TRIZ 創新問題解決法 今天要與大家分享的設計方法是triz 創新問題解決法

定義與特色 TRIZ為俄文Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch(發明問題的解決理論)的首字縮寫，中文譯做萃思。 該理論是1946 年由蘇聯專利工程師根里奇·阿奇舒勒(Genrich Altshuller)團隊分析歸納超過數十萬筆專利而成，對功能創新性設計有很大的幫助。 其精神為透過將特定的問題抽象化、除去干擾思考的細節後，重新定位問題並尋求通用解決法，再套回原本的特定問題。 TRIZ解決問題的方式 特定問題 抽象問題 抽象解答 特定解法 試錯法 搜尋空間 特定解答 aX + bX + c =0 2 X= ─ (-b + b -4ac ) 2 √ 1 2a Triz是俄文的縮寫，是阿奇舒勒團隊在1946年為了尋找創新的通則，對數十萬筆專利進行分析與歸納所得出的理論體系，是一組系統性解決問題的方法。專利，正是涵蓋機械、化學、醫學等各種領域人才運用創新方法解決問題的認證，參考這些提示能幫助設計者跳脫自身狹隘的知識經驗領域的限制，更有效率地找到解決問題的方法。 Triz運作的方式很像我們利用公式解數學題，先將問題抽象化，再代入公式中得到提示，最後用類比的方式套回原問題得到答案。但是與數學不同的是，triz所提供的提示不是絕對的，只是「曾經解決相似問題的成功模式。」藉由模仿參照這些來自專利的成功經驗模式，有助於更快更好地解決問題。 3X +2 + 5X = 0 2 X= -1, -2/3

TRIZ的經典理論體系 分析問題 解決問題 TRIZ的技術系統八大進化法則 最終理想解(IFR) 物一場模型分析 39個工程參數及矛盾矩陣 40發明原理 物理矛盾和四大分離原理 發明問題的標準解法 發明問題解決演算法(ARIZ) 分析問題 解決問題 TRIZ理論是由解決技術問題，實現創新開發的各種方法到演算法組成的綜合理論體系。 其中可分為分析問題的方法與解決問題的方法。 今天與大家分享的是TRIZ中的39個工程參數、矛盾矩陣以及40項發明原理這三項一組的創新問題解決方法。 這組方法是TRIZ所發展的第一套理論，也是最廣為人知的一組TRIZ方法

設計中的兩種矛盾 技術矛盾(魚與熊掌不可兼得) 物理矛盾(自相衝突) →調整某一特性以強化A參數時導致B參數的惡化 例：使用越好的材料製作的產品品質越好，但是成本越高 增加單車坐墊寬度強化乘坐舒適度，卻會妨礙踩踏動作 物理矛盾(自相衝突) →爲了不同理由而對同一特性(物件)有相反的需求 例：希望車版輕薄以達到省油←→希望車版厚重以達到安全 單車坐墊寬闊臀部才好坐←→單車坐墊狹窄腳才好踩踏 一般解 兩種特性各退一步，尋找妥協的平衡點 我們在設計的過程中往往會被矛盾的狀況困住，依照TRIZ理論的分類，矛盾可分為技術矛盾與物理矛盾。 技術矛盾是指當調整某一特性以強化某一參數(Parameter)時，會導致另一種參數的惡化。例如改用較好的材料可提升產品的品質，但改用較好的材料同時會增加成本負擔。 通常我們遇到技術矛盾，會讓兩項特性參數都打個折，尋找妥協的平衡點，以獲得最大利益。 第二種矛盾，稱為物理矛盾，物理矛盾是指為了不同的理由，而對同一特性有相反的需求。例如，在汽車設計中爲了省油需要將車版做得輕薄，但為了安全卻需要將車版做得厚實。然而車版怎麼可能既輕薄又厚重?這就是典型的物理矛盾狀況。 一般我們遇到物理矛盾，第一個念頭是不可能，再來就是做選擇，看是要省油還是安全 一般解 不可能兼具，只能2選1

兩種矛盾可互相轉換 技術矛盾(魚與熊掌不可兼得) 物理矛盾(自相衝突) →調整某一特性以強化A參數時導致B參數的惡化 例：使用越好的材料製作的產品品質越好，但是成本越高 增加單車坐墊寬度強化乘坐舒適度，卻會妨礙踩踏動作 物理矛盾(自相衝突) →爲了不同理由而對同一特性(物件)有相反的需求 例：希望車版輕薄以達到省油←→希望車版厚重以達到安全 單車坐墊寬闊臀部才好坐←→單車坐墊狹窄腳才好踩踏 依照分析角度的不同，同樣的問題可以用物理矛盾的方式敘述，也可以用技術矛盾的模式解釋 大家應該有注意到，兩種矛盾的第二個例子其實是同一個問題，只是敘述的方式不太一樣。爲了強化乘坐舒適而加寬單車坐墊，但是變寬的坐墊卻會妨礙踩踏動作，這是典型的技術矛盾。但若是以既要單車坐墊窄又要坐墊寬的方式詮釋，這個問題也可視為物理矛盾。 也就是說(按動畫) 依照分析角度的不同，同樣的問題可以用物理矛盾的方式敘述，也可以用技術矛盾的模式解釋。 接下來，我們先來看看TRIZ是如何解決這兩種矛盾的。

設計中的兩種矛盾 技術矛盾(魚與熊掌不可兼得) 物理矛盾(自相衝突) →調整某一特性以強化A參數時導致B參數的惡化 例：使用越好的材料製作的產品品質越好，但是成本越高 增加單車坐墊寬度強化乘坐舒適度，卻會妨礙踩踏動作 物理矛盾(自相衝突) →爲了不同理由而對同一特性(物件)有相反的需求 例：希望車版輕薄以達到省油←→希望車版厚重以達到安全 單車坐墊寬闊臀部才好坐←→單車坐墊狹窄腳才好踩踏 TRIZ解 解法：從「39個工程參數」找出可類比A參數與B參數的技術參數， 代入「矛盾矩陣」中找到「40項發明原理」中建議參考的提示 TRIZ解決技術矛盾的分法則是從「39個工程參數」找出可類比A參數與B參數的技術參數， 代入「矛盾矩陣」中找到「40項發明原理」中建議參考的提示。 而TRIZ解決物理矛盾的方法是利用四大分離法則：時間分離、空間分離、情境分離、母子系統分離。 TRIZ解 解法：(時間/空間/情境/母子系統)分離法則

39工程參數.矛盾矩陣.40發明原理 相對惡化的工程參數 欲改善的工程參數 34,15 10,14 建議參考的發明原理 先前有提到 TRIZ中的39個工程參數、矛盾矩陣以及40項發明原理這三項一組的創新問題解決方法是TRIZ所發展的第一套理論， 這組工具的使用流程如下 1.從39個工程參數中找到可代表欲改善的特性， 以及可代表相對惡化特性的工程參數， 兩個參數在矛盾矩陣表中交叉可得到一組建議參考的發明原則編號， 這些編號對應到40發明原理，找到編號對應的原理。 藉由詳讀建議原理的解釋以及範例，並利用強制聯想法， 試著將這些原理的模式套用到自己所面臨的矛盾問題， 最終激發出可能的解決方案。 大家也許有注意到，從左上到右下的格子是空的 這代表為了改善某個工程參數卻導致同一個工程參數惡化是不合理的， 一個特性怎麼可能同時變改善又惡化呢? 注意到了嗎? 這是個物理矛盾 34,15 10,14 建議參考的發明原理

用來彌補矩陣漏洞的物理矛盾 相對惡化的工程參數 物 利 用 分 離 法 則 解 決 理 欲改善的工程參數 矛 盾 問 題 複習一下物理矛盾的定義: 爲了不同理由而對同一特性(物件)有相反的需求， 而解決物理矛盾的方式則是利用分離法則。由於分離法則不在本次討論的範圍，大家若有興趣可找時間進一步探索。 或者， 深入探討對同一特性有相反需求的理由所呼應的工程參數， 將問題轉換為技術矛盾的形式再套用矛盾矩陣工具。 盾 問 題

39個工程參數 現在為大家介紹39個工程參數 這39個工程參數可分為六大類: 幾何、資源、害處、物理、能力、操控 在尋找代表性的工程參數為何時可先想想， 要改善與相對惡化的特性屬於六大類中哪一種，再從該分類中找到合適的參數 這麼做會比直接從39個參數中尋找來得有效率 至於每個參數的詳細解釋，請大家參考手邊講義

40發明原理 由於40發明原理是從專利中歸納而得，所以看起來偏理工。 但是取其精隨，甚至可以將這些原理應用到商業管理的領域。 各原理詳細的說明與範例，請參考手邊的講義。

實施步驟 敘述問題 找出欲改善的工程參數 找出因改善某參數而相對惡化的工程參數 利用矛盾矩陣找出建議採用的發明原理 參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 將適用的發明原理應用到產品設計 這套TRIZ工具步驟簡單明確，只有6個步驟非常容易上手 接下來將透過兩個範例來讓大家熟悉這套TRIZ工具的實施步驟

範例1 改善牙刷攜帶性 1.敘述問題： 為了保持口腔健康，飯後刷牙十分重要，但上班族卻少有人在午餐後刷牙，因為牙刷長長一根，攜帶上很不方便。但若刷柄變短，握起來很不順手。 第一步: 敘述問題 一開始敘述問題的時候，用說故事的方式將問題的前因後果與過程列出， 內容需包含「希望改善的目標」以及「因為目標的改善而惡化的狀況」 敘述需涵蓋「希望改善的目標」 以及「因為目標的改善而惡化的狀況」

範例1 改善牙刷攜帶性 2.找出欲改善的工程參數 為了保持口腔健康，飯後刷牙十分重要，但上班族卻少有人在午餐後刷牙，因為牙刷長長一根，攜帶上很不方便。但若刷柄變短，握起來很不順手。 第二步:找出欲改善的工程參數 這個步驟要找出影響目標效果的工程參數，範例一的目標是改善攜帶性， 而攜帶性取決於牙刷的長度，也就是編號四號的靜止物長度 欲改善參數 #04 靜止物長度

範例1 改善牙刷攜帶性 3.找出因改善某參數而 相對惡化的工程參數 為了保持口腔健康，飯後刷牙十分重要，但上班族卻少有人在午餐後刷牙，因為牙刷長長一根，攜帶上很不方便。但若刷柄變短，握起來很不順手。 第三步 找出因改善某參數而相對惡化的工程參數 接下來，繼續相對惡化的性質所呼應的工程參數。 改變牙刷長度卻會「握起來很不順手」 就是不好用，所以惡化的參數是編號33使用方便性 欲改善參數 #04 靜止物長度 惡化的參數 #33 使用方便性

範例1 改善牙刷攜帶性 4.利用矛盾矩陣 找出建議採用的發明原理 33 使用方便性 #02 抽離 04 靜 止 物 長 度 # 25 自助 第四步 利用矛盾矩陣找出建議採用的發明原理 這一步驟是簡單的交叉查表， 因為兩參數是有一個變改善另一個就惡化，所以誰放直行誰放橫列 查出來的結果都是一樣的

範例1 5.參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 02 抽離 將必要的功能元件自造形中萃取出來 將非必要的功能元件去除 · #02 抽離 # 25 自助 04 靜 止 物 長 度 33 使用方便性 25 自助 物件本身必須能自助和執行補給、修復的作業 利用廢棄的材料及能源。 第五步 參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 在利用40發明原理時要注意 從矛盾矩陣所得到的建議原理中，有些原理乍看之下莫名其妙 但是藉由參考眾多原理範例，領會該原理的精隨後，想辦法類比複製到自己面臨的問題中 找到可能的解決方案

範例1 改善牙刷攜帶性 6.將適用的發明原理 應用到產品設計 33 使用方便性 #02 抽離 04 靜 止 物 長 度 # 25 自助 第六步 將適用的發明原理應用到產品設計 藉由發明原理的刺激，用照樣造句的類比法將原理套用到目標產品上 並與目標產品其他應有的特色做整合。 該範例產品利用編號2的抽離原理，既提升牙刷攜帶性又不會損害使用方便性。 而自助這個提示，則是提升了「牙膏」的攜帶方便性 設計者將兩者做了漂亮的整合，並添加了讓刷毛保持乾爽的透氣孔等細節

敘述問題時，將目標產品、相關產品、操作環境視為「為達成特定目標之系統」，一起納入考量範圍 →情境式思考 延伸應用 敘述問題時，將目標產品、相關產品、操作環境視為「為達成特定目標之系統」，一起納入考量範圍 →情境式思考 接下來，我們來看延伸應用 這一次在敘述問題時，將目標產品、相關產品、操作環境視為「為達成特定目標之系統」，一起納入考量範圍 這種情境式思考的方式，有助設計者發掘在系統中容易被忽略的問題。

範例2 1.敘述問題： 為了保持口腔健康，刷牙十分重要，而刷牙需配合牙膏使用，每當牙膏快用完的時候，剩餘的牙膏很難擠出。最方便的解決方式是使用擠牙膏器，但是擠牙膏器在牙膏量充足的時候又顯得多餘。 第一步 敘述問題， 雖然目標產品是牙刷，但這次以整個「刷牙」活動來思考問題， 發掘出「用掉最後一點牙膏」這個欲改善目標，並列出相對惡化的狀況「要多準備擠牙膏器」

範例2 2.找出欲改善的參數 為了保持口腔健康，刷牙十分重要，而刷牙需配合牙膏使用，每當牙膏快用完的時候，剩餘的牙膏很難擠出。最方便的解決方式是使用擠牙膏器，但是擠牙膏器在牙膏量充足的時候又顯得多餘。 第二步 找出欲改善的參數 在敘述問題並尋找對應工程參數的過程， 應避免被既定的操作流程限制住，比如說「擠」這個動作是為了「使用牙膏」 所以問題的重點不是到最後牙膏「很難擠」，而是「很難用完」 也就是工程參數23號「物質的浪費」 欲改善參數 #23 物質的浪費

範例2 3.找出因改善某參數而 相對惡化的工程參數 為了保持口腔健康，刷牙十分重要，而刷牙需配合牙膏使用，每當牙膏快用完的時候，剩餘的牙膏很難擠出。最方便的解決方式是使用擠牙膏器，但是擠牙膏器在牙膏量充足的時候又顯得多餘。 第三步 找出因改善某參數而相對惡化的工程參數 一般我們會使用擠牙膏器來解決剩餘牙膏的問題， 但是擠牙膏器在牙膏量充足的時候又顯得多餘，造成物質數量的增加， 也就是工程參數26號 欲改善參數 #23 物質的浪費 惡化的參數 #26 物質數量 (整體材料的數量)

範例2 4.利用矛盾矩陣找出 建議採用的發明原理 26 物質數量 #06 多功能 23 #10 預先動作 物 #03 局部特性 質 #24 中介物 23 物 質 的 浪 費 26 物質數量 第四步 利用矛盾矩陣找出建議採用的發明原則 交叉查表候，這次得到了4個發明原理建議 多功能、局部特性、預先動作以及中介物

範例2 5.參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 26 物質數量 10 預先動作 事先對其物件，完成全部或者部分所需的改變。 06 通用性、多功能 讓一個物件可以同時擁有多項不同的功能，因此其他的元件便可省去。 5.參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 03局部特質 讓產品上不同機能之元件或部位，具有不同之造形。 各元件或部位之造形，要能適切地突顯其功能性。 #06 多功能 #10 預先動作 #03 局部特性 #24 中介物 23 物 質 的 浪 費 26 物質數量 10 預先動作 事先對其物件，完成全部或者部分所需的改變。 第五步 參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 但若是看過範例後還是無法想像如何應用，那就趕快換一個原理來進行聯想吧 畢竟 這些原理畢竟只是用來刺激想像的建議，不一定是正確解答 24中介物 利用一個中介（媒介）物質，來轉變或者執行一個動作。 使用一個容易被移除的物件，與原物件做暫時性的接合。

範例2 6.將適用的發明原理應用到產品設計 26 物質數量 #06 多功能 23 #10 預先動作 物 →將擠牙膏的任務交給牙刷 #03 局部特性 #24 中介物 23 物 質 的 浪 費 26 物質數量 →將擠牙膏的任務交給牙刷 →利用牙刷局部來擠牙膏 第六步 將適用的發明原理應用到產品設計 所以這次的範例產品 以用多功能作為解決方案主體， 並以局部特性的提示想到利用部份牙刷達成多功能

實戰演練 敘述問題 找出欲改善的技術參數 找出因改善某參數而惡化的對應技術參數 利用矛盾矩陣找出建議採用的發明原理 參考建議的發明原理及範例，進行聯想並篩選 將適用的發明原理應用到產品設計 看完範例後，有沒有覺得TRIZ的這套創新問題解決法很厲害啊? 趕快動手練習，親自體驗TRIZ的威力吧！