TRIZ发明的五个等级

2015-12-24 14:08
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[size=12.801600456237793px]TRIZ发明的五个等级的由来:

     提到发明创造,我们首先想到那些著名的发明成果,如爱迪生发明的电报机、电灯等,可以说这些发明开创了一个新的时代。其它有大量各种形式的专利,包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利等。其实现实生活中的发明与创造远非这些,它们形式各样,无处不在,其质量、层次也各不相同,小到一个椅子的简单改进,大到一个学科理论的创建,即使那些专利本身,在创新等级程度上也各不相同。那么在具体实现这些发明的过程中,基于它们各自的创新等级程度不同,对发明者在知识领域、经验、创新能力等级等方面的要求也各不相同。比如要改进一个牙刷的手柄,只要了解产品设计、材料、加工技术就可以了,而要发明一个电动牙刷,则还需要掌握专业的电机、控制技术等。  

[size=12.801600456237793px]     为了更好地组织和实施创新活动,一些专门从事发明研究的专家对不同形式的发明进行分类,并研究它们各自的特点,以及相应的创新方法和技巧,目的就是为了更有效地实施创新。其中最为科学有效的发明分类方法,要数著名的TRIZ理论(发明问题解决理论),它将发明按照新颖程度分为五个等级,深入分析和研究不同等级发明的特点,并开发出面向不同等级的科学创新方法和工具。

     TRIZ通过分析专利发现,各国家不同的发明专利内部蕴含的科学知识、技术水平都有很大的区别和差异。以往,在没有分清这些发明专利的具体内容时,很难区分出不同发明专利的知识含量、技术水平、应用范围、重要性和对人类的贡献大小等问题。因此,把发明专利依据其对科学的贡献、技术的应用范围及为社会带来的经济效益等情况划分一定的等级加以区别,以便更好地推广应用。TRIZ理论将发明专利或发明创造分为以下5个等级。

TRIZ理论定义的五个发明等级按照创新程度从低到高依次如下。

     一级发明是最小型发明。指那种在产品的单独组件中进行少量的变更,但这些变更不会影响产品系统的整体结构的情况。该类发明并不需要任何相邻领域的专门技术或知识。特定专业领域的任何专家,依靠个人专业知识基本都能做到该类创新。例如以厚度隔离减少热损失,以大卡车改善运输成本效率等。据统计大约有32%的发明专利属于第一级发明。  

     二级发明是小型发明。此时产品系统中的某个组件发生部分变化,改变的参数约数十个,即以定性方式改善产品。创新过程中利用本行业知识,通过与同类系统的类比即可找到创新方案,如中空的斧头柄可以储藏钉子等。约45%的发明专利属于此等级。


     三级发明是中型发明。产品系统中的几个组件可能出现全面变化,其中大概要有上百个变量加以改善,它需利用领域外的知识,但不需要借鉴其它学科的知识。此类的发明如原子笔、登山自行车、计算机鼠标等。约有19%的发明专利属于第三等级。  

     四级发明是大型发明。指创造新的事物,需要数千个甚至数万个变量加以改善的情境,它一般需引用新的科学知识而非利用科技信息,该类发明需要综合其它学科领域知识的启发方可找到解决方案。大约有4%的发明专利属于第四级发明,如内燃机、集成电路、个人电脑等。  

    五级发明即最高级是特大型发明。主要指那些科学发现,一般是先有新的发现,建立新的知识,然后才有广泛的运用。大约有0.3%的发明专利属于第五级发明。如蒸汽发动机,飞机、激光等。  



    实际上,发明创造的级别越高,获得该发明专利时所需的知识就越多,这些知识所处的领域就越宽,搜索有用知识的时间就越长。同时,随着社会的发展、科技水平的提高,发明创造的等级随时间的变化而不断降低,最初的最高级别的发明创造逐渐成为人们熟悉和了解的知识。

    因此如果企业遇到技术矛盾或问题,可以先在行业内寻找答案;若不可能,再向行业外拓展,寻找解决方法。若想实现创新,尤其是重大的发明创造,就要充分挖掘和利用行业外的知识。

    平时我们遇到的绝大多数发明都属于第一、二和三级。虽然高等级发明对于推动技术文明进步具有重大意义,但这一级的发明数量相当稀少。而较低等级的发明则起到不断完善技术的作用。

    对于第一级发明,阿奇舒勒认为不算是创新。而对于第五级发明,他认为如果一个人在旧的系统还没有完全失去发展希望时就选择一个完全新的技术系统,则成功之路和被社会接受的道路是艰难和漫长的。因此发明几种在原来基础上的改进系统是更好的策略。他建议将这两个等级排除在外,TRIZ 理论工具对于其他3个等级的发明作用更大。一般来说,等级二、三称为“革新(Innovative)”,等级四称为“创新(Inventive)”。

    针对发明的五个等级,TRIZ理论提供了相应的创新方法和工具支持。TRIZ理论主要包括40条创新原理、76种发明问题标准解法和发明问题解决算法等创新工具。如果是解决第一和第二等级的简单发明问题,可采用解决技术矛盾的创新原理和解决发明问题的标准解法。如果是解决第三和第四等级的发明问题,就要用解决发明问题的标准解法和发明问题解决算法。如果是解决非常复杂的第五级的发明问题,则可采用发明问题解决算法,它提供了特定的算法步骤,能够帮助我们实现由复杂模糊的问题情境向明确的发明问题的转变。


    通过以上对发明五个等级可以看出,发明和创新看起来很困难,似乎是很遥远的事情,但其实大部分发明都是那些较低层次的创新,只要我们充分发挥自己的创新潜能,掌握科学的创新原理和方法,那么每个人都可以拥有自己的发明创造,为我们的五彩生活增添活力。



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