TRIZ – faszinierende Chancen und Möglichkeiten

Der Anwendungsbereich der TRIZ Methode ist sehr breit gestreut. Ab 1940 in Rußland entstanden und in den USA und Europa weiterentwickelt, wurde und wird es als Innovationsmethode und / oder Problemlösungsmethode in zahlreichen Branchen und Unternehmen eingesetzt. Trotz der vielfältigen Möglichkeiten ist TRIZ fast unbekannt.

Was erfahren Sie in diesem Beitrag? – Inhalte

TRIZ läßt sich sehr vielseitig in der Produktentwicklung, im Lean Management, in Six Sigma-Projekten, zur Problembearbeitung im Qualitätsmanagement einsetzen und ebenso zur legalen Patentumgehung.

Unabhängig davon, ob Sie Produktinnovation oder Prozessinnovationen anstreben, TRIZ ist ein Muss in jedem Verbesserungsprojekt. Brainstorming, Brainwriting und viele andere gängige Kreativitätsmethoden liefern zufällige Ergebnisse.

von Erfindern abgeschaut

TRIZ – auf russisch: Теория решения изобретательских задач -basiert auf empirischer Beobachtung und der Auswertung technischer Problemlösungen. Es beschreibt die Lösungsstrategien erfolgreicher Erfinder in verallgemeinerter, gut nachvollziehbarer und in der Praxis sehr gut anwendbarer Form. Wer einmal die Lösungsprinzipien kennengelernt hat, findet sie überall wieder im Alltag.

Vorteile von TRIZ

• strukturierte Problemanalyse
• effiziente wirksame Problemlösungen
• Entwicklung eines grundlegenden Funktionsverständnisses
• schnelle und umfassende Ideengenerierung
• Zugang zu branchenfremden Technologien & Technologietransfer
• zeit- & ressourcensparend

TRIZ im Produktentwicklungsprozess (PEP) oder zur Prozessoptimierung systematisiert die Vorgehensweise und steigert Effizienz und Produktivität.  Die Methode ermöglicht eine zielgerichtete schnelle und umfassende Ideen- und Lösungsgenerierung.

TRIZ macht passives Wissen als aktives Wissen zugänglich durch die Vorgabe von aus praktischen Beobachtungern heraus entwickelten Suchrichtungen und Fragestellungen.

Es ermöglicht den Zugang zu branchenfremden Technologien und Verfahren und führt in kürzester Zeit zielgerichtet zu einer Vielzahl von innovativen, praxisorientierten Lösungsvorschlägen.

Anwendungsbereiche

• Produktentwicklung
• Prozessplanung
• Prozessoptimierung
• Durchbruchsinnovationen generieren
• Innovationsstrategien festlegen
• Produktstrategie & Produktgenerationen entwickeln
• Produkte mit Alleinstellungsmerkmalen entwickeln
• Fertigungsprozesse optimieren
• Geschäftsprozesse entwickeln
• Schutzrechte & Patente legal umgehen

Ihren Produkten fehlen Alleinstellungsmerkmale? Sie kämpfen mit unerklärlichen Prozessschwankungen oder Qualitätsproblemen? Wir sind Problemlösungs-Experten. Wir können helfen. Fragen Sie an!

Hintergrund

Angetrieben von der Fragestellung, ob das Denken und die Vorgehensweise von Erfindern Ähnlichkeiten aufweisen und sich deshalb im Sinne einer Best Practice beschreiben lassen, wurde TRIZ von Genrich Altshuller, dem Begründer der Methode, entwickelt. Dazu werteten er und seine Mitarbeiter inzwischen über 2,5 Mio. Patente und technische Publikationen aus. Auf Basis dieser Erkenntnisse entwickelten Sie TRIZ-spezifische Werkzeuge.

TRIZ ist das russische Akronym für „теория решения изобретательских задач“, auf Deutsch übersetzt „Theorie des erfinderischen Problemlösens“ . Im englischen Sprachraum findet sich auch die Abkürzung TIPS für „Theory of Inventive Problem Solving “

Wesentliche Elemente der Methodik sind die funktionalen Analyse-Werkzeuge, die empirisch gefundenen Evolutionsgesetze, die Widerspruchsmatrix und die 40 innovativen Lösungsprinzipien, die Stoff-Feld-Analyse mit den Lösungsstandards sowie die funktionalen Effekte- und Lösungsdatenbanken. Mit ARIZ entwickelte Altshuller einen umfassenden Algorithmus zur Bearbeitung von erfinderischen Aufgabenstellungen.

Altshullers Kernfragen:

1. Wie lassen sich Probleme allgemein charakterisieren und strukturieren?
2. Gibt es allgemein gültige Vorgehensweisen zur Lösung von Problemen ?
3. Wie kann Kreativität systematisch gefördert werden?
4. Wie lassen sich Aufwand, Zeit, Kosten und Versagensrisiko für eine Problemlösung bzw. Erfindung signifikant reduzieren?

Altshullers Beobachtungen:

1. Probleme lassen sich als Konflikt ganz bestimmter, wiederkehrender Parametersätze beschreiben.
2. Ähnlich strukturierte Problemstellungen werden immer wieder mit identischen Lösungsmustern erfolgreich gelöst – unabhängig von Technologie, Branche und Anwendung.
3. Die Weiterentwicklung technischer Systeme folgt bestimmten, prognostizierbaren Gesetzmäßigkeiten.
4. Die menschliche Psychologie kann Erfindungen blockieren.

die Psychologie bei Problemanalyse, Erfinden und Problemlösen

Altshuller war ein exzellenter Psychologe, der die häufig unbewussten psychologischen Barrieren („Betriebsblindheit“, „Befangenheit“) des Problemlösers erkannte. Zum Aufbrechen dieser Denkblockaden entstanden Werkzeuge wie z.B. „smart little people“ oder „Operator ZKM“.

Die Analyse-Tools in TRIZ dienen dazu, ein umfassendes Systemverständnis zu entwickeln, das jeweilige Problem eindeutig zu charakterisieren und die zugrunde liegenden Problemursachen („root-cause“) herauszuarbeiten. Als sehr leistungsfähige Werkzeuge sind hier die bewertende Funktionsanalyse sowie zur Problemanalyse die „9-Feld-Matrix“ und die Methode AFD – Anticipatory Failure Determination zu nennen.

Die Lösungs-Tools sind als stark strukturierende Denk- und Suchrichtungen aufzufassen, die in der Vergangenheit bei ähnlich strukturierten Problemstellungen bereits erfolgreich waren. Die Evolutionsgesetze werden genutzt zur Standortbestimmung des eigenen Systems, zur Prognose zukünftig möglicher Entwicklungsstufen, als Richtungsvorgabe für Lösungssuche bei Problemen sowie zum Auffinden von Substitutionstechnologien und Verdrängungslösungen.

Unterstützt wird die Ideengenerierung und Lösungssuche durch Nutzung der TRIZ-typischen Effekte- und Wissensdatenbanken. Diese sind funktional strukturiert, liefern Beispiele, Bilder und Technologien aus branchenfremden Anwendungen und stimulieren so die Ideengenerierung – frei nach dem Motto „Somebody somewhere already solved your problem“.

TRIZ Werkzeuge

Als Reaktion auf die oben aufgeführten Beobachtungen entwickelte Altshuller strukturierte Vorgehensweisen und Werkzeuge zur Projektsteuerung , Informationssammlung, zur Ideengenerierung, zur Prognose zukünftiger technischer Entwicklungsschritte und er begann den Aufbau von funktional strukturierten Effekte- und Wissensdatenbanken.

• Innovations-Checkliste
• ARIZ
• Stoff-Feld-Analyse ( substance field analysis SFA)
• TRIZ Wiederspruchsmatrix
• 9-Feld-Analyse
• Anticipatory Failure Elimination AFD
• 40 innovative Prinzipien
• 76 Standard-Lösungen
• Evolutionsgesetze technischer Systeme
• Smart Little People

TRIZ Widerspruchs-Matrix

Altshuller und Mitarbeiter identifizierten 39 Widerspruchsparameter und korrespondierend dazu 40 Innovative Prinzipien (s.u.). Beides wurde durchnummeriert, so dass die Zahlen in den Feldern der Widerspruchs-Matrix die (historisch) erfolgreichsten Lösungsprinzipien bennen.

Leere Felder bedeutet nicht, dass es zu diesem Widerspruch keine Lösung gibt, sondern nur, dass bei der Erstellung damals keine entsprechende Lösung in der Literatur gefunden wurde.

Kreativitätstechnik TRIZ

Die TRIZ-Methode ergänzt z.B. durch die Anwendung der 40 innovativen Prinzipien die gängigen Kreativitätstechniken wie Brainstorming, Brainwriting oder 635 sehr sinnvoll. Ihre besondere Leistungsfähigkeit spielen die TRIZ-Methoden zur Ideengenerierung dann aus, wenn es um technische Problem- und Aufgabenstellungen geht. Einige Tips und Tricks sind jedoch dabei zu beachten.

Brainstorming hat Einschränkungen

„Brainstorming kann jeder“ – Es ist auch immer der erste Schritt, mit dieser Kreativitätstechnik zu starten. Aber Brainstorming hat signifikante Schwächen bei komplexen Problemen. Dies hat auch sein Erfinder Alex Osborn sehr schnell erkannt.

Tal der Tränen erreicht? – Dann TRIZ 40 Innovative Prinzipien!

Erst wenn der Ideensturm abebbt und die Pausen bis zu nächsten Idee sehr lang bis unerträglich lang werden, dann die hilflosen Blicke den Projektleiter oder Moderator treffen, ist die Bereitschaft vorhanden, mit strukturierenden Werkzeugen wie den 40 innovativen Prinzipien aus TRIZ zu arbeiten. Und dann startet in der Regel ein Ideenstrom, der so konstruktiv und lösungsorientiert mit Brainstorming selten zu erreichen ist.

Ideengenerierung

Ein Workshop-Teilnehmer, der überzeugt ist, die Lösung zu einem Problem sicher zu kennen, wird sich nicht auf Methoden und strukturierendes Vorgehen einlassen, weil dies aus seiner Sicht Zeitverschwendung ist.

Erst wenn seine Ideen dokumentiert sind und dann die Frage gestellt wird:

„Fällt uns sonst noch etwas ein?“

und dann ein „Nein“ folgt bzw. Ideenwiederholungen oder ratlosem Schweigen, werden methodische Ansätze akzeptiert.

Als Reaktion auf diese Beobachtungen entwickelte Genrich Altshuller – der Begründer von TRIZ – strukturierte Vorgehensweisen und Werkzeuge zur Ideengenerierung. Sie liefern keine fertigen Lösungen, sondern lenken das Denken des Anwenders in bestimmte Richtungen und erweitern so seinen Suchhorizont. Typische Beispiele dafür sind:

• 40 innovative Prinzipien
• 76 Standard-Lösungen
• Evolutionsgesetze
• smart little people
• „Operator ZKM“ Zeit – Kosten – Material.

40 Innovative Prinzipien

Die 40 Inno-Prinzipien haben Altshuller und Mitarbeiter aus empirischer Beobachtung und der Auswertung von technischen Systemen und Erfindungsschriften abgeleitet. Sie sind eine abstrahierte Darstellung des verwendeten Lösungsprinzips. In Ergänzung werden Anwendungsbeispiele als Erläuterung des Prinzips beschrieben.

Diese Kombination triggert das passive Wissen des Problemlösers. Die Ideen-/ Lösungsfindung entsteht in der Regel durch Analogieschluss und ermöglicht oft einen Technologie- und Wissenstransfer aus anderen Industrien und Branchen. Es ist selten, dass das TRIZ-Beispiel als fertige Lösung verwendet werden kann.

Die Werkzeuge zur Ideengenerierung  sind als stark strukturierende Denk- und Suchrichtungen aufzufassen, die in der Vergangenheit bei ähnlich strukturierten Problemstellungen bereits erfolgreich waren. Das Lösungsprinzip wird generell beschrieben und mit Beispielen erläutert.

Produktstrategie & Durchbruchsinnovationen

Mit der TRIZ Methode sind gezielt kontinuierliche Innovationen ebenso wie radikale Durchbruchsinnovationen  erreichbar.

TRIZ läßt sich sehr gut in F&E oder Konstruktion einsetzen,  z.B. wenn es darum geht, ein Produkt signifikant zu verbessern und Alleinstellungsmerkmale zu generieren. Ebenso erfolgreich ist TRIZ in der Optimierung von Fertigungsprozessen insbesondere dann, wenn es in Kombination mit  Werkzeugen aus Six Sigma oder des Lean Managements verwendet wird.

legale Patentumgehung

Eine Patentumgehung ist eine typische Aufgabenstellung, bei der TRIZ seine volle Leistungsfähigkeit entfallten kann – immer wieder mit verblüffenden, innovativen Ergebnissen. Hier finden Sie mehr Informationen zur Patentumgehung … oder Sie kommen zur unseren Schulung legale Patentumgehung

TRIZ Software

Ein kleiner Auszug von Anbietern (ohne Anspruch auf Vollständigkeit)

• CREAX
• TRISolver
• Ideation
• TechOptimizer / IHS Goldfire (ehemals Invention Machine)

Software – Pakete enthalten i.d.R. die klassischen TRIZ-Elemente wie

• die Widerspruchsmatrix
• die 40 Innovativen Prinzipien
• ARIZ – Algorithmus
• Evolutionsgesetze
• Stoff-Feld-Analyse

Ein weiteres Kernelement ist die funktionale Modellierung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen und das – auch optisch gut erkennbare – Herausarbeiten von Widersprüchen. Viele Pakete enthalten in ihrer Datenbank Tausende von Effekte und Beispiele in einfach recherchierbarer Form.

Eine öffentlich zugängliche Datenbank zur Recherche von naturwissenschaftlichen Effekten und Gesetzmäßigkeiten findet sich unter www.productioninspiration (inzwischen kostenpflichtig seit 2022)

Mit IHS Goldfire (von ehemals Invention Machine Corp., jetzt IHS Markit) ist eine sematische, funktionale Patentrecherche u.a. quer über alle Patentkategorien in allen wichtigen Patentdatenbanken möglich. War ursprünglich das Hauptinteresse in Altschullers funktional organisierten Karteikarten, schnell und einfach Ausführungsbeispiele für bestimmte Funktionen zu finden, so kann Goldfire heute den Anspruch erheben, an vielen Stellen schneller, zielgerichteter und umfassendere Patentrecherchen zu liefern als viele Patentrecherche-Tools.

Weil klassisches TRIZ keine Projektmanagement-Elemente und Bewertungsverfahren enthält, sind diese in die Software-Pakete integriert worden.

Six Sigma, Lean Management, Wertanalyse & TRIZ

Alle bekannten Methoden-Sammlungen wie Six Sigma, Lean Management, Wertanalyse stellen vielfältige Analyse-Tools zur Verfügung. Aber wenn es um eine zielführende, strukturierte, systematische Ideengenerierung geht, schlagen diese Methoden Brainstorming als erste Wahl vor ( der Moderator kennt dann vielleicht noch andere Methoden wie 635 oder die Osborn-Checkliste) . Hier fehlt eindeutig TRIZ!

Innovation Checklist

Als Instrument zur Projektsteuerung und strukturierten Informationssammlung wird in TRIZ die „Innovations-Checkliste“ verwendet. Sie dient zur strukturierten Sammlung der verfügbaren Informationen durch vordefinierte Fragestellungen über die Zielsetzung einer Aufgabenstellung, über das Systemumfeld, der Randbedingungen, der Auswahl- und Bewertungskriterien, der Problemhistorie sowie zulässiger Veränderungen und erkennbarer Trends.

TRIZ & Bewertungsverfahren

Im Fokus von TRIZ war immer die (technische) Lösung. Klassisches TRIZ enthält deshalb keine Bewertungsverfahren.

Im Industrieumfeld und Projekten genügt dies nicht – Bewertungsverfahren und Projektmanagement sind zwingend erforderlich, um eine Zielerreichung zu messen oder Konzeptalternativen bewerten zu können. Unternehmenstypische Forderungen wie

• Budgeteinhaltung
• Zieltermine & Time to Market
• verfügbare Ressourcen bzw. Kapazitäten
• Rentabilität und ROI

standen bei einer Problemlösung nicht im Vordergrund. Deshalb  bietet sich der Einsatz im Methodenbund z.B. mit Bewertungsverfahren wie der Nutzwertanalyse, Decision Analysis von Kepner Tregoe oder den Elementen aus der Wertanalyse, aus Six Sigma bzw. Design for Six Sigma (DFSS) an.

TRIZ & Projektmanagement

Klassisches TRIZ enthält ebensowenig Projektmanagement-Werkzeuge. Auch hier ist es sinnvoll, diese aus anderen Methodenkästen wie der Wertanalyse oder Six Sigma zu verwenden.

Als ein wichtiges Instrument zur Projektsteuerung wird in der TRIZ-Software die „Innovations-Checkliste“ verwendet. Sie entspricht der „project charter“ des Six Sigma, allerdings mit einigen TRIZ-typischen Besonderheiten und Fragestellungen. ( siehe oben)

TRIZ Schulung – Einführungstraining

Es lohnt sich, TRIZ zu kennen. In unserem Einführungstraining lernen Sie die wichtigsten TRIZ Werkzeuge kennen und üben an Ihren eigenen Themen damit. Wir freuen uns auf Sie!

TRIZ Beratung , TRIZ Consulting, TRIZ Workshops

Wir bieten Beratung zur TRIZ-Methode. Wir sind überzeugt von TRIZ und setzen TRIZ-Elemente in vielen unserer Projekte ein. Wertanalyse, Qualitätsmanagement, Produktentwicklung, TRIZ Workshops zur Problemlösung oder zur Produktinnovation.

Erfahren Sie mehr darüber. Hier ist Ihr Kontakt zu uns.

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