P ODSTAWOWE POJĘCIA Z ZAKRESU METODYKI TRIZ

W przeciwieństwie do metod ilościowych stosowanych przez przedsię-biorstwa, gdzie tak naprawę wymyślamy rozwiązania danego problemu, TRIZ prowadzi drogą lejkową jak pokazuje rysunek 2, od ogółu do szczegó-łu, wykorzystując przy tym dostępne zasoby tak aby rozwiązanie było eko-nomiczne.

Rysunek 2. Porównanie metodyki TRIZ z burzą mózgów Źródło: Opracowanie własne.

TRIZ to cały szereg narzędzi stosowanych w konkretnych problemach technicznych, managerskich czy marketingowych.

Poniżej omówiono podstawowe narzędzia.

a) Sprzeczność

b) Idealność, Idealny Wynik Końcowy c) Resursy

d) Elementarne zasady usuwania sprzeczności e) Prawa rozwoju systemów technicznych

Bardzo często formułowane są przez ludzi kompleksowe wymagania dla systemów technicznych, np. techniczny system powinien być ekonomiczny, lub techniczny system powinien być lekki. Chcemy, żeby np. telefon był kompaktowy ale, żeby miał wygodną klawiaturę. Chcemy, żeby samochód miał mocny silnik, ale mało palił. Okazuje się, że sformułowane rozwiązania mogą dawać niepożądane efekty. Biorąc pod uwagę wszystkie aspekty zwią-zane z rozwiązaniem zadań wynalazczych formułowana jest techniczna sprzeczność.

Kolejnym rodzajem sprzeczności jest sprzeczność fizyczna, która po-lega na opisie modelu zadania, w którym przeciwstawne wymagania skie-rowane są do jednego elementu ST. Przykładem takiej sprzeczności może być hasło komputerowe, które powinno być długie, żeby trudno było je zła-mać, ale jednocześnie powinno być krótkie, żeby łatwiej było je zapamiętać.

Rysunek 3. Przykłady sprzeczności fizycznych

Źródło: Podręcznik szkoleniowy na I stopień certyfikacji MATRIZ, 2009.

Szybki rozwój technologii, wymagania związane z podnoszeniem jakości i innowacyjności maszyn to istotne czynniki związane z doskonaleniem sys-temów technicznych. Kierunek doskonalenia maszyn jest różny i zależy od preferencji wynalazcy. Może ona wykorzystywać w tym celu „metodę prób

Sprzeczność

Idealny wynik końcowy; idealność

i błędów” i tym samym być narażony na działanie wektora inercji. Może jednak zawęzić „kąt poszukiwań” zakładając na samym wejściu, że rozwią-zanie końcowe ma przybliżać obiekt wejściowy do maszyny idealnej. Po określeniu wyglądu „maszyny idealnej”, wynalazca od razu znajduje główny i zarazem najwłaściwszy kierunek poszukiwań. Ważne jest wnikliwe okre-ślenie maszyny idealnej. Im precyzyjniej wynalazca wyobraża sobie maszy-nę, tym dokładniej potrafi określić obszar jej działania oraz ostateczny wy-nik końcowy. Wysoce idealne rozwiązanie to takie, gdzie systemu technicz-nego nie ma ale jego funkcja jest wypełniana.

Przedstawienie idealności jest możliwe za pomocą poniższego wzoru:



 

 



K U

Gdzie:

I - stopień idealności

ΣU - suma efektów użytecznych ΣK - suma kosztów uogólnionych

Znając pojęcie „idealnego systemu technicznego”, analitykowi łatwiej jest skierować swoją uwagę tylko na korzystnym efekcie. Im mniej wysiłku człowiek włoży w wykonywaną przez niego pracę, tym mocniejszy, efektow-niejszy i bardziej idealny jest stworzony przez niego wynalazek. Dla innowa-tora, najważniejszy jest efekt, który uzyska, niż to co przeszkodzi mu w osiągnięciu celu. Granicą rozwoju techniki jest otrzymanie pożądanego rozwiązania bez żadnego systemu technicznego.

Definiując cechy idealnego wynalazku, skupiamy uwagę przede wszystkim na jego głównej funkcji użytkowej (GFU). Nie zastanawiamy się z jakiego materiału będą wykonane jego poszczególne elementy, ani jakiej mocy będziemy potrzebować aby prawidłowo zadziałał. Najważniejsze jest dla nas do czego dany wynalazek ma służyć. Rozpatrując poszczególne ele-menty pod-systemu w trakcie udoskonalania naszego wynalazku, zawsze można skorzystać z resursów rozpatrywanego przez nas systemu technicz-nego.

Resurs – to substancja, energia, informacja, które mogą być wykorzy-stane do rozwiązania zadania [1]

Podczas rozwiązywania problemów, najpierw należy przeanalizować po-siadane przez nas zasoby, a następnie starać się rozwiązać postawione za-danie.

W trakcie analizy zadań, aby mieć pewność, że wymieniliśmy wszystkie resursy należy je odpowiednio usystematyzować oraz scharakteryzować.

W nomenklaturze TRIZ wyróżniamy następujące resursy:

Resursy

 energetyczne – jawne i ukryte źródła energii i siły występujące w sys-temie technicznym, np. wytrzymałość i odporność na ściskanie, ciężar materiału, itp.

 substancjalne – wszystkie substancje, które są w systemie, nad-systemie oraz pod-nad-systemie

 przestrzenne – szczególne cechy kształtu, które mogą podnieść efek-tywność eksploatacji systemu technicznego, lub przestrzeń, która może być wykorzystana do poprawy działania urządzania

 czasowe – przerwy w czasie pracy, które mogą podnieść wydajność pra-cy lub poprawić funkcjonowanie systemu, np. połączenie czasu wyko-nywania dwóch operacji, obróbka obiektu w czasie jego transportu

 informacyjne – wszystkie resursy omówione powyżej mogą być resur-sami informacyjnymi, jeśli ujawniają określone sygnały.

Kiedy mamy już zdefiniowaną sprzeczność, możemy posłużyć się ma-trycą wyboru elementarnych zasad innowacyjnych, która składa się z dwóch identycznych kolumn zawierających 39 kluczowych charakterystyk systemu technicznego. Poniżej przedstawiono wszystkie charakterystyki zgodnie z ich nazewnictwem:

1. Ciężar obiektu ruchomego; 2. Ciężar obiektu nieruchomego; 3. Długość obiektu ruchomego; 4. Długość obiektu nieruchomego; 5. Powierzchnia obiektu ruchomego; 6. Powierzchnia obiektu nieruchomego; 7. Objętość obiektu ruchomego; 8. Objętość obiektu nieruchomego; 9. Prędkość; 10.

Siła; 11. Napięcie, ciśnienie; 12. Kształt; 13. Stabilność struktury obiektu;

14. Wytrzymałość; 15. Czas działania ruchomego obiektu; 16. Czas działa-nia nieruchomego obiektu; 17. Temperatura; 18. Jasność (promieniowanie);

19. Nakłady energii na ruch obiektu; 20. Nakłady energii przy nierucho-mym obiekcie; 21. Moc; 22. Straty energii; 23. Straty substancji; 24. Straty informacji; 25. Straty czasu; 26. Ilość substancji; 27. Niezawodność; 28.

Dokładność pomiaru; 29. Dokładność wytwarzania; 30. Szkodliwe czynniki, działające na obiekt; 31. Szkodliwe czynniki samego obiektu; 32. Łatwość wytwarzania; 33. Łatwość eksploatacji; 34. Łatwość naprawy; 35. Łatwość adaptacji, uniwersalność; 36. Złożoność ustroju; 37. Złożoność kontroli i pomiaru; 38. Stopień automatyzacji; 39. Wydajność.

Spośród charakterystyk systemu technicznego należy wybrać charakte-rystykę, którą chcemy polepszyć oraz charaktecharakte-rystykę, która pogarsza się nam po wprowadzonej przez nas zmianie w systemie technicznym (np. wy-magamy podniesienia dokładności pracy urządzenia – „dokładność pomia-ru” (28), ale przeszkadzają nam w tym właściwości danego obiektu – „szko-dliwe czynniki samego obiektu” (31). Na skrzyżowaniu wyznaczonych cha-rakterystyk polepszających i pogarszających system techniczny, znajduje się komórka, a w niej proponowane zasady mające na celu rozwiązanie

da-Elementarne zasady usuwania sprzeczności

nego zadania. Kolejność wprowadzonych zasad elementarnych w komór-kach jest związana z częstotliwością występowania podobnych rozwiązać w badanych bazach opisów patentów, od typowych do innowacyjnych. Poniżej został przedstawiony fragment matrycy wyboru elementarnych zasad inno-wacyjnych.

Rysunek 4. Fragment matrycy doboru elementarnych zasad inno-wacyjnych

Źródło: Altszuller G.S., Algorytm wynalazku, Wiedza Powszechna, Warszawa, 1975.

Wyróżniamy wiele systemów technicznych o różnych zastosowaniach i różnej złożoności konstrukcyjnej, jednak wszystkie systemy mają jedną cechę wspólną. W procesie ewolucji, każdy jeden wynalazek i urządzenie przechodzi charakterystyczny etap rozwoju. H. Altszuller sformułował nie-które ogólne zarysy praw rozwoju technicznego, nie-które zostały przedstawione poniżej.