La teoría de la resolución de problemas inventiva , o TRIZ , es un conjunto de métodos para resolver y mejorar problemas y sistemas técnicos al encontrar y resolver contradicciones técnicas. [1] En inglés, además de transliteración , TRIZ se conoce bajo las siglas TIPS , que significa inglés. Teoría de la solución inventiva de problemas .
La idea de TRIZ es que diferentes problemas técnicos son contradicciones técnicas que pueden resolverse con los mismos métodos. Para resolver un problema específico, los usuarios de TRIZ primero traen el problema a una forma generalizada, luego intentan resolver el problema generalizado mediante un método general adecuado, y solo luego regresan al problema específico e intentan aplicarle la solución encontrada [1 ] .
TRIZ se basa en 40 técnicas inventivas generales, 76 plantillas de solución estándar y varias otras ideas.
La primera versión de TRIZ fue desarrollada por el ingeniero e inventor soviético Genrikh Altshuller , quien trabajó en la oficina de patentes y analizó 40.000 patentes allí en un intento por encontrar patrones en el proceso de resolución de problemas de ingeniería y el surgimiento de nuevas ideas. El trabajo sobre TRIZ fue iniciado por Altshuller en 1946, la primera publicación fue publicada por él y Rafael Shapiro en 1956 [2] .
En ese momento, el desarrollo de TRIZ no tuvo lugar en el marco de la ciencia, no se utilizó la revisión por pares de artículos y el método científico , el lugar de una discusión científica completa fue ocupado por actividades sociales activas para popularizar TRIZ, publicación de libros y la celebración de seminarios de formación. Así, el propio Altshuller impartió clases de TRIZ en 1948-1998, y hasta la década de 1970, la formación TRIZ se llevó a cabo principalmente en seminarios experimentales [3] .
Durante el período soviético, la discusión en torno a TRIZ no iba más allá del grupo cerrado de sus creadores, los cambios potenciales en TRIZ eran aprobados personalmente por Altshuller. Al mismo tiempo, se destacan las escuelas regionales TRIZ. En particular, Voluslav Vladimirovich Mitrofanov (1928-2014) [4] es considerado el fundador y líder a largo plazo de la escuela TRIZ de Leningrado . En la práctica, TRIZ se utilizó en la URSS en empresas donde trabajaban especialistas entusiastas de TRIZ, por ejemplo, en la planta de Svetlana en Leningrado, donde Mitrofanov ocupaba altos cargos.
En la década de 1990, TRIZ se hizo conocido fuera de la antigua URSS, incluso siendo utilizado por algunas empresas internacionales, el ejemplo más famoso de los cuales es Samsung [5] . Esta empresa lo utiliza activamente para crear innovaciones [6] [7] [8] .
En la década de 2000 comenzaron a aparecer artículos científicos sobre TRIZ, pero sigue siendo poco conocido en los círculos académicos [9] [5] . Por ejemplo, en las universidades tecnológicas clasificadas entre las 30 mejores en el QS World University Rankings , de 294 cursos dedicados al diseño de ingeniería y desarrollo de nuevos productos , solo dos mencionan TRIZ en su plan de estudios [9] .
Por un lado, TRIZ se denomina uno de los conjuntos de métodos más desarrollados y efectivos que ayudan en la etapa inicial de la actividad de ingeniería; por otro lado, existe un uso limitado de TRIZ por parte de las empresas industriales [9] , así como una débil conexión entre TRIZ y la ciencia.
Según Altshuller, el primer paso en el camino hacia la invención es reformular la situación de tal manera que la propia formulación elimine soluciones poco prometedoras e ineficientes. Después de eso, puede reformular la situación inventiva en una minitarea estándar: “de acuerdo con el IFR (resultado final ideal), todo debería permanecer como estaba, pero una cualidad dañina e innecesaria debería desaparecer, o una nueva cualidad útil debería desaparecer”. debe aparecer” . La idea principal del miniproblema es evitar cambios significativos (y costosos) y considerar primero las soluciones más simples.
La formulación de la minitarea contribuye a una descripción más precisa de la tarea:
Después de formular la minitarea y analizar el sistema, de acuerdo con la teoría de Altshuller, se debe encontrar que los intentos de cambiar para mejorar algunos parámetros del sistema conducen a un deterioro en otros parámetros. Por ejemplo, un aumento en la fuerza del ala de un avión puede conducir a un aumento en su peso y viceversa: aligerar el ala conduce a una disminución en su fuerza. Surge un conflicto en el sistema, una contradicción .
TRIZ distingue 3 tipos de contradicciones (en orden creciente de complejidad de resolución):
El algoritmo para resolver problemas inventivos (ARIZ) es una secuencia de acciones para identificar y resolver contradicciones en el problema que se está resolviendo. El algoritmo permite descartar soluciones inadecuadas y débiles [10] , que pueden ser más de un millón. El algoritmo en sí consta de aproximadamente 85 pasos, dependiendo de la versión del algoritmo. ARIZ incluye:
Con el desarrollo de TRIZ, ARIZ también cambió. Hay varias versiones de ARIZ: ARIZ-56, ARIZ-59, ARIZ-61, ARIZ-64, ARIZ-65, ARIZ-68, ARIZ-77, ARIZ-82A, ARIZ-82B, ARIZ-82G, ARIZ-85V .
Consiste en:
TRIZ incluye una lista de 40 técnicas básicas. El trabajo de compilar una lista de tales técnicas fue iniciado por G. S. Altshuller en las primeras etapas de la formación de la teoría de la resolución de problemas inventivos. Estas técnicas solo muestran la dirección y el área donde pueden estar las soluciones fuertes. No emiten una solución específica. Este trabajo depende del individuo.
El sistema de técnicas utilizado en TRIZ incluye técnicas simples y pareadas (técnica-anti-técnica) .
Los trucos simples te permiten resolver contradicciones técnicas. Entre las técnicas simples de TRIZ, las más populares son 40 técnicas básicas (típicas) (junto con subtécnicas, más de 100) [11] .
Las técnicas emparejadas consisten en recepción y antirrecepción, con su ayuda es posible resolver contradicciones físicas, ya que en este caso se consideran dos acciones, estados y propiedades opuestas.
Estándares para la resolución de problemas inventivosLos estándares para resolver problemas inventivos son un conjunto de técnicas que utilizan efectos físicos o de otro tipo para eliminar las contradicciones o sortearlas [11] . Estas son una especie de fórmulas mediante las cuales se resuelven los problemas. Para describir la estructura de estas técnicas, Altshuller creó un análisis de campo real (su-campo).
El sistema de estándares consta de clases, subclases y estándares específicos. Incluye 76 estándares. Usando este sistema, se propone no solo resolver, sino también identificar nuevos problemas y predecir el desarrollo de sistemas técnicos. Las principales clases de normas [11] :
El efecto tecnológico es la transformación de unas influencias tecnológicas en otras. Puede requerir la participación de otros efectos - físicos, químicos, etc.
Efectos físicos Según Altshuller, hubo alrededor de cinco mil efectos y fenómenos físicos. En diferentes áreas de la tecnología se pueden aplicar diferentes grupos de efectos físicos, pero también los hay de uso común. Según Altshuller, hay aproximadamente 300-500 de ellos. Efectos químicos Según Altshuller, los efectos químicos son una subclase de los efectos físicos, en los que solo cambia la estructura molecular de las sustancias, y el conjunto de campos está limitado principalmente por los campos de concentración, velocidad y calor. Si se limita a los efectos químicos, a menudo puede acelerar la búsqueda de una solución aceptable. Efectos biológicos Los efectos biológicos son los efectos producidos por objetos biológicos (animales, plantas, microbios, etc.). El uso de efectos biológicos en tecnología permite no solo ampliar las capacidades de los sistemas técnicos, sino también obtener resultados sin dañar la naturaleza. Con la ayuda de los efectos biológicos, puede realizar varias operaciones: detección, transformación, generación, absorción de materia y campos, y otras operaciones. Efectos matemáticos Entre los efectos matemáticos, los más desarrollados son los geométricos. Los efectos geométricos son el uso de formas geométricas para diversas transformaciones tecnológicas. El uso de un triángulo es ampliamente conocido, por ejemplo, el uso de una cuña o dos triángulos deslizándose uno sobre el otro. RecursosLos recursos de campo real (VFR) son recursos que se pueden utilizar para resolver problemas o desarrollar un sistema. Según Altshuller, el uso de recursos aumenta la idealidad del sistema.
G. S. Altshuller en el libro "La creatividad como ciencia exacta" (M .: "Radio soviética", 1979) formuló "las leyes del desarrollo de los sistemas técnicos", agrupadas en tres bloques condicionales:
La ley más importante considera la "idealidad" (uno de los conceptos básicos en TRIZ) del sistema .
Su -campo (sustancia + campo) es un modelo de interacción en un sistema mínimo que utiliza un simbolismo característico.
G. S. Altshuller desarrolló métodos para el análisis de recursos. Varios de los principios que descubrió consideran diversas sustancias y campos para resolver contradicciones y aumentar la idealidad de los sistemas técnicos.
Otra técnica muy utilizada por los partidarios de TRIZ es el análisis de sustancias, campos y otros recursos que no se utilizan y que se encuentran dentro o cerca del sistema.