TRIZ算法的主要流程和步骤：神奇的矛盾矩阵
TRIZ算法的主要流程和步骤：神奇的矛盾矩阵
导读：TRIZ理论是一种系统化的创新方法论，通过矛盾矩阵来解决技术矛盾。本文将详细介绍TRIZ理论的核心概念、具体步骤以及在实际工程中的应用案例。
TRIZ理论的特点是把创新和矛盾联系起来，核心是识别和解决矛盾。听到这儿，有人可能觉得有点耳熟，也可能觉得不足为奇，这不就是人们常说的辩证法吗？没错，按阿奇舒勒的观点，TRIZ理论的哲学基础，还真就是辩证法。不过它对矛盾的界定，不是抽象的哲学概念，而是具体的技术参数，所以就从思辨走向了实用。
比如，人们在制造交通工具的时候，不管是飞机、汽车、轮船，都面临一个问题：对于安全性来说，制造材料的强度越高越好，这样万一发生碰撞的时候，能够减少破坏；但要想提高强度，往往需要增加金属的用量，这样会导致重量增加，对燃料的消耗也会增多。所以，理想的交通工具既追求增加强度，又追求减轻重量，强度和重量这两个技术参数就出现了矛盾。这个矛盾是非常具体的。
像这样的技术参数，在TRIZ理论中有39个，除了强度和重量以外，还有温度、精度、速度、功率等等。这39个技术参数的配对组合，构成了大约740个矛盾。也就是说，像上面提到的，当我们想改善某个技术参数时，可能导致另一个技术参数的恶化，这样的情况有700多种，覆盖了技术发明中的各种问题。只要查阅阿奇舒勒设计的矛盾矩阵，就能找到相应的解决思路。
比如，上面提到的重量和强度的矛盾，如果你去查阅矛盾矩阵，会看到四个数字：1，8，40，15。它们代表四个发明原理，或者说四种解决问题的思路。工程师可以根据实际情况，从这四种原理出发去寻找解决方案。
其中，数字1代表分割原理，是通过分割资源来解决问题。比如采用挡板来分隔家具，或者把房子分成客厅、卧室、卫生间来使用，这是空间的分割；还有时间的分割，像预约使用会议室，温泉旅馆分时间段让男女分别使用浴场，计算机的CPU处理等，都是通过分割资源来解决问题的。
数字8代表配重原理，是指通过抵消重力来取得平衡。像一些透明的观光电梯，可以看到它配备了一个重物，在电梯上升时下降，在电梯下降时上升，可以节省电梯上下所需的能量。还有像船舶、浮标、救生圈等物体放入水中，重力与浮力的平衡能使物体保持稳定，也是应用了配重原理。
数字40代表复合材料原理，是把原本用单一材料制造的物体，改用几种复合材料来制作。上面提到的强度和重量的矛盾，当然也可以用这种思路来解决。比如在飞机的机翼上，可以使用碳纤维复合材料，在增加强度的同时减轻重量，获得理想的效果。
像这样的发明原理，在TRIZ理论中一共有40个。这40个发明原理和39个技术参数构成的矛盾矩阵合在一起，组成了一套庞大而有序的创新算法。其中39个技术参数构成了700多种矛盾，而每一种矛盾又可以用几种发明原理去引导解决，这样就有了几千种发明问题的解决思路，可以说覆盖了绝大部分技术、工程创新场景。同时这套算法又非常高效，因为它有明确的方法和步骤。大致是这样的：
第一步，描述要解决的问题：也就是遇到了什么困难，想要改进的目标和可能变差的状况是什么。第二步，从改进的目标和变差的状况中提取出一对矛盾，找到它们对应的参数。第三步，在矛盾矩阵中查找这两个参数，记下交叉点的发明原理。最后，以这些发明原理为指导，找到解决问题的具体方法。这就像前面提到的解方程公式一样，把具体问题转化为典型问题，然后根据典型的解题模型，并结合实际情况得到具体的解决方案。
这套算法在实践中非常管用。比如，福特公司曾遇到一个难题：汽车的传动轴承在大负荷时会出现偏移。他们用TRIZ算法得到28个解决方案，其中一种是用低热膨胀系数的材料制造轴承，解决了这个难题。再比如，飞利浦公司生产的荧光灯曾面临一个问题：它的灯管靠水银蒸气来发光，但水银蒸气不利于环保。研发人员希望能在少用水银蒸气的同时保持灯管的亮度。他们通过TRIZ算法得到三种解决思路，能减少75%的水银用量。再比如，三星公司在改良他们的液晶显示技术的过程中，需要解决屏幕视角不足的难题。他们借助TRIZ算法，用3个月时间产生了18个解决方案，申请了6项专利，并成功应用于产品改良，巩固了他们在液晶显示器市场的地位。
这样的事例数不胜数。事实证明，TRIZ是一套可以系统地提高创新效率的工具，能帮人们解决很多技术创新的问题。