Teorie vynalézavého řešení problémů neboli TRIZ je soubor metod pro řešení a zlepšování technických problémů a systémů hledáním a řešením technických rozporů. [1] V angličtině je TRIZ kromě transliterace znám pod zkratkou TIPS , což znamená angličtinu. teorie invenčního řešení problémů .
Myšlenka TRIZ je, že různé technické problémy jsou technickými rozpory, které lze vyřešit stejnými metodami. K řešení konkrétního problému uživatelé TRIZ nejprve dovedou problém do zobecněné podoby, poté se pokusí zobecněný problém vyřešit vhodnou obecnou metodou a teprve poté se vrátí ke konkrétnímu problému a pokusí se na něj aplikovat nalezené řešení [1 ] .
TRIZ je založen na 40 obecných vynalézavých technikách, 76 standardních šablonách řešení a několika dalších nápadech.
První verzi TRIZ vyvinul sovětský inženýr-vynálezce Genrikh Altshuller , který pracoval na patentovém úřadu a analyzoval tam 40 000 patentů ve snaze najít vzory v procesu řešení technických problémů a vzniku nových nápadů. Práce na TRIZ začal Altshuller v roce 1946, první publikaci vydal on a Rafael Shapiro v roce 1956 [2] .
Vývoj TRIZ v té době neprobíhal v rámci vědy, nebyly využívány recenzní posudky článků a vědecká metoda , místo plnohodnotné vědecké diskuse zaujímaly aktivní společenské aktivity k popularizaci TRIZ, publikace knih a pořádání školení. Sám Altshuller tedy v letech 1948-1998 vyučoval hodiny TRIZ a až do 70. let probíhal trénink TRIZ především na experimentálních seminářích [3] .
V sovětském období diskuse kolem TRIZ nepřesáhla uzavřenou skupinu jeho tvůrců, případné změny v TRIZ osobně schválil Altshuller. Zároveň vynikají regionální školy TRIZ. Zejména Voluslav Vladimirovič Mitrofanov (1928-2014) [4] je považován za zakladatele a dlouhodobého vůdce leningradské školy TRIZ . V praxi byl TRIZ používán v SSSR v podnicích, kde pracovali specialisté se zájmem o TRIZ, například v závodě Svetlana v Leningradu, kde Mitrofanov zastával vedoucí pozice.
V 90. letech se TRIZ stal známým i mimo území bývalého SSSR, včetně jeho používání některými mezinárodními společnostmi, z nichž nejznámějším příkladem je Samsung [5] . Tato společnost jej aktivně využívá k tvorbě inovací [6] [7] [8] .
V roce 2000 se na TRIZ začaly objevovat vědecké články, ale v akademických kruzích je stále málo známý [9] [5] . Například na technologických univerzitách, které se umístily mezi 30 nejlepšími v žebříčku QS World University Rankings , z 294 kurzů věnovaných inženýrskému designu a vývoji nových produktů pouze dva zmiňují TRIZ ve svých osnovách [9] .
Na jedné straně je TRIZ nazýván jednou z nejrozvinutějších a nejúčinnějších sad metod, které pomáhají v počáteční fázi inženýrské činnosti; na druhou stranu existuje omezené využití TRIZ průmyslovými společnostmi [9] , stejně jako slabé propojení TRIZ a vědy.
Prvním krokem na cestě k vynálezu je podle Altshullera přeformulovat situaci tak, aby samotná formulace utnula neperspektivní a neefektivní řešení. Poté můžete invenční situaci přeformulovat na standardní miniúkol: „podle IFR (ideální konečný výsledek) by vše mělo zůstat tak, jak bylo, ale buď by měla zmizet škodlivá, nepotřebná kvalita, nebo nová, užitečná kvalita by se měl objevit“ . Hlavní myšlenkou miniproblému je vyhnout se významným (a nákladným) změnám a nejprve zvážit nejjednodušší řešení.
Formulace miniúkolu přispívá k přesnějšímu popisu úkolu:
Po zformulování miniúkolu a analýze systému by podle Altshullerovy teorie mělo být zjištěno, že pokusy o změnu za účelem zlepšení některých parametrů systému vedou ke zhoršení parametrů jiných. Například zvýšení pevnosti křídla letadla může vést ke zvýšení jeho hmotnosti a naopak – odlehčení křídla vede ke snížení jeho pevnosti. V systému vzniká konflikt, rozpor .
TRIZ rozlišuje 3 typy rozporů (v pořadí rostoucí složitosti řešení):
Algoritmus pro řešení vynalézavých problémů (ARIZ) je sled akcí k identifikaci a vyřešení rozporů v řešeném problému. Algoritmus umožňuje vyřadit nevhodná a slabá řešení [10] , kterých může být více než milion. Samotný algoritmus se skládá z přibližně 85 kroků v závislosti na verzi algoritmu. ARIZ zahrnuje:
S vývojem TRIZ se změnil i ARIZ. Existuje několik verzí ARIZ: ARIZ-56, ARIZ-59, ARIZ-61, ARIZ-64, ARIZ-65, ARIZ-68, ARIZ-77, ARIZ-82A, ARIZ-82B, ARIZ-82G, ARIZ-85V .
Skládá se z:
TRIZ obsahuje seznam 40 základních technik. Práce na sestavení seznamu takových technik zahájil G. S. Altshuller v raných fázích formování teorie řešení vynálezeckých problémů. Tyto techniky pouze ukazují směr a oblast, kde mohou být silná řešení. Konkrétní řešení nevydávají. Tato práce je na jednotlivci.
Systém technik používaných v TRIZ zahrnuje jednoduché a párové techniky (technika-anti-technika) .
Jednoduché triky vám umožní vyřešit technické rozpory. Mezi jednoduchými technikami TRIZ je nejoblíbenějších 40 základních (typických) technik (spolu s dílčími technikami - více než 100) [11] .
Párové techniky se skládají z recepce a anti-recepce, s jejich pomocí je možné vyřešit fyzikální rozpory, protože v tomto případě jsou uvažovány dvě opačné akce, stavy, vlastnosti.
Standardy pro vynalézavé řešení problémůStandardy pro řešení invenčních problémů jsou souborem technik, které využívají fyzikálních nebo jiných efektů k odstranění rozporů nebo k jejich obcházení [11] . Jsou to jakési vzorce, kterými se řeší problémy. K popisu struktury těchto technik vytvořil Altshuller analýzu reálného pole (su-pole).
Systém norem se skládá z tříd, podtříd a specifických norem. Obsahuje 76 norem. Pomocí tohoto systému se navrhuje nejen řešit, ale i identifikovat nové problémy a predikovat vývoj technických systémů. Hlavní třídy norem [11] :
Technologický efekt je přeměna některých technologických vlivů na jiné. Může vyžadovat zapojení dalších vlivů – fyzikálních, chemických atp.
Fyzikální účinky Podle Altshullera existovalo asi pět tisíc fyzikálních efektů a jevů. V různých oblastech techniky lze uplatnit různé skupiny fyzikálních efektů, existují však i běžně používané. Podle Altshullera jich je přibližně 300–500. Chemické účinky Chemické efekty jsou podle Altshullera podtřídou fyzikálních efektů, ve kterých se mění pouze molekulární struktura látek a soubor polí je omezen především polem koncentrace, rychlosti a tepla. Tím, že se omezíte na chemické účinky, můžete často urychlit hledání přijatelného řešení. Biologické účinky Biologické účinky jsou účinky vyvolané biologickými objekty (zvířata, rostliny, mikroby atd.). Využití biologických efektů v technologii umožňuje nejen rozšířit možnosti technických systémů, ale také získat výsledky bez poškození přírody. Pomocí biologických efektů můžete provádět různé operace: detekci, transformaci, generování, absorpci hmoty a polí a další operace. Matematické efekty Mezi matematickými efekty jsou nejrozvinutější geometrické. Geometrické efekty jsou použití geometrických tvarů pro různé technologické transformace. Použití trojúhelníku je široce známé, například použití klínu nebo dvou trojúhelníků klouzajících přes sebe. ZdrojeZdroje reálného pole (VFR) jsou zdroje, které lze použít při řešení problémů nebo vývoji systému. Podle Altshullera využití zdrojů zvyšuje idealitu systému.
G. S. Altshuller v knize „Kreativita jako exaktní věda“ (M .: „Sovětský rozhlas“, 1979) formuloval „zákony vývoje technických systémů“, seskupených do tří podmíněných bloků:
Nejdůležitější zákon považuje „ideálnost“ (jeden ze základních pojmů v TRIZ) systému .
Su -pole (látka + pole) je model interakce v minimálním systému , který využívá charakteristickou symboliku.
G. S. Altshuller vyvinul metody pro analýzu zdrojů. Několik principů, které objevil, uvažuje o různých látkách a oblastech, které řeší rozpory a zvyšují idealitu technických systémů.
Další technikou, která je široce používána příznivci TRIZ, je analýza látek, polí a dalších zdrojů, které se nepoužívají a které jsou v systému nebo v jeho blízkosti.