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25.09.2012

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TRIZ – Erfinden im Vorübergehen?

Michael Schlüter System- und Produktoptimierung

Diplom-Physiker Michael Schlüter

VDI-VDE-DGQ Gemeinschaftskreis Qualitätsmanagement Hannover 24.09.2012

MS-SPO®

1. ERFINDERISCH DENKEN

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Erfinderischer Gedankengang

Kommentar

Problem / Situation Erfinderischer Anlass (Not, Spaß, Strategie ...)

Ziel / Vision Richtung

Was tun? Wie tun?

Kennzeichen erfinderischen Denkens und Handelns

Ressourcen? (vorhanden, modifizierbar ..)

Denkanstoß

Konzept Erfinderisches Ergebnis


Selbstfärbende Holzmöbel Geladene Gäste

Problem / Situation Farbe blättert ab (Zu) oft streichen + glätten

9 Gäste Nichts eingekauft

Ziel / Vision Selbstfärber Netter Abend

Was tun? Wie tun?

unklar „Was ist noch da?“


Zeit Billige Mittel

20 Eier + kleinere Beilagen

Denkanstoß Do it in advance + Lebenszyklus analysieren

„Früher hatte ... schon einmal ... „

Konzept Keimling bunt gießen Spiegeleierparty

Gefühlte Schwierigkeit Thematik

Eher schwer Orientierung?

Eher leicht vertraut

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Selbstfärbende Holzmöbel Geladene Gäste

Problem / Situation Farbe blättert ab (Zu) oft streichen + glätten

9 Gäste Nichts eingekauft

Ziel / Vision Selbstfärber Netter Abend

Was tun? Wie tun?

unklar „Was ist noch da?“


Zeit Billige Mittel

20 Eier + kleinere Beilagen

Denkanstoß Do it in advance + Lebenszyklus analysieren

„Früher hatte ... schon einmal ... „

Konzept Keimling bunt gießen Spiegeleierparty

Gefühlte Schwierigkeit Thematik

Eher schwer Orientierung?

Eher leicht vertraut

TRIZ

Fazit

• erfinderisches Denken vertraut

• „Lösen/erfinden“ im Vorübergehen

• manchmal unvertraute Situationen

– konventionell: oft Stagnation

– TRIZ: unglaublicher Fortschritt

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2. MUSTER KEHREN WIEDER

TRIZ historisch erfinden als

Wissenschaft

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TRIZ historisch [1]

1926 * 15. Oktober: Genrich Altshuller, Tashkent

1946 Patterns of evolution of technical systems

1948 Widerspruchsmatrix + erste Inventive Principles (IP)

1952 Algorithmus zum Erfinden ARIZ-52 (ARIZ-75, ARIZ-77, ARIZ-82)

1959 Ideal Final Result (IFR)

1964 ff. Systematische Patentstudien => 35 IP => 40 IP / Matrix komplett

1970 Physical contradictions (aus den technical contradictions)

- 1985 Standard solutions, Physical effects, Substance-Field Model (SuF), Database of scientific effects

1990 TRIZ kommt über die USA u.a. nach Japan und (wieder) Deutschland

1992 Anticipatory Failure Determination (AFD: alle Fehler vorhersehen) [MS: FMEA++]

1995 Directed Evolution (DE: alle Erfindungen vorhersehen) [MS: Fleißarbeit]

1998 24. September: Genrich Altshuller, Petrozavdosk, 61 N, 34 E

Gu-lag 48-54

3. TRIZ-TOOLS

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A UND nicht-A

Einige TRIZ-Tools

Widerspruchsmatrix 40 erfinderische Prinzipien

Physikalische Konflikt Separations-Prinzipien

SuF – Substanz – Feld Modelle 76 Standard-Lösungen

Lines of Evolution

ARIZ - Algorithm to Resolve Inventive Zituations

DE: (alle) Erfindungen vorhersehen AFD: (alle) Fehler vorhersehen

A versus B

Wir haben ein Problem

• Wie würden Sie das lösen?

• Und wenn Sie NUR verwenden dürfen, was bereits da ist? Nichts anderes?

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40 Inventive Principles (IP)

• # 10 do it in advance

• # 13 do it in reverse

• # 1c increase segmentation (pulverize)

• # 4 increase degree of asymmetry

> Denkanstoß <






? Ihre Lösungen ?

Wie ... einführen, damit Kugel fix?

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ANALOGIE: Qualität • Stabilität• Arbeitsablauf • ...

exakte = starke Lösungen mit Vorhandenem

Lawinen starker Lösungen

• in der Praxis brauchen wir oft nur 1 Lösung

• TRIZ liefert hier 4 ganz unterschiedliche ...

• ... + Varianten davon ...

• ... + Kombinationen + mehr aus weiteren IP

? weitere Konzepte?

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Lawinen starker Lösungen

• in der Praxis brauchen wir oft nur 1 Lösung

• TRIZ liefert hier 4 ganz unterschiedliche ...

• ... + Varianten davon ...

• ... + Kombinationen + mehr aus weiteren IP

Und was ist mit der Matrix?

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Matrix OHNE Matrix

• 39 technische Konfliktparameter (Patentstudie)

• z.B. Speed vs. Brightness

• IP # 10, # 13, # 19

• verwirrend + unpraktisch

• thematisch eng

• gleich die IP nutzen

• thematisch weit

40 IP inspirierten Menschen

TRIZ-journal.com

• 40 IP for Marketing, Sales, Advertisment

• 40 IP for Management

• 40 IP for Finance

• 40 IP for Service

• 40 IP for Software

• 40 IP for Chemical

• 40 IP for Social

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Wie ging das weiter?

Systematisierung (~ 1970-85) [2]

• in den 40 IP steckt viel – sehr viel

Inventive Principle # SEPARATIONS-Prinzip

1, 2, 3, 4, 7, 17, 24, 26

im Raum / in space

9, 10, 11, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 29, 34

in Zeit / in time

13, 28, 32, 35, 36, 39

zwischen Objekt + Komponente / between part and whole

1, 5, 22, 27 Auf Bedingung / upon condition

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Physical Conflict (PC)

• Technischer Widerspruch A vs. B (Kosten vs. Zeit)

• = Konflikt zwischen 2 Parametern

• „in Wahrheit“

• Konflikt in 1 Parameter (teuer UND nicht-teuer)

A UND nicht-A

Widerspruchsmatrix 40 erfinderische Prinzipien

Physikalische Konflikt Separations-Prinzipien

A versus B

Vorgehensweise PC

• Physikalischen Konflikt in 1 Parameter erkennen

• Analyse: WO / WO NICHT?

• Analyse: WANN / WANN NICHT?

• Ressourcen in diesen 6 Zonen?

• Trennprinzipien anwenden

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Fiktives Beispiel aus dem Unternehmensalltag

Was die Fertigung herstellt (SO funktioniert das!)

Was der Controller gerne hätte ...

(Zeit, Kosten, Material, Personal ...) (Ziel / Vision)

Physikalischer Konflikt (PC) Speiche UND keine-Speiche

Problemanalyse: Wo + Wann?

Hier nicht (ohne)

Hier (mit)

Zeit

T1: kein Kontakt T2: Bodenkontakt T3: kein Kontakt

Dann (mit)

Dann nicht (ohne)

Erfinden im Vorübergehen ?

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Kompromisse (PC ungelöst)

Speiche bleibt erhalten Ansatzpunkt: Masseverteilung

Echte Lösungen (PC beseitigt)

Speiche (Funktion) UND

Keine-Speiche (Kosten)

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Merkmale echter Lösungen Physikalischer Konflikte (PC)

Separation

• Im Raum

• In Zeit

• Zwischen Teil und Ganzem

• Auf Bedingung

• Auf Wert

Begleiterscheinungen

• WICHTIGES Teil weg

• Funktion bleibt

• Anderes Teil übernimmt Funktion

Folge: A UND nicht-A

So geschieht das Wunder

4. TRIZ-LÖSBARE PROBLEME

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Dabei hilft TRIZ-Denken

• Nutzen steigern, Schaden senken

• Idealität erhöhen, Widersprüche auflösen

• Entwicklungsvorschau, Visionen, Wege

• Wahlkampf Moldavien, angeblich auch Israel

• seltene + obskure Ausfälle (Philips)

• Produktverbesserungen; IP-Landkarten (Samsung)

• u.v.a.

IP = Intellectual Property = patentierbare Technologien

Beispiel: Wettbewerbsvorteile KMU

Thomas Bayer, Forschungsleiter der Firma Wittenstein "Wir suchen uns ständig neue Nischen„ "Es geht vor allem um die Denkhaltung„ „Wir als Vorreiter wollen den Wettbewerbsvorteil für unsere Kunden erzielen“

http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-41179125.html (2005) http://www.kem.de (2011)

IP

http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-41179125.html



http://www.kem.de/

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Beispiel: Zu langsames Programm

Sehr große Datenmengen Code-Konflikt Physical conflict Separation

x2 wird zu x M. Schlüter 2003

PC

Beispiel: Ewige Verwechslung

• Folienhersteller: Rolle tauschen

• QM frustriert

• 45 min: Telefonat

• 35 min: Modell, Auswahl + Doku

• bekannte 3 Lösungen eingeordnet

• 6 neue „im Vorübergehen“ (~ 4 %)

Modell MS-SPO, 05.09.2012

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Spezial: mini-AFD

Schritte

• Situation

• Problem

• umkehren

• übertreiben erf. Ziel

• Ressourcen?

• Hypothesen (Bäume)

• Nachweis, Prävention

Beispiel (NXP-Semiconductors, Schlüter, ca. 2002)

• Reifendruck messen (Sensor-Chip)

• ADC-Treiber testen (gähn)

• Fehler sicherstellen (ja!)

• alle Nutzer mit Treiber immer töten

Spezial: mini-AFD

Schritte

• Situation

• Problem

• umkehren

• übertreiben erf. Ziel

• Ressourcen?

• Hypothesen (Bäume)

• Nachweis, Prävention

Beispiel (NXP-Semiconductors, Schlüter, ca. 2002)

• Reifendruck messen (Sensor-Chip)

• ADC-Treiber testen (gähn)

• Fehler sicherstellen (ja!)

• alle Fahrer mit Treiber immer töten

• Auto, unsicheres Betriebssystem, Treiber, ADC, Reifen (Energie+Anlass)

• Brems Fehlregister Messung

• unscheinbar: malloc() – Fehler

Ereignisketten: unvorstellbar, da, sicher, unausweichlich sobald ... FMEA++

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5. WIE TRIZ LERNEN?

Fragebogen

Bücher MIT Übungen (lernen)

Inventive Thinking through TRIZ: A Practical Guide Michael A. Orloff

And Suddenly the Inventor Appeared: Triz, the Theory of Inventive Problem Solving Altshuller, Altov

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Bücher TRIZ-Übersicht (wissen)

TRIZ, Der systematische Weg zur Innovation Herb, Herb, Kohnhauser

TRIZ - Innovation mit System Hentschel, Gundlach, Nähler

Vorschlag Autodidakten

ansprechendes TRIZ-Tool wählen

Lernquelle suchen (www ...)

Umwelt beobachten, gute Lösungen suchen

Wie ginge das mit diesem TRIZ-Tool?

persönliches Fazit

nächstes TRIZ-Tool

© 2012 MS-SPO

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Beispiel 1: leises Flugzeug [3]

Beispiel 1: leises Flugzeug [3]

#13 do it in reverse

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Beispiel 2: Triebwerk (MTU) [3]

• gleiche Achse, Anforderung: Fan schnell UND langsam

• getrennte, „zerbrochene“ Achse + Getriebe 1:3 • Fan langsamer + leiser • Turbine schneller + effizienter • (Jörg-Michael Henne, MTU Aero Engines)

Und mein erstes TRIZ-Projekt ?

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Vorschlag „TRIZ-Projekte A, B und C“ (1)

mögliche Probleme auflisten

Lessons-learned nutzen

Problem auswählen (neu oder bekannt)

Soziales Einverständnis holen (! kritisch)

TRIZ Know-how a) Autodidakt

b) in-house TRIZnik

c) externe TRIZ-Spezialkenntnisse

© 2012 MS-SPO

ggf. (noch) abbrechen (Point of no return)


TRIZ-Tool(s) anwenden

Lösung(en) konkretisieren, verfeinern

Folgeprobleme lösen (z.B. mit TRIZ)

endgültige Lösung vorstellbar machen

Lessons-learned festhalten

Soziale Akzeptanz sicherstellen (! kritisch)

1 © 2012 MS-SPO

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Vermeiden Sie insbesondere: überzogene Erwartungen

Überheblichkeit / überheblich wirken

Machtkämpfe / Star-Entwickler „bedrohen“

Heilige Kühe / Überzeugungen

„Spiel“-Probleme (Reputation)

„fremde“ Probleme (Territorium)

zu große Probleme (Welthunger)

zu kleine Probleme („unnütz“) 2 © 2012 MS-SPO

6. TRIZ STATUS 2012

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Zeitzeuge Schlüter 1996 2012

Gerade in den USA bekannt Emigrierte TRIZniks und TRIZ-Master SW: Ideation, Invention Machine

Web-weit bekannt, Literatur-Flut Viele in-house TRIZ-Könner TRIZ an Hochschulen + CREAX , TRISolver und viele unternehmenseigene Tools

Vermutung: irgendwann ist TRIZ so selbstverständlich, wie Mathematik oder Chinesisch

Einige Software Anbieter Bedenken Sie den TRIZ-Lawinen-Effekt-

starker-Lösungen

BEVOR Sie einen dieser Ferraris nutzen

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7. TRIZ IN NEUEREN PATENTEN

Beispiele: „TRIZ“ in Volltext u.ä. Jahr Patent Titel Anmelder Anwendung

2003 EP 1351156 System und Verfahren zur automatischen funktionellen Analyse von technischen Texten

UNIV Firenze

Graphik aus Text (funkt. Modell)

2003 RU 2219049 Method of wood-plastic production

Einzel-Erfinder

Farbpolymer einbringen

2007 CN 101064028 Products innovation design system based on QFD and TRIZ

UNIV Zhejiang Tech

(Kunde + Produkt-innovation)

2008 EP 1876545 Verfahren und System zur Designunterstützung

Hitachi Ltd Elekt. Haus-haltsgeräte

2008 TW 200846942

Clustering TRIZ analysis model UNIV Nat Taiwan Sci Tech

Matrix für Unerfahrene

2009 CN 101551897 Product optimization design method combined with extenics based on TRIZ

UNIV Shanghai Sci&Tech

Matrix + Divergenzbaum

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Beispiel CN101064028 (2007)

offenbarter Stand der „Technik“,

USA, seit ca. 1995

8. FRAGEBOGEN KOMMENTIERT

Vielen Dank für Ihre Antworten

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1) Was reizt Sie an diesem Thema? Statement Kommentar

Die Idee, Phantasie und Kreativität durch dröge Systematik ersetzen zu können.

Eher Brainstorming mit Leit-Planke (erfinderische Szenarien, Denkanstösse)

Strukturierte Arbeitsweise Ja und Nein Für mich hat TRIZ eher den Charakter einer (Fremd-) Sprache: muss man lernen hat Verben und Substantive hat Grammatik visualisiert erfinderische Situationen visualisiert erfinderische Lösungen

3) Warum ist oder könnte TRIZ für Sie interessant sein?

Statement Kommentar

Suche Ideen für die Weiterentwicklung einer Software

Mit Schlüter ohne weiteres möglich „TRIZ for Perl Programming“ u.a.

Interessiere mich für neue Ansätze in der Produktentwicklung

Viele Alternativen, z.B.: a) Inventive Principles b) Physical contradictions

c) QFD (Quality Function Deployment) d) ToC (Theory of Constraints)

e) Paket „AI - Attraktive Innovation“

vom Referenten buchen ;-)

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ZUSAMMEN GEFASST

TRIZ – Praxis des Erfindens

1. Erfinderisch denken

2. Muster

3. TRIZ-Tools

4. TRIZ-lösbar

5. Wie lernen?

6. Status 2012

7. „TRIZ“-Patente

8. Fragebogen

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MS-SPO Michael Schlüter System- und Produktoptimierung

„Vom technischen Produkt zum

Unternehmensschatz“

Lösungen

für

F&E-Engpässe

Termin und Katalog unter:

Michael Schlüter Diplom-Physiker

Patentingenieur

Inhaber

Theodor-Storm-Weg 1

21244 Buchholz

04181/30431

[email protected]

Quellen

[1] Dr. Prakash R. Apte, „Introduction to TRIZ innovative problem solving“, TRIZ-Journal

[2] siehe z.B. Herb et. al., „TRIZ – Der systematische Weg zur Innovation“, 2000

[3] Screenshots aus „nano spezial“, 13.09.2012

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