4주차 TRIZ 이론 0(Zero)

지난 시간: 트리즈의 6단계 문제 해결 프로세스 1단계: 그림으로 표현 2단계: 시스템 기능 분석 3단계: 이상적 해결책 가정하기 4단계: 모순 찾기 5단계: 요소 상호 작용 6단계: 해결책 평가

1단계: 그림으로 표현 많은 아이들이 문 사이에 손 이 끼어서 다침 손이 끼어도 다치지 않는 유 리문을 만들기 상당히 많은 문제가 그림 으로 표현하면 해결이 용이함

6단계: 해결책 평가 고무 문 사이에 손이 끼어도 안전한 유리문 문 안쪽의 공기도 차단됨

TRIZ 개발 배경 : 개요 Theory of Inventive Problem Solving ( TRIZ ) 구 소련의 Genrich S. Altshuller에 의해서 만들어짐. 40만개의 특허들을 연구하여 논리적인 과학에 기반 혁신적이고 창의적인 발명 기법 , 기능적 사고, 모순 해소 기술 예측, 페레스트로이카를 맞으면서 자유세계로 진입 경영, 관리, 정치, 교육 등으로 응용영역 확장 움직임

What is TRIZ? - Teoriya Reshnya Izobretalskikh Zadatch(러시아어) - Theory of Inventive Problem Solving(영어) 1946-1963 : TRIZ 창안 및 이론 구축 20만 건의 특허 분석 ,4만건 집중 분석 이론 구축 및 실용성 검증 1959년 : ARIZ 도입(ARIZ 59) 1961년 : ARIZ 61개발 1964년 : ARIZ 64개발, 31 Inventive Principles 발표(16공학 Parameters) 1965년 : ARIZ 65개발 1968년 : ARIZ 68개발 1969년 : TRIZ 교육시작(소련) 1971년 : ARIZ 71개발, 40 Inventive Principles 발표(39공학 Parameters) 1972년 : 물리적 원리 분석을 통한 Effcet개념 도입 1975년 : Su-Field(VEPOL)개념 도입 1977년 : ARIZ 77개발 1979년 : 18개의 Su-Field 기본모델, 10개의 표준해 1985년 : 76가지 표준해 발표, ARIZ 85C개발 1991년 : TRIZ 미국 도입 1997년 : TRIZ 한국 도입

트리즈의 정의 트리즈는 주어진 문제의 가장 이상적인 결과를 얻어내 는 데 걸림돌이 되는 모순점을 찾아내고, 이를 극복함으 로써 혁신적 해결안을 구하는 ‘창의적 문제 해결 이론’ 겐리히 알트슐러(Genrich Altshuller)가 1946년부터 전 세계 특허 중 20만 건의 혁신적인 특허들을 분석해, 논 리적인 과학에 기반을 둔 혁신적이고 창의적인 문제 해 결 기법을 고안한 데서 유래

트리즈의 역사 트리즈는 구소련 시절 공산주의 체제하에서 러시아를 중심으로 초등 교육에서부터 대학 교육에 이르기까지 여러 공학적 문제 를 해결하는 기법으로 알려짐 트리즈 이론은 자본주의적 요소인 경영이나 비공학적인 분야에 서는 잘 활용되지 못함 최근 정치, 사회, 경제 및 비즈니스 분야 등에서 폭넓게 적용되 고 있는데, 트리즈에서 말하고 있는 모순 행렬(Contradiction Matrix)과 발명의 원리를 응용해 활용 전사품질관리(TQM)나 6시그마와 같은 기존 혁신기법은 주로 품질개선과 원가절감에 초점을 맞추고 있는 반면 트리즈는 제 품 구성이나 생산라인, 작업 시스템 등을 통째로 바꾸는 창조적 혁신을 추구

기업의 트리즈 적용 마이크로소프트, GE, 포드, 보잉, 제록스 등 해외 기업들의 경우, 이 기법을 적용하여 신제품 개발에 이용 국내 기업들은 1996년 LG, 삼성 등 대기업들이 제품 성능 개선 활동에 적용하기 시작하면서 도입되었으며, 최근에는 신제품 개 발에도 활발이 응용

P&G의 트리즈를 통한 창의적 문제해결 사례 P&G는 자사 기저귀에 들어갈 방수소재 개발을 놓고 고민에 빠 졌다. 얇은 비닐막에 수많은 구멍을 뚫어야 하는데, 구멍을 촘촘 히 많이 뚫을수록 기저귀 기능은 좋아지나 인장력이 떨어지는 문제 발생 내부 아이디어에 한계를 느낀 P&G는 오픈 이노베이션 전문가 들에게 문제 해결을 의뢰함 전문가는 우주선이 우주공간에서 수많은 입자, 물질들과 광속으 로 부딪혀 발생하는 피해를 막기 위한 기술을 기저귀에 적용 기저귀 방수소재에 수많은 입자를 광속으로 쏘아 미립자구멍을 냄

초음파 세탁기 사례 세탁기에 빨아야 할 옷을 넣고, 세제를 풀어 세탁기를 돌리는 것이 현실이라면 트리즈는 ‘왜 옷을 세탁기에 넣어야 할까’라는 의문부터 시작했음 ‘옷에다 세탁기를 넣는 방법은 없을까’까지 고민을 통해 만들어진 것이 초음파 세탁기임 큰 통에 빨 옷을 담고, 조그만 세탁기를 함께 넣어놓으면 세탁이 되 는 상상 같은 일이 트리즈를 통해 만들어졌음 이 초음파세탁기는 2000년대 초반 일본 산요에서 만들어 상용화됨 역 발상(트리즈이론 13: 반대로 하기)을 통한 문제의 해결 사례

올리소의 오토리프트 다리미 다리미는 뜨거워야 하는데 옷을 태우지 않으려면 너무 뜨겁지 않 아야함 다리미는 뜨거워야 하는데 옷을 태우지 않으려면 너무 뜨겁지 않 아야함 미국의 생활가전 업체인 올리소 (Oliso)는 다림질을 할 때에만 열 이 전달되는 오토리프트 다리미 를 만듦 이 올리소 다리미는 시카고 가정 용품박람회 등을 휩쓸며 타임지 2006년 최고의 발명품으로 선정

다이슨 선풍기 트리즈(TRIZ)가 성공한 아이디어의 대 표적인 사례는 '날개 없는 선풍기'로 알려진 다이슨(Dyson)의 선풍기임 약 130년이 넘는 선풍기의 고정관념 을 깬 날개 없이 바람을 뿜어내는 동 작 원리가 독창적임 원통 위에 고리를 올려놓은 독특한 디 자인이 일품이며 아이들을 키우는 집 에서도 안전사고 걱정 없이 사용함 다이슨 선풍기 원리:[출처: youtube] https://www.youtube.com/watch?v=5i9fexbo9MU

다이슨 진공 청소기 기존의 진공 청소기가 필터 때문에 먼지에 자주 막혀 효율이 떨어지는 것을 깨닫고 필터가 없는 청소기를 개발하였는데, 이를 위해 1979년부 터 1984년까지 무려 5,127개의 시제 품을 제작한 끝에 개발에 성공 *원리: 강한 모터를 이용 원심력으로 먼지를 분리 (세탁기의 빨래가 통벽에 붙는 원리 이용)

발명의 창조성 수준(20만 건의 특허 분석 결과) 수준 발명의 내용 비율(%) 비고 1 해당분야 전문가 들의 익숙한 방법 을 이용한 해결책 32% -조금만 생각하면 해결 가능, 모순을 적극적으로 찾아내어 해결한 것이 아님 -해당 분야에서 누구나 쉽게 해결가능, 발명이라기보다는 변화가 없는 개선 -시행착오의 방법으로 도전시 1~10회 정도면 충분 -(예)단열재 두께 증가, 의자다리 4개->5개 2 현재의 시스템에 기능을 추가하여 얻어지는 개선 45% -기존 시스템의 개선, 최적화의 결과 해당 산업분야의 지식을 활용 시행착오의 방법으로 도전시 10~100회 정도 필요 침대+의자, 접이식 우산

발명의 창조성 수준(20만 건의 특허 분석 결과) 수준 발명의 내용 비율(%) 비고 3 현재 시스템의 획기적인 개선 18% -모순이 해결됨 -동일한 기술분야에서 해결됨 -시행착오의 방법으로 도전시 100~1,000회 정도 필요 -키보드 -> 마우스, 연필->볼펜 4 신개념의 시스템 창조 3% -새로운 디자인, 개념을 제시 -해당 산업분야 밖의 지식을 이용하여 모순을 해결 -예전 해당 분야에서는 알려지지 않은 물리적 효과 사용 -시행착오의 방법으로 도전시 1,000~10,000회 정도 필요 -증기기관 -> 내연기관, 렌즈 -> 망원경 5 획기적 신개념의 선구자적 발견 (새로운 과학) 1% -해결책이 동시대 과학적 지식 밖에 존재 -새로운 원리의 발견 및 응용 -시행착오의 방법으로 도전시 10,000~100,000회 정도 필요 -퀴리부인의 라듐발견, 페니실린 발견

창의적 문제란? Inventive Problem(창의적 문제)의 조건 최소한 하나이상의 (기술적) 모순을 가진다. 아직 그 문제를 해결하는 방안이 알려져 있지 않다. -알트슐러-

What is TRIZ? 창의적 문제 해결 이론 트리즈는 주어진 문제의 가장 이상적인 결과를 얻어 내는데 관건이 되는 모순을 찾아내고 이를 극복함으로써 혁신적 해결안을 얻을 수 있는 방법론. 창의적 문제 해결 이론 전 세계의 중요 특허 분석 일반적이고 체계적인 문제해결 이론 수립 창의적 문제 해결에 어떤 공통된 원리

TRIZ를 이용한 창의적 문제해결 절차 1. 문제의 분석 2. 문제 속의 모순 도출 3. 모순의 모델링화 - 문제의 표현이 정확한가 검토 - 전문용어를 일반적인 용어로 기술 - 문제의 핵심을 그림으로 표현 - 문제를 구성하는 요소와 장을 정의 1. 문제의 분석 2. 문제 속의 모순 도출 - 문제 속의 모순 관계 도출 3. 모순의 모델링화 - 모순을 극단적인 조건으로 표현 - 모순을 벗어나는 어떤 X-요소를 가정 - TRIZ의 문제해결 방법들을 적용 - 과학/기술 지식을 적용 4. TRIZ Tool의 적용 5. 해결책의 평가 - 문제의 해결책에 대한 유용성을 점검

창의적 문제 해결 - 모순(Contradiction) : 창의적 문제해결의 가장 중요한 공통점은 모순의 극복 기술적 모순 (Technical Contradiction) - 서로 다른 2가지 기술적 특성/변수 충돌 - (예) 하드디스크의 기록의 정확도와 기록의 용량 프로펠러 비행기의 엔진무게와 비행속도 2. 물리적 모순 (Physical Contradiction) - 어떤 하나의 기술적 변수가 서로 다른 값을 동시에 가짐 - (예) 비행기 바퀴 : 이착륙을 위해서는 반드시 있어야 하지만 공기저항을 최소화하기 위해서 없어야 함

문제 해결 시 발생되는 모순을 해결하는 데 사용할 수 있는 40가지 TRIZ 원리 1. 분할 (segmentation) 2. 추출 (extraction) 3. 국소적 성질 (local quality) 4. 비대칭 (asymmetry) 5. 통합 (combining, integration) 6. 범용성 / 다용도 (universality) 7. 포개기 (nesting) 8. 평형추 (counterweight) 9. 선행반대조치 (prior counteraction) 10. 선행조치 (prior action) 11. 사전예방 (cushion in advance) 12. 높이 맞추기 (equipotentiality) 13. 반대로 하기(inversion) 14. 구형화(spheroidality) 15. 역동성(dynamicity) 16. 과부족조치(partial or overdone action) 17. 차원 바꾸기(moving to a new dimension) 18. 기계적 진동(mechanical vibration) 19. 주기적 작동(periodic action) 20. 유익한 작용 의 지속(continuity of useful action) 21. 고속처리 (rushing through) 22. 전화위복 (convert harm into benefit) 23. 피드백 (feedback) 24. 매개체 (mediator) 25. 셀프서비스 (self-service) 26. 복제 (copying) 27. 일회용품 (an inexpensive short-life object instead of an expensive durable one) 28. 기계시스템의 대체 (replacement of mechanical system) 29. 공압식 / 유압식구조물 (use a pneumatic or hydraulic construction) 30. 유연한 필름 또는 얇은 막 (flexible film or thin membranes) 31. 다공질재료 (porous material) 32. 색깔변경 (changing the color) 33. 동종성 (homogeneity) 34. 폐기 및 재생 (rejecting and regenerating parts) 35. 속성변환 (Parameter change) 36. 상전이 (phase transition) 37. 열팽창 (thermal expansion) 38. 산화가속 (use strong oxidizers) 39. 불활성환경 (inert environment) 40. 복합재료 (composite materials)

현존하는 경영기법, 혁신 툴 중에서 도전에 있어 6 Sigma 만한 것이 없으며, 창의에 있어 트리즈 만한 것 또한 없다 6 Sigma vs TRIZ 혁신/창조 = 창의 + 도전 Innovation = Invention + Challenge TRIZ 6 Sigma (생각하는 방법) (일하는 방식) 현존하는 경영기법, 혁신 툴 중에서 도전에 있어 6 Sigma 만한 것이 없으며, 창의에 있어 트리즈 만한 것 또한 없다

다른 분야에서 같은 문제유형의 해결책을 찾는다 ‘Triz’의 기본 사고 “벤치마킹” 다른 분야에서 같은 문제유형의 해결책을 찾는다 vs 문제유형의 유사성을 바탕으로 타 분야의 솔루션을 벤치마킹 한다!! 무선통신 기지국 부하문제 도로교통 체증 문제

TRIZ가 필요한 기술적, 물리적 모순의 예 기술적 모순의 예 물리적 모순의 예 항공기의 외형의 강도를 높이려고 할 경우 무게가 증가 서비스를 커스터마이즈할 경우 서비스 제공시스템이 복잡해짐 고객 서비스 개선을 위해 은행창구 직원을 늘일 경우 비용이 증가 전투기의 날개는 이착륙 시에는 넓어야 하지만 비행 중에는 좁은 것이 좋음 호텔 객실 수는 성수기 때는 많은 것이 좋고 비수기에는, 적은 것이 좋다

생각의 전환 발명품 자동차 바퀴 = 고무 타이어 ? 바꼭지는 컵 밖에 있어야 하는가?

자동차가 하늘을 날 수 없을까? 하늘을 나는 자동차 하늘을 나는 자동차: [자료:youtube] https://www.youtube.com/watch?v=kqMqRDUNR_0 미국의 테라푸기어(Terrafugia)사는 최근 자체 개발한 하늘을 나는 차

개인용 비행 자동차-헬기형 https://www.youtube.com/watch?v=wlZUjWG_Awo [자료: youtube] 네덜란드 우주항공연구소(NLR)는 6년 동안 `비행자동차'를 연구한 끝에 최근 하늘을 나는 자동차의 상용화 프로젝트를 시작 육지와 상공 모두에서 최고 시속 200㎞ 속도 비행

이귀영 대표 세바시 195회 스마트한 혁신, 트리즈를 활용하라 2-3 TRIZ 개념(16분) 이귀영 대표 세바시 195회 스마트한 혁신, 트리즈를 활용하라 이경원 한국산업기술대 https://www.youtube.com/watch?v=MjSAtD2YHUU