L’assioma su cui è basato tutto il metodo è il seguente: l’evoluzione dei sistemi tecnici è regolata da leggi oggettive. In pratica, lavorando con una enorme quantità di invenzioni, Altshuller è riuscito a riconoscere a monte di queste una linea logica comune, che è riuscito poi ad enunciare, in più ha poi cercato di codificare cosa fosse esattamente l’attività inventiva cercandone traccia nei brevetti e dandole una definizione ed una classificazione.
Risultato è stata la stesura delle tre leggi fondamentali del TRIZ, senza le quali il metodo stesso non avrebbe significato.
Le tre leggi sono:
1. i sistemi tecnici evolvono secondo leggi oggettive e tendono ad aumentare il loro grado di idealità; 2. qualsiasi problema tecnico specifico può essere ricondotto, mediante un processo di astrazione, ad
un modello generale ed i processi logici di risoluzione possono essere raggruppati in un numero finito di principi risolutivi;
Numero finito di principi di risoluzione
3. dato il numero finito di modelli e di principi risolutivi, soluzioni concettualmente identiche possono essere applicate a problemi tecnici apparentemente diversi.
Queste leggi, nonostante possano sembrare ovvie, rappresentano l’effettiva novità che sta dietro al metodo, stanno ad indicare che il TRIZ non è una procedura casuale, non dipende né dalle capacità né tantomeno dalla fortuna delle persone che lo mettono in pratica ed è pertanto espandibile e fruibile da chiunque, per qualunque genere di problema si abbia da risolvere. Ed introducono soprattutto il fatto che il numero di principi risolutivi di un problema non è infinito, ma limitato ed enumerabile.
Un ulteriore osservazione che scaturisce dalla lettura delle leggi è che la conoscenza, la cultura e la documentazione di coloro che lavorano col TRIZ è fondamentale per raggiungere un buon risultato. Una conoscenza approfondita permette di sfruttare più principi di soluzione e dunque di conferire al risultato del metodo un grado di idealità di molto superiore a quello precedente, nel caso si debba evolvere un sistema o comunque di costruire da zero qualcosa di già raffinato. Anche l’accesso ad una banca dati ricca di soluzioni rappresenta una risorsa importantissima del metodo, il che viene poi maggiormente potenziato dai moderni sistemi telematici.
Il TRIZ è un metodo generale, un metodo che si applica ai sistemi, cioè a qualunque cosa debba svolgere una determinata funzione. Il sistema oggetto del metodo non deve essere obbligatoriamente meccanico ma può anche essere rivolto alla gestione di risorse umane, all’informatica, alla medicina ecc. un sistema poi può essere composto da più sottosistemi e quant’altro. Altshuller, sempre durante l’analisi delle invenzioni, ha riscontrato che non tutte erano equivalenti dal punto di vista dell’inventiva, dell’originalità. Qualcuna rappresentava un’idea brillante, qualcun’altra invece non si trattava altro che di un miglioramento della condizione preesistente. Le invenzioni sono state pertanto classificate secondo cinque livelli di innovazione:
1. miglioramento della condizione già esistente; 2. risoluzione di una problematica tecnica; 3. risoluzione di una problematica fisica; 4. scoperta di una nuova tecnologia; 5. scoperta di un nuovo fenomeno.
Lo studio condotto ha mostrato che circa il 77% di tutti i brevetti, putroppo, apparteneva ai primi due livelli, mentre solo la minima parte superava il terzo livello.
Livello Grado di inventiva % del numero di soluzioni esaminate Sorgente della conoscenza Numero approssimativo di varianti da considerare 1 Soluzione apparente 32% Conoscenza personale 10 2 Piccolo miglioramento 45% Conoscenza di un piccolo gruppo di persone 100 3 Grande miglioramento 18% Ricerca di un team aziendale 1000
4 Nuovo concetto 4% Ricerca di un gruppo di aziende 100000 5 Scoperta 1% / 1000000 e oltre…
Livelli di innovazione e gradi di inventiva
Da quello che si può vedere in tabella, mano a mano che il livello di innovazione aumenta, anche il numero di possibilità di soluzione cresce, da qui deriva la necessità di avere un metodo in grado di gestire una così ampia gamma di scelte.
Il metodo TRIZ si propone di fornire gli strumenti per raggiungere il risultato di ottenere un notevole progresso all’interno dell’evoluzione di un sistema.
La prima legge del TRIZ riguarda il grado di idealità. Per idealità si intende in pratica “quanto un sistema rispecchi l’idea dalla quale è scaturita la progettazione”. Intendendo il grado di idealità come un numero, è possibile scrivere la seguente espressione:
∑
∑
=
i ih
u
i
Dove “ui” rappresenta tutti i benefici portati dal sistema ed “hi” invece tutte le problematiche e criticità
insite in esso.
Nell’evoluzione del sistema si cerca contemporaneamente di abbassare il numero delle caratteristiche negative o di alleviarne la criticità e di aumentarne contemporaneamente i benefici, pertanto di incrementare l’indice i.
Da qui è semplice osservare che maggiormente un sistema tende all’idealità, tanto più esso sarà efficiente, flessibile, comodo, economico ecc…
Il TRIZ ha identificato quattro diverse strategie adottabili per aumentare il grado di idealità di un sistema: ¾ aumentare il numero di funzioni del sistema stesso;
¾ inglobare le funzioni nello stesso organo;
¾ trasferire determinate funzioni ad un livello superiore o lasciarle ad un sovrasistema; ¾ sfruttare risorse già presenti nel sistema precedentemente trascurate.
∑
∑
=
i
i
h
u
i
Differenza tra gradi di idealità
Queste strategie rappresentano le direzioni che è possibile intraprendere per aumentare il grado di idealità, tuttavia è noto che questo processo comporta affrontare e risolvere determinate problematiche tecniche o fisiche.
Si ha una problematica quando la modifica di un determinato parametro di un sistema è tale da mettere in crisi un altro parametro correlato. Raggiungere una soluzione significa dunque risolvere questo problema. Per far ciò il TRIZ ha sviluppato 40 principi di soluzione, attraverso ai quali è possibile intervenire senza far insorgere altre criticità, evitando sostanzialmente un effetto domino.
PE: incrementare la potenza di un motore di automobile per aumentare la velocità innesca tutta una serie di problematiche tecniche da risolvere, quali garantire la resistenza del telaio ad un peso maggiore ed una coppia superiore, aumentare la capienza del serbatoio, assicurare la resistenza delle sospensioni al peso superiore dell’auto ecc… Il TRIZ suggerisce di lavorare sui materiali,come ad esempio i compositi, molto resistenti e molto leggeri. Questa alternativa non introduce nuove criticità di natura tecnica poiché lo stesso motore, dovendo spingere un mezzo più leggero, consentirà indubbiamente una velocità superiore.
L’uso di materiali costosi come i compositi introduce però una problematica fisica. Per fisica non si intende specificatamente la materia, quanto qualcosa di non tecnico. La criticità è indubbiamente quella del costo, in quanto i materiali compositi costano circa sei volte un acciaio. Il TRIZ, attraverso il principio del contrappeso, suggerisce di cercare il risparmio in un altro campo, in modo da lasciare inalterati i costi di produzione ed il prezzo del prodotto.
L’analisi delle problematiche rappresenta una fase fondamentale dell’applicazione del metodo, proprio perché da esse, come si è visto, parte il procedimento rivolto allo sviluppo e all’innovazione.
Altshuller ha anche analizzato aspetti salienti ed i metodi di evoluzione di un sistema tecnico generale, riconoscendone otto:
1. ciclo di vita; 2. dinamizzazione; 3. moltiplicazione;
4. transizione da macro a micro; 5. sincronizzazione;
6. scalata in alto o in basso; 7. irregolare sviluppo di parti;
8. sostituzione di attività umane, automazione.
Nel primo, con “ciclo di vita”, si intende semplicemente delle fasi di nascita-funzionamento-dismissione di un qualsiasi sistema.
PE: progettare a “vita finita”, accettare la propagazione di un difetto fino ad un certo limite, oppure cercare di allungare semplicemente la durata di un componente
Il modello di “dinamizzazione” riguarda quei sistemi che quando nascono si presentano in una configurazione rigida, poi vengono quando sviluppati vengono resi più flessibili, regolabili o più genericamente, in movimento.
PE: i primi velocipedi non si potevano adattare all’altezza del ciclista, oggi le selle delle biciclette sono montate su un supporto telescopico.
La “moltiplicazione” si ha invece quando un sistema viene arricchito di altri elementi. Quando poi questi elementi ulteriori appartengono alla stessa natura del primo si parla di un sistema omogeneo, altrimenti
eterogeneo.
PE: la telefonia cellulare ha prima visto uno sviluppo nella comunicazione passando dalle chiamate ai messaggi di testo (omogeneo), dopodichè gli apparecchi portatili sono stati arricchiti di tantissime altre caratteristiche, tra cui fotocamere ecc… (sistema eterogeneo).
La “transizione da macro a micro” tratta dell’evoluzione di un sistema dove questo viene reso sempre più piccolo e compatto.
Il modello di “sincronizzazione” prevede l’introduzione di un legame temporale tra i sistemi. PE: mettere due sistemi in parallelo, come i pistoni di un motore.
La scalata dall’alto in basso intende costituire un certo numero di sottosistemi specifici per ogni funzione, sottraendo funzioni ad un sistema superiore. La discesa nello specifico consentirà poi una miglior applicazione del principio di soluzione ed eventualmente una facile sostituzione dei componenti ecc…
L’irregolare sviluppo di parti avviene quando di un sistema vengono curate maggiormente degli aspetti ed invece trascurati degli altri. Si ottengono pertanto dei sistemi molto efficienti solo in determinate caratteristiche.
PE: le auto sportive vedono l’impiego di altissime tecnologie nel motore, nel telaio, nelle sospensioni e nei freni. Comodità, capienza del bagagliaio ed altri aspetti non vengono nemmeno presi in considerazione.
Con automazione infine si intende proprio la sostituzione delle attività umane in un particolare lavoro. Si tratta del campo delle macchine automatiche, da quelle domestiche (lavatrici, stampanti per PC) a quelle industriali per assemblaggi ecc…