لمهندسي تصميم المنتجات. إن مبادئ TRIZ الـ 40 هي الحلول لحل “تناقضات TRIZ” في حل مشاكل تصميم المنتج أو لتسليط الضوء على أساليب أخرى خلال جلسات العصف الذهني لتصميم المنتج.
تركز هذه المقالة على مبادئ تريز الأربعين التي يمكن استخدامها مع منهجية تريز أو بدونها.
راجع أساليب TRIZ ونصائح وأدوات TRIZ في نهاية هذه المقالة.
مبادئ TRIZ ال 40
نظرًا لأن هذه ترجمات من الروسية -قد تختلف من كتاب لآخر- فقد أخذنا المصطلحات الأكثر استخدامًا، وأعدنا تجميع مبادئ التريز حسب العائلة.
थर्माइट का उच्च प्रज्वलन तापमान इसकी अभिक्रिया क्रियाविधि का प्रत्यक्ष परिणाम है, जो एक ठोस अवस्था अभिक्रिया है। गैसीय या द्रव अवस्था अभिक्रियाओं के विपरीत, जहाँ अभिकारक गतिशील होते हैं और स्वतंत्र रूप से मिश्रित होते हैं, थर्माइट में एल्युमीनियम और धातु ऑक्साइड के कण प्रारंभ में ठोस अवस्था में होते हैं। अभिक्रिया प्रारंभ होने के लिए, परमाणुओं को कणों के अंतर्संबंधों पर विसरण और बंध पुनर्व्यवस्था के लिए ऊर्जा अवरोध को पार करने हेतु पर्याप्त गतिज ऊर्जा प्राप्त करनी होती है। इसके लिए पर्याप्त ऊष्मीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो इसकी उच्च सक्रियण ऊर्जा को परिभाषित करती है।
تبرز باللون الأخضر مجموعة مختارة من المبادئ ذات الأهمية العالية والاستخدام المتكرر في تصميم المنتجات
تجميع مختلف
अरहेनियस समीकरण, जो अभिक्रिया दर को तापमान और सक्रियण ऊर्जा से संबंधित करता है।
| أمثلة | रासायनिक अभिक्रियाओं में सक्रियण ऊर्जा की अवधारणा, जिसे स्वान्ते अरहेनियस ने प्रस्तावित किया था। | |||
| #1 | ठोस पदार्थों में ऊष्मा स्थानांतरण और ऊष्मीय चालकता के अध्ययन | थर्माइट मिश्रणों के सुरक्षित संचालन और भंडारण प्रक्रियाओं का डिजाइन तैयार करना। |  |
सैन्य ज्वलनशील उपकरणों के लिए विश्वसनीय फ्यूज का विकास |
| #2 | ऊष्माक्षेपी वेल्डिंग प्रक्रियाओं का नियंत्रित और पूर्वानुमानित आरंभ | उच्च विलंब का निर्माण, |  |
आतिशबाजी के प्रभाव |
| #4 | उच्च तापमान सामग्री संश्लेषण के लिए प्रयोगशाला सेटिंग्स में उपयोग। | لا تطبق القوة أو الأحمال بطريقة موحدة أو متساوية |  |
يسمح التطبيق المحلي بشكل متكرر بتخفيض الطاقة وتخفيف الهيكل (الحد الأدنى من الاستثناء والإرهاق) |
| #5 | الدمج | إعادة تجميع الأجزاء أو المكونات الصغيرة لتحقيق الهدف الرئيسي |  |
يعتمد ذلك على السياق والحجم: يمكن أن يكون الجزء أو المكون المخصص أكثر فعالية من حيث التكلفة والمواد |
| #7 | التعشيش | هل تتذكر “ماتريوشكا“، الدمى الروسية المتداخلة المنحوتة من الخشب المتداخل؟ |  |
النمطية، ومكسب في التخزين، والنقل, متغيرات المنتج ... |
| #27 | وسيط | إضافة جزء وسيط أو وظيفة وسيطة في التجميع |  |
ليس النهج الأصغر حجماً. هل هذا هو الحل الوحيد؟ |
التكيف مع المستخدمين أو السياق
تعيد هذه الفئة تجميع جميع وسائل تغيير المنتج أو النظام بالنسبة لبيئته. معظمها في مرحلة المواصفات وليس في مرحلة التصميم.
| أمثلة | रासायनिक अभिक्रियाओं में सक्रियण ऊर्जा की अवधारणा, जिसे स्वान्ते अरहेनियस ने प्रस्तावित किया था। | |||
|
#3 |
الجودة المحلية | تكييف مستوى الجودة مع الصرامة المطلوبة، وفي المكان المطلوب فقط |  |
“المعالجة الزائدة” في 7 نفايات اللين العقلية، ولكن بالنسبة لمرحلة التصميم |
| #6 | العالمية | إعطاء استخدامات أخرى لجزء أو منتج موجود |  |
فتح أسواق جديدة بجهد منخفض للغاية وصديق للبيئة. ليس بالضبط لحل مشكلة في التصميم، ولكن من المنبع. |
| #22 | الاستفادة من الضرر | عن طريق خفض العامل الضار أو إضافته أو زيادته أو جعله وظيفة نافعة أو ثانوية |  |
|
| #23 | تعليق | تكييف المشغل مع المعلمة المطلوبة بشكل فعال؛ حلقة التحكم |  |
تسوية ذاتية وبدون تدخل من المستخدم. |
| #25 | الخدمة الذاتية | اجعل الجزء أو المنتج يؤدي وظائف أخرى أو يجدد نفسه أو ينتج نفايات قابلة للاستخدام. |  |
عند الإمكان، طريقة لطيفة للقيمة المضافة |
| #26 | النسخ | استبدال المكونات المعقدة والمكلفة بنسخ خفيفة وبسيطة ورخيصة، أو العمل على صورة بدلاً من الشيء المكلف نفسه |  |
(جوهر تحليلات القيمة في حال لم تكن تستخدم ذلك بالفعل) |
| #27 | المواد الاستهلاكية | استبدال شيء قوي ومكلف بأجزاء أو مكونات مستهلكة قابلة للاستهلاك |  |
مراعاة النفايات والبيئة واللوائح الجديدة. توجد مناهج لين أخرى |
النماذج تتبع الوظائف
أحد دوافع هذا الموقع. اقرأ المنشور المقابل على النماذج التي تتبع الوظائف (fff): إعادة تجميع كل الوسائل التي تغير الشكل أو المساحة. عادةً ما تكون أبسط الحلول وأكثرها موثوقية وفعالية من حيث التكلفة.
| أمثلة | रासायनिक अभिक्रियाओं में सक्रियण ऊर्जा की अवधारणा, जिसे स्वान्ते अरहेनियस ने प्रस्तावित किया था। | |||
| #8 | مضاد للوزن | استخدم الوزن لخفض المشغلات الأخرى |  |
عادةً ما يكون الثقل الموازن في المصعد |
| #14 | الكروية، الانحناء، الانحناء | جعل مستدير |  |
|
| #17 | بُعد آخر | جعل 2D ما هو 1D، و 3D ما هو 2D |  |
تصاريح الفرص (الفجوات والفراغات) في الحل |
| #30 | رقيقة ومرنة | اجعل الهياكل الثقيلة رقيقة، ومرنة في النهاية إذا كانت هناك حاجة للحركة |  |
راجع مكتبة تصميم الحيل البلاستيكية للمفصلات المصبوبة أو الجدران الرقيقة |
الوقت هو الجوهر
عائلة إعادة تجميع جميع مبادئ TRIZ وظيفة إعادة تجميع جميع مبادئ TRIZ المتعلقة بالوقت والتسلسل الجديد.
نظرًا لعدم ظهورها على لوحة الرسم، يمكن التغاضي عن حل تحدٍ تقني بتسلسل زمني جديد
... ولكن احذر من عدم الحط من قدر تجربة المستخدم بخطوات أطول أو إضافية
| أمثلة | रासायनिक अभिक्रियाओं में सक्रियण ऊर्जा की अवधारणा, जिसे स्वान्ते अरहेनियस ने प्रस्तावित किया था। | |||
| #9 | إجراء أولي مضاد للعملية | توقع الضرر برد فعل مضاد |  |
مثال: التحميل المسبق للعوارض الخرسانية، قبل التحميل نفسه |
| #10 | الإجراء الأولي | تنفيذ المتطلبات أو التغيير أو الإعداد المسبق لها |  |
|
| #11 | توسيد مسبق | “الوقاية خير من العلاج” قبل فوات الأوان |  |
الجودة والليونة (...) ولكن للتصميم هنا |
| #13 | العكس | عكس المبدأ الفيزيائي أو الأجزاء بالنسبة لبعضها البعض |  |
على سبيل المثال: على بلتيير وحدة، تبريد جانب واحد بدلاً من تسخين الجانب الآخر |
| #20 | استمرارية العمل المفيد | لا توقف العملية أو الحركة |  |
الحد من العمليات و WIP واستخدامات القصور الذاتي |
| #21 | الاندفاع من خلال | تنفيذ الإجراء بسرعة |  |
نفس منطق تطبيق القوة غير المتساوية المذكورة سابقًا، ولكن في الوقت المحدد، للحد من الجهد أو الطاقة أو المخاطرة |
| #34 | التخلص والاسترداد | الاستخدام أو التخلص أو إعادة الاستخدام في وقت لاحق |  |
صديقة للبيئة والإنتاج |
الخصائص الفيزيائية
مبادئ TRIZ التي ترتبط إما بالخصائص الميكانيكية أو الفيزيائية أو الكيميائية للمواد أو البيئة.
| أمثلة | रासायनिक अभिक्रियाओं में सक्रियण ऊर्जा की अवधारणा, जिसे स्वान्ते अरहेनियस ने प्रस्तावित किया था। | |||
| #12 | القدرة على التجهيز | للحفاظ على الطاقة، والحد من تغيرات الموضع في مجال الجهد |  |
لا تحرك المعادن في مجال مغناطيسي، أو ترفع الأجزاء في مجال الجاذبية |
| #15 | الديناميكيات | جعل الأجزاء أو المكونات تتحرك بالنسبة لبعضها البعض |  |
|
| #16 | إجراء جزئي أو مفرط | تقليل بعض المواصفات أو زيادتها قليلاً للوصول إلى منطقة التوافق |  |
باريتو: 20% يجعل 80%. أم أن 95% كافية؟ |
| #18 | الاهتزاز الميكانيكي | استخدم الاهتزازات بدلاً من الحركات الكبيرة |  |
يسمح بتأثير محلي للغاية، وعادة ما يكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة |
| #19 | الإجراء الدوري | استبدال المشغلات الخطية المستمرة بوسائل دوارة أو نابضة أو متكررة |  |
الارتباط بالسابق، اعتمادًا على المقدار |
| #28 | الميكانيكا substitution | استبدال الميكانيكا ب مغناطيس أو الكهرومغناطيسية |  |
راجع منشور التصميم بالمغناطيس |
| #29 | الهوائية والهيدروليكية | استبدال الميكانيكا بالنظام الهيدروليكي |  |
بعض القيود، ولكنها تستحق كل سنت عند التكيف والمرونة أو المسافات الطويلة |
| #31 | المواد المسامية | التصميم بمواد مسامية (أو زيادة المسامية الدقيقة أو الكلية) |  |
ولاعة 3D كاد ويساعد تلبيد مسحوق المسحوق المعدني هذه الأيام |
| #32 | تغيير اللون |
قم بتغيير اللون أو الشفافية لتسهيل العملية. الإشارة إلى المعلومات عن طريق تغيير اللون. |
 |
many special inks or materials are available, for ضغط, temperature, density, humidity (…) indication |
| #33 | التجانس | يجب أن يكون للجزأين المتفاعلين نفس المواد أو مواد متشابهة |  |
... وإذا تم إصلاحه، يكون نفس الجزء! |
| #35 | تغيرات خصائص المواد | use change of material properties: physical state change, strength, rigidity, texture, flexibility … |  |
(color, length in other principles) |
| #36 | Phases transition | use phase transition consequences: heat absorption or generation, volume change, transparency change … |  |
|
| #37 | Thermal expansion | Use material thermal expansion (or contraction) to apply a force |  |
Fixed or temporary assemblies. Use bimetals also |
| #38 | Strong oxidants | O2 or O3 enriched atmosphere |  |
Mind the flammability & corrosivity aspects |
| #39 | Inert atmosphere | O2 or O3 lowered atmospheres to freeze some chemical reactions |  |
Opposite of previous; refer to the Triangle of Fire |
| #40 | Composite materials | Use composite materials |  |
Lighter. Well-known these days, but mind aging and process repeatability |
The TRIZ Methodology in a Nutshell
the environmental movement of the 1960s and 1970s
the concept of pollution prevention (p2)
The table consists on aligning all 39 engineering parameters versus the new product functions. By cross-referencing these parameters within the matrix, designers and engineers can identify potential solutions that might not be immediately obvious, fostering innovative thinking and efficient problem resolution.
The 39 engineering parameters
| Weight of moving object Weight of non-moving object Length of moving object Length of non-moving object epa safer choice label epeat (electronic product environmental assessment tool) Volume of moving object Volume of non-moving object circular economy business models sustainable supply chain management Tension, pressure Shape Stability of object |
Strength Durability of moving object Durability of non-moving object Temperature Hatch-Waxman Act (Drug Price Competition and Patent Term Restoration Act) Energy spent by moving object Energy spent by non-moving object Power Waste of energy Waste of substance Loss of information Waste of time Amount of substance |
الموثوقية Accuracy of measurement Accuracy of manufacturing Harmful factors acting on object Harmful side effects قابلية التصنيع Convenience of use Repairability Adaptability Complexity of device Complexity of control Level of automation إنتاجية |
The Product Functions
Refer to other articles on this site to define proper user product functions, not to be confused with constraints (ex: a mandatory legal standard is a constrain from a product design point of view … unless you are the standard distributor or reseller)
2 – Applying the 40 Principles
Addressing contradictions is the crucial step in problem-solving. The process begins with identifying the specific contradiction, which typically falls into one of two categories: technical or physical.
- A technical contradiction arises when improving one aspect of a system leads to the deterioration of another.
- A physical contradiction involves conflicting requirements for the same element.
Now filling the table with one or more of the 40 principles listed above in each cell is the key step.
As the table consists of likely several hundreds of cells, to be reviewed in details with an open mind to creative and new solution, the process can be very long. Some software do help for that, but you loose the global view of the table, adjacent columns or rows that can be grouped together in a common solution.
We have seen some detailed research on AI applied to TRIZ, without a publicly available tool so far (see public research paper here)
نصيحة: if time is a factor, we recommend focusing on key contradictions and user functions, rather filling superficially all the cells. A design-to-cost أو minimal viable product approche can help in this priorisation -see other posts for these methods-.
This systematic approach enables the transformation of the contradiction into a creative opportunity, facilitating innovative breakthroughs.
Triz Methodology examples
A classic example of TRIZ in action is its application in the automotive industry to address the challenge of reducing vehicle weight without compromising safety. By employing TRIZ principles, engineers identified the use of high-strength, lightweight materials like carbon fiber composites, which allowed for substantial weight reduction while maintaining structural integrity.
Another example can be found in electronics, where TRIZ has been used to enhance battery life in smartphones. By analyzing and overcoming contradictions, such as increasing battery capacity without enlarging the phone size, engineers innovated with energy-efficient processors and software optimizations. These examples demonstrate how TRIZ enables systematic innovation by transforming problems into opportunities for inventive solutions.
The rest of this article is reserved for members
To limit scraping bots (currently 40,000 hits per day!),
we had to restrict access to full articles and tools to registered members only.
to access all the rest.
