TRIZ ist das russische Akronym für Teorija Rezbenija Izobretatelskib Zadach (Theorie der innovativen Problemlösung).
Es erscheint ratsam, Ihnen diesmal einen Artikel über eine Theorie vorzulegen, die die Russen am Ende des Zweiten Weltkriegs (1946) aufgestellt haben und die darauf abzielt, die Idealität eines Systems zu erhöhen, indem entweder sein Nutzen erhöht oder seine Kosten oder Schäden gesenkt werden. TRIZ wurde vom russischen Ingenieur Genrich Altshuller entwickelt. Nachdem er rund 200.000 Patente der sowjetischen Marine untersucht hatte, um sie später nach ihrem Erfindungsprinzip zu klassifizieren, etablierte er ein Verfahren mit den notwendigen Schritten, um jeder neuen Erfindung zu folgen. Altshuller meinte: "Die optimalen Ergebnisse für technische und soziale Probleme können nur mit systematischem Denken erzielt werden, das für Wissenschaftler, Bauherren und Erfinder zusammen mit der Vorstellungskraft so notwendig ist."
TRIZ enthält eine Reihe von Prinzipien, die gelernt werden müssen, um ein Problem zu analysieren, zu modellieren, Standardlösungen anzuwenden und erfinderische Ideen zu identifizieren. Die Phase der Problemanalyse und die Synthese erfinderischer Ideen werden jedoch verstärkt, wenn sie in einer Gruppe und nach dieser Methodik durchgeführt werden. Es ersetzt nicht die Kreativität, sondern ist ein Leitfaden, der auf erfinderischen Prinzipien basiert, die bereits in Weltklasse-Patenten angewendet werden.
1986 wurde die Theorie der innovativen Problemlösung mit der Gründung der ersten TRIZ-Ingenieurbüros in Russland praktikabel. 1992 erreicht diese Theorie die Vereinigten Staaten, die neben Israel und Japan einer der Treiber der TRIZ waren. In den USA und Russland, wo die größten Fortschritte in diesem Bereich erzielt werden.
TRIZ ist eine problemorientierte Technik. Es wurde hauptsächlich für technologische Innovationen eingesetzt. Aus einer Reihe von Studien, die sich auf die Überprüfung von Tausenden von Patenten für technologische Innovationen konzentrierten, wurden 40 erfinderische Prinzipien festgelegt, die in Bezug auf 39 Merkmale technologischer Systeme als Grundlage und Verfahren für TRIZ dienen.
Im Wesentlichen verwaltet TRIZ eine Korrelationsmatrix, mit der mögliche Lösungen für ein Problem identifiziert werden können. Die Matrix enthält Funktionen, die die Problemsituation verschlimmern oder verbessern. Die Kreuzung dieser Achsen (verschlechtert oder verbessert sich) mit ihren spezifischen Eigenschaften legt das Prinzip der Erfindung fest, das mit dem Problem zusammenhängt und wahrscheinlich zur Lösung beiträgt.
Nach der TRIZ-Theorie gibt es zwei Arten von Problemen:
1. Diejenigen mit bisher bekannten Lösungen
Diese Art von Problem kann basierend auf vorherigen Informationen gelöst werden, dh Lösungen können basierend auf anderen angewendet werden, die zuvor in anderen früheren Problemen verwendet wurden.
2. Diejenigen mit unbekannten Lösungen
Laut Altshuller verursacht die Lösung dieser Probleme, die als Erfinder bezeichnet werden, andere Probleme.
TRIZ gilt als strukturiertes und effektives Instrument, um Lösungen zu finden, die auf folgenden Kriterien basieren:
1. Sie müssen im richtigen Produkt innovieren, nicht in jedem anderen.
2. Die Hauptparameter müssen im Wert verbessert werden, nicht in allen.
3. Sie müssen die Grundursache des Problems finden und nicht das falsche Anfangsproblem.
4. Sie müssen sich auf die Hauptfunktion konzentrieren und nicht auf die Komponenten.
5. Wir müssen die Widersprüche auflösen und nicht nur Kompromisslösungen finden.
6. Sie müssen die entwickelten Produkte auswählen und nicht andere.
7. Sie müssen globales Wissen sammeln und nutzen und nicht nur das des Unternehmens, sondern ein anderes wird es für Sie tun.
8. Passen Sie vorhandene Lösungen an und erfinden Sie nicht zufällig.
9. Es gibt Richtlinien für die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen, verwenden Sie diese.
10. Alle Produkte tendieren zur Idealität als letztendliches Ziel, und es gibt Regeln, die befolgt werden müssen, um dies zu erreichen.
Sie wissen, dass dieselben Probleme und Lösungen in verschiedenen Branchen immer wieder auftreten, die meisten Unternehmen jedoch dazu neigen, das Rad neu zu erfinden, anstatt über ihre eigenen Erfahrungen oder die Erfahrungen ihrer direkten Konkurrenten hinauszuschauen.
Die meisten Organisationen neigen sehr dazu, Probleme zu lösen, indem sie Dinge hinzufügen, anstatt aktuelle Dinge effektiver funktionieren zu lassen, oder indem sie Dinge, die als schädlich angesehen werden, in etwas Nützliches verwandeln.
Systematische Innovationsphilosophie - Fünf Säulen
Eine der ersten Entdeckungen von Genrich Altshuller und jetzt eine der großartigen Ideen von Systematic Innovation ist, dass unter dieser Exzellenz irgendwo jemand sein Problem bereits gelöst hat.
Systematic Innovation erkennt an, dass ein Weltexperte auf seinem Gebiet genau das ist. Sie erkennen auch, dass es ein Vollzeitjob ist, ein Experte auf einem Gebiet zu sein. Nur wenige Experten auf einem Gebiet haben Zeit, sich mit anderen Gebieten vertraut zu machen. Hier wird die Methode also eher zu einer Chance als zu einer Bedrohung. Die Forschung von TRIZ ergab, dass sehr unterschiedliche Branchen sehr ähnliche Probleme lösen und dass der Aufbau eines geeigneten Wissensrahmens es ermöglicht, die traditionell zwischen verschiedenen Branchen und Wissenschaften bestehenden Lücken systematisch zu schließen. Der Experte hat daher die Möglichkeit zu sehen, wie Experten auf anderen Gebieten ähnliche Probleme gelöst haben. Auch wenn diese Probleme auf den ersten Blick nicht gleich zu sein scheinen.
Diese Geschichte hat natürlich zwei Seiten. Das erste ist, dass wir ein Problem haben. In diesem Fall können wir mithilfe der systematischen Innovation feststellen, wer und wie dieses Problem in anderen Sektoren gelöst wurde. Die zweite Möglichkeit ist, dass wir bereits eine Lösung haben. In dieser Situation kann die Methode verwendet werden, um uns systematisch mit Branchen zu verbinden, die ihre eigenen Probleme noch nicht gelöst haben, und bietet daher die Möglichkeit, das, was wir bereits besitzen, besser zu nutzen.
Abgesehen von dieser großartigen Idee, alles Wissen in einem gemeinsamen Rahmen zur Verfügung zu stellen, gibt es fünf zentrale Philosophien, die diese Methode unterstützen.
Die Säulen werden nachstehend in keiner bestimmten Reihenfolge beschrieben:
Idealität
Die Ideologie ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Konzept des "Wertes". Idealität ist definiert als die Summe der Vorteile, die ein System seinem Benutzer bietet, geteilt durch die Summe der Kosten für die Bereitstellung dieser Vorteile und anderer negativer Nebenwirkungen (Abfall, Wartezeit, Umweltschäden usw.). Die ursprünglichen TRIZ-Forscher identifizierten ein sehr einfaches Phänomen, das allen erfolgreichen Innovationen gemeinsam ist: Sie alle bieten ein höheres Maß an Idealität als die Produkte und Prozesse, die ihnen vorausgingen.
In der systematischen Innovation wird dieses endgültige Ziel als ideales Endergebnis (IFR) bezeichnet. Der IFR ist definiert als der Punkt, an dem der Kunde alle gewünschten Vorteile ohne Kosten oder Schäden erhält. Obwohl dieses Konzept sehr theoretisch erscheint, bietet es zumindest ein langfristiges Evolutionsziel.
Widersprüche
Contradictions ist häufig das erste Tool, das Neulinge bei TRIZ oder Systematic Innovation sehen. Es ist wahrscheinlich das am wenigsten verbreitete Tool.
TRIZ-Widersprüche sind die Notwendigkeit für Problemlöser, aktiv nach den Konflikten und Widersprüchen zu suchen, die allen Systemen innewohnen. Der zweite Teil beinhaltet die Verwendung der systematischen Innovationsmethode, um zu versuchen, diese Widersprüche zu „beseitigen“, anstatt sie zu akzeptieren.
Die Beseitigung von Widersprüchen ist eines der mächtigsten Tools zur Problemlösung bei systematischen Innovationen. Ein häufiges Phänomen, wenn Problemwidersprüche beseitigt und nicht ausgetauscht werden, besteht darin, dass die Vorteile tendenziell über die während des Problemlösungsprozesses festgestellten hinausgehen.
Funktionalität
Bei der traditionellen Funktionszuordnung liegt der Schwerpunkt auf der Herstellung positiver funktionaler Beziehungen zwischen Komponenten. Systematische Innovation legt großen Wert darauf, die in einem System enthaltenen positiven und negativen Beziehungen abzubilden und, was noch wichtiger ist, die Funktionsanalyse als Mittel zur Identifizierung von Widersprüchen in einem System zu verwenden.
Funktionalität ist der rote Faden, über den Wissen zwischen sehr unterschiedlichen Branchen ausgetauscht werden kann. Ein Automobil ist eine spezifische Lösung für die generische Funktion "Personen bewegen", ebenso wie ein Waschmittelpulver eine spezifische Lösung für die generische Funktion "Objekt entfernen" ist. Durch die Klassifizierung und Organisation des Wissens nach Funktionen können Waschmittelhersteller untersuchen, wie andere Branchen die gleiche Grundfunktion des "Entfernens fester Gegenstände" erreicht haben. "Die Lösungen ändern sich, die Funktionen bleiben gleich"
Verwendung von Ressourcen
Die vierte der fünf philosophischen Säulen der TRIZ ist die einfachste und bezieht sich auf die beispiellose Betonung der Maximierung der Nutzung aller in einem System enthaltenen Elemente. In TRIZ-Begriffen ist eine Ressource alles im System, was nicht in vollem Umfang genutzt wird. TRIZ fordert eine aggressive und scheinbar unerbittliche Suche nach Dingen in (und um) einem System, das nicht voll ausgeschöpft wird. Die Entdeckung solcher Ressourcen zeigt Möglichkeiten auf, durch die das Design eines Systems verbessert werden kann.
In Bezug auf systematische Innovation sind selbst schlechte Dinge gut. Wir haben noch nicht genug darüber nachgedacht, wie die Umwandlung von Zitronen in Limonade erfolgen kann.
Raum, Zeit, Schnittstelle
Die fünfte Säule der systematischen Innovation besteht darin, den Benutzern zu ermöglichen, ihr Denken systematisch hervorzuheben, um das Problem zu vermeiden, zu einer falschen Problemdefinition zu springen. Das menschliche Gehirn hat sich nicht kreativ entwickelt. Es hat sich entwickelt, um verstreute Daten zu absorbieren und Entscheidungen über diese Daten zu treffen. Manchmal, wie im Notfall, muss dieser Entscheidungsprozess sehr schnell erfolgen. Infolgedessen macht das Gehirn sehr schnell Annahmen darüber, was ein Problem ist und was dagegen zu tun ist. Leider springt das Gehirn sehr oft zu einer falschen Definition der Situation.
Anwendungsbeispiel
Eines der ersten von Altshuller entwickelten Werkzeuge ist die Matrix der Widersprüche. Diese Matrix hat 39 Zeilen mal 39 Spalten. Zeilen und Spalten entsprechen einer Liste von 39 möglichen Merkmalen des Systems. In den Zeilen wird das erste Merkmal des zu verbessernden Systems ausgewählt, während in den Spalten das zweite Merkmal des Systems ausgewählt wird, das sich entsprechend verschlechtert, da zwischen beiden ein Widerspruch besteht. In dem Feld, das der ausgewählten Zeile und Spalte entspricht, befindet sich eine Empfehlung, welche erfinderischen Prinzipien verwendet werden sollten, um den Widerspruch zu lösen, der aus der Liste der sogenannten 40 erfinderischen Prinzipien entnommen wurde.
Nehmen wir als Anwendungsbeispiel an, wir möchten die Höchstgeschwindigkeit eines Fahrzeugs (Reihe 9) erhöhen, für das wir einen stärkeren und daher schwereren Motor verwenden. Somit kommt es zu einer unerwünschten Gewichtszunahme des Fahrzeugs (Spalte 1). Die Matrix schlägt vor, die erfinderischen Prinzipien 2, 28, 13 und / oder 38 zu verwenden, um den Widerspruch zu lösen. Prinzip 38 schlägt insbesondere die Verwendung starker Oxidationsmittel vor. In diesem Sinne ist bekannt, dass die Verwendung von Lachgas in Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren die Erzielung einer höheren Leistung und damit einer höheren Drehzahl ermöglicht, ohne das Gewicht des Motors zu erhöhen, daher der Vorschlag der Widersprüchlichkeitsmatrix Es scheint sicherlich relevant.
Wenn Sie sich mehr für das Thema TRIZ interessieren, finden Sie unter diesem Link den zweiten Teil des Artikels, in dem ich mich erweitere. TRIZ-Methodik (Teil II)
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