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作者:钱松 主编

出版社:化学工业出版社

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创新工程实践

创新工程实践试读:

前言

前 言

根据高职创新人才培养的总体要求,高职院校要能培养具有创新理念、创新思维、创新技能以及创新精神的高素质技术技能型人才,满足社会对于创新人才的需求。《创新工程实践》从创新的意义、创新的基本思路以及创新能力的提升入手,主要介绍了工科类大学生进行创新的基本思路,并与创新类竞赛与专利申报等结合,以大学生创新类竞赛的典型实际案例分析创新的原则、思路、实践以及成果转化,最终实现对学生的创新思维以及创新能力的培养。

本书的特色具有以下几个方面:首先是符合国家创新战略要求,符合工科类大学生创新人才的培养要求;其次与专利撰写申报结合,体现出创新的物化成果;最后以大学生创新类竞赛为载体,以实际案例培养学生的创新创业能力。

本书具有丰富的创新案例,同时有配套的电子资源与在线开放课程,符合立体化教材建设的要求,使得学生能够将自主学习与课程学习进行完美地结合。本书适应了工科专业的大学创新类课程授课要求,对大学生进行工程实践创新具有重要的指导意义。

本书的内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件,并配有习题答案,将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要,请发电子邮件至cipedu@163.com获取,或登录www.cipedu.com.cn免费下载。

本书由扬州工业职业技术学院钱松任主编,江苏省扬州技师学院管娜、扬州高等职业技术学院刘潇任副主编,参与本书编写的还有唐明军。具体分工如下:第1章到第6章由钱松、刘潇编写;第7章由唐明军编写;第8章到第9章由管娜编写。全书由钱松统稿,扬州工业职业技师学院王斌教授主审,并提出了许多宝贵意见。本书编写过程中得到了扬州协鑫光伏科技扬州公司、扬州杨杰电子股份有限公司、扬州电子学会的帮助与支持,扬州协鑫光伏科技扬州公司马存雅高级工程师为本书第7章提供了实际企业案例,扬州杨杰电子股份有限公司提供了作品工艺标准与工程性要求。同时,扬州工业职业技术学院的王平教授、陈景忠教授、卢佩霞副教授都为教材提供了必要的素材,并提出了重要的建议,在此一并表示感谢。

由于受编者水平所限,书中难免出现不足之处,请广大读者批评指正。编者2018年5月第1章 创新思维引导

创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程,通过这种思维能突破常规思维的界限,以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题,提出与众不同的解决方案,从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。目前国家进行大众创业、万众创新的积极推广,作为新时期的大学生,具有必要的创新思维与创新能力对于个人的职业生涯发展具有重要的意义。本章主要分析创新的基本概念、内涵以及创新思维与创业能力形成的基本过程。1.1 创新的概念与创新的内涵1.1.1 创新的概念

创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的知识和物质,在特定的环境中,本着理想化需要或为满足社会需求,而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境,并能获得一定有益效果的行为。

创新,顾名思义,创造新的事物。《广雅》:“创,始也。”新,与旧相对。创新一词出现很早,如《魏书》中有“革弊创新”,《周书》中有“创新改旧”。和创新含义近同的词汇有维新、鼎新等,如“咸与维新”“革故鼎新”“除旧布新”“苟日新,日日新,又日新”。

创是始的意思,所以创造不是后造,而是始造。创造和仿造相对。通常说创造,含有造出了一个前所未有的事物的意味。说创新,大致有两种意味:一种意味是创造了新的东西,这和创造实际是同一个意思;另一种意味是本来存在一个事物,将它更新或者造出一个新事物来代替它。在这种意味下,创新中包含了创造。但创造不可能凭空而起,新的创造一般是建立在原有的事物或其转化的基础上,包含了对原有事物的创新,因而创造中又包含了创新。人类的创造创新可以分解为两个部分:一是思考,想出新主意;二是行动,根据新主意做出新事物,一般是先有创造创新的主意,然后有创造创新的行动。创造和创新还有一种特定的含义,即创造创新学术界主流的术语定义,创造是指想新的,创新是指做新的。在西方,英语中Innovation(创新)这个词起源于拉丁语。它原意有三层含义:第一,更新,就是对原有的东西进行替换;第二,创造新的东西,就是创造出原来没有的东西;第三,改变,就是对原有的东西进行发展和改造。

创新是指人类为了满足自身需要,不断拓展对客观世界及其自身的认知与行为的过程和结果的活动。或具体讲,创新是指人为了一定的目的,遵循事物发展的规律,对事物的整体或其中的某些部分进行变革,从而使其得以更新与发展的活动。

创新是企业家首次向经济中引入的新事物,这种事物以前没有从商业的意义上被引入经济之中。

1912年,约瑟夫·A.熊彼特(1883—1950)在《经济发展理论》一书中首次提出“创新理论”(InnovationTheory)。创新者将资源以不同的方式进行组合,创造出新的价值。这种“新组合”往往是“不连续的”,也就是说,现行组织可能产生创新,然而,大部分创新产生在现行组织之外。因此,他提出了“创造性破坏”的概念。熊彼特界定了创新的5种形式:开发新产品、引进新技术、开辟新市场、发掘新原材料来源、实现新的组织形式和管理模式。

彼得·F.德鲁克(1909—2005)提出,创新是组织的一项基本功能,是管理者的一项重要职责。在此之前,“管理”被人们普遍认为就是将现有的业务梳理得井井有条,不断改进质量、流程、降低成本、提高效率等。然而,德鲁克则将创新引入管理,明确提出创新是每一位管理者和知识工作者的日常工作和基本责任。

在实践中的创新案例可以有效提升生产效率,优化生活与生产方式,课程选择典型的创新案例如下。案例1-1 曼哈顿计划

1939~1940年,为掌握战争的主动权,德国、苏联、日本、法国、英国等国都在研究核裂变,并想制造原子弹。

1941年12月6日,美国政府和军界正式大量拨款研制原子弹,并制定了“曼哈顿计划”。1942年,费米(E.Fermi)在芝加哥的研究小组建造的反应堆取得成功,这是人类首次控制住了从原子核释放出来的能量,为制造原子弹提供了重要的实验数据。曼哈顿计划如图1-1所示。图1-1 曼哈顿计划

1942年,美国建造了研制原子弹的洛斯阿拉莫斯实验室,并任命物理学家奥本海默(J.R.Oppenheimer)为实验室主任。计划先后解决了几个重要的工程技术问题。

a.燃料使用的效率问题——利用反射层提高效率。

b.起爆问题——采用内德迈耶的“内爆”法。

c.铀的提纯问题。铀235的天然含量很低,因此采用从铀238中分离的办法,但成本很高。后来发现钚239也是一种良好的裂变材料,钚是铀238嬗变来的,因此,将分离铀235剩下的大量铀238制造钚。1943年8月,玻尔到了洛斯阿拉莫斯。1945年7月16日,美国“三一计划”实施,首次原子弹爆炸成功,威力巨大。

创新点评:美国在短短不到4年的时间里,就成功试制了原子弹,主要取决于两个因素:一是大批最优秀的欧洲科学家由于受到希特勒的迫害,逃亡美国,使美国拥有最强大的科学家阵容。二是美国政府迫于战争需要,投入巨大的人力和物力,“曼哈顿计划”耗资20亿美元;投入人力50多万人,其中科研人员15万;占用了全国近三分之一的电力。“曼哈顿计划”的目标明确——制造原子弹。对于带有应用目标的计划,必须目标明确。案例1-2 化学工业的创新

以科学为基础,以市场竞争为动力,产生重大创新。化学工业常常被称为第一个以科学为基础的工业。从最初的与纺织行业结合紧密的无机化学的发展,到首先是煤焦油派生物到石油化工的有机化学工业的发展,再到20世纪30年代通过对大分子结构的基础研究而导致碳氢化合物化学的重大突破,大量的创新迅速出现了,如聚苯乙烯、有机玻璃、PVC、聚乙烯、合成橡胶、尼龙和所有的人造纤维。化学工业的所有重大创新几乎都是在大型化工企业的实验室内完成的。

杜邦公司发明的尼龙(Nylon)就是一个很好的例子。1930年,杜邦研究实验室从严格合成的材料中第一次获得有使用价值的纤维,被称为人造丝,通过4年的反复试验,终于完全合成了实用的合成纤维。1938年正式宣布这项发明,定名为“尼龙”,并于1939年开始投产。由于它强度大、耐摩擦和不易腐烂,在国内外市场大受欢迎,并在第二次世界大战中广泛应用到飞机和汽车轮胎用衬布、军用服装、降落伞和其他用途等。杜邦公司这个存在近两个世纪的世界最大的化工企业,一直是以它的科技创新为动力,以其工业研究实验室为核心,展开了可能是世界历史最悠久的化工企业的发展历程。它的4次产品大换代都是由科技研发的重大创新并打开新的产品领域所产生的。杜邦公司近200年的发展过程说明,科技研究是一个企业得以生存和发展的主要动力。

大型联合企业在有机化学工业创新中起到了主要作用,这些企业本身构成了创新系统的重要组成部分。创新的主要动力来自于企业内部的研究与发展部门。尼龙丝与尼龙制成的衣服如图1-2所示。图1-2 尼龙丝与尼龙制品

创新点评:化学工业的创新说明了研究与发展部门在创新系统中起到了核心作用,研究与发展部门与外界的联系非常重要,因为这些联系提供了市场和基础研究的信息。随着化学工业不断进入更专业化的细分市场,与客户的关系变得越来越重要,同时,随着生物技术和新材料技术这种基于基础研究的技术市场前景看好,企业与上游的关系也越来越重要。案例1-3 IBM的360系统计算机

以创新和增长作为企业基本策略。20世纪60年代初,IBM公司面临的是计算机市场竞争的强大压力,于是1961年决定投资50亿美元开发第三代计算机——360系统计算机。这项投资远远超过了“曼哈顿计划”的20亿美元的投资,被认为是“美国产业界最大的一个决策,比起波音公司决定生产喷气式飞机和福特公司决定生产成百上千万辆野马牌汽车的决策有过之而无不及”。IBM动员了其在世界各地分支机构的科研人员进行研制开发,其开发目标是:新机器必须是同时要在商业市场和科学计算市场上具有竞争力的一个完全兼容的系统。1964年IBM宣布360系统研制成功,其运算速度和内存比第二代计算机提高了一个数量级,系统设计上采用了能适应计算、数据处理和实时控制等多用途及各种指令相容的通用化技术,使产品性能价格比大幅度上升,通用性提高,软件支持成倍增加,有专家称“360系统之后,已不再是原子能时代,而是信息时代”。360系统计算机成功地制定了业界的标准,使得IBM的竞争对手只能选择生产与系统兼容的机器,提升性能价格比,以争夺IBM的用户,或者生产与这系统完全不同的机型,以满足不同用户的需要。1965年IBM公司销售额达到25亿美元,从而将其竞争对手远远抛在后面,构建了计算机业的IBM帝国。IBM创新研发的第三代计算机如图1-3所示。图1-3 IBM第三代计算机

创新点评:投资50亿美元的巨资对IBM来说是冒着极大的风险,其市场经营部副总裁弗兰克·卡里也许说出了IBM成功的秘诀:“IBM的基本策略是一种领导策略,一种创新策略,一种增长策略。这种策略就是要拿出新产品使业务得到增长。在这样的企业中很有干头,我认为人们都喜欢在这样的公司中工作而不会喜欢在那种随大流的公司中工作。”案例1-4 激光技术的应用

科学-技术-需求相互关系,产生创新突破。激光器的发明是20世纪科学技术的一项重大成就,标志着人类对光的认识和利用达到了一个新的水平。1916年爱因斯坦发表了《关于辐射的量子理论》,对能态之间的跃迁方式第一次给出了实际的认识,提出了3种假设,即自发辐射、受激吸收和受激辐射,其中受激辐射是个新概念。随后在第二次世界大战中大批物理学家参加了微波技术的研究与发展工作,并将光谱学和微波电子学结合起来,开创了微波波谱学。随着微波波谱学的发展,许多分子和原子微波波谱的发现,关于粒子数反转的概念,以及利用受激辐射实现相干放大等问题逐渐受到微波波谱学家们的关注,从而导致了1954年第一台微波激射器(MASER)的问世,从理论、技术和人才等方面为激光器(LASER)的问世准备了条件。1960年第一台红宝石激光器及稍后的氦氖激光器诞生后,人们根据激光的一系列优异特性——高单色性、高方向性、高相干性和高亮度,设想了激光的种种应用前景,由此吸引了来自政府和企业等各方面的投资,大批研究开发人员转入这一领域,激光理论、器件和技术的研究因此进展更为迅速。激光技术已在材料加工、医疗、通信、武器、全息照相、同位素分离、核聚变和计量基准等领域发挥着巨大的作用,成为支撑信息时代的一项关键技术。激光器的应用如图1-4所示。图1-4 世界上第一台激光器

创新点评:激光技术的发明一方面是20世纪初量子理论的结晶;另一方面对微波技术发展的要求推动了激光技术研究的步伐,而社会多方面的需求使得激光技术能获得更为广泛的应用,是科学-技术-需求的三者互动作用推动了激光技术的迅猛发展。1.1.2 创新的内涵

创新是为客户创造出“新”的价值,把未被满足的需求或潜在的需求转化为机会,并创造出新的客户满意。创新的目的不是利润最大化,而是创造客户。以牺牲客户价值为代价的“创造”不是创新,其结果只能是给企业,甚至是整个行业造成灾难。因此,发明未必是创新,除非该发明能够被应用并创造出新的客户价值。创业也未必是创新,只有其新的事业创造出了“新的客户满意”,否则,新创企业很可能对现有的产业造成破坏。

创新活动赋予资源一种新的能力,使它能够创造出更多的客户价值。实际上,创新活动本身就创造了资源。因此,创新是一项有目的性的管理实践,遵循一系列经过验证的原则和条件。创新是一门学科,是可以传授和学习的。与在工商企业中一样,创新对非营利性组织和公共机构同样重要。

在持续改进的过程中,有时也能够产生创新的成果,然而,更多的创新产生于对客户需求更深刻地发掘和认识,从而创造出“全新的业务”和客户价值,即所谓“颠覆式创新”。创新是有风险的,然而,“吃老本”或者“重复改进”比创造未来风险更大。创新的障碍并非企业的规模,我们生活中的很多创新源自大企业;创新真正的障碍是现有的“成功模式”造成的“行为惯性”和“思维定式”。

创新所释放出来的生产力及其创造出来的市场价值推动了产业和社会的不断进步,有效地避免了经济的衰退和社会动荡。创新不但是企业可持续发展的原动力,而且是推动社会进步,避免暴力革命对社会造成伤害的有效途径。在高速变化的互联网时代,创新正在成为每个组织和个人必须具备的能力。1.2 创新概念的产生与发展

在西方,创新概念的起源可追溯到1912年美籍经济学家熊彼特的《经济发展概论》。熊彼特在其著作中提出:创新是指把一种新的生产要素和生产条件的“新结合”引入生产体系。它包括五种情况:开发新产品;引进新技术;开辟新市场;发掘新原材料来源;实现新的组织形式和管理模式。熊彼特的创新概念包含的范围很广,如涉及技术性变化的创新及非技术性变化的组织创新。

20世纪60年代,随着新技术革命的迅猛发展,美国经济学家华尔特·罗斯托提出了“起飞”六阶段理论,将“创新”的概念发展为“技术创新”,把“技术创新”提高到“创新”的主导地位。

1962年,伊诺思在其《石油加工业中的发明与创新》一文中首次直接明确地对技术创新下定义:“技术创新是几种行为综合的结果,这些行为包括发明的选择、资本投入保证、组织建立、制定计划、招用工人和开辟市场等。”伊诺思是从行为集合的角度来下定义的。而首次从创新时序过程角度来定义技术创新的林恩认为,技术创新是“始于对技术的商业潜力的认识而终于将其完全转化为商业化产品的整个行为过程”。

美国国家科学基金会也从20世纪60年代开始兴起并组织对技术的变革和技术创新的研究。迈尔斯和马奎斯作为主要的倡议者和参与者,在其1969年的研究报告《成功的工业创新》中将创新定义为技术变革的集合,认为技术创新是一个复杂的活动过程,从新思想、新概念开始,通过不断地解决各种问题,最终使一个有经济价值和社会价值的新项目得到实际的成功应用。20世纪70年代下半期,他们对技术创新的界定大大扩宽了,在NSF报告《1976年:科学指示器》中,将创新定义为“技术创新是将新的或改进的产品、过程或服务引入市场”,明确地将模仿和不需要引入新技术知识的改进作为最终层次上的两类创新而划入技术创新定义范围中。

20世纪70~80年代,有关创新的研究进一步深入,开始形成系统的理论。厄特巴克在20世纪70年代的创新研究中独树一帜,他在1974年发表的《产业创新与技术扩散》中认为:“与发明或技术样品相区别,创新就是技术的实际采用或首次应用。”缪尔赛在20世纪80年代中期对技术创新概念作了系统的整理分析。在整理分析的基础上,他认为:“技术创新是以其构思新颖性和成功实现为特征的有意义的非连续性事件。”

著名学者弗里曼把创新对象基本上限定为规范化的重要创新。他从经济学的角度考虑创新。他认为,技术创新在经济学上的意义只是包括新产品、新过程、新系统和新装备等形式在内的技术向商业化实现的首次转化。他在1973年发表的《工业创新中的成功与失败研究》中认为:“技术创新是一个技术的、工艺的和商业化的全过程,其导致新产品的市场实现和新技术工艺与装备的商业化应用。”其后,他在1982年的《工业创新经济学》修订本中明确指出,技术创新就是指新产品、新过程、新系统和新服务的首次商业性转化。

中国自20世纪80年代以来开展了技术创新方面的研究。傅家骥先生对技术创新的定义是:企业家抓住市场的潜在盈利机会,以获取商业利益为目标,重新组织生产条件和要素,建立起效能更强、效率更高和费用更低的生产经营方法,从而推出新的产品、新的生产(工艺)方法,开辟新的市场,获得新的原材料或半成品供给来源或建立企业新的组织,它包括科技、组织、商业和金融等一系列活动的综合过程。此定义是从企业的角度给出的。彭玉冰、白国红也从企业的角度为技术创新下了定义:“企业技术创新是企业家对生产要素、生产条件、生产组织进行重新组合,以建立效能更好、效率更高的新生产体系,获得更大利润的过程。”

中国学者陈伟博士构筑了创新管理学科架构体系。1994年,陈伟提出创新的第三种不确定性、创新追赶陷阱模型、以工艺变化为中心的产业创新模型等。1996年,科学出版社出版了中国第一部《创新管理》专著,成为该领域奠基之作。专著思路架构领先于欧美同类著作。1997年,《创新管理》获安子介国际贸易研究奖第一名。《创新管理》被清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等用作管理硕士、博士教材,博士生入学考试指定教材;被选作中国省部级干部技术进步高级研究班教材;北京大学商学网将《创新管理》与彼得·德鲁克的《创新与企业家精神》一道列为两本必读创新论著。1992~1995年,陈伟承担国家八五重大项目“中国技术创新理论研究”之子课题“技术创新过程组织”;1999年,项目获国家教育部科技进步一等奖。2007年,陈伟在美国《财富》杂志(中文版)开设创新专栏。

进入21世纪,在信息技术推动下,知识社会的形成及其对技术创新的影响进一步被认识,科学界进一步反思对创新的认识:技术创新是一个科技、经济一体化过程,是技术进步与应用创新“双螺旋结构”共同作用催生的产物。知识社会条件下,以需求为导向、以人为本的创新2.0模式进一步得到关注。宋刚等在《复杂性科学视野下的科技创新》一文中,通过对科技创新复杂性分析以及AIP应用创新园区的案例剖析,指出了技术创新是各创新主体、创新要素交互复杂作用下的一种复杂涌现现象,是技术进步与应用创新的“双螺旋结构”共同演进的产物;信息通信技术的融合与发展推动了社会形态的变革,催生了知识社会,使得传统的实验室边界逐步“融化”,进一步推动了科技创新模式的嬗变。要完善科技创新体系,急需构建以用户为中心、需求为驱动、社会实践为舞台的共同创新、开放创新的应用创新平台,通过创新双螺旋结构的呼应与互动形成有利于创新涌现的创新生态,打造以人为本的创新2.0模式。

人类所做的一切事物都存在创新,创新遍布人类生产生活的方方面面,如观念、知识、技术的创新,政治、经济、商业、艺术的创新,工作、生活、学习、娱乐、衣、食、住、行、通信等领域的创造创新,而不仅仅是技术领域的事情,尽管技术创新对人类的生产生活有决定性意义。何道谊认为,事物创新-仿复模型具有普遍适用性,在这一模型下,生产力由学习能力、创新能力和仿复能力决定,生产力公式为:生产力=(学习能力+创新能力)×仿复能力。仿复能力指仿照一定的模式进行复制、复做的能力,如企业的年生产能力、年服务接待人次能力。何道谊在《技术创新、商业创新、企业创新与全方面创新》中提出并论述了全方面创新和大研发概念。企业全方面创新包括作为构成企业有机体的软系统的创新,也包括战略创新、模式创新、流程创新、标准创新、观念创新、风气创新、结构创新、制度创新;作为企业不可或缺的基本要素的硬系统的创新,即人、财、物、技术、信息及其相关体系和管理的创新,如职责体系、权力体系、绩效评估体系、利益报酬体系、沟通体系的创新;通用管理职能的创新,包括目标、计划、实行、检馈、控制、调整六个基本的过程管理职能的创新和人力、组织、领导三个基本的对人管理职能的创新;企业业务职能的创新,如技术、设计、生产、采购、物流、营销、销售、人力、财务等专业业务职能的创新。由于科技的普遍适用性、连续进步的显著性和发展的长期累积性,科技创新是推动人类社会进步的根本性驱动力,所以研发通常指技术研发。研发是创新成模的过程,研发功能是专门从事创新的功能。企业创新不仅仅是产品技术的创新,而是各个方面的创新,那么,企业的研发也不仅仅是产品技术的研发,而是涵盖各个方面。1.3 创新的内容与创新的过程1.3.1 创新的内容

创新的内容包含理论创新、制度创新、科技创新、文化创新及其他创新。创新的关系:理论创新是指导,制度创新是保障,科技创新是动力,文化创新是智力支持。它们相互促进,密不可分。

创新的主体:人类。这里的人类包含两层含义:一是指个人,如自然人(爱迪生等)的发明创造;二是指团体或组织,如国家创新体系的建立。

创新的客体:客观世界。包括自然科学、社会科学以及人类自身思维规律。案例1-5 大疆——消费级无人机市场的霸主

企业介绍:深圳市大疆创新科技有限公司(DJI-Innovations,DJI),成立于2006年,是全球领先的无人飞行器控制系统及无人机解决方案的研发和生产商,客户遍布全球100多个国家。它占据着全球70%的无人机市场份额。

创新性:无人机以前主要是应用在军事方面,而大疆是第一个将无人机应用在商业领域并获得成功的企业。大疆无人机如今已被应用在军事、农业、记者报道等方面,是可以“飞行的照相机”。

案例解读:大疆汪滔:遥控无人机王国的“愚者”。这家公司将目标受众从业余爱好者变成主流用户,而且它在这一过程中还能占据市场的主导地位,这种成功的案例在科技行业发展史上实属罕见。创新指数:5颗星。案例1-6 滴滴巴士——定制公共交通

企业介绍:2015年7月15日,继快车、顺风车之后,滴滴快的旗下巴士业务“滴滴巴士”也正式上线。目前滴滴巴士已经在北京和深圳拥有700多辆大巴、1000多个班次。

创新性:滴滴巴士是第一个尝试将巴士进行多场景应用的定制巴士。滴滴巴士是关于定制化出行的城市通勤定制服务。它根据大数据测算并推出城市出行新线路。滴滴巴士还将巴士进行多场景应用,比如旅游线路定制、商务线路定制等,扩展了巴士出行的场景。

案例解读:百花齐放的共享巴士,还是捉对厮杀的共享巴士?城市通勤定制服务出现的时间并不长,却发展很快。它是关于定制化出行的一种初步尝试。事实上,做定制服务的门槛其实是极高的,而滴滴巴士母公司滴滴出行的互联网技术和用户基础为其创造了有利条件。案例1-7 百度度秘——表面它陪你聊天,其实你陪它消费

企业介绍:度秘(英文名:Duer)是百度在2015年世界大会上全新推出的,为用户提供秘书化搜索服务的机器人助理。

创新性:度秘将人工智能带到了可以广泛使用的场景中,是百度强大的搜索技术和人工智能的完美结合体,可以用机器不断学习和替代人的行为。

案例解读:李彦宏“索引真实世界”度秘时代来了,你跟得上吗?提起百度就是竞价排名,如今度秘终于可以升级这个原始的广告模式了。今年百度大会上推出的度秘是聊天机器人+搜索引擎+垂类O2O的整合型产品。它把现在互联网最热最精尖的技术全集合在了一起,百度大动干戈在百度世界大会上发布这款产品,将生态完善化繁为简,满足了“懒人”生平夙愿。案例1-8 人人车——“九死一生”的C2C坚挺的活了下来

企业介绍:人人车是用C2C的方式来卖二手车,为个人车主和买家提供诚信、专业、便捷、有保障的优质二手车交易。

创新性:它首创了二手车C2C虚拟寄售模式,直接对接个人车主和买家,砍掉中间环节。该平台仅上线车龄为6年且在10万千米内的无事故个人二手车,卖家可以将爱车卖到公道价,买家可以买到经专业评估师检测的真实车况的放心车。

案例解读:李成东对话人人车李健:二手车就应该这么卖!C2C虚拟寄售的模式被描述为“九死一生”,是因为:第一,二手车属非标品;第二,卖车人和买车人两端需求是对立的;第三,国内一直缺乏第三方中立的车辆评估,鱼龙混杂。因此二手车C2C交易困难重重,想法大胆又天真。人人车不被看好却能逃过“C轮死”的魔咒,是因为其省去所有中间环节,将利润返还给消费者。创始人李健说:“如果我能成功,B2C都要失业了。”案例1-9 干净么——餐饮界的360,免费还杀毒

企业介绍:干净么是一个互联网餐饮安全卫生监管平台,基于移动互联网并连接各个环节、各个部门的第三方卫生监管平台,同政府、媒体、商家、用户等多方互动来进行监管。目前在干净么的APP上有几百万条数据,15万家餐厅的食品安全等级评价。

创新性:它是第一家利用互联网思维来打食品安全这场仗的第三方平台,不仅对餐饮商家进行测评、监管,还包含学校、幼儿园、单位食堂等在内,用户可以查阅自己感兴趣商家的卫生安全等级,从而判断是否就餐。

案例解读:“干净么”亮剑:剑指大众点评、美团、饿了么三巨头。“干净么”就好比餐饮界的360,免费还杀毒,目标就是通过惩恶扬善使餐饮行业进入良性竞争循环。食品安全需要社会共治,干净么就是连接政府、媒体和消费者的一个纽带。1.3.2 创新的过程(1)信息搜集与整理

创新的第一阶段就是进行信息的搜集与整理。管理者要从管理目标与需要出发,大量搜集与整理信息资料,分析组织内部存在的不协调,界定所要解决的问题与任务要求。同时,明确客观环境与主观条件。在此基础上,理清创新的大致方向。(2)创新方案的制定

创新是有风险的。为了将这种风险降到最低,企业必须根据本企业内外的实际情况,结合公司的整体发展战略和业务特点,制定适合本企业的创新方案。(3)实施创新

有了创新方案,就要迅速付诸实施,而不论这一方案是否绝对完善和十全十美。如果想等到创新方案达到完美的时候再行动,那将是看到别人成功的时候。(4)不断完善

创新是有风险的,是可能失败的。为了尽可能避免失败,取得最终的成功,创新者在开始行动以后,要不断研讨,集思广益,对原有方案进行补充、修改和完善。(5)再创新

这一轮的创新成功,则为下一轮的创新提供了动力。创新不能停止,必须要在一个新的起点上实施再创新。即使这一轮创新失败,也要从失败中总结经验、吸取教训,为持续创新提供借鉴。1.4 创新的原则与创新的基本原理1.4.1 创新的原则

创新原则就是开展创新活动所依据的法则和判断创新构思所凭借的标准。(1)遵守科学原理原则

创新必须遵循科学技术原理,不得有违科学发展规律。因为任何违背科学技术原理的创新都是不能获得成功的。比如,近百年来,许多才思卓越的人耗费心思,力图发明一种既不消耗任何能量,又可源源不断对外做功的“永动机”。但无论他们的构思如何巧妙,结果都逃不出失败的命运。其原因在于他们的创新违背了“能量守恒”的科学原理。为了使创新活动取得成功,在进行创新构思时,必须做到以下几点。

①对发明创造设想进行科学原理相容性检查。创新的设想在转化为成果之前,应该先进行科学原理相容性检查。如果关于某一创新问题的初步设想与人们已经发现并获实践检查证明的科学原理不相容,则不会获得最后的创新成果。因此与科学原理是否相容是检查创新设想有无生命力的根本条件。

②对发明创新设想进行技术方法可行性检查。任何事物都不能离开现有条件的制约。在设想变为成果时,还必须进行技术方法可行性检查。如果设想所需要的条件超过现有技术方法可行性范围,则在目前该设想还只能是一种空想。

③对创新设想进行功能方案合理性检查。任何创新的新设想在功能上都有所创新或有所增强,但一项设想的功能体系是否合理,关系到该设想是否具有推广应用的价值。因此,必须对其合理性进行检查。(2)市场评价原则

为什么有的新产品登上商店柜台却渐渐销声匿迹了呢?

创新设想要获得最后的成果,必须经受走向市场的严峻考验。爱迪生曾说:“我不打算发明任何卖不出去的东西,因为不能卖出去的东西都没有达到成功的顶点。能销售出去就证明了它的实用性,而实用性就是成功。”

创新设想经受市场考验,实现商品化和市场化要按市场评价的原则来分析。其评价通常是从市场寿命观、市场定位观、市场特色观、市场容量观、市场价格观和市场风险观六个方面入手,考察创新对象的商品化和市场化的发展前景,而最基本的要点则是考察该创新的使用价值是否大于它的销售价格,也就是要看它的性能、价格是否优良。但在现实中,要估计一种新产品的生产成本和销售价格不难,而要估计一种新发明的使用价值和潜在意义则很难。这需要在市场评价时把握住评价事物使用性能最基本的几个方面,然后在此基础上作出结论。

①解决问题的迫切程度。

②功能结构的优化程度。

③使用操作的可靠程度。

④维修保养的方便程度。

⑤美化生活的美学程度。(3)相对较优原则

创新不可盲目追求最优、最佳、最美、最先进。

创新产物不可能十全十美。在创新过程中,利用创造原理和方法获得的许多创新设想,它们各有千秋,这时,就需要人们按相对较优的原则,对设想进行判断选择。

①从创新技术先进性上进行比较。可从创新设想或成果的技术先进性上进行各自之间的分析比较,尤其是应将创新设想与解决同样问题的已有技术手段进行比较,看谁领先和超前。

②从创新经济合理性上进行比较选择。经济的合理性也是评价判断一项创新成果的重要因素,所以对各种设想的可能经济情况要进行比较,看谁合理和节省。

③从创新整体效果性上进行比较选择。技术和经济应该相互支持、相互促进,它们的协调统一构成事物的整体效果。任何创新的设想和成果,其使用价值和创新水平主要是通过它的整体效果体现出来的。因此,对它们的整体效果要进行比较,看谁全面和优秀。(4)机理简单原则

在现有科学水平和技术条件下,如不限制实现创新方式和手段的复杂性,所付出的代价可能远远超出合理程度,使得创新的设想或结果毫无使用价值。在科技竞争日趋激烈的今天,结构复杂、功能冗余、使用繁琐已成为技术不成熟的标志。因此,在创新的过程中,要始终贯彻机理简单原则。为使创新的设想或结果更符合机理简单的原则,可进行如下检查。

①新事物所依据的原理是否重叠,超出应有范围。

②新事物所拥有的结构是否复杂,超出应有程度。

③新事物所具备的功能是否冗余,超出应有数量。(5)构思独特原则

我国古代军事家孙子在其名著《孙子兵法·势篇》中指出:“凡战者,以正合,以奇胜。故善出奇者,无穷如天地,不竭如江河。”所谓“出奇”,就是“思维超常”和“构思独特”。创新贵在独特。在创新活动中,关于创新对象的构思是否独特,可以从以下几个方面来考察。

①创新构思的新颖性。

②创新构思的开创性。

③创新构思的特色性。(6)不轻易否定,不简单比较原则

不轻易否定,不简单比较原则是指在分析评判各种产品创新方案时应注意避免轻易否定的倾向。在飞机发明之前,科学界曾从“理论”上进行了否定的论证;过去也曾有权威人士断言,无线电波不可能沿着地球曲面传播,无法成为通信手段。显然,这些结论都是错误的,这些不恰当的否定之所以出现,是由于人们运用了错误的“理论”,而更多的不应该出现的错误否定,则是由于人们的主观武断,给某项发明规定了若干用常规思维分析证明无法达到的技术细节的结果。

在避免轻易否定倾向的同时,还要注意不要随意在两个事物之间进行简单比较。不同的创新,包括非常相近的创新,原则上不能以简单的方式比较其优势。

不同创新不能简单比较的原则带来了相关技术在市场上的优势互补,形成了共存共荣的局面。创新的广泛性和普遍性都源于创新具有的相融性。如市场上常见的钢笔、铅笔就互不排斥,即使都是铅笔,也有普通木质的铅笔和金属或塑料杆的自动铅笔之分,它们之间也不存在排斥的问题。

总之,我们应在尽量避免盲目地、过高地估计自己的设想的同时,也要注意珍惜别人的创意和构想。简单的否定与批评是容易的,难得的却是闪烁着希望的创新构想。

以上是在创新活动中要注意并切实遵循的创新原理和创新原则,这都是根据千百年来人类创新活动成功的经验和失败的教训提炼出来的,是创新智慧和方法的结晶。它体现了创新的规律和性质,按创新原理和原则去创新并非束缚你的思维,而是把创新活动纳入安全可靠、快速运行的大道上来。

在创新活动中遵循创新原理和创新原则是提升创新能力的基本要素,是攀登创新云梯的基础。只要有了这个基础,就把握了开启创新大门的“金钥匙”。1.4.2 创新的基本原理(1)综合原理

综合是在分析各个构成要素基本性质的基础上,综合其可取的部分,使综合后所形成的整体具有优化的特点和创新的特征。日本在重大理论突破、诺贝尔奖等方面远远落后于西方强国,但日本人善于将别国的先进技术拿来,形成新的科学体系。综合原理在日本科技体系中的应用如图1-5所示。图1-5 综合原理在日本科技体系中的应用(2)组合原理

这是将两种或两种以上的学说、技术、产品的一部分或全部进行适当叠加和组合,用以形成新学说、新技术、新产品的创新原理。组合既可以是自然组合,也可以是人工组合。在自然界和人类社会中,组合现象是非常普遍的。

爱因斯坦曾说:“组合作用似乎是创造性思维的本质特征。”组合创新的机会是无穷的。有人统计了20世纪以来的480项重大创造发明成果,经分析发现:20世纪三四十年代是突破型成果为主而组合型成果为辅;20世纪五六十年代两者大致相当;从20世纪80年代起,组合型成果占据主导地位。这说明组合原理已成为创新的主要方式之一。组合原理创新案例如图1-6所示。图1-6 组合原理创新案例——组合式砧板(3)分离原理

分离原理是把某一创新对象进行科学的分解和离散,使主要问题从复杂现象中暴露出来,从而理清创造者的思路,便于抓住主要矛盾。分离原理在发明创新过程中,提倡将事物打破并分解,它鼓励人们在发明创造过程中,冲破事物原有面貌的限制,将研究对象予以分离,创造出全新的概念和全新的产品。如隐形眼镜是眼镜架和镜片分离后的新产品。分离原理创新案例如图1-7所示。图1-7 分离原理创新案例——分离式墨水(4)多用性、通用性原理

集多种功能于一身,消除其他系统(如图1-8所示115种功能的瑞士刀),多用性、通用性原理在创新中有多个实践案例,将同一时间可能需要的各种功能集成到一个产品上,并可以一个新产品与创新案例的形态出现。图1-8 多用性原理创新案例——瑞士军刀(5)移植原理

这是把一个研究对象的概念、原理和方法运用于另一个研究对象并取得创新成果的创新原理。“他山之石,可以攻玉”就是该原理能动性的真实写照。移植原理的实质是借用已有的创新成果进行创新目标的再创造。如想想拉链还有什么用途。想起来就记录下来,以后有新的发现继续记录,积累多了,就能创新。

创新活动中的移植依重点不同,可以是沿着不同物质层次的“纵向移植”,也可以是在同一物质层次内不同形态间的“横向移植”,还可以是把多种物质层次的概念、原理和方法综合引入同一创新领域中的“综合移植”。新的科学创造和新的技术发明层出不穷,其中有许多创新是运用移植原理取得的。移植原理中原理移植创新案例如图1-9所示。移植原理中结构移植创新案例如图1-10所示。图1-9 移植原理中原理移植创新案例——电子语音合成技术图1-10 移植原理中结构移植创新案例——积木到组合家具(6)换元原理

换元原理是指创造者在创新过程中采用替换或代换的思想或手法,使创新活动内容不断展开、研究不断深入的原理。通常指在发明创新过程中,设计者可以有目的、有意义地去寻找替代物。如果能找到性能更好、价格更省的替代品,这本身就是一种创新,如对颜色进行改变创新。换元原理创新案例如图1-11所示。图1-11 换元原理创新案例——感温汤匙、LED艺术电扇(7)迂回原理

创新在很多情况下会遇到许多暂时无法解决的问题。迂回原理鼓励人们开动脑筋、另辟蹊径。不妨暂停在某个难点上的僵持状态,转而进入下步行动或进入另外的行动,带着创新活动中的这个未知数,继续探索创新问题,不要钻牛角尖、走死胡同。因为有时通过解决侧面问题或外围问题以及后继问题,可能会使原来的未知问题迎刃而解。迂回原理的创新应用案例如图1-12所示。图1-12 迂回原理创新应用——打火机(8)逆反原理

逆反原理首先要求人们敢于并善于打破头脑中常规思维模式的束缚,对已有的理论方法、科学技术、产品实物持怀疑态度,从相反的思维方向去分析、去思索、去探求新的发明创造。实际上,任何事物都有着正反两个方面,这两个方面同时相互依存于一个共同体中。人们在认识事物的过程中,习惯于从显而易见的正面去考虑问题,因而阻塞了自己的思路。如果能有意识、有目的地与传统思维方法“背道而驰”,往往能得到极好的创新成果。逆反原理在创新中的应用如图1-13、图1-14所示。图1-13 逆反原理创新应用——传送带图1-14 逆反原理创新应用——电风扇与排气扇(9)强化原理

强化就是对创新对象进行精炼、压缩或聚焦,以获得创新的成果。强化原理是指在创新活动中,通过各种强化手段,使创新对象提高质量,改善性能,延长寿命,增加用途,或使产品体积缩小、重量减轻、功能得到强化。强化原理在创新中的应用如图1-15所示。图1-15 强化原理创新应用——人造水晶代替天然水晶(10)群体原理

大学生创新小组就是一种群体原理的运用。科学的发展使创新越来越需要发挥群体智慧才能有所建树。早期的创新多是依靠个人的智慧和知识来完成的,但随着科学技术的进步,要想“单枪匹马、独闯天下”去完成像人造卫星、宇宙飞船、空间实验室和海底实验室等大型高科技项目的开发设计工作是不可能的。这就需要创造者们能够摆脱狭窄的专业知识范围的束缚,依靠群体智慧的力量、依靠科学技术的交叉渗透,使创新活动从个体劳动的圈子中解放出来,焕发出更大的活力。

在创新活动中,创新原理是运用创造性思维,分析问题和解决问题的出发点,也是人们使用何种创造方法、采用何种创造手段的凭据。因此,掌握创新原理是人们能否取得创新成果的先决条件。但创新原理不是治疗百病的“万灵丹”,不能指望在浅涉创新原理之后,就能对创新方法了如指掌并使用自如,就能解决创新的任何问题。只有在深入学习并深刻理解创造原理的基础上,人们才有可能有效地掌握创新方法,也才有可能成功地开展创新活动。(11)反馈原理

导入回馈以改善制程或作用进行创新。如传统无反馈的雨伞、笔等物品,可以通过反馈原理进行创新,使得传统的物品具有新的功能。反馈原理创新案例如图1-16所示。图1-16 反馈原理创新案例——气象预报伞与感应式水龙头1.5 头脑风暴

头脑风暴(Brain-storming)是进行创新思维训练与创新能力养成的重要方法,头脑风暴在科技创新、方式创新等多个领域具有重要的应用。掌握头脑风暴的基本方法能够有效提升创新的能力,并能够实现集体有效创新。1.5.1 基本概念

头脑风暴法出自“头脑风暴”一词。头脑风暴最早是精神病理学上的用语,指精神病患者的精神错乱状态,现在转而为无限制的自由联想和讨论,其目的在于产生新观念或激发创新设想。头脑风暴法又称智力激励法、BS法、自由思考法,是由美国创造学家A.F.奥斯本于1939年首次提出,1953年正式发表的一种激发性思维的方法。此法经各国创造学研究者的实践和发展,已经形成了一个发明技法群,如奥斯本智力激励法、默写式智力激励法、卡片式智力激励法等。头脑风暴示意图如图1-17所示。图1-17 头脑风暴示意图1.5.2 实施流程

头脑风暴力图通过一定的讨论程序与规则来保证创造性讨论的有效性,由此,讨论程序构成了头脑风暴法能否有效实施的关键因素。从程序来说,组织头脑风暴法关键在于以下几个环节。(1)确定议题

一个好的头脑风暴法从对问题的准确阐明开始。因此,必须在会前确定一个目标,使与会者明确通过这次会议需要解决什么问题,同时不要限制可能的解决方案的范围。一般而言,比较具体的议题能使与会者较快产生设想,主持人也较容易掌握;比较抽象和宏观的议题引发设想的时间较长,但设想的创造性也可能较强。(2)会前准备

为了使头脑风暴畅谈会的效率较高,效果较好,可在会前做一点准备工作,如收集一些资料预先给大家参考,以便与会者了解与议题有关的背景材料和外界动态。就参与者而言,在开会之前,对于待解决的问题一定要有所了解。会场可作适当布置,座位排成圆环形的环境往往比教室式的环境更为有利。此外,在头脑风暴会正式开始前,还可以出一些创造力测验题供大家思考,以便活跃气氛,促进思维。(3)确定人选

一般以8~12人为宜,也可略有增减(5~15人)。与会者人数太少不利于交流信息、激发思维,而人数太多则不容易掌握,并且每个人发言的机会相对减少,也会影响会场气氛。只有在特殊情况下,与会者的人数可不受上述限制。(4)明确分工

要推定一名主持人,1~2名记录员(秘书)。主持人的作用是在头脑风暴畅谈会开始时重申讨论的议题和纪律,在会议进程中启发引导,掌握进程。如通报会议进展情况,归纳某些发言的核心内容,提出自己的设想,活跃会场气氛,或者让大家静下来认真思索片刻再组织下一个发言高潮等。记录员应将与会者的所有设想都及时编号,简要记录,最好写在黑板等醒目处,让与会者能够看清。记录员也应随时提出自己的设想,切忌持旁观态度。(5)规定纪律

根据头脑风暴法的原则,可规定几条纪律,要求与会者遵守。如要集中注意力积极投入,不消极旁观;不要私下议论,以免影响他人的思考;发言要针对目标,开门见山,不要客套,也不必做过多的解释;与会者之间应相互尊重,平等相待,切忌相互褒贬等。(6)掌握时间

会议时间由主持人掌握,不宜在会前定死。一般来说,以几十分钟为宜。时间太短与会者难以畅所欲言,太长则容易产生疲劳感,影响会议效果。经验表明,创造性较强的设想一般要在会议开始10~15分钟后逐渐产生。美国创造学家帕内斯指出,会议时间最好安排在30~45分钟。倘若需要更长时间,应把议题分解成几个小问题分别进行专题讨论。头脑风暴应用流程如图1-18所示。图1-18 头脑风暴应用流程图1.5.3 成功要点

头脑风暴法成功要点:一次成功的头脑风暴除了在程序上的要求之外,更为关键的是探讨方式、心态上的转变。概而言之,就是要进行充分的、非评价性的、无偏见的交流。具体而言,则可归纳为以下几点。(1)自由畅谈

参加者不应该受任何条条框框限制,要放松思想,让思维自由驰骋。从不同角度、不同层次、不同方位,大胆地展开想象,尽可能地标新立异、与众不同,提出独创性的想法。(2)延迟评判

头脑风暴必须坚持当场不对任何设想作出评价的原则。既不能肯定某个设想,又不能否定某个设想,也不能对某个设想发表评论性的意见,一切评价和判断都要延迟到会议结束以后才能进行。这样做有两个目的:一方面是为了防止评判约束与会者的积极思维;另一方面是为了集中精力先开发设想,避免把应该在后阶段做的工作提前进行,影响创造性设想的大量产生。(3)禁止批评

绝对禁止批评是头脑风暴法应该遵循的一个重要原则。参加头脑风暴会议的每个人都不得对别人的设想提出批评意见,因为批评对创造性思维无疑会产生抑制作用。有些人习惯于用一些自谦之词,这些自我批评性质的说法同样会破坏会场气氛,影响自由畅想。(4)追求数量

头脑风暴会议的目标是获得尽可能多的设想,追求数量是它的首要任务。参加会议的每个人都要抓紧时间多思考,多提设想。至于设想的质量问题,自可留到会后的设想处理阶段去解决。在某种意义上,设想的质量和数量密切相关,产生的设想越多,其中的创造性设想就可能越多。1.5.4 设想处理

设想处理是指通过组织头脑风暴畅谈会,往往能获得大量与议题有关的设想,至此任务只完成了一半,更重要的是对已获得的设想进行整理分析,以便选出有价值的创造性设想来加以开发实施。

头脑风暴法的设想处理通常安排在头脑风暴畅谈会的次日进行。在此以前,主持人或记录员(秘书)应设法收集与会者在会后产生的新设想,以便一并进行评价处理。设想处理的方式有两种:一种是专家评审,可聘请有关专家及畅谈会与会者代表若干人(5人左右为宜)承担这项工作;另一种是二次会议评审,即由头脑风暴畅谈会的参加者共同举行第二次会议,集体进行设想的评价处理工作。

要避免头脑风暴过程中的误区,头脑风暴既是一种技能,也是一种艺术。头脑风暴的技能需要不断提高。如果想使头脑风暴保持高的绩效,必须每个月进行不止一次。有活力的头脑风暴会议倾向于遵循一系列陡峭的“智能”曲线,开始动量缓慢地积聚,然后非常快,接着又开始进入平缓的时期。头脑风暴主持人应该懂得通过小心地提及并培育一个正在出现的话题,让创意在陡峭的“智能”曲线阶段自由形成。头脑风暴提供了一种有效的就特定主题集中注意力与思想进行创造性沟通的方式,无论是对于学术主题探讨或日常事务的解决,完全可以并且应该根据与会者情况以及时间、地点、条件和主题的变化而有所变化,有所创新。任务与思考

1.什么叫创新思维?举例分析创新思维对于大学生能力形成与发展的重要意义。

2.创新的原则有哪些?

3.确定一个与专业相关的创新主题,分组进行头脑风暴的全过程,并得出创新结论。

4.收集自己感兴趣的创新产品,并用创新原理进行分析,确定创新产品所采用的创新原理有哪些。第2章 创新理论

创新理论起源于拉丁语,原意有3层含义:更新、创造新的东西、改变。创新就是利用已存在的自然资源创造新事物的一种手段。目前应用较为广泛的创新理论主要有苏联科学家阿奇舒勒(G.S.Altshuller)提出的TRIZ理论,美籍奥地利经济学家熊彼特首先提出的技术创新理论以及创新扩散理论。创新理论对于创新的指导具有重要的意义,是创新实践的方法论以及创新能力形成的必要基础。2.1 TRIZ理论2.1.1 TRIZ的起源与发展(1)起源

20世纪40年代,苏联科学家阿奇舒勒提出:一旦我们对大量的好的专利进行分析,提炼出问题的解决模式,我们就能够学习这些模式,从而创造性地解决问题。他带领团队开始了一项伟大的研究,希望找到发明创造的方法。经过50多年对250万件专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套系统化、实用的解决发明问题的理论方法体系——TRIZ(发明问题解决理论)。TRIZ理论被认为是创新的点金术,具有重要应用。(2)发展与传播

阿奇舒勒于1948年写信给斯大林,但因其内容有唯心主义成分被视为异端,被判刑25年,流放到西伯利亚。在那里,他有机会接触许多工程师和科学家,又加以深入地思考,渐渐形成了TRIZ的基本格局。流放生涯结束后,阿奇舒勒定居在巴库。他办培训班培训他的学生,效果显著。戈尔巴乔夫时代,对阿奇舒勒的禁令解除,但政府发现了这套理论的价值,视为国家财富,不得外传,也不得报道。苏联解体后,他的弟子纷纷外出,把TRIZ法带到了德国、以色列和美国,TRIZ法渐渐成为世界风行的一种创新设计方法。后人视阿奇舒勒为“技术系统进化”发现者,三大进化论之一。有学者把TRIZ译为“萃智”。(3)应用与发展

TRIZ法迅速在全球传播,在欧洲建有TRIZ协会,即EuropaeischeTRIZAssociation,简称ETRIZ。德国的斯图加特工业大学、卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙工业大学都已开设TRIZ法的课程。自动化公司Rockwell在一位TRIZ法咨询师的帮助下成功地把一个刹车系统的零件由12件减为4件,同时造价下降50%。Ford公司从1995年起举办TRIZ法培训,已培养掌握TRIZ法的工程师800人。Ford发动机公司为一种传动轴承探索问题的解决办法,在有负载时,该轴承经常会偏离正常工作位置。应用TRIZ法后产生了28个新的设计方案,其中一种设计很有意思地显示,这种轴承具有很小的热膨胀系数,在较高载荷而产生高温时其优点很明显,载荷越大,轴承的位置越稳定,从而解决了这个难题。在日本,三菱研究所在1998年开办TRIZ法培训班,已有超过2000人接受培训,产生了100多个达到较高水平的创新案例。

目前,TRIZ法已在自动控制、电气与电子、航天航空、机械仪器、动力、汽车、化工制药、医疗卫生、轻工和食品等十大技术领域中发挥作用,并延伸到非技术领域。国外TRIZ法专家正在试图把TRIZ法用于管理和商业领域,并取得成果。TRIZ法正成为全能的创新方法。由于在阿奇舒勒时代信息技术和生物技术处于初级阶段,TRIZ法中少有表述,一些TRIZ法大师正在做对TRIZ法的完善和补充工作,如增加了技术系统工程通用参数的数量和发明创造原理的数量,把解决物理矛盾的分离原理调整为4个,增加了效应库中有关信息和生物技术的内容等。

中国政府从建设创新型国家这一宏伟战略目标出发,十分重视TRIZ法的研究、推广和应用工作。科技部、国家发展改革委、教育部和中国科协于2008年联合发布国科发财〔2008〕197号文,文中3次提到要推广和应用TRIZ法。许多省份根据197文的要求,开展了TRIZ法的培训。目前TIRZ在中国仍然是推广阶段,各个企业对于TIRZ的学习与实践都在推广阶段。近几年,介绍TRIZ法的书籍在我国发展极快,而广大企业对此知之甚少,有必要加强TRIZ法的培训、推广与应用。目前TRIZ系统学习的网站主要有:www.triz-journal.com(美国);www.trisolver.eu(欧洲);www.triz-online.de(德国);www.stenum.at(奥地利);www.ciando.com(世界最大的电子图书零售商);www.altschuller.ru(俄罗斯);www.triz.gov.cn(中国);www.iwint.com.cn(中国亿维讯)。2.1.2 TRIZ理论定义

①TRIZ法是一种基于知识的方法。包括:解决发明问题启发式的知识;采用自然科学及工程技术中的效应知识;技术问题领域的知识。

②TRIZ法是面向人的方法,而不是面向机器。

③TRIZ法是系统化的方法。

④TRIZ法是发明问题解决理论。

因此我们可以得出重要的结论:TRIZ是基于知识的、面向设计者的创新问题解决系统化方法学,对于创新设计具有方法论层面的指导意义。2.1.3 TRIZ理论体系结构

阿奇舒勒和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具,如冲突矩阵、76个标准解、ARIZ、AFD、物质-场分析、ISQ、DE、8种演化类型、科学效应等。目前已经得到完善的理论体系结构,如图2-1所示。图2-1 TRIZ理论体系结构(1)理论基础

技术系统的进化模式是TRIZ法理论的基础,该模式包含用于工程技术系统进化的基本规律,理解这些模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念,得到其发展前景的正确判断,从而增强人们解决问题的能力。任何领域的技术产品都与生物系统一样,存在着产生、生长、成熟、衰老和灭亡的规律,掌握了这些规律,人们就能能动地进行产品的创新设计开发,并能预测产品的未来趋势。就像伴随着人类历史发展的计算技术一样,先是算盘的发明、推广和广泛运用,达到珠算技术的成熟。但随着计算机的出现,由于技术有了革命性进展,算盘技术也就走向衰老和灭亡。计算技术的演变如图2-2所示。图2-2 计算技术的演变(2)基于知识的问题解决工具

TRIZ理论包含了进行知识问题解决的40条发明创新原理,发明创新原理来源于对大量专利创新进行整理分析得出,目前所有创新的基本原理都包含在这40条发明原理中。40条发明创新原理如表2-1所示。表2-1 40条发明创新原理

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