产品特色
内容简介
作者十几年从事创新方法研究和丰富实践的总结。首先对常用的各种创新思维和方法进行了介绍,重点对基于Triz的系统创新理念和工具进行了分析。全书以人们熟悉的家电和个人生活用品为例,生动有趣地揭示了系统创新思维和方法的应用。案例看似简单,但内在的创新逻辑却清晰严谨,对从事各领域研发的工程师而言具有重要的参考意义。
目录
前 言
理 论 篇
第1章 TRIZ基础 2
1.1 阿奇舒勒传奇及TRIZ发展历程 2
1.2 基本概念 6
1.2.1 冲突 6
1.2.2 解的级别 7
1.2.3 物-场模型 8
1.2.4 资源 9
1.2.5 系统理想度、理想机器及最终理想解 10
1.3 基本方法 11
1.3.1 冲突消解方法 11
1.3.2 物-场分析方法 16
1.3.3 资源解题方法 16
1.3.4 科学效应解题方法 17
1.3.5 标准解方法 18
1.3.6 进化法则方法 20
1.3.7 思维定式消除方法 24
1.3.8 S曲线方法 27
1.3.9 系统功能建模及裁剪法 30
1.3.10 ARIZ方法 34
参考文献 35
第2章 价值工程 36
2.1 产生背景 36
2.2 发展历程 37
2.3 基本概念 37
2.3.1 价值 38
2.3.2 功能 38
2.3.3 寿命周期成本 39
2.4 基本方法 40
2.4.1 价值工程的工作程序 40
2.4.2 价值工程对象选择和信息收集 41
2.4.3 功能分析与评价 43
2.4.4 方案创新与评价 44
2.5 应用实例 45
2.5.1 实例背景 45
2.5.2 确定价值工程的分析对象 45
2.5.3 功能分析与功能评价 45
2.5.4 方案创新 47
2.5.5 方案评价 48
参考文献 49
第3章 质量功能展开 50
3.1 产生背景 50
3.2 发展历程 51
3.3 基本概念 51
3.3.1 质量功能展开的概念 51
3.3.2 质量功能展开的基本原理 52
3.3.3 质量屋 53
3.4 基本方法 54
3.4.1 赤尾模式 54
3.4.2 四阶段模式 54
3.5 应用实例 55
3.5.1 顾客需求 56
3.5.2 产品规划 56
3.5.3 零件规划 61
3.5.4 工艺规划 63
3.5.5 质量控制规划 66
参考文献 68
第4章 潜在失效模式及后果分析 69
4.1 产生背景 69
4.2 发展历程 69
4.3 基本概念 70
4.3.1 FMEA 70
4.3.2 SFMEA(CFMEA) 71
4.3.3 DFMEA 71
4.3.4 PFMEA 72
4.3.5 失效 72
4.3.6 功能 72
4.3.7 失效模式 73
4.3.8 失效原因 73
4.3.9 失效影响 73
4.3.10 过程确认 73
4.3.11 设计确认 73
4.3.12 现行控制 73
4.3.13 数据 74
4.3.14 可靠性 74
4.3.15 FMEA分析表 74
4.3.16 RPN 76
4.4 基本方法 77
4.4.1 FMEA项目实施步骤 77
4.4.2 FMEA表的实施步骤 80
4.5 应用实例 81
参考文献 81
第5章 田口方法 88
5.1 产生背景 88
5.2 发展历程 89
5.3 基本概念 90
5.3.1 品质 90
5.3.2 品质特性 90
5.3.3 品质损失函数 90
5.3.4 控制因子 90
5.3.5 信号因子 91
5.3.6 干扰因子 91
5.3.7 S/N 91
5.3.8 直交表 91
5.4 田口方法的实施步骤 92
5.5 应用实例 93
5.5.1 选定品质特性 93
5.5.2 判定品质特性的理想机能 93
5.5.3 寻找所有影响此品质特性的因子 94
5.5.4 定出信号因子的水准 94
5.5.5 定出控制因子的水准 94
5.5.6 定出干扰因子的水准,必要的话,进行干扰实验 94
5.5.7 选定适当的直交表,并安排完整的实验计划 94
5.5.8 执行实验,搜集数据 95
5.5.9 资料分析 96
5.5.10 确认实验 98
参考文献 98
第6章 公理设计 99
6.1 产生背景 99
6.2 发展历程 100
6.3 基本概念 100
6.3.1 域 100
6.3.2 名词定义 101
6.3.3 映射与设计方程 101
6.3.4 设计公理 102
6.3.5 耦合设计、冗余设计和理想设计 102
6.3.6 推理和定理 103
6.4 基本方法 106
6.4.1 分解、层次和反复迭代 106
6.4.2 第一公理:独立公理 107
6.4.3 第二公理:信息公理 108
6.5 应用实例 111
参考文献 115
第7章 六西格玛设计 116
7.1 产生背景 116
7.2 发展历程 117
7.3 基本概念 118
7.3.1 六西格玛的统计含义 118
7.3.2 六西格玛的管理含义 119
7.4 基本方法 119
7.4.1 六西格玛改进模式 120
7.4.2 六西格玛设计模式 120
7.4.3 六西格玛设计的主要工具 123
7.5 应用实例 126
7.5.1 六西格玛改进实例 126
7.5.2 六西格玛设计实例 127
参考文献 129
第8章 专利常识 130
8.1 授予专利权的实质条件 130
8.2 专利的申请 130
8.3 专利的优先权 131
8.4 专利权的期限 131
8.4.1 美国专利 131
8.4.2 日本专利 131
8.4.3 德国专利 131
8.4.4 英国专利 132
8.4.5 法国专利 132
8.4.6 加拿大专利 132
8.4.7 意大利专利 132
8.4.8 欧洲专利 132
8.4.9 韩国专利 132
实 例 篇
第9章 如何提出创新问题 134
9.1 基于公理设计提出创新问题 134
9.1.1 独立公理的应用 134
9.1.2 信息公理的应用 135
9.2 基于FMEA提出创新问题 136
9.2.1 风险优先数RPN的应用 136
9.2.2 严重度S的应用 138
9.3 基于质量功能展开提出创新问题 140
9.4 基于TRIZ提出创新问题 141
9.5 基于价值工程提出创新问题 142
参考文献 144
第10章 如何建立创新问题模型 145
10.1 如何进行单一功能描述 145
10.2 如何用中性语言描述系统 145
10.3 基于功能模型的裁剪 147
10.4 如何进行创新问题剖析 149
参考文献 151
第11章 如何解决创新问题 152
11.1 消解冲突解决创新问题 152
11.1.1 消解物理冲突 152
11.1.2 消解技术冲突 155
11.2 利用资源解决创新问题 160
11.3 利用系统进化模式解决创新问题 161
11.4 利用标准解解决创新问题 165
11.4.1 第一类标准解和第二类标准解 165
11.4.2 第三类标准解:系统传递到双系统、多系统或微观水平 168
11.4.3 第四类标准解:探测和测量的标准解法 171
11.4.4 第五类标准解:简化与改善策略标准解 173
11.5 功能导向搜索 175
11.6 利用科学效应解决创新问题 177
11.7 如何解决衍生问题 178
11.8 思维定式去除 179
11.8.1 小智人法 179
11.8.2 九屏法 180
11.8.3 DTC算子 181
11.8.4 金鱼法 183
参考文献 185
第12章 如何评估创新方案 186
12.1 专家评估法 186
12.1.1 单专家评估法 186
12.1.2 多专家评估法 187
12.2 如何确定评估参数 188
12.3 解的级别 189
12.4 利用FMEA对创新方案进行评估 191
12.5 价值工程方案评价 194
第13章 怎样设计新系统和混合系统 196
13.1 怎样设计一个新系统 196
13.1.1 基于AD和TRIZ设计新系统 196
13.1.2 基于TRIZ创新理论的新系统设计 201
13.1.3 六西格玛设计 207
13.2 怎样设计一个混合系统 215
13.2.1 基于AD和TRIZ设计混合系统 215
13.2.2 基于TRIZ设计混合系统 217
参考文献 219
第14章 怎样改进现有产品 220
14.1 如何消除产品缺陷或失效 220
14.1.1 基于TRIZ和FMEA消除产品缺陷 220
14.1.2 基于六西格玛消除产品缺陷 227
14.1.3 基于TRIZ创新理论和田口方法的产品缺陷消除 230
14.2 如何降低成本:基于TRIZ和VE的产品改进 238
14.3 怎样改进现有产品 241
参考文献 243
第15章 如何进行特定目标的产品改进 244
15.1 提出创新问题 244
15.2 建立问题模型 244
15.3 求解创新问题 245
第16章 如何进行专利规避 247
16.1 确定规避对象 247
16.2 定义规避问题 248
16.3 解决规避问题 251
16.4 评估创新方案 253
参考文献 253
第17章 如何进行产品的技术进化趋势分析 254
17.1 如何建立产品的S曲线 254
17.2 如何判断产品在S曲线上所处的时期 256
附录1 冲 突 矩 阵 258
附录2 40个发明原理 260
附录3 76个标准解 265
前言/序言
自2003年起,编者及其所带团队开始在国内向企业和高校推广系统创新方法,搭建系统创新平台,同时,还为国内近200家企业完成了超过500项系统创新项目。
经过多年来的系统创新实践,编者发现,众多进行产品研发、工艺研发和创新管理的技术人员和管理人员,亟须一本深入浅出、理论全面、通俗易懂且案例丰富的参考书,用于指导或启发企业实现技术创新。针对这一现状,编者本着学以致用、知行合一的思想,精心筛选了若干种系统创新相关理论,并设计了若干个以广大读者喜闻乐见的日常用品为主的系统创新案例,编写了本书,目的是将系统创新的方法学原理介绍给广大从事自主设计和自主研发的人员。
事实上,作为一门新兴学科,系统创新理论和技术仍在不断发展和变化中,有些理论本书暂未收入,但并不意味着那些理论不能用于系统创新工作,这一点相信广大读者能够理解。
本书包括理论篇和实例篇两部分,共分17章。其中第1章“TRIZ基础”由刘勇谋编写,第2章“价值工程”和第7章“六西格玛设计”由王治国编写,第3章“质量功能展开”由王鹏(小)编写,第4章“潜在失效模式及后果分析”由王鹏(大)编写,第5章“田口方法”和第8章“专利常识”由江平编写,第6章“公理设计”由王志刚编写。实例篇第9~17章由上述作者联合编写。
感谢机械工业出版社华章公司计算机出版中心的王颖副总编,她对本书的出版提出了很多建设性的意见。
感谢中国自动化联盟的王健秘书长,他对本书的出版给予了极大的帮助。
由于编者水平和能力有限,书中可能存在一些缺陷和不足,希望广大读者批评指正。
编者2015-12-5
科技浪潮下的企业变革:面向未来的战略重塑与组织进化 引言: 在全球化加速、技术迭代日新月异的今天,企业面临的挑战已不再是简单的市场竞争,而是关乎生存与转型的深刻变革。本专著深入剖析了在“第四次工业革命”的背景下,传统组织如何有效应对颠覆性技术(如人工智能、大数据、物联网、生物技术)带来的冲击,并系统性地构建面向未来的核心竞争力。本书不着眼于某一特定技术的应用指南,而是聚焦于战略思维的重塑、组织架构的敏捷化改造、文化基因的培育以及价值链的全面优化。 第一部分:战略视野的拓展与重构 第一章:从“效率驱动”到“创新驱动”的范式转移 本章首先回顾了过去几十年企业成功的基石——规模经济和运营效率,并指出在当前环境下,单纯依赖效率的边际效用正在递减。核心在于,技术正在使“复制”变得廉价,“创造”的价值空前凸显。 1.1 颠覆性技术对传统商业模式的解构:探讨新技术如何使现有盈利模型失效,并引入“创造性破坏”的现代应用场景。 1.2 未来五年的战略预判:分析宏观经济趋势、地缘政治对供应链的影响,以及“可持续发展”如何从合规要求转变为核心战略要素。 1.3 战略制定中的“双速”思维:如何在保持核心业务稳定盈利的同时,孵化和培育高风险、高回报的未来增长点。这包括对“核心-边缘”战略布局的深入探讨。 第二章:生态系统思维与价值网络构建 现代企业的成功越来越依赖于其所处的生态系统,而非孤立的内部能力。 2.1 边界的消融:从传统供应链到协同创新网络。分析如何识别和吸纳外部的知识、资源和市场接入点。 2.2 平台化战略的内涵与外延:区分“平台使用者”与“平台构建者”的战略差异,探讨构建或接入关键技术平台的决策模型。 2.3 联盟与竞争的共存:深入研究“竞合关系”在特定技术领域的运作机制,如何通过战略联盟加速市场渗透和风险分担。 第二部分:组织形态的敏捷化与智能化 第三章:去中心化的决策机制与赋能管理 传统的科层制组织在面对快速变化的市场信号时反应迟缓。本章强调将决策权下放到最接近信息源的团队。 3.1 敏捷组织的设计蓝图:从项目制到产品线的组织演进,探讨如何构建跨职能的“小队”或“部落”结构。 3.2 赋能文化与授权的艺术:界定组织授权的边界,以及管理者在“控制”与“支持”之间的角色转变。 3.3 基于数据的实时反馈回路:建立快速学习机制,确保组织能从市场反馈中迅速调整方向,而非等待年度复盘。 第四章:人才战略的重塑:吸引、培养与保留未来技能 技术驱动的变革,归根结底是人才的变革。本书关注如何吸引具备“T型能力”(深厚专业知识+广博跨界理解)的人才。 4.1 技能的生命周期管理:评估现有员工技能组合的“保质期”,并规划系统的再培训(Reskilling)和技能提升(Upskilling)路径。 4.2 弹性工作制与人才吸引力:探讨混合办公模式对知识工作者的影响,以及如何设计更具吸引力的薪酬与激励结构,以留住顶尖的跨学科人才。 4.3 建设学习型组织:构建内部知识共享平台,鼓励实验失败,并将经验教训系统化地纳入组织记忆。 第三部分:价值创造的深化与运营转型 第五章:客户体验的深度集成与个性化交付 在产品同质化加剧的时代,卓越的客户体验成为新的护城河。 5.1 从接触点管理到全生命周期旅程设计:运用“用户画像”和“情感地图”来识别客户痛点和未被满足的需求。 5.2 服务设计的“前置化”:如何在产品开发的早期阶段就将售后服务、维护和升级的考虑融入设计之中。 5.3 超个性化交付的挑战与机遇:如何在保持规模效益的同时,为不同客户群体提供高度定制化的解决方案。 第六章:运营韧性与供应链的数字化升级 全球供应链的脆弱性在近年暴露无遗。本章探讨如何通过数字化手段构建更具弹性、更透明的运营体系。 6.1 智能制造与柔性生产:探讨如何利用自动化和信息集成,实现小批量、多品种的快速切换能力。 6.2 可视化与预测性维护:建立端到端的可见性,利用数据分析来预警潜在的运营风险,实现从“被动响应”到“主动干预”的转变。 6.3 风险分散与多元化布局:策略性地评估和管理关键原材料和零部件的单一来源依赖风险。 第四部分:文化与领导力的变革 第七章:培育驱动变革的组织文化 战略的落地最终取决于文化是否允许和鼓励这种变革。 7.1 拥抱“受控的混乱”:探讨如何平衡流程的严谨性与创新的不确定性,尤其是在高风险领域。 7.2 透明沟通与信任基础:在信息快速流动的新环境下,领导者如何通过提高信息透明度来建立员工信任,减少内部摩擦。 7.3 失败的重新定义:将实验性失败视为投资回报的一部分,并建立机制来庆祝“有价值的失败”。 第八章:面向未来的领导力模型 未来的领导者必须是“变革的催化剂”和“意义的阐释者”。 8.1 从指挥官到“园丁”的转变:领导者不再是下达命令,而是提供资源、清除障碍,并培育人才成长。 8.2 长期主义的实践:如何在季度业绩压力下,坚持投入那些回报周期较长、但对企业未来至关重要的战略项目。 8.3 道德领导力与社会责任的融合:分析在算法决策和数据使用日益普及的背景下,企业领导者如何锚定道德准则,维护公众信任。 结论:系统性变革的持续旅程 本书强调,企业变革并非一次性的项目,而是一个持续迭代、需要系统性思维的“永恒过程”。成功驾驭未来挑战的企业,必然是那些能够将战略重塑、组织敏捷化、技术应用和文化进化有机整合的实体。这要求最高管理层具备跨越职能壁垒的全局视野,并坚定不移地致力于构建一个能够自我适应、持续进化的组织。 --- 适用读者: 企业高层管理者、战略规划部门负责人、组织发展(OD)专业人士、转型项目负责人,以及对企业未来发展趋势有深入研究需求的学者与咨询顾问。