創意不足?用TRIZ40則發明原理幫您解決! :不用再羨慕日本人的創意!

創意不足?用TRIZ40則發明原理幫您解決! :不用再羨慕日本人的創意!

簡介

Triz是專利官Genrich Altshuller從專利案件中歸納出來的問題解決方法,他發現許多 問題的根源都來自於兩種特性結合在一起時所導致的矛盾。比方說希望提升機翼結構的強度就需要增加重量,然而重量太重就可能飛不起來,結構強度與物質的重量兩種特性導致了矛盾。

Triz整理出了39種特性參數,而這39種特性參數形成大小為39×39的矛盾矩陣,Triz則為這些矛盾歸納出了40種解決方法,在本書的矩陣中可以對每一種矛盾查到多個解決方案。Triz的使用方法為 : 選出一組矛盾組合,選出適用的特性參數,選擇發明原理,嘗試解決問題。以剛才的機翼問題為例,矛盾參數為 :

(1)移動物體的重量 與 (18)解構的強度 之間所發生的矛盾,其對應的解決方案有 :

(1)分割原理 (8)平衡性原理 (40)複合材料原理 (15)可變性原理 這4種方法,從解決的可能性高的方法開始排列。

作為創造性的問題解決方法,Triz不像是SWOT那種非黑即白且鉅細靡遺的分析方法,而是希望 從各種方案中至少找出一種相對好的對策。因此即便狀況複雜到同時存在多組矛盾參數,也希望使用者能先選出一組矛盾組合,根據特性參數用嘗試各種解決方案,甚至在難以判斷特性參數時也把各種組合都嘗試看看,相信一定能逐步解決複雜問題。


發明原理

構想類

分割

  • 分隔原理 : 使用時間/空間/相互關聯來分割。如便當盒區隔不同食物/會議室分時段使用
  • 分離原理 : 將自然融為一體的事物分離。如打蛋只取出蛋白/集凝劑沈澱雜質
  • 局部性質原理 : 將事物的局部做增強或減弱。如高爾夫球桿頭部較重/做成多個稜角的橡皮擦
  • 非對稱性原理 : 破壞對稱性來提供標記或引導,並增加可能性。如USB插槽/將棋的指向

組合

  • 組合原理 : 將兩個以上的事物做結合。如修容組/多色原子筆/蜂巢構造
  • 多功能原理 : 將具有通用性的物品做多種用途。如樂高/數位數字/十一字共用螺絲
  • 套疊原理 : 階層化組織構造。如相機腳架/資料夾階層/風箱
  • 平衡力原理 : 以能取得平衡的方式來組合取得效果。如電梯對重裝置/收支筆記

預先

  • 預先反作用原理 : 與先儲存反作用力以回復狀態。如捲尺/按壓式容器/夜光漆
  • 預先作用原理 : 對之後要進行的事預先準備。如先備料後料理/納豆先裝盒後等待發酵
  • 事先保護原理 : 對易損壞的物品事先預防。如防撞護墊/書套/平交道
  • 等位性原理 : 利用相同位置的關係使事物能順利進行。如無障礙道路/巴拿馬運河

技巧類型

變形

  • 反向思考原理 : 將要素倒過來逆向思考。如拉胚機動陶器而非人動/金繼
  • 曲面原理 : 利用曲面解決長度面積體積相關的矛盾。如螺旋狀階梯/捲尺/轉出式口紅
  • 可變性原理 : 變形以增加靈活性。如開關切換/變速排檔/裝卸結構
  • 大約原理 : 放寬要求的方法或用量以解決問題。如像素藝術/不找零分帳

效率化

  • 移置新次元原理 : 提升維度解決尺寸相關問題。如三浦折疊/架設電線/虛數軸
  • 機械震動原理 : 使用震動將作用力的危害減低。如攪拌器/超音波檢查/AB測試
  • 週期性動作原理 : 週期化過程以降低連續運作的消耗或減少偏差。如洗衣機/定期促銷
  • 連續性原理 : 連續作用以降低切換狀態的成本。如環狀線/摩天輪/24小時商店

無害化

  • 快速作用原理 : 將有破壞性的動作極快的完成。如X光攝影/眨眼/達摩積木
  • 轉禍為福原理 : 將有害物轉化為有益的事物。
    • 利用周遭資源去除有害物,留下有益物 : 如焚化廠與溫水游泳池
    • 使兩種有害物互相抵消 : 如發燒與病菌
    • 少量是有害的物品,集合起來後有益 : 如資源回收
  • 回饋原理 : 回饋資訊給控制過程以防止危害擴大。如恆溫空調/後視鏡/PDCA
  • 仲介原理 : 防止直接作用產生的不良影響。如烤肉架/隔水加熱/經紀人

省力化

  • 自助原理 : 為使用者自行維護其狀態。如光觸媒自動清潔/自動販賣機/生態球
  • 代替原理 : 使用單純便宜的複製品替代。如藍圖/模型/假人
  • 拋棄式原理 : 犧牲某些特性將高價物換成眾多的低價物。如免洗筷/租車/黑板
  • 機械系統替代原理 : 取代需要直接接觸的機制以減少磨損與降低維修成本。如電子郵件/感應式票卡/磁浮列車

物質類

變材

  • 流體作用原理 : 利用流體的特性完成固體做不到的事。如輪胎/鍍金/沙漏
  • 薄膜利用原理 : 藉由薄膜分離內外層或使外型變圓變厚。如塗裝/保鮮膜/多層電路板
  • 多孔介質原理 : 能增大表面積或過濾或使固體柔軟。如海綿/活性碳/蛋殼
  • 變色原理 : 標記重要的事務或使障礙透明化。如紅綠燈/原子筆管/石蕊試紙
  • 同質性原理 : 將相鄰的部件改用相同材質來一體化。如有刺鐵絲/咖啡冰
  • 複合材料原理 : 使用複合材料使成品一體化。如膠皮防止電線漏電/鋼筋混凝土/毛筆

相變

  • 排除再生原理 : 排除已使用的部分或再生消耗掉的部分。如灌模/溶解膠囊/連續印章自動補充適量墨水
  • 改變參數原理 : 嘗試替代現有的材料或反應狀態。如烹飪/石化工廠
  • 相變化原理 : 利用相變傳遞熱能。如冰水/分餾/冷媒
  • 熱膨脹原理 : 利用膨漲進行力學運動。如安全氣囊/熱氣球/汽車引擎
  • 高濃度氧原理 : 使周遭充滿高反應物質。如噴槍的乙炔加氧氣/壓力鍋/漂白水
  • 惰性環境原理 : 去除周遭高反應物質,製造惰性環境。如罐頭/鹽漬/真空包裝

進化模式與設計的未來展望

實際在使用Triz的過程中,許多使用者發現由於產品設計的限制日趨嚴苛,某些解決方案在長期來看總是較其它方案優秀,通常會要求更高的技術來製作更有效率的產品。

不論是Triz原作者的8種或後人的31種的進化模式,都是按照空間性/幾何分佈/複雜度等不同性質為度做分類,從而預測市場產品的設計變化。理想上不只能解決發明問題,還能跳過舊世代思維,直接往進化後的設計方向思考。

對於在業界設計各種商業產品的人,Triz方法一定能給你更多啟發,尤其是對於正在設計擁有全新功能商品的人,更應該考慮套用進化模式,相信你的起點會直接甩掉所有競爭對手,也能提早帶給世界更好的事物。


參考資料

創意不足?用TRIZ40則發明原理幫您解決! :不用再羨慕日本人的創意!

40 principles of invention

日本TRIZ協会ホームページ

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