경영혁신 Management Innovation

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1 경영혁신 Management Innovation
Ch7. 트리즈(Triz) 김선영

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창의성과 트리즈(1) 트리즈(Triz) 개요 창의적 문제 해결 이론이라는 의미의 러시아어 1946년 알트슐러 박사는 과학기술의 발전 속에는 예측 가능한 유형이 있음, 즉 과학기술 분야의 발전에는 일정한 법칙이 존재한다는 것을 발견 일종의 연산형을 지닌 구체적이고 도식화된 단계를 밟아가는 이론 문제 해결자의 사고를 촉진하고 혁신에 필요한 지식을 제공하기 때문에 창의성이 높은 해결안을 도출하거나 기술적인 한계 극복에 유용함 왜 좋은 아이디어가 기각되는가? 발명가는 훌륭한 판매자가 거의 없어서 관리자로부터의 지원이 부족해서 아이디어의 발표가 부족해서 선입감이나 대중적인 말투인 “패러다임 결핍” 문제 해결의 기본 개념 좋은 해결은 문제의 원인인 모순을 해결하는 것 시스템의 “이상성”은 완전한 시스템에 얼마나 근접한지 알려주는 척도 시스템의 보이지 않는 유휴자원들은 외관상 양립할 수 없는 목표 도달에 사용 처음부터 옥석을 가리기 쉽지 않음 패턴 반복으로 과거에서 학습 가능 2015, Spring Semester, management Innovation

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창의성과 트리즈(2) 문제 해결을 위한 새로운 접근 더욱 효과적이며 창조적으로 일을 해결할 수 있고 시행착오(Trial & Error)를 대체할 수 있도록 하는 수많은 시도를 함 첫 번째 그룹은 합리화된 또는 ‘경직된’ 모델이라고 불릴 수 있음 R&D 센터를 설립하면, 연구 작업은 예산과 시간의 제한을 받으므로 사람들은 더 빡빡하게 통제와 지시를 받게 되는데, 이는 작은 개선에만 도움을 줌 수많은 시도들은 합리화된 모델의 약점을 수긍하거나 극복함 맥그리거의 Y이론에 맞춰 인간화된 또는 ‘유연한‘ 모델이라고 불릴 수 있음 비평과 통제는 최소화하거나 금지하며, 공상, 느낌, 활동, 놀이, 직감, 즐거움 촉진 하지만 대부분의 제안은 옛 발명의 반복이며, 평가기준 미달로 인정받지 못함 이상적 해결방안 문제의 정의 자원의 기능분석 진화의 유형 문제해결 과정분석 모순과 분리의 원칙 트리즈 해결안의 적용 문제의 핵심요소 물리적 모순해결 [그림] TRIZ의 흐름도 2015, Spring Semester, management Innovation

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창의성과 트리즈 발명 문제와 해결안 발명 문제: 한 가지 이상의 기술적 모순이 존재하는 문제 QFD(Quality Function Development)의 설계특성 간 상충관계 해결에 적용 가능 창조적 해결안: 기술적 모순에 타협하지 않고, 근본적으로 해결한 것 시스템에 존재하는 기술적 모순을 창조적으로 해결하면 기술시스템이 발전하고 진화함 즉, TRIZ는 기술적 모순관계를 창조적으로 해결하여 시스템을 발전시킴 해결안의 수준 특허 등에서 제시한 해결안의 수준을 5가지로 구분 1수준: 누구나 쉽게 개인의 지식으로 해결할 수 있는 발명 5수준: 완전히 새로운 시스템이나 기술을 탄생시키는 해결안 시행착오(Trial & Error)와 같은 심리학적 방법으로는 높은 수준의 해결안을 효과적으로 얻어낼 수 없음 기술적 모순을 해결하는 높은 수준의 해결안 도출을 위해 해당 분야와 관련있는 다방면의 기술과 과학 지식이 요구됨 2015, Spring Semester, management Innovation

5 창의성과 트리즈 발명의 규칙성 진화의 법칙 시대, 지역, 기술 분야가 달라도 동일한 문제해결 원리가 반복 사용됨
이러한 원리는 향후에도 지속적인 재사용이 가능함 발명원리라는 가공된 지식의 형태를 합성하여 다양한 문제에 적용할 수 있도록 표준화 함 진화의 법칙 기술시스템은 시간에 따라 진화하고 발전하며, 여기에 일정한 경향 존재 즉, 기술발전의 예측과 개발 가능 현재까지 약 300만 건의 특허를 분석해 몇 가지 기술시스템 진화 법칙 제시 TRIZ의 이론적 기반이며, 가장 핵심적인 개념 이를 활용해 기술적 모순에 사전 대처(Proactive)하는 개념안 도출 기술적 고정관념 극복 구체적 문제 상황 일반화 문제 TRIZ 기존 해결방법을 발명원리나 표준화된 해법으로 정리 이를 유추하여 문제해결의 개념안 구상 높은 수준의 발명으로 새로운 시스템 등장 사회가 새 시스템의 가치를 인정할 때 시작 기술이 한계에 도달하여 개선의 여지가 없으며, 새 시스템이 요구됨 문제 극복, 효율성 재고, 지속적 투자로 표준 확립 [그림] 진화의 4단계 2015, Spring Semester, management Innovation

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트리즈 단계(1) 문제 해결 절차: 트리즈 추진 단계 단계 방법론 세부분석론 1단계 문제의 정의 문제분석 1-1 모순요소 정의 1-2 기술적 모순 도식화 1-3 도식모델 선정 1-4 문제의 모델링 1-5 표준해의 적용 2단계 자원의 기능분석 자원분석 2-1 작용영역의 정의 2-2 작용시간의 정의 2-3 물질-장 자원의 정의 3단계 진화의 유형 이상 해결책과 물리적 모순의 정의 3-1 이상 해결책 IFR-1 도출 3-2 도출한 IFR-1 심화 3-3~4 거시/미시레벨의 물리적 모순 규명 3-5 IFR2 도출 3-6 표준해를 적용하여 물리적 모순 해결 4단계 자원의 활용 4-1 도구와 대상자원 4-2~7 환경 자원, 거시/미시 수준 자원, 시간 자원, 공간 자원, 기타 자원 5단계 모순과 분리의 원칙 지식 DB활용 5-1~2 표준해/유사문제 활용 5-3~4 뮬리적 모순해결에 분리원리/과학지식 적용 6단계 문제의 핵심요소 본질적 모순과 타협점 명확 6-1 기술적 해결안 6-2 문제 유형분석 6-3 문제변경 6-4 최소 문제 재서술 7단계 물리적 모순해결 대안분석 7-1~2 개념해결안 점검/평가 7-3 특허등록 가능성 검토 8단계 도출한 해결안 적용 유사문제 해결 적용 가능성 검토 8-1 상위 시스템의 변경 정도 분석 8-2 해결안의 유용성 평가 8-3 다른 문제 해결에 활용 9단계 문제해결 과정 분석 창의력 활용 9-1 이론적 해결과정과 실제 해결과정 비교 9-2 도출한 해와 트리즈 지식과 비교 2015, Spring Semester, management Innovation

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트리즈 단계(2) 문제의 정의 모순이란 도구(T)와 물체(O)로 구성되는 시스템의 대립(conflict)임 하나의 시스템을 개선하려는 시도가 다른 시스템의 특징을 손상시키는 상황임 예: 도끼의 무거운 날은 더 효과적으로 내리칠 수 있으나 다루기가 더 힘들어짐 특히 시간/공간/전체와 부분 분리/조건에 의한 분리 원리를 해결법으로 사용 자원의 기능분석 자원이란 문제 해결에 이용 가능한 모든 것으로 문제의 주변 환경에서 쉽게 이용할 수 있으며, 자원 활용은 비용 절감 방법임 자원을 활용할 수 있다면 문제 자체에서 해결됨 숨겨진 자원은 문제 상황을 접할 때 활용 가능한 자원으로 파악하지 못함 예: 버려지는 지열(지하의 온도)을 이용하여 특수작물의 난방을 하거나 태양열을 이용하여 주택의 냉․난방을 하는 것 즉, 자원의 도식화는 시스템을 어떻게 개선할 것인가에 관한 아이디어를 자극시킴 이상적 해결방안(IFR: Ideal Final Result) 이상적인 시스템이란 더 적은 자원을 소모하는 시스템을 말함 유용한 기능을 증가시키고 유해한 기능을 감소시켜 이상성(ideality) 달성 예: 피스카(Fiskar)가 판매한 속이 빈 손잡이를 가진 도끼 2015, Spring Semester, management Innovation

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트리즈 단계(3) 진화의 유형 시스템 진화 유형을 사용 특징(크기, 무게, 속도, 유연성, 색상 등), 유형, 법칙에 대해 다룸 진화의 유형은 개발에 중요한 규칙 이상을 증가시키는 방향으로의 진화 시스템의 구성요소들이 불균등하게 발전하면서 진화 역동성과 조종성을 증가시키는 방향으로의 진화 복잡성을 증가 시킨 후 단순화를 향하여 진화 조화와 부조화를 거치면서 진화 마이크로 레벨과 장(field)의 사용을 증가하는 방향으로의 진화 인간의 개입을 감소하는 방향으로의 진화 예 침실의 침대도 물침대, 공기침대 등 다양하게 분화 전자렌지는 음식을 무거운 금속판에서 가열하는 것이 아니고 물분자를 전자기적으로 진동시켜서 가열 2015, Spring Semester, management Innovation

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트리즈 단계(4) 모순과 분리의 원칙 시스템의 진화유형은 해결안을 모호한 아이디어로 제시할 수 있으므로 더 많고 더 상세한 도움이 필요 혁신적인 원리는 어느 특정 문제의 유형 해석을 돕고, 유형의 의미를 말해주는 도구 40가지 원리는 진화 유형을 개발하는 특허와 기술 연구의 기초가 됨 문제의 핵심요소 아리즈(ARIZ), 표준, 효과, 트리즈를 기초로 한 소프트웨어를 포함 ARIZ(Algorithm for Inventive Problem Solving, 창의적 문제해결을 위한 알고리즘)는 모순의 분석과 해결안을 찾는 긴 다단계 과정 표준 해결안은 알트슐러가 1985년에 발간한 76가지 표준을 기초로 시스템을 변화하는 방법에 관한 목록임 효과는 창의적 문제 해결에 사용하는 물리적, 화학적, 기계적, 생물학적, 기하학적, 그리고 기술적인 현상을 정리하여 설명하는 DB(책, 소프트웨어, 온라인 자원 등) 소프트웨어는 19990년대 초부터 사용하였으며, 표준해결안, 원리, 효과와 다른 트리즈 관련 지식베이스를 포함함 2015, Spring Semester, management Innovation

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트리즈 단계(5) 물리적 모순해결 시스템의 상황에 따라 증가 또는 감소, 모수 C가 존재 또는 제거해야 하며, 이때 분할/분리(시간/공간/조건) 원리 적용 새롭게 변화시키고자 하는 기존 시스템을 ‘기술적 시스템(technical system)’이라 함 진화단계(Patterns of Evolution)에 따라 개선 도출된 해결안의 적용 또한, 다른 문제에 적용 가능한지 분석 문제해결 과정분석(완결 단계) 창의력 증진을 위해 지금까지의 과정을 철저하게 분석하고 평가하는 단계로 그 결과는 다음 프로젝트 또는 시스템 개발에 응용 모든 해로운 특성은 없어지고, 유용한 특성은 유지되며 새로운 장점이 나타남 주요 절충과 모순 사항이 제거되며, 시스템은 더 복잡해지지 않음 유휴의, 쉽게 사용할 수 있는, 그러나 이전에 무시되던 자원이 사용됨 개발되는 시스템에 관련되는 기타 요구 사항 충족 자원분석 도구/대상/환경 초(super) 시스템 시간, 공간, 시스템 모순분석 도구와 대상 모순 강화시키기 IFR의 정형화 자원으로부터 구축 평가 개선 새로운 모순들 [그림 7-2] TRIZ 사이클 2015, Spring Semester, management Innovation

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발명의 원리(1) 1. 분할 (분열) 2. 추출 (빼내기, 회수, 제거) 3. 국소적 성질 4. 비대칭 변환 (비대칭) 5. 통합 (합병) 6. 범용성 / 다용도 (만능) 7. 포개기 (끼워 넣기) 8. 평형추 9. 선행 반대 조치 (사전 반작용) 10. 선행 조치 (사전 작동) 11. 사전 예방 (사전 완충 작용) 12. 높이 맞추기 (같은 수준으로 만들기) 13. 반대로 하기 14. 구형화 15. 부품의 동적화 16. 과부족 조치 (Partial or Excessive Action) 17. 차원 바꾸기 (Transition Into a New Dimension) 18. 기계적 진동 (Mechanical Vibration) 19. 주기적 작동 (Periodic Action) 20. 유익한 작용의 지속 (Continuity of Useful Action) 2015, Spring Semester, management Innovation

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발명의 원리(2) 21. 고속 처리 (Rushing Through) 22. 전화위복 / 해로움을 이로움으로 (Convert harm into benefit) 23. 피드백 (Feedback) 24. 매개체 (Mediator) 25. 셀프 서비스 (Self Service) 26. 복제 (Copying) 27. 일회용품 (Dispose) 28. 기계시스템의 대체 (Replacement of Mechanical System) 29. 공기식/수압식 구조물 (Pneumatic or Hydraulic Constructions) 30. 유연한 막 또는 얇은 필름 (Flexible Membranes or Thin Films) 31. 다공질 재료 (Porous Material) 32. 색깔 변경 (Changing the Color) 33. 동질성 (Homogeneity) 34. 폐기 및 재생 (Rejecting and Regenerating Parts) 35. 속성 변환 (Transformation of Property) 36. 상전이 (相轉移, Phase Transition) 37. 열팽창 (Thermal Expansion) 38. 산화 가속 (Accelerated Oxidation) 39. 비활성 환경 (Inert Environment) 40. 복합 재료 (Composite Materials) 2015, Spring Semester, management Innovation