基于TRIZ的质量管理创新.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.25M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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http://www.paper.edu.cn 基于 TRIZ 的质量管理创新于福慧，李健天津理工大学管理学院，天津（300191） E-mail：yufuhui@126.com 摘要：发明问题解决理论（TRIZ）作为一种实践证明的重要的技术创新工具，在发达国家和国内被广泛的研究。在质量领域，TRIZ 与 QFD、田口设计、六西格玛等设计方法和质量管理工具的集成应用已经受到国内外学者的广泛关注。本文已有研究基础上，以物质—场分析的推广应用为重点，阐述如何将发明问题解决理论推广应用到质量管理创新中，利用 TRIZ 的基本原理和解决问题的思路进行质量活动的管理创新工作，对 TRIZ 理论在其他领域的管理创新中的推广应用研究也具有重要的理论意义。关键词：发明问题解决理论（TRIZ），创新，质量管理，物质—场分析中图分类号：F270 1 引言 TRIZ 是发明问题解决理论的俄文缩写，由前苏联根里奇·阿奇舒勒（Genrich S. Altshuler）及其领导的一批研究人员，在分析研究世界各国 250 万件专利发明的基础上，所提出的一个理论。20 世纪 80 年代之后，随着一批科学家移居美国等西方国家，该理论逐渐被介绍推广到世界产品开发的各个领域。目前，TRIZ 与 QFD、稳健设计[1]、公理化设计[2]等设计方法的比较研究和集成应用，TRIZ 与约束理论[3]、六西格玛[4]等理论的集成应用等研究都已经取得了初步的理论成果。在管理创新领域，发明问题解决理论虽然不能直接应用，但其解决矛盾冲突的创新原理以及发现问题、分析问题、解决问题的思路和方法同样适用于生产方式的创新以及管理模式的创新。已经有学者论证了 TRIZ 原理应用于管理创新问题的可能性[5]， TRIZ 理论中用于解决技术冲突的 40 条发明原理已经被推广至服务业[6]、金融[7]、质量[8]、销售[9]等领域。本文拟在前人研究基础上进一步探讨 TRIZ 理论在质量管理创新领域的应用，重点研究物质— 场分析在质量管理创新中的推广应用。 2 基于 TRIZ 的管理创新模式不仅在产品设计领域，TRIZ 理论可以帮助设计人员尽快地找到理想的设计方案，在生产方式改进和管理创新方面，TRIZ 理论分析问题、解决问题的思路和原理方法同样可以为管理者提供决策支持，从而快速地应对管理过程中出现的矛盾冲突。就产品设计而言，设计过程是解决问题的过程，是使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程。如果实现变换的所有步骤都已知，则称为“常规问题”，如果至少有一部未知，则称为“发明问题”[10]。管理的决策过程实际也是解决问题的过程，是使企业由初始状态向理想状态转化的过程，在这个过程中，如果问题是经常发生的，解决问题的途径和步骤是已知的，这样的决策称为“程序性决策”，反之，若有至少一部分未知，则称为“非程序性决策”。管理者对非常规问题的决策过程往往酝酿着管理创新的过程。对于管理对象系统来说，因为人的参与使问题的不确定性和复杂性增加，但是依据 TRIZ 理论，纵观管理科学发展的规律和管理理论不断创新的历史，管理创新也并非管理者的单纯的灵感闪现或是随机探索，而是有一定的管理原理可循的。TRIZ 理论的原理和方法经推广后很大程度上可以用于管理创新[5]。 - 1 -

应用 TRIZ 辅助解决管理问题，推动管理创新的基本步骤可以用下图描述： http://www.paper.edu.cn 有拓展的 40 条原理问题描述物质—场分析冲突？无 5 类标准解解决问题经验总结，管理方法推广图 1 基于 TRIZ 的管理创新模式 3 TRIZ 在质量管理创新中的具体应用 3.1 40 条发明原理在质量管理中的应用 TRIZ的核心内容之一是40条发明原理，但这些原理不直接适用于质量管理， Gennady Retseptor搜集了大量的案例，阐明如何将TRIZ理论中的40条发明原理拓展应用于质量管理领域，包括质量标准、质量控制、质量保证、可靠性、供应商选择、项目管理、何持续改进等几个方面。对于每一个原理，Gennady Retseptor都列举了相对应的管理措施或是应用案例，这些措施中，一些正在被企业管理者应用，一些是对企业质量管理有着建设性作用的建议。例如：依据原理1：分割，在质量管理过程中，对质量系统的组成进行划分，对四类质量成本进行归类，进行分类管理；依据原理3：局部质量，为商业目标和质量目标区分优先次序，及在质量功能展开过程中衡量各种顾客需求的重要性，优先解决重要需求[8]。总之，Gennady Retseptor以详尽的案例证明，40条发明原理不仅可以指导工程及产品设计过程，也可以有效地指导质量管理的决策过程，对于非常规出现的创新性问题提供一套解决思路。 3.2 物质—场分析在质量管理中的应用 3.2.1 物质—场模型在管理系统创新中的推广在TRIZ理论中，物质—场模型用来描述一个功能，其基本的思想是所有的功能都由两种物质以及两种物质之间互相作用的能量（即场）三种元素来描述。在这里，物质是一般意义上应用的通用术语，即所涉及的某些具体物体的统称，是具有任何复杂程度的物体，它们 - 2 -

http://www.paper.edu.cn 可以是单独的项或复杂的系统。实现该项目的活动或工具被称为场[11]。在管理对象系统中，管理是通过实现一个个的特定的管理目标来进行的，这些管理过程往往都可以用包含三个要素的语言进行系统描述。例如，由于人的有效的管理幅度是有限的，所以企业要建立层级组织结构。同样，为了降低管理过程中信息传递的失真程度，也为了提高管理效率，通常建议企业尽可能地采取扁平式的管理层级结构。这些描述可以分解为三个元素：目标、为实现目标所采取的活动或使用的工具和目标的相关方。相关方可能使某个职能部门，也可能某个责任人。目标相关方采取相应的措施或使用相应的工具以实现组织目标，这一逻辑关系与TRIZ理论中一种物质通过某种能量作用于被控物质的逻辑关系是类似的。依据TRIZ对物质—场的建模方法，这里的目标就是被控物质S1，目标的相关方就是物质S2，为实现目标所采取的活动即是场F。据此，管理活动可以用下面的模型进行分析： S2 相关方 F 目标 S1 图2 管理活动物质—场模型借用TRIZ中物质—场分析的符号系统，依据TRIZ对功能的四种分类，管理活动也可以分为四类：（1）有效完整系统该系统的三个元素都存在且有效，是管理者追求的效应。（图 3—(a)所示）（2）不完整系统组成系统的三个元素中部分元素不存在，需要增加元素来实现有效完整系统，或用新系统代替。（图3—(b)所示）（3）非有效完整系统系统中的三个元素都存在，但管理者追求的效应未能完全实现。（图3—(c)所示）（4）有害系统系统中的三个元素都存在，但产生的效应与管理者追求的效应相冲突。（图3—(d)所示）四类管理活动可以用下面的模型表示：相关方 F (a) 目标 (b) 目标相关方相关方图3 各种系统模型目标目标 F (c) F (d) 管理创新的过程往往就是消除有害的系统，但不希望影响有用系统功能的发挥，最好是增强有用功能，或是增加辅助功能，但不产生有害功能。在下节中，我们以质量控制中的一个普遍的质量问题来说明物质—场分析在质量管理创新中的应用。 - 3 -

http://www.paper.edu.cn 3.2.2 物质—场分析案例在社会分工日益细化得经济条件下，一个企业根本无法也没有必要单独完成一种产品的全部生产过程，一件成品的原料或零配件往往由上游企业提供。在这样的市场条件下，企业仅仅作好自身生产的质量控制还远远不能保证最后产品的质量。例如，影响全国的重大的食品安全事件“苏丹红事件”，以受事件波及的肯德基为例，肯德基食品中还有苏丹红的原料并非本公司生产，而是沿供应链条追溯到复合食品色素生产企业。在这次事件中，肯德基的供应商基快富公司曾经提供原材料不含有“苏丹红”的书面证明，但是事实证明，供应商的书面保证并不等于质量保证。现在企业的运作方式给企业的质量管理带来很大的风险，如工厂的设置和原材料的采购，由于考虑到成本因数，更多的转移到低成本的地区；企业部分运作的外包，造成企业整体运作的分离。这些改变都会从根本上改变企业原来的质量管理体系，稍有不慎，就会给企业带来巨大的损失，这也对质量管理提出了更高的要求[12]。对新经济条件下出现的这一新问题，物质—场模型可以作为一个非常有效的分析工具辅助管理者对问题的分析。进行物质—场模型分析的步骤如下图。选择需要改进的系统关注问题范围 — — 确定系统的特征要素问题的简洁规范描述建立物质 — 场模型依据标准解解决问题图4 运用物质——场模型分析系统的流程图首先对上述案例中的问题进行界定。企业要求自己的产品（或服务）具有顾客满意的高质量，但原料及外购件的质量问题给企业的最终产品质量带来了很大的不确定性。采购部门因为职位局限，进行原料和零配件采购时往往重成本轻质量，这就无法保证外购件的质量水平；而质量部门往往因为供应商提供的质量保证契约而忽视对某些外来件的检验，给成品质量带来隐患。在这个系统中，主要的特征要素有：采购部门、质量部门、外来件的质量水平、成品质量水平以及两个相关部门的工作策略。根据上述分析，对系统问题进行如下描述：1 采购部门重成本轻质量的采购策略无法保证外购件的质量水平；2 外购件进场后质量部门忽视对某些外购件的检验，给成品的质量保证带来隐患。对第一个问题，首先建立物质—场模型见图5—(a)： S2 F (a) S1 S2 S3 S1 F2 F1 (b) 图 5 问题 1 的模型分析 S1：外来件的质量水平 S2：采购部门 F=F1：采购部门的采购活动 F2：质量把关 S3：质量部门 - 4 -

http://www.paper.edu.cn 这是一个非有效完整系统，按照物质场模型的语言，场的强度不够是系统失效的原因。即采购部门目前的采购策略不足以保证目标实现。参照标准解，可以有以下的解决方法：（1）增加场强度（2）增加一个新的场作用于被控物质之上。结合实际问题，可以采取的解决方法即：外购件的采购过程必须有质量部门的参与，由质量部门对待购件进行质量把关后方可签订采购合同，质量部门对采购具有否决权。改善后的系统如图5—(b) 示。对第二个问题建立物质场模型见图6—(a)： S2 F (a) S1 S2 S1 F1 (b) 图 6 问题 2 的模型分析 S1：成品的质量水平 S2：质量部门 F：质量部门对外购件的不检验 F1：对所有外购件不论是否有书面质量保证均不定期抽检这是一个有害的系统，质量部门对某些外购件的不作为直接影响出厂产品的质量水平。解决的方法是：对所有外购件不论是否有书面质量保证均不定期抽检。改善后的系统模型如图6—(b) 示。经过上述分析，质量部门在外购件的采购质量问题上起着主导的作用，一个以质量为导向的企业，应给质量部门足够的授权，不只在生产过程的质量控制和产后的产品检验中，在原料和外来件的采购过程中，因质量问题，质量部门对采购过程应拥有否决权。对已经采办的物品，不论是否有书面的质量保证，质量部门均应不定期进行抽检，以保证不给出场产品留下质量隐患。通过物质—场模型分析，能清楚的看出系统中主要元素之间的关系，有助于决策者分析问题所在，快速地针对问题采取适当的措施。76种标准解并不能直接应用于管理对象系统的改进，其在管理系统中的适用性将在今后的学习研究中作进一步的探讨。 4 结论综上所述，TRIZ理论的核心内容——40条发明原理和物质—场分析不仅可以应用于工程设计领域，还可以推广至不同的管理系统中，指导管理创新活动。本文在已有研究的基础上重点阐述了物质—场模型在质量管理创新中的应用。通过分析可以得出结论，TRIZ理论可以应用于质量活动中，有效的辅助管理者的快速决策，并推动管理创新。 - 5 -

http://www.paper.edu.cn 参考文献 [1]金莹，朱立波。基于 FQFD、TRIZ 及田口方法集成的产品概念设计过程[J]。机电产品开发与创新。2006 年 7 月第 19 卷第 4 期，P62-64。 [2]丁俊武，韩玉启，郑称德。公理化设计与 TRIZ 的比较研究及其集成模型[J]。中国工程科学。 2006 年 5 月第 8 卷第五期，P74-78。 [3]苑彩云，刘英海，檀润华。基于 TOC 和 TRIZ 的产品改进设计研究[J]。机械设计。2006 年 10 月第 23 卷第 10 期，P17-20。 [4] Elena A. verboukh .Six Sigma Trends:TRIZ Six Sigma for Cost eduction:Strategic Breakthrough Training Based Projects. [J/OL] TRIZ Journal, Jul.2006, http://www.triz-journal.com [5] 张东生，徐曼，袁媛。基于 TRIZ 的管理创新方法研究.科学学研究[J]。科学学研究。2005 年 12 月第 23 卷增刊，P264-268。 [6] Jun Zhang, Kah-Hin Chai, Kay-Chuan Tan.40 Inventive Principles with Applications in Service Operations Management. [J/OL] TRIZ Journal, Dec.2003, http://www.triz-journal.com [7] Stephen Dourson.The 40 Inventive Principles of TRIZ Applied to Finance. [J/OL] TRIZ Journal, Oct.2004, http://www.triz-journal.com [8] Gennady Retseptor. 40 Inventive Principles in Quality Management. [J/OL] TRIZ Journal, Mar.2003, http://www.triz-journal.com [9] Gennady Retseptor. 40 Inventive Principles in Marketing, Sales and Advertising. [J/OL] TRIZ Journal, Apr.2005, http://www.triz-journal.com [10] 檀润华。发明问题解决理论[M] 。北京：科学出版社，2004 年，P12。 [11]罗振璧。创新设计与管理：现代 TRIZ 理论[R]。 WMEM2006 年 2 月第 1 期，P112-119。 [12] 新京报 http://finance.sina.com.cn 2004 年 11 月 26 日 09:34。 Quality Management Innovations Based on TRIZ School of Management，Tianjin University of Technology，Tianjin （300191） Yu Fuhui，Li Jian Abstract The theory of inventive problem solving(TRIZ)，as an effective innovation technology which was proved in practices, is studied and applied widely. In quality spheres, TRIZ has been integrated with quality function deployment (QFD), Taguchi and six-sigma. On the basic of previous study, this paper attempts to extend TRIZ to quality management innovations; expounds how to use TRIZ in quality management emphasizing on the application of Substance-Field Analysis Modeling. It turns out that Substance-Field Analysis Model could be effective for systematic business solutions. A systematic application of various TRIZ tools can rapidly generate workable solutions for obtaining better and faster results. The research and conclusion of this article is of significance for the further research on nontechnical applications of TRIZ in various spheres. Keywords：Innovation，Quality management，Substance-Field Analysis Model，The theory of inventive problem solving 作者简介：于福慧（1982-），女，汉族，山东烟台人，硕士研究生，主要研究方向为现代工业工程；李健（1963-），男，汉族，天津人，教授，主要研究方向为现代工业工程。 - 6 -

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