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I 40 migliori principi TRIZ per affrontare al meglio le tue sfide di progettazione

TRIZ Principi per risolvere le sfide del design

Per i progettisti di prodotti. I 40 principi TRIZ sono le soluzioni per risolvere il problema del "TRIZ contraddizioni" nella risoluzione dei problemi di progettazione del prodotto o per evidenziare altri approcci durante le sessioni di brainstorming di progettazione del prodotto.

Questo articolo si concentra sui 40 principi triz da utilizzare con o senza la metodologia TRIZ.

Consultare i metodi, i suggerimenti e gli strumenti TRIZ alla fine di questo articolo.

I 40 principi TRIZ

Poiché si tratta di traduzioni dal russo - che possono variare da un libro all'altro -, abbiamo preso la terminologia più comunemente usata e abbiamo raggruppato i principi triz per famiglia.

Nota: abbiamo aggiunto principi e tecnologie complementari nel capitolo successivo.

In verde è evidenziata la nostra selezione di principi di grande interesse e di uso frequente nel Product Design.

Assemblaggio diverso

Questa famiglia raggruppa tutti i mezzi per assemblare in modo diverso i componenti o le parti. Da applicare chiaramente durante le scelte progettuali.

      esempi i nostri commenti
#1 Segmentazione Dividere un oggetto in parti indipendenti Triz - 01 segmentazione È un'ottima soluzione per risolvere un problema tecnico o per procurarsi un componente a scaffale, ma può comportare complessità e costi aggiuntivi.
#2 Estrazione Separare una parte o una proprietà che interferisce con un oggetto, o individuare l'unica parte o proprietà necessaria di un oggetto. Triz - 02 togliere può essere molto efficace, ma l'intento del prodotto deve essere chiaro per poter eventualmente incidere sulle specifiche del prodotto.
#4 Asimmetria Non applicare la forza o i carichi in modo uniforme o omogeneo. Triz - 04 asimmetria Applicato localmente con frequenza permette di ridurre la potenza e snellire la struttura (riduzione delle eccezioni e della fatica).
#5 Fusione Raggruppa parti o componenti più piccoli per raggiungere l'obiettivo principale. Triz - 05 fusione Dipende dal contesto e dal volume: una parte o un componente dedicato potrebbe essere più efficace dal punto di vista dei costi e dei materiali.
#7 Nidificazione Vi ricordate il "Progetto"?Matrioshka", le bambole russe intagliate nel legno? Triz - 07 nido Modularità, un guadagno in termini di stoccaggio, trasporto, varianti di prodotto ...
#27 Intermediario Aggiungere una parte o una funzione intermedia nell'assieme Triz - 24 intermediario Non è l'approccio più snello. È l'unica soluzione?

Adattarsi agli utenti o al contesto

Questa categoria raggruppa tutti i mezzi per modificare il prodotto o il sistema rispetto al suo ambiente. Per lo più nella fase di specifica piuttosto che in quella di progettazione.

      esempi i nostri commenti

#3

Qualità locale adattare il livello di qualità allo stretto necessario, e solo nel luogo richiesto Triz - 03 qualità locale "Sovraelaborazione" nel 7 sprechi di Lean ma per la fase di progettazione
#6 Universalità Dare altri utilizzi a una parte o a un prodotto esistente Triz - 06 universalità

Aprire nuovi mercati con uno sforzo molto ridotto e nel rispetto dell'ambiente. Non proprio per risolvere un problema di design, ma a monte.

#22 Benefici da danni Riducendo, aggiungendo o aumentando il fattore nocivo, lo si rende una funzione benefica o secondaria. Triz - 22 benefici da danni  
#23 Feedback Adattare l'attuatore al parametro effettivamente richiesto; anello di controllo Triz - 23 feedback Autolivellante e senza intervento dell'utente.
#25 Self-service Fare in modo che la parte o il prodotto svolga altre funzioni, si rigeneri o produca rifiuti utilizzabili. Triz - 25 autoassistenza Quando è possibile, un bel modo di dare valore aggiunto
#26 Copiare Sostituire componenti complessi e costosi con copie leggere e semplici, oppure lavorare su un'immagine piuttosto che sull'oggetto costoso stesso. Triz - 26 copie (l'essenza dell'analisi del valore, nel caso in cui non la steste già utilizzando)
#27 Materiali di consumo Sostituire qualcosa di robusto e costoso con parti o componenti consumabili Triz - 27 materiali di consumo tenere conto degli sprechi, dell'ambiente e delle nuove normative. Esistono altri approcci Lean

Le forme seguono le funzioni

Uno dei motivi di questo sito. Leggete il post corrispondente su Forms Follow Functions (fff): raggruppa tutti i mezzi che modificano la forma o lo spazio. Di solito, le soluzioni più semplici, affidabili ed economiche.

      esempi i nostri commenti
#8 Antipeso Utilizzare il peso per abbassare altri attuatori Triz - 08 anti-peso tipicamente il contrappeso di un ascensore
#14 Sferoidalità, curvatura Rendere è rotondo Triz - 14 curvature di sferoidalità  
#17 Un'altra dimensione ha reso 2D ciò che è 1D, e 3D ciò che è 2D Triz - 17 un'altra dimensione Permette opportunità (lacune, spazi) nella risoluzione dei problemi
#30 Sottile e flessibile Rendere sottili le strutture pesanti ed eventualmente flessibili se è necessario un movimento. Triz - 30 sottile e flessibile Per le cerniere stampate o le pareti sottili, consultare la libreria dei progetti di trucchi in plastica.

Il tempo è l'essenza

Raggruppamento familiare di tutti i principi TRIZ funzione legata al tempo e alla nuova sequenza.

Poiché non è visibile sul tavolo da disegno, la soluzione di una sfida tecnica con una nuova sequenza temporizzata può essere trascurata.

... ma attenzione a non degradare il esperienza utente con passaggi più lunghi o aggiuntivi

      esempi i nostri commenti
#9 Azione preventiva Anticipare il danno con una controazione Triz - 09 azione preliminare es: precarico di travi in calcestruzzo, prima del carico stesso
#10 Azione preliminare Eseguire in anticipo il requisito o la modifica o prepararsi in anticipo Triz - 10 azione preliminare  
#11 Ammortizzazione preventiva "Prevenire piuttosto che curare" prima che sia troppo tardi Triz - 11 prima ammortizzazione Qualità, Lean (...) ma per la progettazione qui
#13 Il contrario Invertire il principio fisico o le parti in relazione tra loro Triz - 13 il contrario es: su un Peltier modulo, raffreddare un lato invece di riscaldare l'altro
#20 Continuità dell'azione utile Non interrompere il processo o il movimento Triz - 20 continuità di azione utile limitare le operazioni e il WIP e utilizzare l'inerzia
#21 Correre attraverso Eseguire l'azione in modo rapido Triz - 21 in corsa Stessa logica dell'applicazione della forza non uniformemente elencata prima, ma in tempo, per limitare lo sforzo, l'energia o il rischio.
#34 Scarto e recupero Utilizzare, smaltire o riutilizzare in un secondo momento Triz - 34 scarti e recuperi Rispettoso dell'ambiente e della produzione

Proprietà fisiche

TRIZ Principi legati alle proprietà meccaniche, fisiche o chimiche dei materiali o dell'ambiente.

      esempi i nostri commenti
#12 Equipotenzialità Per conservare l'energia, limitare le variazioni di posizione in un campo potenziale Triz - 12 equipotenzialità non spostare il metallo in un campo magnetico, né sollevare parti in un campo gravitazionale
#15 Dinamica Far muovere parti o componenti l'uno rispetto all'altro Triz - 15 dinamiche  
#16 Azione parziale o eccessiva Ridurre o aumentare leggermente alcune specifiche per raggiungere la zona conforme.  Triz - 16 azione eccessiva o parziale Pareto: 20% fanno 80%. O è sufficiente la 95%?
#18 Vibrazioni meccaniche Utilizzate le vibrazioni piuttosto che i grandi movimenti Triz - 18 vibrazioni meccaniche permette un effetto molto locale, di solito più efficiente dal punto di vista energetico
#19 Azione periodica Sostituire gli attuatori lineari continui con strumenti rotanti, pulsanti o ripetitivi. Triz - 19 azione periodica collegamento con il precedente, a seconda dell'entità
#28 Meccanica sostituzione Sostituire Meccanica con magnete o elettromagnetismo Triz - 28 sostituzione mech Consultate il nostro post Progettare con i magneti
#29 Pneumatica e idraulica Sostituire la meccanica con il sistema idraulico Triz - 29 pneumatica idraulica alcuni vincoli, ma vale ogni centesimo quando è adattabile, flessibile o per le lunghe distanze
#31 Materiali porosi Progettazione con materiali porosi (o aumento della micro o macro porosità) Triz - 31 metalli porosi Accendino. 3D CAD & la sinterizzazione di polveri metalliche aiuta in questi giorni
#32 Cambio di colore

Modificare il colore o la trasparenza per facilitare il processo.

Indicare le informazioni con un cambiamento di colore.

Triz - 32 colori di cambio many special inks or materials are available, for pressione, temperature, density, humidity (…) indication
#33 Omogeneità Due parti interagenti devono avere materiali uguali o simili. Triz - 33 omogeneità ... e, se riparato, sarà lo stesso pezzo!
#35 Modifiche alle proprietà dei materiali utilizzo del cambiamento delle proprietà del materiale: cambiamento di stato fisico, resistenza, rigidità, consistenza, flessibilità ... Triz - 35 modifiche alle proprietà del materiale (colore, lunghezza in altri principi)
#36 Transizione delle fasi utilizzare le conseguenze della transizione di fase: assorbimento o generazione di calore, cambiamento di volume, cambiamento di trasparenza ... Triz - 36 transizione di fase  
#37 Espansione termica Utilizzare l'espansione (o la contrazione) termica del materiale per applicare una forza. Triz - 37 espansione termica Assemblaggi fissi o temporanei. Utilizzare anche i bimetalli
#38 Forti ossidanti Atmosfera arricchita di O2 o O3 Triz - 38 ossidanti forti Attenzione agli aspetti di infiammabilità e corrosività
#39 Atmosfera inerte Atmosfere abbassate di O2 o O3 per congelare alcune reazioni chimiche Triz - 39 atmosfera inerte L'opposto del precedente; fare riferimento al Triangolo di Fuoco.
#40 Materiali compositi Utilizzare materiali compositi Triz - 40 materiali compositi Più leggero. Ben noto al giorno d'oggi, ma attenzione all'invecchiamento e alla ripetibilità del processo.

 

La metodologia TRIZ in breve

La matrice di contraddizione e i principi TRIZ sono gli strumenti fondamentali di questa metodologia, sviluppata dall'inventore e scrittore di fantascienza sovietico Genrich Altshuller.

1 - Preparazione della tabella delle contraddizioni

La tabella consiste nell'allineare tutti i 39 parametri ingegneristici alle funzioni del nuovo prodotto. Incrociando questi parametri all'interno della matrice, i progettisti e gli ingegneri possono identificare potenziali soluzioni che potrebbero non essere immediatamente ovvie, favorendo il pensiero innovativo e la risoluzione efficiente dei problemi.

I 39 parametri ingegneristici

Peso dell'oggetto in movimento
Peso dell'oggetto non in movimento
Lunghezza dell'oggetto in movimento
Lunghezza dell'oggetto non in movimento
Area dell'oggetto in movimento
Area dell'oggetto non in movimento
Volume dell'oggetto in movimento
Volume dell'oggetto non in movimento
Velocità
Forza
Tensione, pressione
Forma
Stabilità dell'oggetto
La forza
Durata dell'oggetto in movimento
Durata dell'oggetto non in movimento
Temperatura
Luminosità
Energia spesa dall'oggetto in movimento
Energia spesa da un oggetto non in movimento
Potenza
Spreco di energia
Spreco di sostanza
Perdita di informazioni
Perdita di tempo
Quantità di sostanza
Affidabilità
Precisione della misura
Accuratezza della produzione
Fattori nocivi che agiscono sull'oggetto
Effetti collaterali dannosi
Produttività
Comodità d'uso
Riparabilità
Adattabilità
Complessità del dispositivo
Complessità del controllo
Livello di automazione
Produttività

Le funzioni del prodotto

Fare riferimento ad altri articoli di questo sito per definire le funzioni del prodotto per l'utente, da non confondere con i vincoli (es: uno standard legale obbligatorio è un vincolo dal punto di vista della progettazione del prodotto... a meno che non siate il distributore o il rivenditore dello standard). 

2 - Applicazione dei 40 principi

Affrontare le contraddizioni è la fase cruciale della risoluzione dei problemi. Il processo inizia con l'identificazione della contraddizione specifica, che di solito rientra in una delle due categorie: tecnica o fisica.

  • Una contraddizione tecnica si verifica quando il miglioramento di un aspetto di un sistema porta al deterioramento di un altro.
  • Una contraddizione fisica comporta requisiti contrastanti per lo stesso elemento.

A questo punto, il passo fondamentale è riempire la tabella con uno o più dei 40 principi sopra elencati in ogni cella.

Poiché la tabella è composta probabilmente da diverse centinaia di celle, da rivedere nei dettagli con una mente aperta a soluzioni creative e nuove, il processo può essere molto lungo. Alcuni software aiutano in questo senso, ma si perde la visione globale della tabella, le colonne o le righe adiacenti che possono essere raggruppate in una soluzione comune.

Abbiamo visto alcune ricerche dettagliate sull'IA applicata all'TRIZ, senza che finora ci sia uno strumento disponibile pubblicamente (vedi ricerca pubblica carta qui)

Mancia: se il tempo è un fattore, si consiglia di concentrarsi sulle contraddizioni chiave e sulle funzioni dell'utente, piuttosto che riempire superficialmente tutte le celle. A progettazione a costi contenuti O prodotto minimo vitale Gli approcci possono aiutare a stabilire le priorità - si vedano altri post per questi metodi -.

Questo approccio sistematico consente di trasformare la contraddizione in un'opportunità creativa, facilitando le svolte innovative.

Esempi di metodologia Triz

Un classico esempio di TRIZ in azione è la sua applicazione nell'industria automobilistica per affrontare la sfida di ridurre il peso dei veicoli senza compromettere la sicurezza. Utilizzando i principi dell'TRIZ, gli ingegneri hanno individuato l'uso di materiali leggeri e ad alta resistenza, come i compositi in fibra di carbonio, che hanno consentito una sostanziale riduzione del peso mantenendo l'integrità strutturale.

Un altro esempio può essere trovato nell'elettronica, dove il TRIZ è stato utilizzato per migliorare la durata della batteria negli smartphone. Analizzando e superando le contraddizioni, come l'aumento della capacità della batteria senza aumentare le dimensioni del telefono, gli ingegneri hanno innovato con processori ad alta efficienza energetica e ottimizzazioni del software. Questi esempi dimostrano come il TRIZ consenta un'innovazione sistematica, trasformando i problemi in opportunità per soluzioni inventive.

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Argomenti trattati: TRIZ, design del prodotto, sfide del design, risoluzione dei problemi, contraddizioni, segmentazione, eliminazione, asimmetria, fusione, nidificazione, intermediazione, qualità locale, universalità, assemblaggio, modularità, mentalità Lean e sovraelaborazione.

Contesto storico

1950
1955
1956
1960
1960
1960
1960
1950
1950
1955
1958
1960
1960
1960
1960

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

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