2. TRIZ
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? Genrich Altshuller - 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 Genrich Altshuller
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
What is TRIZ? 주어진 문제의 가장 이상적인 결과를 얻어내는데 관건이 되는 모순을 찾아내고 이를 극복함으로써 혁신적 해결안을 얻을 수 있는 방법론. 창의적 문제 해결 이론 전 세계의 중요 특허 일반적이고 체계적인 문제해결 이론을 만들자 TRIZ 창의적 문제 해결에 어떤 공통된 원리들이 있지 않을까???
창의적 문제란? Inventive Problem(창의적 문제)의 조건 최소한 하나이상의 (기술적) 모순을 가진다. 아직 그 문제를 해결하는 방안이 알려져 있지 않다. By. 알트슐러
창의적 문제란? 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 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 -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) -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 문제해결 - TRIZ 1. 문제의 분석 2. 문제 속의 모순 도출 3. 모순의 모델링화 4. TRIZ Tool의 적용 - 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 - 모순 관계를 도식화 3. 모순의 모델링화 - 모순을 극단적인 조건으로 표현 - 모순을 벗어나는 어떤 X-요소를 가정 - TRIZ의 문제해결 방법들을 적용 (분리원리, 발명원리, 표준해, ARIZ,..) - 과학/기술 지식을 적용 4. TRIZ Tool의 적용 5. 해결책의 평가 - 각 단계별 진행 과정을 점검 - 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
기술적 모순의 해결 – 40 Principles 모순을 해결하는 데 사용할 수 있는 40가지 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 툴중에서 도전에 있어 6 Sigma 만한 것은 없으며, 창의에 있어 트리즈 만한 것 또한 없다 6 Sigma vs TRIZ 창조 = 창의 + 도전 Innovation = Invention + Challenge TRIZ 6 Sigma (생각하는방법) (일하는 방식) 현존하는 경영기법, 혁신 툴중에서 도전에 있어 6 Sigma 만한 것은 없으며, 창의에 있어 트리즈 만한 것 또한 없다
TRIZ의 모순 기술적 모순 물리적 모순 항공기의 강도를 높이려고 할 경우 무게가 증가 항공기의 강도를 높이려고 할 경우 무게가 증가 서비스를 커스터마이즈할 경우 서비스 제공시스템이 복잡해짐 * 고객 서비스 개선위해 은행창구 직원을 늘일 경우 비용이 증가 물리적 모순 전투기의 날개는 이착륙 시에는 넓어야 하지만 비행 중에는 좁은 것이 좋음 호텔(모텔?) 객실수는 많은 것이 좋을떄 (성수기)도 있고, 적은 것이 좋은 (비수기)도 있다.
생각의 전환 발명품
하늘을 나는 자동차 미국의 테라푸기어(Terrafugia)사는 최근 자체 개발중인 하늘을 나는 차 트랜지션’(Transition)의 성능과 예상 가격 등을 공개 ① 지난 2006년 초 이 회사의 무모한 도전이 알려진 후 약 2년 반만의 성과 ② 시범 모델의 최고 속도는 지상 운행시 104km, 비행시 193km 이었으며 시범 운행 시 연비는 비행 기준으로 ℓ당 12km를 기록 ③ 내년 12월 양산차 발표가 목표 ④ 가격은 15만달러 (약 1억 3700만원) 정도로 예상
개인용 비행 자동차 ① 네덜란드 우주항공연구소(NLR)는 6년 동안 `비행자동차'를 연구한 끝에 최근 하늘을 나는 자동차의 상용화 프로젝트를 시작. ② 생김새는 3륜 자동차와 헬리콥터를 섞은 모양 ③ "공기역학을 고려한 3개의 바퀴는 땅에서 오토바이처럼 민첩하면서도 고급 자동차의 안락함을 제공한다“ ④ 상단 날개는 평소에는 접혀 있다가 이륙 직전에 펴지는데, 상업용 비행구역인 4000피트 (약 1.5km) 이내에서 비행 ⑤ 육지와 상공 모두에서 최고 시속 200㎞까지
13. 역 방향 반대로 생각해 보라. 역 발상,거꾸로 생각하기 는 창의적 문제해결을 위한 방법의 하나 (1) 좁은 공간의 물을 순환시켜 수영을 한다.(런닝 머신) (2) 지프차량의 성능을 테스트 하기 위한 장비로 자동차가 아닌 땅이 움직이게 함
자동차 검사소
직선을 곡선으로 바꾸어 본다: 곡선화 [Curvature Increase] 활용사례: 문제점: 피자를 배달하다 보면 윗면의 피자 박스 바닥이 아래의 피자 박스 를 눌러 박스 천장에 피자가 묻어 나오게 된다. 대개는 피자 박스를 더욱 더 튼튼하게 만들거나 혹은 각진 박스 구조를 이용한다. 더 좋은 방법은 없을까? 해결책: 바닥이 곡률을 가지게 하여 피자의 무게에 의해 바닥이 밑으로 쳐 지는 것을 방지한다. 건축물에서 흔히 볼 수 있는 아치 모양의 다리나 천 장 등에도 같은 원리가 적용되고 있다. 18 18
TRIZ의 기본 원리
7. Nesting To set a hollow concrete pipe into the ground, a vibrator is installed inside the pipe.
8. Counterweight Paint brush with floating handle
8. Counterweight Balloons help temporarily suspend a cable over the river
25. Self Service An object must service itself and carry-out supplementary and repair operations.
25. Self Service Make use of waste material and energy. A cone-shaped concrete river dam provides a self sealing action during an earthquake. The dam will sink down into the sand.
25. Self Service
25. Self Service (아이디어 제안) 휴대폰 배터리 교환 불편 - 해외의 경우는 충전기 휴대 - 등산/낚시의 경우 에너지 소모량 많음
25. Self Service (아이디어 제안) 기계적 에너지 전기 에너지로 변환 폴더를 열고 닫을 때의 회전력을 이용하여 정첩 내에 소형 발전기 내장 슬라이드형인 경우는 슬라이딩 힘을 이용 일반전화기는 흔들림을 이용 (기계식 자동 시계)