TRIZ 따라잡기.

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1 TRIZ 따라잡기

2 기존 연구 방법 기술분석 혁신적인 생 심 해결책 각 리 적 의 장 모순상황 틀 벽 적당한 상황 (절충 선택) 모순 장벽
1. 도면 분석 2. 원인 분석 3. 실제 제품 분석 모순상황 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… 적당한 상황 (절충 선택) 모순 장벽 (해결 불가능) 기술 장벽 2

3 이전의 창의성과 트리즈 비교 건초더미 속에서 바늘을 찾는 문제 트리즈의 창의성 (바늘에 집중) 이전의 창의성
트리즈의 창의성 (바늘에 집중) (건초더미에 집중) - Trials & Errors Brainstorming - 먼저 찾는 행동 나중에 열심히 생각 이상해결책(IFR) 3

4 생각의 틀 깨기

5 생각의 틀 깨기

6 TRIZ? TRIZ : 창의적 문제 해결 방법론 Teoriya Reshnya Izobretalskikh Zadatch(러시아어) Theory of Inventive Problem Solving(영어) 알트슐러 등은 전세계 200만 건 이상의 특허를 분석하여 창의적이라고 인정되는 공통점을 추출하였으며, 1946년 20만 건을 조사하고, 그 중 약 4만개의 혁신적인 특허를 정밀 연구하여 「창의적 문제해결(발명)의 원리」를 발견 - 대부분의 문제는 세상의 어딘가에 해결안이 이미 존재하고 있음 - 특허의 2%만이 진정한 의미의 창조적인 발명이며, 98%는 이미 알려진 아이디어와 개념을 이용하여 발명 - 발명은 그와 관련한 최소한 하나 이상의 모순(Contradiction)을 해결함 으로써 완성

7 창의적 문제 해결이란? 문제 속에 숨어 있는 모순을 제거 하는 것이창의적 문제 해결이다.
발명의 수준(20만 건의 특허 분석 결과) 수준 발명의 내용 비율(%) 필요한 지식 비고 Level 1 자명한 해결책 32 개인적인 지식 단열재 두께 증가 의자 다리 4개 -> 5개 Level 2 작은 개선 45 동일 산업 내 지식 침대 + 의자 접는 우산 Level 3 획기적인 개선 18 다른 산업 내 지식 키 보드 -> 마우스 연필-> 볼펜 Level 4 신개념의 창조 3 기술이 아닌 과학 증기기관 -> 내연기관 렌즈 -> 망원경 Level 5 선구자적 발견 1 새로운 과학(발견) 비행선 -> 비행기 백열등 -> 레이저 문제 속에 숨어 있는 모순을 제거 하는 것이창의적 문제 해결이다.

8 공통점 도출 40가지 발명원리 미국특허 USP 일본특허 76가지 JP 표준해결책 유럽, 러시아특허 문제해결 프로세스
20만 건의 특허 분석 결과 3~4레벨의 4만건 집중분석 : 공통된 모순의 제거 40가지 발명원리 미국특허 USP 일본특허 JP 76가지 표준해결책 유럽, 러시아특허 문제해결 프로세스 (ARIZ) 문제와 해결책의 공통점 분석 1946~1998

9 TRIZ Tools 분리의 원리 물리적 모순 40가지발명원리 기술적모순 76 표준해결책 물질장모델링 아리즈(ARIZ)
복잡한 문제 분리의 원리 40가지발명원리 76 표준해결책 아리즈(ARIZ) 문제의 공통점 해결책 공통점 TRIZ 활용 지식 경영 알츠슐러는 200만 건의 특허를 분석한 후, 훌륭한 발명의 공통점들을 분석하여 도출하였다. 이러한 지식경영의 접근 방법으로 인하여 문제의 공통점과 해결책의 공통점이 분석의 결과가 나왔다. 문제의 공통점은 물리적 모순, 기술적 모순, 물질-장 모델링 등으로 나타낼 수 있고 각각의 공통된 해결책으로는 분리의 원리, 40가지 발명원리, 표준해결책, 아리즈 등이 있다. 트리즈는 문제를 문제의 공통점으로 모델링 한 후, 트리즈가 제시하는 해결책의 공통점들을 검토하여, 다양한 실제 사례와 경험들의 지식을 가장 효과적으로 활용할 수 있게 하는 지식경영의 모범적 접근방법을 제시한다. 일반적 지식경영 실제 문제 실제 해결책

10 TRIZ의 3요소 혹시, 맥가이버의 창의성?! 이상해결책 IFR TRIZ 모순 Contradiction 자원 Resource

11 이상해결책(IFR) 효과  이상성 = 비용 예) Home Bar 도어 구조

12 Quiz: World Trade Center Example
기술진화법칙은 제품의 개발에도 응용될 수 있다. 기술진화법칙의 이상성 증가 법칙이 적용된 쉬운 예이다. 요즈음 시장에서 팔리고 있는 양문형 냉장고 의 홈바에 관한 개선 사례이다. 원래, 삼성의 냉장고는 그림의 D사의 경우와 같이 양쪽의 각각 두개의 스테인레스 링크 막대를 이용하였다. 그런데 L 사의 냉장고는 양쪽에 각각 한 개의 스테인레스 막대를 사용하는 특허를 이용하여 원가가 삼성에 비해 50%에 불과하였고 링크 막대의 부피도 작아지게 되어 디자인 면에서도 장점을 가지고 있었다. 기술진화의 패턴과 경향들을 분석하여, 링크 막대가 가지고 있던 기능을 이미 존재하는 다른 부분이 맡게 하고, 막대자체는 사라지는 디자인의 방향을 고민해서 그림과 같은 원리를 계발하였다. 현재, 삼성 냉장고의 홈바에는 모두 채택되었고, 중국, 일본, 유럽, 미국 등 전 세계에 핵심특허로 등록되었다. 그림에서 D 사의 경우는 예전에 삼성이 채택했던 링크 막대원리를 그래도 사용하고 있는데, 다만, 최적화 기법을 통하여 링크의 크기를 최대한으로 줄였다. 혁신설계가 아닌 최적설계, 강건설계만을 추구하는 사례이다. SAMSUNG Zipel Quiz: World Trade Center Example

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14 자원 장 장 물질-장 모델 76표준해결책 연결기호 유용한 작용 : 불충분한 유용한 작용 : 유해작용 : 물질1 물질2 물질1
물질3 기계적인 장(Mechanical Field) 음향 장(Acoustic Field) 열역학 장(Thermal Field) 화학 장(Chemical Field) 전기 장(Electric Field) 자기 장(Magnetic Field) 연결기호 유용한 작용 : 불충분한 유용한 작용 : 유해작용 :

15 자원 장 장 물질-장 모델 76표준해결책 연결기호 유용한 작용 : 불충분한 유용한 작용 : 유해작용 : 물질1 물질2 물질1
물질3 기계적인 장(Mechanical Field) 음향 장(Acoustic Field) 열역학 장(Thermal Field) 화학 장(Chemical Field) 전기 장(Electric Field) 자기 장(Magnetic Field) 연결기호 유용한 작용 : 불충분한 유용한 작용 : 유해작용 :

16 사례1 중력 중력 도자기 박스 도자기 박스 신문지

17 사례2 불꽃 불꾳 주사액 유리병 주사액 유리병 물

18 다차원 분석 상위 시스템 ! ? 시스템 OK 하위 시스템 과거 현재 미래 등대주변 바람 폭풍침식 세월의 흔적 알렉산더 등대
평범한 작은 등대 ? 시스템 OK 하위 시스템 등대의문 바닥 과거 현재 미래

19 □ 트리즈에서 모순은 ‘기술적 모순’과 ‘물리적 모순’으로 구분
모 순 □ 트리즈에서 모순은 ‘기술적 모순’과 ‘물리적 모순’으로 구분 - 기술적 모순 : 시스템의 한 속성 A를 개선하고자 할 때, 그 시스템의 다른 속성 B가 악화되는 상태를 의미 - 물리적 모순 : 시스템의 한 속성 A의 값이 높아야 하지만 동시에 낮기도 해야 하는 상태, 또는 어떤 경우에는 속성 B가 있어야 하지만 어떤 경우에는 없어야 하는 상태 등을 의미

20 모 순 기술적 모순과 물리적 모순의 해결 방법 기술적 모순 물리적 모순 모순행렬 40가지 발병 원리 분리의 원리
모 순 기술적 모순과 물리적 모순의 해결 방법 기술적 모순 물리적 모순 40가지 발병 원리 모순행렬 분리의 원리 시간에 의한 분리 공간에 의한 분리 전체와 부분에 의한 분리 A가 높아지면 B가 낮아진다. A가 있기도 하고, 없기도 해야 한다.

21 기술적 모순 자동차엔진 연비 엔진의 출력을 높이면 연비가 낮아지고 엔진의 출력을 낮추면 연비가 높아진다.

22 모순 행렬 □ 과거 기술적 모순을 갖고 있는 문제는 상호절충(Trade-off)를
통해 해결해왔으나, 트리즈에서는 모순행렬(Contradiction Matrix)의 발명원리를 적용해 문제를 해결 - 상호절충을 통한 문제 해결 방식으로는 혁신적인 개선이 불가능하기 때문 - 모순행렬은 발생 가능한 39개의 기술적 모순들을 개선하려는 특성(Y축)과 악화되는 특성(X 축)으로 배열해 39×39 행렬 형태로 정의한 매트릭스 - 행렬 내의 숫자들은 대응하는 행과 열의 모순을 해결할 수 있는 발명원리(총 40개)를 의미

23 모순 행렬 나빠 지는 점 좋아 지는 점 - 항공기의 강도를 높일(개선 특성) 경우 무게가 증가(악화 특성)하는
표준의 특징 나빠 지는 점 좋아 지는 점 - 항공기의 강도를 높일(개선 특성) 경우 무게가 증가(악화 특성)하는 모순을 해결하기 위해 모순행렬에서 제시한 발명의 원리(2, 26, 29, 40)를 활용 (모순행렬 참조) ㆍ즉, 분리 또는 추출(2), 모방(26), 공기매체와 유체의 이용(29), 복합재료(40)의 원리를 활용해 이 문제에 대한 해결안을 탐색

24 모순행렬 (Contradiction Matrix)

25 표준특징 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 (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 object) 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 유해한 요인 (Harmful factors acting on object) 31.유해한 부작용 (Harmful side effects) 32.제조용이성 (Manufacturability) 33.사용편의성 (Convenience of use) 34.수리가능성 (Repairability) 35.적응성 (Adaptability) 36.장치의 복잡성 (Complexity of device) 37.조절의 복잡성 (Complexity of control) 38.자동화의 정도 (Level of automation) 39.생산성 (Productivity) 표준특징

26 40개의 발명원리 1. 분할 2. 추출 3. 구속적 품질 4. 비대칭 5. 통합 6. 다용도 7. 포개기 8. 균형 맞추기
9. 사전 반대 조치 10. 사전 준비 조치 11. 사전 예방 조치 12. 높이 맞추기 13. 반대로 하기 14. 곡선화 15. 역동성 16. 과부족 17. 차원변경 18. 진동 19. 주기적 조치 20. 유용한 작용의 지속 21. 급히 통과 22. 전화 위복 23. 피드백 24. 중간 매개물 25. 셀프 서비스 26. 복제 27. 일회용품 28. 기계시스템의 대체 29. 유동성 30. 얇은 막 31. 다공성 32. 색깔 변화 33. 동질성 34. 폐기 및 재생 35. 속성 변화 36. 상태 변화 37. 관계 변화 38. 활성화 39. 비활성화 40. 복합재료

27 바퀴가 있으니까 연료도 많이들어가고 잘 날지가 않아!
물리적 모순 바퀴가 있으니까 연료도 많이들어가고 잘 날지가 않아! 바퀴가 꼭 있어야해 !? 시간에 의한 분리 숨겨 버리자?! 상호배타적인 요구조건의 주기를 시간적으로 분리

28 물리적 모순 기술의 진화 패턴 300~400년 걸려 개발 총열이 길어야 하지만 짧아야 한다. 공간에 의한 분리
상호 배타적인 요구조건의 영역이나 차원을 공간적으로 분리

29 물리적 모순 엘 리 베 이 터 수 는 적 어 야 하 고 엘 리 베 이 터 수 는 많 아 야 하 고 EV EV EV

30 조건(전체,부분)에 의한 분리 : 고무벨트 유연하면서 강한 체인
물리적 모순 조건(전체,부분)에 의한 분리 : 고무벨트 유연하면서 강한 체인 하나의 속성이 어느 조건에서는 존재하고 다른 조건에서는 존재 않음

31 모순 행렬을 사용한 사례(항공기) 문제점 항공기는 높은 상공에서 비행을 하기 때문에 무엇보다 강도가 중요하다. 하지만 강도를
높일 경우 무게가 무거워져 연료비가 많이 드는 문제점을 갖고 있다. 모순행렬 개선하고 싶은 특성 : 항공기의 강도 증가 – 7. 강도 (A변수) 악화하는 특성 : 항공기의 무게 증가 - 31.나쁜 부작용(B 변수) 발명원리 2.분리, 추출 - 물체에서 불안한 부분이나 특성을 추출 (분리 혹은 제거)한다. - 필요한 부분, 혹은 특성만을 추출 한다. 26.모방 - 깨지기 쉬운 원본이나 다루기 불편한 물체 대신에 간단하고 값싼 복제품을 사용한다, 29.공기 매체와 유체 이동 - 물체의 고체 부분을 기체나 액체로 바꾼다. 이러한 부분들은 이제 공기나 물을 사용하여 팽창될 수 이고, 공기쿠션 또는 수압쿠션을 사용할 수 있다. 40.복합재료 - 동질성 재료를 복합 재료로 바꾼다.

32 모순 행렬을 사용한 사례(페트병) 문제점 페트병에 액체를 충분히 채우는 데는 그것에 적합한 용적을 준비하지 않으면 안되지만,
마신 후에는 페트병 자체가 장소를 차지하므로 귀찮게 된다. 모순행렬 개선하고 싶은 특성 : 페트병의 용적을 증가시킨다 - 7.움직이는 물체의 체적(A변수) 악화하는 특성 : 페트병 자체가 공간을 차지하여 귀찮게 된다 나쁜 부작용(B 변수) 발명원리 17.다른 차원으로의 전환 -직선적으로 물체를 이동할 때의 문제는 2차원적인 움직임에 의해 제어한다. 2.분리, 추출 - 물체에서 불안한 부분이나 특성을 추출 (분리 혹은 제거)한다. - 필요한 부분 혹은 특성만을 추출한다. 40.복합재료 - 균일한 재료를 복합재료로 변경한다. 1.분할 -1개의 물체를 독립한 복수의 부분으로 나눈다.

33 모순도 응용사례 문제 정의 기존의 양변기의 는 13리터의 물이 소비가 되면서 물이 내려 갈 때 소음이 발생하여 물 소비량을 줄이면서 소음을 줄이기 위한 방법을 모색 문제 도출 물의 소비량을 줄여라 소음을 없애라 문제 해결 물의 소비량 줄이기 = 물의 흐름을 자연스럽게 흐르게 하기 소음을 없애기 = 물의 흐름을 자연스럽게 흐르게 하기

34 기존 양변기 작동 원리 S 자 트랩 3. 사이펀 작용 시작 ( 물을 대 량 소비, 소음 ) 2. 배출시작 1. 용변중
3. 사이펀 작용 시작 ( 물을 대 량 소비, 소음 ) 2. 배출시작 1. 용변중 정화조 냄새 5. 사이펀 작용 정지 4. 배출 완료 , 표면 세척 S 자 트랩

35 모순도 그리기 변기의 물 소비 및 악취 모순도 공동 목표 갈등 IFR 수단(방법) 목적 트랩구조가 악취를 막기 있어야 한다.
없어야 한다. 물리적 모순 수단(방법) 악취를 막기 위해서 물 소비를 적게 하기 위해서 목적 기술적 모순 악취를 막고 물소비량을 적게 해야 한다. 공동 목표 갈등 IFR

36 IFR 악취 방지 용변, 물 배출 기술적 모순 : 30번,유연한 배관 (Flexible Tube) 설치 물리적 모순
Flush 버튼 악취 방지 용변, 물 배출 기술적 모순 : 30번,유연한 배관 (Flexible Tube) 설치 물리적 모순 : 시간적, 공간적으로 분리 : 사용 할 때 내려오고 사용하지 않을 때 올라가고

37 창의적 문제 해결이론(TRIZ)의 물리적 모순 해결의 분리 원리 적용 초절수형 양변기의 개념설계안 도출
(고정된 S 트랩 구조의 고정관념  Flexible Tube로) 절수 효과 - 1 회 양변기 용변 배출 시, 사용되는 물의 양은 기존 양변기는13 ℓ, 종래 절수형 양변기는 6~7 ℓ  3 ℓ 소음 감소 효과 확인 - 10 dB (1/3 정도) 이상 감소 - 아파트의 위, 아래 층의 화장실 소음 감소  (층간 소음원 감소) 특허 등록 (출원 날짜) - 특허등록 (제 호, 2001년 9 월 4 일 출원) - 실용신안등록 (제 , 등록, 출원일 ) - PCT 출원중 (중국, 미국 특허 출원)