ТРИЗ

ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) — это методология, разработанная для систематического решения технических и творческих проблем. Она была создана советским инженером Генрихом Альтшуллером в 1946 году на основе анализа множества патентов и изобретений. Главная идея ТРИЗ заключается в том, что инновационные решения подчиняются определенным закономерностям, которые можно выявить, изучить и применить.

Где используется ТРИЗ

Принципы ТРИЗ

Виды ресурсов в ТРИЗ

Где используется ТРИЗ

Рассмотрим основные области применения ТРИЗ.

1. Инженерия и технологии:

• разработка новых продуктов. Помогает находить нестандартные инженерные решения и улучшать существующие устройства;
• автоматизация и робототехника. Оптимизация механизмов, устранение технических ограничений;
• производственные процессы. Устранение узких мест в технологических цепочках и снижение затрат.

Например, в автомобильной промышленности ТРИЗ используется для решения задач, связанных с повышением безопасности и снижением веса конструкции автомобиля.

2. Наука:

• решение научных задач. Поиск новых подходов к исследованиям, разработка инновационных методик;
• материаловедение. Разработка новых материалов, соответствующих требованиям конкретной задачи.

К примеру, использование ТРИЗ в химии для создания устойчивых материалов с уникальными свойствами.

3. Бизнес:

• разработка стратегий. Поиск оптимальных путей развития компании;
• управление проектами. Поиск решений для сложных управленческих ситуаций;
• улучшение процессов. Оптимизация бизнес-процессов, устранение узких мест.

Так, компании используют ТРИЗ для прогнозирования развития технологий и выявления потребностей клиентов.

4. Маркетинг и реклама:

• креативные идеи. Генерация оригинальных рекламных концепций;
• создание уникальных предложений. Разработка продуктов, выделяющихся на рынке;
• устранение маркетинговых противоречий. Например, как сделать продукт дешевым, но престижным.

К примеру, создание рекламных кампаний, в которых нестандартно подчеркиваются преимущества продукта.

5. Образование:

• развитие креативности. Обучение детей и взрослых нестандартному мышлению;
• решение учебных задач. Поиск оригинальных подходов к обучению сложным дисциплинам.

Пример: учителя применяют элементы ТРИЗ для развития у детей навыков решения задач.

6. Медицина:

• разработка новых методов лечения. Поиск эффективных решений в сложных клинических ситуациях;
• диагностика. Улучшение методов выявления заболеваний;
• биотехнологии. Создание инновационных медицинских устройств и лекарств.

Так, ТРИЗ помогала в разработке менее инвазивных методов хирургии.

7. Творчество и искусство:

• дизайн. Поиск новых форм и конструкций;
• кинопроизводство. Создание уникальных сюжетных линий;
• музыка. Разработка оригинальных композиций.

Например, применение ТРИЗ для разработки уникального дизайна предметов искусства.

8. Экология:

• решение экологических проблем. Разработка технологий по снижению загрязнения окружающей среды;
• энергосбережение. Поиск альтернативных источников энергии и их оптимизация.

Пример: использование ТРИЗ для создания систем переработки отходов с минимальным воздействием на природу.

9. IT и программирование:

• алгоритмы и системы. Улучшение архитектуры программного обеспечения;
• кибербезопасность. Поиск решений для защиты данных.

К примеру, использование ТРИЗ для оптимизации пользовательских интерфейсов.

Принципы ТРИЗ

Главные принципы ТРИЗ включают:

• системный подход. Каждая задача рассматривается в контексте системы, к которой она принадлежит, а также ее подсистем и надсистем. Это позволяет видеть проблему в широком контексте и находить скрытые взаимосвязи. Так, улучшение автомобиля может быть связано не только с его конструкцией, но и с дорогами, инфраструктурой или топливом;
• устранение противоречий. Большинство изобретений решают противоречия. В ТРИЗ они делятся на административные (нужно улучшить систему, но непонятно, как это сделать), технические (два требования противоречат друг другу) и физические (один и тот же элемент должен обладать противоположными свойствами);
• идеальный конечный результат (ИКР). Идеальное решение — это то, которое достигает цели без затрат или с минимальными ресурсами. Оно рассматривается как ориентир для поиска. Например, если нужно охлаждать двигатель, идеальным решением будет такое устройство, которое не нуждается в охлаждении;
• использование ресурсов. Все ресурсы, доступные в задаче (люди, материалы, энергия, время, пространство и другие), должны использоваться максимально эффективно. К примеру, в конструкции самолета можно использовать вес топлива как ресурс для балансировки центра тяжести;
• развитие систем. Системы развиваются по определенным законам. Они помогают предсказать, каким образом система может быть улучшена или модифицирована. Так, тенденция к увеличению универсальности устройств привела к созданию смартфонов;
• переход от макроуровня к микроуровню. Многие проблемы решаются, если анализировать их на микроуровне, например с точки зрения химических или физических процессов. Примером может быть устранение трения с помощью применения нанопокрытий;
• динамизм. Системы становятся более эффективными, если их элементы могут изменяться в зависимости от условий. Например, регулируемое автомобильное сиденье, которое подстраивается под водителя;
• объединение Объединение функций или систем для увеличения эффективности. Например, многофункциональные устройства (принтер, сканер и копир в одном);
• сегментация. Разделение системы на части для повышения гибкости. К примеру, складной велосипед для удобства хранения;
• обратная связь. Для управления системой необходимо использовать обратную связь, чтобы контролировать результаты и корректировать действия. Пример: системы автопилота в самолетах, которые корректируют курс на основе датчиков;
• упрощение. Системы становятся более эффективными, если из них удалять лишние элементы, которые не вносят полезного вклада. Например, минималистичный дизайн устройств, таких как iPhone;
• асимметрия. Симметричные конструкции часто менее эффективны, чем асимметричные, которые могут быть лучше приспособлены к задачам. Так, лопасти ветряных турбин асимметричны для максимального захвата энергии ветра;
• изменение среды. Некоторые задачи проще решить, если изменить среду, в которой работает система. Примером может быть использование вакуума для уменьшения сопротивления при транспортировке;
• копирование. Решение задачи может быть найдено через копирование или имитацию природных процессов (бионика). К примеру, использование формы акульей кожи для улучшения гидродинамики кораблей;
• самоуправления. Системы должны уметь адаптироваться и самостоятельно решать возникающие проблемы. Пример: самовосстанавливающиеся материалы.

Виды ресурсов в ТРИЗ

Отметим основные группы ресурсов в ТРИЗ.

1. Ресурсы самой системы. Уже присутствуют в системе, но их использование не всегда оптимально. Они включают:

• материалы. Все материалы, из которых состоит система, например металл, пластик, стекло;
• энергию. Электрическая, тепловая, механическая энергия и другие виды энергии, которые используются в процессе работы системы;
• пространство. Пространственные возможности системы, например внутреннее пространство устройства или доступная площадь;
• время. Время работы системы или время, которое можно выделить для выполнения задачи;
• информацию. Знания и данные, которые могут быть использованы для оптимизации работы системы.

Так, в автомобиле для управления системой охлаждения можно использовать воздух или тепло, которое иначе будет теряться.

2. Ресурсы внешней среды. Это ресурсы, находящиеся за пределами системы, но которые могут быть использованы для решения задачи. К ним относятся:

• природные ресурсы. Воздух, вода, солнечная энергия, земля, биологические ресурсы и другие;
• технологии и изобретения. Идеи, патенты, уже существующие решения в других областях, которые могут быть использованы для решения задачи;
• человеческие ресурсы. Знания, опыт и навыки людей, которые могут быть привлечены для решения проблемы;
• оборудование. Технологические устройства или механизмы, которые можно использовать в решении задачи.

Например, использование солнечных панелей для выработки энергии в удаленных регионах.

3. Ресурсы, скрытые в проблеме. Иногда ресурсы скрыты в самой задаче и могут быть неочевидными на первый взгляд. Это могут быть:

• невостребованные возможности. Некоторые элементы или процессы могут быть использованы иначе, чем изначально планировалось;
• неиспользуемые характеристики. Например, если деталь обладает свойствами, которые не были задействованы, их можно использовать для улучшения работы системы.

К примеру, в автомобиле можно использовать вибрацию двигателя для зарядки аккумулятора, что ранее не использовалось.

4. Ресурсы, скрытые в природных законах. Они могут быть использованы в рамках физических, химических или биологических процессов. Законы природы, такие как закон сохранения энергии или принцип минимизации потерь, могут служить ресурсами при решении задач. Примером может быть использование принципа Архимеда для создания плавающих конструкций.

5. Ресурсы, связанные с информацией. В современном мире важнейшими ресурсами являются информационные технологии и данные. Они включают:

• базы данных. Хранение и использование данных для анализа и принятия решений;
• алгоритмы и программы. Использование программных решений для оптимизации процессов и создания новых технологий;
• знания и опыт. Применение теорий, математических моделей и научных открытий для улучшения систем.

Пример: использование машинного обучения для анализа большого объема данных и создания оптимальных решений в реальном времени.

6. Ресурсы, связанные с организацией. Связаны с организацией труда, процесса работы, взаимодействием между людьми или подразделениями:

• процессы и методы работы. Оптимизация процессов, улучшение взаимодействия между различными участниками работы;
• мотивация и координация. Использование человеческих ресурсов для достижения максимальной продуктивности;
• управление и контроль. Организация правильного контроля за выполнением работы и результатами.

Например, оптимизация работы команды разработчиков с использованием гибких методик управления проектами, таких как Agile.

7. Ресурсы, связанные с управлением. Могут быть использованы для повышения эффективности управления:

• методы принятия решений. Использование алгоритмов и инструментов для принятия более быстрых и качественных решений;
• инновационные подходы в организации труда. Внедрение новых подходов в управлении проектами и командами.

К примеру, применение принципов бережливого производства для устранения избыточных затрат и повышения качества.