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《解析「TRIZ」系列報導四》分析問題
林士強/北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問
2014.05.06
「TRIZ」分析問題的方法主要有兩種:「因果鏈法」以及「功能分析法」。「因果鏈法」直接了當,「功能分析法」則稍微複雜。本期文章將帶領各位讀者了解,如何運用這兩種方法分析問題,只要願意勤加練習,相信不久的將來,您也可以成為分析問題實務的專家!

在之前的TRIZ系列文章中,已經介紹了第一步「問題的描述」,不論各位目前修練的如何,還是得進行到下一步,也就是「分析問題」。

不論描述還是分析問題,在大科學家愛因斯坦的眼中,都比「找答案」重要。「分析問題」是學習「TRIZ」的第二步,也需要「練習」,加上「專業」、「知識」、「經驗」。至於因為問題描述不夠清楚,導致分析的結果不盡如意,其實大家對此經驗都並不陌生。最好的解決之道應是:「再接再勵,再試一次」。總之,一回生,兩回熟,不久您就會成為「分析問題實務」的專家,而不是「理論」專家了。筆者在此套句運動用品公司的廣告詞 -「Just Do It」,以互勉之。

如前期文章所述,在「TRIZ」的描述問題單元中所用的「分析問題」方法,有「因果鏈法」(Cause-effect Chain, CC),以及「功能分析法」(Function Analysis,FA)兩種。「因果鏈法」直接了當,「功能分析法」則稍微複雜。而筆者的心得是,這是一個「天助自助者」的過程,有點像人體的免疫系統,若要對付外來的病毒,還是得自行產生出一套對抗之道,這製造的過程,如果有外力幫助(例如:疫苗),可以加快速度產生抗體,消滅病毒少受點苦。但是最後完成消滅病毒任務的,還是得靠人體本身。

「因果鏈法」及「功能分析法」,甚至「TRIZ」本身,其實都不脫這個概念。各位如果有接受公司內部或是外部顧問輔導的經驗,回想一下,輔導的顧問絕大部分時間,其實是聆聽各位的分析以及各位的解決之道,最後或許能藉此歸納出一個結論。一個與各位相同業界背景的顧問,可以歸納出「好」的結論,一個稍微隔行的顧問,歸納出來的結論就越來越「不好」,而不同行或者欠缺實務經驗的顧問,往往會給人「騷不著癢處」的遺憾。這往往是學界的顧問在輔導工業界進行實務研討後給人的感覺。因此,學習方法,天助自助,「Just Do It」。是筆者在開始介紹「分析方法」前的開場白。

「因果鏈法」(Cause-effect Chain, CC)

因果鏈法簡單而直接了當,是筆者的「TRIZ」啟蒙老師也是老同學的宋明弘先生(註1))特別推薦的分析問題之方法。「因果鏈法」由Sakichi Toyoda (Toyota 創辦人)提出,是發掘事件原因的簡單方法,因為是持續的問「為什麼」,通常要問五次,也可以稱做「5Why」法。但名稱不重要,看看它是如何操作的?

例如:愛車健檢,發覺漏油),你的反應是?

圖一:汽車漏油示意圖

資料來源:摘自kun060.pixnet.net

不論你的反應是無奈還是氣憤,如果想知道原因,還是得心平氣和的分析一下,開始問自己幾個「為什麼」吧!(請見圖二)

圖二:描述問題的5Why法

「使用回收濾芯」是變速箱漏油的根本原因(Root Cause),或者稱為「關鍵缺失」(Key Disadvantage),是我們真正想知道的「因」。「變速箱漏油」是「果」,可以稱為「目標缺失」(Target Disadvantage),是我們想解決的問題。透過改善「關鍵缺失」來解決「目標缺失」,不就是各位日常面對問題的解決之道嗎?

「因果鏈法」(5 Why)的優點

  • 好教
  • 好用
  • 避免「鋸箭式」的解決問題
  • 其他問題分析解決方法的入門

註:何謂「鋸箭式」的解決問題?其實就是只看表象,解決表面的問題。好比箭射入頭裡,只把外露的部分鋸掉,就認為問題已經解決完畢。

「因果鏈法」(5 Why)的疑慮

  • 通常沒有量化,不一定會重複
  • 常侷限於各人的經驗
  • 常常結果偏狹
  • 大部分問題的成因其實是多重的
  • 5 Why

最後一項,「5 Why」,意思是成功也「5 Why」,敗也「5 Why」。對於複雜的問題,問了五次Why,可能還沒有找到真正的原因,卻也就此打住,結果就功虧一簣了。

「因果鏈法」(5 Why)真的那麼簡單嗎?其實不盡然,還是回到筆者在本文開頭敘述的理念,你還需要拿出你的「專業」、「知識」、「經驗」,配合其運用。沒有這些,你還問不出五個「為什麼」呢。實務上,當產品出了問題,有了客訴,有經驗的客戶不但要你提供「8D報告」,還要提供「5 Why」分析報告,這個時候工程師或是工程主管就頭大了。不但要滿足客戶的要求,又不能透漏太多公司不足為外人道的細節,沒有「專業」、「知識」、「經驗」,如何應付得來呢?

「功能分析法」(Function Analysis,FA)

「功能分析法」相對於「5 Why」,可以分析比較大的系統,但不像「5 Why」,三言兩語加個例子就可了解個皮毛,它需要先記得一些名詞的定義,讓筆者在此將其必要的名詞及概念解釋一下。

  • 功能:功能是「目標」(Goal),功能是「動詞」(Verb)

圖三:功能說明圖

在圖三中,「功能載體」對「功能接受者」,做了「功」。

這樣講太抽象了,應該沒有人聽得懂,舉個例子來說,NBA球員林書豪(Jeremy Lin)接到隊友哈登(James Harden)的傳球,運球扭腰轉身上籃擦板,林書豪是「功能載體」,「運球扭腰轉身上籃」是「功能」,而「功能接受者」是那顆籃球。至於有沒有「擦板得分」,在功能分析(FA)中,是球與籃板之間的關係了,中間會不會有一個大個子出來「蓋火鍋」,林書豪可能無法掌控。

你與我這些「林來瘋」的球迷,在電視機前拚命加油,可惜林書豪被蓋了個「火鍋」,又被吹「進攻犯規」,氣得想砸電視。這時候我們對林書豪一點幫助都沒有,因為你我對他沒有作出任何「功能」。如果還真的把電視機給砸了,我們便是「功能載體」,電視是「功能接受者」,而「砸」則是所施「功能」。

「功能分析法」(FA)的目的

  • 找出「優點」(Advantage),「有用功能」(Useful Function)
    從以上的例子來看,是「運球扭腰轉身上籃」。
  • 找出「缺點」(Dis-advantage),「有害功能」(Harmful Function)
    從以上的例子來看,是「砸」。

「功能分析法」(FA)中也要定義什麼是「系統」(System),既然有「系統」,聰明的各位一定會問,比「系統」大的是什麼?比「系統」小的是什麼?

簡單來說,比「系統」大的是「超系統」(Super System),比「系統」小的是「次系統」(Sub-System)。而我們通常會把發生問題的部分,放在「系統」中分析。

如何定義「系統」?

通常我們不能掌控的,會被定義到「超系統」,例如:氣候、環境等。我們可以掌控的,定義到「系統」內;而「系統」中,比「系統」小的,則是「次系統」。其間當然有一些「灰色地帶」,模陵兩可,其實倒沒有一定的規定,端看分析者的選擇,但是一旦決定了,就得在這一次的分析中「從一而終」,不要改變。

以林書豪「運球扭腰轉身上籃」來說,林書豪應該與球稱作「系統」,而體育館以及對手的球員,都應放在「超系統」那塊,至於林書豪的隊友,應該放在「系統」或是「超系統」來分析,悉聽尊便,但是請記得,一定要「從一而終」。

定義了「系統」、「超系統」後,就要找出「功能載體」、「功能接受者」,以及做了什麼「功能」。接下來就是對他們做一些分析的操作方法,大意就是找出「系統」之中各個零組件相互之間的互動模式,到底是「壓」、「推」、「滾」、「刮」,還是其他,這些名詞都由分析者自己定義,但是同樣記得要「從一而終」,以免最後自己給自己搞糊塗了。

這些動作步驟的目的,是找出有害功能(Harmful Function)予以改善。有關功能分析的詳細操作方法與實作練習,本公司都有相關課程詳述,因篇幅所限,筆者僅於底下提其要者。
此「功能分析法」(FA)分析的結果長相應為如何,筆者試以以下的圖四與圖五為例,其是一個磨床研磨工件的例子。研磨是機械製造方法之一,常用在精密模具零件的加工上,又因為是精密模具,其成品加工尺寸及粗度都有嚴格要求。而研磨用的砂輪,是由膠將研模砂粒膠合後製成。

圖四 圖五

其中的「系統」是「膠」以及「研磨砂」,而「超系統」則是工件,因為由外部送來,在本例子中,讓我們假設其無法被控制。

左右兩邊的紅色箭頭代表研磨過程中的有害功能(Harmful Function)「熱」及「屑」,傷害了工件的精確度及表面粗度,需要加以改善,如何構思改善的方法,可以用「試誤法」(Try and Error)亂槍打鳥,也可以用系統性的方法,例如這裡與前期文章所介紹的「TRIZ」方法,就看各位的睿智選擇了。

筆者在此將「專業」、「知識」、「經驗」再一次搬出來。假設,一個IC製程專家解決這種機械加工製程問題合不合適?沒錯!我已經聽到答案了!

學習分析方法,只要聽聽課,看看講義,有機會練習幾次,很快就有一般的水準,可以解決一般於各位工作中所碰到的問題。而「專業」、「知識」、「經驗」可是數十年基本功的累積,偷懶不得,更別肖想能夠一蹴可及,必須下苦功花時間去學習。

在系統化研發創新方法論(例如TRIZ)中,「因果鏈法」與「功能分析法」所在的參考路徑,筆者試以圖六至圖八來表示。

圖六

圖七

圖八

由上述圖六至圖八可以得知,藉由「功能分析法」的分析結果,我們可能發覺系統中有好幾個有害功能,這些有害功能,也可以再一一由「因果鏈法」再次的分析。

而以上三個簡圖,也帶出了「TRIZ」這系列單元的下一個主題,即「TRIZ」系統性解決問題的方法,筆者將在下一期文章中解析之,敬請期待。

 

附註:

  1. 宋明弘先生現擔任逢甲大學工業工程與系統管理系副教授,研究TRIZ十餘年,為MATRIZ Level 3大師,專利領證70+ 件,現致力於中小學創新思維的推廣。

 

 
作者: 林士強
現任: 北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問
經歷: 法商台灣康旭 研發工程處 專案經理
中科院飛彈製造中心 專案工程師
聖荷西州立大學機械研究所碩士
專長: 機械、供應鏈管理、專案管理

 


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