- 創(chuàng)新思維與TRIZ創(chuàng)新方法(創(chuàng)新工程師版)
- 周蘇 楊松貴主編
- 2148字
- 2024-12-27 22:52:17
2.3.1 普通多屏幕法
根據(jù)系統(tǒng)論的觀點,系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成,并且通過子系統(tǒng)間的相互作用實現(xiàn)一定的功能,簡稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)之外的高層次系統(tǒng)稱為超系統(tǒng),系統(tǒng)之內(nèi)的低層次系統(tǒng)稱為子系統(tǒng)。我們所要研究的、問題正在發(fā)生的系統(tǒng),通常也稱作“當前系統(tǒng)”(簡稱系統(tǒng))。例如,如果把汽車作為一個當前系統(tǒng),那么輪胎、發(fā)動機和方向盤都是汽車的子系統(tǒng)。因為每輛汽車都是整個交通系統(tǒng)的一個組成部分,交通系統(tǒng)就是汽車的一個超系統(tǒng)。當然,大氣、車庫等也是汽車的超系統(tǒng),如圖2-8所示。

圖2-8 當前系統(tǒng)、子系統(tǒng)和超系統(tǒng)
當前系統(tǒng)是一個相對的概念。如果以輪胎作為“當前系統(tǒng)”來研究,那么輪胎中的橡膠、子午線等就是輪胎的子系統(tǒng),而汽車、駕駛員、大氣、車庫等都是輪胎的超系統(tǒng)。
分析和解決問題的時候,不僅要考慮當前系統(tǒng),還要考慮它的超系統(tǒng)和子系統(tǒng);不僅要考慮當前系統(tǒng)的過去和將來,還要考慮超系統(tǒng)和子系統(tǒng)的過去和將來,如圖2-9所示。
為了便于理解,我們以汽車為例來進行多屏幕法分析(圖2-10)。
多屏幕法是理解問題的一種很好的手段,它可以幫助我們重新定義任務或矛盾,找出解決問題的新途徑。它多層次、多方位地從一切與當前問題所在系統(tǒng)(如汽車)相關(guān)的系統(tǒng)去分析問題,這樣才能更好地理解當前的問題,找到解決方案。
考慮“當前系統(tǒng)的過去”是指考慮發(fā)生當前問題之前該系統(tǒng)的狀況,包括系統(tǒng)之前運行的狀況、其生命周期的各階段情況等,考慮如何利用過去的各種資源來防止此問題的發(fā)生,以及如何改變過去的狀況來防止問題發(fā)生或減少當前問題的有害作用。
考慮“當前系統(tǒng)的未來”是指考慮發(fā)生當前問題之后該系統(tǒng)可能的狀況,考慮如何利用以后的各種資源,以及如何改變以后的狀況,來防止問題發(fā)生或減少當前問題的有害作用。

圖2-9 系統(tǒng)思維的多屏幕法

圖2-10 系統(tǒng)思維的多屏幕法的例子——汽車
當前系統(tǒng)的“超系統(tǒng)”元素,可以是各種物質(zhì)、技術(shù)系統(tǒng)、自然因素、人與能量流等。人們通過分析如何利用超系統(tǒng)的元素及組合,來解決當前系統(tǒng)存在的問題。
當前系統(tǒng)的“子系統(tǒng)”元素,同樣可以是各種物質(zhì)、技術(shù)系統(tǒng)、自然因素、人與能量流等。人們通過分析如何利用子系統(tǒng)的元素及組合,來解決當前系統(tǒng)存在的問題。
當前系統(tǒng)的“超系統(tǒng)的過去”和“超系統(tǒng)的未來”是指分析發(fā)生問題之前和之后超系統(tǒng)的狀況,并分析如何利用和改變這些狀況來防止或減弱問題的有害作用。
當前系統(tǒng)的“子系統(tǒng)的過去”和“子系統(tǒng)的將來”是指分析所發(fā)生問題之前和之后子系統(tǒng)的狀況,并分析如何利用和改變這些狀況來防止或減弱問題的有害作用。
進行這些分析后,再來尋找這個問題的解決方案,就會發(fā)現(xiàn)一系列完全不同的觀點:新的任務定義取代了原有任務定義,產(chǎn)生了一個或若干考慮問題的新視角,發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)沒有被注意到的資源等。
多屏幕思維方式是一種分析問題的手段,它體現(xiàn)了如何更好地理解問題的一種思維方式,也確定了解決問題的某個新途徑。另外,各個屏幕顯示的信息,并不一定都能引出解決問題的新方法。如果實在找不出好的辦法,可以暫時先空著它。但不管怎么說,每個屏幕對于問題的總體把握肯定是有所幫助的。練習多屏幕思維方式,可以鍛煉人們的創(chuàng)造力,也可以提高人們在系統(tǒng)水平上解決任何問題的能力。
例2-7 太空鋼筆。
據(jù)說,早期美國航天員在太空中用鋼筆寫不出字來,這是因為在太空中缺乏重力。于是,美國航空航天局決定劃撥100萬美元的專款,進行攻關(guān):研究是在極其秘密的狀態(tài)下進行的,經(jīng)過半年多夜以繼日的集中攻關(guān),最后研制出了一款專用的、十分精密的“太空鋼筆”。
在慶祝會上,宇航局的一位官員突生疑問:我們?nèi)绱速M力,那么蘇聯(lián)航天員在太空中是用什么筆寫字的呢?諜報人員費盡周折偵察之后回來報告:蘇聯(lián)航天員用的是鉛筆!
以上只是一則幽默。但是,它提醒人們不要固守一種定式思維,否則永遠無法領(lǐng)略創(chuàng)新的真諦和魅力。
我們借研發(fā)太空鋼筆這個問題來練習使用多屏幕思維分析。如圖2-11所示,當前系統(tǒng)是普通鋼筆,當前問題是在失重的情況下寫不出字。

圖2-11 系統(tǒng)思維的多屏幕法的例子——鋼筆
由分析可見,鋼筆“系統(tǒng)的過去”形式之一是鉛筆;鋼筆“子系統(tǒng)的過去”形式之一是鉛芯??梢杂纱艘龑У贸鼋Y(jié)論:筆是一種留下書寫痕跡的工具。普通鋼筆在太空失重的情況下無法正常書寫,而鉛筆則不受重力影響,不管在太空還是地面都可以實現(xiàn)書寫功能,而且結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉。
但是,盡管早期太空活動中的美國宇航員也都是使用鉛筆,鉛筆卻不是理想的太空用筆。因為鉛筆書寫后的字跡很容易被弄模糊,保存字跡的可靠性不高;而且鉛筆尖容易折斷,折斷后的鉛筆尖漂浮在空間站內(nèi),而鉛筆尖是導電的石墨材料,容易引發(fā)電路短路。
因發(fā)明了圓珠筆通用筆芯而發(fā)了大財?shù)谋A_·費舍爾意識到宇航員使用安全、可靠的書寫工具的迫切性,自掏腰包進行研制,花了兩年時間和200萬美元后,于1965年研制成了能在太空環(huán)境下使用的圓珠筆——太空筆(圖2-12)。其工作原理是:采用密封式氣壓筆芯,上部充有氮氣,靠氣體壓力把油墨推向筆尖。經(jīng)過嚴格的測試后,太空筆被美國宇航局采用,并于1969年7月20日跟隨阿姆斯特朗和奧爾德林上了月球。
太空筆是全天候的圓珠筆,除了太空環(huán)境,還可在其他各種極端惡劣(如寒冷的高山和深海底)的條件下使用,并適用于各種角度書寫,使用壽命長達幾十年。再回到圖2-11,從“子系統(tǒng)的未來”中看到,穩(wěn)壓出水筆芯是太空鋼筆一個很好的解決方案。

圖2-12 太空筆的結(jié)構(gòu)