Способность решать технические проблемы зависит от частоты и навыков, с которыми исследователь сталкивался с подобными проблемами ранее. Следовательно, эта способность основывается на знаниях, так как цель состоит в том, чтобы повторно использовать полученные ранее знания в подобных ситуациях.
приложение-оф-теории корень-в-развития-в-а-нового продуктаТеория решения изобретательских задач или теория ТРИЗ - это подход, способный помочь этому процессу и, следовательно, очень полезный для ускорения инновационного процесса. В данной статье представлена теория ТРИЗ, ее основы, а также пример ее применения при разработке нового продукта.
Введение
В настоящее время компании сталкиваются с различными изменениями, которые требуют от них постоянного поиска новых альтернатив, продуктов, которые позволяют им иметь конкурентное преимущество, которое позиционирует и выделяет их на рынке. Опыт показывает, что для выживания компании необходимо систематически обновлять свои продукты, процессы или услуги (Trott, 2008). Это возможно благодаря материализации новых идей или концепций в продуктах, услугах или процессах с целью повышения производительности (Orloff, 2008). Важным элементом инноваций является их успешное применение в коммерческой сфере. Чтобы вводить новшества, нужно не только что-то изобретать, но и выводить этот новый продукт на рынок, чтобы люди могли им наслаждаться.
В этой работе инновация рассматривается как процесс применения творчества на практике. Другими словами, инновация - это трансформация новых концепций или идей в новые потребительские товары или услуги. Этот переход от идеи к новому продукту или услуге требует знания и вклада различных дисциплин, различных областей, составляющих компанию или организацию. Эта характеристика превращает инновации в социальный, творческий и технический процесс, в котором знания раскрываются, делятся, создаются и преобразуются для создания ценности (Cortes et al., 2009). Есть много методов и инструментов, которые используются, чтобы помочь инновационному процессу, хотя наблюдается постоянная неэффективность при решении проблем, которые требуют тесной связи между знаниями и творчеством (De Bono, 1993),(Леонард-Бартон, 1998), (Eversheim, 2008). Тем не менее, в последние два десятилетия в мире расширился более сбалансированный подход к решению проблем: теория ТРИЗ или теория решения изобретательских задач. ТРИЗ была разработана в России Генрихом С. Альтшуллером в 1940-х годах. ТРИЗ - это огромная работа по капитализации знаний, которая объединяет научные знания, а также технические знания о технических и творческих решениях, полученных из различных областей или областей знаний.Альтшуллер в 40-х гг. ТРИЗ - это огромная работа по капитализации знаний, которая объединяет научные знания, а также технические знания о технических и творческих решениях, полученных из различных областей или областей знаний.Альтшуллер в 40-х гг. ТРИЗ - это огромная работа по капитализации знаний, которая объединяет научные знания, а также технические знания о технических и творческих решениях, полученных из различных областей или областей знаний.
Таким образом, ТРИЗ обладает универсальностью для объединения с другими методами, такими как Robust Taguchi Design, QFD, 6 сигм, Теория противоречий (TOC), Проектирование для производства и сборки (DFMA) и другими методологиями и инструментами, увеличивая эффективность этих методов при поиске конкурентных преимуществ (Rantanen et al., 2007) (Terninki et al., 1998)
вопрос
Настоящий проект основан на выявлении необходимости использовать два разных инструмента для следующих действий:
• Метла: подметание
• Кисть: резьба и мытье полов.
При предыдущей операции по подметанию необходимо разбрызгивать воду на пол, чтобы избежать рассеивания пыли в воздухе, что приводит к загрузке и перемещению по всей области, которую вы хотите подметать ведром с водой. Проблемы, обнаруженные при выполнении этого действия, следующие:
• Дискомфорт при перемещении ведра с водой и метлой в пределах области, в которой оно выметается.
• Движение, возникающее при перемещении ковша между точкой и точкой, приводит к разливу воды в большем количестве для тех, кто в ней нуждается, что приводит к необходимости швабры или, во втором случае, к образованию еще большего количества грязи (грязи).
• Ковш занимает пространство в зоне уборки, для чего необходимо перемещать его из стороны в сторону, чтобы охватить всю зону.
• Когда ведро заполнено водой, время работы по уборке значительно увеличивается.
• Погружение руки пользователя в воду необходимо для распыления на пол. Следует отметить, что в некоторых случаях вода смешивается с химическими веществами, которые могут вызвать определенные реакции на коже, если они не вымыты вовремя.
Важно подчеркнуть, что ни один из этих двух инструментов (щетка-щетка) не позволяет чистить участки, где обнаружены вершины, в дополнение к чистке обеих принадлежностей это неприятно и антисанитарно.
обоснование
В настоящее время компания требует проведения мероприятий (какими бы они ни были) в кратчайшие сроки и обеспечения их получения и / или улучшения результатов. Точно так же востребована потребность во все более и более сложных процедурах выполнения, на которые удовлетворяется спрос с наименьшим количеством аксессуаров, необходимых для выполнения действий.
Вышеописанное объясняется потребностями пользователей метел и щеток, которым нужны инструменты, позволяющие им выполнять действия более эффективным образом.
Применение теории ТРИЗ
Определение продукта
Этот проект предлагает решение проблем, упомянутых выше.
Щетка-веник Nimbus 3000 избавляет от необходимости иметь два разных объекта для подметания и вырезания, устраняет необходимость использовать еще один объект для рассеивания воды перед подметанием, устраняет раздражающие разливы воды из лоток и устраняет усталость от перемещения лотка из стороны в сторону.
Щетка-веник Nimbus 3000 сочетает в себе действие подметания, разделки и распределения воды в одном продукте. Он обеспечивает лучшее сцепление пользователя с поддержкой продукта, повышая комфорт и, таким образом, предотвращая постоянное злоупотребление руками пользователя.
Щетка Nimbus 3000 обеспечивает очистку участков с углами, которые необходимо очистить, она легкая и легко перемещается, с большим сопротивлением опоре и обеспечивает простоту очистки.
Щетка-веник Nimbus 3000 исключает концепцию «стать метлой» и становится «моей метлой» (каждая метла настраивается с помощью принтов в соответствии с пожеланиями клиента).
Применение ТРИЗ в концептуальном дизайне
Для решения этой проблемы предлагается пятиэтапный процесс:
Шаг 1. Признание потребностей клиентов. Эта информация была получена от местных клиентов, которые используют веники и щетки для чистки. Аналогичным образом была собрана международная информация о типах метел на рынке. Важно подчеркнуть, что теория ТРИЗ не имеет инструмента для выявления потребностей. Шаг 2. Определение проблемы. Имеющаяся информация о потребностях клиентов послужила основой для определения «проблемного дизайна», включающего такие аспекты, как материалы, средства производства, эргономические характеристики, сам рынок и в целом все те ресурсы, которые необходимы для разработки указанного товар. Шаг 3. Разработка идеальных концепций, которые могли бы удовлетворить размеры продукта. Шаг 4Относится к концепции валидации. Шаг 5. Преобразование выбранной концепции в спецификации продукта и производственные требования.
Быстро
С помощью этого инструмента мы сможем графически определить и отобразить функции продукта, которые будут разработаны с помощью следующих вопросов: Как? Зачем?. Диаграмма нашего продукта представлена ниже.
Шаг 1. Признание потребностей клиентов
В качестве первого шага необходимо было понять клиента, для которого были применены опросы в городе Орисаба, откуда была получена информация о потенциальном рынке и его характеристиках. Результаты показаны в основном в приведенной ниже таблице:
E * Означает, что эта информация поступает от клиента или в результате его наблюдения.
Я * Это информация, которая была выведена рабочей группой.
Требуемые функции продукта
Одновременно был проведен функциональный анализ нового продукта для определения функций, которые следует учитывать в процессе проектирования.
Эти функции могут быть отрицательными, существенными или лишними.
1. Очистите поверхности (зачистите)
2. Вырежьте поверхности
3.
Сопротивление рукоятки 4. Сопротивление щетины
5. Легкость чистки щетины
6. Привлекательный дизайн
7. Продукт не весит
Информация, полученная в результате опросов, послужила основой для разработки этого нового продукта, с помощью которого команда приступила к процессу проектирования.
Другим инструментом, использованным на шаге 1, был QFD (развертывание функции качества), поскольку он полезен для преобразования потребностей клиента в параметры проектирования (Akao, 2004).
Применение этого инструмента привело к ряду проектных характеристик, которые должны быть удовлетворены, чтобы охватить максимально возможное количество рынков, которые показаны ниже.
Определение параметров
IFR: идеальный продукт - это тот, который может быть метлой и щеткой в одном продукте, при котором каждая из этих функций присутствует при необходимости, который способен чистить на угловых поверхностях, является легким и стойким. Эта концепция используется в качестве эталона для генерации новых концепций решения.
Шаг 2. Определение проблемы.
Анализируя полученные данные, были выявлены противоречия, которые представляют проблему для дизайна продукта, поскольку должны:
• Будьте стойкими, но усилие, чтобы загрузить это должно быть минимальным.
• Большой, но маленький контейнер для воды одновременно.
Сокращение или устранение этих противоречий имеет жизненно важное значение, поскольку это обеспечивает соответствие цели, поставленной в начале этого проекта.
Чтобы разрешить второе противоречие, было необходимо использовать матрицу противоречий, один из самых популярных инструментов ТРИЗ. Цель этого состоит в том, чтобы уменьшить пространство решения, чтобы найти потенциальные решения быстрее, для этого должны быть проанализированы принципы решения, связанные с противоречием, которые находятся в основе принципов.
Описанное выше противоречие не может быть проанализировано под этими терминами в матрице, поэтому они должны быть снова подняты на основе характеристик, которые должны быть улучшены, и тех, которые должны быть ухудшены, как показано в матрице. Поэтому команда снова определила противоречия, получив следующее:
• Натяжение / давление против веса движущегося объекта.
• Количество вещества в зависимости от простоты эксплуатации.
В оставшейся части этого раздела описывается, как этот инструмент был применен и какие решения были найдены.
Противоречие 1: напряжение / давление в зависимости от веса движущегося объекта.
Принципы, применяемые для разрешения этого типа противоречий: 40, 35, 31 и 10; Что указывает на следующее (Принципы 40 и 31 были теми, которые обеспечили решение проблемы, поднятой в этом случае).
40. Композитные материалы
к. Заменить гомогенные материалы составами
35. Преобразование физико-химических состояний объекта
к. Изменить состояние агрегации объекта, плотность концентрации, степень гибкости, температуру
31. Использование пористого материала
к. Сделать пористый предмет или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, крышки и т. Д.)
B. Если объект уже пористый, заполните его поры каким-либо веществом
10. Предыдущее действие
к. Принять необходимые меры заранее полностью или хотя бы частично
b. Упорядочите объекты таким образом, чтобы они могли действовать, не теряя времени на ожидание действия.
Решение: Применяя принцип 40, было решено использовать алюминиевый материал для изготовления ручки продукта, поскольку он удовлетворяет требованиям (устойчивым и легким), в дополнение к использованию пластиковых материалов для других компонентов.
Применяя принцип № 31, было решено использовать конструкцию ручки продукта (которая является полой) в качестве контейнера для жидкости.
Противоречие 2: количество вещества против формы.
Принципы, применяемые для разрешения этого типа противоречия: 3, 30, 31 и 36; которые указывают на следующее (Принцип 3 был тем, который обеспечил решение проблемы, поставленной в этом случае.):
3. Местное качество
к. Переход от однородной структуры внешнего объекта или среды (внешнего воздействия) к гетерогенной структуре.
б. У разных частей объекта выполняются разные функции.
с. Размещайте каждую часть объекта в наиболее благоприятных условиях для его эксплуатации.
Например, карандаш и ластик - это единица.
31. Использование пористого материала
к. Сделать пористый предмет или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, крышки и т. Д.)
B. Если объект уже пористый, заполните его поры каким-либо веществом
30. Гибкая пленка или тонкие мембраны
а. Замените обычные конструкции гибкими мембранами и тонкими пленками.
B. Изолировать объект от внешней среды с помощью тонких пленок или тонких мембран
36. Фазовый переход
к. Реализуйте эффект, возникающий при смене фазы вещества.
Предложенное решение:
Он основан на принципе 3, в котором было решено включить разбрызгиватель воды на метлу как единое целое.
Шаг 3. Концептуальный дизайн
Как только принципы были определены и противоречия разрешены, команда разработчиков приступила к превращению их в решения, используя свой предыдущий опыт и знания, создав таким образом концептуальный дизайн, который отвечает всем характеристикам, требуемым пользователем. Кроме того, было добавлено несколько функций, которые не были специально объявлены клиентом, но которые, добавив их, могут оказать на него большее влияние, а также дифференцировать продукт от других.
Исходя из вышеизложенного, дизайн продукта выглядит следующим образом:
На предыдущем рисунке вы можете видеть размеры объекта, которые были указаны ранее, а также его форму. Продукт описан более подробно ниже.
манго
Диаметр ручки составляет 8 см, а длина ручки - 103 см. Ручка щетки-метлы изготовлена из алюминия, покрыта пластиковым слоем, что обеспечивает клиенту характеристики легкости и стойкости, обусловленные естественными свойствами материала.
Важно отметить, что дескриптор предоставляет две основные функции:
• Обеспечить поддержку, где можно применить силу для выполнения действия (вырезать или развернуть).
• Жидкий контейнер.
Конструкция ручки имеет мягкую область, которая обеспечивает лучшее сцепление и обеспечивает больший комфорт для пользователя в этой области.
разбрызгиватель
Чтобы распределить воду, вам нужно выбрать один из двух вариантов: хотите распылять воду сверху, то есть с помощью распылителя, или снизу, то есть прямо с кисти. Первый вариант будет объяснен ниже.
Спринклер прикреплен к рукоятке, чтобы можно было разбрызгивать жидкость, необходимо повернуть ороситель, если вы хотите отрегулировать или снять его с рукоятки. Для разбрызгивания воды необходимо слегка нажать на рычаг, расположенный под зоной выхода жидкости. Вдоль ручки, внутри, есть очень тонкий шланг, который является частью спринклера, и его длина эквивалентна длине ручки. Его основная функция состоит в том, чтобы получить жидкость, содержащуюся в манго, чтобы потом ее распространять.
Если мы выбираем вариант распыления воды из щетки, мы имеем, что в качестве компонента разбрызгивателя на щетку помещается кусок, его основная функция - разрешать или нет проход воды, как это достигается?, нажав кнопку, включенную в тот же кусок.
Щетка
Щетка - метла, как следует из названия, состоит из мягкой щетины и жесткой щетины. Желтые щетинки мягкие, так как это условие необходимо для подметания; Красные щетинки жесткие, так как это условие необходимо для резьбы. Оба в одинаковом количестве. Щетка-щетка имеет угол наклона, который обеспечивает возможность подметать участки с вершинами. Длина кисти составляет 30 см, ширина состоит из двух значений, потому что одна часть длиннее другой по причине, описанной выше. Его размеры: 11 см и 9 см соответственно.
Чистка веников
Важной частью деятельности по очистке является сбор мусора, который может накапливаться после выполнения указанного действия, для которого было решено дополнить продукт совком для мусора.
Необходимость держать метлу или щетку в чистоте была причиной того, что руками нужно было удалять скопившийся мусор между щетинками. В связи с этим в совок для мусора была включена расческа для облегчения удаления этих остатков. Для этого вам нужно только ввести щетинки в расческу, а затем потянуть щетку так, чтобы остатки содержались в совке для мусора. Совок для мусора показан ниже.
Привлекательный дизайн метлы
Для достижения этой цели, намеченной в начале проекта, предлагается объединить различные стили штамповки щеточных щеток Nimbus 3000, для которых должен быть доступен широкий спектр узоров различных цветов и стилей. На следующих изображениях представлены некоторые модели предлагаемых чехлов.
Выводы
В этой статье предлагается дизайн нового продукта с применением нескольких фундаментальных понятий теории ТРИЗ. Кроме того, показано, как ТРИЗ сочетается с такими методами, как QFD, Теория противоречий (TOC) и Функциональный анализ, для ускорения процесса проектирования, получения критериев, позволяющих выбрать потенциальные решения за короткий промежуток времени.
Из-за своей природы, ТРИЗ имеет универсальность применения в различных областях исследований, где требуется решение проблемы, будь то в промышленном секторе или даже в фундаментальных науках. Эта возможность ТРИЗ объясняет большое количество приложений в процессах, продуктах и услугах в различных областях. Вот почему ТРИЗ является мощным полезным инструментом, который разрабатывается или поддерживается в процессе разработки новых продуктов.
С применением ТРИЗ команда разработчиков достигла создания другого продукта, который отвечает самым важным требованиям клиентов, и, кроме того, смогла добавить функции, которые они не ожидают от продукта.
Что касается применения инструментов и концепций, разработанных в ТРИЗ, необходимо подчеркнуть, что они очень ценны для создания знаний. Идеальность обладает способностью фокусировать ментальные модели людей в одном направлении, а также возможностью генерировать синергию посредством применения IFR-противоречия, с помощью которого у вас есть возможность направлять творческие усилия на разработку решений, которые приблизиться к идеальному дизайну. Следовательно, противоречия создают творческий хаос, в котором рождаются новые концепции.
Обсуждаемые источники информации
- Калеви Рантанен и Эллен Домб, Упрощенная ТРИЗ, Новые приложения для решения проблем для инженеров и специалистов по производству. Второе издание.
Публикации Auerbach
Taylor & Francis GroupГильермо Кортес Роблес, Стефан Негни *, Жан Марк Ле Ланн, Ускорение проектирования в химическом машиностроении.
Химическая инженерия и переработка 47 (2008) 2019–2028 Гильермо Кортес Роблес, Стефан Негни *, Жан Марк Ле Ланн, Рассуждение на основе конкретных случаев и ТРИЗ: соединение для инновационной концепции в химической инженерии.
Химическая инженерия и переработка 48 (2009) 239–249 Гильермо Кортес Роблес, Мастерская: Разработка новых продуктов, ТРИЗ, теория изобретательского решения задач. Инновационная перспектива, основанная на знаниях.
Instituto Tecnológico de Orizaba. Михаил А. Орлов, Изобретательское мышление через ТРИЗ, практическое руководство. Второе издание. Springer.
