TRIZ系統性創新(一)

TRIZ創始人Genrich S. Altshuler

　　談到「創新」這個名詞（我覺得更應該是動詞），總會讓我們聯想起靈光乍現的剎那，就像不曾交集的電線碰觸後突然蹦出的火花，或是一具年久失修的引擎在晃動後不經意轉動的驚喜，總之，那是一個會讓我們驚喜的瞬間，一個忽然滿室香氛清高氣爽的時刻，但是這樣的機會往往得來不易，我們急切的渴求創新，卻往往索盡枯腸、絞盡腦汁後換得一片尷尬靜寂或聲聲長嘆，因此對於大部份的人來說，「創新」就像一頂沉重的大帽，愈是強求就愈令人喘不過氣來，最終窒息了我們大腦深處裏那一道微弱的光芒。

　　哎，那麼到底有沒有一種公式或工具，可以方便的快速的產生創新的方法或提供創新的idea？讓我們空白的腦袋瓜得到救贖的機會？

    是的，的確有個叫作TRIZ的系統，你相信嗎？只要輸入問題，它就可以幫你產生創意的解決想法；這個由俄國人Altshuller（國內翻為阿舒勒）所發明的系統號稱可以作到這點，他的作法是萃取並匯整歸納眾人長年所累積的發明經驗，透過篩選世界最具創意的二十萬個專利，經過研究分析歸納而得到一個具有系統性的創新產生方法，任何人只要使用這個方法便可產生有價值的創新解決方案，後來這個系統方法被稱為TRIZ。

    本文是我在11/21上課的心得，除了摘錄了部份上課的講義，我另外還參考了「TRIZ創新的科技」一書，整理在下文中，希望能讓大家一窺TRIZ的奧秘並對於TRIZ的作法有些概念，在最後我會舉個例子作為範例；由於這次的上課僅六小時，因此在本文中我也僅能針對TRIZ的觀念及用法作基本的介紹，但是這些觀念或步驟，相信足夠讓我們用來作為日常的TRIZ練習使用。

　　我覺得TRIZ最大的功用是協助我們針對某個特定問題導向一個明確的思考方向，讓我們不需要天馬行空或漫無目的的空想，而且最重要的是，TRIZ可以強迫我們先針對問題本身進行深度的思考和拆解，再導入系統得出可能解決方案，不過TRIZ所給予的解決方案並不是一個非常明確的解答，事實上它是另一個需要我們再進行腦力的激盪與發揮的思考問題，完成這個問題之後的答案才是TRIZ的最佳解答。所以換句話說，透過TRIZ，我們以迂迴而非直接的方式，先思考並分析問題，再針對可能的解決方案進行創意的發想，TRIZ最大的好處是，提供給我們一個思考方向以避開漫無目的或無邊無際的空想，提昇創意產生的效率。

TRIZ的由來

    TRIZ是俄文首字的縮寫，直接翻譯為中文是「創造性問題解決的理論」的意思，這位前蘇聯的發明者Altshuller他深信人類所累積的科技發展與經驗可以協助人們再次進行創新，而一般人若想要單靠著創造力和想像力，迅速即時的產生各種有效、高效率且高品質的創造發明，這是相當困難的，他想到，就在幾個世紀前，人類便開始透過專利這個工具來記載說明各項發明及創新，因此，若我們分析這些專利，必然可以發現成千上萬的技術開發人員和科學家們如何去解決複雜問題，於是，基於這個想法，他搜集了二十萬項專利並篩選出其中四萬項具有創意性解決方案的專利，其餘的十六萬項則是屬於小幅的改進。

    的確，人類在碰到問題時，都會去思考最佳的解答與解決方式，從而找到創意的來源，因此任何的創意與發現，都發源自一種具有創意問題的產生，為了要建構這個TRIZ系統，Altshuller定義一個具有創意性的問題應該是：過程中或產品其中的一個參數變化會與另一個參數發生衝突，這個衝突，這個衝突在TRIZ中稱之為「系統矛盾」（system contradiction）。

Altshuller分析數以千計的產品及製程問題，定義了39個最常導致系統矛盾的主要參數，這些參數會導致系統之間的矛盾和衝突，也就是問題的來源；不過有了問題之後，我們就需要問題的解決方法，於是Altshuller又發現，經由不同的參數或系統矛盾所產生相同的問題，事實上可使用相同的手法來解決，於是他又歸納出了四十種不同的解決方法，稱之為發明原理，這39個系統矛盾與40個發明原理所形成的一個矩陣表，我們稱為TRIZ工具。

TRIZ Contradiction Matrix（TRIZ矛盾矩陣表）

    利用上述提到的39個矛盾參數與40個發明原理，Altshuller設計出一個矩陣表稱為TRIZ Contradiction Matrix，X軸為「Worsing Parameters」(惡化系統參數)，Y軸為「Improving Parameters」(改進的參數)，這兩個軸分別由39個矛盾參數組成，中間X與Y相對應的格子則分別對應到不同的40個發明原理，因此，我們只要輸入不同的惡化與改進參數，便可得到不同的創新發明方向。

    TRIZ矛盾矩陣表可以在網路上透過「TRIZ matrix xls」關鍵字來尋找並下載，例如在這裏：http://innovation-triz.com/TRIZ40/TRIZ_Matrix.xls，請先下載並打開它，它應該長得類似這樣：

    TRIZ矩陣圖的使用步驟是：

1. 模式化問題，將你打算解決的問題表示為：

IF 欲採用的改善手段 THEN 參數a可改善  BUT 參數b會惡化

2. 將參數a與b轉換到矛盾參數
3. 使用TRIZ矩陣圖求解

下面我用一個欲尋求創新改善的問題作為範例來說明這個矩陣圖的用法：

問題點：傳統自行車坐墊的受力面積小，坐起來不但不舒適且影響健康，為了解決此問題，需加寬坐墊面積，但卻會妨礙到腳的活動。

接下來我使用TRIZ來示範解決此問題的步驟：

1. 模式化問題：將我們的問題轉換成如下的格式

IF 增加坐墊面積 THEN 舒適度改善(OR 較小壓力)  BUT 腳會難以移動

2. 將參數a與b轉換到矛盾參數

　　這部份我覺得是頗具難度，需要有豐富經驗以及聯想力才能準確完美的對應到正確的參數，因為要將各種不同的實體概念轉換成為39個既定的抽象參數，等於是要將千變萬化不同的場景濃縮歸納為39種範本，這部份對於剛接觸TRIZ的人員來說相當有挑戰性。

　　請你打開剛剛下載的矛盾矩陣表，Ｘ軸和Ｙ軸都各有相同的39項矛盾參數，而在上述的範例中，我們透過「加寬坐墊面積」這個方法會造成的改進是舒適度改善以及較小的壓力，比對了表格中的39種矛盾參數，我們認為比較適合的是第33項的「Usability容易操作使用」以及第11項的「Stress or pressure應力或壓力」。

　　另外我們還需要輸入一個參數：惡化系統參數，在上述範例中是「妨礙腳的移動」，我們再比對一下矛盾參數列表，我們選擇了第12項「Shape」形狀，這點可能會讓人匪夷所思，為什麼妨礙腳的移動和形狀有關？我的理解是，因為比對了所有參數並無更加適合的選項，而且這個妨礙腳移動的惡化，我們可視為是一種對於腳部的移動形狀改變，可視為一種形狀的改變，因此故選擇12。

3. 使用TRIZ矩陣圖求解

所以我們已經有了X軸（惡化系統參數）以及Y軸（改進的參數）兩種值，我們把它們套進TRIZ矩陣圖來求解，對應後分別得到15, 34, 29, 28以及35, 4, 15, 10，這八個數值，就是40種創新發明原理之一，我們可以將創新的idea與想法，集中在這八項發明原理上。

透過矩陣表所對應出的八項創新發明原理分別是：

4        →    Asymmetry         非對稱原理

10    →    Preliminary action    預先行動原理

15    →    Dynamisation        動態化原理

28    →    Mechanical interaction substitution    取代機械原理

29    →    Pneumatics and Hydraulic    氣動或液壓

34    →    Rejecting and regenerating parts    拋棄與再生元件

35    →    Parameter changes    性質轉變原理

最後，依TRIZ所提供的這八種創新原理，某個同仁經由第15項的動態化原理這個方向，想到了可以設計一種ABS Sport坐墊，它不但可以擴大坐墊面積，且由於採用動態分離的方式，讓左右兩邊的坐墊可以分開活動，因此坐墊不但變大了坐起來舒適，最重要的是也不會妨礙到腳的移動。

發明原則	情境	例子
15 Dynamisation 動態化原理	可調整 可拆式 可折疊 活動式 增加活動程度	可折疊座椅、可彎曲吸管、蝴蝶型電腦鍵盤

        這是想像出來的效果：

使用TRIZ必須注意的重點：

    個人認為有三個重點在使用TRIZ系統時相當的重要，否則若一開始便偏離了問題的核心與要點，可能會感覺到在實作TRIZ的過程中無法帶來真正的效益：

1. 找到正確的問題：先瞭解事情的本質，並且確定，我們所要解決的問題真的是問題嗎？
2. 問題的衝突點就是創新的機會：衝突是進步的障礙，一切的進步障礙來自於衝突，找到真正的衝突點就找到創新的機會，TRIZ的矛盾矩陣表，就是利用這個原理。
3. 能夠正確的分析與解釋、歸納39個矛盾參數與40個發現原則：這部份需要累積豐富的經驗與另一種層面的聯想與透過腦力激盪的引導來完成。