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Copy of Innovationsmanagement

TRIZ
by

Erwin Graf

on 28 December 2012

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Transcript of Copy of Innovationsmanagement

Was ist TRIZ? TRIZ Methodik des erfinderischen Problemlösens Präsentation von

Kim Oliver Silberbach,
David Rieger Innovationsmanagement 23.5.2012 Teoriya Resheniya Izobretatel‘skikh Zadatch / Theorie des erfinderischen Problemlösens Methode, die Entwicklern ein Wissens- und Erfahrungskonzentrat inklusive Benutzungsleitfaden zur Verfügung stellt
hochgradig dafür geeignet Erfolge zu provozieren
TRIZ beschränkt sich nicht auf die Nutzung eigener Fähigkeiten und Erfahrungen, sondern bietet Zugriff auf weltweites Wissen
In welchen Situationen hilft TRIZ? Bei der Lösung von Problemstellungen im Allgemeinen und komplexen Problemen im Speziellen
Bei Erfindungen (Ermittlung von Anforderungen und Entwicklung von Systemen, die sie erfüllen)
Bei der Entwicklung von neuen Produkten und neuen Produkt-Generationen
Bei der Problemanalyse Erfolge, die mit TRIZ erzielt wurden ...die Anzahl an Erfindungen bei Rolls Royce verdoppelt.
...dem Unternehmen United Utilities 5 Millionen britische Pfund eingespart.
...die Produktionskosten bei Samsung um 92 Millionen Dollar reduziert.
...ein 20 Jahre altes Produktionsproblem bei Pilkington Glass gelöst.
...Samsung Electronics 70 Millionen US-Dollar ROI eingebracht.
...Samsung Electronics auf den 6. Platz der US-Patent-Rangliste gebracht. Quelle: InsightCentre, Samsung Electronics, TRIZ-Future Conference 2005 TRIZ/TIPS Buchvorstellung Methodik des erfinderischen Problemlösens Autor: Bernd Klein
2. Auflage (2007)
ca. 300 Seiten
kompaktes Lehrbuch mit Leitfaden
viele praktische Beispiele
wenn nicht anders erwähnt, Informationsquelle dieser Präsentation Entwicklung von TRIZ Promoter / Mitbegründer von TRIZ Rolle von Genrich Altschuller bzgl. TRIZ "Durchschlagenden Erfolg haben nur Innovationen, die ein tatsächliches Bedürfnis besser befriedigen als bisher." Qualität von Innovationen Altschuller's These:
Objekte folgen den 8 Entwicklungsgesetzen auf ihrem Weg zur Vollkommenheit Stufen der Evolution Bei der Formulierung von Problemstellungen wird nach Komplexität und Ebene des Problems unterschieden in mini- und MAXI-Problem. Problemlösung auf und -Ebene Überwindung der vorprogrammierten Denkmuster Das Ideale Endresultat / die ideale Maschine Man kann davon ausgehen, dass mehr als 99% des für eine Problemlösung benötigten Wissens bereits vorhanden ist... nur wo? Physikalische Effekte & Phänomene (http://www.triz-online.de/) TRIZ hat... http://www.internetmarketing-webdesign.com/wp-content/uploads/Fotolia_4811867_XSPageRankErfolg.jpg http://www.stenum.at/media/images/Genrich_Altshuller.jpg Mit 14 Jahren erste Erfindung: Unterwasser-Atemgerät
Diente in der Marine als Patentinspektor
Studierte bis 1945 tausende Patente und entdeckte Muster in den Erfindungen (Beginn von TRIZ) kommt nach Kritikbrief an Stalin 25 Jahre in Arrest (Sibirien) zusammen mit anderen Wissenschaftlern Keimzelle für TRIZ
Nach Tod Stalins / seiner Freilassung 1956 erste Publikation zu TRIZ
bis 1974 entstehen viele TRIZ-Schulen in der Sowjetunion,
Im Kalten Krieg fliehen viele TRIZ-Gelehrten in die USA
1998 stirbt Altschuller in Russland * 1926, Taschkent (frühere Sowjetunion) Einer großen Anzahl
von Erfindungen liegt eine vergleichsweise kleine Anzahl von Lösungsprinzipien zugrunde. Die Evolution technischer Systeme
folgt bestimmten Mustern. Erst das Überwinden
von Widersprüchen macht innovative Entwicklungen möglich. Kerngedanken von TRIZ Grundsätzlich ist TRIZ immer noch aktuell, weil zielgerichtetes Innovieren eine zeitlose Herausforderung ist! (1) konventionelle Problemlösungen [32%]:
beruhen auf in einem Fachgebiet bekannten Prinzipien; entsprechen Weiterentwicklungen "jetzt noch länger frisch" (2) geringfügige Erfindungen [45%]:
Verbesserung mit Kompromissen
meistens reicht Fachwissen aus einem Gebiet z.B. höhenverstellbares Lenkrad
(3) substanzielle Erfindung [18%]:
grundlegende Verbesserung an bestehendem System durch neuartige Prinzipien
Kombination von Wissen aus unterschiedlichen Gebieten automatisches Getriebe statt Schaltgetriebe
(4) Erfindungen außerhalb einer Technologie [4%]:
basierend auf neuen, wissenschaftlichen Erkenntnissen
umfassendes Wissen notwendig Lotus-Effekt als Oberflächenreinigungs-Mechanismus
(5) neue Entdeckungen [1%]:
basierend auf neuen, Wissenschaftlichen Phänomenen; Pioniererfindungen
Übertragung auf technische Fragestellung Entwicklung der Laser-Technologie (5) (3) (2) (4) (1) Schwer / kaum zu provozieren nicht attraktiv/innovativ genug Ziel von TRIZ Fokus von Innovationen mit TRIZ Prämisse: Machbar und Attraktiv Eine gute Problembeschreibung birgt schon die Lösung in sich! Bedeutung einer "richtig" formulierten Aufgabe "Wenn ich 1 Stunde Zeit hätte um ein Problem zu lösen, von dem mein Leben abhängt, würde ich:
40 Minuten damit verbringen, das Problem zu untersuchen
15 Minuten damit verbringen, die Untersuchung nochmals zu prüfen
und 5 Minuten damit verbringen, das Problem zu lösen." Großteil der Problemlösung steckt im Hinterfragen der Vorgaben, Einengungen und Visionen
Problemstellung sollte ohne prägende Perspektive angegangen werden
Daher: Verwendungen von Checklisten, denn:
Wohin? wird meistens richtig beantwortet,
Wo starte ich? meistens falsch. Bei der konventionellen Problemlösung befasst sich der Entwickler mehr mit der Lösung selbst als mit den Anforderungen, Trends und dem Umfeld. (Albert Einstein) Quelle: HS Vorlesung Quality Engineering, Alexander Frank Problemanalyse bei TRIZ mini- MAXI Ziele:
Übersicht über Trendverlauf zu Anfang der Entwicklung
Formulierung von Visionen, die den idealen Endzustand beschreiben
Auch, wenn vollkommenes Produkt noch nicht entwickelt werden kann, ist doch der Trend zu erahnen
falls der Trend später das Produkt ablösen sollte, hat man etwas in der Hinterhand mini-Problem:
Lösung durch Verbesserung auf Mikro-Ebene (konkret am Objekt)
schnelle und effektive Implementierung von Lösungen in vorhandene Systeme
Auto schneller von A nach B: Geschwindigkeit erhöhen um X.

MAXI-Problem:
bekanntes System muss durch anderes ersetzt werden / auf Makro-Ebene diskutiert werden, um eine Lösung zu erhalten
Alles vorhandene wird in Frage gestellt (Systemwechsel soll erzielt werden)
Problem wird langfristig angelegt; hohe Abstraktion in der Formulierung
Auto schneller von A nach B: Suchen prinzipieller Fortbewegungsmöglichkeiten unter Prämisse A, B, C,... Problemlösung auf und -Ebene (2) mini- MAXI ob mini- oder MAXI-Ansatz gewählt wird, hängt von Vorgaben / Prämissen ab
Stärke der Kombination: Hubschraubereffekt
von oben (Vogelperspektive) Vernetzung aller Probleme betrachten
Landung und Lösung unter Abwägung aller Konsequenzen und Alternativen MAXI-Ebene entspricht Ebene des Idealen Endresultats (IER) http://www.1001ausmalbilder.de/ausmalbilder/gross/ausmalbild-Hubschrauber-2.jpg Einleitung zum besseren Verständnis Eichmuster, bei dem Fläche, Volumen und Masse des Gegenstandes, mit der die Maschine arbeitet (transportiert, be- oder verarbeitet) (fast) komplett mit Fläche, Volumen und Masse der Maschine selbst übereinstimmt (Korrespondenzprinzip)
Maschine ist nur Mittel zur Durchführung einer bestimmten Arbeit
Ideal: Perpetuum Mobile
Entwickler sollte immer ideale Maschine vor Augen haben, um so die perspektivisch erfolgreichste Suchrichtung einschlagen zu können (reale Lösung so nah wie möglich an idealer); Primitiv-Lösung nicht akzeptabel Denkschemata bei herkömmlichen Innovationstechniken dagegen heute...
Entwickler suchen in Richtung des Trägheitsvektors gemäß seiner Erfahrungen / Vorlieben Das Ideale Endresultat / die ideale Maschine (2) Lösung / Ideales Endresultat Aufgabe (Ursprung) mit Trägheitsvektor Spontane Vorgehensweise
Heureka-Effekt Anwendung klassischer Kreativitätstechniken
Trial and Error
"Im Eigenen Saft schmoren" Anwendung der TRIZ-Methodik
Systematisch bestehendes Wissen einsetzen Quelle: HS Vorlesung Quality Engineering, Alexander Frank Vollautomatischer Rasen-Mäher...oder doch nicht? Beispiel für ein IER Vorteil zu Hand-Rasenmäher (Benzin / Elektrisch):
nicht so laut
mäht selbständig ABER:
Wartungsaufwand
Verbraucht immer noch Energie
ab- anschalten http://www.ubergizmo.com/photos/2007/9/automatic-lawnmower.jpg http://www.comedix.de/lexikon/db/img/rasen.jpg Ideal:
immergrünes Gras
wächst nicht
bleibt auf einstellbarer Höhe stehen Auch Wissenschaftler können nicht ALLE Effekte kennen, um die Aufgaben / Probleme ideal zu lösen Trotzdem gilt: Zugriff auf Effekt-Kataloge Effektdatenbanken http://stadtbibliothekdormagen.files.wordpress.com/2012/04/einstein.jpg TRIZ-Software-Entwickler haben die physikalischen Effekte katalogisiert:
Datenbank "TechOptimizer" mit 4.400 Einträgen, in der die Effekte nach
Grundeffekte und
Modifikationen der Grundeffekte
gegliedert sind. Bisher unstrukturiertes Wissen wurde im Zusammenhang mit TRIZ gesammelt und strukturiert:
Gliederung der Effekte nach Funktionen (z.B. Temperatur erniedrigen, Objekt bewegen, etc.
Ergänzung der Sammlung durch geometrische und chemische Effekte
Vorteil: Eröffnung eines Assoziationsfeldes mit Alternativen (in Richtung IER / abweichend vom Trägheitsvektor) Quelle u.a.: HS Vorlesung Quality Engineering, Alexander Frank Auflistung der Physikalischen Grundeffekte 1.Temperatur messen
2.Temperatur erniedrigen
3.Temperatur erhöhen
4.Temperatur stabilisieren
5.Ein Objekt lokalisieren
6.Ein Objekt bewegen
7.Gas / Flüssigkeit bewegen
8.Aerosole (Staub, Rauch, Nebel, etc.) bewegen
9.Mischungen herstellen
10.Mischungen trennen
11.Die Position eines Objektes stabilisieren
12.Erzeugen / Verändern von Kraft
13.Reibung verändern
14.Ein Objekt zerbrechen
15.Speichern von mechanischer und thermischer Energie 16.Übertragen von Energie durch mechanische, thermische, strahlungsförmige und/oder elektrische Deformierung
17.Ein bewegtes Objekt beeinflussen
18.Abmessungen ermitteln
19.Dimensionen verändern
20.Oberflächeneigenschaften und/oder –zustände detektieren
21.Oberflächeneigenschaften verändern
22.Volumeneigenschaften und/oder –zustände detektieren
23.Verändern von Volumeneigenschaften
24.Ausbildung und/oder Stabilisierung bestimmter Strukturen
25.Elektrische / magnetische Felder detektieren
26.Detektion von Strahlung
27.Elektromagnetische Strahlung erzeugen
28.Elektromagnetisches Feld erzeugen
29.Licht steuern und modulieren
30.Initiieren / intensivieren chemischer Reaktionen Herstellung von Pleuelstangen für PKWs Beispiel für die Anwendung der Datenbank http://www.hammerwerk-baumann.de/uploads/tx_vcjavascriptslideshow/Pleuel.JPG http://kurtroesner.de/wp-content/uploads/2010/12/Pleuel_1200.jpg Problem: Beherrschbarkeit des Prozesses Rohling zu warm Grat, zu starke Bauteilschrumpfung
Rohling zu kalt Form wird nicht ausreichend ausgefüllt, starker Verschleiß der Gesenke
Optimale Temperatur: 750° C; bisher Messung durch Infrarot (Pleuelrohlinge positionieren Temperatur sinkt um ca. 40°C) Recherche in Effektdatenbank! Lösung: "Temperatur messen" Oberhalb Curie-Punkt (749 °C) ist Stahl unmagnetisch, also werden die Pleuelstangen kontinuierlich an einem Magneten vorbeigeführt. Wenn sich ein (schwaches) Magnetfeld abzeichnet Rohling zu kalt in Pufferstation vor Schmieden erwärmen Kostenloser Effekt, der den Prozess robust macht Erkennen und Lösen von Widersprüchen Transformation der Abstraktionsebenen Leitfaden zur Nutzung des konzentrierten Wissens Da die Effekt-Datenbanken nicht auf das spezifische Problem zugeschnitten sind, sondern auf einer allgemeineren Ebene liegen, sind folgende Schritte notwendig: Beschreibung des konkreten Problems mit schematischen Formulierungen
Wechsel auf eine abstrakte Ebene durch Umwandlung in abstrahierte Problemformulierung
Suche nach Lösungen für die abstrahierte Problemstellung (Effektdatenbank, Wissensmatrix etc.)
Rücktransformation auf eine konkrete Ebene zu ausführbaren Lösungen Dieses Vorgehen ist bspw. aus der Anwendung der "Mitternachtsformel" bekannt. Genrich Altschuller über Widersprüche Übersicht der TRIZ-Methoden werden in dieser Präsentation vorgestellt EWG 1: Geometrie entwickelt sich von Generation zu Generation zu einer höheren Dimension:
Punkt Linie Kurve Fläche Raum EWG 2: Stufen der Evolution (2) Objekte entwickeln sich (stufenweise) erst zu multivariablen Systemen, dann eine Stufe zurück zu noch leistungsfähigeren Monosystemen:
Mono Bi Poly Advanced Monosystem EWG 3: Die Flexibilität & Steuerbarkeit von Objekten nimmt erst in kleinen, dann in großen (Quanten-) Sprüngen zu:
starres System erhält ein Gelenk erhält mehrere Gelenke wird elastisch
arbeitet mit Flüssigkeit / Gas arbeitet mit Feldern statt Stoffen EWG 7: Techn. Systeme funktionieren zu Anfangs nach einem groben Funktionsprinzip, welches von Generation zu Generation verfeinert und gleichzeitig verkleinert wird:
Makro Mini Mikro Nano EWG 8: Bedienung und Handhabbarkeit entwickelt sich von Generation zu Generation zur Vollautomatisierung:
Handarbeit Hilfsvorrichtungen Halbautomat Vollautomat Muster für Entwicklungsaufgaben Analyse der Widersprüche Wenn man Kunden das gewünschte Resultat erstellen will, trifft man oft auf Widersprüche, denn:
Vorteile erzeugen auch Nachteile
Probleme beinhalten oft versteckte Lösungen Unterscheidung in physikalische und technische Widersprüche technischer Widerspruch: gleichzeitige Verbesserung (A ) und Verschlechterung (B ) von Systemparametern bzgl. der Systemleistung (C = f(A,B))
neue Brücke soll so ausgelegt werden, dass die Tragfähigkeit erhöht, aber der Materialeinsatz reduziert wird
physikalischer Widerspruch: bestimmte Eigenschaft (C+) wird gleichzeitig mit ihrer gegenteiligen Eigenschaft (C-) gefordert)
z.B. Objekt soll heiss und kalt, groß und klein sein
Sessellift soll auf der Stecke schnell fahren, aber an Haltestellen langsam

Technischer Widerspruch: Lösung auf Mini-Ebene (mit WSP-Matrix ff.)
Physikalischer Widerspruch: Lösung auf Maxi-Ebene (mit 4 Separationsprinzipien) "Ein Problem lösen heisst, sich vom Problem lösen" Technische Widersprüche (G. Altschuller) Formulierung des Widerspruchs entspricht der wesentlichen, intellektuellen Leistung eines TRIZ-Nutzers (unzutreffender Widerspruch führt zu falscher Lösung)
Widerspruchsformulierung in Gruppendiskussion 39 Widerspruchsmerkmale (nach Patentanalyse von Altschuller): 1.Masse/Gewicht eines beweglichen Objektes
2.Masse/Gewicht eines unbeweglichen Objektes
3.Länge eines beweglichen Objektes
4.Länge eines unbeweglichen Objektes
5.Fläche eines beweglichen Objektes
6.Fläche eines unbeweglichen Objektes
7.Volumen eines beweglichen Objektes
8.Volumen eines unbeweglichen Objektes
9.Geschwindigkeit
10.Kraft
11.Spannung / Druck
12.Form
13.Stabilität der Zusammensetzung des Objektes
14.Festigkeit
15.Haltbarkeit eines beweglichen Objektes
16.Haltbarkeit eines unbeweglichen Objektes
17.Temperatur
18.Helligkeit
19.Energieverbrauch eines beweglichen Objektes
20.Energieverbrauch eines unbeweglichen Objektes 21.Leistung, Kapazität
22.Energieverlust
23.Materialverlust
24.Informationsverlust
25.Zeitverlust
26.Materialmenge
27.Zuverlässigkeit (Sicherheit, Lebensdauer)
28.Messgenauigkeit
29.Fertigungsgenauigkeit
30.Äußere negative Einflüsse auf das Objekt
31.Negative Nebeneffekte des Objektes
32.Fertigungsfreundlichkeit
33.Bedienkomfort
34.Reparaturfreundlichkeit
35.Anpassungsfähigkeit
36.Kompliziertheit der Struktur
37.Komplexität in der Kontrolle oder Steuerung
38.Automatisierungsgrad
39.Produktivität (Funktionalität) Gemäß Evolutions-Theorie: Entwicklung Mulitcolor-Schreiber Beispiel einer Widerspruchs-Formulierung (Innovative Grundprinzipien) Aufheben der Widersprüche : 40 IGPs Altschuller's Leistung: Identifikation von 40 grundlegenden Lösungsansätzen aus 40.000 wesentlichen Patenten, die auf unterschiedlichen Problemfeldern zur Lösung von technischen Widersprüchen geführt haben
Fähigkeit einen Weg aufzuzeigen, Probleme prinzipiell zu lösen
Die 40 IGPs sind heute gültig für ca. 2,5 Millionen weltweite Patentauswertungen 1.Zerlegung bzw. Segmentierung
2.Abtrennung
3.Örtliche Qualität
4.Asymmetrie
5.Kopplung bzw. Vereinigung
6.Universalität bzw. Mehrzwecknutzung
7.Verschachtelung bzw. Steckpuppe
8.Gegenmasse
9.Vorgezogene Gegenwirkung
10.Vorgezogene Wirkung
11.„vorher untergelegtes Kissen“ oder Prävention
12.Kürzester Weg oder Äquipotenzial
13.Funktionsumkehr
14.Kugelähnlichkeit
15.Anpassung oder Dynamisierung
16.Partielle oder überschüssige Wirkung
17.Übergang zu höheren Dimensionen
18.Mechanische Schwingungen
19.Periodische Wirkung
20.Kontinuität bzw. Permanenz der Wirkprozesse 21.Durcheilen
22.Umwandlung von Schädlichem in Nützliches
23.Rückkopplung
24.Vermittler
25.Selbstbedienung
26.Kopieren
27.Billige Kurzlebigkeit
28.Ersatz mechanischer Wirkprinzipien
29.Abtrennung
30.Biegsame Hüllen und Folien
31.Verwendung poröser Werkstoffe
32.Farbveränderung
33.Gleichartigkeit bzw. Homogenität
34.Beseitigung und Regeneration
35.Veränderung des Aggregatzustands
36.Phasenübergänge
37.Wärmeausdehnung
38.Starkes Oxidationsmittel
39.Träges Medium
40.Zusammengesetzte Stoffe „Nach der Erfahrung zahlreicher Problemlösungen (Pawel Liwotow, Wladimir Petrow) liefern die ersten 10 Prinzipien aus dieser Liste brauchbare Lösungsansätze für ca. 60 % aller Aufgabenstellungen." Quelle: Wikipedia.de IGP 1: Prinzip der Zerlegung / Segmentierung Das Objekt in unabhängige Teile zerlegen
Das Objekt zerlegbar ausführen
Führe das Objekt unter Einhaltung gewisser Bedingungen zerlegbar aus
Den Grad der Zerlegung erhöhen
Die Funktion des Objektes, bzw. des Systems ist in unabhängige Teilfunktionen zu zerlegen
Übergang in ein Mikro-System IKEA-Möbel werden zerlegt in Einzelteile verkauft, um Transport- und Lagerkosten zu sparen Quelle: www.triz-seminar.de IGP 2: Prinzip der Abtrennung Vom Objekt ist die störende Eigenschaft (Funktion) bzw. der störende Teil zu trennen
Es ist der einzig notwendige Teil, die einzig erforderliche Eigenschaft oder Funktion hervorzuheben, bzw. abzutrennen. Wegfall des Kabels Erweiterung des lokalen Aktionsradius Quelle: www.triz-seminar.de IGP 10: Prinzip der vorgezogenen Wirkung / Vorspannung Führe die notwendige Aktion - teilweise oder ganz - im voraus aus
Die Objekte sind vorher so zu positionieren, dass sie ohne Zeitverlust vom geeignetsten Ort aus wirken können Um dem Käufer das Backen zu erleichtern werden bei einer Backmischung die trockenen Bestandteile vorher zusammengemischt. Anschließend müssen nur noch frische Zutaten hinzugegeben werden. Dies ersetzt einen Großteil der Arbeit, also bestimmte Zutaten kaufen und abwiegen etc., die früher notwendig waren Quelle: www.triz-seminar.de IGP 13: Prinzip der Funktionsumkehr Statt der durch die Bedingungen der Aufgabe vorgeschriebenen Wirkung ist die umgekehrte Wirkung anzustreben
Die beweglichen Teile sind unbeweglich, die unbeweglichen beweglich zu machen
Das Objekt ist „auf den Kopf zu stellen“, d.h. alle Teile erfüllen spiegelbildliche Funktion
Der Prozess oder seine einzelnen Phasen sind in einer anderen Reihenfolge auszuführen Quelle: www.triz-seminar.de Erläuterung ausgewählter IGPs IGP 15: Prinzip der Anpassung / Dynamisierung Gestalte ein System oder dessen Umgebung so, dass es sich automatisch unter allen Betriebszuständen auf optimale Performance einstellt
Zerteile ein System in Elemente, die sich untereinander optimal arrangieren können
Mache ein unbewegliches Objekt beweglich, verstellbar oder austauschbar
Erhöhe den Grad an Beweglichkeit Lebensmittelverpackungen von Wurst und Käse sind teilweise wiederverschließbar. Durch Anpassung der herkömmlichen Verpackung durch eine aufgebrachte Klebeschicht ist ein Verschließen möglich und die Lebensmittel bleiben länger frisch. Quelle: www.triz-seminar.de IGP 18: Prinzip der Ausnutzung mechanischer Schwingungen Versetze das Objekt in Schwingungen
Falls das Objekt bereits schwingt, ist die Frequenz zu erhöhen (bis zur Ultraschallfrequenz)
Benutze die Resonanzfrequenz(en) (Eigenfrequenz)
Verwende statt mechanischen piezoelektrische Schwingungserreger (Schwingquarzvibratoren)
Ultraschallschwingungen sind in funktioneller Verbindung mit elektromagnetischen Feldern zu nutzen Bei vielen Rasieren wird die Wirkung von Mikroimpulsen genutzt, die das Gerät in Schwingung versetzen. Diese Mikroimpulse sorgen dafür, dass sich die Haare aufstellen und somit wenig oft nachrasiert werden muss. Quelle: www.triz-seminar.de IGP 19: Prinzip der periodischen Wirkung Ersetze eine kontinuierliche Aktion durch eine periodische/pulsierende Wirkung
Liegt bereits eine periodische Aktion vor, verändere deren Frequenz
Die Pausen zwischen den Impulsen sind anderweitig zu nutzen
Die Periodizität der Wirkung soll mit der Eigenfrequenz eines der Objekte abgestimmt werden: im Einzelfall übereinstimmen oder absichtlich nicht übereinstimmen Quelle: www.triz-seminar.de Die Vibration eines Handys wird mittels Minimotor mit einem kleinen, einseitig an der Welle des Motors sitzendem Gewicht erzeugt. Bei einem eingehenden Anruf läuft der Motor an und bringt durch die Unwucht das Handy zum Vibrieren. Dies ermöglicht lautlose Benachrichtigungen. IGP 28: Prinzip des Ersatzes mechanischer Wirkprinzipien Ersetze ein mechanisches System durch ein optisches, akustisches oder geruchsbasiertes System
Benutze elektrische, magnetische oder elektromagnetische Felder
Ersetze unbewegliche durch bewegliche, konstante durch veränderliche, und strukturlose durch strukturierte Felder
Benutze Felder in Kombination mit Ferromagnetteilchen Schließsystem mittels Fingerabdruckscanner/ Gesichtserkennung/ Spracherkennung bei Wohnhäusern/ Garagen/ Firmengeländen. Quelle: www.triz-seminar.de IGP 32: Prinzip der Farbänderung Ändere die Farbe des Objekts oder die der Umgebung
Verändere die Durchsichtigkeit eines Objektes oder die der Umgebung
Nutze Farbzusätze, um ein schlecht sichtbares Objekt oder einen schlecht sichtbaren Prozess zu überwachen
Existieren derartige Farbzusätze bereits, setze Leuchtstoffe, lumineszente oder anderweitig markierte Substanzen ein Bei Weinflaschen wird anstatt eines transparenten Glases ein dunkles verwendet, um den Inhalt vor Licht zu schützen. Quelle: www.triz-seminar.de IGP 35: Prinzip der Veränderung des Aggregatszustandes Ändere den Aggregatzustand eines Objektes: fest, flüssig, gasförmig, aber auch Quasi-Zustände (elastische, feste Körper)
Ändere Eigenschaften, z. B. Konzentration, Dichte, etc.
Ändere den Grad der Flexibilität, bzw. Elastizität
Ändere die Temperatur, den Druck oder das Volumen
Das äußere Medium bzw. die angrenzenden Objekte sind zu verändern
Physikalische und chemische Effekte sind auszunutzen Der Druckminderer sorgt im Vergleich zum herkömmlichen System dafür, dass bei verschiedenem Eingangsdruck immer der gleiche Ausgangsdruck eingestellt werden kann. Quelle: www.triz-seminar.de Aufbau einer Schoko-Praline Aufzeigen der Verwendung am praktischen Beispiel •Kunden kaufen Pralinen v.a. wegen Aussehen und Geschmack
Erhalt beider Merkmale über langen Zeitraum
•Problem bei alkoholgefüllten Pralinen: Flüssigkeitsverlust über Zeit (Schokolade porös)
•Aufgabe: Alkoholverlust verhindern / vermindern Abstrakte Lösungen Stoff-Feld-Modell Widerspruchsanalyse Schädliche Faktoren (Porosität, 31) verbessern, Stabilität der Zusammensetzung des Objektes verschlechtern (Praline soll kaubar sein, 13)




Abnahme an Materialmenge verbessern (nicht Schmelzen, 26), Bedienkomfort nicht verschlechtern (=immer noch Lecker zu essen, 33)



Materialverlust des Objektes verbessern (weniger ungewolltes Schmelzen, 23), Kompliziertheit nicht verschlechtern (immer noch einfaches System, 36) (WEPOL - Analyse) Am häufigsten genannte IGPs: Übertragung der allgemeinen Lösung 35 (Veränderung des Aggregatzustandes)
10 (Prinzip der vorgezogenen Wirkung) Spezifische Lösung des Problems: Aggregatzustand ändern nicht hilfreich
Vorgezogene Wirkung:
Alkohol in undurchlässige, essbare Folie füllen, Alkohol wird erst beim Zerkauen freigesetzt
Oder: Schokopraline erhält von innen eine Sperrschicht, die erst beim Zerkauen zerstoßen wird
Lösung des Problems als TRIZ-Einstiegs für Konditoren innerhalb von 10 Minuten „Entwickeln heisst, in Alternativen zu denken!“ Entwicklung optimierter Smartphones mithilfe der WSP-Matrix / IGPs Anwendungsbeispiel: Widerspruchsmatrix Jedes technische System kann mit Stoffen, Feldern und deren Wechselwirkung dargestellt werden

Stoff: beliebige Objekte unabhängig ihrer Komplexität
Feld: Jegliche Art von Energie oder Kräften Feldarten Mechanisch

Akustisch

Thermisch

Chemisch

Elektrisch

Magnetisch

Elektromagnetisch

Informatorisch

Biologisch Messer schneidet Brot

Piezokristall erzeugt Schallwellen

Ofen erhitzt Luft

Sauerstoff verbrennt Treibstoff

Kabel überträgt Strom

Magnettafel hält Metallknopf

Elektromagnet bewegt Metallpulver

Ingenieur liest Anzeigeinstrument

Zelle erschafft weitere Zelle Beispiel Hammer
(Stoff 1) Nagel
(Stoff 2) haut Feld (mechanisch) 76 Standardlösungen Standard - Lösungskonzepte für abstrakt formulierte Problemstellungen
Einteilung der Standardlösungen in 5 Klassen
Lösungssuche beginnt immer mit Klasse 1 => möglichst geringe Änderung am bestehenden System Einteilung in Klassen Klasse 1: Synthese und Umwandlung von Systemen

Klasse 2: Evolution von Systemen

Klasse 3: Übergang zum Obersystem und auf die Mikroebene

Klasse 4: Zusammenstellen von Messungs- und Erkennungssystemen

Klasse 5: Hilfen Klasse 1: Synthese und Umwandlung von 1.1.3 Wenn sich Additive extern zufügen lassen, vervollständige damit
z.B. Seifenspray zur Lokalisierung eines Gaslecks an einem Rohr

1.2.1 Eliminiere schädliche Interaktionen durch Einführung eines dritten Stoffes

1.2.4 Führe ein neues Feld zur Kompensation schädlicher Effekte ein Beispiel: Systemen Klasse 2: Evolution von Systemen 2.1.2 Verdopple ein Stoff-Feld-Modell

2.2.4 Erhöhe den Grad der Dynamik
z.B. Unterteilung einer Tür in mehrere Segmente - Rolltor Beispiel: Klasse 5: Hilfen 5.1.3 Nutze die Selbstelimination von Stoffen
z.B. Ein temporär eingeführter Stoff zerfällt nach erfolgreicher Aktion

5.3.2 Nutze zwei Aggregatzustände oder Phasen eines Stoffes
z.B. Wasser und Eis zusammen fixieren die Temperatur auf genau 0 °Celsius Beispiel: Klasse 3: Übergang zum Obersystem und 3.1.4 Vereinfache Bi- und Poly-Systeme durch Eliminierung überflüssiger, redundanter oder ähnlicher Komponenten

3.2.1 Miniaturisiere Komponenten oder ganze Systeme Beispiel: auf die Mikroebene Klasse 4: Zusammenstellen von Messungs- 4.1.3 Ersetze Messen durch zwei aufeinander folgende Erkennungsvorgänge

4.2.1 Detektiere oder messe mittels eines zusätzlichen Feldes Beispiel: und Erkennungssystemen Aufgabe - Abstrakte Lösungen Metallkugeln werden mit Hilfe eines Luftstroms durch ein Rohrsystem geleitet

Problem: Starker Verschleiß durch den Aufprall der Metallkugeln am Rohr Lösungsvorschläge aus den 76 Standardlösungen: 1.1.3 Wenn sich Additive intern zufügen lassen, vervollständige damit

1.1.8 Führe zur Komplettierung lokal schützende Substanzen ein

1.2.3 Lenke die schädliche Wirkung auf einen weniger wichtigen Stoff

1.2.4 Führe ein neues Feld zur Kompensation schädlicher Effekte ein Rohr
(Stoff 1) Kugeln
(Stoff 2) leitet Luftstrom (Feld) Lösung der Aufgabe Mögliche Lösung:
Führe ein Feld zur Kompensation schädlicher Effekte ein Rohr
(Stoff 1) Metallkugeln
(Stoff 2) leitet Feld (Luftstrom) Feld (magnetisch) Metallkugeln setzen sich durch das magnetische Feld an der Außenseite des Rohrbogens ab

Ausgeschlagene Kugeln werden unmittelbar durch neue ersetzt Stoff-Feld-Modell: Kreativitätstechniken 9 - Felder - Denken Altschuller stellte fest, dass besonders talentierte Erfinder auf mehreren Ebenen gleichzeitig denken Entstehung des 9-Felder-Modells 9 - Felder - Denken Hilft dem Anwender seinen Denkhorizont zu erweitern



Ganzheitlicher Überblick über das System und damit Verständnis über Funktionalität und Entwicklung des Systems







Ganzheitliche Lösungssysteme Vergangenheit Gegenwart Zukunft Obersystem System Untersystem z.B.: PKW Stall, Futteranbau, Feldwege, Hufschmied, Tierarzt, ... Vergangenheit Gegenwart Zukunft Obersystem System Untersystem Straße, Ampeln, Luft, andere Autos, Stau, ... andere Verkehrswege, automatische Leitsysteme, angepasste Tankstellen, ... Pferdekutsche PKW selbstfahrendes System, Wasser-/ Luft-/ Landfahrzeug Kutsche, Pferd, Kutscher, Hufeisen, ... Motor, Getriebe, Sitze, Lenkung, ... alternative Antriebe, flexibler Transportraum, ... Nutzen und Vorteile des 9 - Felder - Denkens Aufgabe: 9 - Felder - Denken Vergangenheit Gegenwart Zukunft Obersystem System Untersystem Smartphone ARIZ Stage-Gate-Prozess Fazit z.B.: am welchen Punkt sind Veränderungen möglich, die zur Optimierung des Gesamtsystems führen können Aufschlussreiche Fragestellungen wie z.B.:
Was geschah in der Vergangenheit, als sich das System hin zur heutigen Lösung entwickelt hat?
Wie hat sich dabei das Obersystem verändert
Haben Veränderungen des Obersystems (z.B. durch Klimawandel) zu einem neuen System geführt (z.B. Elektro PKW) oder hat ein neuartiges System das Obersystem verändert (z.B. Mobiltelefon) Innovative Problemlösungen sind nur dann im Markt erfolgreich, wenn die Entwicklung des Obersystems gleichermaßen angepasst ist.
z.B. Alternative Antriebe Tankstellen Umfangreiche Methodik zur Lösung von erfinderischen Problemen

geht aus einer Vielzahl von Untersuchungen hervor und wird ständig weiterentwickelt

Eine Vielzahl an Werkzeugen hilft dem Anwender systematisch zur Lösung zu kommen

Neuartige Denkweise

Durch die richtige Anwendung vorn TRIZ können große Innovationen entstehen

Hohe Komplexität http://us.cdn3.123rf.com/168nwm/andresr/andresr1105/andresr110500054/9513893-3d-business-man-with-welt-in-seinen-handen-ber-sein-handy.jpg - Algorithmus der erfinderischen Problemlösung Altschuller wollte ursprünglich einen "Erfindungs-Algorithmus" formulieren
Erste Veröffentlichung 1956

Letzte Version von Altschuller 1985



Ablaufplan mit gezielter Anwendung der TRIZ -Methoden und -Werkzeuge
Umwandlung von nicht typischen Problemstellungen in routiniert handhabbare Probleme
Anwendung nur bei sehr komplexen Problemstellungen sinnvoll
Die erfolgreiche Anwendung Erfordert umfangreiche TRIZ- Kenntnisse
Aufteilung in 3 Phasen und 9 Schritte seitdem ständige Weiterentwicklung Was ist ARIZ? Werkzeuge zur Ideenfindung und Problemdefinition Werkzeuge zur Problemlösung 76 Standardlösungen
Widerspruchsmatrix
40 Innovationsprinzipien
... 9 - Felder - Denken
Evulutions-Analyse
Idealität
... großer Nutzen

geringer Nutzen Kritik Sehr Komplex => umfangreiche theoretische Basis

Unübersichtlich aufgrund der Vielzahl an Werkzeugen

Keine konkrete Regelung, wann welche Instrumente am besten eingesetzt werden

Anwender haben Schwierigkeiten bei Formulierung der "richtigen" Widersprüche

Anwendung erfordert umfangreiche TRIZ Kenntnisse

Schulungen sind sehr Zeit- und Kostenintensiv => Aufwand / Nutzen fraglich

ungenügende Softwareunterstützung

Wegen Zeitdruck greifen Entwickler eher zu bekannten methoden => Kaum für ungeübte Personen sinnvoll anwendbar
=> Viel Training und Erfahrung notwendig um TRIZ effizient anzuwenden
=> In der Wirtschaft gibt es spezielle Beratungsfirmen,

Schulungen sind Zeit- und Kostenintensiv Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Anwendungsbeispiel: 9 - Felder - Denken Vergangenheit Gegenwart Zukunft Obersystem System Untersystem Smartphone nach Cooper Anwendungsbeispiele die das Anwenden von TRIZ lehren http://www.triz.co.uk/images/triz_time_and_scale_with_logo_smaller.jpg 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 1 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 2 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 3 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 4 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 5 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 6 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 7 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 8 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 9 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 10 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 11 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 12 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 13 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 14 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 15 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 16 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 17 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 18 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 19 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 20 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 21 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 22 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 23 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 24 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 25 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 26 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 27 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 28 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 29 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 30 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 31 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 32 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 33 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 34 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 35 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 36 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 37 23.05.2012 TRIZ - Theorie des erfinderischen Problemlösens 38
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