马斯克的第一性原理和TRIZ方法居然这么相似?!
2023-11-23 · 法思诺创新


最近在读《埃隆·马斯克传》,越发肯定了马斯克的第一性原理和TRIZ方法是如此的相似。

但是在介绍马斯克的第一性原理和TRIZ方法相似之处前,我觉得有必要对他的第一性原理做个简单的介绍。因为互联网上传播的第一性原理有点过于五花八门,有的可能都变成了第n性原理了。

在马斯克看来,他的第一性原理就是遵循物理学定律来解决问题。《埃隆·马斯克传》一书中提到“马斯克决定主修物理学,因为和父亲一样,他也对工程问题感兴趣。他认为作为工程师,核心就是要通过钻研物理学最基本的原理来解决一切问题。”

概括一下,因为物理学定律如牛顿第一定律(惯性定律),万有引力定律,能量守恒定律等,都是基于人类对物理世界的科学理解和严谨的公式表达,是描述物理现象和过程的基本规律。而且这些定律是通用的,标准化的知识。因此,马斯克非常推崇,经常用在有型产品的研发和制造过程中,效果非常理想。


相似处之一:工程参数

TRIZ方法和第一性原理


马斯克的第一性原理应用的核心就是要解决工程技术问题。而TRIZ方法最早是由阿奇舒勒和他的团队,从200多万个发明专利中提炼出来的创新方法。

因此,TRIZ本身就涉及大量和工程技术相关的工具,例如由39工程参数,如图:

1-移动物体的重量

14-强度

27-可靠度

2-静止物体的重量

15-移动物体的持久性

28-量测的准度

3-移动物体的长度

16-非移动物体的持久性

29-制造的准度

4-静止物体的长度

17-温度

30-作用于物体的有害因子

5-移动物体的面积

18-亮度

31-有害的副作用

6-静止物体的面积

19-移动物体耗用的能源

32-制造性

7-移动物体的体积

20-非移动物体耗用的能源

33-使用的便利性

8-静止物体的体积

21-功率

34-修复性

9-速度

22-能源的浪费

35-适应性

10-力(Force)

23-物质的浪费

36-设备的复杂度

11-张力、压力

24-信息的流失

37-控制的复杂度

12-形状(Shape)

25-时间的浪费

38-自动化的程度

13-物体的稳定性

26-物质的总量

39-产能/生产力

此后,TRIZ方法被TRIZ专家们继续扩展和完善,工程参数也增加到了48个。因此,39或48个工程参数肯定是首席工程师马斯克在火箭或汽车研发与制造过程中最常用的语言,尤其是在讨论运用第一性原理来解决问题时。


相似处之二:科学效应

TRIZ方法和第一性原理

上面已经提到,马斯克的第一性原理的关键是遵循物理学定律来解决问题。TRIZ方法也运用了包括物理学定律在内的大量科学效应。当然,除了物理学定律,TRIZ中的科学效应还包括化学、生物、几何等多种学科,被广泛应用在各个行业的工程技术领域。

马斯克特别推崇的一点是,只要不受到物理学定律的限制,就可以打破条条框框去创新。书中有个故事:2018年年底的一天,在帕洛阿尔托,马斯克坐在特斯拉工程总部的办公桌前,把玩着一个Model S的玩具车模,它看起来就像是真车的微缩版。

当马斯克把它拆开后,发现里面甚至有一套悬挂系统,但整个车底被压铸成了一整块金属。在当天的团队会议上,马斯克拿出了这辆玩具车,把它放在白色的会议桌上,他问:“为什么我们不能这样做?” 一位工程师指出了一个显而易见的问题,那就是真车的底盘要大得多,没有铸造机可以处理这么大块的东西。马斯克对这个答案并不满意,他说:“去想想怎么做吧,不就是搞一台更大的铸造机吗?又不是说要打破物理学定律了。” 结果,马斯克团队很快制造出了全世界上最大的汽车铸造机。阿夫沙尔说,“这是一台6 000吨重的铸造机,用于生产Model Y,生产Cybertruck时还会用上一台9 000吨重的机器。”

由此可见,马斯克对现实世界的客观规律,尤其是以物理学定律为代表的科学效应是非常重视和尊重的,这也可以理解成马斯克思考创新的边界。否则,所有的人都可以胡思乱想,以为用手抓着自己的头发,就能拎着离开地面了。


相似处之三:最终理想解

TRIZ方法和第一性原理

最终理想解(IFR)是针对某一个问题所能设想到的最完美最理想的技术系统(解决效果)。TRIZ理论在解决问题之初,首先会抛开各种客观限制条件,通过理想化来定义问题的最终理想解,以明确理想解所在的方向和位置,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并接近甚至最后达成最终理想解,从而避免了传统创新方法缺乏方向的弊端,提升了创新研发的效率。

最终理想解的思维模式,在《埃隆·马斯克传》中有多次体现。例如,在火箭塔架变成了“机械斯拉”之后。马斯克发推文表示庆祝:“我们要尝试用发射塔的机械臂来接住助推器!”当一个粉丝问他为什么不直接用起落架时,马斯克回答:“起落架当然可以,但最好的零部件就是没有零部件。”

最好的零部件就是没有零部件,这就是典型的最终理想解。马斯克反复叮嘱他的工程师,所有要求都应该被当成建议,不可变更的金科玉律只有那些物理学定律约束下的条件。因此,最终理想解如果有想象的边界,那就是物理学定律的边界。因此,对于很多人来说是异想天开的事情,在马斯克眼里仅仅是因为他们都属于符合物理学定律范畴,可以实现。这无形中就拓展了人们创新的想象空间和创新成果的落地性。


相似处之四:大幅降低成本

TRIZ方法和第一性原理

马斯克在运用创新技术来消减成本方面可以说是大刀阔斧,丧心病狂。例如:他认为猛禽发动机的量产过程太复杂,于是解雇了设计负责人,并亲自担任分管推进器项目的副总裁。他的目标是将每个猛禽发动机的成本降至20万美元左右,这是当时成本的1/10。

他甚至为此发明了一个白痴指数,也就是一个零部件的总成本与它的原材料成本的比值。如果白痴指数很高,比如零部件成本1 000美元,而制作它的铝的成本只有100美元,那么很可能就是设计过于复杂或制造过程效率太低导致的。马斯克原话是这么讲的:“如果你做的东西白痴指数很高,那你就是个白痴。”

而马斯克一举成名的回收式火箭也是源自于上述思维的成果。只要在符合物理学定律的基础上,所有大幅度降低成本的创新和努力都是值得去尝试的,而且很大程度能达成。

很显然,循序渐进的降低成本比较容易,但绝对不会被马斯克放在眼里。他的期望总是非常高,只有实现80-90%大幅度的成本降低才有意义。而要达成这类目标就一定要打破常规思维。TRIZ方法就是在帮助人们打破惯性思维,借助大量跨行业的技术创新案例来给研发人员获得大幅度降低成本的创意和启发。例如,通过充气材料来替代实体材料,通过虚拟仿真技术来说训练医生或飞行员,通过计算机软件来设计零件,利用自热混凝土添加剂来减少建筑能耗,将太阳能电池板转变为可卷曲的板材等等,都是各种降低成本的技术创新应用。


不同之处:学习门槛

TRIZ方法和第一性原理


马斯克的第一性原理,看起来很难,实际用起来更难。你以为凭借马斯克对第一性原理的几句解释就明白了,但是怎么用呢?不知道!因为根本没有具体的实施步骤,工具和方法。

而TRIZ看起来也很难,实际上比较容易学习和应用。因为经过了半个世纪的实践应用和发展演进,目前TRIZ体系工具和方法已经非常成熟了,你可以3天学会,马上能用。

有人说不会吧,马斯克不是公布了他的五步法吗?

从目前公开资料来开,马斯克的五步工作法还是不错的。它是一种高效的处理事物的方法,其步骤包括质疑要求、删除不必要部分、简化和优化、加快周转时间和自动化。但是,五步法不是为第一性原理度身定做的方法,每个步骤也没有解决工程技术问题配套的工具。

而TRIZ方法则恰好相反,它就是为解决工程技术问题能生的。例如I-TRIZ的ARIZ-2017C,其QFDE解题路径每一步都提供了解决工程技术问题的工具或方法。因此,无论是个人还是团队,都可以按部就班地学习和解决具体的工程技术难题。伴随着TRIZ方法的软件化,你不妨把FIM软件当作是与“第一性原理”配套的创新软件。 

简而言之,第一性原理和TRIZ方法之间有非常多的相似之处,而最主要的区别则是在实际应用中的易用性和实用性。对于那些希望通过深度学习和实践来推动技术创新的人来说,TRIZ提供了一个更为系统、更为实用的方法论。而马斯克的第一性原理,则更像是一种哲学思考,它启发我们从根本上思考问题,但具体如何实践,还需要结合其他方法和工具——比如说,创新大师软件,它无疑是你运用第一性原理来解决工程技术问题的好帮手。

参考资料:

  1. 《埃隆·马斯克传》作者: 沃尔特·艾萨克森

  2. 《创新算法:TRIZ、系统创新和技术创造力》,作者:根里奇·阿奇舒勒


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法思诺拥有一支超强实力的创新顾问团队。如技术创新领域,汇聚了两位华人TRIZ五级大师(含全球首位华人TRIZ五级大师),四位TRIZ四级专家;在产品创新领域,拥有一位设计思考大师和三位设计思考教练;在研发和管理创新方面,拥有三位六西格玛黑带大师和精益管理大师。

法思诺拥有自主知识产权的专业创新课程体系,其中的TRIZ Talk课程更是成为华为、美的、中石油等企业内部指定创新课程。

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