5冲突
在产品创新过程中,冲突是最难解决的一类问题。TRIZ提供一套基于知识的技术来解决该类问题。应用TRIZ可在消除冲突的过程中自然地产生新的概念。
创新与通常意义上的设计、工程或技术问题不同。
创新是通过消除冲突来解决问题,而那些不存在冲突的问题,或采用折衷的方法解决问题则不是创新[5]。
冲突解决理论是TRIZ的工具之一。应用这种工具,可使设计人员对任何给定的冲突找出多个解。冲突可分为3类:技术冲突、物理冲突及管理冲突。TRIZ只研究前两种冲突的解决方法。
5.1 技术冲突
技术冲突是指系统一个方面得到改进时,消弱了另一方面的期望。如增加飞机发动机的功率,一般就增加发动机的质量,原机翼强度不一定足够,即消弱了机翼的强度。创新就是消除技术冲突,消除技术冲突的过程不仅改善冲突的一个方面,同时又不降低另一方面的希望。
Altshuller通过对冲突的深入研究已发现了39个标准参数,任何一个技术冲突都可用其中的一对参数来描述;同时还发现,由其中一对参数描述的任一技术
冲突都有创新解,求该创新解的方法是可确定的;这些方法或称原理被归纳出40条。Altshuller还发明了一种冲突矩阵,该矩阵的首行与首列元素都由39个标准参数组成,其它矩阵元素给出了解决相应技术冲突可用原理在40条中的序号。
Altshuller的冲突理论似乎是产品创新的灵丹妙药,实际在应用该理论之前的前处理与应用之后的后处理还是十分重要的。图3表明了问题求解的全过程。
按图3所示的过程,当针对具体问题确认了一个技术冲突后,要用该问题所处技术领域中的特定术语描述该冲突。之后,要将冲突的描述翻译成一般术语,由这些一般术语选择标准冲突描述参数。标准参数决定的是一般问题,并可选择可用解决原理。一旦某一原理被选定后,必须根据特定的问题应用该原理以产生一个特定的解。对于复杂的问题,一条原理是不够的,原理的作用是使原系统向着改进的方向发展。在改进的过程中,对问题的深入思考、经验都是需要的。

5.2 物理冲突
在产品设计中,某一部分同时所表现出的两种相反状态称为物理冲突。物理冲突的一个经典例子是当增加一个零件的强度时,往往该零件的质量或尺寸增加,而设计者不希望增加零件的尺寸或质量,因此,出现了物理冲突。该冲突的解决即应增加零件的强度,又不要增加其质量或尺寸。
法TRIZ中提供了如下物理冲突解的四条分离原理:
(1)从时间上分离相反的特性:在一时间段内物体表现为一种特性,在另一时间段内物体表现为另一种特性。
(2)从空间上分离相反的特性:物体的一部分表现为一种特性,另一部分表现为另一种特性。
(3)从整体与部分上分离相反的特性:整体具有一种特性,而部分具有相反的特性。
(4)在同一种物质中相反的特性共存:物质在特定的条件下表现为唯一的特性,在另一种条件下表现为另一种特性。
当一个问题被深入地分析之后,往往首先采用分离原理解决冲突。
6 ARIZ:发明问题解决算法
TRIZ认为,一个问题解决的困难程度,取决于对该问题的描述或程式化方法,描述得越清楚,问题的解就越容易找到。TRIZ中,发明问题求解的过程是对问题不断描述、不断程式化的过程。经过这一过程,初始问题最根本的冲突被清楚地暴露出来,能否求解已很清楚,如果已有的知识能用于该问题则有解,如果已有的知识不能解决该问题则无解,还需等待自然科学或技术的进一步发展。该过程是靠ARIZ算法实现的。
ARIZ(Algorithm for Inventive-Problem Solving )称为发明问题解决算法,是TRIZ的一种主要工具,是发明问题解决的完整算法,该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。该算法特别强调冲突与理想解的程式化,一方面技术系统向着理想解的方向进化,另一方面,如果一个技术问题存在冲突需要克服,该问题就变成了一个创新问题。ARIZ有多个版本,ARIZ-85C是一有代表性的版本,现对其介绍如下。
ARIZ-85C宏观上可分为9步,每一步又由一些微观步骤组成。宏观上的9步可描述如下:
(1)将初始问题转换为意义清楚的“小问题”。
(2)对冲突区域进行描述。
(3)确定理想解(IFR):IFR的描述会揭示与系统中的关键部件相反的特性,即物理冲突。如果对于一些问题,前3步已得到其解,则转(7);反之,继续。
(4)利用外部可用物质或场资源。
(5)利用知识库消除物理冲突。
(6)如果问题已有解,转(7);反之,转(1),重新定义“小问题”。
(7)分析物理冲突的解决过程。
(8)将所求出的原理解具体化或工程化。
(9)对全过程合理性的分析。
在ARIZ中,冲突的消除有强大的效应知识库的支持。效应知识库包含物理的、化学的、几何的等效应。作为一种规则,经过分析与效应的应用后问题仍无解,则认为初始问题定义有误,需对问题进行更一般化的定义。
应用ARIZ取得成功的关键在于没有理解问题的本质前,要不断地对问题进行细化,一直到确定了物理冲突。该过程及物理冲突的求解已有软件支持。