第一篇:超窄帶調(diào)制技術(shù)及TRIZ理論的應用
超窄帶調(diào)制技術(shù)及TRIZ理論的應用
摘要:空中的無線電頻譜越來越擁擠 ,頻率的資源性影響日益彰顯.為在單位頻帶內(nèi)高速傳輸信息 ,就要盡可能提高頻譜利用率.但能否使傳輸頻帶“超窄”,傳輸碼率更高 ,同時還保持在可以接受的發(fā)射功率水平,需要重新審視經(jīng)典的數(shù)字通信理論和調(diào)制解調(diào)技術(shù).文中結(jié)合作者的研究探索 ,闡述了“超窄帶高速通信”領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和工程實現(xiàn)的進展 ,辯證反思了通信工程界習以為常的經(jīng)典方法 ,并總結(jié)了該領(lǐng)域的一些問題和進一步研究方向。關(guān)鍵詞:VMSK調(diào)制和解調(diào)超窄帶頻帶利用率概述
1.1關(guān)于 TRIZ理論
TRIZ(發(fā)明問題解決理論)誕生于前蘇聯(lián),屬于國家機密,曾在蘇聯(lián)的軍事工業(yè)、航天工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用,隨著蘇聯(lián)的解體而逐步被外界知曉。
TRIZ理論可以引導科技人員以正確有效的方式實現(xiàn)發(fā)明和創(chuàng)新。TRIZ理論應用的例子多是機械、化工、環(huán)境等行業(yè)及日常生活的例子,這與TRIZ誕生的年代有關(guān)。如何將TRIZ理論應用于信息技術(shù)行業(yè)是一個值得深思的問題。韓國三星集團的迅速崛起與其當年在前蘇聯(lián)引進了大批此類科技人員不無關(guān)系,科技發(fā)明(或?qū)@┑闹匾圆谎远?,在中國每出口一臺VCD或DVD機要繳納昂貴的專利費用,這是慘痛的教訓。
1.2通信技術(shù)發(fā)展背景
現(xiàn)代通信中常用的數(shù)字編碼調(diào)制技術(shù)主要有 Q AM、CAP 和 DM T等 調(diào) 制方 式 , 它 們目前所能能達到的最大頻帶利用率為 8 b it /s /Hz, 而近年出現(xiàn)的一種新的超窄帶編碼調(diào)制技術(shù) VMSK(甚 小 頻 移 鍵 控), 據(jù)稱可將頻帶利用率 提高到 1 5 b it /s /Hz, 甚至 2 0 b it /s /Hz 以 上 , 因 此如 將 該技術(shù)應用于通信中 , 將極 大 地 提 高傳輸速率。另一種技術(shù)思路則是“回歸”簡單的二元調(diào)制,表面上看頻譜效率最多只有 1 bps/Hz ,但關(guān)鍵在于盡量縮減已調(diào)信號帶寬.沿此思路 ,美國Walker等近20年來提出了一系列高效調(diào)制技術(shù) ,從早期的可變相移鍵控及其改進型,到各種版本的甚小移鍵控(very minimum shift keying , VMSK)及其類似技術(shù) ,后來的脈位反相鍵控、缺周期調(diào)制、抑制周期
調(diào)制、最小邊帶調(diào)制。在過去幾年內(nèi) , VMSK 理論得到極大發(fā)展, 并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展, 在一些關(guān)鍵技術(shù)上也相繼取得突破, 如 VM S K 所需的零群時延窄帶濾波器得以實現(xiàn)。我們需要重新審視和辯證反思通信工程界習以為常的標準方法 ,以求把握有關(guān)超窄帶高速
通信的研究方向。
2超窄帶技術(shù)(UNB)
2.1 UNB調(diào)制原理
我們以VMSK為例進行介紹,VM S K 的基本作過程是在發(fā)送端 經(jīng)過雙相編碼后, 對形 成的基帶信號進行窄帶濾波 , 再進行載波調(diào)制 , 然后以單邊帶抑制載波方式傳輸出去, 大大減小頻寬 , 從而實現(xiàn)很高的頻帶利用率。
2.1.1 編碼規(guī)則和基帶波形
用 VM S K 編碼后的基帶信號是雙極性的 ,它的最大特點是過零點時刻隨數(shù)據(jù)變。VM S K 每比特占用固定時槽 , 在每個比特周期編碼信號反相兩次。它的基帶信號攜帶的數(shù)據(jù)信息不是信號電平而是用信號反相時刻的一個較小固定差別來表示的, 因此 , 編碼輸出序列的脈沖是非等寬的 , 屬于雙相編碼一類 , 與曼切斯特編碼信號有相似的 頻 譜 分布。
2.1.2 基帶信號頻譜分析
根據(jù) VM S K 基帶波形的特點, 可將 VM S K 的基帶波形信號分解為g0(t)、g1(t)和 g2(t)。g0(t)為周期信號, 故其頻譜為譜線 , 為無用信息。g1(t)表示數(shù)據(jù)1, g2(t)表示數(shù) 據(jù) 0。g1(t)和 g2(t)均 為寬 度 Ts/M的矩形波 , 周期為Ts, 且 g1(t)=-g2(t)。其頻譜為調(diào)制信息, 為有用信息。因此, 傳輸過程中只需傳輸 g1(t)或 g2(t), 在 接 收端 再加 上 g0(t)即可恢復出原信號。信號能量主要集中在雙相碼中心頻率附近的狹窄頻帶內(nèi)。
2.1.3 基帶信號的調(diào)制
將編碼產(chǎn)生的基帶信號經(jīng)過適當?shù)恼瓗V波 , 只保 基波頻率成分, 濾波器輸出的就是無過零點失真的變周期正弦波。
2.2UNB信號的單邊帶傳輸
已調(diào)波的上下兩個邊帶是遠離載頻分布的, 取出單邊帶很容易, 因此可在傳入傳輸載體前先用窄帶濾波器濾除其中一個邊帶, 以單邊帶抑制載波方式傳輸以提高頻帶利用率。頻帶利用率 Q 與 VM S K 所采用的每比特時槽數(shù)M有關(guān), 易得
比特率1/T1/TM2?1 Q =,??帶寬W(M?1)/T?M/[(M?1)T]2M
隨著M的增加 , 達到一定速率所需最小傳輸帶寬反而越來越窄, 從而Q不斷增大。M→∞ 時, Q→ M、2 , 當 然這會帶來成本上的增加及技術(shù)上的不可實現(xiàn)性。如M= 1 9 時 , Q≈
9.5b it /s /Hz, 可見使頻帶利用率Q達到1 5甚至 2 0 以上是完全可能的。
2.3UNB信號的接收
在接收端, 用相干解調(diào)和匹配濾波恢復出基帶信號 , 然后采用過零檢測法還原出雙相碼, 再由解碼器解出原始數(shù)據(jù)。
2.4 UNB與香農(nóng)定理的關(guān)系,反對超窄帶調(diào)制技術(shù)的學者認為,超窄帶調(diào)制超出了鄉(xiāng)農(nóng)信道容量公式 ,與傳統(tǒng)的認識產(chǎn)生了不符。然而,現(xiàn)在超窄帶調(diào)制技術(shù)確實存在,我們說存在既是合理,那么如何解釋這種現(xiàn)象呢? 研究發(fā)現(xiàn) ,鄉(xiāng)農(nóng)在推導其定理的過程中使用了盡合理的假設(shè) ,也就是說不宜再用經(jīng)典的香農(nóng)定理解釋超窄帶現(xiàn)象。
2.5 應用TRIZ理論分析UNB
實際上TRIZ中的許多理論也適用于通信技術(shù),TRIZ理論認為發(fā)明問題的核心是解決矛盾,未克服矛盾的設(shè)計不是創(chuàng)新設(shè)計,在設(shè)計中不斷發(fā)現(xiàn)矛盾,解決矛盾是推動產(chǎn)品向理想化方向進化的動力。產(chǎn)品創(chuàng)新的標志是解決或移走設(shè)計中的矛盾,從而產(chǎn)生新的具有競爭力的解。無線通信在迅速發(fā)展,導致頻譜帶寬成為稀缺資源,如何分配有限的帶寬資源也是各國政府頭疼的問題?,F(xiàn)在的矛盾是移動通信的迅速發(fā)展導致頻譜資源不夠用了。超窄帶技術(shù)的實現(xiàn)恰恰解決了這一問題。盡管現(xiàn)在專家和學者對此理論存在爭議,但有理由認為UNB一定是4G 中的主要技術(shù)。結(jié)論
Photron,xG等美國公司都認為, UNB高效調(diào)制技術(shù)可適用于從有線到無線、從近距到遠程乃至空間的各種通信應用其中一個重要的發(fā)展趨勢 ,就是作為下一代移動通信系統(tǒng)(4G)的基本架構(gòu).因此 ,深入研究超窄帶高速通信的理論體系、總體框架、關(guān)鍵技術(shù)、核心專利、工業(yè)標準和優(yōu)勢產(chǎn)品 ,對于信息學科知識的豐富、人類社會的發(fā)展、電子對抗的更新 ,特別是我國在下一代信息技術(shù)和通信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的競爭 ,都至關(guān)重要.但這從觀念到入手都不容易 ,既要辯證反思沿用多年的成熟方法 ,更有待創(chuàng)新拓展現(xiàn)有經(jīng)典的理論框架.該領(lǐng)域的問題與進一步研究的方向主要有:
(1)UNB技術(shù)只是緊縮發(fā)射信號的空中頻譜 ,其驚人的頻譜利用率要按“通過率”來理解 ,這非但與 Shannon極限并不矛盾 ,而且從理論上進一步總結(jié)和揭示 UNB濾波器優(yōu)異性能背后所隱含的信號帶寬遠大于噪聲和干擾帶寬的現(xiàn)象 ,反而有助于拓展 Shannon極限 ,并為與擴頻通信相對比的“縮頻通信”奠定理論基礎(chǔ);
(2)傳統(tǒng)的基帶處理雖便于分析和實現(xiàn) ,卻損失了碼率,使得“高速”必須“寬帶”;而 UNB
直接進行載波調(diào)制 ,碼率極限是對 RF載波的單周期調(diào)制 ,有時不得不降至中頻來實現(xiàn)則更多是出于器件、成本和工藝上的考慮 ,因此 , RF頻率上的直接 UNB調(diào)制和解調(diào)技術(shù) ,需要不斷提升;
(3)保留單一載波 ,是實現(xiàn) UNB傳輸?shù)某浞謼l件,其對于高效通信的積極意義 ,有待于重新認識和深入挖掘。
(4)UNB體制將有可能、有優(yōu)勢競爭未來高效高速自適應調(diào)制解調(diào)器的主流技術(shù)標準 ,并進一步與 MIMO、OFDM(正交頻分復用)技術(shù)結(jié)合 ,以得到更加高效高速的系統(tǒng)傳輸方案。參考文獻
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173
第二篇:TRIZ理論
TRIZ理論
[摘要] TRIZ由一位俄國學者阿利赫舒列爾及他的同事于1946年最先提出,最初是從二十萬份專利中取出符合要求的四萬份作為各種發(fā)明問題的最有效的解。他們從這些最有效的解中抽象出了TRIZ解決發(fā)明問題的基本方法,這些方法又可以普遍的適用于新出現(xiàn)的發(fā)明問題,協(xié)助人們獲得這些發(fā)明問題的最有效的解。
[關(guān)鍵詞]TRIZ創(chuàng)造
一.引言
目前中國制造業(yè)仍處于世界制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的中下游,其國際地位只體現(xiàn)在總數(shù)量上,而在質(zhì)量上與發(fā)達國家仍存在一定的差距。產(chǎn)品附加值低,特別是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品比重較小,自主創(chuàng)新能力不強。創(chuàng)新是企業(yè)具有不斷開發(fā)新產(chǎn)品和開拓市能力的體現(xiàn)。創(chuàng)新是一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),是體現(xiàn)綜合國力的重要因素,推動著社會變革、發(fā)展和進步。
建立起一整套系統(tǒng)化的、實用的、解決發(fā)明問題的理論和方法體系—TRIZ,它是基于知識的、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學。其核心思想:(1)無論是一個簡單產(chǎn)品還是復雜的技術(shù)系統(tǒng),其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循著客觀的規(guī)律發(fā)展演變的,即具有客觀的進化規(guī)律和模式;(2)各種技術(shù)難題和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力;(3)技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實現(xiàn)最大效益的功能(目標)。TRIZ是一套以人為導向的知識系統(tǒng)之系統(tǒng)化創(chuàng)新問題解決方法,它理論中的創(chuàng)造性思維方法一方面能夠有效地打破我們的思維定勢,擴展我們的創(chuàng)新思維能力,同時又提供了科學的問題分析方法,保證我們按照合理的途徑尋求問題的創(chuàng)新性解決辦法。
二TRIZ的起源
TRIZ的研究始于1946年,創(chuàng)始人為前蘇聯(lián)海軍工程師、發(fā)明家根里奇·阿奇舒勒。在蘇聯(lián)里海海軍專利事務(wù)局處理專利事務(wù)的數(shù)年中,阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)僅僅從心理學角度并不能很好地揭示發(fā)明創(chuàng)造的客觀規(guī)律,他逐漸認識到發(fā)明的實質(zhì)就是技術(shù)系統(tǒng)發(fā)生根本性變化,因此他將注意力轉(zhuǎn)移到對高水平發(fā)明專利的分析研究上,其主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學原理和法則,并將之歸納總結(jié),形成能指導技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新的理論方法體系。
阿奇舒勒從來自于世界各地的20多萬項專利中挑選了4萬份發(fā)明專利開始進行嚴格的分析、篩選與統(tǒng)計,并多個學科領(lǐng)域的科學原理、法則相結(jié)合。這一高難度、費時費力的艱苦工作奠定了TRIZ的理論基礎(chǔ),也為日后將要開發(fā)的各種問題解決工具奠定了基礎(chǔ)。自此,人們有了一種世界級的創(chuàng)新方法學——TRIZ。TRIZ與試錯法、頭腦風暴法以及其它的由前兩種方法演變得到的各種創(chuàng)新技法有著本質(zhì)上的區(qū)別。TRIZ成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目標是完全解決矛盾,獲得理想化的最終結(jié)果,而不是采取折衷或者妥協(xié)的做法,而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程,而不再是隨機的行為。TRIZ是創(chuàng)新方法學,有著成套的創(chuàng)新思維、方法和解題工具,不是一招一式的相對簡單的創(chuàng)新技法。
創(chuàng)新不再僅僅依賴試錯了!這是人類創(chuàng)新史上的一個重大突破。運用TRIZ理論,可大大加快人們發(fā)明創(chuàng)造的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。TRIZ告
訴我們,任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進、技術(shù)的變革與創(chuàng)新,都像生物系統(tǒng)一樣,都存在產(chǎn)生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程,是有規(guī)律可循的。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律,就能能動地進行產(chǎn)品設(shè)計并能預測產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。
三 TRIZ的發(fā)展
首先,TRIZ的發(fā)展方向:TRIZ是在前蘇聯(lián)計劃經(jīng)濟體制下形成的,企業(yè)間很難存在競爭,但是今天的企業(yè)不得不面臨殘酷激烈的競爭。傳統(tǒng)TRIZ對于那些急于學習創(chuàng)新性方法的企業(yè)工程師來說,顯得過于龐雜。另外,傳統(tǒng)TRIZ還存在一些缺陷,如目前TRIZ知識庫中還沒有當前十分風行的信息技術(shù)和生物技術(shù)的成果。因此,為了適應現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的需要,TRIZ不得不面臨自身現(xiàn)代化的建設(shè)問題,這是當前國際上TRIZ研究的重點一。
其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4個發(fā)展方向:(1)技術(shù)起源和技術(shù)演化理論;(2)克服心理慣性的技術(shù);(3)分析、明確描述和解決發(fā)明問題的技術(shù);
(4)指導建立技術(shù)功能和特定設(shè)計方法、技術(shù)和自然知識之間的關(guān)系。
再次,TRIZ與其它方法的集成:TRIZ主要是解決設(shè)計中如何做的問題,對設(shè)計中做什么的問題未能給出合適的工具。大量的工程實例表明,TRIZ的出發(fā)點是借助于經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的沖突,沖突發(fā)現(xiàn)的過程也是通過對問題的定性描述來實現(xiàn)的。因此,如何將TRIZ與其他設(shè)計方法相結(jié)合,以彌補TRIZ的不足,已經(jīng)成為設(shè)計領(lǐng)域的重要研究方向。
四關(guān)于TRIZ的幾種發(fā)展模式
1、III(Ideation International Inc)模式
來自于前蘇聯(lián)的TRIZ學校的專家們認為, TRIZ的許多方法分支太多,也過于復雜,因此必須提供一些方法和過程作為分析這些問題方法的統(tǒng)一入口。
根據(jù)有害和有用影響的區(qū)分,手工繪出問題中各部分因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖,利用軟件工具對圖中每一個節(jié)點能夠自動列出問題的看法或者解決方法意見。每一個看法為使用者推薦了合適的傳統(tǒng)TRIZ工具。III模式還開發(fā)了“創(chuàng)新環(huán)境調(diào)查問卷”以及預期失效判定和演變指導。III模式的主要不足是得出的看法通常是節(jié)點的 3~4倍,對于復雜問題有時會顯得非常冗長。
2、2、IMC模式。
IMC公司是由前蘇聯(lián)人工智能和TRIZ專家Tsourilov博士移民到美國后創(chuàng)建的。為了解決具有技術(shù)和物理矛盾的“困難”工程問題,IMC努力將解決矛盾的創(chuàng)新原則、分隔原則、效果庫等知識庫工具集成為軟件TechOptimizer。由于引入了相應的現(xiàn)代軟件開發(fā)和人工智能技術(shù),該軟件具有容易使用與界面友好的特點。該軟件分為2個集合,包括5個模塊。集合1:原則模塊、預測模塊、效果模塊;集合2:TechOptimizer模塊、特征轉(zhuǎn)換模塊。原則模塊負責從知識庫給出類似的例子消除矛盾,效果模塊允許從專利數(shù)據(jù)庫獲取類似的物理、化學和地理成果,而預測模塊則是參照其演化趨勢數(shù)據(jù)庫中的 22個演化趨勢和200多個分模式對問題得出未來的解決方法。集合2個模塊則負責對問題進行分析,使問題清晰化。
3、SIT/USIT模式
SIT(Systematic Inventive Thinking)模式原由移民到以色列的TRIZ專家Filkosky在1980年左右創(chuàng)立,目的是簡化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士將SIT模式進行結(jié)構(gòu)化形成USIT(Unified Strctured Inventive Thinking)模式,該模式能幫助公司工程師短時間內(nèi)(3天培訓期)接受和掌握TRIZ,為實際問題在概念產(chǎn)生階段快速地產(chǎn)生多種解決方法),USIT
將TRIZ設(shè)計過程分為3 個階段:問題定義、問題分析和概念產(chǎn)生,它將解決方法概念的產(chǎn)生簡化為只有4種技術(shù)(屬性維度化、對象復數(shù)化、功能分布法和功能變換法),而不需要采用知識庫或計算機軟件。但USIT解決問題的好壞依賴于問題解決人員知識的廣度和深度。
4、RLI(Renaissanoe Leedership Instiute)模式
該模式是由RLI公司的分支機構(gòu)Leonadnda Vinci研究院的一些專家開發(fā)的。RLI模式對TRIZ的貢獻主要體現(xiàn)在:(1)針對TRIZ的復雜性,開發(fā)了8個解決問題的算法;(2)針對物質(zhì)場分析工具存在的缺陷,提出運用三元代替物質(zhì)場的三元分析法(Triad Analysis),并其結(jié)合到所開發(fā)的8個發(fā)明算法中。
五. TRIZ的基本理論
TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論。TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,其目標是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。它不是采取折衷或者妥協(xié)的做法,而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程,而不再是隨機的行為。實踐證明,運用TRIZ理論,可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。
六.利用TRIZ解決問題的過程
TRIZ方法論的主要思想是,對于一個具體問題,無法直接找到對應解,那么,先將此問題轉(zhuǎn)換并表達為一個TRIZ的問題,然后利用TRIZ體系中的理論和工具方法得到TRIZ的通用解,最后將TRIZ通用解轉(zhuǎn)化為具體問題的解,并在實際問題中加以實現(xiàn),最終獲得問題的解決。應用TRIZ解決問題的一般流程如圖1所示。首先要對一個實際問題進行仔細的分析并加以定義;然后根據(jù)TRIZ提供的方法,將所需解決的實際問題歸納為一個類似的TRIZ標準問題模型;接著,針對不同的標準解決方案模型,應用TRIZ已總結(jié)歸納出的類似是標準解決方法,找到對應的TRIZ標準解決方案模型;最后,把這些類似的解決方案模型,應用到具體的問題
之中,演繹得到問題的最終解決方法。
【參考文獻】
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2.
第三篇:triz理論
問題描述:某企業(yè)需要生產(chǎn)大量的、各種形狀的玻璃板。首先,工人們將玻璃板切成長方形,然后根據(jù)客戶要求,加工成一定的形狀。然而,在加工過程中,容易出現(xiàn)玻璃破碎現(xiàn)象,因為
薄板玻璃受力時很容易斷裂,而且玻璃的厚度是客戶訂單上要求的,不能更改。
請大家從自身認識的角度討論一下看看怎么解決這個問題!
然后我把用TRIZ理論解決問題的過程簡單給大家介紹一下!當然,實際遇到的問題可能比這個復雜得多!
那么應用TRIZ如何來解決這個問題呢?
第1步:確定技術(shù)參數(shù)
現(xiàn)在存在的問題是:薄板玻璃在加工過程中受力的作用,由于薄板玻璃無法承受該力的作用而發(fā)生破碎,這是欲改善的特性。
對應到通用技術(shù)參數(shù),選擇“32可制造性”,以此作為改善的參數(shù)。為了避免發(fā)生玻璃破碎的現(xiàn)象,工人們在加工過程中必須要非常小心。因此,在薄板玻璃加工過程中,對薄板玻璃的加工操作就要進行嚴格的控制,保證玻璃受力不超過極限,這就是被惡化的特性。對應到通用技術(shù)參數(shù)中選擇“33操作流程的方便性”,以此作為
被惡化的參數(shù)。
第2步:查找TRlZ矛盾矩陣
欲改善的參數(shù):32可制造性。
被惡化的參數(shù):33操作流程的方便性。
查找TRIZ矛盾矩陣,從矩陣表查找32和33對應的方格,得到方格中推薦的發(fā)明原理序號共4個,分別是:2,5,13,16。與前面發(fā)明原理序號對應,得到這4條發(fā)明原理依次是:
2一抽取。
5一組合合并。
13-反向作用。
16一未達到或過度的作用。C, ^(Q1 K: X' N1 o$ D9 ~& [$ y
第3步:發(fā)明原理的分析
2一抽取。此原理體現(xiàn)在2個方面:1)將物體中“負面”的部分或特性抽取出來;
2)只從物體中抽取必要的部分或特性。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。
5一組合合并。此原理體現(xiàn)在2個方面:1)合并空間上的同類或相鄰的物體或操作;2)合并時間上的同類或相鄰的物體或操作。
此原理對問題的徹底解決貢獻最大。
13一反向作用。此原理體現(xiàn)在3個方面:1)顛倒過去解決問題的方法;2)使物體的活動部分改變?yōu)楣潭ǖ?,讓固定的部分變?yōu)榛顒拥模?)翻轉(zhuǎn)物體(或過程)。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。
16一未達到或過度的作用。主要體現(xiàn)在現(xiàn)有的方法難以完成對象的100%,可用同樣的方法完成“稍少”或“稍多”一點,使問題簡化。此原理對問題的徹底解決貢獻有限。
第4步:發(fā)明原理應用,綜合以上4條發(fā)明原理的分析,組合合并是最具有價值的發(fā)明原理。
解決方案:將多層薄板玻璃疊放在一起,從而形成一疊玻璃,而且事先在每層玻璃面上灑一層水或涂一層油,以保證堆疊后的玻璃間
可以形成相當強的粘附力。一疊玻璃的強度會遠大于單層玻璃的強度,在加工中就可以承受較大的力的作用,從而改善了薄板玻璃的可制造性。當加工完成后,再分開每層玻璃,從而獲得了客戶要求的產(chǎn)品。
恩,這種方法可行,但如果單純幾塊玻璃疊加的話,你無法保證玻璃不發(fā)生滑動,所以,還得采用一些其他的手段!疊加在一塊是核心!論壇里高手如云,這種小例子,獻丑了!
是往里面添加一些東西,但是只要用水就可以,大家可以做一下實驗,兩塊玻璃中間有水,我們是比較難分開的,這也是玻璃運輸?shù)囊环N方法!要強調(diào)的有幾點:
1、對于我們的解題方式,沒有規(guī)律可循,想到了就是想到了,想不到就是想不到
2、解題的步驟沒有過程,復制性差;
3、如果轉(zhuǎn)換成相對復雜的問題,我們?nèi)绾谓鉀Q?
這些就是TRIZ理論能解決的問題的一部分!
矛盾矩陣是TRIZ理論中的一個工具,通過對大量專利技術(shù)的總結(jié)研究,歸納出39中常用的技術(shù)參數(shù),將這39個技術(shù)參數(shù)作為坐標,橫坐標是技術(shù)系統(tǒng)的該
表引起有利變化的參數(shù),縱坐標是惡化的參數(shù)!找到二者的焦點后,會對應解決這類矛盾常用的原理……大體是這樣!
目前是有計算機輔助創(chuàng)新軟件的,但是做不到自動推理的級別!因為創(chuàng)新畢竟是人腦的一個思維活動,計算機只能按照TRIZ理論來引導你進行下一步的動作,卻無法自動推理!
其實很好懂,就是總結(jié)專利技術(shù)的發(fā)展規(guī)律得出來的一些套路。然后后人想搞創(chuàng)新,可以先從這些套路找矛盾點,解決一個矛盾就是前進一步,然后進入下一個矛盾點。TRIZ理論指出路,但是路上面的河流和山要自己去翻!
TRIZ本身是一種理論,教給你如何突破慣性思維,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,預測產(chǎn)品未來!
TRIZ理論概況
TRIZ理論可以成功地揭示創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理,著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾,其目標是完全解決矛盾,獲得最終的理想解。運用TRIZ理論能夠突破思維障礙,打破思維定勢,最主要的是可加速和規(guī)范創(chuàng)新的進程。它能夠幫助我們系統(tǒng)地分析問題,快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾,并能夠準確確定問題探索方向。
TRIZ解決發(fā)明問題的基本思路是:(1)定義和描述具體問題,根據(jù)所選定的TRIZ工具或者工具組合,將具體問題標準化;(2)將標準化的具體問題抽象化;(3)尋找抽象化問題的解決方案,(4)將抽象化的解決方案根據(jù)具體問題轉(zhuǎn)換為具體解決方案,即具體的技術(shù)創(chuàng)新方案。TRIZ工具包含:(1)40個創(chuàng)新原理和技術(shù)矛盾解決矩陣;(2)發(fā)明問題解決算法,(3)發(fā)明問題標準解法和物——場分析法,(4)S曲線和技術(shù)系統(tǒng)進化法則;(5)最終理想解,(6)侏儒模型建模。(7)物理效應和現(xiàn)象、幾何和化學效應數(shù)據(jù)庫。
而TRIZ現(xiàn)今已被認為是解決問題的科學方法論,即研究和應用解決問題所遵循的客觀規(guī)律的方法。這些方法中是否有最基本的原理?我相信很多人在學習TRIZ的時候會問這個問題。其實從TRIZ的目標,或TRIZ這種方法學的歷史使命看,它是要發(fā)現(xiàn)解決問題的規(guī)律,并成功應用規(guī)律。而人類的發(fā)展的每一天都遇到無數(shù)的問題,解決問題成了人們的日常生活,解決問題的規(guī)律肯定古已有之并已經(jīng)沿用了幾千幾萬年,這些本源的規(guī)律相信我們今天依然在應用,也永不過時,就像上述的物理定律一樣。通過我的思考和感悟,發(fā)現(xiàn)了幾個解決問題的本源的原理,相信大家將其銘刻在心,在任何問題中用這些原理去考慮,肯定會有些收獲。
說了很多廢話,言歸正傳,本人發(fā)現(xiàn)的這幾個規(guī)律是:分類,分層,分步,關(guān)聯(lián)。當然這遠遠不夠。但目前我發(fā)現(xiàn)的就這么多。
大家看了肯定笑了,哈哈,以為是什么呢!老生常談,沒有新意。都是常用的東西。不說我也知道。沒錯。鄙人認為真正的規(guī)律肯定是沒有新意的。這些規(guī)律早就存在著,并為大家早已熟悉,就像樹上掉下的蘋果,就像破了底的雞蛋可以站立一樣為大家所熟悉。您可能問了,那你干嘛還要將它們提出來呢?因為我認為很多人忽視了這些最常用的規(guī)律。而將這些已知的、常用的、同時也是被忽視的規(guī)律從塵封中提出來,拍掉灰塵和蜘蛛網(wǎng),呈現(xiàn)給大家,我認為這是每個研究TRIZ規(guī)律,研究解決問題規(guī)律的人應該做的事。
相信很多人下一個問題是:這幾個(目前是四個)所謂規(guī)律真的那么本源嗎?有何特殊之處?
那么我來一一解釋,不管您同意與否,希望對您有所幫助,如果大家都來思考這個問題,我這篇文章的目的也就達到了。
首先,說一下分類、分層和分步。這三個規(guī)律其實是在解決一件事情,就是以層次的觀念處理問題。分類是從寬度、分層是從深度、分步是從時間上處理問題。我們常說,眉毛胡子一把抓,試想眉毛和胡子距離遠,長短不一,粗細不一,真要一把抓還真沒法抓。所以很多事情都是因為同一待遇造成的。當然,同一待遇是有原因的,就是圖省事,圖省錢。這就是一個矛盾。但是規(guī)律在這里,誰也避不過,為了解決問題,就必須分層次、分類別、分步驟的區(qū)別待遇。因此我們看到,分層、分類、分步就像窗戶一樣,按照這個思路辦事,就是按照規(guī)律辦事,就能辦成事。
再說關(guān)聯(lián)。哲學上講,事物是普遍聯(lián)系的。這還真不是空話。當大家遇到問題時,請默念這句話,相信會有所啟迪。我們講本體論是時候講到事物間的聯(lián)系,那其實只是一種關(guān)聯(lián)。我們講蝴蝶效應感覺很玄,那也只是一種關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)無處不在無時不在,其重要性相信不需要我在此廢話了。直到目前我寫專利,有個心得就是:除了把主要的構(gòu)成要素說清楚(說清楚的過程中要應用分層、分類、分步的規(guī)律)外,最重要的就是說清這些要素的相互關(guān)系,即關(guān)聯(lián)。如果是機械類的,要說清組件之間的連接關(guān)系;如果是電子類的,就說清模塊間的連接關(guān)系;如果是系統(tǒng),就說清各個功能單元間的聯(lián)系(當然說這些聯(lián)系的時候,也要應用分層、分類、分步的規(guī)律;特別是方法類專利,一定要用分步的方法說明哪個在先,哪個在后)。
總之,世間萬物至少脫不了上述的四個規(guī)律。那么可能您會問,既然分類、分層、分步都是解決的以層次的觀念處理問題這一件事情,為何要分成3個規(guī)律來說呢?因為TRIZ還有個特點是實用性,我覺得這是TRIZ的精髓之一。只說“以層次的觀念處理問題”是很抽象的,而這些本源的規(guī)律應該是具體的可操作的。于是大家看到我總結(jié)的所謂“本源的規(guī)律”的兩個特點是:1.足夠本源,適應于萬事萬物;2.足夠?qū)嵱?,讓任何有常識的人看了就能用。寫出這些隨想的目的,正如本文一直強調(diào)的,不是設(shè)立一種標準,而是希望越來越多的人開始考慮創(chuàng)新的規(guī)律,挖掘真正的規(guī)律,并且勇于說出來。我是個實用主義者,我希望自己的文字沒有浪費大家的時間,我也歡迎大家的批評。我相信大家的批評和討論是對于研究和應用TRIZ規(guī)律的有力推動。姑且也將這些不成熟的想法歸于TRIZ之中吧。希望TRIZ真的如其原來的意義:發(fā)明問題解決理論。
第四篇:關(guān)于TRIZ理論
關(guān)于TRIZ理論
黎志強 10機電5班 1010100710
(湖北工業(yè)大學,武漢430068;)
[摘要] 21世紀產(chǎn)品競爭日益激烈,重視創(chuàng)新設(shè)計是增加機械產(chǎn)品競爭力的根本途徑。傳統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計方法是利用頭腦風暴法或試錯法,但這些方法可視為設(shè)計人員的藝術(shù)創(chuàng)作,創(chuàng)新的程度與成敗主要取決于設(shè)計者的靈感和經(jīng)驗,當問題的解決方案超出了一個人的經(jīng)驗和技術(shù)領(lǐng)域時,頭腦風暴法和試錯法往往顯得無能為力。起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論—TRIZ理論是指導創(chuàng)新活動的重要理論之一,它可以幫助設(shè)計者在方案設(shè)計階段迅速地產(chǎn)生個具有創(chuàng)造性的新概念,實現(xiàn)產(chǎn)品的快速創(chuàng)新。21世紀產(chǎn)品競爭日益激烈,重視創(chuàng)新設(shè)計是增加機械產(chǎn)品競爭力的根本途徑。傳統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計方法是利用頭腦風暴法或試錯法,但這些方法可視為設(shè)計人員的藝術(shù)創(chuàng)作,創(chuàng)新的程度與成敗主要取決于設(shè)計者的靈感和經(jīng)驗,當問題的解決方案超出了一個人的經(jīng)驗和技術(shù)領(lǐng)域時,頭腦風暴法和試錯法往往顯得無能為力。起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論—TRIZ理論是指導創(chuàng)新活動的重要理論之一,它可以幫助設(shè)計者在方案設(shè)計階段迅速地產(chǎn)生個具有創(chuàng)造性的新概念,實現(xiàn)產(chǎn)品的快速創(chuàng)新。
[關(guān)鍵詞] TRIZ理論;創(chuàng)新設(shè)計;沖突解決原理
[中圖分類號][文獻標識碼]:文章編號:
1TRIZ 理論
TRIZ是俄文“發(fā)明問題解決理論”的俄文簡稱。該理論是前蘇聯(lián)G..S.Altshuler及其領(lǐng)導的一批研究人員,在分析研究世界各國250萬件專利的基礎(chǔ)上,提煉出的一套解決復雜技術(shù)問題的系統(tǒng)方法。主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學原理和法則TRIZ理論是基于知識、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學,且適用于各行業(yè)。1.1 TRIZ理論的主要內(nèi)容
TRIZ理論是由解決技術(shù)問題和實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理淪體系,其主要內(nèi)容包括:技術(shù)系統(tǒng)進化法則、40個發(fā)明創(chuàng)造原理,39項技術(shù)特性、沖突矩陣、物質(zhì)一場分析、76個發(fā)明問題標準解決方法、發(fā)明問題解決算法(ARIZ)以及工程效應知識庫等。1.2 沖突解決原理
(1)沖突的定義
無論是新產(chǎn)品設(shè)計還是已有產(chǎn)品的改進,設(shè)計人員在設(shè)計過程中首先要保證或提
高產(chǎn)品的某些性能,但這種提高往往會影響
到產(chǎn)品其它的內(nèi)部性能。如果這些影響是負面的,則設(shè)計出現(xiàn)了沖突。
TRIZ理論認為,產(chǎn)品創(chuàng)新的標志是解決或移走設(shè)計中的沖突而產(chǎn)生新的有競爭力的解,沒有克服沖突的解并不是創(chuàng)新設(shè)計。沖突的種類很多,與產(chǎn)品創(chuàng)新相關(guān)的沖突分為3類,即物理沖突、技術(shù)沖突及管理沖突。
(2)技術(shù)沖突及其解決原理
技術(shù)沖突是指傳統(tǒng)設(shè)計中的折中,即由于系統(tǒng)本身某一部份的影響,所需的狀態(tài)不能實現(xiàn),技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之問的矛盾。例如斜拉橋,希望提高橋的承重重量,但重量太大可能超過橋的強度范圍,降低橋的安全性。
Altshuller通過對250萬件專利的詳細研究,提出用39個技術(shù)特性來描述沖突。在解決實際沖突時,把組成沖突的兩個內(nèi)部性能用39個標準的技術(shù)特性進行表示,即把實際工程沖突轉(zhuǎn)化為一般的或標準的技術(shù)沖突(具體技術(shù)特性見參考文獻3)在此基礎(chǔ)上,Altshuler又給出了40個發(fā)明創(chuàng)造原
理,實踐證明這些原理對于指導設(shè)計人員的發(fā)明創(chuàng)造具有重要作用。
通過多年的研究、分析和比較,Altshuller將39個標準的技術(shù)特性與40條發(fā)明創(chuàng)造原理建立了對應關(guān)系。提出了合理選用發(fā)明原理的重要工具— 沖突解決矩陣。
沖突解決矩陣為40行40列的一個矩陣,其中第1行和第1列為順序排列的39個描述沖突的技術(shù)特性序號;其余39行和39列形成一個矩陣,其元素為數(shù)字或為空,這些數(shù)字表示40條發(fā)明原理中推薦采用的原理序號。矩陣中行描述的技術(shù)特性為沖突中惡化的一方。列代表改善的一方。
(3)物理沖突及其解決原理
物理沖突是指系統(tǒng)同一部分或參數(shù)提出完全相反的要求。即對一個系統(tǒng)同時提出相反的要求就出現(xiàn)了物理矛盾。例如鋼筆的筆尖應很細以便畫出細線,但細筆尖易劃破紙。
物理沖突的解決方法一直是TRIZ的研究重點,Altshuller,Glazunov,Savransky曾提出了多種解決方法?,F(xiàn)在TRIZ理論在總結(jié)上述研究方法的基礎(chǔ)上,提出4種分離原理來解決物理沖突,即:空間分離、時間分離、基于條件的分離、和整體和部分的分離。
英國Bath大學的Mann通過研究提出,解決物理沖突的分離原理和解決技術(shù)沖突的發(fā)明原理之間存在關(guān)系,對于一條分離原理,可以有多條發(fā)明原理與之對應。
只要能確定物理沖突及分離原理的類型,40條發(fā)明原理及發(fā)明原理的工程實例可幫助設(shè)計人員盡快確定新的設(shè)計概念。
(4)沖突分析和解決的一般過程
Altshuller所提出的TRIZ理論采用科學的思維方式,即采用一系列的工具,先將特定的問題抽象成為標準的或一般的問題,然后采用標準的方法解決,最后得到特定的解。
TRIZ解決設(shè)計問題的一般過程如圖:
2TRIZ的發(fā)展
首先,TRIZ的發(fā)展方向:TRIZ是在前蘇聯(lián)計劃經(jīng)濟體制下形成的,企業(yè)間很難存在競爭,但是今天的企業(yè)不得不面臨殘酷激烈的競爭。傳統(tǒng)TRIZ對于那些急于學習創(chuàng)新性方法的企業(yè)工程師來說,顯得過于龐雜。另外,傳統(tǒng)TRIZ還存在一些缺陷,如目前TRIZ知識庫中還沒有當前十分風行的信息技術(shù)和生物技術(shù)的成果。因此,為了適應現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的需要,TRIZ不得不面臨自身現(xiàn)代化的建設(shè)問題,這是當前國際上TRIZ研究的重點一。
其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4個發(fā)展方向:(1)技術(shù)起源和技術(shù)演化理論;(2)克服心理慣性的技術(shù);(3)分析、明確描述和解決發(fā)明問題的技術(shù);(4)指導建立技術(shù)功能和特定設(shè)計方法、技術(shù)和自然知識之間的關(guān)系。
再次,TRIZ與其它方法的集成:TRIZ主要是解決設(shè)計中如何做的問題,對設(shè)計中做什么的問題未能給出合適的工具。大量的工程實例表明,TRIZ的出發(fā)點是借助于經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的沖突,沖突發(fā)現(xiàn)的過程也是通過對問題的定性描述來實現(xiàn)的。因此,如何將TRIZ與其他設(shè)計方法相結(jié)合,以彌補TRIZ的不足,已經(jīng)成為設(shè)計領(lǐng)域的重要研究方向。
3TRIZ理論在中國
TRIZ理論引入中國盡管時間很短,但它已經(jīng)逐漸得到國內(nèi)諸多科研結(jié)構(gòu)、公司和專家的重視,在以TRIZ理論為核心的創(chuàng)新方法與技術(shù)研究應用方面,走在前列的是我國的億維訊科技有限公司。該公司是一家從事計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)及技術(shù)咨詢的高新技術(shù)企業(yè),他們的創(chuàng)新技術(shù)研究水平目前已
經(jīng)處于世界前列。他們將創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中心設(shè)在世界創(chuàng)新技術(shù)理論和應用研究的發(fā)源地——白俄羅斯的明斯克,那里有數(shù)百名創(chuàng)新技術(shù)理論專家,是當今創(chuàng)新技術(shù)研究的領(lǐng)跑者;在中國則設(shè)有行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)中,著力于創(chuàng)新技術(shù)在以中國為中心的工程技術(shù)領(lǐng)域的應用和推廣。他們提供的一套完整的計算機輔助創(chuàng)新解決方案,正在國內(nèi)諸多科研院所和大型企業(yè)研究機構(gòu)發(fā)揮作用,為快速提升我們創(chuàng)新技術(shù)水平提供技術(shù)上的支持。4結(jié)束語
我國機械制造業(yè)普遍存在產(chǎn)品落后、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、市場低迷等情況,關(guān)鍵在于企業(yè)缺乏快速響應市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的機制和能力。特別是我國廣大的中小型企業(yè)新產(chǎn)品更新開發(fā)能力差、資金匱乏,迫切需要獲得新產(chǎn)品具體開發(fā)技術(shù)的支持。而THIZ理論和基于TRIZ理論的計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)的研究和應用,以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實用性順應了我國制造業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求,具有廣闊的應用前景,勢必會對我國的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新帶來全新的機遇,推動我國機械制造業(yè)步入世界先進行列。
我國機械制造業(yè)普遍存在產(chǎn)品落后、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、市場低迷等情況,關(guān)鍵在于企業(yè)缺乏快速響應市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的機制和能力。特別是我國廣大的中小型企業(yè)新產(chǎn)品更新開發(fā)能力差、資金匱乏,迫切需要獲得新產(chǎn)品具體開發(fā)技術(shù)的支持。而THIZ理論和基于TRIZ理論的計算機輔助創(chuàng)新技術(shù)的研究和應用,以其良好的可操作性、系統(tǒng)性和實用性順應了我國制造業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求,具有廣闊的應用前景,勢必會對我國的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新帶來全新的機遇,推動我國機械制造業(yè)步入世界先進行列。
參考文獻
[1] 張春林.機械創(chuàng)新設(shè)計[M].第2版.北京:機械工業(yè)出版社,2007.9:175-192.[2] 劉桂濤.TRIZ 中技術(shù)矛盾解決矩陣的應用[J].機械設(shè)計與制造,2007(8).[3] 鄭稱德.TRIZ的產(chǎn)生及其理論體系[J].科技進步理論,2002(1).[4] 劉訓濤.TRIZ理論研究與礦山機械創(chuàng)新設(shè)計的啟示[J].黑龍江科技學院學報,2009(5).
第五篇:什么是TRIZ理論 TRIZ理論的應用
什么是TRIZ理論? TRIZ理論的應用
上個世紀90年代,韓國三星集團曾因美國公司壟斷IT業(yè)上游專利而陷入困境,1997年亞洲金融危機之時,三星集團身處險境,面臨企業(yè)何去何從之選擇,該公司適時引入了TRIZ理論開展企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工作,有效地解決了各種技術(shù)難題、對產(chǎn)品進行未來預測、建立企業(yè)專利開發(fā)和保護戰(zhàn)略,4年創(chuàng)新項目上百個,一躍發(fā)展成為行業(yè)的“領(lǐng)跑者”。三星集團所取得成功經(jīng)驗,耐人深思。
一、什么是TRIZ理論
TRIZ是發(fā)明問題解決理論俄語單詞首字母的縮寫,它是由前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇.阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年創(chuàng)立的。當時阿奇舒勒在前蘇聯(lián)里海海軍專利局工作,在處理世界各國的發(fā)明專利過程中,他總是考慮這樣一個問題:當人們進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題時,是否有可以遵循的科學方法和法則,從而能迅速地實現(xiàn)新的發(fā)明創(chuàng)造或解決技術(shù)難題呢?答案是肯定的!阿奇舒勒發(fā)現(xiàn)任何領(lǐng)域的產(chǎn)品改進、技術(shù)的變革,創(chuàng)新和生物系統(tǒng)一樣,都存在產(chǎn)生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程,是有規(guī)律可以遵循的。人們?nèi)绻莆樟诉@些規(guī)律,就會能動地進行產(chǎn)品設(shè)計并能預測產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢。以后數(shù)十年中,阿奇舒勒窮其畢生的精力致力于TRIZ理論的研究和完善,在他的領(lǐng)導下,前蘇聯(lián)數(shù)十家研究機構(gòu)、大學、企業(yè)組成了TRIZ研究團體,分析了世界近250萬份高水平的發(fā)明專利,總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進化遵循的規(guī)律模式,以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則,建立了一個由解決技術(shù)問題,實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系,這個理論體系就是TRIZ理論。TRIZ理論是被世界各國公認為可以幫助人們挖掘和開發(fā)自己創(chuàng)造潛能,最全面系統(tǒng)地論述發(fā)明創(chuàng)造和實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的理論,被歐美國家的專家們認為是“超級發(fā)明術(shù)”,是目前國際上360余種創(chuàng)新方法中比較系統(tǒng),容易學會使用,應用效果較好的方法學之一。TRIZ理論無論是在分析過程中還是求解過程中,總是通過它的理念和方法帶領(lǐng)人們?nèi)ネ黄屏晳T性思維定勢,去否定自我,刺激人們的發(fā)明愿望,激發(fā)人們的創(chuàng)造思維,進而從一個新的角度去思考問題。TRIZ理論真正引進中國并在部分企業(yè)中嘗試應用只是近幾年的事,所以它的推廣應用在我國還是一個相對年輕的事業(yè)。但是,隨著時間的推移,它已經(jīng)逐漸得到了國內(nèi)諸多科研機構(gòu)、大
學、企業(yè)和專家學者們的重視。
二、運用TRIZ理論提升企業(yè)競爭力,當今世界三星集團是領(lǐng)跑者
進入21世紀后,TRIZ理論已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套解決新產(chǎn)品開發(fā)實際問題的成熟理論和方法體系,在歐美及日本、韓國等發(fā)達國家得到了極大關(guān)注,并在航空航天、信息產(chǎn)業(yè)、汽車制造、生物醫(yī)藥、石油化工、食品等諸多領(lǐng)域,以及波音、寶馬、克萊斯勒、通用、三星公司、摩托羅拉、強生等很多世界500強企業(yè)中得到了廣泛應用。三星公司自1997年引入TRIZ理論以來,取得了顯著創(chuàng)新成果。據(jù)統(tǒng)計,應用TRIZ理論與方法,可提高80%上的專利數(shù)量及質(zhì)量、60%以上的新產(chǎn)品開發(fā)率,可縮短產(chǎn)品上市時間近50%。2003年,三星電子產(chǎn)品生產(chǎn)因采用TRIZ 理論指導項目研發(fā)而節(jié)約成本15億美元,同時通過應用TRIZ理論研
制開發(fā)的67項研發(fā)項目中有52項成果成功申請了專利。三星也因此在2003年成為全球品牌價值增幅之首;2004年,三星公司創(chuàng)造了全球市場份額第一的成績;2005年,三星公司品牌價值達149億美元;2006年,三星公司獲得美國發(fā)明專利2453項,公司市值突破了1000億美元,超過索尼公司410億美元,從“技
術(shù)跟隨者”成為了“行業(yè)領(lǐng)跑者”。
三星集團是韓國最大的企業(yè)集團,包括85個下屬公司及若干其他法人機構(gòu),在近70個國家和地區(qū)建立了近300個法人及辦事處,員工總數(shù)30余萬人,業(yè)務(wù)涉及電子、金融、機械、化學等眾多領(lǐng)域。集團旗下3家企業(yè)進入美國《財富》雜志2006年世界500強行列,2008年三星集團營業(yè)額約1500億美元,品牌價值高達1108.5億美元,在世界一百大品牌中排名第25位,連續(xù)兩年成為成長最快的品牌。集團旗下的旗艦公司——三星電子在2003年《商業(yè)周刊》IT百強中排名第三,其影響力已經(jīng)超越了很多業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)巨頭。三星集團有近20種產(chǎn)品世界市場占有率居全球企業(yè)之首,在國際市場上彰顯出雄厚實力。以三星電子
為例,該公司在美國工業(yè)設(shè)計協(xié)會工業(yè)設(shè)計獎(Industrial Design Excellence Awards簡稱IDEA)的評選中獲得諸多獎項,連續(xù)數(shù)年成為獲獎最多的公司。從1998年以來,三星電子共獲得了17項工業(yè)設(shè)計大獎,連續(xù)5年成為獲獎最多的公司。獲獎總數(shù)與美國蘋果公司持平。三星電子獲得2002美國工業(yè)設(shè)計獎(IDEA)中的5項大獎,這個由美國工業(yè)設(shè)計協(xié)會頒發(fā)的工業(yè)設(shè)計獎是全球工業(yè)設(shè)計界中最重要的獎項之一。三星與蘋果公司并列第一,同為本屆工業(yè)設(shè)計獎中獲獎最多的公司,并領(lǐng)先于IBM、NEC、佳能、索尼、日立、三菱和富士通。這一成績證明了三星電子領(lǐng)先的設(shè)計理念得到了全球的認可,使其向建立世界超一流企業(yè)的目標邁出了堅實的一步。以上已經(jīng)足以說明三星的設(shè)計能力已經(jīng)達到了世界級水平。2003年三星在美國取得的專利高達1313項,在世界
所有企業(yè)中排名第九。
三星集團何以在短短的十年時間里取得如此輝煌業(yè)績,從跟隨者變成了領(lǐng)跑者呢?并令業(yè)內(nèi)外人士刮目相看呢?其中重要的原因之一在于,20世紀末韓國三星企業(yè)集團引進了十幾位前蘇聯(lián)的TRIZ理論專家,幫助該企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)上進行自主創(chuàng)新設(shè)計,使TRIZ理論在三星電子的六個主要部門(技術(shù)運營部、數(shù)字媒體部、電網(wǎng)絡(luò)部、數(shù)字應用部、半導體部、LCD部)得到了廣泛應用,取得了很好的經(jīng)濟效益。三星公司自創(chuàng)立至今,其產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略演變大致經(jīng)歷了“拷版戰(zhàn)略”、“模仿戰(zhàn)略”、“緊跟技術(shù)領(lǐng)先者戰(zhàn)略”和“技術(shù)領(lǐng)先戰(zhàn)略”等四個階段。產(chǎn)品是品牌識別的主要載體,規(guī)劃好品牌在產(chǎn)品層面上的識別可以迅速提升品牌價值,不斷累積品牌資產(chǎn)。三星卓越的品牌戰(zhàn)略管理,就是基于成功地構(gòu)筑了“技術(shù)領(lǐng)先、時尚簡約、高檔高價值、數(shù)碼e化”的產(chǎn)品識別,無論是三星手機、數(shù)位電視、顯示器還是MP3、筆記本電腦、投影儀,無一不體現(xiàn)出“設(shè)計時尚簡約、氣質(zhì)尊貴高雅、功能強大先進、操作簡單方便”的特色,無一不體現(xiàn)出領(lǐng)袖群倫的卓越品質(zhì),無一不體現(xiàn)出業(yè)內(nèi)領(lǐng)先、無人企及的高價值、高檔次,無一不體現(xiàn)出年輕時尚、引領(lǐng)潮流、事業(yè)有成的產(chǎn)品使用者對外形象。
三、近年來黑龍江省開展技術(shù)創(chuàng)新方法(TRIZ理論)工作走在了全國的前列
自主創(chuàng)新,方法先行。國家科技部從2007年5月啟動開展了技術(shù)創(chuàng)新方法系列工作,致力于從源頭推進自主創(chuàng)新國家戰(zhàn)略。2007年5月27日,科技部剛
宣布啟動,6月13日,我省就在全國率先啟動了《技術(shù)創(chuàng)新方法(TRIZ理論)專題報告會》。黑龍江省人民政府從與俄羅斯地緣優(yōu)勢和科技合作基礎(chǔ)雄厚的實際出發(fā),在眾多創(chuàng)新方法中選擇了TRIZ理論進行重點推廣和應用。啟動當月,省科技廳就開通了全國第一家技術(shù)創(chuàng)新方法(TRIZ理論)專題網(wǎng)站,該網(wǎng)站已成為我省乃至全國的一個開放式TRIZ理論學習和交流平臺。到2008年10月17日該網(wǎng)站點擊率突破30萬次,在同類網(wǎng)站中居全國第一位,居世界第二位,其中有35%是來自于歐美等國家,27%來自于本省,約30%來自于國內(nèi)其它省份,顯示了技術(shù)創(chuàng)新方法試點工作在國內(nèi)外的巨大影響力。2007年8月13日,我省被科技部正式批準為國家首批技術(shù)創(chuàng)新方法試點省,從此率先舉起了全國首批試點省的旗幟。2008年4月,我省建立了由省科技廳牽頭,各有關(guān)部門和群眾團體參加的技術(shù)創(chuàng)新方法工作聯(lián)席會議制度,重點面向企業(yè)、科研機構(gòu)、教育系統(tǒng)三個群體推進試點工作。2008年6月25日,我省又率先成立了國內(nèi)首家省級技術(shù)創(chuàng)新方法研究會。省生產(chǎn)力促進中心、東北林業(yè)大學、黑龍江中俄科技合作與產(chǎn)業(yè)化中心等試點單位,還相應地成立了TRIZ理論研究室(教研室、實驗室);同時黑河市TRIZ理論研究所、雙鴨山市創(chuàng)新協(xié)會等社會學術(shù)團體相繼成立。這些部門單位專門開展理論研究以及TRIZ理論的國產(chǎn)化和標準化工作,初步構(gòu)成了黑龍江省TRIZ理論組織體系架構(gòu)。近兩年來,我省圍繞TRIZ理論的宣傳、培訓、教育、推廣、應用和國產(chǎn)化,廣泛深入開展了試點示范工作,取得眾所公認的顯著成效。截至2008年年底,全省共舉辦TRIZ理論專業(yè)培訓班22期,培訓人員2014人次;舉辦TRIZ理論培訓講座100余場,培訓科技人員和管理人員12000余人;出版高校教材一部,編寫、翻譯培訓教材、簡易讀本等12部,發(fā)放各種TRIZ理論圖書教材資料4萬本,印發(fā)《技術(shù)創(chuàng)新方法(TRIZ理論)工作簡報》10期。確定了黑河、哈爾濱兩個試點城市、兩批共18家試點單位、60家試點企業(yè)。通過學習應用TRIZ理論,全省共申請專利15項,獲得專利6項。例如,哈爾濱新中新電子股份有限公司應用TRIZ理論設(shè)計了“易訪通”智能來訪登記系統(tǒng)并申報了美國專利??梢哉f,黑龍江省在開展技術(shù)創(chuàng)新方法(TRIZ理論)工作方面做了大量卓有成效的工作,無論是在創(chuàng)新型城市建設(shè)、出版培訓教材和書籍、建立TRIZ專題網(wǎng)站、與俄羅斯白俄羅斯專家合作辦班并深入企業(yè),還是建立試點單位、試點企業(yè)以及青少年創(chuàng)新基地等,都走在了全國前列,為企業(yè)向韓國三星集團學習并進一步推廣應用TRIZ理論奠定了良好的社會基礎(chǔ)。
四、三星集團運用TRIZ理論提升企業(yè)研發(fā)能力對我省企業(yè)的幾點啟示
實踐證明,在世界性的金融危機中,誰能堅定地把握科技發(fā)展方向,誰能系統(tǒng)地掌握了先進的科學方法,誰能擁有一流的高端人才,誰就能夠引導下一輪的世界經(jīng)濟增長潮流。從目前我國國內(nèi)一些企業(yè)產(chǎn)能過剩、停產(chǎn)半停產(chǎn)甚至倒閉的情況看,大多數(shù)企業(yè)都是因為科技實力不強、自主創(chuàng)新能力不夠、市場競爭力不高導致的結(jié)果。這次嚴酷的國際金融危機,既給企業(yè)選擇今后生存帶來了不容回避的生死考驗;又為企業(yè)大力推進科技創(chuàng)新、普及推廣技術(shù)創(chuàng)新方法,催生新的經(jīng)濟增長點、創(chuàng)造新的市場需求帶來了千載難逢的歷史機遇。眾所周知,三星集團也經(jīng)歷過1997年的亞洲金融危機,當時企業(yè)陷入低谷,同樣面臨著市場的優(yōu)勝劣汰和企業(yè)何去何從的理性抉擇。經(jīng)過痛下決心,三星集團廣攬高端人才,不惜重金聘請俄羅斯專家傳授TRIZ理論,用先進的技術(shù)創(chuàng)新方法指導企業(yè)的研究開發(fā),取得了令人矚目的豐碩成果,其經(jīng)驗對我省的大中型企業(yè)、企業(yè)集團甚至
中小型企業(yè)都有著深刻的啟示。
啟示之一,面對金融危機,必須依靠科技銳意創(chuàng)新,才能在新一輪的經(jīng)濟發(fā)展中贏得先機獲得主動權(quán)。一百多年來,世界先后發(fā)生過多次經(jīng)濟危機,每一次經(jīng)濟危機的發(fā)生和演進都深刻地影響了全球經(jīng)濟格局的變化。伴隨世界性的經(jīng)濟波動,一些昔日風光一時的主導產(chǎn)業(yè)逐步衰退,而另一些新興產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新的推動下茁壯成長,成為支撐經(jīng)濟復蘇和新一輪發(fā)展的重要力量。危機前后的歷史實踐證明,凡是善于迎難而上、依靠科技銳意創(chuàng)新的國家或者企業(yè),都能很快地擺脫危機并實現(xiàn)新一輪的快速發(fā)展。例如,亞洲金融危機爆發(fā)前,世界正在進入“信息時代”,而此時的韓國仍然以重化工為主來推動規(guī)模擴張。危機使韓國經(jīng)濟遭受重創(chuàng),企業(yè)大量倒閉,實際失業(yè)率高達12%,經(jīng)濟幾乎陷于癱瘓。嚴酷的現(xiàn)實促使韓國政府痛下決心,依靠創(chuàng)新加速產(chǎn)業(yè)化優(yōu)化升級,國家成立了科學技術(shù)委員會,先后頒布實施《科學技術(shù)創(chuàng)新特別法》和《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化促進法》,把大學的科技撥款從8.4%提高到12%,鼓勵和支持企業(yè)技術(shù)開發(fā),集中力量發(fā)展知識型產(chǎn)業(yè),僅用3年的時間就使經(jīng)濟率先復蘇。其間,韓國IT產(chǎn)業(yè)附加值年均增長高達16.4%,占GDP比重從1997年的8.6%增加到2000年的12.3%,對經(jīng)
濟增長貢獻率達50.5%。
啟示之二,應采取自主創(chuàng)新與科技合作創(chuàng)新相結(jié)合,廣泛運用前人已有的知識成果,站在巨人的肩膀上搞創(chuàng)新。實踐證明,任何創(chuàng)新,無論是技術(shù)、產(chǎn)品、工藝、方法、品牌、營銷等創(chuàng)新,都要解放思想,放開眼界,采取走出去、請進來的方式進行。要建立以企業(yè)為主體,市場為導向,政產(chǎn)學研金介相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,可以同國內(nèi)外一些科研機構(gòu)緊密聯(lián)手,廣泛開展企業(yè)之間合作,培育具有龍江特色的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。以電子信息技術(shù)、新材料技術(shù)、生物工程技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)為重點,組織實施高新技術(shù)重大科技攻關(guān)和重點產(chǎn)業(yè)化示范項目。我省高新區(qū)、大中型企業(yè)或者企業(yè)集團可以象南京高開區(qū)那樣,就技術(shù)創(chuàng)新等問題與韓國知名企業(yè)建立聯(lián)系,進行研討、溝通信息、開展合作。據(jù)悉,2009 年2月17日至18日,首屆“中韓企業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)集聚國際研討會”在南京高新區(qū)舉行。面對經(jīng)濟全球化和新技術(shù)革命挑戰(zhàn),南京高新區(qū)與韓國大田市大德科技園,探討了如何做大做強科技園區(qū),尋求彼此之間的創(chuàng)新合作。
啟示之三,加快知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)知識的普及和宣傳工作,提高企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)開發(fā)與保護意識。應在全社會宣傳自主知識產(chǎn)權(quán)知識,所謂的自主知識產(chǎn)權(quán)必須是能夠自主運用,不受他人制約的知識產(chǎn)權(quán)。培育以企業(yè)為主體的區(qū)域科技創(chuàng)新體系,從深度和廣度上大力加強企業(yè)專利示范工作。應激勵企業(yè)內(nèi)生科技創(chuàng)新的動力,建立企業(yè)科技創(chuàng)新的補償機制,調(diào)動企業(yè)家科技創(chuàng)新的積極性,通過制度設(shè)計挖掘創(chuàng)新資源。對現(xiàn)有的技術(shù)創(chuàng)新方法試點企業(yè)強化服務(wù)和督導,并選擇基礎(chǔ)較好的企業(yè),擴大試點,引導它們從企業(yè)的實際出發(fā)來實施專利戰(zhàn)略。在典型示范的同時,要加強知識產(chǎn)權(quán)咨詢和培訓工作。企業(yè)的科技人員要善于在知識庫和專利庫中尋找解決問題的方法,這是利用前人成果尋求有效答案的一條捷徑。我們知道,技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實現(xiàn)盡量多的功能,這是TRIZ理論的核心思想之一。目前世界上有6大專利中心,專利數(shù)據(jù)庫內(nèi)大約有1600萬個專利;知識效應庫有8600多個知識信息,我們完全可以通過關(guān)鍵字搜索和語義處理技術(shù)來向軟件輸入任何實際問題,點擊專利的概要,查出專利的GBF檔案,通過對以往專利的研究來啟發(fā)解決自身問題的思路,這會在很大的程
度上降低企業(yè)創(chuàng)新的實際成本。
啟示之四,進一步優(yōu)化科技人才成長和發(fā)揮作用的內(nèi)外部環(huán)境。創(chuàng)新是一個企業(yè)進步的靈魂、是企業(yè)發(fā)展的生命線,企業(yè)要緊跟市場持續(xù)創(chuàng)新,聯(lián)系實際不斷學習,靠科技領(lǐng)先,走自主創(chuàng)新之路,要本著“開放、流動、公平、競爭”的原則,為科技創(chuàng)新提供條件,尤其是為中青年人創(chuàng)新提供平等的機遇,鼓勵中青年人敢于探索,敢于提出新觀點,營造在科技創(chuàng)新活動中允許失敗的寬松氛圍;要建立科學合理的成果評價機制,積極探索建立評審專家信譽制度。在科技創(chuàng)新人才目標上,要制定發(fā)現(xiàn)、吸引、培養(yǎng)和保護科技創(chuàng)新的政策、措施和規(guī)劃,重點培養(yǎng)一批國內(nèi)外知名專家、技術(shù)帶頭人和具有戰(zhàn)略頭腦的科技型企業(yè)家。目前和今后一個時期,受金融危機的影響,國際科技人才等科技要素流動加快,引進成本相對降低,成為我們引進海外人才的最好時機,無論是地方還是企業(yè),都要以更加優(yōu)惠的政策,更加開放的姿態(tài)和更具競爭力的環(huán)境,大力引進海外高層次人才和團隊,為危機后的下一輪發(fā)展積蓄力量。高新技術(shù)企業(yè)應采取切實可行的措施提高精英人才的福利待遇。企業(yè)應從實際出發(fā),盡一切可能為科技人員提供良好的工作生活條件,徹底消除后顧之憂,從而能夠全身心地投入到企業(yè)發(fā)展之中去,更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)新能力、管理能力、營銷能力,為企業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻。
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技創(chuàng)新與品牌2009年第3期.[3] 李麗云.點燃創(chuàng)新激情,成就創(chuàng)新夢想.科技日報2008年12月1日
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