冶金企业施行TRIZ的思索

时间:2022-01-18 02:17:28

冶金企业施行TRIZ的思索

TRIZ的含义是发明问题解决理论,其拼写是由俄文теория решения изобретательских задач按ISO/R9-1968E 规 定 转 换 成 拉 丁 文 Teoriya ResheniyaIzobreatatelskikh Zadatch 的首字母缩写,其英文全称为Theory of Inventive Problem Solving,因此,TRIZ在欧美国家也缩写为TIPS。TRIZ是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。TRIZ理论是由前苏联发明家根里奇•阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年创立的。1946年,阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作,并在以后数十年中,一直致力于TRIZ理论的研究和完善。在其领导下,前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体,先后分析了全球近250万份高水平的发明专利,总结出各种技术发展进化所遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,建立起一个由解决技术问题,实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系,并综合多学科领域的原理和法则,建立起TRIZ理论体系。

一、钢铁企业推行TRIZ的意义

TRIZ是从全世界200多万件高水平发明专利中总结提炼的一整套解决发明难题的分析方法、分析工具、发明原理、解题模型、标准解法等系统工具与方法,钢铁企业推行TRIZ具有重要的意义。

1. TRIZ是钢铁企业技术创新的有效工具

在竞争日益激烈的国际市场环境下,技术创新是钢铁企业取得成功并求得生存的重要手段。相对于传统的创新方法,如试错法、头脑风暴法等,TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,使企业的科技发明变得有规律可循。钢铁企业应用 TRIZ 理论可以改变传统研发工作中靠无数次反复试验或专家灵感突发来解决问题的方式,是钢铁企业技术创新的有效工具。

2. 推行TRIZ理论能提高钢铁企业的创新效率和产出效率

TRIZ理论的应用不仅可以提高钢铁企业解决技术问题的能力,缩短产品的研发周期,还可使企业技术创新的方向具有可预见性,从而降低企业技术创新的风险。具体而言,钢铁企业应用TRIZ理论可以实现新产品研发的突破,可以获得能增加市场占有率的专利,可以使研发的新产品避开竞争对手的专利,并在本企业现有技术范围内创建专利保护伞,还可以预测下一代产品的研发和技术,同时,还能缩短企业研究开发的时间,降低研发成本,提高企业创新效率和产出效率。

3. 掌握TRIZ理论有利于钢铁企业科研人员提升创新能力

一般而言,创新有三大要素:广博的技术知识、有效的创新方法和希望打破“常规”的人。TRIZ作为一种有效的创新方法,一旦被希望打破“常规”的科研人员掌握,将极大地提高其创新能力。根据国内外大量的企业学习应用TRIZ的实践结果,一个掌握TRIZ理论的科技人员与不掌握TRIZ的科技人员比较,其发明创新能力提高6~10倍。钢铁企业的科研人员、工程技术人员通过学习TRIZ理论,可以由普通的专业人员突变为一个新型的创新发明技术精英,为企业创造极大的效益。

二、TRIZ的基本原理及方法

TRIZ是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系。TRIZ的基本原理是技术系统的进化遵循客观的法则群,其基本原理的形成基于以下观点:

第一,任何领域、范围的产品都遵循普遍的法则而进步,由此可以预测已有产品和制造过程未来的发展方向。

第二,产品所面临的中心课题是不断解决已经过时的产品和市场要求之间的矛盾。发明并创造性地解决问题,意味着彻底消除产品内包含的矛盾,而不应用妥协的方式(Trade off)解决问题。

第三,用创造性方法解决产品内在矛盾所使用原理的数量是有限的,但这些原理具有普遍性。

第四,在探索技术问题解决对策时,经常用到只有特定领域的技术人员才掌握的科学原理和法则。这些科学原理和法则的有效运用需要建立其与具体技术所能实现机能之间的对应关系。TRIZ理论主要包含以下创新设计问题解决工具:技术系统进化法则,物场分析模型,76个发明问题标准解法,发明问题解决算法ARIZ,技术矛盾解决矩阵,40个发明原理,39个通用工程参数,物理学、化学、几何学等工程学原理知识库,等等。这些工具为创新理论软件化提供了基础,从而为 TRIZ 的实际应用提供了条件。TRIZ解决问题的方法和流程见图1:

三、韩国浦项制铁公司推广TRIZ的经验

韩国浦项制铁公司(POSCO)是全球最具竞争力的钢铁企业之一,2011年粗钢产量3 730万吨,居世界第6位,2011年在美国《财富》世界500强中排名第161位(钢铁企业中排名第三)。浦项从2003年起开始进行TRIZ试点工作,取得了显著的成效。

1. 导入创新方法,调整知识产权战略

浦项从2003年起开始进行TRIZ试点,着手培养自己的TRIZ专家。同时,利用高效的TRIZ创新能力积极扩大知识产权保护范围。从2003年7月开始,浦项用了3个月的时间,圆满地完成了5个TRIZ项目。这些项目的成功实施,促使浦项决定于2004年在其内部进行大规模的TRIZ理论推广。2004年4月,来自浦项各分厂及研究所的12名职工接受了TRIZ培训,之后他们成为浦项的TRIZ专家。在不断积累自身经验的同时,这些专家还向其他员工普及TRIZ知识。受TRIZ思想的影响,2005年浦项调整其专利发展战略,从追求数量向注重质量转变,包括:剔除现有利用价值较低的专利;从原先的“有可能就去申请”转变为“能获得经济效益才可申请”;在战略产品上获取更多的专利;制作专利地图,防止重复开发;对员工进行专利相关知识的培训;等等。浦项认为,学习和使用TRIZ,不仅能扩大公司知识产权保护范围,还可以攻克长期得不到解决的难题。为了更好地掌握TRIZ,浦项还将俄罗斯TRIZ专家请到企业来,长期与其合作,共同解决企业创新问题。同时,浦项还派学员赴俄罗斯参加TRIZ培训。浦项员工表示,在成为TRIZ专家后,对待业务和处理业务问题的态度都发生了根本的变化。2010年,浦项共完成123个TRIZ项目,其中有25个创新项目、89个独立项目、9个附属项目,获得了约2.5亿美元的收益,是2009年TRIZ项目收益的2.5倍。2011年,浦项把TRIZ活动的参与对象扩大到整个浦项大家庭范围。并于11月3日举办了“浦项大家庭TRIZ研讨会”。此次研讨会在首尔、浦项、光阳3地同时实施远程直播,浦项和出资公司的高管、研究员、工程师等共计500多人共享了TRIZ课题。此次TRIZ研讨会在250多个课题中选定了12个优秀课题进行了表彰。

2. 大力推广,完善自身造血功能

经过几年的试点和探索,浦项决定在更广的范围内推广和普及TRIZ。2010年2月1日,浦项成立了TRIZ大学,旨在通过对全体员工的培训,培养符合浦项发展战略的创新型人才,并将TRIZ大学打造成全公司的创新型人才培养中心。目前,浦项的TRIZ大学共有62个班级,1 800名学员。课程等级划分完全按照国际TRIZ等级认证体系的前三级设置。而且,浦项已经有权对一、二级进行资格认证,并大力支持员工获得三级及以上的国际资格认证。具体课程划分为:一级课程目标是培养TRIZ初级使用者,培训对象包括:领导、厂长、部长、组长、小组长、技术骨干和一般职员,培训目的是培养学员的创新思维能力。二级课程目标是培养TRIZ高级使用者,培训对象包括:课题负责人、工程师、研究员等,培训目的是培养学员应用TRIZ解决实际问题的能力。三级课程的培训对象是黑带大师、TRIZ二级证书获得者等公司内部TRIZ专家候选人,培训目的是培养学员的TRIZ教育辅导能力。至此,浦项建立了完善的创新方法管理体系,来促进TRIZ的应用与研究、教学与推广。

3. 整合创新方法,保障创造性革新

浦项不仅引入和推广创新方法,还创造性地整合这些方法,其将几个创新方法及产品设计流程整合在一起,形成了独特的创新工作体系——PRIZM,即浦项内部的TRIZ方法。该体系以TRIZ为核心,增加价值创新、六西格玛、失效模式和效果分析(FEMA)等方法,形成一个功能强大、涵盖整个新产品新技术的研发流程。PRIZM主要工具包括:利用浦项内部的TRIZ方法与价值创造提出更具价值性的创新思路;利用六西格玛严谨的操作流程,提高生产率,降低成本;使用FEMA在大生产之前找出产品设计或生产工艺缺陷并及时更正;最后,将所有产生的文档作为知识来储存,为后续工作留下宝贵的文献资料。TRIZ已经完全与浦项的产品研发、创新管理融合在一起。就像其宣传的那样,TRIZ为浦项创造性革新提供了有效的方法论。

四、钢铁企业推行TRIZ的对策建议

1. 企业领导高度重视和关注

钢铁企业推行 TRIZ 时可能会遇到各种困难和阻力,推行TRIZ工作离不开企业领导的重视和参与。如果没有领导的高度重视和大力推行,实施TRIZ只能是形式上的敷衍,并不能使科技人员的思维习惯从根本上得到转变。在推进TRIZ的过程中,只有领导的高度重视和反复宣传,才能给员工以强大的动力来实施TRIZ这样的创新方法。浦项在实施TRIZ过程中,CEO亲自参与培训和研讨,2011年11月郑俊阳会长亲自参加了“浦项大家庭TRIZ研讨会”。因此,钢铁企业推行TRIZ过程中必须有领导的高度重视和关注。

2. 加强TRIZ理论培训

培训是推行TRIZ的保证,钢铁企业推行TRIZ,首先必须开展TRIZ理论培训。根据浦项的经验,在TRIZ推广前期,钢铁企业要先培养自己的TRIZ骨干专家,再依靠这些专家培训更多的员工。这些企业的TRIZ专家,就像造血干细胞一样,在企业管理制度的保障下,对企业全员轮训,让更多的员工了解并使用TRIZ。同时,浦项从 2010 年开始举办“TRIZ 大学”,全体员工通过对TRIZ的研究、开发,使TRIZ大学成为浦项大家庭开展创造性经营的人才培养中心。因此,钢铁企业应以现有的培训教育机构为基础,建立本企业的TRIZ培训机构,以扩大培训范围。

3. 采取“先试点,再推广”的方式

推行TRIZ方法是一项促进企业技术创新能力提升的系统工程,为避免走弯路,钢铁企业在推行TRIZ的过程中应聘请有成功案例的咨询公司或TRIZ专家来指导,并采取先在企业研究开发机构试点,取得一定成功经验后再向企业内部其他部门和单位推广的模式。

4. 推行TRIZ与其他管理方法结合

浦项在推行TRIZ过程中将TRIZ与六西格码、QSS和VP(Visual Planning)等结合起来,形成独特的浦项型TRIZ。国内钢铁企业在实施TRIZ时,也应将TRIZ方法与企业开展的精益六西格码等现代化管理方法结合起来,以发挥各种管理方法间更大的协同效应。

5. 将TRIZ引入企业文化,营造创新的文化氛围

企业的创新能力最终体现在企业文化上。为保证推行TRIZ的持续性,并真正取得实效,钢铁企业还应在企业内部营造创新氛围,形成统一的创新价值观。这种创新文化将激励科技人员充分发挥他们的想象力和创造力,不断提升企业技术创新能力,促进企业的科学持续发展。

五、结束语

TRIZ作为一种发明问题解决理论,是一种启示科技人员获得创新问题求解思路的方法,其给科技人员指出了找到解决方案的求解方向。我国大多数钢铁企业自主创新能力较弱,工艺技术装备和关键品种自主创新成果不多,发明专利申请量较少,核心竞争力不强,引入和推行TRIZ理论势在必行。钢铁企业应借鉴浦项等世界优秀企业推行TRIZ的经验和做法,将领导重视、积极研讨、加强培训与企业产品研发、创新管理有效地融合起来。同时,将 TRIZ 引入企业文化,形成良好的创新氛围。相信在企业创新实践中积极引入TRIZ的企业都将获得丰厚的回报。

上一篇:中国轻工教育 下一篇:海洋平台制造业状况及钢企策略