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需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā)
需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030641960
- 條形碼：9787030641960 ; 978-7-03-064196-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā) 本書特色
世界各地的領(lǐng)先企業(yè)越來越多地采用名為TRIZ的革命性技術(shù)革新方法來提高其競爭地位。這本書解釋了TRIZ方法如何利用從成千上萬的成功的專利發(fā)明中提取的創(chuàng)造性原則，以幫助尋找更多創(chuàng)新的解決方案來設(shè)計(jì)問題。它針對實(shí)習(xí)工程師，產(chǎn)品經(jīng)理，技術(shù)經(jīng)理和工程專業(yè)的學(xué)生，演示了如何使用TRIZ工具進(jìn)行新技術(shù)、產(chǎn)品和制造流程的概念開發(fā)。
需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā) 內(nèi)容簡介
本書描述了一種能夠促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的革命性方法——TRIZ。TRIZ方法越來越多地被靠前企業(yè)用于提高其競爭能力、鞏固靠前地位。本書作者闡釋了TRIZ方法是怎樣運(yùn)用從眾多成功的發(fā)明中萃取出來的發(fā)明原理（creativeprinciples），針對產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題來尋求更好、更有創(chuàng)新性的解決方案。你會學(xué)習(xí)如何將TRIZ工具應(yīng)用于新技術(shù)的概念開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程。你還將看到如何取得突破性的而非折中（compromise－free）的解決方案，以及如何定義下一代產(chǎn)品和技術(shù)。這也是對本書書名的解釋。不論是要做出一個(gè)更好的啤酒罐，還是要包裝微芯片，抑或是減少割草機(jī)引擎的組件，這本書都會有所幫助。 本書適合工程師、產(chǎn)品經(jīng)理、技術(shù)經(jīng)理和工程專業(yè)的學(xué)生閱讀。
需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā) 目錄
目錄
關(guān)于作者
前言
第1章 導(dǎo)論 1
1.1 產(chǎn)品開發(fā)工藝 1
1.2 產(chǎn)品開發(fā)過程中的障礙 2
1.3 TRIZ 8
1.4 總結(jié) 11
第2章 系統(tǒng)沖突的解決 12
2.1 技術(shù)系統(tǒng) 12
2.2 功能 15
2.3 理想技術(shù)系統(tǒng) 18
2.4 系統(tǒng)沖突的解決 19
2.5 系統(tǒng)沖突 20
2.6 解決系統(tǒng)沖突 23
2.7 總結(jié) 46
2.8 練習(xí) 46
第3章 物場的分析基礎(chǔ) 49
3.1 *小技術(shù)系統(tǒng)：物場模型 49
3.2 對物理效應(yīng)建立物場模型 53
3.3 對物理效應(yīng)使用物場模型 56
3.4 典型物場轉(zhuǎn)換：標(biāo)準(zhǔn)解 58
3.5 如何在物場中引入新物質(zhì) 74
3.6 如何在物場中引入新的場 78
3.7 總結(jié) 81
3.8 練習(xí) 81
第4章 發(fā)明問題解決算法（ARIZ） 85
4.1 ARIZ的目標(biāo) 85
4.2 ARIZ的結(jié)構(gòu) 87
4.3 文字版ARIZ 91
4.4 總結(jié) 111
4.5 練習(xí) 111
第5章 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 114
5.1 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 114
5.2 提高理想度法則 117
5.3 子系統(tǒng)的非均衡進(jìn)化法則 119
5.4 增強(qiáng)動態(tài)性（柔性化）法則 123
5.5 向更高層次的系統(tǒng)進(jìn)化法則 135
5.6 向微觀層次進(jìn)化法則 148
5.7 完備性法則 150
5.8 能量傳遞路徑縮短法則 152
5.9 增強(qiáng)可控性法則 155
5.10 協(xié)調(diào)性法則 159
5.11 進(jìn)化法則和曲線的交織 163
5.12 總結(jié) 164
5.13 練習(xí) 164
第6章 指導(dǎo)技術(shù)進(jìn)化 168
6.1 階段1：對過去和當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)化的分析 170
6.2 階段2：高潛力創(chuàng)新能力的確定 177
6.3 階段3：概念發(fā)展 177
6.4 階段4：概念選擇與技術(shù)方案 182
6.5 總結(jié) 186
附錄1 TRIZ的創(chuàng)始人根里奇 阿奇舒勒 187
附錄2 系統(tǒng)沖突矩陣和發(fā)明原理 190
附錄3 發(fā)明問題的標(biāo)準(zhǔn)解 195
第1類 物場的合成 199
第2類 物場系統(tǒng)的演變 205
第3類 轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔哟蔚南到y(tǒng)和微觀層次系統(tǒng) 213
第4類 檢測和測量標(biāo)準(zhǔn)解 214
第5類 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)解應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)解 220
附錄4 TRIZ在管理實(shí)踐中的使用 226
附錄4.1 TRIZ工具和管理問題 226
附錄4.2 應(yīng)用 229
附錄4.3 總結(jié) 232
參考文獻(xiàn) 233
關(guān)于作者
前言
第1章 導(dǎo)論 1
1.1 產(chǎn)品開發(fā)工藝 1
1.2 產(chǎn)品開發(fā)過程中的障礙 2
1.3 TRIZ 8
1.4 總結(jié) 11
第2章 系統(tǒng)沖突的解決 12
2.1 技術(shù)系統(tǒng) 12
2.2 功能 15
2.3 理想技術(shù)系統(tǒng) 18
2.4 系統(tǒng)沖突的解決 19
2.5 系統(tǒng)沖突 20
2.6 解決系統(tǒng)沖突 23
2.7 總結(jié) 46
2.8 練習(xí) 46
第3章 物場的分析基礎(chǔ) 49
3.1 *小技術(shù)系統(tǒng)：物場模型 49
3.2 對物理效應(yīng)建立物場模型 53
3.3 對物理效應(yīng)使用物場模型 56
3.4 典型物場轉(zhuǎn)換：標(biāo)準(zhǔn)解 58
3.5 如何在物場中引入新物質(zhì) 74
3.6 如何在物場中引入新的場 78
3.7 總結(jié) 81
3.8 練習(xí) 81
第4章 發(fā)明問題解決算法（ARIZ） 85
4.1 ARIZ的目標(biāo) 85
4.2 ARIZ的結(jié)構(gòu) 87
4.3 文字版ARIZ 91
4.4 總結(jié) 111
4.5 練習(xí) 111
第5章 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 114
5.1 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 114
5.2 提高理想度法則 117
5.3 子系統(tǒng)的非均衡進(jìn)化法則 119
5.4 增強(qiáng)動態(tài)性（柔性化）法則 123
5.5 向更高層次的系統(tǒng)進(jìn)化法則 135
5.6 向微觀層次進(jìn)化法則 148
5.7 完備性法則 150
5.8 能量傳遞路徑縮短法則 152
5.9 增強(qiáng)可控性法則 155
5.10 協(xié)調(diào)性法則 159
5.11 進(jìn)化法則和曲線的交織 163
5.12 總結(jié) 164
5.13 練習(xí) 164
第6章 指導(dǎo)技術(shù)進(jìn)化 168
6.1 階段1：對過去和當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)化的分析 170
6.2 階段2：高潛力創(chuàng)新能力的確定 177
6.3 階段3：概念發(fā)展 177
6.4 階段4：概念選擇與技術(shù)方案 182
6.5 總結(jié) 186
附錄1 TRIZ的創(chuàng)始人根里奇 阿奇舒勒 187
附錄2 系統(tǒng)沖突矩陣和發(fā)明原理 190
附錄3 發(fā)明問題的標(biāo)準(zhǔn)解 195
第1類 物場的合成 199
第2類 物場系統(tǒng)的演變 205
第3類 轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔哟蔚南到y(tǒng)和微觀層次系統(tǒng) 213
第4類 檢測和測量標(biāo)準(zhǔn)解 214
第5類 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)解應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)解 220
附錄4 TRIZ在管理實(shí)踐中的使用 226
附錄4.1 TRIZ工具和管理問題 226
附錄4.2 應(yīng)用 229
附錄4.3 總結(jié) 232
參考文獻(xiàn) 233
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需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā) 節(jié)選
第1章 導(dǎo)論 科技和人類一樣古老。無數(shù)大大小小的創(chuàng)新塑造了世界，塑造了人類文明的未來。絕大多數(shù)創(chuàng)新都是隨機(jī)開發(fā)的，其創(chuàng)造者并沒有使用任何有組織的方法來尋找新的想法。盡管過去隨機(jī)試錯(cuò)的方法在創(chuàng)新方面取得了巨大的成就（車輪、汽車、收音機(jī)、飛機(jī)、電腦、抗生素等），但在當(dāng)今競爭激烈的市場中，這種方法已經(jīng)變得越來越低效。本章介紹了隨機(jī)試錯(cuò)法的主要缺陷，并闡述了用系統(tǒng)創(chuàng)新的方法取代試錯(cuò)法的必要性。 1.1 產(chǎn)品開發(fā)工藝 每一種新產(chǎn)品，無論這種“產(chǎn)品”是一種技術(shù)、一種設(shè)備還是一種生產(chǎn)工藝，都源自一個(gè)新概念。要想成為產(chǎn)品，必須生成一個(gè)概念，然后進(jìn)行評估，*后進(jìn)行開發(fā)。這些活動的流程構(gòu)成了產(chǎn)品開發(fā)過程（PDP）（圖1.1）。 這個(gè)過程始于對需求的認(rèn)知。然后，設(shè)計(jì)人員必須將此需求轉(zhuǎn)換為一個(gè)有著明確定義的問題，或者一組問題。這個(gè)階段的產(chǎn)出是一個(gè)或多個(gè)問題的陳述，并附有各種約束條件的列表（如性能說明、生產(chǎn)限制、經(jīng)濟(jì)條件、法定限制等）。 圖1.1 典型產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)階段 在下一階段中，針對這些問題將生成各種概念性的解決方案。*重要的決策將在這一階段產(chǎn)生，這些決策將工程、生產(chǎn)和商業(yè)方面的問題綜合在一起考慮。 在這個(gè)過程的下一個(gè)階段，要按照各種標(biāo)準(zhǔn)對所生成的概念進(jìn)行評估，從中挑選出*有前景的方案用于設(shè)計(jì)產(chǎn)品的樣品，然后構(gòu)建并測試樣品。在這一過程中，通常要對前面提出的概念性解決方案進(jìn)行修正。 *后，在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段，要進(jìn)行完整的設(shè)計(jì)，所有部件的尺寸都要確定，材料也要確定下來，等等。然后，繪制出詳細(xì)的圖紙。 現(xiàn)代工程科學(xué)擁有廣泛而強(qiáng)大的分析方法和軟件工具，可以有效地對新概念進(jìn)行評估，并將這些概念開發(fā)成工藝或產(chǎn)品系列。這些方法經(jīng)歷了幾個(gè)世紀(jì)的漸進(jìn)式進(jìn)化。 過去，除了實(shí)際嘗試之外沒有其他方法來檢驗(yàn)一個(gè)有吸引力的想法。幾乎所有的基本化合物都是通過煉金術(shù)士進(jìn)行的大量的盲目試錯(cuò)得到的。即使是托馬斯 愛迪生在設(shè)計(jì)白熾燈泡時(shí)，也用了各種各樣的材料做了超過6000個(gè)試驗(yàn)，才得到一根滿意的燈絲。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以更好地理解什么是可行的，什么是不可能的。今天，許多產(chǎn)品、工藝和它們所需的環(huán)境都可以很好地被模擬出來。現(xiàn)在，化工行業(yè)每年都有大量的新化合物上市。如果沒有成熟的理論方法來進(jìn)行合理的分析以及合成配方，這是不可能做到的。在處理問題時(shí)，工程師可以通過從基礎(chǔ)教育中獲得的知識，或者利用從他本人或前人經(jīng)驗(yàn)中及從專利信息和技術(shù)文獻(xiàn)中獲得的知識來過濾掉不合適的概念，當(dāng)然，也可以使用基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、有限元分析（FEA）、計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）和其他大大促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)過程的系統(tǒng)。 1.2 產(chǎn)品開發(fā)過程中的障礙 在產(chǎn)品開發(fā)過程中，排在*不被理解的也因此通常管理不善的階段的前兩名的是對需求的識別和概念開發(fā)。 1.2.1 **個(gè)障礙：技術(shù)戰(zhàn)略 **階段——需求識別，是除了進(jìn)行市場調(diào)研外，還要定義技術(shù)戰(zhàn)略的過程。這里的關(guān)鍵問題是（或應(yīng)該是）：“下一項(xiàng)能滿足潛在的市場需求的技術(shù)是什么?”回答這個(gè)問題需要很好地理解科技進(jìn)化的趨勢。 在當(dāng)今競爭激烈的市場中，制造企業(yè)必須在下一個(gè)能被市場廣泛接受的產(chǎn)品或技術(shù)上押下自己的未來。他們必須弄清楚能夠獲勝的創(chuàng)新將是什么，以便更好地分配足夠的資金支持、人力和其他資源。預(yù)測的錯(cuò)誤會導(dǎo)致競爭對手的優(yōu)勢。 1990年，當(dāng)時(shí)美國鋼鐵市場的領(lǐng)導(dǎo)者——美國鋼鐵公司（U.S.Steel）有一次機(jī)會選擇，是投資傳統(tǒng)的熱軋技術(shù)還是一種新型的小型鋼帶（CSP）技術(shù)。美國鋼鐵公司*后決定把資金用于進(jìn)一步改進(jìn)已確立的熱軋技術(shù)。他們的競爭對手紐柯鋼鐵（Nucor Steel）投資了 CSP的開發(fā)。如今，紐柯是美國領(lǐng)先的鋼鐵生產(chǎn)商，而其昔日強(qiáng)大的競爭對手在市場上基本上被邊緣化（Cusumano & Markides，2001）。 柯達(dá)和寶麗來這兩大攝影設(shè)備巨頭，并沒有意識到數(shù)碼成像技術(shù)的出現(xiàn)。他們都受到了率先使用這些技術(shù)的競爭對手的殘酷打擊（Leifer et al .，2000）。 切斯特 卡爾森（Chester Carlson）是靜電復(fù)印術(shù)的創(chuàng)造者，他把他的發(fā)明提供給幾十家公司。每個(gè)公司都拒絕了他，這些公司也因此錯(cuò)過了20世紀(jì)*成功的商業(yè)機(jī)會之一。 1992年，初創(chuàng)公司 Palm公司開發(fā)了 Palm Pilot的原型機(jī)。然而，這個(gè)小玩意并沒有讓硅谷的風(fēng)險(xiǎn)投資家們興奮不已。他們認(rèn)為它只是另一種個(gè)人數(shù)字助理（類似于惠普的Psion、蘋果的Newton和Windows CE PC），并拒絕將其推向市場（Penzias，1997）。由于無法自籌資金，Palm于1995年成為美國機(jī)器人技術(shù)公司的子公司。此后不久，Palm Pilot獲得了巨大成功。如今，Palm再次成為一家獨(dú)立而繁榮的公司，提供一流的手持設(shè)備和配件。 那些在競爭中失去競爭地位的公司的名單在不斷增加，不過*初沒有得到管理層或金融界支持但*終獲得成功的“勝出”產(chǎn)品和技術(shù)也在不斷增加。 許多商業(yè)出版物和顧問認(rèn)為，市場調(diào)查是評估新興創(chuàng)新成果市場生存能力的*可靠方式。然而，事實(shí)證明，各種市場調(diào)研方法對漸進(jìn)式改進(jìn)創(chuàng)新來說非常有效，但用于評價(jià)突破性創(chuàng)新時(shí)往往會產(chǎn)生誤導(dǎo)。 20世紀(jì)60年代末，康寧（Coning）公司對一項(xiàng)有前途的低損耗光纖技術(shù)產(chǎn)生了興趣。該公司向AT&T咨詢這項(xiàng)技術(shù)的前景（AT&T顯然是該技術(shù)的潛在用戶）。AT&T猜測，對光纖維的顯著需求在21世紀(jì)的頭十年才會出現(xiàn)。然而，康寧更加樂觀，并開始發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)。20世紀(jì)80年代初，該公司與 MCI取得了重大商業(yè)成功（Lynn et al .，1997）。 就連*優(yōu)秀的專家也無法預(yù)測科技的未來。下面這些經(jīng)常被援引的句子說明了這一點(diǎn)。 “比空中飛行器還要重是不可能的。”1885年皇家學(xué)會主席開爾文勛爵（Lord Kelvin）說。 “能發(fā)明的東西都已經(jīng)發(fā)明出來了。”1899年美國專利局主任查爾斯 H.杜埃爾（Charles H. Duell）說。 “哪有人會想聽演員說話?”1927年華納兄弟的哈利 華納說。 “全球市場可能只需要5臺電腦。”1943年 IBM董事長托馬斯.沃森（Thomas Watson）表示。 *近的一個(gè)例子是，比爾.蓋茨（Bill Gates）沒有預(yù)見到互聯(lián)網(wǎng)的崛起。 事后諸葛亮總是百分百正確，但我們?nèi)绾未_保現(xiàn)在所從事的產(chǎn)品或技術(shù)開發(fā)是市場未來所需要的呢?我們?nèi)绾芜x擇*好的解決方案?哪些標(biāo)準(zhǔn)可以有助于我們選擇*有前景的概念?識別下一代獲勝產(chǎn)品和技術(shù)的傳統(tǒng)方法無法為這些問題提供可靠的答案。用 TRIZ方法對這些問題進(jìn)行分析將在第5章和第6章中討論。 1.2.2 第二個(gè)障礙：概念的發(fā)展 今天，就像幾百年來一樣，工程（以及人類活動的其他領(lǐng)域）中的新穎思想主要是由“試錯(cuò)法”產(chǎn)生的。這種方法的本質(zhì)是為解決某一問題不斷生成各種各樣的想法。這些想法的產(chǎn)生沒有規(guī)則，過程通常是隨機(jī)的。如果一種想法不合適就會被放棄，再提出新的想法。思想的流動是無法控制的，為找到解決方案需要不斷進(jìn)行嘗試。 盡管似乎是隨機(jī)的，但大多數(shù)試驗(yàn)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：符合所謂的心理慣性的想法居多。這種慣性是由我們的文化和教育背景、以前的經(jīng)歷和“常識”決定的。通常情況下，心理慣性是由一個(gè)看似無害的問題產(chǎn)生的，“怎么做”（如“如何解決這個(gè)問題”）把問題解決者推向傳統(tǒng)的方法，使其喪失想象力，這是通往*佳解決方案的主要障礙。事實(shí)上，*好的解決辦法往往存在于其他地方，存在于我們的常識認(rèn)為毫無用處的地方。 例1.1 一個(gè)典型的例子與大家公認(rèn)的工程師中受教育程度*高、*成熟、*具創(chuàng)新力的“火箭科學(xué)家”的心理慣性有關(guān)。20世紀(jì)70年代，美國和蘇聯(lián)在月球探測領(lǐng)域進(jìn)行了激烈的競爭。由于無力承擔(dān)類似阿波羅登月計(jì)劃這樣的項(xiàng)目的費(fèi)用，蘇聯(lián)決定發(fā)射一枚無人駕駛的月球探測器，將無人駕駛飛行器送到月球的背面（黑暗的一面）。這個(gè)飛行器的目的是把人類從未見過的月球另一面的電視畫面?zhèn)魉偷降厍颉０谉霟羰?好的光源，然而，當(dāng)時(shí)的燈泡無法承受登月的影響。即使是那些在軍用坦克中使用的*耐用的燈泡，在測試過程中也會在玻璃和底座的連接處斷裂。 針對這個(gè)問題，科研人員把主要精力放在弄清楚如何加強(qiáng)玻璃燈泡上。這個(gè)情況被報(bào)告給整個(gè)登月計(jì)劃的負(fù)責(zé)人。他的**個(gè)問題是：“燈泡的用途是什么?”答案很明顯——在燈絲周圍封上一個(gè)真空。然而，月球上有充足的完美真空!這個(gè)簡單的提問解決了這個(gè)難題——不需要玻璃燈泡（圖1.2）。 圖1.2 缺少玻璃就不會被打碎 例1.2 一組經(jīng)驗(yàn)豐富的汽車設(shè)計(jì)師正在為一輛新卡車開發(fā)排氣系統(tǒng)。設(shè)計(jì)要求包括各種性能和經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)，*重要的是噪聲水平、背壓（影響發(fā)動機(jī)的效率）和成本。所有這些屬性都很大程度上受到消聲器的特殊設(shè)計(jì)的影響。商業(yè)上還沒有能滿足所有標(biāo)準(zhǔn)的消聲器，所以幾個(gè)月來，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為找到能滿足所有要求的消聲器設(shè)計(jì)方案而對解決方案進(jìn)行了頭腦風(fēng)暴。 針對如何改進(jìn)消聲器設(shè)計(jì)提出了各種解決方案，但都沒有達(dá)到目標(biāo)。三種作為備選的方案設(shè)計(jì)A、B和C，*接近要求的參數(shù)（表1.1）。只有非常昂貴的消聲器 B有可接受的技術(shù)表現(xiàn)，但它的成本太高了。新卡車必須啟動，超出預(yù)算的設(shè)計(jì)方案 B勉強(qiáng)獲批。 表1.1 消聲器的變化
需求導(dǎo)向創(chuàng)新:基于TRIZ的新產(chǎn)品開發(fā) 作者簡介
維克多·費(fèi)（Victor R.Fey），是韋恩州立大學(xué)（Wayne State University）機(jī)械工程專業(yè)的一位兼職教授，是TRIZ集團(tuán)（the TRIZ Group）的主要合伙人（principal partner)和創(chuàng)始人之一。他是由TRIZ的創(chuàng)立者根里奇·阿奇舒勒（Genrikh Altshuller）親自認(rèn)證的極少的幾個(gè)TRIZ大師之一。他申請（參與申請）了7項(xiàng)，撰寫（參與撰寫）了30多篇文章和7本書。
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