像算術一樣創新產品

如果有人問：“2x2=?”

你會立即回答：“=4”

因為學校里學到的乘法表已深深刻印在你腦中。

如果有人問“123456789x987654321=?”

你就不能立即回答出來了。

因為你大腦中的乘法表沒有那么大，沒有包含到“123456789x987654321”。你需要去借助另外的工具才能回答出準確答案。

看來，解算術題的關鍵在于所使用的工具。

產品設計

如果設計過程中遇到了一個非常難以跨越的技術難題，何解?你解決此類難題的工具又是什么呢?

你可能會難以回答。

現在假設，你的產品設計團隊只擁有1畝地，大家一年所吃的蔬菜全靠這一畝地來種植，由于有一半人愛吃蘿卜、另一半人愛吃白菜，所以在種植時遇到了矛盾，如果由你來裁決，你會決定種植什么呢?

白菜；

蘿卜；

半畝蘿卜、半畝白菜。

……

你可能根據經驗，決定全部種植蘿卜、或全部種植白菜，這就是“經驗法”；

你可能選擇種植半畝蘿卜、半畝白菜，這就是“折衷法”。

傳統的產品設計中問題的解決，主要遵循經驗法或折衷法，結果，互相矛盾的雙方需求或者只滿足了一方，或者雙方的需求都只滿足了一半。也就是說，問題的矛盾并沒有被徹底地化解，這就決定了你所設計的產品總在低水平進行徘徊，缺乏市場競爭力。

產品的核心競爭力靠什么?關鍵靠創新，創新的關鍵靠什么?靠工具，創新的方法。

創新方法

產品設計主要有概念(方案)設計和詳細設計二個階段，而產品創新的程度則取決于概念(方案)設計階段，概念(方案)設計過程本身也是一個不斷創新的過程。

當前，所謂的創新方法有很多，大約有300多種。常用的方法有：頭腦風暴法、試錯法、缺點列舉法、希望點列舉發明法、假想構成法、高頓思考法、設問法、綜攝法、類比發明法、信息交合法、檢核表法、水平思考法、五S思維法、卡片思維法、疊加法、原型啟發法、合理移植法、聯想擴充法、象征類比法等等。

下面以頭腦風暴法、試錯法為例來看看這些創新方法的特點。

1)頭腦風暴法

頭腦風暴法是目前在解決問題的過程中和產品概念設計中被廣泛用到的一種方法。頭腦風暴法分為2步走，首先是頭腦風暴產生想法，然后對想法進行過濾。

如圖1所示，假設甲、乙、丙三人進行頭腦風暴。

第一步：由于三個人的知識結構不同，對同一個問題求解的出發點不同，每個人先在自己熟悉的領域及附近發表意見。丙沿方向A提出設想，乙在此基礎上向方向B延伸，甲又沿方向C延伸，方向(A—B—C)形成了“思路”。方向(D—E—F)形成了另一條“思路”。小組的討論結果可形成多條思路。

第二步，對大量的思路進行篩選分析，確定可能的問題“解”。本步驟將耗費大量的時間和精力，而且存在取舍的選擇難度，所以，效率低下。許多問題的解決都因為這個步驟而延誤時間。

圖腦風暴法因為效率低下而飽受非議，有很多企業因為陷于頭腦風暴法的汪洋大海而不能自拔，錯失產品推出良機。

2)試錯法

試錯法是設計人員根據已有的產品及以往的設計經驗提出新產品的工作原理，通過持續的修改和完善，然后做樣件，如果樣件不能滿足要求，返回到方案設計重新開始，直到樣件證明設計滿足要求，可轉入小批量和批量生產。

如圖2模型所示，設計人員根據經驗或已有的產品，沿方向A尋找解，如果撲空，就調整方向，沿著方向B尋找，如果還找不到，再變換方向C，如此一直調整方向，直到第N個方向碰到一個滿意的“解”為止。由于設計人員不知道滿意的“解”所在的位置，在找到該“解”或較滿意的解之前，往往要撲空多次，試錯多次。試錯的次數，取決于設計者的知識水平和經驗。所謂創新是少數天才的工作，正是試錯法的經驗之談。

可以看出，試錯法與頭腦風暴法一樣，效率也是低下的。

那么，有沒有高效率的創新設計方法呢?答案是肯定的。TRIZ(發明問題解決理論)的技術系統進化理論和最終理想解(IFR)理論，可以有效的幫助設計人員在問題解決之初，首先確定“解”的位置，然后利用TRIZ的各種理論和工具去實現這個“解”。

如圖3所示，TRIZ有八大技術系統進化法則，根據進化法則可以確定技術系統的下階段和未來各階段的進化趨勢，就可以確定理想解所在的方向，設計中沿著這個確定的方向進行就可以找到理想解。

同時，TRIZ將唯心論和唯物論有機的進行了結合。在問題解決之初，不設限制條件，先確定最終理想解，即確定問題理想解的位置，然后獲得這個理想解。

可見，TRIZ解決問題之初，確定“解”的方向和位置，有效避免了各種傳統創新設計方法中反反復復進行探索的工作，如同射擊一樣，先確定靶心所在的方向和位置，進行有效瞄準，擊中目標。因此，TRIZ將創新的效率進行了革命性的提升，是一個將產品創新變成像做算術題一樣的工具。

什么是TRIZ

TRIZ是俄文“發明問題解決理論”的詞頭縮寫，英文縮寫為TIPS(Theory of InventiveProblem Solving)。

TRIZ屬于前蘇聯的國家秘密，在軍事、工業、航空航天等領域均發揮了巨大作用，成為創新的“點金術”，讓西方發達國家一直望塵莫及。如今TRIZ正成為許多現代企業創新的獨門暗器，TRIZ可以輕易解決那些“看似不可能解決的問題”并形成專利，提升企業的核心競爭力，從“跟隨者”快速成長行業的技術“領跑者”，比如韓國三星就是TRIZ的變益者。

TRIZ可以讓我們解決那些在過去看似不可能解決的難題，從而快速形成專利，讓創新就像做算術題一樣輕松簡單。

TRIZ實例

手機顯示屏LCD屏裂問題的解決

問題描述：

某公司在某款手機研發過程中，對樣機要進行可靠性測試，發現在整機跌落時顯示屏LCD出現了屏裂問題。

根據經驗，這個項目將需要改善3-4次才能測試通過，

平均每次改善為1周時間，這樣造成項目推遲上市時間至少為2個月。

問題分析：

1)結構分析

如圖4所示，折疊手機，LCD主要裝配于上翻蓋前殼和上翻蓋后殼之間。一般為上翻蓋后殼裙邊進行LCD定位，裙邊直接接觸LCD塑膠支架起定位和保護作用。

縱向方向，LCD主要靠LCD泡棉襯墊與上后殼固定，泡棉可以起到緩沖和防灰塵的作用。

特別說明：

(1)塑料支架用來保護LCD，提高強度；

(2)液晶封膠口為薄弱位置，容易破裂；

(3)玻璃屏為薄弱位置，需要LCD襯墊保護；

(4)IC芯片要避免強壓

2)物一場模型分析。

根據結構分析，以LCD為關注焦點，可繪制此問題的物一場如(圖5)。

其中

場F－(跌落沖擊)機械力

物質S2一外殼

物質S1－LCD組件

S2對S1產生了有害作用，沖擊力通過外殼對LCD產生作用，LCD出現了屏裂。

解決方案：

1)根據物一場模型查找TRIZ的76個標準解法

查找可獲得此有害模型的對應標準解法，共有5個：

(1)引入物質S3消除有害的作用；

(2)引入物質S1或S2的變種；

(3)排除有害作用；

(4)引入另一個場F2對抗有害作用場F1；

(5)關閉磁場的影響。

2)標準解法在本項目中的應用：

應用第(1)個標準解法：將作用在S2上的沖擊力從S1(LCD)上移開，作用到另一個物質S3上。分析本問題，最可以加以利用的物質S3是(LCD組件中的)PCB；

應用標準解(3)，排除有害作用，沖擊力不能剛性傳遞到PCB，所以要設計外殼和PCB之間的緩沖裝置，這個緩沖裝置應用標準解2推薦的S1／S2的變種，即設計柔性的支撐壁；

應用標準解(4)引入F2，因為沖擊力的產生是重力作用的結果，所以F2是與重力對抗的一個力，可以是空氣、液體等的浮力。減輕LCD及其組件的重量以及整個手機的重量是一個進化方向。

5)方案設計要點：

(1)設計上后殼、上前殼的柔性支撐壁結構：支撐壁承受外殼沖擊所帶來的力，并將余力作用到PCB上；支撐壁是柔性的結構(招薄蠻曲擘．塑料強脫模成型)，并布局為四周矩形；LCD點接觸定位，定位點與外周邊分離(遠離加強筋，扣位等)；

(2)泡棉墊功能分離：只完成防塵功能，不再完成緩沖功能；如果柔性支撐壁能夠形成封閉環形，則可以通過剪裁原理將泡棉墊取消；

(3)LCD組件中的框形PCB：四周邊需要給出支撐壁接觸的表面，必要時增加PCB的寬度；為避免PCB懸空部分，必要時增加其它部位的支撐。

6)設計參考圖：

翻蓋的前殼和后殼將PCB上下兩面用柔性支撐壁固定，沖擊力將在柔性支持壁上得到緩解，傳遞到PCB上的余力將非常有限。見局部放大圖，見圖6。

7)新設計的效果：

根據以上解決方案對本型號手機進行了新的設計，在可靠性測試中，跌落試驗結果證明：LCD屏裂現象不再出現。此種柔性支撐壁結構已成為該公司手機設計中的一種通用結構予以推廣使用。

從手機顯示屏LCD屏裂的問題可以看到，TRIZ在分析和解決產品設計中的問題時非常簡潔快速，在關鍵的一到二步中獲得問題的解決方案。熟練掌握并應用TRIZ理論和工具，可以讓產品設計中的創新，像做算術題一樣簡單有趣。

責編／孫煥