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六西格瑪培訓
張馳專欄
TRIZ培訓闡述傳統創新思維方法之試錯法

發布時間:2020-02-20  來源:張馳   點擊:

TRIZ培訓創新思維最大的敵人是思維慣性。世界觀、生活環境和知識背景都會影響到人們對事對物的態度和思維方式,不過最重要的影響因素是過去的經驗。生活中有很多經驗,它們會時刻影響人們的思維。

傳統創新思維方法:試錯法

積極思維是創新的前提,歷史上所有重大發明創造無一不是積極思維的產物。積極思維需要科學的方法才能提高創新的質量和效率。古往今來,人們在創新實踐中發明了許多積極思維的方法,尤其是20世紀以來,出現了“頭腦風暴法”、“焦點客體法”、“六頂思考帽法”、“檢核表法”等諸多積極思維方法,并由此產生了一大批創新成果。這些方法都能和TRIZ理論很好地融合,同時也為學習TRIZ理論提供很好的借鑒。下面對一些常見的思維方法做簡要介紹。

 

試錯法:

試錯法是設計人員根據已有的產品或以往的設計經驗提出新產品的工作原理,通過持續的修改和完善,然后做樣件。如果樣件不能滿足要求,則返回到方案設計重新開始,直到證明樣件設計滿足要求,才可轉入小批量生產和批量生產的方法。如圖2.1所示,設計人員根據經驗或已有的產品沿方向A尋找解,如果撲空,就調整方向,沿著方向B尋找,如果還找不到,再變換方向C,如此一直調整方向,直到第N個方向碰到一個滿意的“解”為止。這是最原始的求新方法,也是歷史上技術創造的第一種方法。

由于設計人員不知道滿意的“解”所在的位置,在找到該“解”或較滿意的“解”之前,往往要撲空多次、試錯多次。試錯的次數取決于設計者的知識水平和經驗。所謂創新是少數天才的工作,正是試錯法的經驗之談。

對于發明創造而言,多少年來人們采用的是“試錯法”,只有少數聰明人經過艱苦不懈的努力取得成功,這種成功沒什么規律可言,也無法傳授。

這里是一個利用試錯法的典型事例,講述的是查爾斯·固特異(CharlesGoodyear)如何發明硫化橡膠(即制造橡膠)方法的故事。有一天,他買了一個橡膠救生圈,決定改進給救生圈打氣的充氣閥門。但是當他帶著改造后的閥門來到生產救生圈的公司時,他得知如果他想成功的話,就應該去尋找改善橡膠性能的方法。當時橡膠僅僅用作布料浸染劑,比如當時非常流行的查爾斯·馬金托什發明的防水雨衣(1823年的專利)。生橡膠存在很多問題:它會從布料上整片脫落,完全用生橡膠制成的物品會在太陽下熔化,在寒冷的天氣里會失去彈性。查爾斯·固特異對改善橡膠的性能著了迷。他瞎碰運氣地開始了自己的實驗,身邊所有的東西,如鹽、辣椒、糖、沙子、蓖麻油甚至菜湯,他都一一摻進干橡膠里去做試驗。他認為如此下去,早晚他會把世界上的東西都嘗試一遍,總能在這里面碰到成功的組合。查爾斯·固特異因此負債累累,家里只能靠土豆和野菜根勉強度日。據傳說,那時如果有人來打聽如何才能找到查爾斯·固特異,小城的居民都會這樣回答:“如果你看到一個人,他穿著橡膠大衣、橡膠皮鞋,戴著橡膠圓筒禮帽,口袋里裝著一個沒有一分錢的橡膠錢包,那么毫無疑問,這個人就是查爾斯·固特異。”人們都認為他是個瘋子,但是他頑強地繼續著自己的探索。直到有一天,當他用酸性蒸汽來加工橡膠的時候,發現橡膠得到了很大的改善,他第一次獲得了成功。此后他又做了許多次“無謂”的嘗試,最終發現了使橡膠完全硬化的第二個條件:加熱。當時是1839年,橡膠就是在這一年被發明出來的。但是直到1841年,查爾斯·固特異才選配出獲取橡膠的最佳方案。

查爾斯·固特異的一生只解決了一個難題,對于他而言,要獲得“發明的技巧”,他一次生命的時間遠遠不夠。實際上,甚至在解決這一個問題的時候他也是非常幸運的,大多數研究者在解決類似的難題時,往往用了一生的時間也沒有任何結果。

試錯法的成果在19世紀是非常卓著的。電動機、發電機、電燈、變壓器、山地掘進機、離心泵、內燃機、鉆并設備、轉化器、煉鋼平爐、鋼筋混凝土、汽車、地鐵、飛機、電報、電話、收音機、電影、照相等的發明都是由試錯法帶來的。如何來解釋這種神速的進步呢?雖然試錯法效率很低,但是這種方法仍然沒有失去它擔當解決創造性難題的重任的能力。這是因為:其一,時代出現了科學和技術的聯盟;其二,在技術創造中涌入了越來越多的發明家和研究人員;其三,對顯而易見的(不需要深入研究的)自然效應和現象的研究及它們在技術中的直接應用繼續進行著,因為當時的技術系統相對來說比較簡單。然而實際中常常會出現一些棘手的創造性難題,依靠試錯法解決它們至少要耗費幾十年的時間。這些難題并不都是那么復雜,但就算是簡單的問題,試錯法也常常束手無策,無計可施。

試錯法是一條漫長的路,需要大量的犧牲和浪費許多不成功的樣品。在嘗試10種、20種方案時是非常有效的,但在解決復雜任務時,則會浪費大量的精力和時間。隨著技術的加快發展,試錯法越來越不適應需要。例如,為了篩選出最理想的核反應堆或快速巡洋艦,人們不可能建造幾千個來逐一嘗試。

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