TRIZ Erfinden im Vorübergehen?

Transkript

1 TRIZ Erfinden im Vorübergehen? Michael Schlüter System- und Produktoptimierung Diplom-Physiker Michael Schlüter MS-SPO VDI-VDE-DGQ Gemeinschaftskreis Qualitätsmanagement Hannover ERFINDERISCH DENKEN 1

2 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 Erfinderischer Gedankengang Problem / Situation Selbstfärbende Holzmöbel Farbe blättert ab (Zu) oft streichen + glätten Geladene Gäste 9 Gäste Nichts eingekauft Ziel / Vision Selbstfärber Netter Abend Was tun? Wie tun? unklar Was ist noch da? Ressourcen? (vorhanden, modifizierbar..) Zeit Billige Mittel Denkanstoß Do it in advance + Lebenszyklus analysieren 20 Eier + kleinere Beilagen Früher hatte... schon einmal... Konzept Keimling bunt gießen Spiegeleierparty Gefühlte Schwierigkeit Thematik Eher schwer Orientierung? Eher leicht vertraut 2

3 Erfinderischer Gedankengang 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? TRIZ unklar Was ist noch da? Ressourcen? (vorhanden, modifizierbar..) Zeit Billige Mittel Denkanstoß Do it in advance + Lebenszyklus analysieren 20 Eier + kleinere Beilagen Früher hatte... schon einmal... Konzept Keimling bunt gießen Spiegeleierparty Gefühlte Schwierigkeit Thematik Eher schwer Orientierung? Eher leicht vertraut Fazit erfinderisches Denken vertraut Lösen/erfinden im Vorübergehen manchmal unvertraute Situationen konventionell: oft Stagnation TRIZ: unglaublicher Fortschritt 3

4 2. MUSTER KEHREN WIEDER TRIZ historisch erfinden als Wissenschaft 4

5 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) 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] September: Genrich Altshuller, Petrozavdosk, 61 N, 34 E Gulag TRIZ-TOOLS 5

6 Einige TRIZ-Tools DE: (alle) Erfindungen vorhersehen AFD: (alle) Fehler vorhersehen ARIZ - Algorithm to Resolve Inventive Zituations Lines of Evolution SuF Substanz Feld Modelle 76 Standard-Lösungen Physikalische Konflikt Separations-Prinzipien A UND nicht-a Widerspruchsmatrix 40 erfinderische Prinzipien A versus B Wir haben ein Problem Wie würden Sie das lösen? Und wenn Sie NUR verwenden dürfen, was bereits da ist? Nichts anderes? 6

7 40 Inventive Principles (IP) # 10 do it in advance # 13 do it in reverse # 1c increase segmentation (pulverize) # 4 increase degree of asymmetry > Denkanstoß < 40 Inventive Principles (IP) # 10 do it in advance # 13 do it in reverse # 1c increase segmentation (pulverize) # 4 increase degree of asymmetry? Ihre Lösungen? Wie... einführen, damit Kugel fix? 7

8 40 Inventive Principles (IP) # 10 do it in advance # 13 do it in reverse # 1c increase segmentation (pulverize) # 4 increase degree of asymmetry exakte = starke Lösungen mit Vorhandenem ANALOGIE: Qualität Stabilität Arbeitsablauf... 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? 8

9 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? 9

10 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 10

11 Wie ging das weiter? Systematisierung (~ ) [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 11

12 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) Physikalische Konflikt Separations-Prinzipien A UND nicht-a Widerspruchsmatrix 40 erfinderische 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 12

13 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) Erfinden im Vorübergehen? Dann (mit) Dann nicht (ohne) T1: kein Kontakt T2: Bodenkontakt T3: kein Kontakt Hier (mit) Zeit 13

14 Kompromisse (PC ungelöst) Speiche bleibt erhalten Ansatzpunkt: Masseverteilung Echte Lösungen (PC beseitigt) Speiche (Funktion) Keine-Speiche (Kosten) UND 14

15 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 15

16 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 IP (2005) (2011) 16

17 Beispiel: Zu langsames Programm Sehr große Datenmengen Code-Konflikt Physical conflict Separation x 2 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 %) MS-SPO, Modell 17

18 Spezial: mini-afd Schritte Situation Problem umkehren übertreiben erf. Ziel Beispiel (NXP-Semiconductors, Schlüter, ca. 2002) Reifendruck messen (Sensor-Chip) ADC-Treiber testen (gähn) Fehler sicherstellen (ja!) alle Nutzer mit Treiber immer töten Ressourcen? Hypothesen (Bäume) Nachweis, Prävention Spezial: mini-afd Schritte Situation Problem umkehren übertreiben erf. Ziel Beispiel (NXP-Semiconductors, Schlüter, ca. 2002) Reifendruck messen (Sensor-Chip) ADC-Treiber testen (gähn) Fehler sicherstellen (ja!) alle Fahrer mit Treiber immer töten Ressourcen? Hypothesen (Bäume) Nachweis, Prävention Auto, unsicheres Betriebssystem, Treiber, ADC, Reifen (Energie+Anlass) Brems Fehlregister Messung unscheinbar: malloc() Fehler Ereignisketten: unvorstellbar, da, sicher, unausweichlich sobald... FMEA++ 18

19 5. WIE TRIZ LERNEN? Fragebogen Bücher MIT Übungen (lernen) And Suddenly the Inventor Appeared: Triz, the Theory of Inventive Problem Solving Altshuller, Altov Inventive Thinking through TRIZ: A Practical Guide Michael A. Orloff 19

20 Bücher TRIZ-Übersicht (wissen) TRIZ - Innovation mit System Hentschel, Gundlach, Nähler TRIZ, Der systematische Weg zur Innovation Herb, Herb, Kohnhauser Vorschlag Autodidakten ansprechendes TRIZ-Tool wählen Lernquelle suchen ( Umwelt beobachten, gute Lösungen suchen Wie ginge das mit diesem TRIZ-Tool? persönliches Fazit nächstes TRIZ-Tool 2012 MS-SPO 20

21 Beispiel 1: leises Flugzeug [3] Beispiel 1: leises Flugzeug [3] #13 do it in reverse 21

22 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? 22

23 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) Vorschlag TRIZ-Projekte A, B und C (2) 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) 2012 MS-SPO 1 23

24 Vorschlag TRIZ-Projekte A, B und C (3) Vermeiden Sie insbesondere: überzogene Erwartungen Überheblichkeit / überheblich wirken Machtkämpfe / Star-Entwickler bedrohen Heilige Kühe / Überzeugungen Spiel -Probleme fremde Probleme zu große Probleme (Reputation) (Territorium) (Welthunger) 2012 MS-SPO zu kleine Probleme ( unnütz ) 2 6. TRIZ STATUS

25 Zeitzeuge Schlüter Gerade in den USA bekannt Web-weit bekannt, Literatur-Flut Emigrierte TRIZniks und TRIZ-Master SW: Ideation, Invention Machine 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-Effektstarker-Lösungen BEVOR Sie einen dieser Ferraris nutzen 25

26 7. TRIZ IN NEUEREN PATENTEN Beispiele: TRIZ in Volltext u.ä. Jahr Patent Titel Anmelder Anwendung 2003 EP System und Verfahren zur automatischen funktionellen Analyse von technischen Texten 2003 RU Method of wood-plastic production 2007 CN Products innovation design system based on QFD and TRIZ 2008 EP Verfahren und System zur Designunterstützung UNIV Firenze Einzel- Erfinder UNIV Zhejiang Tech Hitachi Ltd 2008 TW Clustering TRIZ analysis model UNIV Nat Taiwan Sci Tech 2009 CN Product optimization design method combined with extenics based on TRIZ UNIV Shanghai Sci&Tech Graphik aus Text (funkt. Modell) Farbpolymer einbringen (Kunde + Produktinnovation) Elekt. Haushaltsgeräte Matrix für Unerfahrene Matrix + Divergenzbaum 26

27 Beispiel CN (2007) offenbarter Stand der Technik, USA, seit ca FRAGEBOGEN KOMMENTIERT Vielen Dank für Ihre Antworten 27

28 1) Was reizt Sie an diesem Thema? Statement Die Idee, Phantasie und Kreativität durch dröge Systematik ersetzen zu können. Kommentar 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 Suche Ideen für die Weiterentwicklung einer Software Kommentar 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 ;-) 28

29 ZUSAMMEN GEFASST TRIZ Praxis des Erfindens 1. Erfinderisch denken 2. Muster 3. TRIZ-Tools 4. TRIZ-lösbar 5. Wie lernen? 6. Status TRIZ -Patente 8. Fragebogen 29

30 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 Buchholz 04181/30431 info@ms-spo.de 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,