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Les 40 principes de TRIZ pour résoudre vos problèmes de conception

Pour conception des produits ingénieurs. Les 40 principes TRIZ sont les solutions pour résoudre le "Les contradictions de TRIZ" dans la résolution de problèmes de conception de produits, ou pour mettre en évidence d'autres approches lors de vos séances de brainstorming sur la conception de produits.

Cet article se concentre uniquement sur les 40 principes, à utiliser avec ou sans la méthodologie TRIZ. Reportez-vous aux méthodes, conseils et outils TRIZ à la fin de cet article.

Les 40 principes de TRIZ

Comme il s'agit de traductions du russe - qui peuvent varier d'un livre à l'autre -, nous avons repris la terminologie la plus couramment utilisée, et nous avons regroupé les principes par famille.

Remarque : nous avons ajouté des principes et des technologies complémentaires dans le chapitre suivant.

Surligné en vert : principes de grand intérêt et d'usage fréquent dans la conception de produits.

Assemblage différent

Cette famille regroupe tous les moyens d'assembler les composants ou les pièces d'une manière différente. A appliquer clairement lors des choix de conception.

   exemplesnos commentaires
#1SegmentationDiviser un objet en parties indépendantesTRIZ - 01 SegmentationC'est un bon moyen de résoudre un problème technique ou de se procurer un composant de l'étagère, mais cela peut entraîner une complexité et des coûts supplémentaires.
#2EnleverSéparer une partie ou une propriété gênante d'un objet, ou isoler la seule partie ou propriété nécessaire d'un objet.TRIZ - 02 Sortirpeut être très efficace, mais l'intention du produit doit être claire pour pouvoir éventuellement couper dans les spécifications du produit.
#4AsymétrieNe pas appliquer la force ou les charges de manière uniforme ou régulière.TRIZ - 04 AsymétrieAppliqué localement, il permet fréquemment de réduire la puissance et d'alléger la structure (moins d'exception et de fatigue).
#5FusionnerRegrouper des parties ou des éléments plus petits pour atteindre l'objectif principal.TRIZ - 05 FusionCela dépend du contexte et du volume : une pièce ou un composant dédié peut être plus rentable et plus efficace.
#7EmboîtementVous vous souvenez du "Matrioshka", les poupées russes emboîtées en bois sculpté ?TRIZ - 07 EmboîtementLa modularité, un gain en matière de stockage, de transport, variantes de produits
#27IntermédiaireAjouter une pièce ou une fonction intermédiaire dans l'assemblageTRIZ - 24 IntermédiairePas l'approche la plus légère. Est-ce la seule solution ?

S'adapter aux utilisateurs ou au contexte

Cette catégorie regroupe l'ensemble des moyens permettant de modifier le produit ou le système par rapport à son environnement. La plupart du temps dans la phase de spécification plutôt que plus tard dans le bureau d'études.

   exemplesnos commentaires

#3

Qualité localeadapter le niveau de qualité au strict nécessaire, et uniquement à l'endroit vouluTRIZ - 03 Qualité locale"Surprocessing" dans les 7 gaspillages de l'esprit Lean, mais pour la phase de conception.
#6UniversalitéDonner d'autres usages à une pièce ou un produit existantTRIZ - 06 Universalité

Ouvrir de nouveaux marchés à très faible effort et dans le respect de l'environnement. Pas exactement pour résoudre un problème de conception, mais en amont.

#22Avantages et inconvénientsEn diminuant, ajoutant ou augmentant le facteur nuisible, en faire une fonction bénéfique ou secondaire.TRIZ - 22 L'avantage de ne pas nuire 
#23CommentairesAdapter l'actionneur au paramètre effectivement requis ; boucle de contrôleTRIZ - 23 réactionsAuto-nivellement & sans intervention de l'utilisateur.
#25Libre-serviceFaire en sorte que la pièce ou le produit remplisse d'autres fonctions, se régénère ou produise des déchets utilisables.TRIZ - 25 auto-entretienLorsque c'est possible, une belle façon d'ajouter de la valeur
#26Copie deRemplacez les composants complexes et coûteux par des copies simples et légères, ou travaillez sur une image plutôt que sur l'objet coûteux lui-même.TRIZ - 26 Copie(l'essence des analyses de la valeur, au cas où vous ne l'utiliseriez pas déjà)
#27ConsommablesRemplacer quelque chose de solide et coûteux par des pièces ou des composants consommables.TRIZ - 27 Consommablestenir compte des déchets, de l'environnement et des nouvelles réglementations. Il existe d'autres approches Lean

Les formes suivent les fonctions

Une des motos de ce site. Lisez le billet correspondant sur Forms Follow Functions (fff) : regroupe tous les moyens qui modifient la forme ou l'espace. Ce sont généralement les solutions les plus simples, les plus fiables et les plus économiques.

   exemplesnos commentaires
#8Anti-poidsUtiliser le poids pour faire descendre les autres actionneursTRIZ - 08 Anti-poidsgénéralement le contrepoids dans un ascenseur
#14Sphéroïdalité, courbureFaire est rondTRIZ - 14 Courbures de sphéroïdalité 
#17Une autre dimensiona fait de la 2D ce qui est 1D, et de la 3D ce qui est 2DTRIZ - 17 Une autre dimensionPermet des opportunités (lacunes, espaces) dans la résolution.
#30Mince et flexibleRendre les structures lourdes fines, et éventuellement flexibles si le mouvement est nécessaire.TRIZ - 30 mince et flexibleConsultez la bibliothèque de conception des astuces en plastique pour les charnières moulées ou les parois minces.

Le temps est l'essentiel

Famille regroupant toutes les fonctions de TRIZ liées au temps et à la nouvelle séquence.

Parce qu'elle n'est pas visible sur la planche à dessin, la résolution d'un problème technique par une nouvelle séquence chronométrée peut être négligée.

... mais attention à ne pas dégrader l'expérience utilisateur par des étapes plus longues ou supplémentaires

   exemplesnos commentaires
#9Anti-action préliminaireAnticipez le préjudice avec une contre-actionTRIZ - 09 Anti-action préliminaireex : précharge des poutres en béton, avant la charge elle-même
#10Action préliminaireExécuter à l'avance l'exigence ou le changement ou se préparer à l'avanceTRIZ - 10 Action préliminaire 
#11Amortissement préalable"Prévenir plutôt que guérir" avant qu'il ne soit trop tardTRIZ - 11 Rembourrage préalableQualité, Lean (...) mais pour le design ici
#13Le contraireInverser le principe physique ou les parties les unes par rapport aux autres.TRIZ - 13 L'envers du décorex : sur un module Peltier, refroidir un côté au lieu de chauffer l'autre.
#20Continuité de l'action utileNe pas arrêter le processus ou le mouvementTRIZ - 20 Continuité de l'action utilelimiter les opérations et l'encours et utiliser l'inertie
#21La précipitationEffectuer l'action rapidementTRIZ - 21 Rushing ThroughMême logique que l'application de la force non uniforme énumérée précédemment, mais à temps, pour limiter l'effort, l'énergie ou le risque.
#34Mise au rebut et récupérationUtiliser, jeter ou réutiliser plus tardTRIZ - 34 Jeter et récupérerRespect de l'environnement et de la production

Propriétés physiques

Soit les propriétés mécaniques, physiques ou chimiques des matériaux ou de l'environnement.

   exemplesnos commentaires
#12EquipotentialitéPour conserver l'énergie, limiter les changements de position dans un champ de potentielTRIZ - 12 Équipotentialiténe pas déplacer de métal dans un champ magnétique, ni soulever des pièces dans un champ de gravité
#15DynamiqueFaire bouger des pièces ou des composants les uns par rapport aux autresTRIZ - 15 Dynamique 
#16Action partielle ou excessiveRéduisez ou augmentez légèrement certaines spécifications pour atteindre la zone de conformité. TRIZ - 16 Action excessive ou partiellePareto : 20% fait le 80%. Ou est-ce que 95% suffit ?
#18Vibration mécaniqueUtilisez des vibrations plutôt que de grands mouvementsTRIZ - 18 Vibrations mécaniquespermet un effet très local, généralement plus efficace sur le plan énergétique
#19Action périodiqueRemplacer les actionneurs linéaires continus par des moyens rotatifs, pulsatoires ou répétitifs.TRIZ - 19 Action périodiquelien avec le précédent, en fonction de l'ampleur
#28Mécanique substitutionRemplacer "Mécanique" par aimant ou l'électromagnétismeTRIZ - 28 Mech SubstitutionConsultez notre article sur la conception avec des aimants
#29Pneumatique et hydrauliqueRemplacer le système mécanique par un système hydrauliqueTRIZ - 29 Pneumatique Hydrauliquequelques contraintes, mais vaut chaque centime en cas d'adaptation, de flexibilité ou de longues distances
#31Matériaux poreuxConcevoir avec des matériaux poreux (ou augmenter la micro ou macro porosité)TRIZ - 31 Métaux poreuxPlus léger. La CAO 3D et le frittage de poudre métallique sont utiles de nos jours.
#32Changement de couleur

Changez la couleur, ou la transparence pour faciliter le processus.

Indiquer l'information par un changement de couleur.

TRIZ - 32 changements de couleurde nombreuses encres ou matériaux spéciaux sont disponibles, pour l'indication de la pression, de la température, de la densité, de l'humidité (...)
#33HomogénéitéDeux pièces en interaction doivent avoir des matériaux identiques ou similaires.TRIZ - 33 Homogénéité... et si elle est réparée, être la même pièce !
#35Modification des propriétés des matériauxutiliser la modification des propriétés des matériaux : changement d'état physique, résistance, rigidité, texture, flexibilité ...TRIZ - 35 Changement des propriétés du matériau(couleur, longueur dans d'autres principes)
#36Transition des phasesutiliser les conséquences de la transition de phase : absorption ou production de chaleur, changement de volume, changement de transparence ...TRIZ - 36 Transition de phase 
#37Dilatation thermiqueUtiliser l'expansion (ou la contraction) thermique du matériau pour appliquer une force.TRIZ - 37 Dilatation thermiqueAssemblages fixes ou temporaires. Utilisez également des bimétaux
#38Oxydants fortsAtmosphère enrichie en O2 ou O3TRIZ - 38 oxydants fortsAttention aux aspects d'inflammabilité et de corrosivité.
#39Atmosphère inerteAtmosphères réduites en O2 ou O3 pour geler certaines réactions chimiquesTRIZ - 39 Atmosphère inerteLe contraire de ce qui précède ; se référer au Triangle de feu
#40Matériaux compositesUtiliser des matériaux compositesTRIZ - 40 Matériaux compositesBriquet. Bien connu de nos jours, mais attention au vieillissement et à la répétabilité du processus.

Principes de l'innovation complémentaire.mondiale

Nous avons estimé que ces principes ou technologies complémentaires étaient absents de la liste initiale des 40 principes du TRIZ :

Impact énergétique
Impact énergétique
      • standardiser : à la fois au sein de vos outils de production, et de votre gamme de produits, mais aussi en utilisant des composants OEM et des composants du commerce (cela peut difficilement être le principe de résultat de toute recherche de brevet, la racine de la méthodologie TRIZ)
      • utiliser gaz ou liquide solidifié (ex. : Pick and place utilisant l'humidité gelée de l'air pour prélever de petits composants). Quelques points communs avec les modifications de #35-Propriétés des matériaux
      • impact pour obtenir des pics d'énergie soudains uniquement en cas de besoin, plutôt que d'augmenter la puissance moyenne (ex : dents mécaniques ou extracteur à rouleaux). Quelques points communs avec #21-Rushing Through
      • utiliser fluides non newtoniensLiquide lorsqu'il est immobile, il devient dur lorsqu'il reçoit de l'énergie, un coup ou un mouvement. Déjà utilisé dans l'industrie du fourrage. Avec une certaine similitude avec l'effet final, il peut également s'agir d'une poudre métallique qui se solidifie lorsqu'elle est exposée à un champ magnétique, comme dans les ferrofluides.
      • capillarité faire monter le liquide plus haut ou aspirer ou rendre visible ou mélanger des liquides
      • osmose et osmose inversée à travers une membrane poreuse pour séparer les éléments ultrafins
      • matériaux additifs: diverses technologies d'impression 3D, des résines et des matières fondues plastiques aux poudres métalliques frittées
      • aimants: pas seulement l'électromagnétisme mentionné dans la liste ; voir l'article consacré au design avec des aimants
      • utiliser ressortssoit linéaire ou concentrique. Pour déverser des mouvements ou des pics d'énergie, mais aussi pour stocker de l'énergie et la restituer ultérieurement (une des solutions de contradiction de TRIZ : "séparé dans le temps").

Ressources d'intérêt pour les principes TRIZ

Il existe de nombreuses vidéos sur les principes TRIZ, mais dans celle-ci, Karen Gadd explique les concepts, l'objectif réel et le contexte, plutôt que d'énumérer les 40 principes. Consultez

Lettore YouTube

Une présentation avec des illustrations originales pour chacun des 40 principes :

Aide-mémoire complet pour TRIZ

40 principes des illustrations TRIZ
40 principes des illustrations TRIZ
Toutes les illustrations ci-dessus sont tirées du grand antisèche à droite, ici en très haute résolution si vous cliquez/enregistrez, prêt à être imprimé pour votre salle de brainstorming.
 
Ces croquis d'illustration TRIZ ci-dessus, comme le cheat-cheat en taille réelle sont sous copyright par FotoSceptykdisponible sur Wikipediaet distribué sous la licence CC BY-SA 4.0.
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