Решить проблемы творчески
Методология ТРИЗ рекомендует вам подходить к проблемам с разных ракурсов. Вот учебник по основам методики и инструменты для ее реализации.
Инженеров-конструкторов вещи и решать задачи различной степени сложности (табл. 1). Иногда эти функции легко сделать с использованием таблиц, формул номограмы и корреляции, часто встроенные в программное обеспечение.
Простейшие задачи могут быть отнесены как Уровень 1 проблемы, которые не требуют специальных знаний или problemsolving возможность, помимо типичного академического инженер по подготовке кадров и некоторые общие справочные материалы. Примером такой задачи является расчет перепада давления заданной длины труб зная жидкости расход, свойства жидкости, длина труб и количество и типы ограничений (клапаны, локти и т.д.).
Некоторые проблемы немного сложнее, а инженер должен разрешить противоречие простой для достижения реальных дизайна. Например, утилита ресурсов, необходимых для нагрева или охлаждения реактора, и это не доступно при правильной температуре и давлению. Это 2-го уровня проблемой, требующей решения простым противоречием: теплоносителя не так жарко, как он должен быть, или охлаждающей жидкости не является достаточно холодно.
Решение уровня 2 проблемы, как правило, относительно легко путем добавления другого процесса шагом, с использованием существующих ресурсов и капитальных расходов. В данном конкретном случае, жидкость может нагреваться с паром или маслом или давление изменилось через клапан или сжатия. Оба подхода добавить к стоимости и сложности, но решить эту проблему довольно легко. естественная тенденция инженер является "добавить что-то" для таких простых противоречий.
Уровень 3 проблемы еще сложнее, противоречие является более сложной, и решение не является очевидным. Добавление достаточно нового оборудования и сложность может сделать работу системы, но с затратами и контроля головные боли.
Решение такого рода проблем без значительных дополнительных сложность задачи. Например, балансировка линейный характер теплообмена с экспоненциальный характер экзотермических кинетики химических реакций может привести инженерам разрабатывать очень сложные системы, чтобы избежать беглый реакций.
Другой подход к решению такого рода проблем является грубой силы - построить реактор достаточно сильным, чтобы обрабатывать все потенциальные беглецы или потери контроля случаях можно себе представить. Можно было бы также разработать очень сложную систему управления, чтобы измерять и прогнозировать эти проблемы и их решения в превентивных образом.
Уровень 4 проблемы "действительно жесткие вещи". Эти проблемы, которые никто не хочет иметь дело с - как правило, временные патчи используются и проблема перекладывается на будущие поколения (в надежде на то, что первоначальный problemsolver переехал на новое место или вышел из организации, если проблема всплывет) .
Например, рассмотрим проблемы, связанные с обработкой и дистилляции реактивной мономера. Многочисленные противоречия существуют с участием тепла истории, время обработки и механическая конструкция разделительной колонки. Многие тысячи инженерных человеко-часов тратится на эти типы проблем, прежде чем будет найдено решение, или не оптимальные изменения реализованы, пока их сложности превышает исходной задачи.
Уровень 5 проблемы обычно связаны совершенно новая наука, т. е. распад ДНК или открытие новых элементов. Иногда они связаны новые сочетания химии с давних проблем машиностроения.
ТРИЗ: новому формулировать и решать проблемы
В начале 1950-х годов Генрих Альтшуллер, патентного эксперта по русской военно-морской патентное ведомство, начал подумывать, творческой и инновационной деятельности может быть научно обоснованной процессов, а не на основе психологии. Зачем это нужно ждать искру гения или созерцательной времени (например, в душе), чтобы придумать что-нибудь? Зачем творческой и инновационной деятельности, будет отличаться от других наук, которому можно научиться и научились? Почему изобретение считается психологически driven деятельности?
Его подход был посмотреть на всю историю изобретения, изучив десятки тысяч патентов более подробно, поиск потенциальных общности между прорыв изобретений. Его классификация изобретений была аналогична описанной выше уровня проблемы.
Он посмотрел на верхней несколько процентов патентов, которые были действительно прорыв и решить проблемы уровня 3, 4 или противоречие. Он пришел к поразительным (и в ретроспективе упрощенный) заключение - о том, что ограниченное число изобретательской принципы были использованы во многих областях науки и промышленной техники.
Альтшуллер принялся собирать и классифицировать эти принципы так, что было бы полезно, чтобы будущие изобретатели. По сути, он приступил к ускорению темпов изобретения путем исключения повторного изобретения колеса.
Он также признал, повторил моделей стандартных задач, которые стандартных решений, и наличие основной модели и тенденции технологического развития, которые охватывают все области науки и техники. Он захватил их в извлекаемых путь для использования в других изобретателей и инженеров. Продолжение исследования патентной литературе произвел больше примеров использования этих принципов, но не новые принципы.
Эта технология получила название ТРИЗ (произносится как "деревья), русская аббревиатура для" Теория решения изобретательских задач ". Он также ссылается английский акроним СОВЕТЫ (теория решения изобретательских задач). Главной алгоритм известен как АРИЗ ( Алгоритм решения изобретательских задач) был разработан и продолжает развиваться и совершенствоваться. АРИЗ, наряду с рядом стандартных решений, являются основой для значительной части имеющихся на рынке программного обеспечения ТРИЗ и формальной группы решения проблем сессий.
АРИЗ, в своей простейшей форме, можно резюмировать следующим образом:
1. Государство идеального результата требуется от системы, продукта или услуги, в том числе сложных необходимость для всех составных частей и компонентов системы.
2. Оценка ресурсов, которые могут быть использованы в рамках существующей системы для достижения этой цели государства. Спросите, как отдельные элементы могут быть ликвидированы, а его функцию выполняет другое подразделение.
3. Анализ противоречий, которые мешают это идеальное состояние не достигнуто.
4. Разрешить эти противоречия за счет использования 40 принципов разделения ТРИЗ принципов и решений ТРИЗ стандарта.
5. Переработка и переориентировать противоречие анализа, пока все противоречия в рамках системы были решены.
6. Оценка использования АРИЗ в суб-и супер-систем, в которых основная система внедрена.
Этот алгоритм может быть существенно расширен за очень трудные проблемы и изложены во многих публикациях (1-4).
В дополнение к этому общий алгоритм, стандартных решений, разработанных по модели общей проблемы иногда называют "вещество-поле" или "Су-поле" модели (боковая панель), были разработаны для оказания помощи в обобщении принципа. Су-полевой моделирования является довольно сложным, более подробную информацию по данной теме можно найти почти во всех ресурсов ТРИЗ перечислены в конце этой статьи.
Генеральный принципами ТРИЗ
После того как он признал, что общий характер изобретение воспроизводимых науки, а не психологии, Альтшуллер продолжил рассмотрение моделей изобретения, делая ряд других важных наблюдений.
Одним из ключевых принципа является то, что с течением времени, все системы развиваться, необратимо, в сторону более идеальном состоянии. В математических терминах, отношение хорошее или положительное воздействие продукта, услуги или процесса негативных побочных продуктов одного и того же бесконечности системы подходов.
В своих крайних проявлениях, то этот принцип может быть указано как "система выполняет свою функцию, не существует." До увольнения эту идею, рассмотреть следующие недавние примеры систем, которые подошли к этому состояние: процесс, который контролирует себя и останавливается на опасные ситуации, система смешивания, параметры которого автоматически регулируется на основании его зондирования компонентов автоматического автоматической продуктовые Оформить заказ с мгновенной вычета расчетного счета; автоматизированного сбора кабин пошлины, изделий медицинского назначения, которые растворяются основан на желаемом биологических условий, а также автоматическое заполнение инвентаризации с помощью спутниковой связи для перевозки грузовых автомобилей. Хотя некоторые системы и процессы никогда не могут достичь этого состояния, концепции, являются чрезвычайно ценными в ТРИЗ решения проблем, так как заставляет выяснение проблем и противоречий, которые мешают достижению идеального состояния.
Другой общий принцип состоит в том, что системы развиваются в сторону это идеальное состояние за счет двух механизмов. Во-первых, признания и использования ресурсов, которые часто непризнанных или недостаточно. Вторая заключается в урегулировании противоречий, которые стоят на пути идеальный конечный результат.
Когда они сталкиваются с проблемой (например, как сделать систему более идеального), инженеры имеют тенденцию добавить вещи - еще один шаг, часть оборудования, системы управления и т.д. - а не искать в самой системе или в непосредственной близости к ресурсов (боковой панели). Часто искусственные проблемы спрашивая, как функции одной части процесса или оборудования может быть достигнута без ее существования - его функция переходит к другой части системы - производит множество идей прорыв.
Рассмотрим также простой медный с током в воздухе. Какие ресурсы имеются для решения проблемы, которые могут возникнуть в непосредственной близости от проводов в? Большинство людей охотно перечень очевидных, таких, как сам провод, воздуха, напряжения, тока и магнитного поля. В самом деле, Есть много других имеющихся ресурсов, в том числе составных частей воздуха (азот, углекислый газ, аргон, водяной пар), других характеристик воздуха (температура, давление, влажность, скорость воздушного потока), свойства медный провод (примесей, поверхностные свойства, плотность), а также аспекты и побочные электрического тока (частота, форма волны, магнитное поле, окисления, устойчивость и т.д.). И, конечно же, тяжесть поле, всегда доступна. Кроме того, многие из этих свойств могут быть объединены, чтобы создать дополнительные ресурсы и поля.
Альтшуллер встретил сопротивление со стороны Сталина, когда он утверждал, что он открыл метод прорыва инноваций, которые бы на пользу его стране и изобретателей во всем мире. Там также был и продолжает быть, сопротивление в западном мире концепции, согласно которой Есть ограниченное количество изобретательской принципами и стандартами. Это трудно для многих инженеров и исследователей признать (в принципе, а не подробности), что большинство инженерных и технических проблем, особенно на уровнях 3 и 4, уже была решена в самом общем смысле.
Первая задача для инженеров, работающих на этих уровнях является обобщение проблемы достаточно использовать известные решения. Вторая проблема, нет ничего удивительного, эго вопрос о приеме, что, возможно, проблема на самом деле не является единственным и, возможно, уже была решена в общем смысле, наконец, время и усилия, затраченные в определении и обобщает проблемы области создают барьер. Многие инженеры и организации обычно проводят 15 минут определение проблемы, а потом решать ее 10 различных раз, пока они получают это право. Строгий характер ТРИЗ процесс решения проблем исключает этого, но многие люди и организации считают, что это многих циклических путешествие более увлекательным и волнующим, чем отдых и производительности прибывает в место назначения рано!
Шаблоны изобретения
Альтшуллер первым обобщил наиболее общие параметры, инженерных, возникающие в рамках системы, из которых Есть 39 (табл. 2). Тогда, после изучения структуры изобретения в патентной литературе, он перечислил 40 принципов наиболее часто используются для решения противоречий между 1 и еще один параметр (табл. 3).
Рассмотрим, например, противоречия между нуждающихся увеличенной площадью и не способны к увеличению диаметра (то есть, просто сделав круг больше). Один из ТРИЗ стандартных решений этой проблемы является асимметрия или неравномерным формы оккупационные том же районе, по кругу. Boeing инженеры использовали этот принцип для увеличения площади более поздние модели 737 реактивных двигателей, чтобы увеличить площадь без двигателя капот (металлический корпус вокруг двигателя) превышение пределов дорожный просвет.
Альтшуллер разработал противоречие таблицу (табл. 4), которая объединяет 39 параметров, что инженеры чаще всего пытаются улучшить с 40 изобретательских принципов. Различные практики могут использовать несколько другую терминологию, но понятия, на которых параметры и принципы всегда одинаковы и каждый из них всегда указывал на тот же номер.
Чтобы использовать противоречия стол, найти параметр, который следует улучшить в левом столбце, а параметр, который ухудшает, как в результате в верхней строке. Номера в поле, на пересечении этой строки и колонки относятся к изобретательской принципов в таблице 3. Попробуйте решить проблему первого применения этих принципов. Коробка с номерами не означает, что многие принципы могут применяться, поэтому весь список должен быть пересмотрен. Новые версии таблицы (5) были получены с принципами, все поля и с 48 параметров, но научное обоснование этих вариантов не является полной.
Из-за ограниченности пространства, полные 39 по 39 противоречия таблицы не могут быть воспроизведены здесь. Она доступна в виде файла Excel (составитель Эллен Домб и Карен Тейт) на <A HREF = "http://www.triz-journal.com/archives/1997/07/index.htm" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW" <> www.triz-journal.com/archives/1997/07/index.htm /> (Пункт 4, Противоречие Матрица ").
Хотя список 40 изобретательских принципов и противоречия таблице очень старый и методологии ТРИЗ продвинулась на протяжении многих лет, эти две простые инструменты по-прежнему предоставлять ответы на реальные жизненные проблемы, с которыми сталкиваются инженеры сегодня. Более важный момент об этом взгляд на проблемы является то, что прорыв решения приходят от решения противоречий. Тенденция инженер является компромисс, когда перед противоречие, которое часто приводит к добавив блок операций и уровня сложности. При наличии нескольких условий, необходимых для реакции, система управления или эксплуатации передачи тепла, инженеры обычно пытаются идти на компромисс по всем различных условиях. ТРИЗ решения проблем решает противоречие в лоб, требующих различных психологический подход. Он также направлен на устранение элементов путем передачи их функций с другими элементами системы.
Разделение принципов
Противоречия иногда в собственности или само состояние, а не конфликт между двумя разными параметрами.
Например, реактор может потребоваться при высокой температуре по одной простой причине (кинетическая скорость), а при более низкой температуре и по другой причине (равновесие). Это, как правило, рассматриваются в различных направлениях. Например, реакция может работать на высокой температуре в течение определенного времени, а затем при более низкой температуре в течение длительного периода времени, чтобы решить противоречие влияние температуры на обоих скорости реакции и равновесия. Пакетная дистилляции могут быть запущены по-разному во времени, как изменения состава. Потоки, температуры и давления полунепрерывных реакторы могут быть изменены. Эти примеры иллюстрируют принцип разделения во времени.
В таблице 5 приведены четыре ТРИЗ физических принципах разделения.
Другой принцип разделения является разделение в пространстве. Этот принцип широко используется в катализатор дизайн, размещение активных сайтов только в определенных местах, с тем чтобы свести к минимуму издержки, связанные с достижением единства.
Третий принцип разделения между частями и в целом. Процессы и аппараты часто проектируются равномерно потому что это легче концептуально это сделать. Но что произойдет, если агитация в реакторе были разные сверху и снизу? Если концентрация реагента были разными в разных местах в реакторе?
И наконец, разделение основано на состояние Четвертый принцип разделения. Хотя примеры этого принципа, как правило, охватывается одним из трех других, иногда это более простой способ визуализировать противоречие. Предохранительный клапан меняя позы, в результате безопасности состоянии, временный менеджмент доставили на специальных персонала или запуска ситуации и рефлюкс отношения в ректификационной колонны изменяется в соответствии с условиями корма являются примерами такого принципа разделения.
Визуализация противоречия активно
Хотя понятия идеальности, ресурсы, 40 изобретательских принципов, противоречие стол и принципы разделения отличные средства решения проблем, наиболее важным моментом является то, чтобы думать о противоречиях в упреждающим образом. На рисунке простой способ визуализации противоречий и подход ТРИЗ по сравнению с нормальным подходом.
Дизайнеры и инженеры часто бродят взад и вперед по плохой против хороших, параметр B линии параметр против, и попытки разобраться с противоречиями сделать системы более сложной. Инструментов ТРИЗ и психического процесса, связанного иметь эффект движущейся кривой в сторону происхождения, что делает систему или продукт более идеальной.
Дело в том, чтобы двигаться к системе противоречий - не компромисс, а решать их. Вот что делает великие изобретения, что позволяет начальника инженерных решения проблем, и что делает система, продукт, услугу или организацией более идеальной.
Следующая статья месяца будет охватывать использование ТРИЗ "наоборот" для анализа и прогнозирования процессов и продуктов неудач. Часть 3 рассмотрит ТРИЗ узоры и линии эволюции полезна при прогнозировании, планировании и разработке новых продуктов.
Заинтересованы в использовании ТРИЗ?
Джек-хиппи учит специальные совещания и решения проблем конечно на этом уникальном процессе решения задачи. Использование реальных производственных задач вы узнаете, как разрешить противоречия, дизайн и проанализировать возможные пути неудачу. Запланированные на май в Чикаго и ноябре в Орландо.
Дополнительные www.asme.org информации посетите / образование. Айше членов право-членов ставок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Альтшуллер Г., и вдруг Inventor появился. " Институт Альтшуллера, www.atriz.org, с. 110-126 (1996).
2. Манн. D., "Руки-On систематические инновации". Creax Пресс, прокаженного. Бельгия, www.creax.com. с. 357-368 (2002).
3. Саламатов Ю., "ТРИЗ: правильные решения в нужное время", Insytec, Hattem, Нидерланды, www.insytec.com, с. 99-109. 168-175 (2002).
4. Савранский, S., "Инженерная творчества". CRC Press, Бока-Ратон ". FL, www.crcpress.com, с. 309-341 (2000).
5. Dewulf, С. и др. /., "Матрица 2003". Creax Press. Прокаженного, Бельгия, www.creax.com (2003).
ТРИЗ ресурсов
Книги
Альтшуллер Г., Творчество как точная наука ", Гордон и Брич Science Publishers, Тейлор
Альтшуллер Г. Л. Шуляк, "40 принципов: ТРИЗ Ключи технических инноваций". Технико-внедренческого центра. Вустер. MA. www.triz.org / tic.htm (1997).
Домб, Е. и А. Ratanen ", упрощенный ТРИЗ", CRC Press, Бока Ратон, штат Флорида. www.crcpress.com (2002).
Фей, В. и Е. Ривин, "Наука инноваций" ТРИЗ группы www.trizgroup.com (1997).
Коссе, В., "Решение проблем с помощью ТРИЗ". Мыслеоснова International, www.ideationtriz.com (2004).
Тимохов, В. И., "Естественные инноваций". Creax Press. Прокаженного. Бельгия, www.creax.com (2002).
"Инструменты классической TRlZ", Мыслеоснова International, www.ideationtriz.com (1999).
Все эти книги могут быть получены из Института Альтшуллера www.atri / .org.
Сайты интересов
<a target="_blank" href="http://www.triz-journal.com" rel="nofollow"> www.triz-journal.com </ A>. Тин · TRlZ Journal, интернет-журнал, который является хорошим источником информации
<a target="_blank" href="http://www.innovation-triz.com" rel="nofollow"> www.innovation-triz.com </ A>, включает в себя ежемесячную электронной почте бюллетень от автора
<a target="_blank" href="http://www.aitriz.org" rel="nofollow"> www.aitriz.org </ A>. Институт Альтшуллера исследований, спонсорами ежегодной конференции TRlZ и публикует ежемесячные бюллетени и конференции
<a target="_blank" href="http://www.etria.net" <rel="nofollow"> www.etria.net />, Европейская ассоциация TRlZ
ТРИЗ программного обеспечения
Creax Innovation Suite, Creax Н.В., прокаженного. Бельгия, <a target="_blank" href="http://www.creax.com" <rel="nofollow"> www.creax.com /> (также доступно с <A HREF = "http:// www.systematic-innovation.com "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.systematic-innovation.com </>)
Goldfire Новатор ", изобретение машины. Бостон. MA. <a target="_blank" href="http://www.invention-machine.com" rel="nofollow"> www.invention-machine.com </ A>
Инновации Workbench, Мыслеоснова International, Саутфилд. М., <a target="_blank" href="http://www.ideationtriz.com" <rel="nofollow"> www.ideationtriz.com /> (также доступно с Инновационно-ТРИЗ. <A HREF = " http://www.innovatin-triz.com "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.innovatin-triz.com </>)
TriSolver4.net, TriSolver GmbH. Ганновер. Германия, <a target="_blank" href="http://www.trisolver.com" <rel="nofollow"> www.trisolver.com />
ТРИЗ Digital Assistant, TRlZ Digital. Dallas, TX, <a target="_blank" href="http://www.corp.handandgo.com" <rel="nofollow"> www.corp.handandgo.com />
TRIZ40, <a target="_blank" href="http://www.triz40.com" <rel="nofollow"> www.triz40.com />
ТРИЗ Консалтинг и учебные заведения (с и без программного обеспечения)
Инновационно-ТРИЗ, Тампа, штат Флорида, <a target="_blank" href="http://www.innovation-triz.com" rel="nofollow"> www.innovation-triz.com </ A>
Систематические инновации, Клеведон, Великобритания, <a target="_blank" href="http://www.systematic-innovation.com" rel="nofollow"> www.systematic-innovation.com </ A>
Gen3 партнеров в Бостоне. MA. <a target="_blank" href="http://www.gen3partners.com" <rel="nofollow"> www.gen3partners.com />
ТРИЗ группы Детройте. М., <a target="_blank" href="http://www.trizgroup.com" <rel="nofollow"> www.trizgroup.com />
Мыслеоснова International, Саутфилд, мл. <a target="_blank" href="http://www.ideationtriz.com" <rel="nofollow"> www.ideationtriz.com />
Нестандартных решений, Миннеаполис. MN, <a target="_blank" href="http://www.innovationtriz.com" <rel="nofollow"> www.innovationtriz.com />
PQR группы, возвышенность, CA, <a target="_blank" href="http://www.triz-journal.com/domb" <rel="nofollow"> www.triz-journal.com/domb / >
ТРИЗ Консалтинг, Сиэтл. WA, <a target="_blank" href="http://www.trizconsulting.com" <rel="nofollow"> www.trizconsulting.com />
Прорыв Management Group, Лонгмонт. Ко ш WW. bmgi.com
ТРИЗ экспертов, Ньюарк, штат Калифорния. <a target="_blank" href="http://www.tri/experts.net" rel="nofollow"> www.tri / experts.net </ A>
Технико-внедренческого центра, Вустер, штат Массачусетс, <a target="_blank" href="http://www.triz.org" rel="nofollow"> www.triz.org </ A>
JACK Хипл
Инновационно-ТРИЗ
IACK Хипл является главным в фирме Инновационно-ТРИЗ (18222 Коллридж д.ф.-м.н., Tampa, FL 33647, телефон: (813) 994-9999, факс: (813) 907-8868, E-почта: | <A HREF = "Посылка : whinnovator@earthlink.net "> whinnovator@earthlink.net </>; сайте: <a target="_blank" href="http://www.innovation-triz.com" rel="nofollow"> WWW. инновационной triz.com </ A>), которая специализируется на организационные решения проблем использования ТРИЗ решения проблем методологии, а также инструменты оценки, такие как MBTI, 16 типов, KAI и FourSights. В его 35-летний опыт в химической промышленности и материалы, он служил открытия директор исследований и руководитель глобальной химической технологии R
Подтверждение
Вход для этой статьи от Хэнка Kohlbrand, Dow Chemical, с благодарностью признана.
