作者简介:孙永伟,博士,国际TRIZ协会副主席,国际TRIZ协会中国大陆地区协调人,中国发明协会发明方法研究分会常务副理事长,获得MATRIZ(国际TRIZ协会)三级证书、中国神华集团北京低碳清洁能源研究所六西格玛设计黑带大师,全国六西格玛管理工作推进委员会委员。曾任通用电气(GE)中国研发中心研发工程师,GE能源集团黑带,GE油气集团NPI项目经理等职,具有丰富的企业内部推行TRIZ理论和六西格玛设计的经验,并利用这些方法论解决或者指导解决了多个新产品研发项目中的难题,并获得多项美国专利。
邮箱: ywsun@yeah.net QQ:80892215, 新浪 微博:weibo.com/trizchina
国际TRIZ协会中文网站http://www.matrizchina.cn 国际TRIZ协会中文论坛 http://bbs.matrizchina.cn 国际TRIZ协会QQ群:214504596
在上一期中,我们谈到了“剪裁”,即将系统中的某个或者几个组件去掉,而它(们)原有的功能则改由其它组件来承载。那么我们应该如何寻找可以用来承载功能的合适的组件呢?这里就需要用到另外一个工具——资源分析。在本期中,我们就来介绍“资源分析”。
说到“资源分析”,首先需要弄清楚,什么是资源呢?广义上说,资源是指一切可以被利用的物质、能量和信息等等的总和,它可以是任何东西,像系统或者超系统中所包含的所有物质、场或者它们的参数等等,都可以称之为“资源”。比如,如果我们要制造汽车,所用到的资源就有发动机、外壳、轮子等等;如果建楼房,所需要的资源就有钢筋、混凝土等等。而做这些事情所用到的材料就是资源。
我们这里指的“资源”,就是指广义上的“资源”,即上面所提到的“资源”的概念,而不是仅仅指常规意义上人们所说的看得见摸得着的以物质的形式存在的资源,“它可以是以任何形式存在的物体”。
需要指出的是,有很多的发明或创新,就是因为巧妙了利用了一般人意想不到的资源,特别是运用了一些已有的、廉价的、免费的资源才有所突破的。比如,拥有手写屏的手机,用人的手指代替了手写笔;再比如下图所示的麦当劳快餐广告,就是巧妙的利用了太阳光进行设计创新的,从而提醒消费者需要食用何种食品的时间。
具体来说,我们可以将资源大致分为以下几类:
(1)材料资源。指的是以材料形式存在的资源。我们刚才所举例子中所涉及到的以实物形式存在的材料就属于这个范畴,比如系统内的资源、环境中的资源、废物再次利用、可用来代替一些贵重的部件的便宜部件等。
(2)时间资源。指的是与时间相关的资源。如果对时间资源利用的比较好,就可以减少对于时间的浪费,并提高生产效率。比如能否同时处理一些事件,能否利用两个流程之间的间隔,将一些事情提前做完,等等。
(3)信息资源。我们在项目中所用的知识,都属于信息资源的范畴。比如图纸、实践经验、数据库、光盘所承载的信息等。
(4)人力资源。指的是项目执行过程中所涉及到的人。建立良好的人与人之间的关系网,掌握人力资源,是保证项目顺利执行的前提条件。实际中涉及的人力资源有很多,比如,项目成员内部人与人之间的关系、供应商、客户、利益相关者等。
(5)场资源。我们这里所说的“场”,指的是一种广义上的“场”的含义。就是说,所有能对物体产生作用的都是“场”。我们可以用一个简写的单词“MAThChEM”来表示TRIZ中可能用到的“场”。其中:
“M”指的是Mechanical,即机械场,比如摩擦、切割、抛光、搬运、滚动等等都属于这个范畴。我们将可重力场也划到这一类中。
“A” 指的是Acoustic,即声场。根据频率的不同,可以将声音分为可听声波、超声波和次声波等,这些声波就可以形成声场。可听声音可以传递信息;超声波可以用于加工物体,可以进行探伤,还可以用于探测人体内部的信息(如B超、彩超等);次声波的绕射能力很强,适于长距离传输信息,但超声波和次声波是人的耳朵无法听到的。举个例子:一个木材加工厂要进行圆木切割,这个过程中会产生噪声,工厂周围的居民不堪其扰,员工的听力也存在受损的危险。如何解决这个问题呢?他们想了很多种方法,比如降低电锯的功率,购买质量更高的锯片,加装消音器等等,但都没有能够解决这个问题。一系列的失败后,他们最终想到了一个非常简单的解决方案——通过改变电锯的旋转速度,提高电锯产生声音的频率,从而使电锯切割时产生的噪声声波变成人耳所听不到的超声波,问题便迎刃而解了。
“Th”指的是Thermal, 即热场。凡是与温度、热量相关的都属于这个范畴。
“Ch”指的是Chemical,即化学场。例如化学合成,腐蚀等等,都属于这个范畴。
“EM”,特指三种场,即电场(Electrical), 磁场(Magnetic)以及电磁场(Electromagnetic)。电场,例如静电感应、静电复印等,就在它的范畴内。磁场,正因为有了它,我们才能利用磁铁吸住顺磁材料,磁铁的N-S极才能产生相互吸引的特点。电磁场,它的应用范围很广,如现在使用的手机、电视、无线网卡等就是利用电磁场的原理来工作的。
(6)空间资源。指的是与空间相关的资源。比如是否可以利用空闲的空间,是否可以向二维、三维方向发展,是否可以利用物体的另一面等。2010年,曾经有人设想出了一种新型交通工具—快巴(如下图所示),它就是利用道路上层的空间进行人员的运输,如果这种快巴真的能够实现上路运行的话,就有可能使拥挤的城市交通状况得到一定的缓解。
(7)功能资源。功能资源是指利用系统中所产生功能的二级效应。多尝试利用已有的组件产生更多的效应,有人曾经利用回形针一分钟内想出了几十种功能。比如,汽车的发动机旋转,可为汽车提供动力,如果在其上装一个风扇,则可以成为冷却发动机。汽车的发动机工作的时候会发热,冬天可以利用这些热量来为车内供暖。在本例中,发动机的一级效应是为汽车提供动力,二级效应是发热,功能资源的作用就是设法利用二级效应。
(8)参数资源。我们可以把参数也作为一种资源。比如,物体的长度、体积、形状、角度等等。像戴眼镜的人,可能有个比较烦恼的事情,就是在洗脸的时候,需要将眼镜摘下来放在水槽边上,但洗脸水会飞溅在眼镜上而将眼镜弄脏。解决这个问题也不难,只要我们将眼镜调整一个角度,就可以使脏水溅在眼镜上的机率大大降低。
这里,我们暂且用一张清单作为本期讲解的结束语(见表1)。需要注意的是,我这里只是列举了一些资源,读者可以根据需要对这个表格中的内容进行扩充。
表1
测测你是否掌握了今天的课程 聪明的工匠
亚历山大灯塔曾经被称为仅次于金字塔的世界第二大奇迹,传说在修建灯塔的时候,亚历山大国王命令,只有他的名字可以出现在这个灯塔上,任何其它人如果在灯塔上留下自己名字都会因为违抗命令而被杀死,但有一个聪明的工匠还是将他的名字留在了灯塔上,也就是说后世人看到的灯塔上的名字是工匠的名字,而不是国王的名字。请问聪明的工匠是如何做到的呢?他用了什么样的资源呢?
|