蘇學恭老師_Q & RD達人

何不試試TRIZ呢？─揭露Six Sigma成功的秘密─下篇

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Fri, 13 Jun 2008 02:39:00 GMT

上週對於Six Sigma的由來概略說明後，也分析由於企業對於Six Sigma的不瞭解而築上一道不易突破的「4 Sigma Wall」，一般企業還對Six Sigma存在哪些錯誤的假設呢？最後，對於導入Six Sigma專案的企業有哪些建議？

錯誤的假設

Six Sigma有數項以訛傳訛的基本錯誤假設，分別是：

1. 長期中心值偏移1.5個Sigma。其實1.5個Sigma偏移是被設計出來的，而非所謂的長期會偏移，在公式中根本沒有時間因子可以反應這種偏移。真正的原因是過去一項產品能夠賣到以千或萬為單位就是筆大生意了，隨著貿易自由化和跨國企業的出現，產品推出往往以百萬個為單位，原有的品管準則不敷使用，而比爾‧史密斯苦思之後的建議方案，是提倡判定良品的準則也應跟著時代進步而升級。由原來正負3個標準差(Sigma)，此時不良率為0.27%，邁向更艱難、更嚴苛的挑戰，成為6個標準差。但是當判定的準則提升到6個標準差之後，此時不良率會變成0.02ppb(十億分之一)，但一般來說沒有一項產品能賣到十億個，再加上一般企業若沒有特殊的技能（技術、經驗、調整中心值對正目標值的方法）必然會出現與目標值不相符的結果，而當特殊技能不存在時，中心值一定會有所偏移，到底偏移多少是可以被新時代要求所接受的呢？比爾‧史密斯將這個偏移值設計成可以左右偏移1.5個Sigma，因此最糟的情況會是4.5個Sigma，此時不良率會是3.4ppm（百萬分之一），這就是偏移1.5個Sigma的由來，絕非長期必然出現1.5個Sigma的中心偏移。若抱持坊間的一般論點，與之妥協，不再追求中心值和目標值相一致。這並非立誓要求超越日本產品品質的蓋爾溫所能接受對品質要求的初衷，也絕非是日本企業對於產品品質的要求態度，也不符合最近所興起豐田式產品開發中強調的特色之一『追求完美』。

2. 以計數值類品質特性值（不良率）轉換成Sigma來判斷製程能力。若是為了掌握製程能力卻苦於無法採用計量值類品質特性值的情況下，轉而採用不良率去轉換雖勉強可行，但實屬畫蛇添足、多此一舉。因為當良品率未達95.45%時，統計理論早就告訴我們，此時製程能力未達2個Sigma，而良品率未達99.73%時，製程能力未達3個Sigma，由統計常識即可判斷，何需動用統計軟體去刻意求算。況且當良品率未達99.73%時，意味著公司生產技術有問題，若依一般產業界的結果論述，該產品必定存在著暴利，否則公司豈能容忍這樣高的不良率存在？

3. 量測階段等於MSA（量測系統分析）。在Six Sigma的方法論中將活動階段分成：定義、量測、分析、改善、管控…等DMAIC五個階段，在「量測」階段中往往以為做出MSA分析就等同完成量測階段的任務。但事實上，量測標的為何？來將問題是否嚴重以及其製程能力如何反映出來才是關鍵，MSA只是獲得數據前先去驗證量測工具所產生的數據是否可信的一個檢驗動作。

對推行Six Sigma的建議

1. 重視量化數據。換言之，導入Six Sigma專案就是要將公司內部以計數值類品質特性這種質化分析的習慣革除，改而重視計量值類的品質特性值，採用量測儀器去進行量測而取得量化數據，來分析問題和解決問題，進而用量化的規格去管控各項變數。

2. 如果這種依賴質化分析的慣性，因積重難返，而放棄坊間一般的統計式Six Sigma方法論，改採導入TRIZ方法論，可能更適合習慣運用質化分析型問題解決的企業和個人。TRIZ方法論被稱之為創意問題解決理論，由前蘇聯人阿蘇勒所開發，這套問題解決理論並未涉及統計學理的運用，可能更適合國人以計數值類品質特性值來解決問題的思維模式。TRIZ的被運用是因為美國企業在推廣Six Sigma時碰上所謂的「4 Sigma Wall」無解時所找到的一項問題解決突破性的工具，成為近年來Six Sigma的一項重要工具。

何不試試TRIZ呢？─揭露Six Sigma成功的秘密─上篇

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Fri, 06 Jun 2008 02:20:00 GMT

前言

“Six Sigma”是1987年起源於美國的摩托羅拉(Motorola)公司。摩托羅拉公司在20世紀的70年代發現日本同業同類產品的品質水準遠遠優於當時的摩托羅拉，為此，當時的CEO蓋爾溫率同高階主管專門前往日本進行調查研究，立誓要追趕日本的品質水準。當時由後來被尊稱為Six Sigma之父的比爾‧史密斯設計出Six Sigma的原始架構，由於Sigma有著數學統計上的意涵，不是一般人容易理解的，但是從市場行銷的角度來看，蓋爾溫需要利用新奇的事物來吸引人們的注意，而Six Sigma聽起來很像日本新推出的小轎車名，於是Six Sigma就這樣誕生了。

摩托羅拉公司在1986年率先在通訊部門啟動Six Sigma專案，次年就將這項追趕日本品質水準的專案推廣到全公司。在全公司戮力推動一年之後(1988)，該公司就獲得可觀的成就：在92億美元的營業額中因推動Six Sigma專案而節省4.8億美元，同年更成為第一家獲得美國國家品質獎的公司；1991年製造成本更節省達7億美元；從1986到1991年間該公司更因推廣Six Sigma專案而節省約24億美元。

推廣Six Sigma的靈魂人物之一麥克‧亨利更將Six Sigma稱為「改善世界頂及企業的突破性管理策略」，並向當時通用電子(GE)的CEO傑克‧威爾許力薦，傳聞中威爾許在聽完亨利的簡報後Six Sigma立刻受到青睞，在GE大力推動Six Sigma之下，也讓GE在威爾許的領導，公司市值達到4500億美元，成長30幾倍，公司排名也由世界第10名推升到第2。此後，Six Sigma開始成為全球製造業品管領域繼ISO之後，追逐採用的一項標竿實務。

推行Six Sigma多年之後

Six Sigma在世界級公司的推波助瀾之下，蔚為風潮，影響所及讓幾乎稍有規模的製造型企業莫不隨之起舞，相繼導入，但似乎標竿企業的成就並不是那麼容易複製。大多數公司推行之後對Six Sigma通常會有『也不過就是如此』的評語；和Six Sigma似乎存在著一道不易突破的「4 Sigma Wall」。為什麼會得到這樣的結果呢？深入了解和探討之後，我們發現：

1. 導入時太強調統計。一般企業或成員其實並未接受過完整的統計訓練，而企業通常會尋覓輔導機構─各種顧問輔導性質的財團法人、顧問公司或學校教授來導入Six Sigma，而這類的講師太過訴求統計面知識，尤其是大量介紹統計軟體的應用。過多的統計知識，變成在課堂中單純介紹統計的學理知識，弄得學習者一個頭兩個大，苦不堪言。

2. 追求結果的認識不足。在品管領域中顧客關心的產品或製程的結果（品管稱之為品質特性值，Six Sigma稱為CTQ’s者），其實是被分成兩類的：計數值類品質特性值和計量值類品質特性值。一般產業界習慣的是處理計數值類品質特性值（好壞、有無、外觀，這類不是1就是0或發生與否的判定），卻不習慣處理計量值類品質特性值（尺寸、強度、重量，這類需要進行量測的），而統計大多數是去處理計量值類數據的，因此，由於我們對最終結果的判定習慣使然，讓我們偏向只採用計數值類的品質特性值（因為這樣比較快），導致所學的統計知識無法套用在工作的實務作業中，只是徒增運用的困擾。

3. 質化分析闖的禍。問題解決過程中，「分析」扮演著相當重要的角色，而「分析」一般也分成兩類：質化分析及量化分析；由於我們習慣採用質化分析，盡量避免麻煩而不採用量化分析，結果剛好與上述第2點呼應。一般說來，擅長運用質化分析，基本上並無不可，但在解決過程中卻常停留在問題的現象（病徵）層面打轉，甚少進入真因層面，因此問題往往如同我們生病看醫生要求吃特效藥一樣，僅抑制病徵的現象，並沒有真正解決生病的根本原因，最後導致出現抗藥性。

除了上述由於企業對於Six Sigma瞭解的不徹底所築上一道不易突破的「4 Sigma Wall」外，對於Six Sigma還常存在哪些以訛傳訛的錯誤假設呢？下週Q & RD達人部落格繼續告訴你…<待續>

人資部門和研發部門「準備好了！」

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Fri, 09 May 2008 02:22:00 GMT

台灣的經濟自「戒急用忍」後，海峽兩岸的關係進入所謂的冰封期，迄今長達九年。終於在今年的322隨著馬蕭兩位總統候選人的當選，兩岸關係似乎露出一線曙光，台灣的經濟在主打「拼經濟」的競選主軸下帶給台灣產業界無窮的希望。但是經過長達10年的鎖國政策，經濟亟需注入活水，而馬蕭兩位總統候選人挾帶著人民的期待當選，卻碰上全球最大消費市場的經濟惡化和原物料即將走上長期持續上漲無法遏止的趨勢，台灣企業的下一步是什麼？如何開創出我們正確的下一步？

在中國崛起的過程中，中國蛻變成成為世界最大的生產工廠；台灣的經濟來源主要來自「台灣接單、大陸生產」的方式，然而，原以廉價人力的中國自落實「勞動合同法」後，開始讓一般勞力密集的產業墊高了人力成本；而作為世界最大生產工廠的中國年年高經濟成長和外匯的累積導致人民幣持續升值，匯率變化讓利潤空間不斷地被壓縮；再加上伴隨著世界各地落後國家所釋放龐大的勞動力因經濟的改善，對各種資源的需求殷切，導致各種原物料價格攀升，以及世界最大的幾個經濟體因為美國次級房貸所造成的經濟衰退，全球經濟面臨空前挑戰，甚至是人類經濟發展史上的頭一遭面臨這樣的超級難題。

面臨當前未曾經歷過的經營挑戰，許多台灣廠商沿用習慣的最佳化策略：「選擇離開成本日益高漲的中國前往更落後的地區(越南、印度…等地)，成為一支新興的遊牧民族」。不斷的遷徙對年輕力勝的企業是種樂趣和挑戰，但對年幼或年長的企業而言卻是殘酷的淘汰。

台灣經濟奇蹟過去有很大一部分原因會指向我們擁有比較好的人力素質，就政府層面來說可歸因於早年台灣的教育普及；就廠商層面而言，各企業的人力資源部門蓬勃發展和受到重視也功不可沒。然而回顧台灣產業界的人力資源發展，很大一部分工作內容是著重在教育訓練的推廣和落實上，而教育訓練的內容大多集中於製造階段，其中又可分為四大類別：一、管理知識的強化、二、電腦資訊科技、三、品質改善、四、成本降低(生產力提升)。對在既有道路上深耕採取最佳化策略的廠商來說，這些算是不錯的選項；但是，在先進國家的學術界和實務界，早已揭露過產品／服務的成本約有80%決定於產品／服務的設計開發階段，而品質水準也早在設計開發階段時就已大致抵定。

80-20原理明白地揭露了世間事務運作的真相，探索過去台灣企業在人力資源在教育訓練的資源分配，多將80%集中在後段的製造；能有20%的教育訓練資源分配到研發單位實屬鳳毛麟角。當前尤其今年以來原物料大漲（由石油的動力和塑化原料到金屬的金銀銅鐵，最近更蔓延到食品）、台幣升值的匯率影響、人工成本的高漲，再再警示選用最佳化策略的經營模式正遭逢嚴峻且前所未見的挑戰。

台灣廠商習慣沿用上述嫻熟的最佳化策略來因應外在環境的變遷和挑戰，但是面對一個全新的經營挑戰時(原物料持續大漲的長期趨勢、通膨壓力揮之不去、匯率變化等等)，最佳化策略是否仍能奏效，其實值得商榷。

根據創新領域的S曲線理論(見圖)。任何系統的發展歷經4個階段(嬰兒、成長、成熟、衰退)。通常當系統發展到成長末期時會面臨下一步該如何選擇的分歧點，由左圖可以看出一是沿著既有的路徑藉由最佳化策略往成熟期邁進，最後面臨殘酷的衰退期考驗；而另一個決策則是採取創新策略找尋並進入另一個S曲線，尋找另一片新天地來攀登另一個事業高峰。近年來盛行的藍海策略，不就正是建議公司應該從原來的紅海殺伐中脫離，另覓藍海的新天地。

其實，台灣已有甚多中小企業早已轉型，由OEM轉型到ODM，不但是全球各產業供應鏈不可或缺的重要角色更逐漸成為產品協同開發的主角，在產品設計開發上逐漸取得主導地位。

隨著「我們準備好了！」這個競選口號的流行，我們應該要問：面對全新的經營環境（上至全球、區域、國家的經濟；下至產業、公司、個人），人力資源部門是否該思考將教育訓練資源重新分配，提供研究開發部門更新、更好、更有生產力的各項手法及工具呢?

舉例來說，2008年以前研發部門的教育訓練仍比較偏向硬體知識，諸如：CAD/CAE、PDM等。華碩電腦推出簡易電腦造成轟動蔚為風潮，可以看出產品朝小型化發展的趨勢，當產品朝小型化演進時，各種零組件也必須隨之小型化甚至微型化，而在微型化的過程中各種零組件的匹配涉及了公差的累積和分配，這是決定成本和品質的關鍵，研發單位有處理這種議題／問題的軟實力嗎？鴻海耗資幾百億併購普立爾除了商業上產業整合的考量之外，技術的快速積累和取得(照相攝影模組)應也是郭董考量的關鍵吧！

以公差累積和分配來說，台灣大多數的產業仍停留在交由設計者憑經驗以慣用的一級、二級公差方式設定，甚至還有單邊公差的設定；但世界一流的企業在產品設計中一定會去檢討相關的公差累積和分配，因為它是成本和品質的關鍵因素。

正如看好馬蕭兩位當選，大多數的經濟學者都看好台灣的未來發展，全球的資金正慢慢佈局台灣，最近某檔基金的招募廣告是這樣說的：「台灣除以高科技產業聞名全球，遊艇、競賽用自行車、航太科技也赫赫有名。台灣產業力爭上游成為跨國供應鏈的關鍵一員，超越一般人停留在代工、低技術等刻板認知，擁有不可替代的龐大優勢。」以這樣的形容來呈現台灣眾多令人驚艷且充滿活力的台灣經濟主體－中小企業。2008年隨著新總統即將上任，台灣勢必氣象一新並進入全新的境界，迎接新挑戰。

目前，企業因原料和成本的推升、匯率變化，導致企業有單不敢接，因為舊產品／服務的報價早已透過合約被確認，想要透過議價方式來調升價格，有著一定的困難度。如能透過新產品的快速開發、快速上市、議定新價格是個可以突破當前困境的一個思考方向，但也涉及研發部門是否『準備好了』？而研發人員能力的提升又涉及人力資源單位是否能提供研發人員真正需要的教育訓練內容，希望本文能提供人力資源單位一個教育訓練規劃思考的新方向，做為提升公司乃至台灣產業軟實力的建議，早日聽到人力資源單位也能喊出我們『準備好了！』

TRIZ-系列.5(理想化最終解)

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Thu, 03 Apr 2008 01:22:00 GMT

理想化最終解的定義

理想化(理想化)是TRIZ眾多基本概念之一，它使得TRIZ這個方法論變得更吸引人和更有效果。理想化是驅動人類對任何科技系統去進行改良的本質要素，使得任何科技系統能夠更快速、更好和成本更低。為了要提高有用機能及/或去消除有害機能使系統更接近理想化。

在TRIZ中通常將所謂的理想化表達成或描述成如下的公式：

TRIZ的基本原則之一是相信各系統的演進化會朝向增加其理想化的方向邁進，而這種演進化的方向(由上述公式可以看出)是：

‧ 增加各種利益(公式中分子部分有用機能的提升)

‧ 降低各種成本(公式中分母部份有害機能和成本的降低)

‧ 降低各種危害

此種演進化最後的結果就是理想最終結果(IFR=Ideal Final Result)：

它擁有所有的利益，原始問題不再有任何危害與任何成本。理想最終結果描繪出一個技術問題的各種解決方案，獨立於原始問題的機制與各種限制之外。理想的系統不會佔用任何空間、沒有任何重量、不需要任何人力、也不需要任何維護保養。理想系統只會送出各種利益而不會有危害。

理想化的運用方法

"理想(ideal)"按照字典的意思是：

某種事物是絶對完美的一種概念。

會被視為完美或卓越的一種標準或模型。

努力的終極目的；某種目標。

某種值得推崇或尊敬的原則或目標。

按照TRIZ的概念，理想系統是一種不需要有物質上實質的存在，但其機能卻可以被執行的系統。在系統演化的期間裡，所有的系統都會愈來愈理想化同時系統的各項能力會符合，雖然人的各種需求會日漸增加但其成本卻會不斷下降。雖說某種理想的達成在實務上是不可能，但在問題解決與解決方案評估上卻是可以信靠依賴的。

理想系統是種理論上的概念，同時也是項有威力的工具被使用在不僅僅是TRIZ中，還有其他的科學領域上。在關於讓開發人員獲得必要的機能而又不讓系統變得複雜這種願望上，它是個很有效的方法。嚴格地說，實務上的各種系統透過設法增加/提升系統能獲利的各種機能；同時去消除各有害因素來接近理想化。

IFR是個心理學上的工具，它引導你去使用各種技術性的工具。建構出IFR將有助於你去審視問題的各種限制條件。

應用理想化最終解的開發範例

若從TRIZ的角度來看，電話的理想化應該是到最後不需要有電話機這樣的硬體物質存在，但電話收發資訊的機能卻能被完成。

著名的日本電話公司，NTT DoCoMo，曾經創造了一款腕錶式的電話，它用電話使用者的手指來當做耳機，這個腕錶式的電話組是由穿戴在手腕上結合了麥克風手錶樣子的終端機，而能將聲音經由某種驅動行動器轉換成震動，同時經由骨頭到食指尖來傳送震動。當使用者將他的指頭插入它的耳朵，震動又被以聲音方式聽到。而使用者手的手勢同樣地被當成手機來用，因為麥克風位在手腕的內側。

這個腕錶式的電話也藉由某種加速度計去偵知手指頭的輕扣動作而將按鈕的需求消除掉。將手指輕扣順序的各種組合扮演著類似摩斯密碼般的命令諸如"通話"或"掛斷"，經由組合5次敲擊的輕扣順序，可以發出約30種命令。

左圖取自網站(wristfashion.com/2004/07/finger-whisper)

照TRIZ的觀點，這種電話藉著人類的骨頭當作資源來運用去消除不必要的電話零件而朝向理想化又邁進了一步。

結論

一般說來，理想化最終解(IFR)具備了4項特質：

1. 消除原系統中的各種缺陷

2. 保留原系統的各種優點

3. 不會讓系統變得更複雜(使用免費或隨手可得的各種資源)

4. 不會產生任何新的缺陷

當你建構你自己的IFR時，你可以用這4項特性來檢查，並用上面的理想化公式來檢查理想化是否增加。

IFR是對系統最後免除完成責任的描述，它描繪出當問題被解決之後的情境狀態。它將焦點集中在客戶需求或機能需求上，而非目前的製程或設備上。建構出IFR的目標是藉提出問題的根本原因或是客戶需求來消除重工(在第一次時解決正確的問題！)。IFR能幫助你藉思考有關的解決方案，而非陷入問題之中，進而得到突破性的解決方案。

TRIZ-系列.4(質場分析與標準解)

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Fri, 28 Mar 2008 07:27:00 GMT

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。

TRIZ-系列.3(技術系統的演進化)

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Fri, 21 Mar 2008 08:02:00 GMT

在當前競爭激烈的市場環境中，企業具備提出新一代產品與製程開發雙效(效果與效率)的能力無疑的會是一項威力強大的競爭工具。截至目前為止，無論是學術界抑或是實務界依舊沒有已結構化的方法論可以進行這種極為重要的企業內部活動，業界盛行的方法依舊是以”試誤法”為主。

為什麼我們需要對技術進行預測

在經濟發展上，技術的進步是一個主要的推動力量。去預測會形塑未來的各種技術的進步對許多產業或企業都是極其重要的，因為他們都深受各種新興創新發明的影響。

能夠進行技術預測的各個公司可以從許多地方獲得利益，像是：

‧ 超越競爭對手並掌控市場

‧ 能夠執行最佳的規劃並分配各種資源(投資、人事、預算、存貨等等)

‧ 提升對市場監控的效果性

‧ 將各種財務收益最大化同時將各種損失最小化

‧ 改善決策制定的品質

當全球競爭變得愈來愈嚴苛，有能力對即將發生的演進化做出準確且專業綜合的各種預測，對許多企業的經營來說已經變的越來越重要。

傳統的各種技術預測技巧

傳統的一些技術預測的方法，雖然一般來說對企業是有些幫助的，但通常會有如下的一些侷限性：

‧ 傳統的各種技術預測所處理的是各種參數(亦即，速度、力量等等)。但對如何達成這些參數卻沒有任何對策。

‧ 幾乎所有的專家都全體一致地同意，各種創新發明似乎絕對是無法預測的。

‧ 各種預測並沒有可供評估用的客觀準則存在。

‧ 各種傳統預測在想要取悅各種人類嗜好的消費性產品，無法只用傳統的工程特性來加以描述說明，也因此而無法提出像樣的預測分析。

為了要克服上面的各種限制，導致了都是以直覺法來進行創新發明的預測。

而為了要讓技術預測成為企業長期發展的一項實際工具，一種以系統化邏輯分析為基礎的新方法已經開始被導入。

TRIZ的技術預測

阿蘇勒所開發的TRIZ技術預測的理論基礎，是由一組技術系統演進化的定律或是流行的趨勢所組成的。這些定律，當和TRIZ其他各種問題分析與解決結合在一起，可以被用來對感興趣的各種系統它們的未來設計做出明智而審慎的分析與評估。

TRIZ的演進化定律可以列舉如下：

‧ 增加理想化程度

‧ 次系統非統一的演進化

‧ 變遷到更高層次的系統

‧ 增加彈性

‧ 縮短能量流程途徑

‧ 從巨觀層次變遷到微觀層次

技術系統演進化的各種定律，描述著系統在演進化空間上的”壽命週期曲線”。假如現行系統的架構被賦予，那麼發展中下一階段的架構就可以運用這些定律的系統很可靠地”被預測出來”。

演進化的各種定律對技術預測非常有幫助，因為它們能辨識出系統發展最有效果的方向。軍用先進戰機飛機翼由固定翼的設計進化到可變－幾何翼的設計，就是增加彈性這條定律的應用實例，它預測技術系統會從僵固的結構進化到彈性/適應性的結構。

著名的S曲線介紹

圖.1創新發明V.S最佳化 的進退兩難

以產品/服務的壽命週期而言，若舉極端的例子來說，產品不是處於嬰兒期就是成熟期。處於產品/服務嬰兒期的企業所可採用的各種策略性R&D決策通常都是很直接的；不是讓產品問世並開始回收R&D的費用要不就是退出市場。

在另一方面成熟產品對企業來說，該採取什麼樣的下一步上就不是那麼容易和做成策略性決策的。

對一個產品處於成熟期的公司來說，會陷入到底是追求長期最佳化還是追求創新發明的進退兩難這樣的困境，如圖.1所示。

進退兩難指的是：

掌握是否存有會導致變革發生的另一種技術產生，以及掌握在此時此刻企業若沿著此S曲線還能走多遠，從而有能力去平衡現行產品/服務對客戶的”價值”與讓新世代產品/服務能處於提供客戶相同或更佳”價值”狀態所必須投入的R&D量。

結論

由於前景不明風險極高，通常企業會眷戀過去的成功所帶來的榮耀，因此往往會在成熟產品上持續深耕(亦即，追求最佳化)。但事實上因為已是成熟成品/服務，所以其邊際效益是不斷遞減的；TRIZ鼓勵企業走向創新(亦即，追求另一條S曲線來帶動成長)。

當搭配TRIZ專用的9窗格法和技術系統的4種壽命曲線數據資料(績效、創新的數量、創新的層級、獲利能力)，可以精準地預測出在S曲線上演進化處於哪一個階段，以及未來技術會呈現何種面貌，來及早引導企業可貴且稀少的R&D資源使企業的創新能事半功倍。

TRIZ-系列.2(發明創新的層次)

蘇學恭老師_Q & RD達人 — Tue, 26 Feb 2008 05:46:00 GMT

一般來說，我們最常使用以排序的方式來區分等級，在統計學上有所謂「順序尺度」這樣的方法來衡量有重要、強弱、好壞這類等級順序的資料，諸如：學生在學校的考試成績、運動員在運動場上的表現…等等；績效表現與各種結果大多數都是用等級的方式來進行評估，而品質也不例外，例如，全世界高級旅館和餐廳會以1~5顆星來評定他的等級、鑽石也以4C來做為等級高低的評估。

評等的構想在許多領域上是老舊和平凡的，阿蘇勒只是將評等的構想應用到創新、發明構想的世界裡。在前面我們提過阿蘇勒研究200萬件以上的專利中，他發現專利的內容範圍，包含了從極為普通的創新到極具創意的創新，阿蘇勒將這些發明創新劃分為五個層次，這也就是TRIZ所謂的發明創新的層次(Levels of Inventions)。

發明創新的5個層次

Level#1－通常是顯而易見的解決方式案(占所有專利的32%)

─阿蘇勒覺得第1層的發明，只是對現有的系統提供一些改善，並沒有解決任何問題，因此不能算是真正的創新(Innovation)。

─ 一般稱之為標準解。解決問題的方式是用典型的取捨來因應，性質不變，僅單純做和數量有關的改變，在很少的幾個變數間去做選擇，通常只使用到一個專業領域的知識。

Level#2－次要的改善，除去一些矛盾(佔所有專利的45%)

─使用矛盾矩陣中的40項發明原則，分離與解決技術矛盾。

─ 一般稱之為系統的改變。物體做性質方面的改變，但不是本質上的改變，在幾十個可能的變數中去做選擇，通常只在單一產業裡的知識被使用到。

Level#3－重要的改善，需要應用質－場分析的技巧(佔所有專利的18%)

備註：「質」係指物質；如材質為含鐵成份的物質；「場」係指作用場域；如磁場。因此當條件是在磁場下，含鐵物質必然會發生磁性作用(磁力)，改善或解決問題可以透過類似磁場的範例去找出物質和作用場域間的關係來進行分析，尋求解決改善之道。當具備質－場分析技巧後，可以由另外一種角度去審視所面對的問題，尋找以前未曾有過的解決方案。

─效應的運用，如物理效應、化學效應或幾何效應…等。

─ 一般稱之為跨產業解。物體被徹底的改變過，在幾百個可能的變數中選擇，在特定產業之

外的知識被使用到。

Level#4－根本的改變／新的概念，需要應用ARIZ的技巧(佔所有專利的4%)

─使用ARIZ完整地敘述說明「真正」的問題與可能的「新」的解決方案。(ARIZ後文介紹)

─ 一般稱之為跨科學解。新的物體被創造出來，從成千上萬個可能變數中選擇，是一項新的科學知識，而不僅僅只是技術工藝的資訊被使用到。

Level#5－前所未知的新發現(佔所有專利的1%)

─ 一般稱之為發現。以某種科學上的發現做為基礎的解決方案，從上萬乃至百萬的可能變數中選擇，新發現是指世上首次被發現以及被運用的。

阿蘇勒建議將Level#1與Level#5的發明創新排除在TRIZ工具與應用方法之外，如上所述，當創新的層次逐步從Level#2提升到Level#3、Level#4時，它所使用的工具也越具威力。

發明創新的層次到底有什麼用途

TRIZ的專家曾經建議過，可以將這種層次分類的方式用來處理：

A. 改善各種產品。當我們知道產品與設計的現狀之後，我們就有可能替產品改善建立起更清楚的策略。大多數的設計都是屬於第1級的，通常它們都是現在還有獲利能力的設計，但長遠來說卻不具備競爭力。所以或許我們應該要增加第2、3、4級創新發明的數量？

B. TRIZ的運用。TRIZ與TRIZ的各種工具是以高層次發明創新的篩選和研究為基礎的，搭配TRIZ其他工具的使用可以讓設計的創新發明技巧手段更容易學習和使用。你可能會瞭解各種趨勢、原則、效應以及預測是來自何處，以及如何更有效地使用它們。不同的工具使用在不同的問題上，40個發明原則能讓第2級的解決方案更容易產生，但是想要獲得第3與第4級的解決方案將還需要具備TRIZ對各種效應、創新發明的標準、或預測這些方面的知識。

C. 改善核心競爭力。別只改善產品，改善能開發出更好產品的能力。

D. 知識管理。分級的方式能幫忙做到在一開始時就偵測察知各種創意並篩選有價值的資訊。由阿蘇勒過去的研究可以知道各種高層次的發明創新會使用到跨越它們正在研發那個領域之外的各種科學效應。

分級其實有助於將問題做正確的陳述，通常我們處理問題時似乎集中在第1與第2級的各種問題與構想上，但問題在較低層級無法被解決的可能性是存在的。或許我們也應該由更高層次來考慮第3與第4級的各種解決方案。換言之，問題可能並不是只有單一個解決方法，而是在不同的層級上錯綜複雜地構成了各種的解決方案。

發明創新層次的啟發

由這種層次的分類方式我們可以知道第1~3個層級佔了所有專利的95%，而真正最高級的Level#5屬於世上首次被發現以及被運用的則不到1%。經常我們可以看到先進國家對後起的新興國家動輒祭出侵害專利訴訟方式來牽制競爭對手的企業發展。有甚多產品因為一個好構想，突破既有產品的限制而獲得讓顧客更為滿意的結果，產品售價因而提升3倍、市場佔有率穩定成長、利潤比以前高出甚多倍的產業實例不勝枚舉。

藉由TRIZ各項工具的應用來從事專利佈局或開發出較高層次的構想，進而取得專利，其實是想要永續經營的企業應事先配置資源來耕耘的領域。發明創新的層次不但可以應用到產品的改善，還可以改善企業的核心競爭力以及進行企業的知識管理，去建構出企業所向披靡的競爭優勢，不但能增加品牌優勢更能提升企業的無形價值。

TRIZ-系列.1(矛盾矩陣)

蘇學恭老師教你EZ成為Q & RD達人 — Tue, 05 Feb 2008 03:53:00 GMT

問題解答：

你搭過飛機嗎？在飛行途中，機長一定會透過飛機上的廣播系統，向你報告飛行的一般狀況。通常會提到或在螢幕上顯示高空的機外溫度不是嗎？現在你猜到中南美洲利用飛機運輸出口牛肉的答案了嗎？

是的！飛機不做任何冷凍設備的改裝，當飛機起飛後飛行員受命迅速飛高利用高空的低溫來保持肉品的新鮮，那是個天然的大冰庫，飛機降落機場後做好裝卸的前置作業火速裝入冷凍卡車。這就是TRIZ的解決方式。

矛盾

TRTZ所謂的「矛盾」，是指出現在工程師試圖改善一個產品或製程的工程特性時，卻導致另一個工程特性的惡性的情況下。面對這技術上的「矛盾」，傳統的作法都是採取「妥協」的方式處理之。但就阿蘇勒的想法，一個具有創意的解決方案，應該是能夠完整有效消除這個「矛盾」的解決方案。

在TRIZ中矛盾被區分成兩大類：『技術矛盾』和『物理矛盾』。

所謂的『技術矛盾』正如系列.0的問題，當要解決肉品新鮮度的問題時(用加裝冷凍設備)卻會造成運輸量下降；換言之，我們所關心不同的兩個參數(下文中的工程特性)要讓其中一個變好時會造成另一個惡化變糟。

所謂的『物理矛盾』，則是同一個參數我們同時希望它具備兩個截然不同方向的結果，譬如：溫度；我們有些時候會希望溫度可以高達某種程度才能借用溫度的特性幫我們完成些什麼，但是我們又同時希望溫度特性的反向希望它要越低越好來幫我們完成另一件事或避免出現副作用，例如溫度過高會導致材質被破壞。

解決『技術矛盾』的工具 ─ 矛盾矩陣表

阿蘇勒針對最具創意的40,000件專利進行研究，他發現只有「39個工程特性」會出現在彼此相對的改善或惡化中，因此，每一個問題(矛盾)可以被描述成是39個工程參數彼此之間的衝突。而從過去諸多專利的研究分析中，阿蘇勒又發現它們都一直重複出現在許多不同的領域上被用來解決這些工程參數的衝突與矛盾。這些衝突、矛盾一再的出現，也一再的被解決。阿蘇勒進一步從這些創新的專利案件中，歸納出解決這些衝突的「40項發明原則」。之後，阿蘇勒又更進一步的將這些最常發生的衝突與解決衝突的原則，組織成一張由39個改善參數與39個惡化參數所構成的矩陣表，在這些彼此衝突參數的交叉欄位裏，放上解決此類衝突最常使用的四項「發明原則」所構成的一張矩陣圖表，就是TRIZ最著名的『矛盾矩陣表』。

『矛盾矩陣表』是古典TRIZ裡最重要的問題解決工具。

使用『矛盾矩陣表』是化解技術矛盾的關鍵。

藉由分析200萬個以上的專利所粹煉出來的40個發明原則，要能涵蓋世間產業界所有的問題解決，其威力及效果自然驚人。而想要使用這個經過整理後極具威力並能適用處理『技術矛盾』的『矛盾矩陣』，其關鍵在於『抽象化』。也就是將你所遭遇的問題，將矛盾轉換為39個工程特性中的兩個，一個是「正面」；另一個為「負面」，再交叉查表找出列在矩陣表上交叉欄位中最多有4個的發明原則，這4個發明原則將會提示你解決你所遭遇到那個矛盾的方向，接下來你要做的就是藉由這最多4個的提示，去發揮你的創造力天份囉！

關於『物理矛盾』的解決方法

一般說來，『物理矛盾』是比較罕見的，而且為受過訓練的人其實也不易一下子就能看出你自己所面臨的恰好是個『物理矛盾』，所以一般比較少人會介紹或提到『物理矛盾』。基本上解決『物理矛盾』就更抽象了，在阿蘇勒TRIZ的建議中是採用「時間分離原則」或「空間分離原則」，去發揮創意來解決『物理矛盾』。

阿蘇勒深信發明創新有方法可循，它絕不是魔術、也絕非少數天才所具備、更不是靠試誤法浪費大量的金錢，尤其是時間才能創新。現今產品、服務的壽命週期已經大幅縮短，每家公司都面臨如何在最短的時間裡讓新產品和新服務上市的嚴峻挑戰，而TRIZ則是個相當優異的方法論。

TRIZ-系列.0(簡介)

蘇學恭老師教你EZ成為Q & RD達人 — Fri, 01 Feb 2008 07:36:00 GMT

TRIZ出現在西方世界大概15~16個年頭了，台灣則大概是在千禧年之後開始有人提到這個方法論。

TRIZ的發源地是瓦解前的蘇聯，創始人是Altshuller(阿蘇勒，1926-1998)。TRIZ原意是『發明創造的問題解決理論』，TRIZ則是取自俄文創意問題解決理論的字首組成。英文近似的譯法為『Theory of Inventive Problem Solving』，國人則多以『創意問題解決理論』稱之。

TRIZ的發軔

Altshuller(以下以阿蘇勒稱之)自述過他第一次見到發明家是在第二次世界大戰之前。當時他還只是一個小學四年級的學生，住在老家巴庫(Baku)。當時一位貌不驚人常被鄰居嘲弄戲謔的大叔，利用自然界的冰解決了社區供電的危機，讓他見識到發明創造的魔力。從此阿蘇勒在任何情況下總是記得這件事，包括“絕望的”狀況下，他深信問題的解決方案是可以被找到。有些事情是可以被創新，同時這些事情可能非常的簡單而且是令人訝異的美妙。

阿蘇勒在他9歲時獲得他的第1個專利。之後陸續有其他的創新。其後他20歲那年為蘇聯海軍專利局工作也因此遇到各種發明家，獲得最初TRIZ的原始構想。阿蘇勒變成對創造力的機制越來越感興趣；他不斷地挑戰：各種創新是如何做到的？在發明家的腦袋裡到底發生了些什麼事？為什麼解決方案會在瞬間彈跳出來？

阿蘇勒的生平

藉由在專利局工作審查大量的各種專利之便，他發現在問題解決上(或各解決方案間)有一些模式可資遵循，即便是那些獨特且初創的創新發明也是如此。於是他想到：”一旦我們分析大量的專利並將他們解決問題的模式抽離出來之後，人們就可以學習這些模式並獲得創造性問題解決的能力(亦即，創造能力)"，之後他開始著手去做這些分析。

他以這個構想作為提案寫了封信給當時蘇聯的執政者史達林。在他的給史達林的信中指出蘇聯浪費太多的時間和各種資源在發明創新上；其實有更快更好的方法來從事發明創新這檔事。結果史達林對這個提案的答覆，是他在稍後以妨礙憲法為由被逮捕並被送到勞改營。在勞改營那種惡劣的條件下，他遇到了許多技術者和研究人員而因此更堅定了他的想法。當1954年他被釋放之後，他寫了第一篇文章和若干書籍，教導別人，並持續他的研究，最後終於將它建構成一套方法論。

阿蘇勒和他的同伴以人工的方式耗費7~8年的時間，將為數200萬個專利進行的分析，他們發現在這些專利中，大概可以被歸類為1500種問題形式，而更令人訝異的是阿蘇勒發現在這被歸納的1500個問題形式裡，大概只活用了40個解決方案就能將全部的問題解決掉。

TRIZ的普及

在1970年代，他在家鄉巴庫這個地方開辦了TRIZ學校並教導了幾百個學生。一些表現好的學生日後成了他的助手，其他的學生則散佈到全前蘇聯；TRIZ的教導和運用就以這樣的方式持續著。雖然如此，但阿蘇勒的哲學卻始終不受執政當局的歡迎。所以他的TRIZ並未正式的運作，反而是靠著非正式且草根式的基礎默默地推展著。

從1946年，阿蘇勒在前蘇聯得到了有關TRIZ的第一個構想開始，50多年來他帶著他的學生和工作夥伴一起從事TRIZ的開發和使用。在冷戰結束後，許多TRIZ的專家移民到了歐洲和美國等地；因此在西方國家裡的人也開始學習它，尤其是歐洲。

大約在1992年，TRIZ相關的顧問活動和軟體工具開發開始在美國出現。隨著TRIZ開始被導入美國的大型企業內，這和美國當時由Motorola公司率先倡導Six Sigma品質活動，特別是GE公司被人譽稱為『中子彈』的傑克‧威爾許使Six Sigma品質活動成為全球蔚為風潮瘋狂導入有關，美國產業界雖然努力地想要達到Six Sigma的品質水準，卻罕有哪家企業真正能做到，追根究底，他們發現，如需達到Six Sigma所要求的品質水準前，有許多問題是必須提前被解決的，進而發掘到TRIZ這項工具。就是說，學會TRIZ，就是達到Six Sigma品質要求，特別是設計端針對新產品開發用DFSS(Design For Six Sigma)的先修班。

當然只採用一般外界流行針對既有產品品質改善的DMAIC，能懂得運用TRIZ，自然也將有如虎添翼般的神勇了。

在日本，TRIZ也已在1997年夏天被導入和推廣。韓國產業界也約在這個時間導入，值得一提的是韓國三星這家公司，韓國三星在2000年後的亮麗表現，其實和TRIZ這項工具的導入使用有著極大的關聯性。而中國大陸則甚至有大專院校成立專門開辦碩士班的TRIZ研究所設立。

東南亞各國或許因為早年大多是歐洲殖民地之故，和歐洲一直保持著聯繫，因此可能在時間上也比台灣早一步導入TRIZ這個方法論，至少我在2004年前往馬來西亞從事顧問工作時，就得知甚多公司已經接受過TRIZ方面的訓練。

台灣則約莫在2003年前後，開始有人介紹TRIZ這個工具，可惜的是有關TRIZ這方面的資訊、資料、書籍等還不普及。

TRIZ的主要工具

阿蘇勒和其夥伴弟子在持續五十多年的創意問題解決研究過程中，所演繹出許多解決創意問題的TRTZ工具與手法，依照它所探討的主題內容與發展的歷史，大概可以分為八大項目：

1. 矛盾矩陣

2. 發明創新的層次

3. 技術系統的演進化

4. 質場分析與標準解

5. 理想化最終解

6. 9窗格法

7. 科學與技術效應

8. ARIZ

好像不容易懂，是嗎?

上述8項工具手法好像很深誨難懂，其實未必。主要是因為：

1. 發明創新大多是工程世界的內容。

2. 前蘇聯屬於共產國家，其思考模式迥異於自由國家。

3. 一般人思考時採『物』本位思考，受過訓練的人會以『機能/功能』本位思考

其實TRIZ並沒有那麼難懂，請看以下這個用TRIZ來解決問題的經典故事。

TRIZ的驚人效果

中南美洲沿著安底斯山脈的各國，大多是以畜牧養殖為主的農業大國。當這些國家要向美國出口牛肉時，以飛機作為運輸工具大概是唯一的解決方式。

可是為了要保持肉品的新鮮，如果要用飛機來運載，那麼肉品該如何儲存？

如果採用冷凍方式，運輸機就得加裝冷凍設備，而加裝冷凍設備之後，飛機的載運量就會降低，同時成本也會提高。但若是不使用冷凍設備，則結果可想而知；載運量雖會增加但肉品卻會不新鮮。現在該怎麼辦？

問題解決經常陷入兩難局面，這在TRIZ被稱之為『矛盾』，換言之，『矛盾』或許可被看成是我們所習慣的『問題』。

上述問題，TRIZ是如何不花錢解決掉的呢?我將在TRIZ-系列1公佈答案，敬請期待。