六西格玛TRIZ与科技创新

1、六西格玛、 TRIZ 与科技创新摘 要 本文通过对科学技术、科学技术创新方法、六西格玛、 TRIZ 等概念和理论的 简要分析，阐述了六西格玛、 TRIZ 在科技创新中的地位和作用。同时对如何在科技创新活 动中务实使用六西格玛、 TRIZ 的理念、方法和工具提出了建议。关键词 科技创新 六西格玛 TRIZ 运用在激烈的国际竞争中，创新是逐步消除我国与发达国家之间差距的关键因素 之一。我国自主创新水平之所以远远落后于发达国家， 其主要原因之一是许多人 对创新的本质认识不足，对实现创新的方法知之不多。随着近年来， 国家支持自 主创新的力度不断加大， 支持方向逐渐由科研院所更多地转向大型企业， 企业科

2、 技人员学习掌握科学技术哲学、提高运用科技创新方法的能力就显得越来越重 要。“自主创新、方法先行”成为我国科技系统许多有识之士的共识。一、科学技术与科学技术创新方法生活中，人们习惯将科学和技术联系在一起，统称为“科技” 。但在学术上， 科学是指如实反映客观事物固有规律的系统知识； 技术是指完成复杂工作的媒介 与手段。当然，这里的科学和技术都是指自然科学领域的概念。我们可以从“目的与任务” 、“活动方式与管理要求” 、“成果的性质与形式” 等角度分析科学与技术的区别，这对科技政策、科技管理、科研工作等都是必不 可少的。同时，科学和技术也有许多共同的特点和联系，特别是随着现代科技的 发展，科学技术

3、化和技术科学化日趋明显， 使得二者之间的区别和界限越来越模 糊，以至于今天我们谈到技术时不可能撇开科学， 谈到科学时也不可能不涉及技 术。国家设立“科技部” ，又同时设有“科学院”和“工程院” ，就是对科学与技 术关系的很好处理。科学创新就是要发现新的自然规律和自然现象，揭示新的本质和规律，以获 取和发现自然科学知识。科学创新的结果称之为“科学发现” ，一般不受专利保 护。进行科学创新活动的通用行为方式及其一般性程序就是科学创新方法论。同样的，技术创新就是要创造新的产品、 技术手段、 工艺程序、操作方法等。 技术创新的结果多称为“技术发明” ，可以受到专利的保护。进行技术创新活动 的通用行为方

4、式及其一般性程序就是技术创新方法论。科学创新与技术创新同样是既相区别又相联系的。在实际工作中，基本可以 用“各有侧重、亲密无间”来形容二者的关系。一般来说，企业面临的问题大多属于技术领域，因而其创新活动也多属于技 术创新。但当企业发展到一定阶段，其产品及工艺涉及的具体问题越来越复杂、 深入，相应的研究活动也逐步由技术领域扩大至科学领域， 因而其创新活动也必 然包括了科学创新的因素。综上所述，我们需要在学习了解“科学、技术、科学创新、技术创新、科学 创新方法论、技术创新方法论”等科学技术哲学概念的前提下，深入理解“科技 创新方法论” 的基本思路和内容，从而更好地掌握科技创新的一般方法，优化我 们

5、的知识结构和思维品质， 提高我们从事科技创新活动的能力和水平， 更好推进 科技创新活动的迅速发展。二、六西格玛、 TRIZ 简析六西格玛管理方法在 20世纪 80 年代中期由美国摩托罗拉公司首先提出，最 初该方法主要用于产品质量改进。 后来，通用电气公司将六西格玛管理从产品质 量改进发展为改善企业经营绩效和提升战略执行力的有效方法， 同时形成了 “六 西格玛核心理念”和沿用至今的过程改进方法 DMAIC流程。在当今中国的许 多企业，已经将六西格玛管理与精益生产、 QC活动、 ISO9000、卓越绩效模式等 技术质量管理（或改进）方法有机融合、优势互补，很多企业的技术质量管理活 动中都或多或少地

6、包含六西格玛管理的成分。当然，不同企业的提法可能不同， 有的企业以“卓越绩效模式”挂帅、有的企业主要提“精益六西格玛” 、有的企 业还沿用“ ISO9000 + QC活动”。而六西格玛管理本身，在继续完善“六西格玛 改进”（可称之为 Improve For Six Sigma）流程 DMAIC的基础上，也发展出 几种面向研发设计环节的“六西格玛设计” （即 Design For Six Sigma ）流程 DMADO、VDMAD、VIDDOV等。如果我们随机调查一些对六西格玛管理有着不同了解深度的人员，听到最多 的可能是以下几个词语或概念： “百万分之 3.4 ”、“西格玛水平”、“DMAIC

7、流程”、“FEMA、回归、 DOE等一大堆六西格玛工具”等等。由此可见，六西格玛管理区 别于其它管理模式的，最明显的特征就是：1、很高的，以前认为不可能达到的目标不良率降至百万分之3.4 ；2、比“PDCA”更加细化，从某种意义上说更加科学的质量改进流程 DMAIC；3、很多以前不太了解，或者不常使用的统计分析工具六西格玛工具。 六西格玛设计（ DFSS）是六西格玛改进的进一步发展。虽然目前不同专家提 出了不尽相同的 DFSS流程，但基本也是大同小异、异曲同工的。 DFSS流程最明 显的特点就是重新设计。如果只是对现有产品或流程进行局部的重新设计，可采用DMADOV流程，即界定（ define

8、 ）、测量（measure）、分析（analyze ）、设计（ design ）、优化（optimize ）、 验证（ verify ）。如果要设计开发一个全新的产品或流程，可采用IDDOV 流程，即识别（ identify ）、界定（define ）、设计（design ）、优化（optimize ）、验证（verify ）。六西格玛设计所运用的大部分工具和 DMAIC流程中常用的工具相同，只是使 用环境和方式可能有所不同。 当然，也有一些一般只在六西格玛设计中使用的工 具。TRIZ是拉丁文“ Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch ”的首字母

9、缩写，中文含义是“发明问题解决理论” 。它起源于 20 世纪 40 年代的苏联，是 由根里奇·阿奇舒勒（ Genrich · Altshuller ）在研究分析海量发明专利的基础 上，归纳总结隐藏在发明专利背后的基本规律， 最终提出的一套系统化的技术创 新方法论。经典 TRIZ 的理论体系基本可概括为 1141，即一个核心思想，一套法则，四 种工具，一个算法：一个核心思想技术系统进化论 技术系统的进化不是随机的，而是遵循一定的客观规律的；同生物系统的进 化一样，技术系统也面临着自然选择、优胜劣汰。一套法则技术系统进化法则1、系统完备性法则：技术系统存在的必要条件是存在最小限

10、度的可用性。2、系统能量传递法则：技术系统存在的必要条件是能量能够传递到系统的各个部分3、系统各部分之间的韵律协调法则：技术系统存在的必要条件是系统中各 个部分之间的结构、性能和频率等属性要协调。4、系统理想度增加法则：所有技术系统都是朝着提高其理想度的方向进化 的。5、系统各部分不均衡进化法则：系统中各个部分的进化是不均衡的，越是 复杂的系统，其各个组成部分的进化越不均衡。6、向超系统进化法则：技术系统内部资源的有限性要求技术系统的进化沿 着与超系统中的资源相结合的方向发展。7、向微观级进化法则：在技术系统中，组成元素首先在宏观级别上进化， 然后是在微观级别上进化。8、增加物场度法则：技术系

11、统是沿着物场度增加的方向进化的。四种工具1、用“ 40 个发明原理”解决由“ 39个通用工程参数”组成的“矛盾矩阵” 中组合出的 1482 种最常见、最典型的“技术矛盾” 。2、用“ 4种分离方法”（可细分为“ 11个分离原理”）来解决“物理矛盾” 。3、首先进行“物场模型”分析，然后用 5 类（包括“ 76个标准解”）标准解 来解决技术问题。4、将“技术系统常用 30 种功能”抽取出来，进行排序、列表，然后在“科 学效应库”中查找实现 30 种功能的备选方案。一个算法 发明问题求解算法按照“发明问题求解算法” （ARIZ）给出的解题流程，将 TRIZ的多种解题工 具、重要理论概念和一些实用的

12、创造性思维方法有机地组合起来使用， 从陈述问 题开始， 一步步对问题进行深入分析， 对问题的结构进行解析， 将模糊的初始问 题逐步简化为问题模型，最终实现对问题的求解。“现代 TRIZ”是 TRIZ 的研究者们对阿奇舒勒创立的“经典 TRIZ”的发展和 完善。现代 TRIZ 在经典 TRIZ 的基础上增加了分析工具、语义技术、专用工具、 理论分支等内容，其基本内容如下图：经典 TRIZ现代 TRIZ发明问题求解算法( ARIZ-85C )分析工具功能分析因果分析流程分析资源分析价值分析元素分析参数分析语义技术科学原理 / 效益库高级别发明专利专业工具进化树定向进化创新趋势分析预期失效分析理论分

13、支SITASITWOISI-TRIZTRIZplus现代 TRIZ 流派较多，目前还没有形成像经典 TRIZ 一样相对稳定、完整的理 论系统。三、六西格玛、 TRIZ 与科技创新的关系 六西格玛管理帮助我们持续改进现有的产品、流程，或者从源头上设计新的 产品、流程。 TRIZ 帮助我们遵从一定的规律，多角度拓展思维，为面临的技术 问题求解。创新的概念既包含了“从无到有”的创造、设计，也包含了对现有事 物的革新、改进。 科技创新就是为了更好地满足社会的科学技术需求， 不断地发 现问题、解决问题。六西格玛设计流程、六西格玛改进流程、 TRIZ 的发明问题 求解算法等逻辑思路，对科技创新活动的基本方

14、向、步骤有着较好的规范、 指导 作用。而六西格玛统计工具、多角度拓展思维的 TRIZ 工具等，也为具体的科技 创新活动提供了有力的支持和帮助。从六西格玛、 TRIZ 的简要介绍和分析不难看出，经典的六西格玛、 TRIZ 都 属于“科技创新方法论”的范畴。创新方法论是从具体创新活动中总结出的，更 通用、更一般性的工作思路、工作流程、工作方法。它的作用是为具体创新活动 提供支持、帮助和指导，而决不是代替。六西格玛、 TRIZ 都发源于自然科学领域，所以其最经典、最精妙的内容一般 更适合于解决自然科学的问题， 用它们来解决社会科学领域的问题则显得有些力 不从心。六西格玛更多地关注了一个创新活动的整体

15、流程分析、活动中各种数据和信 息的关系分析、 创新结果的可靠性分析、活动结果的控制等， 所以相对更适合于 为整个创新活动过程提供指导、帮助。而经典 TRIZ 更多地关注当科技创新活动 遇到某个“技术难点”时，如何拓展思路，创造性地解决它，所以经典 TRIZ 相 对更适合于在创新活动中攻克某个技术难点时发挥“点金”作用。四、如何学习、运用六西格玛、 TRIZ 六西格玛管理发展到今天，已经是一个包含多方面内容的系统管理体系，有 的公司已经将其提升到公司战略的高度。 现代 TRIZ 同样也包含了许多管理内容， 也有公司认为可以将其作为企业科技创新的模式。我们应该看到，任何一个有一定发展历史的企业，其

16、内部的战略管理、人力 资源管理、财务管理、科技管理、质量管理、营销管理等各方面都会形成一些管 理思路和模式。一种新的管理模式或管理方法如果要引入一个企业并生根开花， 大约有两种方式：一是企业高层领导强力推行，以新模式挂帅，作为一个“筐” ， 将原有的模式中与新模式不矛盾的全部装入这个新 “筐”内，不再提原有的模式； 再一种方式就是从 “新管理模式或方法区别于原有模式或方法最明显的特征” 入 手，学习它、了解它，进而全面掌握它、正确使用它，逐步使新模式与原有模式 优势互补，相得益彰。经典六西格玛、经典 TRIZ 都具有和其他方法不同的，较明显的特征。如果 我们以此为切入点，逐步了解、 掌握这些方

17、法论， 灵活地运用于我们的科技创新 工作中，一定会取得很好的效果。1、要抱着一种“空杯”心态去学习、了解六西格玛、 TRIZ 。 我们许多人在接触到一种新的理论时，都可能会抱着一种批判的态度去审视 它，特别是如果有人把这种理论说成是万能药，对任何问题都有疗效时，会加重 我们的逆反心理和不信任态度。目前，个别咨询公司将六西格玛、 TRIZ 宣传成 是解决企业各种管理问题、技术问题的万能药，适用于企业运营的各方面，只要 掌握它们就一定能大大提高企业经营绩效， 而且动辄开出天价和企业合作。 这无 疑是言过其实、不负责任的。但同时，我们也应该看到，六西格玛、 TRIZ 之所 以能有今天的发展和成效，一

18、定有其科学合理、 经得起时间检验的东西存在。 如 果我们不去理会一些虚假宣传，只是抱着一种“空杯”心态去学习、了解六西格 玛和 TRIZ，不去事先限定它、抵触它，只是虚心地把它放入我们的“空杯”中， 让它来增加我们的知识、 开拓我们的视野， 这样我们就可能在较短的时间内了解 到六西格玛、 TRIZ 的整体面貌和基本内容。2、通过在工作中“试用”来逐步掌握六西格玛、 TRIZ 。 作为创新方法论，六西格玛、 TRIZ 都有着较强的理论性和实践性。我们只有 在日常工作中经常运用它，才能深入体会它的作用，掌握它的实质和精华。有的 人会说，很多做六西格玛项目、 TRIZ 的只是在“套用”、“倒装”，没

19、有实际意义。 其实在很多情况下，“套用”、“倒装”是学习掌握一门新理论、新方法的过程中 必不可少的阶段。我们在学习了六西格玛、 TRIZ 的基本内容后，用它的流程、 工具来 “倒装”我们曾经解决过的技术问题，能大大加深我们对六西格玛、 TRIZ 的理念、 方法和工具的理解程度。进而在遇到一些新问题时， 试着运用学来的理 念、方法和工具帮助解决面临的难题。这一次可能没感觉、不成功，不要紧，下 次遇到新问题时再试。也许就在某次试用时灵感突现，你会突然感到六西格玛、 TRIZ 确实能够对我们的工作起到很好的帮助作用。3、只有做到“活学活用” ，才能让六西格玛、 TRIZ 真正起到实效。 一位统计学家曾经