发现问题与解决问题创新方法课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第1讲 发现问题与解决问题之“创新方法”,电子科技大学空天院,陈敏,chm_china,第1讲 发现问题与解决问题之“创新方法”电子科技大学空天院,1,能否发现重大问题、解决重大问题是区别当今人才的分水岭！,能否发现重大问题、解决重大问题是区别当今人才的分水岭！,2,查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术,试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。,查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术试错法的典型代表，一生仅做成,3,常用的传统创新方法,世界上总共有约有300多种创新的技法：,头脑风暴法、形态分析法、特性列举法、缺点列举法、,希望点列举法、联想类比法、反向求索法、组合创新法、,废缺颠倒法、5W1H法、检核表法、和田12法、魔球法、,特尔斐设想法等等,以美国人奥斯本为代表开创创造学！,常用的传统创新方法 世界上总共有约有300多种创新的技法：,4,通过学习创新方法,创新效率 =,提高了创新效率！,通过学习创新方法创新效率 =提高了创新效率！,5,创新是反复进行新思维发散与收敛过程,定义问题,大脑风暴,问题情境,真正的,问题,创新方案,方案产生,方案评价,可行的,方案,经典创新方法,TRIZ,创新方法,更有效的创新过程！,创新是反复进行新思维发散与收敛过程定义问题大脑风暴问题情境真,6,在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，正真的核心技术和关键技术只能依靠我们自己，只能依靠自主创新。,胡锦涛,在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域，正真,7,必须把提高自主创新能力摆在全部科技工作的首位。,胡锦涛,必须把提高自主创新能力摆在全部科技工作的首位,8,我国科技总体水平同世界先进水平相比有较大差距，关键技术自给率低、自主创新能力不强，特别是企业核心竞争力不强，优秀拔尖人才还比较少。,胡锦涛,我国科技总体水平同世界先进水平相比有较大差距,9,科技部刘燕华副部长在7月16日中国科学家论坛上说：,目前中国28000多家大中型企业拥,有自己研发中心的只有25%,75%的,企业没有一个专职人员从事研发活动，,中国企业自主创新能力严重不足。,科技部刘燕华副部长在7月16日中国科学家论坛上说： 目,10,、,温家宝,总理指示：,自主创新,方法先行,、温家宝总理指示：,11,科学技术部,发展改革委,教 育 部,中 国 科 协,文件,国科发财2008197号,关于印发关于加强创新方法工作的若干意见的通知,科学技术部文件国科发财2008197号关于印发关于加强,12,Brain Storming,头脑风暴法,Brain Storming,13,头脑风暴法是鼓励在小组中进行创造性思维的最常用方法,头脑风暴法的作用：,想出许许多多主意,列出一长串创造性解决办法，从中选出有希望的方案,克服创造性思考时受到的限制,6-12,人小组,产品开发与革新,组 织,人力资源,战略规划,.,头脑风暴法是鼓励在小组中进行创造性思维的最常用方法头脑风暴法,14,头脑风暴法的类别和特点,无组织的头脑风暴法,优点,更自然,节省时间,组内沟通和小组荣誉感增强,缺点,产生的观点较少,思索过程更易受他人观点影响,进攻性人物会支配整个会议,不允许对复杂问题深入思索,有组织的头脑风暴法,优点,产生更多的观点,更好地运用每人独特的思维方式,减少进攻人物支配会议的可能性,给与更多的时间思考复杂问题的解决方法,缺点,不自然,费时,组内沟通和小组荣誉感不强,根据不同的情况采取不同的方法！,头脑风暴法的类别和特点无组织的头脑风暴法有组织的头脑风暴法根,15,头脑风暴法的作用,用于产生大量观点或可选方案的方法。与其他方法相比，它激发更多的观点和更好的建议,尝试充分运用所有员工的创造力,产生大量的可选择方案后，我们就有更好的机会发掘更多的观点来帮助我们解决问题,增大成功机会,思维共振的方法,维持批判精神的群体决策方法,可以打破群体思维的方法,保证了群体决策创造性的方法,提高决策质量的方法,要求参加者具有较高的联想思维,头脑风暴法的作用用于产生大量观点或可选方案的方法。与其他方法,16,头脑风暴法的使用,个人使用,小组使用,在制定因果表时预估可能的原因,产生可能的解决问题的答案（常用于解决问题树中的某一个节点）,预测实施解决问题方案时可能遇到的阻碍,可利用BBS聊天室进行Brain Storming（在网上copy,一个Homepage),头脑风暴法的使用个人使用,17,用于解决问题树中的某一个节点,？,提出某个问题,不要离题太远,不要太深入,用于解决问题树中的某一个节点？提出某个问题不要离题太远,18,Brain Storming 的流程,确认要讨,论的问题,准备,会场,组织,人员,宣布,主题,Brain,Storming,整理问,题，找出,重点问题,会后,评价,Brain Storming 的流程 确认要讨准备组织宣布B,19,从明确问题到会后评价，头脑风暴法有三个阶段,介绍问题,如组员感到困惑，可做一简单练习,指定一人在看板记录所有见解,鼓励组员自由提出见解,会后以鉴别的眼光讨论所有列出的见解,也可以让另一组人来评价,明确阐述问题,主持人在看板上记录,小组成员提出见解,会后评价,从明确问题到会后评价，头脑风暴法有三个阶段介绍问题指定一人在,20,头脑风暴法的实施步骤,无组织的头脑风暴法,每人随意发表意见,在活页纸或黑板上记下每一条建议；所有的建议应随时可见,如果人们运用头脑风暴法时，讨论或评价某一条意见，主持人应提醒他们遵守规则,当小组无意见发表时，主持人应设法激发更多的观点，如：“如果钱不成问题呢？”或“我们怎样综合这些意见呢？”,当无新的意见产生时，如果必要，应要求组员解释、确认先前发表的意见,有组织的头脑风暴法,每人用头脑风暴法独自写下尽可能多的建议,每人轮流发表一条意见,在活页纸或黑板上记下每一条意见；所有的意见应随时可见,若讨论或评价某一条意见时，主持人应提醒他们注意规则,在继续轮流发言时，若无意见，则说“通过”。轮流发言至人人皆无意见为止,必要时，主持人应设法激发更多的观点,若无新的意见产生，如果必要，可要求组员解释、确认先前发表的意见,1. 重温头脑风暴法的步骤与规则,2. 在活页纸或黑板上记下欲讨论的问题或议项，这样每人都能准确理解会议的中心议题,3. 发表意见,这些步骤完成后，结束头脑风暴法，用其他的分析工具来正式评价这些观点的质量和有效性,头脑风暴法的实施步骤无组织的头脑风暴法有组织的头脑风暴法1.,21,场地的大小,较集中的封闭空间（15平方米）,装饰简单,足够的白板，可以记录,有水喝,场地的大小 较集中的封闭空间（15平方米）,22,人员的组成,510人,有主持人,有记录员,人员的组成 510人,23,主持人的要求,对主题有深刻的理解,不独断,有激情,能控制场面和进度,会戴2顶帽子，一顶帽子充当主持人，一顶帽子,充当参与者,有引导能力,主持人的要求 对主题有深刻的理解,24,技巧,引导技巧,随时记录，不漏,打断循环，从一点开始讨论,思维发散，但主题不发散,鼓励发言,禁止评论,限制时间（1060分钟）,技巧 引导技巧,25,不许评价！ 要到评估阶段才能进行评价,讨论 评价 支持 宣扬 提问,皱眉 咳嗽 冷漠 叹气,规则一,创造性见解,评 价,不许评价！ 要到评估阶段才能进行评价讨论,26,妄加评论的负面影响,如果进行评论，许多人就会变得更加拘谨。他们未发表的意见或许非常好，或许可以激发别人的好意见,人们花费在评论上的精力未能用在产生好意见的现实任务上,妄加评论的负面影响如果进行评论，许多人就会变得更加拘谨。他们,27,异想天开！说出能想到的任何主意,规则二,异想天开！说出能想到的任何主意规则二,28,规则三,越多越好！重数量而非质量,规则三越多越好！重数量而非质量,29,见解无专利！ 鼓励综合数种见解或在他人见解上进行发挥,规则四,集思广益，团队的叠加性！,见解无专利！ 鼓励综合数种见解或在他人见解上进行发挥规则,30,Brain Storming 之后,合并问题的同类项,对问题进行排序,组合问题,评论问题，认证问题的可行性,Brain Storming 之后合并问题的同类项,31,1、,什么是,TRIZ,？,2、TRIZ的形成与发展,3、TRIZ的核心思想,4、TRIZ的理论体系,5、TRIZ的主要内容,6、TRIZ的主要工具,2、TRIZ,介绍,1、什么是TRIZ？2、TRIZ介绍,32,2.1 什么是TZRI？,发明问题解决理论,TRIZ,理論是,由,苏联,人,Genrich Altshuller,在1940年代,创立,。他,审阅,世界各,种专利二百五十万件,，而,发现这些发明之后的规律。,一种系统改良的方法；,一种自觉性演化的技術系统解决工程问题的方法；,一种消除工程冲突而不抵消妥协的工具；,分享无数发明家的知识与经验來增加工程人员知识创造力和解决问题技巧的方法。,2.1 什么是TZRI？ 发明问题解决理论 TRIZ 理論是,33,TRIZ在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用。被西方特工称之为“神奇点金术”。,苏联解体后，大批TRIZ研究者移居美国等西方国家，从而促进了TRIZ在全世界的转播，使其得到了广泛应用。,起源于前苏联，被广泛使用,2.2 TRIZ的形成与发展,TRIZ在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作,34,例如,通用电气：,解决大型发电机中的关键技术问题；,克莱斯勒：,应用TRIZ解决发动机生产过程中的技术问题获利1.5,亿美元；,洛克威尔：,应用TRIZ解决刹车系统的创新设计，减少成本50%；,福特汽车,：TRIZ创新产品每年带来超过10亿美金销售利,润；,摩托罗拉：,.,1993年以来美国数以百计的公司开始研究和应用：,例如1993年以来美国数以百计的公司开始研究和应用：,35,波音引入TRIZ时间比任何人想像都早,“困扰研发小组长达数年的一些难题，经过仅数个星期的TRIZ培训，就找到了完美的解决方案。”,“TRIZ在行业的成功推广与应用迫切需要网络化的教学平台。”,Don Masingale,波音公司先进技术预研项目负责人,TRIZ专家,波音引入TRIZ时间比任何人想像都早“困扰研发小组长达数年的,36,世界知名企业：三星电子, 从”技术跟随者”到”行业领跑者”,2006年, 市值突破1000亿美元,(索尼, 410亿美元),2005年, 品牌价值超过索尼,(达149亿美元),2004年, 全球市场份额第一,销售额528亿美元，纯利润103亿美元，市值710亿美元,存贮芯片、TFT-LCD、CDMA手机、显示器、HDTV,2003年, 全球品牌价值增幅全球之首,(31%),世界知名企业：三星电子 2006年, 市值突破1000亿美元,37,TRIZ,之可用是因为经显示工程人员所面对的,90%,的问题已於其他地方被解决过；,若我们能利用此资讯，则研发將更加有效；,主要焦点是浮现、了解、強化与删除冲突；,Altshuller,已,证,明,发,明可系,统,化地,导,出，而不必源自,尝试错误。,2.3 TRIZ的核心思想,TRIZ之可用是因为经显示工程人员所面对的90%的问题已於其,38,工具,创新的思维,创新的规律,S曲线,能量传递法则,协调性法则,动态性法则,子系统不均衡进化,向超系统进化,向微观型进化,提高理想度法则,创新的方法,物理矛盾,分离方法,物场模型,标准解法,知识库,技术矛盾,创新原理,小人法,金鱼法,STC算子,九屏幕法,IFR,资源,术语,术语,矛盾,理想度,效应,功能,技术系统,完备性法则,功能分析,根本原因分析,算法,ARIZ,自己的算法,九步法,2.4 TRIZ的理论体系,工具创新的思维创新的规律S曲线能量传递法则协调性法则动态性法,39,2.5 TRIZ,的主要内容,40条创新原理,技术进化系统法则,技术矛盾与物理矛盾,矛盾矩阵,物质场分析,理想性观念和标准解法,2.5 TRIZ的主要内容 40条创新原理,40,阿奇舒勒发现的革命性结果之一,阿奇舒勒发现的革命性结果之一,41,爆米花的启迪,利用瞬间压力差,甜椒去籽和蒂,钻石破碎,砂糖粉碎,过滤网清洗,不同行业中的问题，采用了相同的解决方法,爆米花的启迪利用瞬间压力差 不同行业中的问题，采用了相同的解,42,发现问题与解决问题创新方法课件,43,阿奇舒勒发现的革命性结果之二,产品和生物系统一样，是按照一定的规律在发展和进化的,电子管,晶体管,集成电路,大规模集成电路,阿奇舒勒发现的革命性结果之二 产品和生物系统一样，是按照一定,44,挂锁,链条锁,电子锁,指纹锁,门锁的进化,挂锁链条锁电子锁指纹锁门锁的进化,45,电脑键盘的动态性进化轨迹,电脑键盘的动态性进化轨迹,46,计算机的进化,10,2,10,1,10,0,10,1,10,2,10,3,10,4,10,5,10,6,10,-7,10,8,10,9,量子计算机,计算机的进化102 101 100 101 102,47,未来的电脑,未来的电脑,48,40个创新原理,1,分割,11,事先防范,21,减少有害作用时间,31,多孔材料,2,抽取,12,等势,22,变害为利,32,改变颜色、拟态,3,局部质量,13,反向作用,23,反馈,33,同质性,4,增加不对称性,14,曲率增加,24,借助中介物,34,抛弃或再生,5,组合、合并,15,动态特性,25,自服务,35,物理或化学参数变化,6,多用性,16,未达到或过度的作用,26,复制,36,相变,7,嵌套,17,一维变多维,27,廉价替代品,37,热膨胀,8,重量补偿,18,机械振动,28,机械系统替代,38,加速氧化,9,预先反作用,19,周期性动作,29,气压或液压结构,39,惰性环境,10,预先作用,20,有效作用的连续性,30,柔性壳体或薄膜,40,复合材料,40个创新原理1分割11事先防范21减少有害作用时间31多孔,49,鱼嘴形喷气式飞机进气口,1）,以不对称形状取代对称形状,创新原则之四：增加不对称性,鱼嘴形喷气式飞机进气口1）以不对称形状取代对称形状创新原则之,50,发现问题与解决问题创新方法课件,51,40个发明原理,01、分割原理,02、抽取原理,03、,局部特性原理,04、,不对称原理,05、合并原理,06、多功能原理,07、,嵌套原理,08、质量补偿原理,09、预先反作用原理,10、预先作用原理,11、,预置防范原理,12、等势原理,13、反向作用原理,14、,曲面化原理,15、动态化原理,16、不足或过度作用原理,17、多维化原理,18、振动原理,19、周期性作用原理,20、有效持续作用原理,21、急速作用原理,22、变害为利原理,23、反馈原理,24、,中介物原理,25、自服务原理,26、复制原理,27、一次性用品替代原理,28、替换机械系统原理,29、气压或液压结构替代原理,30、柔性壳体或薄膜结构原理,31、多孔材料原理,32、变换颜色原理,33、同质性原理,34、自弃与修复原理,35、改变状态原理,36、相变原理,37、热膨胀原理,38、强氧化作用原理,39、惰性（或真空）环境原理,40、,复合材料原理,40个发明原理01、分割原理16、不足或过度作用原理29、气,52,工程系統的進化趨勢,由单一趋向复数；,由整体趋向分割；,由钢性趋向柔软；,由单向趋向双向；,由一维趋向多维；,由单一用途趋向多用途。,技术进化系统法则,工程系統的進化趨勢由单一趋向复数；技术进化系统法则,53,电脑键盘的进化轨迹 ,动态法则:,技术系统向着适应性, 流动性和可操作性增加的方向发展,由刚性趋向柔性,电脑键盘的进化轨迹 动态法则: 由刚性趋,54,技术,矛盾,技术矛盾,系统的几个元素或参数互为冲突；,为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数发生恶化；,技术矛盾 技术矛盾 系统的几个元素或参数互为冲突；,55,技术矛盾实例,汽车,改善,恶化,增加速度,稳定性降低,安全性降低,技术矛盾实例 汽车改善恶化增加速度稳定性降低安全性降低,56,物理矛盾,存在于更基本层次的矛盾；,对系统同一个参数有不同的要求,结实 厚,轻便 薄,厚度（桌面）,物理矛盾 存在于更基本层次的矛盾；结实,57,技术矛盾和物理矛盾比较,同一个参数，两个不同要求,两个参数之间的矛盾,物理矛盾,技术矛盾,技术矛盾和物理矛盾比较两个参数之间的矛盾物理矛盾技术矛盾,58,48,个通用技术参数,（对应更新矛盾参数矩阵）,1、运动物体的重量,14、速度,27、能量损失,40、作用于物体的有害因素,2、静止物体的重量,15、力,28、信息损失,41、可制造性,3、运动物体的长度,16、运动物体的能量消耗,29、噪音,42、制造精度,4、静止物体的长度,17、静止物体的能量消耗,30、有害的发散,43、自动化程度,5、运动物体的面积,18、功率,31、有害的副作用,44、生产率,6、静止物体的面积,19、应力或压强,32、适应性,45、系统的复杂性,7、运动物体的体积,20、强度,33、兼容性或连通性,46、控制和测量的复杂性,8、静止物体的体积,21、结构的稳定性,34、操作的方便性,47、测量的难度,9、形状,22、温度,35、可靠性,48、测量精度,10、物质的数量,23、照度,36、易维修性,11、信息的数量,24、运行效率,37、安全性,12、运动物体的作用时间,25、物质损失,38、易受伤性,13、静止物体的作用时间,26、时间损失,39、美观,48个通用技术参数（对应更新矛盾参数矩阵）1、运动物体的重量,59,2003矛盾矩阵（局部）,35,28,31,8,2,3,10,35,31,13,3,17,2,40,28,35,3,40,2,31,1,26,2003矛盾矩阵（局部）35,28,31,8,2,3,103,60,引导表格和矩阵应用案例：,案例：,汽车为了便于加速并降低加速的油耗，汽车底盘的重量越小越好。但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘重量越大越好。这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况。对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车设计的关键。,分析：这个设计与汽车底盘的重量有关。汽车属于移动物体，解决此问题应该分析的特征参数是“移动物体的重量”，引导表格查得的创新原则分别为：35、28、31、8、2、3、10。下表是对个性创新原则的注意分析，从中选出合适的方案：,引导表格和矩阵应用案例： 案例：,61,创新原则分析:,原 则,有用的提示,方 案,35、改变状态,改变系统的物理状态。,改变汽车获取重量的物理状态。,28、替换机械系统,取代场，包含，以可变的取代恒定的。,以随时变化的取代固定的。,原有汽车利用底盘的重量保证车的稳定性。要利用可变得重力场取代固定的重量。,31、多孔材料,使物体变成多孔性的或加入具有多孔性的元素（如嵌入、覆盖等等）,把某些部件变成多孔结构，以减轻汽车的重量，或利用孔增加重量。,8、平衡力,利用外部环境的空气动力学或流体力来抵消物体本身的重量。,利用空气动力学原理增加汽车的重量。,2、抽出,将会“妨碍”的零件或属性从物体中抽出。,适当减轻汽车底盘的重量以减少油耗。,创新原则分析:原 则有用的提示方 案35、改变状态改变系统,62,创新原则分析:,原 则,有用的提示,方 案,3、局部特性,物体各部位的零件要放置于最适合让它运行的地方。,在适当的位置放置改变汽车重量的部件。,10、预先作用,事先放置好物体，如此便可直接从最方便的位置开始操作。,提前把改变汽车重量的部件安装好。,最后的解决方案：,在汽车上安装汽车导流装置，通过该装置产生的重力场获得重量，使汽车的速度越快达到的重力场就越大，以达到最后的设计要求。,通过解决实际问题可以看出，引导表格给出的创新原则，均得到了有效利用。这说明要得到满意的解决方案，就必须针对问题展开联想，在汲取基本知识的基础上萌发不同的想法。,创新原则分析:原 则有用的提示方 案3、局部特性物体各部位,63,中间工具,转化,演绎,问题模型,最终解决方案,解决方案模型,待解决的,问题,TRIZ,的解题模式与思路,中间工具转化演绎问题模型最终解决方案解决方案模型待解决的,64,抽,象,1 + 1 = ？,演算,1 + 1 = 2,联,想,？,TRIZ,的解题模式与思路,抽1 + 1 = ？演算1 + 1 = 2联？TRI,65,吸尘器的问题？,圆形吸尘器漂亮，但是墙边扫不干净,TRIZ分析问题,矛盾：圆方,TRIZ提供的解决思路,时间分离方法,空间分离方法,动态特性,经典应用实例,：,三星吸尘器的改进,经典应用实例：三星吸尘器的改进,66,三星吸尘器的改进,TRIZ提供的解决思路,时间分离方法,空间分离方法,动态特性,通过工具过滤提高创新效率,三星吸尘器的改进 TRIZ提供的解决思路通过工具过滤提高创新,67,众眼看TZRI,“TRIZ是基于知识的、面向人的解决发明问题的系统化方法学。”,“虽然TRIZ经过50多年的发展，作为一种技术本身，仍然处于婴儿期，还远没有达到纯粹科学的水平，称之为方法学是合适的。”,国际著名TRIZ专家Savranky,经过60年的发展，TRIZ已成为世界公认的最具全面性、系统化的创造性解决问题理论，美国创造学大师乔治.普林斯概括说：TRIZ,不愧是一件瑰宝。,众眼看TZRI “TRIZ是基于知识的、面向人的解,68,TRIZ,培训对于个人,形成全新的思维模式，跳出“行业圈”，学会 从全新的更高的视角审视问题；,看得到产品的未来，“有方向”地进行新产品开发设计；,面对产品缺陷时不再盲目，快速发现缺陷根源并予以改进；,运用创新意识和创新方法进行日常工作,成为创新型人才，提高自身的综合能力和职场价值。,TRIZ培训对于个人形成全新的思维模式，跳出“行业圈”，学会,69,TRIZ,意义,将创新落在实处，培养具有高度创新能力的研发团队；,能够研发出“有高度”的产品，为企业发展提供更多的机遇；,按期、保质完成科研任务，实现可量化的科研成果，专利；,大幅度缩短研发周期，降低研发成本；,快速了解竞争技术，超越竞争对手，提高企业国内外竞争优势；,让创新成为一种企业文化，建立企业创新体系。,TRIZ意义将创新落在实处，培养具有高度创新能力的研发团队；,70,国内知名企业的典型应用,702 , 710，712， 713 ，715等研究所,中航601等研究所,203等研究所,692厂，15所等单位,国内知名企业的典型应用702 , 710，712， 713,71,59等研究所,宁波德昌电机制造有限公司,大庆油田有限责任公司,船舶系统工程部等,70，201等研究所,天津,电力,集团,国内知名企业的典型应用,59等研究所宁波德昌电机制造有限公司 大庆油田有限责任公司,72,课堂练习,头脑风暴法训练,1）创业有哪些模式？,2）找工作有哪些渠道？,课堂练习头脑风暴法训练,73,