TRIZ理论在企业中推广应用的探索

文/玉柴机器股份有限公司 玉柴工程研究院 邓斌 钟洪文

1 概述

研究》[1]里做了有意义的探索，证明了管理系统也可借助TRIZ理论梳理思路，提出优化措施。本文参考了这一思路，将创新方法作为一个系统，建立了图1的系统图。

2010年，玉柴集团开始正式导入精益生产，取得了很好的经济效益。随着精益生产的不断深入，对精益设计提出了越来越高的要求。统计表明，产品70%的成本是在设计阶段决定的，没有精益的设计，精益生产取得的成绩空间将越来越有限。如何在精益设计上更进一步，是设计部门一直在思考的问题。

与此同时，广西壮族自治区科协为了贯彻落实中国科协等四部委联合下发的《关于在企业深入开展“讲理想、比贡献”活动的意见》和《关于加强创新方法工作的若干意见》等文件精神，积极响应广西区党委、政府关于开展“服务企业年”活动的总体要求，加快落实广西“创新方法进百企行动计划”，加强创新方法推广普及工作，培养企业创新型人才、增强企业自主创新能力，经过慎重筛选，选择了广西玉柴集团作为试点单位。

创新方法在企业的应用推广，不仅有效解决了玉柴集团在技术创新和产品研发中遇到的实际问题，形成了一批具有自主知识产权的产品，还推进了TRIZ理论在企业的应用，形成了示范带头作用。为了能够进一步提升玉柴集团研发人员自主创新的能力和水平，提高科技型企业的核心竞争力，推进“以企业为主体、市场为导向、产学研相结合”的技术创新体系在玉柴集团的建立，有必要对本次创新方法进企业的推广活动进行深入的总结，探索下一步的推广思路。

2 创新方法在企业推广的分析

2.1 功能分析

要在企业成功推广应用创新方法，必须结合企业的实际情况和需求，明确创新方法应用的目的和作用，才能在设计活动中有针对性地使用创新方法，为企业创造价值。

根据TRIZ理论，应当首先对功能进行分析与界定。应该看到，创新方法是精益研发体系的重要组成部分，只有清晰认识了创新方法与研发体系之间的关系，才能有效确定其功能以及在企业应用中的定位。但是TRIZ理论针对的是技术系统，管理系统能不能使用TRIZ理论来分析呢？哈尔滨理工大学的王雪原等人在《基于TRIZ的区域创新平台优化管理

图1 TRIZ理论系统

上图将创新方法分成了超系统、系统和子系统三个层面。TRIZ理论是一套完整的理论,包括了进化法则、创新原理、矛盾矩阵、分离原理、物场分析等多个创新工具，这些均可视为TRIZ理论的子系统，而创新协会、创新小组等组织形式则可以看作是TRIZ理论的超系统。

有了系统图，可以采用TRIZ的“九屏幕法”建立分析模型，即对系统、超系统和子系统3个层面的过去、当前、未来进行分析，确定创新方法在企业应用的系统功能。采用九屏幕法确定系统功能时，应当考虑的方面见表1。

表1 TRIZ理论的九屏幕法分析

通过九屏幕法的分析，可以清晰地看到创新方法和它的超系统、子系统在企业应用中的功能及定位，见表2。

表2 创新方法在企业应用中的功能和定位

通过功能的分析，确定了各系统级别的定位，就能找到有效的推广措施。

2.2 理想解的确定

TRIZ理论认为技术系统的理想状态是保持原系统优点、克服其不足，而没有使新系统更加复杂或出现新缺陷[2]，实现持续不断的系统进化。TRIZ理论的“技术系统提高理想度法则”指出：“最理想的产品应该是这样的：该产品作为实体并不存在，但是其有用功能仍然能够实现。我们称这种情况下的产品，为最理想的产品；称这种状况下的设计方案为理想化最终结果”，“实际上，最理想的产品或者技术系统（也称理想系统），在实际中是不存在的。但是，理想化最终结果是产品设计的一个努力方向，是技术系统向最理想系统进化的过程。”[3]“理想化最终结果”也可以称为“最终理想解（IFR）”。在企业应用创新方法这个系统中，同样可以引入最终理想解，寻找该系统的进化方向。

我们认为，该系统存在以下几个最终理想解：

超系统：创新方法融入到企业的方方面面，成为企业文化的重要组成部分，在企业动作过程中能够自觉地推广创新方法，并不断提升创新方法的作用。

系统：创新方法融入到研发体系当中，成为研发体系不可分割的一部分，在研发活动中自觉运用创新方法解决问题和保护知识产权。

子系统：形成了完备的创新工具的学习和应用环境，设计人员能够轻易获得学习的机会，并能随时在工作中实践运用。

确定了最终理想解，也就确定了企业应用创新方法努力的方向和最终达到的目标。

3 创新方法在企业推广的措施

3.1 概述

创新方法在企业推广应用，应由简到繁、循序渐进地实施。从前面的系统功能分析和最终理想解的定义可以看出，子系统层面的创新方法导入相对比较容易实施，系统层面的建立精益研发体系则困难一些，最困难的是超系统层面的企业创新机制建设最复杂。下面从三个层面分别介绍。

3.2 创新理论工具的导入

南宁五菱桂花车辆有限公司是“广西创新方法进百企行动计划”第一家试点单位，也是中国科协的第一批试点企业。广西科协作为组织者，在五菱桂花成功推广了创新方法，取得了令人瞩目的成绩，积累了丰富的经验。玉柴集团作为另一家试点单位，在广西科协的组织下，应用了很多五菱桂花的成功经验，少走了弯路，非常顺利地将创新方法导入到了玉柴。这些经验归纳有以下几点：

1）巡回宣讲

TRIZ理论对于玉柴来说是一个新的事物，基础理论薄弱，有必要举办一系列的宣讲活动，使广大科技人员认识创新方法，认同创新方法。2011年至2013年期间，共举办了多场TRIZ创新方法的巡回宣讲活动，宣讲对象包括工程研究院、应用开发部、玉柴科协内燃机协会和铸造协会及玉柴重工等设计员、项目经理和部门领导500多人，使大家对这一创新方法有了一个全面的理解，形成了良好的学习气氛。另外，还发放了《经典TRIZ通俗读本》、《怎样成为发明家》、《面向制造业的创新设计案例》、《TRIZ入门及实践》等与创新方法有关的学习书籍，进一步提高设计人员的兴趣。

宣讲作为前期基础理论导入的重要手段，其作用不言而喻，创造了良好的学习氛围。但是宣讲毕竟只是纯理论的介绍，无法深入引导设计人员学习和应用。

2）带题培训

实践证明，带题培训是创新方法导入的最佳方式，不仅能够让设计人员系统地学习创新方法，而且还能学以致用，在学习中应用相关的工具解决实际问题，为学员打下良好的应用基础。

玉柴在导入创新方法时分为“初级带题培训”和“中级带题培训”两个阶段。

“初级带题培训”由玉柴内部经过系统训练的技术人员担任辅导老师，挑选了20个课题共30位学员参与了学习。这一阶段主要的目的是以了解TRIZ理论的基本概念和工具为主，按照解题流程系统学习了TRIZ理论，为中级带题培训打下理论基础。

“中级带题培训”则精选了16个课题共26位学员，由广西科协聘请的北京亿维讯专家为辅导老师，理论学习和解决问题并重，注重创新方法在课题中的灵活应用，采用科学的创新工具寻找更佳的解题方法。由于学员们都带着平时遇到的问题来学习的，所以学习刻苦，都能将创新方法灵活地应用在课题之中，取得了良好效果和成绩。

中级带题培训结束后，不少学员都能打破惯性思维发散地思考问题，正如一位学员总结的那样：对于设计产品的思维方式“从功能出发”而非“从产品出发”、“从系统出发”而非“从零件出发”，是一次重大的思想转变。

中级带题培训取得了丰硕的成果，其中的一个课题共申请了10项专利，说明只要运用得当，创新方法就能产生巨大的作用。

3）交流学习

“他山之石，可以攻玉。”项目实施之初，五菱桂花的成功经验就曾帮助玉柴成功导入创新方法。为进一步学习其他企业开展创新方法工作的先进经验和做法，玉林市科协及玉柴集团科协科技人员组成学习考察团，还到香港泉峰控股集团研发中心、德国西门子南京公司和台湾勗祥精密模具昆山公司等公司学习交流，对各企业有特色的做法受益良多。例如，香港泉峰控股集团研发中心已经将带题培训常规化、制度化，每年都梳理出一定的技术难题，应用创新方法予以解决，并在实践中培训人才。

通过学习和交流，对创新方法在企业的应用，有了更加深刻的认识和提高。

图2 创新方法和工具对玉柴新产品设计过程的支持

3.3 建立创新型的精益研发体系

每一个企业都有自己独特的研发流程，如何在现有的研发体系中发挥出创新方法的巨大作用，是一个值得研究的课题。《精益研发》这本书对此进行了深入的研究，就“创新方法和工具对现有产品改进过程的支持”、“创新方法和工具对技术系统分析的支持”、“创新方法和工具对新产品设计过程的支持”[4]等领域进行了阐述。结合玉柴研发流程的特点，TRIZ理论和工具对也能起到很好的支持作用，图2展示了在研发流程中不同阶段的支持方式。

上图清楚地展示了TRIZ创新方法和工具更适合在新产品概念设计之前应用，以及在持续改进的过程中使用。找到了结合点，就可以在研发流程中采取相应的优化措施：

1）商品规划阶段：收集行业发展趋势，运用进化法则，预测产品的未来发展方向。

2）技术可行性分析阶段：跟踪行业先进技术的发展信息，编制先进技术的系统功能图，并对先进技术的专利检索分析，初步判断未来先进技术的解决方案。

3）概念设计阶段：编制完整的产品系统功能图，标识出曾经出现的或潜在的技术问题点，分析其中的矛盾，运用创新原理形成解决方案。

4）持续改进阶段：依托产品开发时的完整产品系统功能图，不断补充技术问题点，绘制技术问题的因果图和矛盾，从专利查询中寻找参考方案，最终运用创新原理形成解决方案。

值得注意的是，以上提到的措施最好有相应的IT支持平台，能够完整地记录产品的系统功能图、技术问题的因果图、已验证的解决方案等，有利于知识的借鉴和重用，减少问题的重复发生，这也正是TRIZ理论所倡导的。在众多的理论和方法中，只有TRIZ理论有相应的商品化计算机软件工具的支持（公理设计也有相关的工具，但其内容及适用范围较窄），TRIZ理论和相应的计算机辅助创新软件在苏联和欧、美、日、朝取得了较好的教育普及和成功的行业应用[4]，这就为创新方法和工具与研发体系结合提供了极佳的平台基础。

玉柴在中级带题培训中就使用了CAI软件“Pro/Innovator”辅助学员解题，该软件集成了TRIZ理论大多数的工具，还整理了具有针对性的专利库，大大方便了学员的使用和思路启发。同时，该软件还完整记录了学员的思路和方案，为知识重用提供了良好的应用平台。

另外，除了TRIZ理论以外，在产品设计理论与方法学研究领域还形成了其它众多的有代表性的理论。目前，基于TRIZ理论并研究其自身发展以及适当吸收其它设计方法（如公理设计、质量功能展开等）并进行集成，是产品概念设计和创新设计的研究热点，这些研究有利于弥补产品设计创新中，概念设计过程缺乏有效的方法指导这一不足[4]。在国内，穆建华的《QFD和TRIZ的集成及应用研究》[5]、杜冠男的《基于TRIZ和FBS的闭环设计方法》[6]、张辉的《基于公理化设计和TRIZ理论集成的研究生培养创新环境》[7]等都进行了很深入的研究工作。

玉柴在搭建创新型的精益研发体系时，应关注国际国内的研究成果，积极将各种有效的理论和方法融合进来，成为一个真正意义的创新体系。

3.4 健全创新组织和培训机制

只有在企业内建立起了创新的良性循环机制后，创新活动才是充满活力和可持续的。除了将创新方法和工具融入到研发流程形成创新型的精益研发体系外，还应注重创新的组织形式和培训机制，因为说到底，“人”才是创新的主体，因此调动技术人员的创新热情至关重要。在这方面，香港泉峰控股集团研发中心的作法值得借鉴：

1）在企业科协下成立TRIZ协会。TRIZ协会担负着导入创新方法和培育创新人才的重任，组织创新方法宣讲、培训初级创新人才、聘请专家培训中级创新人才、组织创新课题活动等。有了TRIZ协会，就相当于有一个家。

2）创新资质认证。由TRIZ协会牵头，在企业内部建立创新资质认证体系，对达标的技术人员颁发资质证书，并与一定的经济物质奖励挂钩，对优秀学员还可聘请专业的资质认证机构来统一认证。资质认证体系可以极大地提高技术人员学习和应用创新方法的热情。

3）安排获得创新资质认证的技术人员参与到各攻关组，指导攻关过程中的问题解决，发挥创新人才的作用。

通过以上措施，相信企业能够实现创新的良性循环，不断将创新融入到企业文化中，形成创新的良好氛围。

4 结论

通过对创新方法的系统功能分析和九屏幕法分析，明确了创新方法的超系统、系统和子系统在企业中的目标，结合玉柴的实践经验，总结了可在不同层面实施的措施，部分措施在实践中证明是有效的。

玉柴还处于创新方法导入期，还有很大的提升空间，相信通过本文总结的措施，将有效指导玉柴下一步的创新方法的推广应用。

[1]王雪原，王宏起，孙晓宇.基于TRIZ的区域创新平台优化管理研究.科学进步与对策，2010，29（19）：34-37.

[2]纪建明，张东生．基于TRIZ的管理创新解的理想化水平判定方法［J］．科技进步与对策，2009(9)：129-131．

[3]赵敏，史晓凌，段海波. TRIZ入门及实践.北京：科学出版社，2009

[4]精益研发研究中心.精益研发.北京：中国科学技术出版社，2010.6

[5]穆建华.QFD和TRIZ的集成及应用研究.昆明理工大学：硕士论文，2006.4

[6]杜冠男，熊艳，曾雪蕾，陈宇.基于TRIZ和FBS的闭环设计方法.四川大学：机械开发，2013，30(9)

[7]张辉，高常青，赵方.基于公理化设计和TRIZ理论集成的研究生培养创新环境.济南大学机械工程学院：学园，2013，5