找到创意,连接TRIZ方法,做出新设计——技术发展轴上的三个创意方向!

前 言
笔者的经验,接触TRIZ的工程人员多为遇到工程上的难点问题,找寻解决问题的方法,进而逐步接触TRIZ,应用TRIZ的工具如:九宫格、矛盾矩阵、40发明原则、物场模型、小人法与ARIZ解决问题,进而取得创新的成果,慢慢地相信TRIZ进而应用TRIZ去解决更多的问题。
许多工程人员在应用TRIZ解决第一个问题后,会遇到的问题不是怎么应用TRIZ工具,而是下一个要解决的难题在哪里?本文针对如何找到下一个工程目标,以技术发展为横轴提出三个找寻新工程目标的做法,在明确工程目标后,再使用TRIZ方法论实践工程目标,解决问题,进而做出具有创意、新颖性的设计或项目。
2. 应用时机与对象
本文提出的三个方法的应用时机:
A.对TRIZ有一定程度的了解(TRIZ Level1/ 2),需要找到新的题目,应用TRIZ创造更多的价值;
B.技术规划的工程人员;
C.对于技术演进与创新有兴趣的工程人员;
3. 技术发展轴的三个创意方向
技术发展轴是指单一技术点在技术发展从过去(旧)技术到未来(新)技术点发展历程,这通常为一个技术发展的主线或主体,在这发展轴上,”现在“指的是现在我们技术所在的位置,”其他“指的是其他领先于我们的伙伴,“其他”前面是技术延长线上最新技术的趋势,在“现在”之前就是过去曾有的技术,当我们对这张图有基本理解后,我提出三个方法去寻找可能的技术目标,分别是①落后者的优势;②技术延长线发展趋势;③从过去看未来;在技术发展轴的各方法的位置如下图“技术发展轴上找到新工程目标的方法”:

图:技术发展轴上找到新工程目标的方法
针对如何应用三种方法找寻工程目标试分述如下:
A.后发者的优势:大半的公司或技术人员的技术都是落后的,这样说起来似乎让人失望,但从技术的比对与发展来看,一个领域通常只有少数人员、组织具有领先技术,而一个技术领域细拆不同的参数,通常在不同参数上各有组织具有领先优势,从这个角度来看,技术落后是许多公司与从业人员工作常态,技术落后虽然是不乐于见到,但在技术目标的制定与规划上却不是件坏事,前行者已经把一条路径走清楚,使得后进者的目标制定上变得清晰,只要做好业界的调研与观察,自然能找到正确的目标,当有了目标后,好的做法不是采用业界已有的做法去实现相同目标,而是应该结合方法论,如TRIZ、价值工程、工业设计的概念,去找到更好的技术方案去实现这个目标,落后者的优势在技术路径上的情形如图“后发者的优势”。
以两个例子说明后发者在制定目标上的优势,第一个是晶圆代工的发展趋势,从晶圆代工发展趋势比对三家不同公司的发展,可以看到B、C公司来讲,虽然在制程的精度上落后于A公司,但技术目标上是十分清晰的,C公司的目标是5纳米、3纳米、2纳米,B公司要快速进入到2纳米,在这的技术讨论我们排除了外界设备取得的影响因子,单纯从技术规划来看,知道了这个目标,就可以结合资源与创新工具达成目标。这个例子是比较简易与大家熟知的,理论上所有的技术都能清楚地了解整体发展的趋势变化与关键节点。
第二个例子我们看下客机的燃油效率,燃油效率是每座公里耗油量,影响了航空公司的营运成本,从网路调研的资料来看(见图“客机燃油效率比对”与图“DE司历年燃油效率趋势图”),D、E司的燃油效率在近10年都是呈现下降趋势。
对E公司来讲,制定燃油效率的目标是清晰可见的,在短期内实现2.2升-2.4升,目标制定很清晰,对F公司来讲,在2011年整体还是在3.2-3.4升,该公司的目标制定可以研究D、E司的过去与现在,能制定出完整的技术目标,有了技术目标,拆解影响燃油效率的主要因子有:
1.机型和设计:不同的设计特点和气动性能影响燃油效率;
2.发动机效率:飞机燃油消耗的主要因素之一;
3.载荷和乘客容量:更大载荷和更多乘客意味着更多的燃料需求;
4.飞行阶段和航程:起飞、爬升、巡航和下降等不同飞行阶段的燃油消耗也不同。长航程飞行通常比短航程飞行更具燃油效率;
5.飞行速度和高度:较高巡航高度和较低阻力导致更高燃油效率;
6.气候和环境条件:气候和环境条件也会影响飞机的燃油消耗;
7.运营方式和飞行计划:有效的航线规划、优化的飞行速度和最佳的起降程序都可以减少燃料消耗;
其中1-3项涉及飞机整体设计,就能与TRIZ结合进行优化与改进,去除矛盾实现更好的性能,4到7项涉及到航空公司应用,也能合入客服的工作中协助客户降低营运成本。透过两个例子,笔者尝试说明如何在现有的技术发展路线上,善用调研结果制定改进目标,有了改进的目标后,就能善用TRIZ做出更有竞争力的产品。

图:后发者的优势

图:晶圆代工发展趋势

表:客机燃油效率比对(燃油效率是每座公里耗油量,单位:升;数据出处:由网路统计而得)

图:D公司和E公司历年燃油效率趋势图
B.延长线的技术发展:在持续做好A项工作后,有部分工程人员会走到业界技术前缘,这时与落后者相比,虽然发展的方向是一致的,但不再有人在你的前缘,以技术发展轴与重点事项如图“延长线的技术发展”所示。
这时关注的重点是技术发展的方向是否正确,回到晶圆代工与客机燃油效率的例子来看(图“晶圆代工发展与客机燃油效率趋势”),晶圆代工的A司应该要往更小的纳米精度发展,同时也要考量技术方案是否需要迭代更替或这个方向是否正确,客机燃油效率比较容易思考,毕竟节能这个方向是正确性比较高,往前制定低油耗的目标基本是正确的。
在发展到技术前缘时,要注意的是这个技术发展是否已经到了尽头?有无其他可能取代本技术的方案,以S型曲线进行说明就如下图:延长线上的S型曲线说明(图“延长线上的S型曲线说明”),如果新的技术有明显的取代优势,如打火机替代火柴,真空管替代二极体,这种情形下火柴与真空管的从业人员就不该再发展相关技术,而是从S曲线思考如何应对未来发展的工作。

延长线的技术发展

晶圆代工发展与客机燃油效率趋势
延长线上的S型曲线说明
C.从过去看未来:前面两种方法都是往前看技术的发展,但世界上新的技术或产品发展多是由过去的技术与产品演进转化而来,所以了解过去类似产品发展的趋势与不同时间段的目标,更能定出对于新的产品或技术发展目标,进而使用TRIZ去实现新产品不同阶段的目标,这种从过去看未来,特别适用于一个新标准发布或一个新的领域出现时,领域中每个工程人员都不能使用前面两个方式定出具体的发展目标时,从过去了解未来发展趋势就变得很有意义,从技术发展轴上来看如图“从过去看未来的技术轴说明”,先回溯过去,进而找到未来发展的目标。
以2014年Type C(图“Type C”)的发展为例,当时的Type C 在移动式装置逐渐推广起来,对于一个全新的接口业界都不知道什么是发展方向,往前看也相对模糊,这时可以做的是研究前一代业界大量使用的接口 Micro usb(图“Micro Usb”),从对Micro USB 从 2007年发展起来,有强固性、大电流、防水性、低成本等重大的发展方向,所以在Type C的规划与发展上可以参照Micro USB的发展:强固性、大电流、防水性、低成本进行探索,进而用TRIZ创造新的设计方案,这是非常典型的从过去看未来的技术探索例子。
从过去看未来的技术轴说明
Type C(出处:https://zh.m.wikipedia.org/wiki/USB_Type-C)
Micro USB (出处:https://zh.m.wikipedia.org/zh-my/File:Micro-USB.png
4. 小 结
透过技术目标制定的三个方法可以系统性、持续地找寻到新的技术目标,再结合TRIZ的创新力量做出具有竞争力的技术方案,进而周而复始地再找到下一个目标,就能使技术目标与TRIZ创新力有效地结合创造出源源不绝的创新价值,这也是本文中与大家分享的主要观点。
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