CasaDesign del prodottoMetodologieI 40 principi TRIZ per risolvere le sfide della progettazione

I 40 principi TRIZ per risolvere le sfide della progettazione

Per design del prodotto ingegneri. 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 solo sui 40 principi, da utilizzare con o senza la metodologia TRIZ. Si rimanda ai metodi, ai suggerimenti e agli 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 per famiglia.

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

Evidenziati in verde: principi di grande interesse e di uso frequente nel Product Design.

Assemblaggio diverso

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

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#1SegmentazioneDividere un oggetto in parti indipendentiTRIZ - 01 SegmentazioneÈ un'ottima soluzione per risolvere un problema tecnico o per procurarsi un componente a scaffale, ma può comportare complessità e costi aggiuntivi.
#2EstrazioneSeparare una parte o una proprietà che interferisce con un oggetto, o individuare l'unica parte o proprietà necessaria di un oggetto.TRIZ - 02 Prelievopuò essere molto efficace, ma l'intento del prodotto deve essere chiaro per poter eventualmente incidere sulle specifiche del prodotto.
#4AsimmetriaNon applicare la forza o i carichi in modo uniforme o omogeneo.TRIZ - 04 AsimmetriaApplicato localmente con frequenza permette di ridurre la potenza e snellire la struttura (riduzione delle eccezioni e della fatica).
#5FusioneRaggruppa parti o componenti più piccoli per raggiungere l'obiettivo principale.TRIZ - 05 FusioneDipende dal contesto e dal volume: una parte o un componente dedicato potrebbe essere più efficace dal punto di vista dei costi e dei materiali.
#7NidificazioneVi ricordate il "Progetto"?Matrioshka", le bambole russe intagliate nel legno?TRIZ - 07 NidificazioneModularità, guadagno in termini di stoccaggio e trasporto, varianti di prodotto
#27IntermediarioAggiungere una parte o una funzione intermedia nell'assiemeTRIZ - 24 IntermediarioNon 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.

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#3

Qualità localeadattare il livello di qualità allo stretto necessario, e solo nel luogo richiestoTRIZ - 03 Qualità locale"Overprocessing" nei 7 sprechi della mentalità Lean, ma per la fase di progettazione
#6UniversalitàDare altri utilizzi a una parte o a un prodotto esistenteTRIZ - 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.

#22Benefici da danniRiducendo, aggiungendo o aumentando il fattore nocivo, lo si rende una funzione benefica o secondaria.TRIZ - 22 Beneficio da danno 
#23FeedbackAdattare l'attuatore al parametro effettivamente richiesto; anello di controlloTRIZ - 23 FeedbackAutolivellante e senza intervento dell'utente.
#25Self-serviceFare in modo che la parte o il prodotto svolga altre funzioni, si rigeneri o produca rifiuti utilizzabili.TRIZ - 25 AutoassistenzaQuando è possibile, un bel modo di dare valore aggiunto
#26CopiareSostituire componenti complessi e costosi con copie leggere e semplici, oppure lavorare su un'immagine piuttosto che sull'oggetto costoso stesso.TRIZ - 26 Copiatura(l'essenza dell'analisi del valore, nel caso in cui non la steste già utilizzando)
#27Materiali di consumoSostituire qualcosa di robusto e costoso con parti o componenti consumabiliTRIZ - 27 Materiali di consumotenere 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 sono le soluzioni più semplici, affidabili ed economiche.

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#8AntipesoUtilizzare il peso per abbassare altri attuatoriTRIZ - 08 Antipesotipicamente il contrappeso di un ascensore
#14Sferoidalità, curvaturaRendere è rotondoTRIZ - 14 Curvature di sferoidalità 
#17Un'altra dimensioneha reso 2D ciò che è 1D, e 3D ciò che è 2DTRIZ - 17 Un'altra dimensionePermette opportunità (lacune, spazi) nella risoluzione dei problemi
#30Sottile e flessibileRendere sottili le strutture pesanti ed eventualmente flessibili se è necessario un movimento.TRIZ - 30 Sottile e flessibilePer le cerniere stampate o le pareti sottili, consultare la libreria dei progetti di trucchi in plastica.

Il tempo è l'essenza

Famiglia che raggruppa tutte le funzioni TRIZ relative 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 l'esperienza dell'utente con passaggi più lunghi o supplementari

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#9Azione preventivaAnticipare il danno con una controazioneTRIZ - 09 Anti-azione preliminarees: precarico di travi in calcestruzzo, prima del carico stesso
#10Azione preliminareEseguire in anticipo il requisito o la modifica o prepararsi in anticipoTRIZ - 10 Azione preliminare 
#11Ammortizzazione preventiva"Prevenire piuttosto che curare" prima che sia troppo tardiTRIZ - 11 Cuscinatura preventivaQualità, Lean (...) ma per la progettazione qui
#13Il contrarioInvertire il principio fisico o le parti in relazione tra loroTRIZ - 13 Il contrario di tuttoes: su un modulo Peltier, raffreddare un lato invece di riscaldare l'altro
#20Continuità dell'azione utileNon interrompere il processo o il movimentoTRIZ - 20 Continuità dell'azione utilelimitare le operazioni e il WIP e utilizzare l'inerzia
#21Correre attraversoEseguire l'azione in modo rapidoTRIZ - 21 corse in avantiStessa logica dell'applicazione della forza non uniformemente elencata prima, ma in tempo, per limitare lo sforzo, l'energia o il rischio.
#34Scarto e recuperoUtilizzare, smaltire o riutilizzare in un secondo momentoTRIZ - 34 Scarto e recuperoRispettoso dell'ambiente e della produzione

Proprietà fisiche

Proprietà meccaniche, fisiche o chimiche dei materiali o dell'ambiente.

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#12EquipotenzialitàPer conservare l'energia, limitare le variazioni di posizione in un campo potenzialeTRIZ - 12 Equipotenzialitànon spostare il metallo in un campo magnetico, né sollevare parti in un campo gravitazionale
#15DinamicaFar muovere parti o componenti l'uno rispetto all'altroTRIZ - 15 Dinamica 
#16Azione parziale o eccessivaRidurre o aumentare leggermente alcune specifiche per raggiungere la zona conforme. TRIZ - 16 Azione eccessiva o parzialePareto: 20% fanno 80%. O è sufficiente la 95%?
#18Vibrazioni meccanicheUtilizzate le vibrazioni piuttosto che i grandi movimentiTRIZ - 18 Vibrazioni meccanichepermette un effetto molto locale, di solito più efficiente dal punto di vista energetico
#19Azione periodicaSostituire gli attuatori lineari continui con strumenti rotanti, pulsanti o ripetitivi.TRIZ - 19 Azione periodicacollegamento con il precedente, a seconda dell'entità
#28Meccanica sostituzioneSostituire Meccanica con magnete o elettromagnetismoTRIZ - 28 Sostituzione meccanizzataConsultate il nostro post Progettare con i magneti
#29Pneumatica e idraulicaSostituire la meccanica con il sistema idraulicoTRIZ - 29 Pneumatica Idraulicaalcuni vincoli, ma vale ogni centesimo quando è adattabile, flessibile o per le lunghe distanze
#31Materiali porosiProgettazione con materiali porosi (o aumento della micro o macro porosità)TRIZ - 31 Metalli porosiPiù leggero. Il CAD 3D e la sinterizzazione di polveri metalliche sono di grande aiuto in questi giorni.
#32Cambio di colore

Modificare il colore o la trasparenza per facilitare il processo.

Indicare le informazioni con un cambiamento di colore.

TRIZ - 32 colori di cambioSono disponibili molti inchiostri o materiali speciali per l'indicazione della pressione, della temperatura, della densità, dell'umidità (...).
#33OmogeneitàDue parti interagenti devono avere materiali uguali o simili.TRIZ - 33 Omogeneità... e, se riparato, sarà lo stesso pezzo!
#35Modifiche alle proprietà dei materialiutilizzo del cambiamento delle proprietà del materiale: cambiamento di stato fisico, resistenza, rigidità, consistenza, flessibilità ...TRIZ - 35 Modifica delle proprietà del materiale(colore, lunghezza in altri principi)
#36Transizione delle fasiutilizzare le conseguenze della transizione di fase: assorbimento o generazione di calore, cambiamento di volume, cambiamento di trasparenza ...TRIZ - 36 transizione di fase 
#37Espansione termicaUtilizzare l'espansione (o la contrazione) termica del materiale per applicare una forza.TRIZ - 37 Espansione termicaAssemblaggi fissi o temporanei. Utilizzare anche i bimetalli
#38Forti ossidantiAtmosfera arricchita di O2 o O3TRIZ - 38 ossidanti fortiAttenzione agli aspetti di infiammabilità e corrosività
#39Atmosfera inerteAtmosfere abbassate di O2 o O3 per congelare alcune reazioni chimicheTRIZ - 39 Atmosfera inerteL'opposto del precedente; fare riferimento al Triangolo di Fuoco.
#40Materiali compositiUtilizzare materiali compositiTRIZ - 40 Materiali compositiPiù leggero. Ben noto al giorno d'oggi, ma attenzione all'invecchiamento e alla ripetibilità del processo.

Principi di innovazione complementare.world

Abbiamo ritenuto che questi principi o tecnologie complementari mancassero nell'elenco originale dei 40 principi TRIZ:

Impatto energetico
Impatto energetico
      • standardizzare: sia all'interno dei propri strumenti di produzione, sia all'interno della propria gamma di prodotti, ma anche utilizzando componenti OEM e of-the-shelf (questo non può essere il principio di risultato di qualsiasi ricerca sui brevetti, la radice della metodologia TRIZ)
      • utilizzo gas o liquido solidificato (es.: Pick and Place che utilizza l'umidità congelata dell'aria per prelevare piccoli componenti). Alcuni punti in comune con #35-Modifiche delle proprietà dei materiali
      • impatto per ottenere picchi di energia improvvisi solo quando necessario, piuttosto che aumentare la potenza media (es. denti meccanici o estrattori a rulli). Alcuni punti in comune con #21-Rushing Through
      • utilizzo fluidi non newtonianiLiquido quando è fermo, diventa duro quando riceve energia, colpi o movimento. Utilizzato già nell'industria del foraggio. Con una certa somiglianza con l'effetto finale, può anche essere una polvere metallica che si solidifica quando viene esposta a un campo magnetico, come nei ferrofluidi.
      • capillarità sollevare il liquido più in alto o aspirare o rendere visibili o mescolare i liquidi
      • osmosi e osmosi inversa attraverso una membrana porosa per separare gli elementi ultrafini
      • materiali additivi: varie tecnologie di stampa 3D, dalle resine e dalle fusioni plastica alle polveri metalliche sinterizzate
      • magneti: non solo l'elettromagnetismo citato nell'elenco; si veda l'articolo dedicato al design con i magneti.
      • utilizzo sorgentilineare o concentrico. Per scaricare movimenti o picchi di energia, ma anche per immagazzinare energia e restituirla in un secondo momento (una delle soluzioni della contraddizione TRIZ: "separare nel tempo").

Risorse di interesse per i principi TRIZ

Ci sono molti video sui principi TRIZ, ma in questo Karen Gadd spiega i concetti, l'obiettivo reale e il contesto, piuttosto che elencare i 40 principi. Controllare

Lettore YouTube

Una presentazione con illustrazioni originali per ciascuno dei 40 principi:

Scheda informativa TRIZ a grandezza naturale

40 principi di illustrazioni TRIZ
40 principi di illustrazioni TRIZ
Tutte le illustrazioni qui sopra sono state tratte dal grande foglio di calcolo a destra, qui in altissima risoluzione se si fa clic/salva, è pronto per essere stampato per la vostra sala di brainstorming.
 
Questi schizzi illustrativi di TRIZ qui sopra, così come il cheat-cheat a grandezza naturale, sono protetti da copyright di FotoSceptyk, disponibile su Wikipediae distribuito con licenza CC BY-SA 4.0.
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