術(shù)難題的快速破解和高價值專利。

1 設(shè)計思考

近年來，設(shè)計思考在美國掀起了創(chuàng)新與企業(yè)改造風(fēng)潮，從講求創(chuàng)意的蘋果、BOA （Bank of America）、SAP、宜家家居、百事，到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)如GE、P&G、3M、IBM、三星等公司，都把設(shè)計思考納入經(jīng)營策略，斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、MIT與伊利諾理工大學(xué)設(shè)計學(xué)院的商業(yè)課程，已將設(shè)計思考列入課程并深受學(xué)生們的喜愛。甚至美國媒體提出了一個嶄新觀點：設(shè)計學(xué)院將來可能會取代商學(xué)院。

設(shè)計思考是一種設(shè)計理念，是以人為本，并結(jié)合人們渴求、技術(shù)可能性和商業(yè)可行性的設(shè)計工具箱。其關(guān)注重點不再是“使用”本身，而是通過理解用戶內(nèi)在心智模型、用戶所處環(huán)境，以及觀察在心智模型和所處環(huán)境雙重作用下的使用行為，去設(shè)計一種真正能夠融入用戶生活、被其依賴的產(chǎn)品（圖1）。

這里介紹一個經(jīng)典的設(shè)計思考案例：

圖1 以人為本的設(shè)計理念

早期的核磁共振掃描設(shè)備噪聲大，患者檢查時間長達(dá)幾十分鐘，小朋友做檢查時經(jīng)?？摁[、亂動，造成檢查不能順利進(jìn)行，浪費了更多時間，醫(yī)院非常苦惱。為此，醫(yī)院要求設(shè)備制造商參與解決問題。設(shè)備制造商的工程師依據(jù)經(jīng)驗判斷和問卷調(diào)研，認(rèn)為必須解決噪聲問題和檢查時間長的問題。因此花了大量時間和成本，重新改進(jìn)設(shè)備。經(jīng)過研發(fā)工程師精益求精的努力，花費數(shù)百萬元之后，終于研發(fā)出噪聲極低，檢查時間只有3min的核磁共振掃描設(shè)備。可孩子做檢查時，還是哭鬧不止，問題沒有解決。這符合我們經(jīng)常見到的情景，人往往依據(jù)慣性思維和經(jīng)驗來判斷事物，而依照自己過去的經(jīng)驗去解決未來的問題，局限性非常大。特別是工程技術(shù)人員，經(jīng)常認(rèn)為自己設(shè)計的功能是最好的，但往往市場并不接受。后來醫(yī)院請來了設(shè)計思考方面的專家，依據(jù)設(shè)計思考的流程重新調(diào)研，這次將孩子的因素考慮進(jìn)去，結(jié)合設(shè)備和商業(yè)因素，發(fā)現(xiàn)孩子哭鬧的真實原因不是檢查時間長短，而是覺得檢查體驗過程可怕：沒有家長陪伴，四周全部白色，機(jī)器冰涼……針對孩子的真實需求，設(shè)計思考專家重新設(shè)計了體驗流程，還是一樣的設(shè)備，但只花了刷墻壁的油漆錢，就解決了問題（圖2）。

圖2 核磁共振設(shè)備改造前后對比

檢查室變成了海盜島，醫(yī)生會告訴孩子，你現(xiàn)在是海盜庫克船長，正在駕駛海盜船，現(xiàn)在英國人要來抓你了，要好好藏好，不能動。結(jié)果，所有孩子不再哭鬧，檢查效率極大提升。設(shè)計思考洞見到了客戶內(nèi)心，從而把恐怖的檢查過程變成了愉快的體驗。孩子們做完體檢后還想再做，連大人們也想到這間CT室進(jìn)行檢查。這就是設(shè)計思考的魅力！

2 TRIZ方法

TRIZ方法（中文含義是“發(fā)明問題解決理論”）是由前蘇聯(lián)發(fā)明家協(xié)會主席根里奇·阿奇舒勒先生于20世紀(jì)40年代創(chuàng)立的，目前已成為具有廣泛國際影響力的技術(shù)創(chuàng)新方法之一。TRIZ理論建立在全世界250多萬份發(fā)明專利的研究基礎(chǔ)之上，以其獨特的技術(shù)創(chuàng)新方法、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新工具、理論體系及高效的創(chuàng)新成果享譽(yù)世界，也是目前流行于俄羅斯、歐美等發(fā)達(dá)國家的主要創(chuàng)新方法之一。TRIZ簡單、易學(xué)、實用，是基于前人創(chuàng)新經(jīng)驗和知識庫的創(chuàng)新方法學(xué)，通過一定時間的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，大部分人都可以掌握，十分適合企業(yè)和學(xué)校運用于創(chuàng)新教育。

阿奇舒勒認(rèn)為，發(fā)明創(chuàng)造是有規(guī)律可循的，不只是幾個天才的靈光突現(xiàn)、奇思妙想。所有的發(fā)明創(chuàng)造都是在解決矛盾，解決一個矛盾，就會產(chǎn)生一個專利?？缧袠I(yè)的各專利，其實很多是在解決同一個矛盾。如化工行業(yè)的某個難題，其抽象出來的問題點，可能已經(jīng)在機(jī)械行業(yè)解決了，體現(xiàn)形式就是某種專利。而人們往往局限在自己的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)去想辦法，僅靠經(jīng)驗和試錯解決問題，費時費力。

TRIZ是一套系統(tǒng)化的創(chuàng)新算法（algorithm）。使用者先將需解決的問題抽象化（abstract），再依據(jù)科學(xué)家通過分析數(shù)百萬個專利（patent）所歸納出的發(fā)明原則（inventive principles）獲得創(chuàng)新想法。TRIZ可以幫助使用者跳脫心理慣性（psychological inertia）以及常使用的試誤法（trial & error），產(chǎn)生更多有價值的創(chuàng)新想法。

阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)，跨行業(yè)的各項專利，解決的所有問題，都可以抽象成39個工程參數(shù)之間的矛盾，比如移動物體的大小、長短、速度、能量等。解決這些矛盾，只需要40個發(fā)明原則。這些發(fā)明原則就是指導(dǎo)我們快速找到解決問題的方向，從而節(jié)省了大量時間。因為即使研究人員花了很長時間想到的方法，最終也會落到發(fā)明原則里面，所以拿來直接利用，省時省力。阿奇舒勒有句名言：你可以等待100年獲得頓悟，也可以利用這些TRIZ原理用15分鐘解決問題?！癟RIZ理論式”工作必然會取代“碰運氣”式的工作。

為此，阿奇舒勒發(fā)明了矛盾矩陣表（表1），表內(nèi)有39個工程參數(shù)和40個發(fā)明原則。其中“+”代表物理矛盾；“-”代表這對技術(shù)矛盾沒有顯著性的發(fā)明原則可以對應(yīng)。出現(xiàn)“-”可以采用全面的發(fā)明原則去思考，就是40個發(fā)明原則都可以去考慮。矛盾矩陣表是讓使用者更快地聚焦到適合的發(fā)明原則，提高效率。不管是哪個行業(yè)的問題，只要按照TRIZ解題流程，抽象出是哪幾個工程參數(shù)之間的矛盾，就能從表中查到解決這些矛盾時，其他行業(yè)或前人最常用的發(fā)明原則。

案例一：想讓汽車跑得快又省油，就需要減輕車身鋼板重量，但鋼板重量減輕會導(dǎo)致車身強(qiáng)度減低，危險性增高。此問題抽象出來的矛盾就是，車身重量要輕，但強(qiáng)度要高。在矛盾矩陣表內(nèi)，可以看到縱軸要改善的參數(shù)是1（移動物體的質(zhì)量），橫軸對應(yīng)的防止惡化的參數(shù)是14（強(qiáng)度）。1和14相交的格子范圍內(nèi)是數(shù)字28、27、18、40。這4個數(shù)字就是發(fā)明原則，代表了要解決這個矛盾，可以用28、27、18、40這幾個發(fā)明原則去想解決方案。28是取代機(jī)械系統(tǒng)，27是以便宜及壽命短取代，18是振動，40是復(fù)合材料。由此獲得的解決方案，可能是復(fù)合材料，比如蜘蛛絲，國外已經(jīng)在研制并取得專利。除此之外，其他幾個發(fā)明原則也是可以考慮的解決方案。

案例二：波音飛機(jī)要增加航程和載重，需升級發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)功率越大，工作時需要的空氣越多，發(fā)動機(jī)罩直徑需增大，機(jī)罩離地面的距離就要減小，而距離減小是不允許的，因為有很大風(fēng)險。這樣改進(jìn)設(shè)計中出現(xiàn)了一個技術(shù)沖突，即希望發(fā)動機(jī)吸入更多的空氣，但發(fā)動機(jī)罩與地面的距離不能減少。工程師們想了很多辦法，如提升起落架高度，或者把發(fā)動機(jī)放在飛機(jī)翅膀上面而不是下面，甚至想到提升飛機(jī)翅膀高度，放在機(jī)身中間或者機(jī)身上面。但這些都會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，重新設(shè)計也會增高成本、增大風(fēng)險性。

后來工程師們學(xué)習(xí)了TRIZ方法，發(fā)現(xiàn)要解決的是移動物體的體積和移動物體的長度之間的矛盾。利用矛盾矩陣表中縱軸7（移動物體的體積，為改善參數(shù)）、橫軸3（移動物體的長度，即距離，為惡化參數(shù)），二者相交的格子內(nèi)是發(fā)明原則，分別是1（分割）、7（套疊）、35（物理化學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)化）、4（不對稱）。最后選擇的是4號發(fā)明原則——不對稱。結(jié)果是改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)不再是圓形（圖3），解決了體積和離地距離的問題，沒有額外增加系統(tǒng)復(fù)雜性，也保證了安全性。這就是TRIZ的魅力所在，實現(xiàn)雙贏，而不是折中妥協(xié)。

表1 矛盾矩陣表

續(xù)表

圖3 波音發(fā)動機(jī)改進(jìn)前后對比

除了矛盾矩陣表，TRIZ還有一個工具叫IFR（最終理想解）。通過回答7個問題來確定問題的最佳解決方案：（1）什么是系統(tǒng)的最終目的？（2）什么是最終理想解？（3）哪些事情阻止我們完成最終理想解（達(dá)成理想解的障礙是什么）?（4）這些事情如何阻止我們完成最終理想解?（5）如何使前項“阻礙因素”消失（不出現(xiàn)這障礙的條件是什么）?（6）創(chuàng)造這些條件存在哪些可用資源?（7）是否已有其他產(chǎn)業(yè)或研究解決了此阻礙因素？

通過確定最終理想解甚至能改變企業(yè)的商業(yè)模式。例如：一個生產(chǎn)割草機(jī)的公司，在激烈的市場競爭中，一直致力于為顧客提供完美的產(chǎn)品，如降低噪聲、操作更舒適、自動割草等。研發(fā)工程師的思維還是傳統(tǒng)工程的思考方式。但從TRIZ最終理想解角度思考，應(yīng)該是“如何不使用割草機(jī)”，進(jìn)而轉(zhuǎn)向思考“如何使草不會長高”，人們割草就是想要草坪平整，保持草的高度。最終理想狀況是，草永遠(yuǎn)只能長到我們需要的高度。未來，這家學(xué)過TRIZ的割草機(jī)廠，將會轉(zhuǎn)變成一家基因公司，專門生產(chǎn)長不高的草，而其他割草機(jī)廠，最終會從另一個維度被淘汰。

在TRIZ解題流程內(nèi)，還有很多工具可以使用，幫助人們產(chǎn)生很多創(chuàng)新的解題方案，如系統(tǒng)九宮格、功能模型、科學(xué)效應(yīng)等，這里不再一一論述。

TRIZ現(xiàn)有專門的軟件（IWB）來輔助解題，IWB軟件按照TRIZ流程開發(fā)研制，集成了工具和真實案例，當(dāng)輸入矛盾參數(shù)時，軟件會自動給出發(fā)明原則，并提供相應(yīng)的幾個真實案例，以激發(fā)人們的解題思路，極大提高了技術(shù)難題的破解速度。目前很多推行TRIZ的企業(yè)都在應(yīng)用IWB軟件（圖4）。

圖4 IWB軟件支持界面

TRIZ已被國際企業(yè)廣泛采用，取得了顯著效果。如福特汽車公司應(yīng)用TRIZ理論解決了方向盤顫抖問題，每年創(chuàng)造的效益約1億美元以上；2001年，大眾（墨西哥）公司成功運用TRIZ解決鑄件廢品居高不下的問題產(chǎn)品，不合格率由大于10%降低到3%，且在生產(chǎn)成本不變的情況下，簡化生產(chǎn)線，縮短了生產(chǎn)周期；2003年，三星電子在67個研究開發(fā)項目中使用TRIZ，節(jié)約經(jīng)費1.5億美元，并產(chǎn)生52項專利技術(shù)，2005年該公司的美國發(fā)明專利授權(quán)數(shù)量全球排名第五；波音公司450名工程師進(jìn)行培訓(xùn)，利用TRIZ解決研發(fā)矛盾，改進(jìn)了波音737飛機(jī)，最終戰(zhàn)勝空客公司，贏得15億美元空中加油機(jī)訂單，創(chuàng)造了高額利潤；日本電氣公司（NEC）利用TRIZ解決了晶體管技術(shù)問題，通過特許選定，每年節(jié)約了800萬美元的技術(shù)使用費。據(jù)全球TRIZ統(tǒng)計數(shù)據(jù)，該方法可幫助企業(yè)大幅降低生產(chǎn)成本，增加專利數(shù)量，提高專利質(zhì)量，產(chǎn)品開發(fā)效率提高60%～70%，縮短產(chǎn)品上市時間50%。

3 精益創(chuàng)新

當(dāng)然，創(chuàng)新方法不止以上兩種。法思諾創(chuàng)新學(xué)院顧問服務(wù)過的企業(yè)，涵蓋汽車、航空、電子、化工、通信、金融、服務(wù)、機(jī)械等諸多行業(yè)，學(xué)院根據(jù)多年創(chuàng)新咨詢研究總結(jié)出了一套行之有效的創(chuàng)新策略，稱之為精益創(chuàng)新DDIF策略。即運用精益的精神，讓創(chuàng)新更快速、更有效率。精益創(chuàng)新（Lean Innovation）能協(xié)助公司完成3項基礎(chǔ)工作：（1）做對的事（do the right thing）；（2）把事做對（do it right）；（3）持續(xù)把事做得更好（do it better all the time）[7]。

根據(jù)企業(yè)所處環(huán)境和發(fā)展階段，可以采用精益創(chuàng)新策略內(nèi)一個或幾個步驟去實施創(chuàng)新落地（圖5、圖6）。這些創(chuàng)新步驟和方法，經(jīng)過國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)成功實踐和證明，具有快速創(chuàng)新、批量培養(yǎng)人才的特點。精益創(chuàng)新策略各個實施階段的具體流程詳見圖7至圖11。

創(chuàng)新目標(biāo)確認(rèn)階段，產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)劃地圖實施路徑中，確認(rèn)未來3～5年產(chǎn)品與技術(shù)的演進(jìn)路線，幫助企業(yè)提前規(guī)劃好技術(shù)儲備，提前鎖定供應(yīng)商。3～5年后，企業(yè)在技術(shù)上將處于領(lǐng)導(dǎo)地位，對競爭對手進(jìn)行技術(shù)封鎖（圖7）。

圖5 精益創(chuàng)新目標(biāo)

圖6 精益創(chuàng)新DDIF策略實施階段

創(chuàng)意產(chǎn)生階段（圖8），通過實施設(shè)計思考五大步驟，洞見市場需求，結(jié)合現(xiàn)有或未來技術(shù)，產(chǎn)生具有市場價值的爆品。

創(chuàng)新發(fā)明階段（圖9），TRIZ流程用于把產(chǎn)品概念研發(fā)成產(chǎn)品時，快速解決遇到的技術(shù)難題，產(chǎn)生具有價值的專利。

圖7 產(chǎn)品與技術(shù)路線圖實施路徑

創(chuàng)新實踐階段，運用六西格瑪設(shè)計流程（DFSS），改善研發(fā)流程，快速研發(fā)高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品（圖10）。企業(yè)應(yīng)用商業(yè)模式創(chuàng)新實施畫布流程，依據(jù)產(chǎn)品或服務(wù)來設(shè)計商業(yè)模式，快速實現(xiàn)技術(shù)、產(chǎn)品的商業(yè)化（圖11）。

以上這些創(chuàng)新方法，針對服務(wù)性行業(yè)和產(chǎn)品開發(fā)部門，設(shè)計思考是最有幫助的。基于行為學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)化流程和步驟，洞見客戶內(nèi)心真正需求，而不僅靠簡單的問卷調(diào)研，如此設(shè)計出來的產(chǎn)品，才能夠真正打動客戶。GE、蘋果、三星等公司都在廣泛應(yīng)用。

圖8 設(shè)計思考流程

圖9 TRIZ發(fā)現(xiàn)問題解決流程

圖10 設(shè)計六西格瑪流程

基于各行業(yè)大量專利提煉出來的TRIZ創(chuàng)新方法，特別適合技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)。憑借其科學(xué)、邏輯的流程、步驟、工具，能夠幫助企業(yè)和科研人員快速破解技術(shù)難題，為世界技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)和科技人員廣泛喜愛和使用。

4 結(jié)束語

創(chuàng)新方法是能夠幫助企業(yè)將創(chuàng)新落地的具體方法。創(chuàng)新不能只靠激情和口號，也不能靠偶然因素，創(chuàng)新的主體是人。創(chuàng)新方法將創(chuàng)新分解為一個個步驟，而步驟和流程是可以被學(xué)習(xí)掌握的，能夠大批量培養(yǎng)創(chuàng)新人才。設(shè)計思考、TRIZ、精益創(chuàng)新DDIF策略等都是可以快速培養(yǎng)創(chuàng)新人才的方法論，這些方法本身也具有內(nèi)在邏輯，特別適合企業(yè)實現(xiàn)從創(chuàng)意到創(chuàng)新的突破。

對于技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)，攻克一個技術(shù)難題，少則一人，多則幾十人、上百人，會耗費巨大的精力、時間和成本。在創(chuàng)新工具和方法的支持下，相當(dāng)于全世界幾十年來的幾十萬甚至上百萬個聰明的發(fā)明家和科學(xué)家在幫著想辦法，解題速度自然迅速提升。

創(chuàng)新拼的是速度，唯快不破！創(chuàng)新方法是企業(yè)創(chuàng)新的加速器，我國企業(yè)和學(xué)校迫切需要引進(jìn)應(yīng)用先進(jìn)的創(chuàng)新方法，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新人才，更快更好地研發(fā)出更多的創(chuàng)新技術(shù)，早日建成創(chuàng)新大國、創(chuàng)新強(qiáng)國。