TRIZ 기업에의 응용

Contents What is TRIZ? 창의적 문제란? 창의적 문제 해결 - 시행착오 vs TRIZ방법 창의적 문제 해결 - 모순 기술적 모순의 해결 물리적 모순의 해결 자원(Resource)의 활용 - 76가지 표준해 창의적 문제 해결 알고리즘 - ARIZ TRIZ의 활용 범위 6 Sigma vs TRIZ

Genrich Altshuller 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 Genrich Altshuller

What is TRIZ? 창의적 문제 해결 이론 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???

Inventive Problem(창의적 문제)의 조건 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 문제 해결 - 시행착오 vs TRIZ방법 1. 구체적인 연구 수단이 없음 2. 자신의 지식과 경험에 의한 사고관성 3. 모순의 타협 1. 도식화된 연구 수단 - 물질-장 모델 2. 체계적인 방법론 3. 지식기반 방향성 연구 4. 적절한 과학 지식의 활용 5. 모순의 근본적인 해결 PROBLEM SOLUTION TRIAL 일반적 문제모형 일반적 해결안모형 추상화 (일반화) 모형선정 특수화 PROBLEM SOLUTION TRIAL ERROR

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)

서로 충돌하는 기술적 변수들을 표준화한 총39가지 기술적 표준 용어 기술적 모순의 해결 – 39 Technical Parameters 서로 충돌하는 기술적 변수들을 표준화한 총39가지 기술적 표준 용어 1. 움직이는 물체의 무게 (Weight of moving object) 2. 고정된 물체의 무게 (Weight of nonmoving object) 3. 움직이는 물체의 길이 (Length of moving object) 4. 고정된 물체의 길이 (Length of nonmoving object) 5. 움직이는 물체의 면적 (Area of moving object) 6. 고정된 물체의 면적 (Area of nonmoving object) 7. 움직이는 물체의 부피 (Volume of moving object) 8. 고정된 물체의 부피 (Volume of nonmoving object) 9. 속도 (Speed) 10. 힘 (Force) 11. 압력 (Tension / Pressure) 12. 모양 (Shape) 13. 물체의 안정성 (Stability of object) 14. 강도 (Strength) 15. 움직이는 물체의 내구력 (Durability of moving object) 16. 고정된 물체의 내구력 (Durability of nonmoving 17. 온도 (Temperature) 18. 밝기 (Brightness) 19. 움직이는 물체가 소모한 에너지 (Energy spent by moving object) 20. 고정된 물체가 소모한 에너지 (Energy spent by nonmoving object) 21. 동력 (Power) 22. 에너지의 낭비 (Waste of energy) 23. 물질의 낭비 (Waste of substance) 24. 정보의 손실 (Loss of information) 25. 시간의 낭비 (Waste of time) 26. 물질의 양 (Amount of substance) 27. 신뢰성 (Reliability) 28. 측정의 정확성 (Accuracy of measurement) 29. 제조의 정확성 (Accuracy of manufacturing) 30. 물체에 작용하는 해로운 요인 (Harmful factors acting on object) 31. 유해한 부작용 (Harmful side effects) 32. 제조용이성 (Manufacturability) 33. 사용편의성 (convenience of use) 34. 수리가능성 (Respirability) 35. 적응성 (Adaptability) 36. 장치의 복잡성 (Complexity of device) 37. 조절의 복잡성 (Complexity of control) 38. 자동화의 정도 (Level of automation) 39. 생산성 (Productivity)

기술적 모순의 해결 – Contradiction Matrix

기술적 모순의 해결 – Contradiction Matrix 기술적 모순을 발견 2. 서로 충돌하는 기술적 변수들을 정의 3. 각각의 변수들을 39가지의 표준변수로 대입 4. 모순 테이블에서 문제의 기술적 모순에 대해 추천하는 40가지 원리를 적용 5, 12, 35, 26 …… 28, 27, 15, 3 35, 26, 24, 37 39. Productivity 28, 26, 34, 10 28, 26, 18, 35 38. Degree of automation 1, 18, 15, 35 2, 26, 35 - 2. Weight of nonmoving object 35, 3, 24, 37 26, 35, 18, 19 1. Weight of moving object Undesired result Features to improve 발명원리를 문제해결에 적용 5. 통합 (combining, integration) 12. 높이 맞추기 (equipotentiality) 35. 속성변환 (Parameter changer) 26. 복제 (copying) 개선하려는 기술적변수 악화되는 기술적변수

물리적 모순의 해결 - Seperation 물리적 모순 : 한가지의 특성이 있어야 하기도 하고, 없어야 하기도 하는 상태. To be, or not to be. 시간에 의한 분리 - 상호 배타적인 요구조건의 주기를 시간적으로 분리한다. - 모든 주기(Period)내의 요소는 하나의 요구조건을 만족해야 한다. - 랜딩기어/빌딩 기초 말뚝 공간에 의한 분리 - 상호 배타적인 요구조건의 영역이나 차원(Dimension)을 공간적으로 분리. - 모든 공간이나 차원내의 요소는 하나의 요구조건을 만족해야 한다. - 다이빙 대 부분과 전체에 의한 분리 - 반대적인 특성을 시스템과 그 구성요소 사이에서 분리. - 자전거 체인 : 전체적으로는 유연하나 연결단위 하나하나는 단단 조건에 의한 분리 - 하나의 속성이 어느 조건에서는 존재하고 다른 조건에서는 존재 않음. - 물(부드러운 것? 강한 것)

자원(Resource)의 활용 - 76가지 표준해 물질장 분석 :물질들은 장(field) 를 통해서 서로가 커뮤니케이션을 함. : 기계장, 화학장 음향장, 전기장, 열역학장, 자기장 76가지 표준 해결안의 5가지 분류 Class 1 : 물질장 모델의 구성과 분해 물질-장 모형의 완성 및 재 구성 Class 2 : 물질장 모델의 내부적 진화 물질-장 모형의 발전 Class 3 : 물질장 모델의 외부적 진화 물질-장 모형의 역동적 발전(상위시스템 과 미세수준으로의 전이) Class 4 : 측정시스템 관련 표준해 측정 및 검출의 문제 Class 5 : 표준해의 적용을 위한 도움 전 과정의 검증. Field (기계장) Substance 1 (이빨) Substance 2 (치솔)

창의적 문제해결 알고리즘 - ARIZ 발명수준의 문제 해결을 위한 연속적, 반복적 과정 기술적 모순에서 물리적 모순을 이끌어 내는 과정이 핵심 즉. 물리적 모순을 알아내면 문제를 본질적으로 해결 가능 단계 1. 문제의 분석 단계 2. 문제의 모델 분석 단계 3. 이상적인 최종결과의 정립(물리적 모순) 단계 4. 자원의 활용(현명한 작은 사람 모델) 단계 5. 지식 데이터베이스 활용 단계 6. 문제의 변경 및 재정립 단계 7. 물리적 모순 제거의 원리를 분석 단계 8. 얻은 해결책의 이용 단계 9. 해결책 경로의 분석

공학적인 문제 해결 사례를 바탕으로 개발 기본적 원리에 따른 사고법은 비기술분야 활용가능 (사무,간접분야) TRIZ의 기업에서의 활용 범위 공학적인 문제 해결 사례를 바탕으로 개발 기본적 원리에 따른 사고법은 비기술분야 활용가능 (사무,간접분야)

TRIZ 도입 방법 및 문제점 방안 1 : TRIZ 소프트웨어 사용 방안 2 : 러시아 트리즈 전문가의 채용 문제점 Techoptimizer등의 S/W 사용 TRIZ에 대한 지식없이는 무용지물 일본의 TRIZ 활동이 저조한 이유 방안 2 : 러시아 트리즈 전문가의 채용 TRIZ가 러시아어로 개발되었고 전문가가 부족한 상황 GM, 포드등의 회사에서 채택 러시아 전문가가 회사를 떠날 경우 계승하기가 곤란 문제점 한국의 TRIZ 전문가들은 TRIZ이론은 알고 있지만 직접 깊이 있게 이해하고 이를 실제 문제해결에 적용해 본 경험이 부족

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

이상해결책(IFR) : 전복 되지 않는 유람선의 개발 높은 파도로 바다 물이 유입되어 유람선이 전복되었다. 많은 사람이 목숨을 잃는 초대형 사고였다. 바다 물이 유입 되어도 전복되지 않는 안전한 유람선을 개발하라. 1. 이상 해결책은 무엇인가 ? -> 물이 유입되어도 배의 무게 중심이 높아지지 않게 선박을 만든다. -> 물의 유입이 배를 오히려 안전하게 한다. 2. 이상 해결책의 적용 -> 유입된 물이 유람선의 무게 중심을 낮춘다. 77.8% 달성…(54건 목표 중, 42건 달성) Y(y)를 너무 크게 잡지 말 것… x를 나눌 수 있을 만큼 더 작게 나눠야 함…

이상해결책(IFR) : 바늘을 찾아라(9/13) 건초더미 속에서 바늘을 잊어버렸다. 이상해결책을 이용하여 가장 쉽게 바늘을 찾을 수 있는 방안을 찾아라. 1. 이상 해결책은 무엇인가 ? -> 바늘이 스스로 건초더미에서 분리되어 눈 앞에 나타난다. -> 바늘이 스스로 보여진다. 2. 이상 해결책의 적용 -> 바늘이 건초더미에서 나오게 한다. (강한 자석) 77.8% 달성…(54건 목표 중, 42건 달성) Y(y)를 너무 크게 잡지 말 것… x를 나눌 수 있을 만큼 더 작게 나눠야 함…

. 그림 그릴 때 붓의 보관 위치?

Paint brush with floating handle 8. Counterweight Paint brush with floating handle *연 습 . 초코렛 속의 술 . 날자찍힌 겨란