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24. November 2006 ACVR Wien

TRIZ- Methode… ein Überblick!

Seminar InnovationsmanagementSeminar Innovationsmanagement

Ing. Josef BergerIng. Josef Berger--SchauerSchauerISN ISN –– Innovation Service Network GmbHInnovation Service Network GmbH

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AGENDA

KurzvorstellungKurzvorstellungIng. Josef Berger-Schauer / ISN – Innovation Service Network GmbH

TRIZTRIZ--MethodeMethode … ein Überblick!… ein Überblick!Historie und PhilosophieTRIZ-Werkzeuge (auszugsweise) und praktische Anwendungen

Innovations- und Ressourcen-ChecklisteIdealitätsprinzip (Funktionsanalyse und Trimming)Zwergen-ModellTechnische und Physikalische Widersprüche (Lösungsprinzipien)Technische Evolution

ZusammenfassungZusammenfassung

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Ing. Josef Berger-Schauer

HTLHTL--Maschinenbau in Steyr,Maschinenbau in Steyr,13 Jahre Konstruktions13 Jahre Konstruktions-- und Entwicklungspraxisund Entwicklungspraxis

seit 1983 mit dem Themaseit 1983 mit dem Thema„Gewerblicher Rechtsschutz“ beschäftigt„Gewerblicher Rechtsschutz“ beschäftigt

seit 1993 Beratungstätigkeit im Bereich Qualitätsmanagement seit 1993 Beratungstätigkeit im Bereich Qualitätsmanagement und CEund CE--KennzeichnungKennzeichnung

von 1998 bis 2002 verantwortlich für den Bereich Schutzrechte von 1998 bis 2002 verantwortlich für den Bereich Schutzrechte und Innovationen bei ABP PATENT NETWORKund Innovationen bei ABP PATENT NETWORK

seit 1998 Produktentwicklung mit seit 1998 Produktentwicklung mit TRIZTRIZ--MethodeMethode

seit 2001 Geschäftsführer derseit 2001 Geschäftsführer derISN ISN –– Innovation Service Network GmbHInnovation Service Network GmbH

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ISN – Innovation Service Network GmbH

Wien

Klaus/Vlbg.

PtujMarburg

Windischgarsten

Graz

www.innovation.at

…… ein Expertennetzwerk fürein Expertennetzwerk fürInnovationsInnovations-- und Wissensmanagement und Wissensmanagement

www.isn.si

LeidenschaLeidenschaff ff t Innovationt Innovation

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Wie entsteht eine Wie entsteht eine InventionInvention ??

Wie provoziert man Innovation ?Wie provoziert man Innovation ?

Woher kommen Ideen?

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• systematisches Vorgehen• Wissen• der Blick über den Tellerrand• zukunftsorientiert / visionär

die 4 Säulen der TRIZ - Methode

Was zeichnet einen guten Entwickler aus?

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TRIZ

Analogien

Konfliktanalyse

Widerspruchs-analyse

Stoff-Feld-Analyse

Problem Lösung

Wissen

Effekte-Datenbank

Daten

Systematik

Innovations-Checkliste

Funktions-analyse

Ressourcen-Checkliste

Trimming

Vision

Idealität

S-Kurve

Evolutions-prinzipien

Gegenwart Zukunft

Lösungen systematisch erarbeiten

Wissen aus anderen Bereichen nutzen

Innovative Ideen lösen Widersprüche auf

Technische Evolution strebt Idealität an

Quelle: Fraunhofer IPT, Vortrag Markus Grawatsch, 09.10.2003, Leoben

Die 4 Säulen der TRIZ - Methode

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Dr. Dr. GenrikhGenrikh S. S. AltshullerAltshuller

1926 1926 -- 19981998

F&E bei russischer MarineF&E bei russischer Marine

seit 1946 Beschäftigung mit seit 1946 Beschäftigung mit TRIZ und erste theoretische TRIZ und erste theoretische Ansätze entwickeltAnsätze entwickelt

erst durch die Öffnung Rußlands erst durch die Öffnung Rußlands stieg das Interesse an dieser stieg das Interesse an dieser neuen Methode neuen Methode

seit 1986 erste praktische seit 1986 erste praktische Erfahrungen mit TRIZErfahrungen mit TRIZ

Softwareentwicklung zur Softwareentwicklung zur Unterstützung von TRIZUnterstützung von TRIZ

TRIZ - Theorie zur Lösung erfinderischer Probleme

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Was ist nun TRIZ ?das russische Akronym für

„Teoriya Resheniya Izobretaltelskih Zadach“

das heißt „Theorie zur Lösung erfinderischer Probleme“ oderTheory of Inventive Problem Solving (TIPS)

TRIZ ist eine Kreativitätsmethode zur systematischen Lösung TRIZ ist eine Kreativitätsmethode zur systematischen Lösung vorwiegend technischer Problemstellungenvorwiegend technischer Problemstellungen

TRIZ Hypothesen:TRIZ Hypothesen:

Die Zentrale Aufgabenstellung von Innovationen besteht im LösenLösen von

technischen oder physikalischen Widersprüchen und KonfliktenWidersprüchen und KonfliktenAlle technischen Systeme entwickeln sich nach bestimmten

GesetzmäßigkeitenGesetzmäßigkeiten

Technische Systeme entwickeln sich hin zu einer höheren IdealitätIdealität

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P

idealeLösung

Trial and Error

Kreativitätstechniken(z.B. Brainstorming)

idealeLösung

P

Steigende Effektivität

Steigende Effektivität

P

idealeLösung

Trägheitsvektor

P Problem

Lösungsversuch

T R I Z

systematisch und gezielt zur idealen Lösung

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Wechsel in die abstrakte Ebene

Konkrete Problemstellung

Abstrakte Problemstellung

Konkrete Problemlösung

Abstrakte Problemlösung

Bar

riere

Abstraktion

Lösungssuche durch

Analogien

Rückführung

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TRIZ Warum?

Ausgangspunkt = FragestellungAusgangspunkt = Fragestellung

-- Wie kann ich diese & jene Eigenschaft verbessern?Wie kann ich diese & jene Eigenschaft verbessern?(Optimierungsaufgabe) (Optimierungsaufgabe) [Widerspruch][Widerspruch]

-- Wie wird sich mein Produkt weiterentwickeln?Wie wird sich mein Produkt weiterentwickeln?(Entwicklungsaufgabe) (Entwicklungsaufgabe) [Evolutionsgesetze][Evolutionsgesetze]

PROBLEMBEARBEITUNGPROBLEMBEARBEITUNG(Analyse & Ideengenerierung)(Analyse & Ideengenerierung)

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•Identifizieren und Analysieren desProblems

•Funktions- / Stoff-Feld - Analyse•Ideale Lösung

•Implementierung der Lösung

Technischer Widerspruchidentifiziert

40 Prinzipien

PhysikalischerWiderspruchidentifiziert

4 Separations-prinzipien

Zukünftige Trends gesucht

Evolutions-gesetze

Effekte-DB

•Bewertung derLösungsansätze

Naturwissen-schaftlicheEffekte gesucht

TRIZ - Vorgangsweise

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InnovationsInnovations--ChecklisteCheckliste

FunktionsanalyseFunktionsanalyse

Idealitätsprinzip (Idealitätsprinzip (TrimmingTrimming))

ZwergenZwergen--ModellModell

Operator MaterialOperator Material--ZeitZeit--KostenKosten(MZK)(MZK)

StoffStoff--FeldFeld--ModellModell

Technische WidersprücheTechnische Widersprüche

Physikalische WidersprüchePhysikalische Widersprüche

MessproblemMessproblem

StandardlösungenStandardlösungen

ARIZARIZ

Subversive FehleranalyseSubversive Fehleranalyse((Antizipierende Fehler Erkennung Antizipierende Fehler Erkennung –– AFE)AFE)

Technische EvolutionTechnische Evolution

Feature TransferFeature Transfer

Physikalische Effekte Physikalische Effekte -- DatenbankDatenbank

zum Einsatz kommende TRIZ-Werkzeuge:(TRIZ-Werkzeugliste auszugsweise)

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Innovations-Checkliste

Informationen über das zu verbessernde System und dessen UmfeldInformationen über das zu verbessernde System und dessen UmfeldSystembezeichnung, nützliche Primärfunktion, …

derzeitige Systemstrukturderzeitige Systemstruktur

Arbeitsweise des SystemsArbeitsweise des Systems

SystemSystem--UmfeldUmfeld

verfügbare Ressourcen verfügbare Ressourcen (Stoff, Feld, Raum, Zeit, Information, Funktion)(Stoff, Feld, Raum, Zeit, Information, Funktion)

Detailinformationen zum Problem Detailinformationen zum Problem (angestrebte Verbesserung, … )(angestrebte Verbesserung, … )

Grenzen der Grenzen der SystemänderungSystemänderung

analoge Lösungsansätzeanaloge Lösungsansätze

Auswahlkriterien für LösungsansätzeAuswahlkriterien für Lösungsansätze

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Idealitätsprinzip

Erweiterung des Suchhorizonts durch Frage:Erweiterung des Suchhorizonts durch Frage:

Was sind die nützlichen und schädlichen Funktionen des Was sind die nützlichen und schädlichen Funktionen des bestehenden Produktes / Prozesses ?bestehenden Produktes / Prozesses ?

NUTZEN (Summe aller erwünschten Funktionen)Idealitätsgrad = ------------------------------------------------------------------------

SCHADEN (Summe aller unerwünschten Nebenwirkungen)

„Das ideale Produkt“- Erfüllt den vollen Nutzen ohne unerwünschte Nebeneffekte und Kosten

- Benötigt keinen Raum, hat kein Gewicht

- Bedarf keiner Mehrarbeit bzw. Wartung

- Nutzt vorhandene Ressourcen

- Erfüllt die Funktion ohne vorhanden zu sein

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Funktionsanalyse – Trimming(TechOptimizer)

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Zwerge-Modell (Beispiel)

Eine Kipplore zur „Portionierung“ von Wasser ist in Form einer Wippe ausgeführt. Sobald sich eine bestimmte Menge Wasser in dem Auffangbehälter befindet, kippt die Wippe und das Wasser fließt aus dem Behälter.

Das Problem besteht darin, daß die Wippe sich wieder in die Ausgangsposition bewegt, sobald ein wenig Wasser aus dem Behälter entleert wird, so daß eine vollständige Entleerung nicht möglich ist.

Quelle© c4pi – Center for Product-Innovation

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Nachbildung des Problems mit Zwergen

Ist-Situation 1: Ist-Situation 2:

Ist-Situation 3:

Quelle© c4pi – Center for Product-Innovation

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Was ist zu tun?

Im nächsten Schritt ist zu überlegen, wie die Zwerge handeln müssen, damit das Problem beseitigt wird.

Lösungsmöglichkeit:

Quelle© c4pi – Center for Product-Innovation

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Technische Umsetzung

Nachdem feststeht, WAS zu tun ist, muß nach Umsetzungsmöglichkeiten in die Praxis gesucht werden.

In diesem Fall kann eine Kugel bzw. ein bewegliches Gewicht die Aufgabe der Zwerge übernehmen.

Quelle© c4pi – Center for Product-Innovation

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Konflikt und Widerspruch

„„Konflikt“ Konflikt“ –– technischer Widerspruchtechnischer WiderspruchEin Parameter eines Systems soll/muss verbessert werdenEin Parameter eines Systems soll/muss verbessert werden

ein anderer darf sich jedoch nicht verschlechternein anderer darf sich jedoch nicht verschlechtern39 technische Parameter und40 innovative Prinzipien (Altschuller-Matrix)

Beispiel: Materialeigenschaften:die Erhöhung der Stabilität führt zu einer - unerwünschten - Erhöhung der Masse

„„WiderspruchWiderspruch““ –– physikalischer Widerspruchphysikalischer WiderspruchEin und derselbe Parameter muss in einem System um einer ForderuEin und derselbe Parameter muss in einem System um einer Forderung 1 ng 1

gerecht zu werden einmal einen bestimmten Zustand und fgerecht zu werden einmal einen bestimmten Zustand und füür eine weitere r eine weitere Forderung 2 den gegengesetzten Zustand einnehmenForderung 2 den gegengesetzten Zustand einnehmen

4 SeparationsprinzipienBeispiel: Sessellift (schnell & langsam)

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39 technische Parameter1 Gewicht eines bewegten Objektes 21 Leistung2 Gewicht eines stationären Objektes 22 Energieverlust3 Länge eines bewegten Objektes 23 Substanzverlust4 Länge eines stationären Objektes 24 Informationsverlst5 Fläche eines bewegten Objektes 25 Zeitverlust6 Fläche eines stationären Objektes 26 Materialmenge7 Volumen eines bewegten Objektes 27 Zuverlässigkeit8 Volumen eines stationären Objektes 28 Messgenauigkeit9 Geschwindigkeit 29 Fertigungsgenauigkeit

10 Kraft 30 Äußere negative Einflüsse auf das Objekt11 Druck oder Spannung 31 Negatve Nebeneffekte des Objektes12 Form 32 Fertigungsfreundlichkeit13 Stabilität eines Objektes 33 Benutzungsfreundlichkeit14 Festigkeit 34 Repararturfreundlichkeit15 Haltbarkeit eines bewegten Objektes 35 Anpassungsfähigkeit16 Haltbarkeit eines stationären Objektes 36 Komplexität in der Struktur17 Temperatur 37 Komplexität in der Kontrolle oder Steuerung18 Helligkeit 38 Automatisierungsgrad19 Energieverbrauch eines bewegten Objektes 39 Produktivität20 Energieverbrauch eines stationären Objektes

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Altschuller- oderWiderspruchsmatrix (Auszug)

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40 innovative Prinzipien1 Segmentierung und Zerlegung 21 Durcheilen und Überspringen2 Abtrennung 22 Schädliches in Nützliches wandeln3 Örtliche Qualität 23 Rückkoppelung4 Asymmetrie 24 Mediator, Vermittler5 Vereinen 25 Selbstversorgung und Selbstbedienung6 Universalität 26 Kopieren7 Verschachtelung 27 Billige Kurzlebigkeit8 Gegengewicht 28 Mechanik ersetzen9 Vorgezogene Gegenaktion 29 Pneumatik und Hyraulik

10 Vorgezogene Aktion 30 Flexible Hüllen und Filme11 Vorbeugemaßnahme 31 Poröse Materialien12 Äquipotential 32 Farbveränderung13 Umkehr 33 Homogenität14 Krümmung 34 Beseitigung und Regeneration15 Dynamisierung 35 Eigenschaftsänderung16 Partielle oder überschüssige Wirkung 36 Phasenübergang17 Höhere Dimension 37 Wärmeausdehnung18 Mechansche Schwingungen 38 Starkes Oxidationsmittel19 Periodische Wirkung 39 Inertes Medium20 Kontinuität 40 Verbundmaterial

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•• 1 1 -- Separation im RaumSeparation im Raumsich widersprechende Erfordernisse räumlich zu trennensich widersprechende Erfordernisse räumlich zu trennen

•• 2 2 -- Separation in der ZeitSeparation in der Zeitsich widersprechende Funktionen zeitlich zu trennensich widersprechende Funktionen zeitlich zu trennen

•• 3 3 -- Separation innerhalb eines Objektes und seiner TeileSeparation innerhalb eines Objektes und seiner TeileTrennen gegensätzlicher Anforderungen innerhalb eines ObjektesTrennen gegensätzlicher Anforderungen innerhalb eines Objektesoder seiner Teileoder seiner Teile

•• 4 4 -- Separation durch BedingungswechselSeparation durch BedingungswechselTrennung sich widersprechender Anforderungen durchTrennung sich widersprechender Anforderungen durchModifikation der BedingungenModifikation der Bedingungen

Beispiel: Airbag muss 1) schnell und mit hoher Kraft und 2) langsam und mit niedriger Kraft geöffnet werden

S1: Kinder auf Rücksitze, ..S2: Druckabbau elektronisch gesteuert S3: Mehrere Airbags, welche sich der Körperform anpassenS4: Expansionskraft passt sich der Körperstatur und Sitzposition an (Steuerung durch Sensoren)

4 Separationsprinzipien

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VISION: Evolutionsgesetze technischer Systeme

Keine Einstell-möglichkeit

BeschränkteEinstell-möglichkeit

Höhen-verstellbar

Einstellungin beliebigerPosition(Hydraulisch)

leichte Einstellungin beliebigerPosition(Elektrisch)

StarresSystem

System mitGelenk-punkten

ElastischesSystem

Flüssigkeits-betätigtesSystem

FeldorientiertesSystem

Effiz

ienz

/ R

eife

grad

des

Sys

tem

s

Zeitachse / Grad der Segmentation

Jugend Reife Alter

zB. Lenksysteme

Evolutionsprinzip 4:zunehmende Dynamik und Regelbarkeit

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Zusammenfassung

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TRIZ-Kompetenzzentrum Österreich

Kontakt und InformationKontakt und InformationTRIZ-Kompetenzzentrum ÖsterreichA-8010 Graz, Hugo-Wolf-Gasse 6a

office@trizzentrum.at

www.trizzentrum.at

durch Ihre Mitgliedschaftdurch Ihre Mitgliedschaftunterstützen Sie die Ziele des Vereinshaben Sie bevorzugten Zugang zu InformationenErmäßigungen bei Veranstaltungen und SchulungenJahresmitgliedsbeitrag € 30,--

weitere Informationen finden Sie in unserem Foldersowie auf der Homepage

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Ing. Josef Berger-Schauer

ISN - Innovation Service Network GmbH4580 Windischgarsten, Rading 132

josef.bergerschauer@isn.at+43.7562.8896-22 oder +43.664.8214928

http://www.innovation.at

LeidenschaLeidenschaff ff t Innovationt InnovationDownload der Vortragsunterlagen unter http://www.innovation.at

Vielen Dank!

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