蘇學恭老師_Q & RD達人

阿蘇勒於1946年在前蘇聯開始著手開發TRIZ。TRIZ這個理論構成了一套資料庫型式的方法並能以高度創意來解決各種困難的問題。如前面系列文章所述，它是去分析專利並由專利中抽離提煉出問題解決的各基本原則。這些專利按照它們創新發明的層級來進行分類，同時選定最具創意的層級來進行進一步的分析。TRIZ仍在持續地發展之中，而其他更進階的原則也已被辨識出來並用來解決那些在困難度屬於比較困難的各種問題上。這個部分有一個領域是以最小的必要技術系統來解決所面對的問題。而阿蘇勒發現最小的技術系統包含了一個場(field─F)及兩個物質(substances─S₁與S₂)。它們之間的關係如圖.1所示：

圖.1:依質─場(Su-Field)原則所繪製出標準的最小必要技術系統。

將所面對的問題用最小必要技術系統的方式呈現再搭配其轉換，將會得出一組有著76個標準解的基礎，它是種企圖將問題模型加以轉換從而類推出你特定問題解答的有效運用。這些標準解或標準轉換被群組化分成5個等級，如下：

‧    等級1.質─場模型的組成與解構

‧    等級2.各質─場模型的演進化

‧    等級3.轉變成超系統及微觀層次

‧    等級4.各種量測與偵測的標準

‧    等級5.應用的各種特殊規則

質場分析─是否有沒有矛盾的存在的問題？

在本系列的第二篇文章中，我們介紹過矛盾矩陣。也就是經由克服各種矛盾來解決簡單及複雜的問題。但為什麼會有各種矛盾發生呢？因為，所開發的產品或服務是為了想去改善我們所身處的這個世界或人類生活而產生的，創新發明者受理了來自各種技術目標的需求，並設法去滿足它們，而各項目標彼此之間可能會有衝突，是合乎邏輯的。而為了要滿足各種日漸增加的需求，各技術系統應該要持續增加其效率(或在有害、多餘、性質方面加以減少)。這意味著有一組創新發明的問題聚焦在現有各類技術系統的改善上。一旦被納入了技術演進化程序後，它們就開始要面對各種的矛盾。而日增的需求並不一定總是能透過對既有的技術矛盾進行改善就能被滿足。這就引發了一個問題：是否有不存在各種矛盾的各類問題？

以農曆年期間中國大陸華南各省份發生的大雪災造成電力中斷為例，整個供電網路因為積雪壓垮輸電塔導致電力供應中斷，同時輸電線路因架設在崇山峻嶺之間，交通不便加上天氣持續寒冷使得積雪的消除工作倍感困難。因此，找出某種正確的方法來消除積雪就成為當務之急。

在此問題中我們找不到矛盾，但卻還是需要找出解決方案。

這讓我想起曾經在TRIZ的問題解決個案中看到阿蘇勒的解決方式，阿蘇勒早年生活在寒冷的西伯利亞地區，那裡在冬天經常有大風雪肆虐，而輸電線路也常因積雪過重而被壓斷，導致西伯利亞地區的區民無電可用，電力供應人員往往需要冒著生命危險在遍地冰雪、人煙罕至的冰原上去將輸電線路乃至輸電塔上的積雪敲掉，以免積雪太重壓垮輸電線路，TRIZ的專家最後想出的方法是根本不需要派出電力維護人員去敲掉積雪，而卻又不讓雪會堆積在輸電線路上。

他們的具體構想是在輸電線上，每隔一段距離就安裝某種磁性物質，這種磁性物質具備某種低溫啟動發熱的物理特性，當輸電線上的磁性環因為積雪使得氣溫降低到一定溫度後會觸發它的物理特性而開始發熱，將雪融化掉。

讓我們來詳細的分析此一問題及其解決方案。首先，就問題所陳述的狀況來說，並沒有什麼需要加以改善的：舊的技術系統在正常狀態下(未預估會遭遇積雪)沒有問題。然而，當此次出現積雪後，可以體認到一個新系統應該要被建置起來。雪在此項系統中，有什麼是該對雪做的事呢？我們是否應該要用人力去排除輸電線路上的積雪呢？此問題之所以能被解決是因為在輸電線路上添加了某種強磁性的物質並使用了磁場來建置出一個系統，輕易地去偵測並控制讓輸電線路上的積雪減少。

在一開始時，系統中只有一種物質(積雪、S1)，最後系統上有兩種物質(積雪、S1以及磁性物質、S2)以及一個場(磁場、F)。我們將使用下列的符號來表示此系統，見下圖：

關於76個標準解

對TRIZ矛盾矩陣的40個創新發明原則很熟悉的人可以透過進一步學習各種質－場分析與76個標準解，來擴展他們的問題解決能力，向難度更高的問題挑戰。尤其是本系列第三篇文章介紹發明創新的層次中Level#3─重要的改善，需要應用質一場分析的技巧(佔所有專利的18%)。根據TRIZ的觀點，Level#3的這些創新發明通常會將其它產業的技術(此技術在自己的產業內並未被廣泛的知道)整合進來，最後的解決方案會造成產業內的典範移轉。一個層級3的創新發明通常是將某產業外所普遍為人接受的各種構想與原則納入到自己的產業裡。

TRIZ的”76個標準解”是由阿蘇勒和工作夥伴在1975到1985年間完成的，他們將這76個標準解分類成5個大項目如下所示：

1. 不改變或改變很小的改善系統－13個標準解

2. 藉改變系統來改善系統－23個標準解

3. 系統轉換－6個標準解

4. 偵測與量測－17個標準解

5. 用於簡化與改善的策略－17個標準解

合計：76個標準解

結論

一般性問題可用TRIZ的基本工具矛盾矩陣來解決。當問題解決者熟悉矛盾矩陣的運用或是碰上問題困難度極高的問題時，可以運用質－場分析來做問題的探討，將所面臨的問題轉換成物質與場域(某種能量)，再依據76個標準解的5大分類項，援引所屬的標準解來解決問題。

在運用76個標準解的第1~4級大項目的解決方案經常會使問題系統變得更為複雜，因為它們之中許多需要導入新的材料或場，而第5級的解決方案則是用來簡化系統的各種方法，讓系統更理想化。換言之來自第1~3級的問題解決方案是處理問題的績效表現，而第4級的解決方案則用於處理偵測與量測問題，接著可再使用第5級的來簡化這個解決方案。