浅析基层员工创新活动的 “广泛借鉴”

作者:刘 浩 秦 刚 秦时月  来源:浙江省计量科学研究院、浙江省质量协会、浙江省移动公司集成部  日期:2021年11月5日

广泛借鉴,是基层员工启发创新灵感、思路的有效方法,在群众性的创新活动如研制(发)新的产品、软件、工具及设备等活动中发挥重要作用。但在许多领域群众性创新活动中,“广泛借鉴”方法掌握不够,没有很好发挥“借鉴”应有的作用。本文针对这一问题,从借鉴查询、搜索原理、借鉴分析、提炼原理、借鉴“发明”原理三个方面进行阐述。

借鉴“查询、搜索”原理

借鉴“查询、搜索”原理,是基层员工针对需求,通过关键词的网站查询,或资料搜索、查阅,或功能导航等方法,查找与创新关键点相关技术原理,依据借鉴相关原理提出总体创新方案。借鉴“查询、搜索”原理,可以分如下二种情况:

(一)借鉴本领域技术原理

借鉴本领域技术原理是基层员工针对需求,通过关键词的网站查询,或资料搜索、查阅等方法,查找与创新关键点相关本领域技术原理,依据借鉴技术原理,提出创新方案。借鉴本领域技术方法主要步骤:(1)进行需求分析,明确创新的关键点;(2)应用“网络查找”或“资料搜索、查阅”等方法,寻找可借鉴技术原理;(3)根据所借鉴的技术原理查找应用该技术原理的项目;(4)收集相关项目的关键特性值。       

【例研制一种全长在承压水头以下的锚杆施工技术

顾客需求:缩短工期62

查询技术原理:基层员工通过国家科技图书文献中心、国家科技成果网、维普资讯、万方数据、中国学术期刊网、中国知网进行相关文献检索,检索词为:承压水下、锚杆、施工,并检索出类似文献,《国家大剧院工程高承压水巨厚卵石层中锚杆施工》,查询获得可借鉴的“地下连续墙 锚杆技术原理。

查询具体项目:基层员工通过进一步查阅应用该技术的已完工程国家大剧院基坑工程资料并咨询国家大剧院项目施工技术人员得知国家大剧院基坑支护形式为“地下连续墙 锚杆

查询关键特性值:基础埋深大部分面积为-28.5m,局部台仓埋深-32.5m,地下承压水头标高为-16.92m,第三排锚杆锚头标高为-14.50m,锚杆部分位于承压水头以下。国家大剧院类似锚杆长度为16m,每台钻机每天可施工3根锚杆。

  通过以上借鉴,基层员工提出了研制一种全长在承压水头以下的锚杆施工技术的新方案。

 

(二)借鉴不同领域技术原理

基层员工针对需求,应用“功能导航思路”,借鉴不同领域技术原理。这种借鉴方法是将领先领域的成熟技术原理运用到相关领域,因此在相关领域是首创,创新力度大。主要步骤如下:1)进行需求分析,明确创新的关键点;2)将创新的关键点转化为功能模型,即用功能的语言来描述关键点“灯泡”,真正需要的功能——产生光;刷牙”,真正需要功能——除去牙屑3)按照“功能”找到一些领先领域的解决方案。(4)将这个方案转化为我们所需要的具体方案。

应用功能导航的一般思路

【例快速吸水的尿布

顾客需求:生产快速吸水尿布。要满足尿布快速吸水需求,就需要在尿布上打更多的小孔,如果用:“如何在尿布上打孔”进行搜索,找不到好的方法。将这个关键问题进行一般化功能处理:如何在薄的材料上打孔。然后进行功能导航:这样就得到很多领域的解决方案。其中在先进的航天领域就有相关技术方法:美国航天局,为了测试航天器在在太空中受高能粒子撞击后是稳定性,开发出了粉末枪。这个技术刚好可以解决尿布上打出均匀微孔的问题。尿布厂借鉴应用粉末枪在尿布上打孔,在尿布领域是首次创新应用。

借鉴“分析、提炼”的原理

借鉴“分析、提炼”原理,是基层员工针对需求,通过分析自然现象的运行机理或物体构造,提炼可借鉴的原理。依据借鉴相关原理提出总体创新方案。借鉴“分析、提炼”原理,可以分以下二种情况:

(一)借鉴从自然现象提炼的原理

人类的许多创新都是通过借鉴自然现象开始的,比如我们的祖先,通过观察天像,发现地球围绕太阳旋转、月亮围绕地球旋转、地球不停进行自转的自然现象,提炼出“转动原理”,借鉴“转动原理”,发明“轮子”工具。“轮子”工具的发明,对人类社会进步起到巨大的推进作用。人类根据植物叶子的齿状边沿发明了锯子,按海豚体形的轮廓及比例改进了核潜艇的设计,研究蝙蝠发明雷达,研究蜻蜓发明直升机,火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。借鉴自然现象主要步骤:(1)进行需求分析,明确创新的关键点;(2)应用“联想法”,从创新的关键点联想相近的自然现象或动物、植物功能特点,寻找可借鉴对象。常用的联想法有“类比联想法”和“相似联想法”;(3)提炼所借鉴的“自然现象或动物、植物功能特点”的原理;(4)收集借鉴对象的关键特性值。

【例:发明飞的最快的飞机

发明飞的最快的飞机,需求的创新关键点是“快速飞行”,运用“相似联想法”,很容易想到大自然“飞的最快的鸟”,通过查找“飞的最快的鸟”的资料,找到尖尾雨燕:体长21厘米,尾略叉开,两翅狭长,呈镰刀状,振翅频率相对较慢,飞翔疾速,时速可达110千米/时。借鉴尖尾雨燕的外形和飞行原理设计飞得最快的飞机“黑鸟”——洛克希德SR-71侦察机,飞行速度3920.256千米/时。SR-71是世界上最快的量产飞机,是美国空军所使用的喷气式三倍音速长程高空高速战略侦察机,出入别人国境如入无人之境。得益于它的升力体设计,因为它的大翼展不需在稀薄空气中提供升力,从侧面也就减少了飞行阻力。这架飞机能够这么快跟它的外形设计是分不开的!

(二)借鉴从物体提炼的原理

借鉴从物体提炼原理是基层员工针对需求,通过看、听、查阅资料、网络查找等方法,查找与创新关键点相近的物体,通过对物体结构的研究,提炼出可以借鉴的技术原理,依据借鉴物体提炼的技术原理,提出总体创新方案。主要步骤:(1)进行需求分析,明确创新的关键点;(2)应用网络查找”或“身边类似物查找”等方法,寻找可借鉴物体;(3)分析物体结构;(4)提炼所借鉴项目的技术原理;(5)收集相关物体的关键特性值。

【例 集成式直流监测装置调试仪器研制

基层员工要满足单个110kV变电站直流监测装置调试工作时间350分钟缩短到173分钟”需求,必须研制新的直流监测装置调试仪器。小组通过借鉴保护调试仪器产生灵感:

 

通过以上借鉴,基层员工提出:集成式直流监测装置调试仪器研制的新方案。

三、借鉴发明原理

借鉴发明原理是从需求分析入手,分析需求的矛盾点,找到可以满足需求的发明原理(TRIZ四十个发明原理),借鉴相关发明原理提出创新模型。主要步骤:(1)首先要进行需求分析,为什么用常规的技术方法不能满足需求,存在怎样的堵点——技术矛盾,明确存在矛盾主要“优化参数”和“恶化参数”(可用48个参数表,查找对应参数)。(2)根据具体“优化的参数”和“恶化参数”查阅“矛盾矩阵表”,在“矛盾矩阵表”中,寻找可以解决实际矛盾的“发明原理”(TRIZ四十个发明原理)。(3)选择适当的“发明原理”,并借鉴所选择的“发明原理”提出创新模型。

【例缩短勘察汇总记录时间长

需求分析:缩短勘察汇总记录时间长

 

优化的参数是“缩短时间”(对比48个工程参数是“26-时间浪费”),同时会恶化的参数是“信息遗漏”(对比48个工程参数是“11-信息数量”“缩短时间”和“信息不遗漏”是一对矛盾。小组成员查询“矛盾矩阵表”,矛盾矩阵表提示可以运用如下几个发明原理:2,3,10,25,5,7号。

找到对应的发明原理后,小组讨论发现,客户经理在汇总勘察记录时,需要从移动终端、勘察记录单、手机、计算器等方面来获取信息,所以TRIZ发明原理中的“05.组合原理”最符合当前的需求。

于是小组应用“组合原理(组合空间上同类或相邻物体或操作)提出创新模型:“组合式多功能文件夹”,保证勘察信息汇总的快捷而且全面,满足创新需求。

组合功能文件夹模型

综上所述,“广泛借鉴”的核心是借鉴原理,只有借鉴到创新原理,才能提出总体方案。


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