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TRIZ进化理论的应用:电话形态演进分析


□ 赵新军 钟 莹

  [内容摘要]产品或技术与生物系统一样,都存在产生、成长、成熟、衰老、灭亡的过程,产品和技术的发展是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势,从而使企业快速、准确地把握产品的技术走向,实现产品和技术创新。
  [关键词]电话机/形态/TRIZ进化理论/产品创新
  
  一、引言
  
  随着经济全球化和经济知识化,产品的市场竞争日益加剧。一个企业在技术和产品创新上有多大作为,就能够在持续发展和赢利中获得多大主动,创新能力已成为企业拥有竞争力的决定性因素。培育自主知识产权已经成为提升企业乃至整个国家核心竞争力的根本,自主知识产权的源头是发明创造,拥有更多的发明创造,才可能拥有更多的专利技术。
 
  二、TRIZ的技术进化理论
  
  企业如何分析和把握产品的技术走向已成为影响企业生死存亡的关键因素。在日益增多的先进科学技术、设计理论和方法中,TRIZ理论成为目前国内外企业界广为关注的解决技术创新、实现技术预测的最重要理论之一。
  TRIZ是“发明问题解决理论”的俄语缩写,它由苏联发明家G. S. Altshuller 在1946年创立,英文含义是The Theory of Inventive Problem Solving。TRIZ是基于知识的、面向人的解决发明问题的系统化方法学。TRIZ曾被美国、德国等西方国家称为“点金术”,随着苏联的解体,TRIZ被广泛应用到军事以外的很多工程技术领域,并推广到了多个跨国公司,全球500强中约有80%的企业都不同程度地在产品研发过程中应用TRIZ理论,成千上万项重大发明被以不可思议的速度创造出来。
  Altshuller发现,产品及其技术的发展总是遵循一定的客观规律,而且同一条规律往往在不同产品领域被反复应用。任何领域的产品改进、技术变革、创新和生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程,是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律,就可以能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。
  TRIZ理论的核心内容之一就是技术系统进化法则(规律),它可以根据技术系统的进化规律预测未来技术(产品)发展趋势,帮助企业开发出富有竞争力的新产品。TRIZ的技术系统进化规律主要包含有提高理想度规律、系统完备性规律、能量传导规律,提高系统动态性和可控性规律、子系统非一致性进化规律、向超系统升迁规律、向微观系统升迁规律、系统协调性规律、技术系统的分割规律、系统向多功能和普遍化发展规律,改善物质的结构规律等。这些技术系统进化规律基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律,每条规律又包含不同数目的具体进化模式和路线。显然,一旦掌握了这些规律(模式或路线),工程技术人员就可以在此基础上,确认目前产品所处的发展状态,发现产品存在的缺陷和问题,并预测其未来的发展趋势,制定和规划产品开发战略,开发新一代产品。
  
  三、电话形态的演进分析
  
  人们在1784年就已研究出电话的工作原理,但直到1876年才出现了第一部可使用的电话。最初,这项新发明并没有引起大众的兴趣,大多数商人不想投资给这样“没有用的玩具”。为了筹集进一步的研究经费,贝尔策划了一个不同寻常的展示——在一个场景中安置一个带有扬声器的盒子,由一名助手在另一个房子里弹奏管风琴。一位热心的观众听了音乐之后激动万分。他之所以如此兴奋,并不是音乐本身比通常听到的音乐更加优美动听,而是声音可以如此长距离传输的科学奇迹。
  不久之后,爱迪生使这项发明完善起来,他把长距离的声音传输变成现实。电话线连接着作为信息交换中心的接线总机和各个电话分机。最初的接线总机需要人工操作:一位电话用户需要由接线员将其与另外一位电话用户联系起来,正因为这样,人们就不需要一个拨号装置来输入所要拨打电话的号码。后来,拨号盘出现了,而且逐渐成为实现电话拨号功能不可缺少的装置,并逐渐发展到后来的按键拨号。在电话的发展中,另一重大突破是无线通讯技术,它的出现使人们可以在世界任何一个角落里使用同一部电话和同一个号码与外界联系。
  
  1. 电话听筒形态的演进
  人们使用的第一部电话是由两个“带膜的喇叭”组成,连接两个喇叭的电线被藏在一个盒子里。其中一个喇叭是方便使用者说话用的,另一个适用于耳朵来听。(图1)那时,人们并不认为“两只手都要工作”是一个严重的缺陷,因为人们的乐趣在于享受自己使用电话的过程。
  在电话成为人们日常生活中一件平常甚至是琐碎的物件之后不久,听筒的设计就不再仅仅是为了享受通话的乐趣,而是为了更有效地工作。也就是说,在讲话的同时至少应该解放出一只手来实现其它的操作,如记录一些通话信息。
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