TRIZ- نظریه حل مسئله مبتکرانه
Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadach
•گنریش آلتشولر (Gennich Altshuller) -
•مهندس و دانشمند روسی
•اواخر دهه ۱۹۴۰ میلادی
•آلتشولر ثابت کرد
• نوآوری اتفاقی نیست، بلکه بر پایه الگوهای تکرارشونده و قوانین قابل پیش بینی استوار است
•روش شکل گیری:
• تحلیل سیستماتیک صدها هزار پتنت و اختراع ثبت شده
تریز یک روش شناسی سیستماتیک و مبتنی بر دانش برای نوآوری و حل خلاقانه مسئله
•تفاوت با روش های سنتی (مثل طوفان فکری)
•تریز بر پایه این ایده بنا شده که "مسائل اختراعی قابل طبقه بندی هستند و راه حل های آن ها تکرارپذیر".
•هدف نهایی: رسیدن به "راه حل ایده آل نهایی" (Ideal Final Result - IFR )
3 اصل بنیادین تریز
1-تکامل سیستم ها بر اساس قوانین predictable
Complex Systems Theory) نظریه سیستم های پیچیده
•Chaos Theory) نظریه آشوب
Butterfly Effect) اثر پروانه ای
•Homeostasis) هومئوستازی (تعادل پویا/حفظ حالت پایدار)
•Tipping Points) نقاط اوج/نقاط برگشت (نقاط بحرانی)
•Evolutionary Theory) نظریه تکامل
سیستم های فنی نه تصادفی، بلکه طبق قوانین قابل پیش بینی تکامل می یابند
(مانند حرکت به سمت افزایش ایده آل بودن).
2-حل تضادها (نه مصالحه با آنها )
راه حل های نوآورانه، تضادهای بنیادین را حذف می کنند، نه اینکه با آنها مصالحه کنند.
3-تکرارپذیری راه حل ها در صنایع مختلف
راه حلی که در یک صنعت کاربرد دارد، می تواند برای حل مسئله ای مشابه در صنعت دیگر به کار رود.
اجزای کلیدی تریز
. تضادهای فنی
* وقتی بهبود یک ویژگی، باعث بدتر شدن ویژگی دیگری می شود.
قلب مسئله در TRIZ.
2-راه حل ایده آل نهایی
بهترین راه حل ممکن؛ سیستمی که - بدون وجود فیزیکی، هزینه یا مضرات، عملکرد کامل را ارائه می دهد.
قطب نمای- حل مسئله.
3-۴۰ اصل ابتکاری
فهرستی از راه حل های جهان شمول و اثبات شده (مثل تقسیم بندی، ترکیب، وارونه کردن).
-جعبه ابزار- نوآوری.
4. ماتریس تضادها
یک جدول که برای هر جفت پارامتر متضاد، اصول ابتکاری مناسب را پیشنهاد می دهد.
نقشه راه- برای یافتن سریع راه حل.
•ماتریس تضادها و ۴۰ اصل ابتکاری
•روند حل مسئله با TRIZ (الگوریتم ARIZ)
نام شرکت
حوزه فعالیت
توضیحات
Samsung
الکترونیک و فناوری
یکی از موفق ترین نمونه های پیاده سازی TRIZ در مقیاس سازمانی
Intel
نیمه هادی و فناوری اطلاعات
بهبود فرآیندهای تولید و توسعه فناوری های جدید
General Electric (GE)
انرژی، تجهیزات صنعتی
حل مسائل پیچیده مهندسی و ارتقاء نوآوری
Boeing
هوافضا
حل مسائل پیچیده طراحی و تولید
به عنوان مثال در صنعت اتومبیل سازی، در شرکت های بزرگ مانند GM، FORD، CHRYSLER، TOYOTA، DONA، ROCKWELL و TRW
در ارتباطات و صنعت الکترونیک در MOTOROLA، HONEYWELL و NORTEL،
در پتروشیمی توسط شرکت هایی مانند AMOCO، DOW و EASTMAN
در زمینه تولیدات مصرفی مانند XEROX، KODAK، GAMBLE و ROCTOR
در هواپیمایی در شرکت های پیشرفته مانند McDONNELLDOUGLAS، ALLIED SIGNAL، BOEING، NASA و LOCKHEED
۴۰ اصل ابداعانه TRIZ (Inventive Principles)
1-تقسیم بندی (Segmentation): تقسیم یک شیء یا سیستم به بخش های مستقل.
2. استخراج (Taking Out): جدا کردن بخش مزاحم یا مفید از سیستم.
3-. کیفیت محلی (Local Quality): تغییر ساختار یا عملکرد بخش های مختلف سیستم به صورت محلی.
4. عدم تقارن (Asymmetry): استفاده از اشکال یا ویژگی های نامتقارن.
5. ادغام (Merging): ترکیب اشیاء یا عملکردها.
6. عمومیت (Universality): استفاده از یک شیء برای چند عملکرد.
.7. عروسک تو در تو (Nested Doll): قرار دادن یک شیء درون دیگری.
•معروف: عروسک های ماتریوشکا (عروسک های روسی).
•عملی: فنجان های مسافرتی تلسکوپی که درون هم جمع می شوند، صندلی های هواپیما که روی هم تا می شوند، یا لوله های تلسکوپی.
•در مهندسی: آنتن های تلسکوپی، میزهای تاشو، طراحی های ماژولار.
8. ضد وزن (Anti-weight): جبران وزن با نیروهای دیگر (مثلا شناوری).
•بالون هوای گرم: وزن کابین و سرنشینان با نیروی شناوری (بالابری) حاصل از هوای گرم خنثی می شود.
•قایق و کشتی: وزن بدنه با نیروی شناوری آب جبران می شود.
•آسانسورهای مدرن: از وزنه تعادل استفاده می کنند تا موتور، تنها تفاوت وزن بین کابین و وزنه را جابجا کند، نه کل وزن کابین را. این اصلاحیه دقیق تر است.
9. پیش عمل ضدی ( Prior Anti-action): انجام اقدام پیشگیرانه برای جلوگیری از مشکل.
•زره پوش کردن یک خودروی نظامی قبل از رفتن به میدان نبرد.
•تزریق واکسن قبل از ابتلا به بیماری.
•کشیدن یک لایه ضدحریق روی یک سازه چوبی.
•استفاده از پوشش ضدخش روی لنز عینک.
•آیا می توان عملیات یا تغییری را از قبل و در جایی دیگر انجام داد تا مشکل فعلی حل شود؟
•آیا می توان جسم یا سیستم را از قبل آماده (پیش تنظیم، پیش ساخته، پیش پردازش) کرد تا در زمان نیاز، عملکرد بهتری داشته باشد؟
10. عمل ضدی (Prior Action): انجام بخشی از عملیات از قبل.
.1پیش تنیدگی (Prestressing) در بتن (بتن پیش تنیده):
مشکل: بتن در برابر کشش بسیار ضعیف است و تحت بارهای کششی ترک می خورد.
پیش عمل ضدی: قبل از بارگذاری سازه، کابل های فولادی را از داخل بتن تحت کشش زیاد (تنش) قرار می دهند. پس از گیرش بتن و رها کردن کابل ها، بتن تحت فشار اولیه قرار می گیرد.
نتیجه: هنگامی که بارهای عملیاتی (که ایجاد کشش می کنند) وارد می شوند، این کشش صرفا فشار از پیش ایجاد شده را کاهش می دهد و از ترک خوردن بتن جلوگیری می کند. یک نیروی مخالف (فشار) از قبل وارد شده تا اثر نیروی مضر آینده (کشش) را خنثی کند.
.2واکسن زنی (Vaccination):
مشکل: بدن ممکن است در آینده توسط یک پاتوژن (ویروس/باکتری) مورد حمله قرار گیرد و بیمار شود.
پیش عمل ضدی: مقدار بسیار ضعیف یا غیرفعال شده عامل بیماری زا از قبل به بدن وارد می شود تا سیستم ایمنی را برای مقابله با حمله واقعی در آینده آماده کند.
نتیجه: بدن از قبل "عمل متضاد" (پاسخ ایمنی) را یاد گرفته و از بیماری شدید جلوگیری می کند.
.3آب بندی پیشگیرانه (Preventive Sealing):
مشکل: ممکن است رطوبت به داخل یک محفظه الکترونیکی نفوذ کرده و باعث اتصالی شود.
پیش عمل ضدی: قبل از مونتاژ نهایی، یک لایه محافظ رطوبتی (Conformal Coating) روی برد مدار چاپی اعمال می شود.
نتیجه: حتی اگر رطوبت نفوذ کند، این لایه از پیش اعمال شده، مانع ایجاد اتصال الکتریکی مضر می شود.
.4پیش خم کردن مخالف (Pre-bending) در جوشکاری:
مشکل: هنگام جوشکاری ورق های فلزی، تمرکز حرارت باعث انقباض موضعی و اعوجاج (کج شدن) ورق پس از سرد شدن می شود.
پیش عمل ضدی: قبل از شروع جوشکاری، وضعیت قطعات را در جهت عکس اعوجاج預قبادی (پیش خم) می کنند.
نتیجه: پس از جوشکاری و سرد شدن، انقباض حرارتی، قطعه را به شکل صاف و مطلوب درمی آورد. یک تغییر شکل مخالف از قبل ایجاد شده تا اثر تغییر شکل مضر آینده را خنثی کند.
11. ضربه گیر قبلی (Beforehand Cushioning): پیش بینی و کاهش اثرات منفی.
12. هم پتانسیلی (Equipotentiality): کاهش اختلاف پتانسیل یا تنش.
13. معکوس کردن (Do it in Reverse): معکوس کردن فرآیند یا عملکرد.
14. انحناء/کروی سازی (Spheroidality/Curvature): استفاده از سطوح منحنی.
15. پویایی (Dynamism): ایجاد قابلیت تغییر یا تنظیم در سیستم.
16. عمل ناقص یا بیش از حد (Partial or Excessive Action): انجام کمتر یا بیشتر از مقدار لازم.
17. تغییر بعد (Transition into a New Dimension): استفاده از ابعاد جدید (مثلا سه بعدی کردن).
18. ارتعاش مکانیکی (Mechanical Vibration): استفاده از ارتعاش یا نوسان.
19. عمل دوره ای (Periodic Action): انجام عملیات به صورت متناوب.
31. مواد متخلخل (Porous Material): استفاده از مواد متخلخل یا ساختارهای سوراخ دار.
32. تغییر رنگ (Changing the Colour): استفاده از تغییر رنگ برای هشدار یا کاربرد دیگر.
33. همگنی (Homogeneity): استفاده از مواد یا اجزای مشابه.
34. دور انداختن و بازیابی (Discarding and Recovering): حذف یا بازیابی اجزا پس از استفاده.
35. تبدیل خواص (Transformation of Properties): تغییر خواص فیزیکی یا شیمیایی.
36. تغییر فاز (Phase Transition): استفاده از تغییر فاز مواد.
37. انبساط حرارتی (Thermal Expansion): استفاده از انبساط یا انقباض حرارتی.
38. اکسیداسیون سریع (Accelerated Oxidation): استفاده از واکنش های سریع شیمیایی.
39. محیط بی اثر (Inert Environment): استفاده از محیط بی اثر برای جلوگیری از واکنش های ناخواسته.
40. مواد مرکب و چندمنظوره (Composite Materials): استفاده از مواد مرکب یا چندمنظوره.
جمع بندی و نتیجه گیری
•TRIZ تنها یک "جعبه ابزار" نیست، بلکه یک "فلسفه تفکر" است.
•این روش به ما می آموزد که به جای حل symptoms مسائل، به ریشه تضادها بپردازیم.
•از مهندسی و نوآوری محصول گرفته تا مدیریت و بازاریابی، کاربردهای گسترده ای دارد.
•تسلط بر TRIZ، شما را به یک حل کننده مسئله قدرتمند و یک نوآور سیستماتیک تبدیل می کند.