TRIZ的創新理論與實戰精要: 因果分析、矛盾矩陣、發明原理、科學效應, 一本書教你用創新方法解決實際問題 | 誠品線上

TRIZ的創新理論與實戰精要: 因果分析、矛盾矩陣、發明原理、科學效應, 一本書教你用創新方法解決實際問題

內容簡介

內容簡介 內容全面╳循序漸進╳結構合理╳講解細膩╳條理清晰╳通俗易懂 創新方法團隊根據多年研究及教學經驗總結出的精華之作 「技術系統的設計，在一百年前是一種藝術，現在已經成為精確科學……TRIZ理論的實質在於它將從根本上改變產生新技術思想的流程。」──根里奇．阿奇舒勒（Genrikh Altshuller） ▎首先，什麼是TRIZ理論？ ──其實就是「發明問題解決理論」 其縮寫為TRIZ，此即該理論最常用的稱呼。 英語通常將TRIZ譯作TIPS，中文譯作「萃思」。 1956年，阿奇舒勒首次發表〈發明創造心理學和技術進化理論〉。該文是第一篇正式發表的TRIZ論文，文中介紹了技術衝突、理想化、創造性系統思維、技術系統完整性定律、發明原理等，象徵著TRIZ理論逐漸進入大眾視野。 1961年，阿奇舒勒出版了《如何學會發明》。隨著TRIZ理論在蘇聯境內影響力的提升，逐漸成為了科學家、發明家以及工程師解決問題的有力武器。 1970年代，質場分析、標準解系統、學科效應庫等工具初始版本的誕生，更使TRIZ理論羽翼漸豐。 ▶TRIZ理論認為解決某個創新問題的困難程度，取決於對該問題描述的標準化程度，這也是TRIZ各基本工具將特殊問題轉化為標準問題的主要思維。 ▎關於「發明等級」你不知道的事 ──如何評價一個專利的創新水準？ 有些專利是在原有基礎上進行的簡單改進； 有些專利是提出了原來根本不存在的全新技術系統。 該如何制定相對客觀的標準來評價它們在創新程度上的差異？ ◎第一級發明 解決方案明顯，屬於常規設計問題或技術系統的簡單改進，可以利用個人的、本領域的相關專業知識加以解決，大約35％的問題屬於這一級。 ◎第二級發明 對技術系統的局部進行改進，所需知識僅涉及到單一工程領域，常常利用折衷設計思維降低技術系統內存在矛盾的危害性，大約45％的問題屬於此等級。 ◎第三級發明 對技術系統進行了本質性的改進，大大提升了系統性能。這其中所需的知識涉及不同工程領域，設計過程須解決矛盾，大約16％的問題屬於此等級。 ◎第四級發明 全面升級現有技術系統，引入完全不同的體系和全新的工作原理來完成技術系統的主要功能。需要用到不同科學領域的知識，大約4％的問題屬於此等級。 ◎第五級發明 透過發現新的科學現象或新物質來建立全新的技術系統，所需知識涉及到整個人類的已知範疇，只有1％的問題屬於此等級。 ▶阿奇舒勒認為克服技術系統中存在的矛盾是創新的最主要特徵之一，基於此思維，他提出了發明專利的五個等級。 ▎你有聽過5W1H嗎？ ──何因、對象、地點、時間、人員、方法 五個「為什麼」分析，也被稱為六問分析法， 是一種診斷性技術，用來識別和說明因果關係鏈。 【經典實例】 豐田汽車公司前副社長大野耐一見到有條生產線的機器經常停轉，修過多次仍不見好轉。 問：「為什麼機器停了？」答：「保險絲斷了。」 問：「為什麼保險絲斷了？」答：「因為超過了負荷。」 問：「為什麼超過負荷呢？」答：「因為軸承的潤滑不夠。」 問：「為什麼潤滑不夠？」答：「因為潤滑油泵吸不上油來。」 問：「為什麼吸不上油來？」答：「因為油泵軸磨損、鬆動了。」 問：「為什麼磨損呢？」答：「因為沒有安裝過濾器，混進了鐵屑等雜質。」 ▶其核心就是不斷提問為什麼前一個事件會發生，直到回答「沒有好的理由」或直到一個新的故障模式被發現時才停止提問。 ★本書特色：本書是一本專門講解如何靈活運用發明問題解決理論進行創新應用的著作。書中內容不僅提供了與產業和經濟發展實際結合的教學與實際案例，還分享了在運用創新方法解決實際問題過程中的經驗和體會，是一本兼顧理論與實踐的「學用結合」的書籍。

作者介紹

作者介紹 姚威 韓旭 儲昭衛姚威，管理學博士，發展策略研究院副研究員、科學研究事務主任。美國波特蘭州立大學訪問學者。研究領域為工程人才創造力開發、創新管理和學術創業。主講課程為《系統化創新方法》和《高技術創業》等。在海內外雜誌和會議上發表論文數十篇，出版著作三部，獲得專利授權兩項。韓旭，工學學士，發展策略研究院博士研究生。美國華盛頓大學交流訪問成員。研究領域為技術創新、科教管理等。儲昭衛，畢業於公共管理學院，博士研究生，主要研究方向為創新管理。

產品目錄

產品目錄 前言 第1篇 問題分析篇 第1章 TRIZ理論基礎 1.1 TRIZ理論的起源 1.2 TRIZ理論的傳播 1.3 TRIZ理論的兩大革命性貢獻 1.4 TRIZ理論的基本概念 1.5 本章小結 第2章 系統功能分析與系統裁剪 2.1 系統功能的定義 2.2 系統功能分析 2.3 系統裁剪 第3章 系統因果分析 3.1 常見的因果分析方法 3.2 因果分析的流程 3.3 因果分析案例 3.4 本章小結 第4章 系統資源分析 4.1 常見的資源類型 4.2 派生資源與差動資源的內涵及應用 4.3 改進型九宮格法和擴展型資源列表 4.4 系統三大分析方法總結與問題突破點的選擇 第2篇 問題解決篇 第5章 矛盾分析與發明原理 5.1 工程參數和技術矛盾 5.2 發明原理 5.3 2003矛盾矩陣及應用 5.4 發明原理及矛盾矩陣實戰演練 5.5 物理矛盾和分離原理 5.6 本章小結 第6章 質－場模型及標準解 6.1 質－場模型簡介 6.2 四種基本的質－場模型 6.3 標準解的定義和使用流程 6.4 76個標準解詳解 6.5 質－場模型及標準解實戰演練 第7章 科學效應與知識庫 7.1 科學效應與知識庫簡介 7.2 功能庫和屬性庫的使用流程 7.3 科學效應與知識庫實戰案例 第8章 S曲線及技術系統進化法則 8.1 S曲線的定義及各階段內涵 8.2 S曲線的應用方式及價值 8.3 技術系統進化法則 8.4 本章小結 第9章 最終理想解 9.1 尋求最終理想解的流程 9.2 理想化最終結果應用實例 第10章 創新思維方法 10.1 慣性思維 10.2 STC算子 10.3 金魚法 10.4 小矮人法 10.5 本章小結 第3篇 實戰案例篇 第11章 TRIZ解題流程 11.1 TRIZ解題流程概覽 11.2 工程問題描述 11.3 問題分析 11.4 問題解決 11.5 方案匯總 第12章 應用TRIZ解題流程綜合案例 12.1 降低智慧鎖電容式觸控按鍵故障率 12.2 改善縫紉機牙架處漏油問題 12.3 降低自動分揀機大轉盤線性馬達的溫度 附錄 附錄A 學科效應庫效應列表 附錄B 習題參考答案 B.1 矛盾提取練習 B.2 分離原理解決物理矛盾綜合練習 B.3 建構質－場模型訓練 B.4 運用標準解解決問題訓練解析

商品規格

最佳賣點

最佳賣點 : 本書是一本專門講解如何靈活運用發明問題解決理論進行創新應用的著作。書中內容不僅提供了與產業和經濟發展實際結合的教學與實際案例，還分享了在運用創新方法解決實際問題過程中的經驗和體會，是一本兼顧理論與實踐的「學用結合」的書籍。

試閱文字

自序 : 前言
　　「技術系統的設計，在一百年前是一種藝術，現在已經成為精確科學……TRIZ理論的實質在於它將從根本上改變產生新技術思想的流程。」
──根里奇．阿奇舒勒（Genrikh Altshuller）
　　一套行之有效的方法是推動創新工作順利進行的保障，是讓創新主體「善於創新、勇於創新和樂於創新」的關鍵。而TRIZ理論是當前最高效和實用的創新方法，是蘇聯1,500多名專家對大量專利文獻蒐集、研究、提煉和昇華的結果。TRIZ是一整套創新方法體系，包含了大量實用的創新方法工具，可以針對實踐中的各類工程技術問題進行剖析和解答。
　　但TRIZ的學習和掌握並不容易，其工具繁雜，流程瑣碎，細節眾多，如何能夠讓渴望創新的工程師們在最短的時間內掌握這套方法並迅速投入實踐，這是個問題。
　　也許本書可以給此問題一個答案。本書作者基於相關創新方法的研究及使用者的經驗總結，針對創新方法的學習和應用難點、重點撰寫了本書，書內包含了大量原創教學和應用經驗，便於學習者自學或參加培訓學習。與市面已有同類書籍相比，本書具有理論及實踐兩方面的貢獻：
　　（1）理論方面。首先，本書涵蓋了需要掌握的所有理論知識點，並透過清晰的邏輯將繁雜的TRIZ工具合理的串聯起來。讀者可以方便的在本書中查閱所有知識點，而無須再四處搜尋。其次，作者在融合解題實戰經驗和海內外TRIZ理論研究最新研究成果的基礎上，對經典TRIZ工具及其使用流程進行了探索性的改進和最佳化，使之更符合大眾的思維方式和使用習慣。
　　（2）實踐方面。本書引入了多次培訓過程中累積的大量真實案例，並附上了TRIZ專家對學員使用TRIZ流程的評論和建議。此外，書中還精選了若干通俗易懂、饒有趣味的原創教學案例，能夠為讀者和TRIZ科普工作者提供良好的協助。
作者

試閱文字

內文 : 功能的概念
　　1940年代，價值工程理論的創始人，美國奇異公司的工程師麥爾斯（Lawrence D. Miles）首先注意到了功能的概念。麥爾斯認為：顧客買的不是產品本身，而是產品的功能。例如，冰箱有滿足人們「冷藏食品」的屬性；起重機有幫助人們「移動物體」的屬性。因此，企業實際上生產的是產品的功能，客戶購買的實際上也是產品的功能。也就是說，功能是產品存在的目的。從系統科學的觀點來看：功能是系統存在的理由，是系統的外在表現；結構是系統功能的載體，是系統的客觀存在；功能是結構的抽象，結構是功能的載體。
　　功能（function）是指某組件（子系統、功能載體）改變或保持另一組件（子系統、功能對象）的某個參數的行為或作用（action）。關於這個概念，有以下幾個要點需要注意。
　　（1）功能載體以及對象都必須是實體，不能是虛擬的物質或者參數，因為根據定義功能的載體和對象都必須是組件（子系統、功能載體）。
　　（2）功能必須「改變或保持」對象的「某個參數」，因此功能是一種「客觀存在」並「產生了影響」的行為或作用，未發生的、推測或臆想的行為或作用都不是功能；此外，沒有效果的行為或作用，即沒有「改變或保持」對象的「某個參數」的行為或作用，不算功能。以人靠在牆上站立為例，牆改變了人的狀態（不然人會摔倒），此時牆對人有支撐的功能，但如果人僅僅是貼牆站著，牆沒有改變人的狀態，此時牆對人沒有功能。
　　在TRIZ中，功能是對產品或技術系統特定工作能力抽象化的描述，任何產品都具有特定的功能，功能是產品存在的理由，產品是功能的載體，功能附屬於產品，又不等同於產品。根據功能的定義，功能一般用SVOP的形式來規範，其中S表示技術系統或功能載體名稱；V表示施加動作；O表示作用對象；P表示作用對象的「被改變或保持的」參數。在S（技術系統或功能載體）不言自明的情況下，可以將功能定義為VOP的簡化形式。
　　在SVOP中，施加的動作盡量用抽象的動詞表達，避免使用專業術語和直覺表達。TRIZ的功能定義採用抽象方式表達，價值在於透過多個定義的方法來產生更多和更靈活的想法。功能定義越抽象，引發的構想就會越多。直覺表達其實描述的不是功能，而是功能執行的結果。

功能的分類定義
　　按照功能的效果與期望之間的差異可將功能分為有用功能和負面功能，其中負面功能又可分為有害功能、不足功能以及過度功能。
　　有用功能：指功能載體對功能對象的作用按照期望的方向改變功能對象的參數。
　　負面功能：指功能載體對功能對象的作用不按照期望的方向改變功能對象的參數。負面功能主要有以下3種：
　　（1）有害功能：指功能載體對功能對象產生了有害的作用。
　　（2）不足功能：指功能載體對功能對象的作用產生的實際改善值小於期望的改善值。
　　（3）過度功能：指功能載體對功能對象的作用產生的實際改善值高於期望的改善值，而這種高於期望的改善值雖未帶來有害效果，但也不完全符合期望。
　　有害功能、過度功能和不足功能都無法滿足功能載體對作用對象的正常功能，因此都是系統中存在的不利因素。
　　對於系統中的有用功能而言，又可根據功能對象在系統中所處的位置不同，進一步將其分為基本功能、輔助功能和附加功能。3種功能類型的區別如下：
　　（1）基本（主要）功能用B表示，其功能作用的目標是系統對象，是系統存在的主要理由，回答「系統能做什麼？」的問題。
　　（2）輔助功能用Ax表示，其功能對象是系統組件，作用是支持基本功能，回答「系統怎麼做（實現基本功能）」的問題。
　　（3）附加功能用Ad表示，其功能對象是超系統組件，回答「系統還能做什麼？」的問題。

系統功能分析
　　系統功能分析的主要目的是：對已有系統進行分解，確定技術系統所提供的主要功能，明確各組件的有用功能及對系統功能的貢獻，建立並繪製組件功能模型圖。
　　系統功能分析可以分以下3個步驟：
　　（1）組件分析，描述組成系統的組件以及超系統組件。
　　（2）相互作用分析，描述組件之間的相互作用關係。
　　（3）建立功能模型，用規範化的功能描述，展示整個技術系統所有組件之間的相互作用關係以及如何實現系統功能。

組件分析
　　系統功能分析的第一步是組件分析。組件是技術系統的組成部分，組件有兩個特徵：
　　（1）組件執行一定的功能。
　　（2）組件可以等同為系統的子系統。組件可分為系統組件（包括子系統組件）和超系統組件兩大類。
　　組件分析的目的是識別技術系統的組件及其超系統組件，從而得到系統組件和超系統組件列表。組件分析回答了技術系統是由哪些組件組成的，具體包括系統作用對象、系統組件、子系統組件（如有必要），以及和系統組件發生相互作用的超系統組件。
　　系統功能分析的第一步是組件分析。組件是技術系統的組成部分，組件有兩個特徵：
　　（1）組件執行一定的功能。
　　（2）組件可以等同為系統的子系統。組件可分為系統組件（包括子系統組件）和超系統組件兩大類。
　　組件分析的目的是識別技術系統的組件及其超系統組件，從而得到系統組件和超系統組件列表。組件分析回答了技術系統是由哪些組件組成的，具體包括系統作用對象、系統組件、子系統組件（如有必要），以及和系統組件發生相互作用的超系統組件。
　　在對超系統進行分析時，需要注意以下兩點：
　　（1）超系統必須在對系統或系統組件有影響時才可納入考慮。
　　（2）系統作用對象也是超系統組件，因為系統作用對象不能被刪除和重新設計。

相互作用分析
　　系統功能分析的第二步是相互作用分析。相互作用分析的目的主要是：全面識別在某一時刻系統組件及超系統組件之間的相互關係，以及辨別這些關係的性質。需要注意的是，在相互作用分析中，只要組件之間存在相互作用就必須都要納入考慮。一般運用建構相互作用矩陣的方法進行相互作用分析以避免遺漏。
　　在進行組件相互作用分析時，需要先將組件依次填入相互作用矩陣表格的列和行中。通常把列裡的組件作為作用的載體，把行裡的組件作為作用的對象，依次檢查兩個組件間的相互作用。如果存在作用則填寫動詞，若該作用是負面作用，還應在動詞後面加括號並寫上有害、不足或過度等字樣。假設組件之間存在「連接」、「摩擦」、「運輸」和「照射」幾個作用，以表2.4為例，說明這幾個組件相互作用分析的過程。
　　（1）組件1和組件2是裝配在一起的，這個作用是正常的，且是相互的，所以第2行第3列，以及第3行第2列都填入了「連接」，表示連接作用。
　　（2）組件n對組件1有「摩擦」作用，這個作用是有害的，所以第6行第2列填入「摩擦（有害）」。
　　（3）同時，組件n對組件1還有運輸作用（如傳送帶），如果存在多個作用，那麼都應填在同一格中，於是在第6行第2列繼續填入「運輸」。
　　（4）組件3對組件2有「照射」作用，因此在第4行第3列填入「照射」。
　　需要強調的是，組件間的作用分為兩種：一種是物質和物質間的作用，這樣的作用是雙向的，如組件1和組件2、組件1和組件n，這兩個作用都要考慮，然後根據需求選擇主要的作用來考慮。例如組件n對組件1有運輸作用，反過來組件1一定對組件n也有「摩擦」作用，不然不會被「運輸」，但這個「摩擦」作用相較於「運輸」作用明顯可以忽略。另一種作用是物質與場之間的作用，這樣的作用是單向的，一定要注意方向，千萬不能搞錯。如本例中組件3「照射」組件2，如果填寫在第3行第4列就錯了，那就變成組件2「照射」組件3了，方向反了。

建立功能模型
　　功能模型基於關係矩陣採用規範化的功能描述方式來表述組件之間的相互關係，能夠具象的將各組件間的所有功能關係及功能性質全部展示出來，有助於對系統進行深入分析。

作圖規範
　　功能模型要素（代號）及繪製功能模型圖例需要遵循一定的作圖規範。
　　功能模型圖的繪製有助於人們加深對系統本身的理解，也有助於後續解題，因此要充分重視建立功能模型圖的重要性。在建立組件功能模型圖過程中，主要有以下經驗可供參考：
　　（1）功能模型圖只針對特定條件下的具體技術系統進行功能陳述，即強調「此時此景」，不要考慮系統隨時間的變化情況。
　　（2）只有在作用中才能表現功能，所以在功能描述中必須有動詞反映該功能。不能採用不表現作用的動詞，也不能採用否定動詞。
　　（3）功能存在的條件是作用改變了功能受體（對象）的參數。
　　（4）功能陳述包括作用與功能受體（對象），表現作用的動詞能說明功能載體要做什麼。功能受體是物質，不能是參數。
　　（5）在陳述功能時可以增添補充部分，指明功能的作用區域、作用時間和作用方向等。

活動

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