T R I ZТЕОРИЯ РЕШЕНИЯИЗОБРЕТАТЕЛЪСКИХ ЗАДАЧ
Teoria Rezolvării Creative a Problemelor
Generalități
Regula de aur a metodei TRIZ
Elementele caracteristice ale metodei
Mecanisme de declanșare ale gândirii creative în TRIZ
TRIZ este un acronim din limba rusă – Teoria
Resheneya Isobretatelskih Zadach – ce se traduce prin
„teoria rezolvării creative a problemelor”.
Este o metodă specifică domeniilor inginerești și
propune o metodologie sistematică de generare a
conceptelor de soluționare:
• Problemă specifică
• Abstractizare
• Problemă generalizată
• Soluționare generalizată
• Analogie
• Soluționare specifică
TRIZ este utilizată cu succes de peste 20 de ani în
companii precum:
➢ Rolls-Royce Group,
➢ British Nuclear Group,
➢ Bentley Motors,
➢ General Electric,
➢ Siemens,
➢ Nissan,
➢ BAE Systems,
➢ Boeing,
➢ Dell,
➢ Motorola,
➢ Procter & Gamble
TRIZ poate fi considerată o metodă de gândire
divergentă (laterală)
Metoda se bazează pe două principii de bază:
1. Cineva, cândva, undeva a soluționat deja problema
în discuție sau una similară. Creativitatea
presupune, până la urmă, găsirea acelei soluții și
adaptarea acesteia la problema curentă;
2. Nu se acceptă contradicțiile, ci se rezolvă.
TRIZ utilizează defectul ca pe o resursă în rezolvarea
problemelor, mai ales în domeniul tehnic.
IDEAL =↑ beneficii
↓ costuri + daune ↓
date de intrare
costuri ►Problema
dată
► beneficii
► daune
date de ieșire
utile
toate celelalte
date de ieșire
EX.1
Airbag-urile auto se declanșează rapid pentru a proteja pasagerii;
Cu cât se declanșează mai rapid cu atât crește posibilitatea de
rănire sau deces a pasagerilor mai mici sau care nu stau unde
trebuie.
EX.2
Rețelele mobile ar trebui să aibă acoperire generală pentru ca
semnalul să fie foarte bun;
Antenele de rețea nu sunt arătoase și nici mici.
EX.3
Filtrul pentru spam al e-mail-ului ar trebui să fie destul de eficient
pentru a elimina toate mesajele nesolicitate;
Filtrarea prea intensă poate șterge mesaje pe care utilizatorul chiar
dorește să le primească.
TRIZ este de fapt un set de instrumente care sistematizează
riguros direcțiile de abordare în obținerea de soluții. Aceste
instrumente sunt grupate astfel:
• 39 parametri tehnici;
• 40 principii de rezolvare a problemelor prin aplicarea Matricei
Contradicțiilor și a Principiilor de Separare;
• 8 tendințe de evoluție pentru perfecționarea sistemelor;
• Efecte – concepte tehnice & științifice aranjate simplu;
• Gândirea în corelație cu timpul și ordinul de mărime;
• Sistemul ideal & resursele ideale pentru înțelegerea
necesităților și vizualizarea soluțiilor;
• Soluții standard pentru rezolvarea oricăror probleme
sistematice;
• Declanșatoare ale creativității pentru combaterea inerției în
gândire și pentru înțelegerea sistemelor.
TRIZ utilizează Matricea Contradicțiilor pentru
soluționarea problemelor tehnice. Aceasta este o
matrice 39x39 parametri tehnici, care sunt coroborați
cu 40 Principii de Soluționare relevante.
Construcția acestei matrice este rezultatul a zeci de mii
de patente de invenție și a rămas aproape neschimbată
de la data propunerii.
Matricea Contradicțiilor cartografiază soluții de patente
tehnice cu intenția de a ghida utilizatorul către care
dintre cele 40 de principii de soluționare să-și îndrepte
atenția.
Matricea răspunde, în mod esențial, la întrebarea :
Cum se poate îmbunătăți pe X fără a înrăutăți pe Y ?
și ghidează utilizatorul către patru principii de
soluționare pentru fiecare contradicție.
Cele 39 de principii tehnice descriu funcții/caracteristici
ale sistemelor tehnice universal valabile.
Cele 40 de principii de soluționare arată doar ideea de
la care se pleacă pentru a rezolva o anumită problemă.
Matricea Contradicțiilor
39 Parametri Tehnici
1. Masa unui obiect în mișcare 14. Putere (rezistență) 27. Fiabilitate
2. Masa unui obiect staționar15. Durata acțiunii corpului în
mișcare28. Precizia măsurătorii
3. Lungimea unui obiect în mișcare16. Durata acțiunii corpului
staționar29. Precizia fabricării
4. Lungimea unui obiect staționar 17. Temperatură30. Factori nocivi influențați de
obiect
5. Suprafața unui obiect în mișcare18. Intensitatea iluminării
corpului
31. Factori nocivi generați de
obiect
6. Suprafața unui obiect staționar19. Utilizarea energiei corpului în
mișcare32. Ușurința fabricării
7. Volumul unui obiect în mișcare20. Utilizarea energiei corpului
staționar33. Utilizare facilă
8. Volumul unui obiect staționar 21. Putere (intensitate) 34. Reparație facilă
9. Viteză 22. Pierdere de energie 35. Adaptabilitate
10. Forță 23. Pierdere de substanță 36. Complexitatea dispozitivului
11. Tensiune / Presiune 24. Pierdere de informație37. Dificultatea în detecție sau
măsurare
12. Formă 25. Pierdere de timp 38. Posibilitatea de automatizare
13. Stabilitatea compoziției
corpului26. Cantitate de substanță 39. Productivitate
40 Principii de Soluționare
1. Segmentare 11. Amortizare în avans 21. Grăbește-te 31. Materiale poroase
2. Eliminare12. Potențialitate
echivalentă22. Nociv devine benefic
32. Schimbă culoarea
sau transparența
3. Calitate locală 13. Inversare 23. Feedback 33. Omogenitate
4. Asimetrie 14. Circularitate 24. Intermediar 34. Reutilizare
5. Unire 15. Dinamică 25. Autoservire 35. Schimbarea
parametrilor
6. Universalitate 16. Acțiuni parțiale sau
excesive26. Copiere 36. Tranziția fazelor
7. Potrivire 17. Altă dimensiune27. Obiecte ieftine și
slabe37. Expansiunea termică
8. Contragreutate 18. Vibrație mecanică 28. Înlocuire 38. Oxidare accelerată
9. Contracțiune
precedentă19. Acțiune intermitentă
29. Pneumatică /
hidraulică39. Atmosferă inertă
10. Acțiune precedentă20. Continuitatea acțiunii
bune
30. Carcase flexibile /
folii subțiri40. Materiale compozite
Îmbunătățește-o pe asta
fără a o face pe asta
mai rea
Ma
sa
un
ui o
bie
ct în
miș
care
Ma
sa
un
ui o
bie
ct sta
țion
ar
Lu
ngim
ea u
nui o
bie
ct în
miș
care
1 2 3
1 Masa unui obiect în mișcare -15 8
29 34
2 Masa unui obiect staționar - -
3 Lungimea unui obiect în mișcare15 8
29 34 -
4 Lungimea unui obiect staționar35 28
40 29 -
5 Suprafața unui obiect în mișcare2 17
29 4 -14 15
18 4
6 Suprafața unui obiect staționar -30 2
14 18 -
7 Volumul unui obiect în mișcare2 26
29 40 -1 7
4 35
8 Volumul unui obiect staționar -35 10
19 14
19
14
9 Viteză8 28
13 38 -13
14 8
10 Forță (Intensitate)8 1
37 18
18 13
1 28
17 19
9 36
Pentru soluționarea unei
probleme tehnice prin utilizarea
Matricei Contradicțiilor trebuie
ca cei doi parametri să fie
separați.
Principiile de soluționare
sugerează că pentru a optimiza
volumul unui obiect staționar
fără ai crește masa proprie,
matricea sugerează abordarea
problemei prin :
10 – Acționare precedentă
14 – Circularitate
19 – Acțiune intermitentă
35 – Schimbarea parametrilor
10 – Acțiune precedentă
- Realizează modificarea necesară a obiectului în avans
(parțial v în întregime):- Elemente auto adezive;
- Ștanțarea găurilor înainte de ambutisare;
- Fibre de carbon pre-impregnate înainte de mulare;
- Echipamente pre-sterilizate înainte de utilizare
- Pre aranjarea obiectelor astfel încât acestea să poată
intra în acțiune din cel mai convenabil loc, fără
pierdere de timp:- Realizarea liniilor de producție;
- Depozite de sânge în spitale;
- Cric, cheie și roate depozitate împreună;
- Scule și dispozitive specifice, adunate toate înainte de utilizare
14 – Circularitate
- Trecerea de la suprafețe plane la cele sferice sau de
la obiecte prismatice la cele curbe:- Introducerea razelor de racordare între suprafețe la anumite unghiuri;
- Introducerea degajărilor la canale rectangulare;
- Utilizarea rolelor, bilelor și spiralelor:- Utilizarea rolelor spiralate (Nautilius) pentru rezistență continuă;
- Utilizarea șurubului Arhimede;
- Utilizarea sferelor în locul rolelor cilindrice;
- Trecerea de la mișcarea liniară la cea de rotație:- Actuatori circulari în motoare hidraulice;
- Trecerea de la pompa cu pistoane reciproce la cea rotativă;
- Utilizarea forțelor centrifugale:- Rotirea obiectelor după vopsire pentru a îndepărta excesul de vopsea
19 – Acțiune intermitentă
- Utilizarea acțiunilor pulsatorii:- Înlocuirea unei sirene continue cu un sunet periodic
- Tăierea cu jet de apă pulsat
- Sistemul de frânare ABS
- Schimbarea magnitudinii sau frecvenței intermitenței:- Utilizarea undelor AM, FM, ultrascurte pentru transmiterea de info
- Punctele și liniile din codul Morse
- Utilizarea pauzelor între acțiuni pentru a realiza alte
sarcini:- Imprimantele cu jet de cerneală curăță capetele de imprimare după
fiecare trecere
- Realizarea convorbirilor multiple pe aceeași linie de transmisiune
40 – Schimbarea parametrilor
- Schimbarea stării de agregare
- Schimbarea densității sau a concentrației
- Schimbarea gradului de flexibilitate
- Schimbarea temperaturii sau a volumului
- Schimbarea presiunii
- Utilizarea aliajelor cu memoria formei sau a
materialelor ultra conductive
8 Tendințe de evoluție
Tendințe = Modele = Legi ale evoluției
Potrivire &
Nepotrivire
Implicare mai
redusă a omului
Simplitate
Complexitate
Simplitate
Creșterea
dinamicii și a
controlului
Creșterea
idealității
Etapizarea
evoluției
Creșterea segmentării
& utilizarea câmpurilor
Evoluție
neuniformă
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, fără să fie grele.
1. Identificarea contradicției:
- Rezistență - benefică
- Masă - nocivă
2. Analiza celor 39 de caracteristici și identificarea
acelora cu relevanță ridicată:
- Putere(rezistență) - 14
- Masa unui obiect staționar - 2
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
3. Identificarea principiilor de soluționare din matricea
contradicțiilor:
Masa unui
obiect în
mișcare
Masa unui
obiect
staționar
Lungimea
unui obiect
în mișcare
...
1 2 3 ...
... ... ... ... ...
13. Stabilitatea compoziției corpului 2 21 35 39 1 26 39 40 1 13 15 28 ...
14. Putere (rezistență) 1 8 15 40 1 26 27 40 1 8 15 35 ...
15. Durata acțiunii corpului în mișcare 5 19 31 34 - 2 9 19 ...
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
4. Corelarea matricei contradicțiilor cu principiile de
soluționare:
1 – Segmentare
26 – Copiere
27 – Obiecte ieftine și slabe
40 – Materiale compozite
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Conform principiului 1–Segmentare, se pot aborda
următoarele direcții de analiză:
a) Separarea unui obiect în elemente independente
b) Realizarea unui obiect ușor de dezasamblat
c) Creșterea gradului de fragmentare
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Așadar, se pot lua în considerare variante de elemente
diferite pentru diferite zone ale corpului (zone tari și
zone moi ale trunchiului), în comparație cu vestele
monolit.
Poate, se pot utiliza materiale diferite pentru
acoperirea zonelor critice (piept, ceafă), utilizându-se
avantajele date de proprietățile specifice ale
materialelor pentru anumite aplicații.
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Conform principiului 26–Copiere, se pot aborda
următoarele direcții de analiză:
a) În locul unui element inaccesibil, costisitor sau
fragil, se utilizează o copie mai simplă și mai ieftină
b) Înlocuirea unui obiect sau proces cu copii optice
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Așadar, se poate lua în considerare copierea design-
ului costumului de scafandru sau pentru scufundări
acvatice ca formă finală pentru vesta antiglonț
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Conform principiului 27–Obiecte ieftine și slabe, se
pot aborda următoarele direcții de analiză:
a) Înlocuirea unui obiect scump cu un multiplu de
obiecte mai ieftine care au același scop
b) Sacrificarea anumitor calități care nu sunt
importante pentru scopul propus (ex.: perioada de
service)
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Acest principiu pare a nu fi aplicabil în situația
prezentată. În acest caz, având în vedere scopul
obiectului analizat, sugestia nu este neapărat utilă,
deoarece aceste principii de soluționare au un caracter
general și ajută la concentrarea atenției asupra
circumstanțelor care s-au dovedit benefice în probleme
anterioare.
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Conform principiului 40–Materiale compozite, se
poate schimba un element dintr-o structură uniformă,
într-una stratificată, multiplă sau compusă:
- fibră de sticlă;
- fibră de carbon & compuși epoxidici;
- polimeri armați cu nanofibre.
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Un polimer armat cu nanofibre de carbon (kevlar) este
studiat în prezent pentru a înlocui anumite
componente din industria aeronautică ca alternativă la
structurile de rezistență din aluminiu.
De altfel, vestele din kevlar sunt echipamente uzuale
pentru echipajele de poliție sau pentru soldații din
teatrele de operațiuni.
Exemplu de aplicare a metodei TRIZ
Afirmație: Vestele antiglonț ar trebui să fie
rezistente, dar să nu fie grele.
Prin identificarea contradicțiilor din problema
analizată, elementele metodei TRIZ pot fi utilizate
pentru a ajunge la o soluție mai mult decât favorabilă.
Astfel, prin TRIZ s-ar putea găsi două, trei soluții noi cu
privire la concepția și producerea vestelor antiglonț,
plecând de la ceea ce se produce în prezent.
Declanșatoare ale creativității
1. Definirea și căutarea unei soluții ideale;
2. Imaginarea unei soluții care rezolvă orice;
3. Gândirea în termeni de timp (înainte, în timpul, după) și
proporții (detaliu și ansamblu);
4. Preluarea tuturor ideilor, inclusiv a celor iraționale sau
imposibile la momentul respectiv;
5. Inversare, opoziție, subversiune;
6. Înțelegerea problemei esențiale și căutarea soluției la alții care
au avut aceeași problemă;
7. Utilizarea tehnicilor analitice sau imaginative pentru filtrarea
posibilelor soluții;
8. Gândirea în funcție de mărime/timp/cost;
9. Utilizarea limbajului simplu și comun;
10. Căutarea unor analogii în domenii fără aparentă legătură;
11. Întrebarea DE CE ? este foarte importantă;
12. Combinarea elementelor benefice din soluții anterioare.
