• info@samanavaran.com

  • شماره تماس : 37265400−035

  • ساعت کاری : 7:30 الی 15:00

بلاگ

مطالب علمی، گزارشات بین المللی و تحلیل های کارشناسی در حوزه های تخصصی سامان آوران توسعه

حل مسئله و بهبود محصول با استفاده از تریز (TRIZ): ابزارهای ماتریس تناقض و 40 اصل نوآورانه

حل مسئله موضوعی است که طبیعتا هر فرد در زندگی خود با آن مواجه می گردد. به عبارت دیگر هر انسانی با چالش ها و مشکلات گوناگونی دست به گریبان است و برای حل مسائل خود از روش های مختلفی بهره می گیرد. تجربه، یادگیری از افراد دیگر، مطالعه، تفکر و مواردی از این دست از جمله روش هایی هستند که می توانند در فرآیند حل مسئله مورد استفاده قرار گیرند.

البته در سازمان ها و شرکت ها که مسئله رقابت وجود دارد و بالطبع مسائل باید به صورت دقیق تر و علمی تر حل شوند از تکنیک ها و روش های علمی برای حل مسائل استفاده می شود. برای مثال روش طوفان فکری یکی از روش های متداول حل مسئله و خلاقیت است که با بهره گیری از ایده ها و نظرات افراد مختلف حاضر در جلسه سعی در ایجاد خلاقیت دارد. به طور کلی روش های خلاقیت به دو صورت ساختار یافته و غیرساختار یافته وجود دارند. منظور از روش های ساختاریافته روش هایی هستند که خلاقیت به صورت سیستماتیک و نظام مند اتفاق می افتد. از سوی دیگر، روش های غیرساختار یافته بر خلاقیت بر مبنای ایجاد ایده به صورت ناخودآگاه تمرکز دارند. در این مقاله به یکی از روش های حل مسئله خلاقانه ساختار یافته یعنی روش تریز پرداخته می شود.

تریز که بر اساس مطالعات ثبت اختراعات گوناگون تدوین گردیده است برای اولین بار توسط فردی به نام گنریچ آلتشولر مطرح گردید. تریز روشی است که می تواند در حل مسائل گوناگون مورد بهره برداری قرار گیرد. یکی از مفاهیم بنیادین تریز منشور تریز است که نقش کلیدی در حل مسئله دارد (شکل زیر).

منشور تریز

منشور تریز در واقع گام هایی برای حل مسئله ارائه می نماید. چهار گام در فرآیند حل مسئله تریز وجود دارد که عبارتند از: شناسایی مسئله خاص، مفهوم سازی مسئله خاص، شناسایی راه حل مفهومی و شناسایی راه حل خاص. تریز یک سری ابزار در اختیار دارد که می توانند به صورت جداگانه در هر یک از گام های مذکور مورد استفاده قرار گیرند. در این نوشتار برای حل مسئله دو ابزار تریز یعنی ماتریس تناقض و 40 اصل حل مسئله معرفی گردیده اند.

همانطور که اشاره گردید اولین گام از منشور تریز شناسایی مسئله خاص می باشد. برای مثال اگر پای یک فرد شکسته باشد و وی بخواهد که راه برود در حقیقت با یک مسئله خاص روبرو شده است (به سختی راه رفتن). در تریز یک ابزار وجود دارد به نام ماتریس تناقض. تناقض بیان می کند که در یک مسئله پیچیده یک تناقض وجود دارد. به طور کلی دو نوع تناقض در مسائل مختلف وجود دارد: تناقض فنی و تناقض فیزیکی. تناقض فنی هنگامی رخ می دهد که بخواهیم یک عامل را بهبود بخشیم اما عاملی دیگر تنزل می یابد (برای مثال، افزایش قدرت موتور و افزایش وزن موتور). در تناقض فیزیکی مد نظر است که دو عامل متضاد به صورت همزمان در سیستم مورد نظر وجود داشته باشند (برای مثال تولید یک یخچال کوچک و در عین حال جادار). البته در این مقاله تنها به تناقض فنی پرداخته شده است. به منظور مدل سازی مسئله خاص باید عواملی که متضاد هستند شناسایی گردند و در گام بعد به صورت مفهومی در آورده شوند. در این مرحله لزوما لازم نیست که از ادبیات خاصی برای شناسایی عوامل تناقض استفاده کرد بلکه آنچه که اهمیت دارد شناسایی درست عوامل تناقض است. در مراحل بعدی ضروری است که عوامل شناسایی شده به زبان عام و مفهومی تبدیل گردند تا بتوان راه حل های مفهومی برای آنها پیدا کرد.

در قسمت قبل اشاره گردید که برای شناسایی راه حل های مناسب برای یک مسئله لازم است که تناقضات شناسایی شده مفهوم سازی گردند. قبل از مفهوم سازی بهتر است که با واژه های مفهوم و ایده آشنا شویم. مفهوم عبارت است از روش کلی انجام یک کار و ایده عبارت است از تحقق بخشیدن آن روش کلی در عمل. برای مثال وقتی می گوییم پختن تخم مرغ این یک مفهوم است زیرا پختن تخم مرغ به خودی خود معنایی ندارد (به دلیل اینکه مشخص نشده است منظور کدام یک از موارد نیمرو، املت، تخم مرغ آبپز و ... است). اما وقتی می گوییم پختن نیمرو این یک ایده است چون روش عملی پختن تخم مرغ می باشد و می توان آن را در دنیای واقعی تحقق بخشید. مفهوم سازی اهمیت ویژه ای در حل مسائل دارد زیرا باعث می شود که سایر افراد نیز مسئله خاص ما را درک کنند و بدین ترتیب در امر یافتن راه حل های مناسب تسریع حاصل گردد. نکته ای که در اینجا قابل ذکر است این است که در تریز باید مسائل خاص را به مسائل مفهومی تبدیل نمود زیرا مفهوم سازی مسئله مقدمه یافتن راه حل مفهومی می باشد. در تریز پارامترهایی وجود دارند که عام هستند و به نوعی می توان تناقضات شناسایی شده را به صورت مفهومی شناسایی نمود. این موارد به پارامترهای 39 گانه معروف هستند و به صورت بالقوه در همه مسائل وجود دارند. پارامترهای مذکور در یک ماتریس متقاطع گردآوری شده اند و با مدل سازی مسئله و نگاه به ماتریس متقاطع می توان به راه حل های مفهومی برای حل مسئله مزبور دست یافت.

همانطور که در قسمت قبل اشاره گردید مفهوم سازی مسئله خاص از اهمیت ویژه ای برخوردار است. حال بعد از مفهوم سازی، نوبت به یافتن راه حل های مفهومی می رسد. در تریز یک ابزار به نام 40 اصل نوآورانه وجود دارد که به نوعی روش های مفهومی حل مسئله می باشند. همانگونه که اشاره گردید ماتریس تنقاضات می تواند برای یافتن اصول راهنمای حل مسئله مورد استفاده قرار گیرد. نحوه کار بدین شکل است که در هر یک از خانه های حاصل از تقاطع دو به دوی پارامترها یک سری اصول برای آن تناقض معرفی شده اند. به عبارت دیگر، به ازای هر تناقض عدد هایی در هر یک از خانه ها معرفی شده اند که نشانگر شماره اصل حل مسئله مزبور می باشند (عدد ها بین 1 تا 40 هستند).

پس از یافتن اصول راهنمای اختصاصی حل مسئله، نوبت به یافتن راه حل های اختصاصی می رسد. در این قسمت آنچه که اهمیت دارد این است که راه حل عام معرفی شده به نوعی در سیستم موجود در نظر گرفته شده و راه حل اختصاصی شناسایی گردد. به عبارت دیگر، این مرحله بر عکس مرحله مفهوم سازی می باشد. یعنی باید یک مفهوم شناسایی شده (راه حل عام) به یک ایده (راه حل خاص) تبدیل گردد. این مرحله یکی از مهم ترین مراحل حل مسئله و خلاقیت است زیرا به نوعی نشان دهنده خروجی فرآیند حل مسئله می باشد. شایان ذکر است راه حل های خاصی که از این طریق حاصل می گردند نباید بیهوده تلقی گردند زیرا ممکن است ایده هایی باشند که نتایج شگرفی رقم می زنند. لذا در این مرحله هر چه راه حل های بیشتری به دست آید نتیجه کار بهتر بوده است و به صورت بالقوه ایده های مناسب تری حاصل می گردد.

در پایان، برای روشن تر شدن موضوع یک مثال عملی از فرآیند حل مسئله تریز ارائه می گردد.

مثال: جارویی مد نظر است که سطح وسیع تری از زمین را پوشش داده و جارو کند.

مسئله خاص (تناقض فنی): افزایش سطح جارو کردن (بهبود) و افزایش وزن جارو (تنزل)

مسئله مفهومی (با استفاده از 39 پارمتر تریز): بهبود سطح جسم متحرک (سطوح زمین) و تنزل یافتن وزن جسم متحرک (جارو)

راه حل مفهومی (با استفاده از ماتریس تناقضات): اصول 2، 4، 17 و 29

راه حل خاص:

اصل 2 حل مسئله: از بین بردن

  • از بین بردن مشکل
  • تنها استفاده از موارد مورد نیاز

راه حل خاص با استفاده از اصل 2: استفاده از جاروی منعطف (باز و بسته شدن در هنگام نیاز)

اصل 4 حل مسئله: عدم تقارن

  • تغییر شکل یک جسم از متقارن به نامتقارن
  • تغییر شکل یک جسم به منظور متناسب سازی با عدم تقارن خارجی
  • اگر یک سیستم نامتقارن است آن را نامتقارن تر نمایید

راه حل خاص با استفاده از اصل 4: استفاده از جاروی نامتقارن

اصل 17 حل مسئله: حرکت از یک بعد به دو بعد و از دو بعد به سه بعد

  • حرکت از ساختار یک لایه ای به ساختار چندلایه ای
  • قرار دادن یک جسم بر روی بعد دیگر آن
  • استفاده از بعد دیگر یک جسم

راه حل خاص با استفاده از اصل 17: استفاده از جاروی افقی

اصل 29 حل مسئله: پنوماتیک و هیدرولیک

  • استفاده از قطعات گازی و مایع به جای قطعات جامد
  • استفاده از قوانین انعطاف پذیر به جای قوانین سخت و رسمی

راه حل خاص با استفاده از اصل 29: استفاده از فشار گاز به جای مویی (جامد) جارو

تهیه و تنظیم: اقبال اولیاء