TRIZ - TRIZ

TRIZ ( / t r i z / ; russe : теория решения изобретательских задач , Teoriya resheniya izobretatelskikh zadatch ), littéralement: " la théorie de la résolution de problèmes inventive" est « la prochaine étape de l' évolution dans la création d' une approche organisée et systématique à la résolution des problèmes. Le développement et l'amélioration des produits et des technologies selon TRIZ sont guidés par les lois objectives de l'évolution des systèmes d'ingénierie. Les outils et méthodes de résolution de problèmes TRIZ sont basés sur eux. Dans une autre description, TRIZ est « un outil de résolution de problèmes, d'analyse et de prévision dérivé de l'étude des modèles d'invention dans la littérature mondiale sur les brevets ». Il a été développé par l'inventeur et auteur de science-fiction soviétique Genrich Altshuller (1926-1998) et ses collègues, à partir de 1946. En anglais, le nom est généralement traduit par la théorie de la résolution inventive des problèmes et est parfois utilisé par l'acronyme anglais TIPS. .

Suivant les idées d'Altshuller, la théorie s'est développée sur la base de recherches approfondies couvrant des centaines de milliers d'inventions dans de nombreux domaines différents pour produire une théorie qui définit des modèles généralisables dans la nature des solutions inventives et les caractéristiques distinctives des problèmes que ces inventions ont surmonté.

Une partie importante de la théorie a été consacrée à la révélation des modèles d' évolution et l'un des objectifs poursuivis par les principaux praticiens de TRIZ a été le développement d'une approche algorithmique de l'invention de nouveaux systèmes et du raffinement des systèmes existants. .

TRIZ comprend une méthodologie pratique , des ensembles d'outils, une base de connaissances et une technologie basée sur des modèles pour générer des solutions innovantes pour la résolution de problèmes . Il est utile pour la formulation des problèmes, l' analyse du système , l' analyse des défaillances et des modèles d'évolution du système. Il existe une similitude générale d'objectifs et de méthodes avec le domaine du langage des modèles , une pratique interdisciplinaire pour décrire et partager explicitement des modèles de conception holistiques.

La recherche a produit trois conclusions principales :

  1. Les problèmes et les solutions se répètent dans toutes les industries et les sciences
  2. Les modèles d'évolution technique se répètent également dans les industries et les sciences
  3. Les innovations ont utilisé des effets scientifiques en dehors du domaine dans lequel elles ont été développées

Les praticiens de TRIZ appliquent toutes ces découvertes afin de créer et d'améliorer des produits, des services et des systèmes.

Histoire

TRIZ dans sa forme classique a été développé par l'inventeur et écrivain de science-fiction soviétique Genrich Altshuller et ses associés. Il a commencé à développer TRIZ en 1946 alors qu'il travaillait dans le département "Inspection des inventions" de la flottille de la mer Caspienne de la marine soviétique . Son travail consistait à aider au lancement de propositions d'invention, à les rectifier et à les documenter, et à préparer les demandes au bureau des brevets. Pendant ce temps, il s'est rendu compte qu'un problème nécessite une solution inventive s'il existe une contradiction non résolue dans le sens où l'amélioration d'un paramètre a un impact négatif sur un autre. Il a appelé plus tard ces « contradictions techniques ».

Son travail sur ce qui a abouti plus tard à TRIZ a été interrompu en 1950 par son arrestation et sa condamnation à 25 ans dans les camps de travail du Vorkuta Goulag . L'arrestation a été en partie déclenchée par des lettres que lui et Raphael Shapiro ont envoyées à Staline , aux ministres et aux journaux au sujet de certaines décisions prises par le gouvernement soviétique, qu'ils croyaient erronées. Altshuller et Shapiro ont été libérés pendant le dégel de Khrouchtchev après la mort de Staline en 1953 et sont retournés à Bakou .

Le premier article sur TRIZ intitulé "Sur la psychologie de la création inventive" a été publié en 1956 dans la revue "Issues in Psychology" (Voprosi Psichologii).

En 1969, Altshuller avait examiné environ 40 000 abrégés de brevets afin de découvrir de quelle manière l' innovation avait eu lieu et avait développé le concept de contradictions techniques, le concept d'idéalité d'un système, la matrice de contradiction et 40 principes d'invention . Dans les années qui ont suivi, il a développé les concepts de contradictions physiques, l'analyse SuField (analyse structurelle de champ de substance), les solutions standard, plusieurs lois d'évolution des systèmes techniques et de nombreuses autres approches théoriques et pratiques.

Altshuller a également observé des personnes intelligentes et créatives au travail : il a découvert des modèles dans leur pensée et développé des outils et des techniques de réflexion pour modéliser cette « pensée talentueuse ». Ces outils incluent Smart Little People et Thinking in Time and Scale (ou les Screens of Talented Thought).

En 1971, Altshuller a convaincu The Inventors Society d'établir à Bakou le premier établissement d'enseignement TRIZ, appelé Institut public d'Azerbaïdjan pour la création inventive et le premier laboratoire de recherche TRIZ appelé The Public Lab for Inventive Creation. Altshuller a été nommé à la tête du laboratoire par la société. Le laboratoire a incubé le mouvement TRIZ et dans les années qui ont suivi, d'autres instituts d'enseignement TRIZ ont été créés dans toutes les grandes villes de l'URSS.

À partir de 1986, Altshuller a détourné son attention du TRIZ technique et a commencé à étudier le développement de la créativité individuelle. Il a également développé une version de TRIZ pour les enfants, qui a été testée dans diverses écoles. En 1989, l'association TRIZ a été formée, avec Altshuller choisi comme président.

Après la fin de la guerre froide , les vagues d'émigrants de l'ex-Union soviétique ont amené TRIZ dans d'autres pays et ont attiré l'attention sur elle à l'étranger. En 1995, l'Institut Altshuller pour les études TRIZ a été créé à Boston , aux États-Unis.

Principes de base

TRIZ présente une approche systématique pour comprendre et définir les problèmes difficiles : les problèmes difficiles nécessitent une solution inventive, et TRIZ fournit une gamme de stratégies et d'outils pour trouver ces solutions inventives. L'une des premières découvertes de la recherche massive sur laquelle la théorie est basée est que la grande majorité des problèmes qui nécessitent des solutions inventives reflètent généralement un besoin de surmonter un dilemme ou un compromis entre deux éléments contradictoires. L'objectif central de l'analyse basée sur TRIZ est d'appliquer systématiquement les stratégies et les outils pour trouver des solutions supérieures qui surmontent le besoin d'un compromis ou d'un compromis entre les deux éléments.

Prisme de TRIZ

Au début des années 1970, deux décennies de recherche couvrant des centaines de milliers de brevets avaient confirmé l'intuition initiale d'Altshuller sur les modèles de solutions inventives et l'un des premiers outils analytiques a été publié sous la forme de 40 principes inventifs, qui pourraient expliquer pratiquement tous ces brevets qui présentaient des solutions vraiment inventives. En suivant cette approche, la « solution conceptuelle » indiquée dans le diagramme peut être trouvée en définissant la contradiction qui doit être résolue et en considérant systématiquement lequel des 40 principes peut être appliqué pour fournir une solution spécifique qui surmontera la « contradiction » dans le problème à portée de main, permettant une solution plus proche du "résultat idéal ultime".

Matrice des contradictions

La combinaison de tous ces concepts ensemble - l'analyse de la contradiction, la poursuite d'une solution idéale et la recherche d'un ou plusieurs des principes qui permettront de surmonter la contradiction, sont les éléments clés d'un processus qui est conçu pour aider le inventeur à s'engager dans le processus avec détermination et concentration.

40 principes de la méthode TRIZ rendus schématiquement

L'un des outils qui a évolué en tant qu'extension des 40 principes était une matrice de contradictions dans laquelle les éléments contradictoires d'un problème étaient classés selon une liste de 39 facteurs qui pouvaient s'influencer les uns les autres. La combinaison de chaque appariement de ces 39 éléments est matricielle (par exemple, le poids d'un objet fixe, l'utilisation d'énergie par un objet en mouvement, la facilité de réparation etc.) Chacun des 39 éléments est représenté en bas les lignes et à travers les colonnes (en tant qu'élément affecté négativement) et sur la base de la recherche et de l'analyse des brevets : partout où des solutions précédentes ont été trouvées qui résolvent un conflit entre deux des éléments, les cellules pertinentes de la matrice contiennent généralement un sous- ensemble de trois ou quatre principes qui ont été appliqués le plus fréquemment dans des solutions inventives qui résolvent les contradictions entre ces deux éléments.

Principes TRIZ français-anglais et matrice de contradiction anglaise

L'objectif principal de la matrice des contradictions était de simplifier le processus de sélection du principe le plus approprié pour résoudre une contradiction spécifique. C'était le cœur de toutes les modifications d'ARIZ jusqu'en 1973. Mais en 1973, après avoir introduit le concept de contradictions physiques et créé l'analyse SuField, Altshuller s'est rendu compte que la matrice de contradictions était un outil comparativement inefficace et a cessé de travailler dessus. À partir du début, la matrice de contradictions ARIZ-71c a cessé d'être le cœur d'ARIZ et n'était donc pas un outil pour résoudre des problèmes inventifs qui, selon Altshuller, devraient être poursuivis.

Les contradictions physiques et les principes de séparation ainsi que l'analyse SuField, etc. sont devenus le noyau. Malgré cela, les 40 principes d'invention sont restés l'outil le plus populaire enseigné dans les séminaires d'introduction et ont toujours attiré le plus d'attention parmi les dizaines de milliers de personnes qui visitent des sites Web axés sur TRIZ au cours d'un mois typique. Par conséquent, beaucoup de ceux qui apprennent TRIZ ou ont assisté à des séminaires apprennent à tort que TRIZ est principalement composé des 40 principes et de la matrice de contradictions, la vérité est qu'ARIZ est la méthodologie de base de TRIZ.

ARIZ est une approche algorithmique pour trouver des solutions inventives en identifiant et en résolvant les contradictions. Cela inclut le "système de solutions de normes inventives" qu'Altshuller a utilisé pour remplacer les 40 principes et la matrice de contradictions, il se compose de la modélisation SuField et des 76 normes inventives. Un certain nombre de programmes informatiques basés sur TRIZ ont été développés dans le but d'aider les ingénieurs et les inventeurs à trouver des solutions inventives aux problèmes technologiques. Certains de ces programmes sont également conçus pour appliquer une autre méthodologie TRIZ dont le but est de révéler et de prévoir les situations d'urgence et d'anticiper les circonstances qui pourraient entraîner des résultats indésirables.

L'une des branches importantes de TRIZ se concentre sur l'analyse et la prévision des tendances d'évolution des caractéristiques que les solutions existantes sont susceptibles de développer dans les générations successives d'un système.

Essentiel

Termes de base

  • Résultat final idéal (IFR) - la solution idéaliste ultime d'un problème lorsque le résultat souhaité est atteint par lui-même. Notez que le résultat final idéal est également un terme ARIZ pour la formulation du problème inventif sous la forme d'une contradiction technique (IFR-1) et d'une contradiction physique (IFR-2);
  • Contradiction administrative - contradiction entre les besoins et les capacités ;
  • Contradiction technique - une dépendance inverse entre les paramètres/caractéristiques d'une machine ou d'une technologie ;
  • Contradiction physique - exigences physiques opposées/contradictoires à un objet ;
  • Principe de séparation - une méthode de résolution des contradictions physiques en séparant les exigences contradictoires ;
  • Vepol ou Su-field - un système technique minimal composé de deux objets matériels (substances) et d'un "champ". Le « champ » est la source d'énergie alors que l'une des substances est la « transmission » et l'autre est « l'outil » ;
  • Fepol ou Ferfiel - une sorte de Vepol (champ Su) où les « substances » sont des objets ferromagnétiques ;
  • Niveau d'invention ;
  • Solution standard - une solution inventive standard d'un niveau supérieur ;
  • Lois de l'évolution des systèmes techniques ;
  • Algorithme de résolution inventive de problèmes (ARIZ), qui combine diverses méthodes spécialisées de TRIZ en un seul outil universel ;
  • Pensée talentueuse ou pensée dans le temps et l'échelle ;
  • Effet : Connaissances scientifiques pour résoudre des problèmes classés non pas par ordre alphabétique mais par ordre fonctionnel

Identifier un problème : les contradictions

Altshuller a montré qu'au cœur de certains problèmes inventifs se trouvent des contradictions (l'un des concepts de base de TRIZ) entre deux ou plusieurs éléments, tels que : « Si nous voulons plus d'accélération, nous avons besoin d'un moteur plus gros ; mais cela augmentera le coût de la voiture", c'est-à-dire que plus de quelque chose de désirable apporte aussi plus de quelque chose de moins désirable, ou moins de quelque chose d'autre également désirable.

Celles-ci sont appelées contradictions techniques par Altshuller. Il a également défini les soi-disant contradictions physiques ou inhérentes : plus d'une chose et moins de la même chose peuvent être désirées toutes les deux dans le même système. Par exemple, une température plus élevée peut être nécessaire pour faire fondre un composé plus rapidement, mais une température plus basse peut être nécessaire pour obtenir un mélange homogène.

Une situation inventive qui nous met au défi d'être inventifs pourrait impliquer plusieurs de ces contradictions. Les solutions conventionnelles « échangent » généralement un paramètre contradictoire contre un autre ; aucune inventivité particulière n'est nécessaire pour cela. Au contraire, l'inventeur développerait une approche créative pour résoudre la contradiction, comme inventer un moteur qui produit plus d'accélération sans augmenter le coût du moteur.

Principes inventifs et matrice des contradictions

Altshuller a passé au crible les brevets afin de découvrir quel genre de contradictions ont été résolues ou dissoutes par l'invention et la manière dont cela a été réalisé. À partir de là, il a développé un ensemble de 40 principes inventifs et plus tard une matrice de contradictions. Les lignes de la matrice indiquent les 39 caractéristiques du système que l'on souhaite généralement améliorer, telles que la vitesse, le poids, la précision de la mesure, etc. Les colonnes font référence à des résultats indésirables typiques. Chaque cellule de la matrice renvoie aux principes qui ont été le plus fréquemment utilisés dans les brevets afin de résoudre la contradiction.

Par exemple, Dolgashev mentionne la contradiction suivante : augmenter la précision de mesure des billes usinées tout en évitant l'utilisation de microscopes coûteux et d'équipements de contrôle élaborés. La cellule matricielle de la ligne « exactitude de la mesure » ​​et de la colonne « complexité du contrôle » renvoie à plusieurs principes, parmi lesquels le principe de copie, qui stipule : « Utilisez une copie optique simple et peu coûteuse avec une échelle appropriée au lieu d'un objet complexe , coûteux, fragile ou peu pratique à exploiter." A partir de ce principe général d'invention, l'idée suivante pourrait résoudre le problème : Prendre une image haute résolution de la bille usinée. Un écran avec une grille peut fournir la mesure requise. Comme mentionné ci-dessus, Altshuller a abandonné cette méthode de définition et de résolution des contradictions « techniques » au milieu des années 1980 et a plutôt utilisé la modélisation SuField et les 76 normes inventives et un certain nombre d'autres outils inclus dans l'algorithme de résolution de problèmes inventifs, ARIZ.

Lois de l'évolution des systèmes techniques

Article détaillé : Lois de l'évolution des systèmes techniques

Altshuller a également étudié la manière dont les systèmes techniques ont été développés et améliorés au fil du temps. À partir de là, il a découvert plusieurs tendances (appelées Lois de l'évolution des systèmes techniques) qui aident les ingénieurs à prédire les améliorations les plus probables qui peuvent être apportées à un produit donné. La plus importante de ces lois concerne l'idéalité d'un système.

Analyse du champ de substance

Une autre technique fréquemment utilisée par les inventeurs consiste à analyser des substances, des champs et d'autres ressources qui ne sont actuellement pas utilisées et qui peuvent être trouvées dans le système ou à proximité. TRIZ utilise des définitions non standard pour les substances et les champs. Altshuller a développé des méthodes pour analyser les ressources ; plusieurs de ses principes d'invention impliquent l'utilisation de différentes substances et domaines qui aident à résoudre les contradictions et à accroître l'idéalité d'un système technique. Par exemple, les systèmes de vidéotexte utilisaient des signaux de télévision pour transférer des données, en tirant parti des petits segments de temps entre les trames de télévision dans les signaux.

L'analyse SuField produit un modèle structurel du système technologique initial, expose ses caractéristiques et, à l'aide de lois spéciales, transforme le modèle du problème. Grâce à cette transformation, la structure de la solution qui élimine les défauts du problème initial est révélée. L'analyse SuField est un langage spécial de formules avec lequel il est possible de décrire facilement n'importe quel système technologique en termes d'un modèle (structural) spécifique. Un modèle ainsi produit est transformé selon des lois et des régularités particulières, révélant ainsi la solution structurelle du problème.

ARIZ - algorithme de résolution de problèmes inventifs

ARIZ (acronyme russe de алгоритм решения изобретательских задач - АРИЗ) (algorithme de résolution inventive de problèmes) est une liste d'environ 85 procédures étape par étape pour résoudre les contradictions, où d'autres outils de TRIZ seuls ( analyse de Sufield , 40 principes inventifs , etc. .) ne suffisent pas.

Utilisation de TRIZ sur les problèmes de gestion

Bien que TRIZ ait été développé à partir de l'analyse de systèmes techniques, il a été largement utilisé comme méthode pour comprendre et résoudre des problèmes de gestion complexes. Les exemples incluent la recherche d'économies supplémentaires pour le service juridique d'un organisme gouvernemental local : la solution inventive générée était de générer des revenus supplémentaires [insérer la référence à la réduction des coûts dans l'étude de cas du gouvernement local]. Les résultats des travaux de TRIZ devraient générer un bénéfice de 1,7 million de livres sterling au cours des 5 premières années.

Utilisation des méthodes TRIZ dans l'industrie

Les études de cas sur l'utilisation de TRIZ sont difficiles à acquérir car de nombreuses entreprises pensent que TRIZ leur donne un avantage concurrentiel et sont réticentes à faire connaître leur adoption de la méthode. Cependant, quelques exemples sont disponibles : Samsung est l'histoire de réussite la plus célèbre et a beaucoup investi dans l'intégration de l'utilisation de TRIZ dans toute l'entreprise, jusqu'au PDG inclus ; "En 2003, TRIZ a conduit à 50 nouveaux brevets pour Samsung et en 2004, un seul projet, une innovation de ramassage de DVD, a permis à Samsung d'économiser plus de 100 millions de dollars. TRIZ est désormais un ensemble de compétences obligatoires si vous souhaitez progresser au sein de Samsung".

Rolls-Royce, BAE Systems et GE sont tous des utilisateurs documentés de TRIZ ; Mars a documenté comment l'application de TRIZ a conduit à un nouveau brevet pour l'emballage du chocolat.

TRIZ a également été utilisé avec succès par Leafield Engineering, Smart Stabilizer Systems et Buro Happold pour résoudre des problèmes et générer de nouveaux brevets.

Divers promoteurs de TRIZ ont signalé que les sociétés automobiles Rolls-Royce , Ford et Daimler-Chrysler , Johnson & Johnson , les sociétés aéronautiques Boeing , la NASA , les sociétés technologiques Hewlett Packard , Motorola , General Electric , Xerox , IBM , LG , Samsung , Intel , Procter & Gamble , Expedia et Kodak ont utilisé les méthodes TRIZ dans certains projets.
L'application des outils TRIZ dans de nombreuses entreprises industrielles allemandes au cours de la dernière décennie a suivi les principes de l' approche de conception d'innovation avancée , qui recommande l'application des outils TRIZ sélectionnés au début du processus d'innovation pour l'identification des besoins des clients, problème global définition et idéation, développement et optimisation de nouveaux concepts.

Association européenne TRIZ

L'association européenne TRIZ , ETRIA, est une association à but non lucratif basée en Allemagne , fondée en 2000. ETRIA se considère comme une communauté ouverte pour unir les efforts, suggérer des opportunités de normalisation mondiale , mener des recherches et développements supplémentaires et fournir des mécanismes d'échange d' informations. et des connaissances sur les technologies d'innovation TRIZ et basées sur TRIZ.

L'ETRIA développe un environnement collaboratif basé sur le Web visant la création de liens entre toutes les institutions concernées par les questions conceptuelles relatives à la création, l'organisation et le traitement efficace de la connaissance de l'innovation et des technologies de l'innovation.

TRIZ est considéré comme une méthodologie générique interdisciplinaire , mais il n'a pas été précédemment présenté en termes de logique ou de toute autre représentation formelle des connaissances . La plupart des concepts introduits dans TRIZ sont flous, et la plupart des techniques sont encore heuristiques et seulement partiellement formalisées. Pour poursuivre le développement et la réorganisation conceptuelle de la base de connaissances TRIZ , l'ETRIA implique et collabore avec des experts TRIZ et des professionnels des domaines de la logique , des sciences de l'organisation , de l' informatique et de la linguistique .

L'Association organise des conférences avec des publications associées.

Buts

ETRIA a les objectifs suivants :

  • Recherche et développement de connaissances en innovation en intégrant des approches conceptuelles de classification développées par des communautés d'intelligence artificielle ( IA ) et de gestion des connaissances ;
  • Observation internationale, analyse, évaluation et compte rendu des progrès dans ces directions ;
  • Promotion et échange d'informations et d'expériences entre les scientifiques et les praticiens de TRIZ, les universités et autres organisations éducatives ;
  • Développement de TRIZ grâce aux contributions d'experts et de spécialistes dédiés dans des domaines d'expertise particuliers.

Modifications et dérivés

  1. SIT (systematic inventive thinking) & SIT Company - Une entreprise développée sur la base de cette méthode
  2. USIT (pensée inventive structurée unifiée)
  3. Top-TRIZ (une version moderne des méthodes TRIZ développées et intégrées)

Voir également

Les références

Livres sur TRIZ

  • Altshuller, Genrich (1999). L'algorithme d'innovation : TRIZ, innovation systématique et créativité technique . Worcester, MA : Centre d'innovation technique. ISBN 978-0-9640740-4-0.
  • Altshuller, Genrich (1984). La créativité comme science exacte . New York, NY : Gordon & Breach. ISBN 978-0-677-21230-2.
  • Altshuller, Genrich (1994). Et soudain l'inventeur est apparu . traduit par Lev Shulyak. Worcester, MA : Centre d'innovation technique. ISBN 978-0-9640740-2-6.
  • Altshuller, Genrich (2005). 40 Principes : édition étendue . traduit par Lev Shulyak avec des ajouts par Dana Clarke, Sr. Worcester, MA : Technical Innovation Center. ISBN 978-0-9640740-5-7.
  • Gadd, Karen (2011). TRIZ pour les ingénieurs : permettre une résolution inventive des problèmes . Royaume-Uni : John Wiley & Sons. ISBN 978-0-4707418-8-7.
  • Haines-Gadd, Lilly (2016). TRIZ pour les nuls . Royaume-Uni : John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1191074-7-7.
  • Royzen, Zinovy ​​(2009). Concevoir et fabriquer de meilleurs produits plus rapidement à l'aide de TRIZ : TRIZ Consulting, Inc. ISBN 978-0-9728543-0-6
  • Royzen, Zinovy ​​(2020). Innovation d'ingénierie systématique. Manuel pour les étudiants en génie : TRIZ Consulting, Inc. ISBN 978-0-9728543-4-4