Para engenheiros de design de produto. Os 40 Princípios TRIZ são as soluções para resolver o problema.contradições da TRIZ✓ na resolução de problemas de design de produto ou para destacar outras abordagens durante suas sessões de brainstorming de design de produto.
O resultado final ideal in TRIZ resembles the clean sheet design meaning: a new concept is imagined without the limits of the current product. A cleansheet analysis of cost can then compare that concept with the existing one.
Este artigo aborda os 40 princípios TRIZ que podem ser usados com ou sem a metodologia TRIZ.
Consulte os métodos, dicas e ferramentas do TRIZ no final deste artigo.
Os 40 Princípios TRIZ
Como estas são traduções do russo - que podem variar de livro para livro -, adotamos a terminologia mais comum e reagrupamos os princípios triz por família.
Nota: acrescentamos princípios e tecnologias complementares no capítulo seguinte.
Em verde, destacamos nossa seleção de princípios de grande interesse e uso frequente no design de produto.
Montagem diferente
Esta família reúne todos os meios de montagem dos componentes ou peças de forma diferente. Deve ser considerada claramente durante as escolhas de projeto.
| exemplos | nossos comentários | |||
| #1 | Segmentação | Dividir um objeto em partes independentes |  | Útil para resolver um problema técnico ou encontrar um componente disponível no mercado, mas pode levar à complexidade e a custos adicionais. |
| #2 | Retirando | Separar uma parte ou propriedade que interfere em um objeto, ou isolar a única parte ou propriedade necessária de um objeto. |  | Pode ser muito eficaz, mas a intenção do produto deve estar clara para que, eventualmente, possa ser incorporada às especificações do produto. |
| #4 | Assimetria | Não aplique força ou cargas de maneira uniforme ou homogênea. |  | A aplicação local frequente permite reduzir a potência e inclinar a estrutura (com exceção mínima e menor fadiga). |
| #5 | Fusão | Reagrupa partes ou componentes menores para atingir o objetivo principal. |  | Depende do contexto e do volume: uma peça ou componente dedicado pode ser mais econômico e eficiente em termos de material. |
| #7 | Aninhamento | Você se lembra do “?Matrioska“As bonecas russas de madeira esculpida que se encaixam umas nas outras?” |  | Modularidade, um ganho em armazenamento e transporte, product variants … |
| #27 | Intermediário | Adicione uma peça ou função intermediária na montagem. |  | Não é a abordagem mais enxuta. Será essa a única solução? |
Adaptar aos usuários ou ao contexto
Esta categoria reúne todos os meios de modificar o produto ou o sistema em relação ao seu ambiente. Isso ocorre principalmente na fase de especificação, e não posteriormente na fase de projeto.
| exemplos | nossos comentários | |||
#3 | Qualidade local | Adaptar o nível de qualidade aos requisitos rigorosos e apenas no local necessário. |  | 'Sobreprocessamento' no 7 desperdícios do Lean mentalidade, mas para a Fase de Projeto |
| #6 | Universalidade | Dê outras utilizações a uma peça ou produto existente. |  | Abrir novos mercados com o mínimo esforço e de forma ambientalmente correta. Não se trata exatamente de resolver um problema de design, mas sim de uma abordagem preventiva. |
| #22 | Beneficiar-se do dano | Ao diminuir, adicionar ou aumentar o fator prejudicial, transforme-o em uma função benéfica ou secundária. |  | |
| #23 | Opinião | Adaptar o atuador ao parâmetro efetivamente necessário; circuito de controle |  | Autonivelante e sem intervenção do usuário. |
| #25 | Self-service | Faça com que a peça ou o produto execute outras funções, se regenere ou produza resíduos utilizáveis. |  | Quando possível, uma boa forma de agregar valor. |
| #26 | Copiando | Substitua componentes complexos e caros por cópias simples e baratas, leves, ou trabalhe na imagem em vez do próprio objeto dispendioso. |  | (a essência de Análises de valor (caso você ainda não estivesse usando isso) |
| #27 | Consumíveis | Substitua algo robusto e caro por peças ou componentes consumíveis. |  | Atenção aos resíduos, ao meio ambiente e às novas regulamentações. Existem outras abordagens Lean. |
As formas seguem as funções.
Um dos lemas deste site. Leia a postagem correspondente sobre Forms Follow Functions (fff): reúne todos os elementos que alteram a forma ou o espaço. Geralmente, são as soluções mais simples, confiáveis e econômicas.
| exemplos | nossos comentários | |||
| #8 | Antipeso | Use o peso para baixar outros atuadores. |  | geralmente o contrapeso em um elevador |
| #14 | Esferoidalidade, Curvatura | Faça-o redondo |  | |
| #17 | Outra dimensão | O que é unidimensional (2D) é transformado em bidimensional (2D), e o que é bidimensional (3D) é transformado em tridimensional (2D). |  | Permite oportunidades (lacunas, espaços) na resolução. |
| #30 | Fino e flexível | Faça estruturas pesadas finas e, eventualmente, flexíveis caso seja necessário movimento. |  | Consulte a biblioteca de designs da Plastic Tricks para dobradiças moldadas ou paredes finas. |
O tempo é essencial
Reagrupamento familiar de todos os princípios TRIZ relacionados ao tempo e à nova sequência.
Por não ser visível na prancheta de desenho, a solução de um desafio técnico com uma nova sequência cronometrada pode passar despercebida.
mas cuidado para não degradar o experiência do usuário com etapas mais longas ou adicionais
| exemplos | nossos comentários | |||
| #9 | Anti-ação preliminar | Antecipe o dano com uma contra-ação. |  | Exemplo: pré-carga de vigas de concreto, antes da própria carga. |
| #10 | Ação preliminar | Realizar antecipadamente o requisito, a alteração ou o preparo prévio. |  | |
| #11 | Amortecimento prévio | “Prevenir é melhor que remediar”, antes que seja tarde demais. |  | Qualidade, Enxuto (✓), mas para design aqui. |
| #13 | Ao contrário | Inverta o princípio físico ou as partes em relação umas às outras. |  | ex: em um Módulo Peltier, resfrie um lado em vez de aquecer o outro |
| #20 | Continuidade da ação útil | Não interrompa o processo ou o movimento. |  | operações de limite e WIP & utiliza inércia |
| #21 | Apressando-se | Execute a ação rapidamente |  | A mesma lógica se aplica à aplicação de força não uniforme, como mencionado anteriormente, mas sim no momento certo, para limitar o esforço, a energia ou o risco. |
| #34 | Descarte e recuperação | Use, descarte ou reutilize posteriormente. |  | Amigo do ambiente e da produção |
Propriedades Físicas
Os princípios TRIZ estão relacionados às propriedades mecânicas, físicas ou químicas dos materiais ou do ambiente.
| exemplos | nossos comentários | |||
| #12 | Equipotencialidade | Para conservar energia, limite as mudanças de posição em um campo potencial. |  | Não mova metais em um campo magnético, nem levante peças em um campo gravitacional. |
| #15 | Dinâmica | Fazer com que peças ou componentes se movam uns em relação aos outros. |  | |
| #16 | ação parcial ou excessiva | Reduza ou aumente ligeiramente algumas especificações para atingir a zona de conformidade. |  | Pareto: 20% representam 80%. Ou 95% são suficientes? |
| #18 | vibração mecânica | Use vibrações em vez de movimentos bruscos. |  | Permite um efeito muito localizado, geralmente mais eficiente em termos energéticos. |
| #19 | Ação periódica | Substituir atuadores lineares contínuos por meios rotativos, pulsantes ou repetitivos. |  | ligação com o anterior, dependendo da magnitude |
| #28 | Substituição de mecânicos | Substitua os mecânicos por ímã ou eletromagnetismo |  | Consulte nossa publicação sobre Design com Ímãs. |
| #29 | Pneumática e hidráulica | Substituir sistema mecânico por sistema hidráulico |  | Apresenta algumas limitações, mas vale cada centavo quando se trata de adaptabilidade, flexibilidade ou longas distâncias. |
| #31 | Materiais porosos | Projetar com materiais porosos (ou aumentar a micro ou macroporosidade) |  | Mais leve. 3D CAD A sinterização de pó metálico ajuda bastante hoje em dia. |
| #32 | Mudança de cor | Altere a cor ou a transparência para facilitar o processo. Indique informações por meio de uma mudança de cor. |  | Muitas tintas ou materiais especiais estão disponíveis para indicação de pressão, temperatura, densidade e umidade (≥). |
| #33 | Homogeneidade | As duas partes que interagem devem ter materiais iguais ou semelhantes. |  | E se for consertado, que seja a mesma peça! |
| #35 | Alterações nas propriedades do material | alteração das propriedades do material: mudança do estado físico, resistência, rigidez, textura, flexibilidade |  | (cor, comprimento em outros princípios) |
| #36 | Transição de fases | consequências da transição de fase: absorção ou geração de calor, mudança de volume, mudança de transparência |  | |
| #37 | Expansão térmica | Utilizar a expansão (ou contração) térmica do material para aplicar uma força. |  | Conjuntos fixos ou temporários. Use também bimetálicos. |
| #38 | Oxidantes fortes | atmosfera enriquecida com O2 ou O3 |  | Esteja atento aos aspectos de inflamabilidade e corrosividade. |
| #39 | Atmosfera inerte | O2 ou O3 reduzem a concentração atmosférica para congelar algumas reações químicas. |  | O oposto do anterior; consulte o Triângulo de Fogo. |
| #40 | Materiais compósitos | Utilizar materiais compósitos |  | Mais leve. Bem conhecido hoje em dia, mas lembre-se do envelhecimento e da repetibilidade do processo. |
A Metodologia TRIZ em Poucas Palavras
A matriz de contradições e os princípios da TRIZ são as ferramentas fundamentais dessa metodologia, desenvolvida pelo inventor soviético e escritor de ficção científica Genrich Altshuller.
1. Preparando a Tabela de Contradições
A tabela consiste em alinhar todos os 39 parâmetros de engenharia com as novas funções do produto. Ao cruzar esses parâmetros na matriz, projetistas e engenheiros podem identificar soluções potenciais que talvez não sejam imediatamente óbvias, fomentando o pensamento inovador e a resolução eficiente de problemas.
Os 39 parâmetros de engenharia
| Peso de um objeto em movimento Peso de um objeto imóvel Comprimento do objeto em movimento Comprimento de um objeto imóvel Área do objeto em movimento Área de objeto imóvel Volume de um objeto em movimento Volume de um objeto imóvel Velocidade Vigor Tensão, pressão Forma Estabilidade do objeto | Força Durabilidade de objetos em movimento Durabilidade de objetos imóveis Temperatura Brilho Energia gasta ao mover um objeto Energia gasta por um objeto em repouso Poder Desperdício de energia Desperdício de substância Perda de informações Perda de tempo Quantidade de substância | Confiabilidade Precisão da medição Precisão de fabricação Fatores prejudiciais que atuam sobre o objeto Efeitos colaterais prejudiciais Capacidade de fabricação Facilidade de uso reparabilidade Adaptabilidade Complexidade do dispositivo Complexidade do controle Nível de automação Produtividade |
Funções do produto
Consulte outros artigos neste site para definir as funções adequadas do produto para o usuário, que não devem ser confundidas com restrições (ex: uma norma legal obrigatória é uma restrição do ponto de vista do projeto do produto – a menos que você seja o distribuidor ou revendedor da norma).
2. Aplicando os 40 Princípios
Lidar com contradições é o passo crucial na resolução de problemas. O processo começa com a identificação da contradição específica, que normalmente se enquadra em uma das duas categorias: técnica ou física.
- Uma contradição técnica surge quando a melhoria de um aspecto de um sistema leva à deterioração de outro.
- Uma contradição física envolve requisitos conflitantes para o mesmo elemento.
Agora, o passo fundamental é preencher a tabela com um ou mais dos 40 princípios listados acima em cada célula.
Como a tabela provavelmente consiste em centenas de células, que precisam ser analisadas detalhadamente com uma mente aberta para soluções criativas e inovadoras, o processo pode ser muito demorado. Alguns softwares auxiliam nesse processo, mas você perde a visão global da tabela, das colunas ou linhas adjacentes que podem ser agrupadas em uma solução comum.
Já vimos algumas pesquisas detalhadas sobre IA aplicada ao TRIZ, mas até agora não existe uma ferramenta disponível publicamente (ver pesquisa pública). artigo aqui)
Dica: Se o tempo for um fator importante, recomendamos focar nas principais contradições e funções do usuário, em vez de preencher superficialmente todas as células. custo do projeto ou produto mínimo viável Essa abordagem pode ajudar nessa priorização - veja outras postagens para mais informações sobre esses métodos.
Essa abordagem sistemática possibilita a transformação da contradição em uma oportunidade criativa, facilitando avanços inovadores.
Exemplos da metodologia Triz
Um exemplo clássico da aplicação do TRIZ é na indústria automotiva, onde se buscava reduzir o peso dos veículos sem comprometer a segurança. Ao empregar os princípios do TRIZ, os engenheiros identificaram o uso de materiais leves e de alta resistência, como compósitos de fibra de carbono, o que permitiu uma redução substancial de peso, mantendo a integridade estrutural.
Outro exemplo pode ser encontrado na eletrônica, onde a TRIZ tem sido usada para aumentar a duração da bateria em smartphones. Ao analisar e superar contradições, como aumentar a capacidade da bateria sem aumentar o tamanho do telefone, os engenheiros inovaram com processadores energeticamente eficientes e otimizações de software. Esses exemplos demonstram como a TRIZ possibilita a inovação sistemática, transformando problemas em oportunidades para soluções criativas.
Nossos 9 novos princípios complementares da Innovation.world
Sentimos que esses princípios ou tecnologias complementares estavam faltando na lista original dos 40 princípios do TRIZ:
- padronizar: tanto nas suas ferramentas de produção quanto na sua gama de produtos, mas também utilize componentes OEM e de prateleira (este dificilmente pode ser o princípio de resultado de qualquer coisa). patente pesquisa, a raiz da metodologia TRIZ)
- gás ou líquido solidificado: Exemplo: operação de pegar e posicionar componentes pequenos usando a umidade congelada do ar. Algumas semelhanças com a alteração #35 - Propriedades do Material
- impacto: Para obter picos repentinos de energia apenas quando necessário, em vez de aumentar a potência média (ex: dentadura mecânica ou extrator de rolos). Algumas semelhanças com #21 - Apressando-se
- fluidos não-newtonianosLíquido quando em repouso, endurece ao receber energia, impulso ou movimento. Já utilizado na indústria de forragem. Com alguma semelhança no efeito final, também pode ser um pó metálico que se solidifica quando exposto a um campo magnético, como nos ferrofluidos.
- capilaridade: elevar o líquido, sugar, tornar visível ou misturar líquidos.
- osmose e osmose inversa: através de uma membrana porosa para separar elementos ultrafinos
- materiais aditivosDiversas tecnologias de impressão 3D, desde resinas e plásticos fundidos até pós metálicos sinterizados.
- ímãsNão se trata apenas do eletromagnetismo mencionado na lista; veja o artigo dedicado ao design com ímãs.
- molas, seja linear ou concêntrico. Para dissipar movimentos ou picos de energia, mas também para armazenar energia e devolvê-la posteriormente (uma das soluções para a contradição da TRIZ: "separar no tempo").
Recursos de interesse para os Princípios TRIZ
Existem muitos vídeos sobre os princípios do TRIZ, mas neste, Karen Gadd explica os conceitos, o objetivo real e o contexto, em vez de listar os 40 princípios. Confira.
Uma apresentação com ilustrações originais para cada um dos 40 princípios:
Princípios TRIZ – Teoria da Resolução Inventiva de Problemas de LogeshrajV
Folha de consulta rápida completa dos princípios TRIZ
Leituras e métodos complementares
- Design Thinking: Uma abordagem de inovação centrada no ser humano, que se concentra em compreender as necessidades do usuário, redefinir problemas e criar soluções inovadoras por meio de prototipagem e testes.
- Pensamento sistêmico: an approach to problem solving that considers the broader context and the interconnections between different components within a system.
- Análise da Causa Raiz: Um método utilizado para identificar as causas subjacentes de um problema, permitindo soluções mais eficazes que abordam as questões centrais em vez dos sintomas.
- Análise morfológica: Um método utilizado para explorar todas as soluções possíveis para um problema complexo, multidimensional e não quantificado, examinando as relações entre diferentes variáveis.
- Estratégia do Oceano Azul: Uma abordagem estratégica que incentiva as empresas a criarem novos espaços de mercado (oceanos azuis) em vez de competirem em mercados saturados (oceanos vermelhos).
- Brainstorming e Mapas Mentais: Técnicas criativas para gerar uma ampla gama de ideias e organizá-las visualmente para identificar conexões e desenvolver soluções inovadoras.
- Design para Seis Sigma (DFSS): Uma abordagem que combina princípios de design com metodologias Six Sigma para criar produtos e processos que atendam às necessidades do cliente e alcancem alta qualidade.
- Engenharia de valor: Um método sistemático para melhorar o "valor" de bens ou produtos, examinando e otimizando a função, o custo e o desempenho.
Perguntas frequentes
O que significa TRIZ?
TRIZ é o termo russo para o teste TRIZ. acrônimo para “Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadach”, geralmente traduzido como Teoria da Solução Inventiva de Problemas.
Quem criou os 40 princípios do TRIZ e como?
Genrich Altshuller, um engenheiro e inventor soviético, iniciou o trabalho na década de 1940, enquanto era examinador de patentes na Marinha Soviética. Ele e sua equipe analisaram centenas de milhares de patentes e descobriram que invenções em campos muito diferentes resolviam problemas com os mesmos padrões recorrentes.
Quantos princípios TRIZ existem e seus nomes são fixos?
A lista clássica contém 40 princípios. Como a lista foi traduzida do russo, a redação varia de livro para livro, de modo que o mesmo princípio pode ter nomes ligeiramente diferentes. Este artigo utiliza os nomes mais comuns e acrescenta 9 princípios complementares.
O que é uma contradição técnica no TRIZ?
Uma situação em que melhorar um parâmetro piora outro, como tornar uma peça mais resistente e mais pesada. O TRIZ busca uma maneira de eliminar essa relação de compromisso em vez de se contentar com uma solução intermediária.
O que é uma contradição física em TRIZ?
Uma exigência em que o mesmo elemento deve possuir propriedades opostas, como quente e frio, ou aberto e fechado. Princípios que separam as duas propriedades no tempo, espaço ou condições são a solução usual.
Quais são os 39 parâmetros de engenharia?
Uma lista padrão de características técnicas, como peso do objeto em movimento, velocidade, força, resistência, temperatura, confiabilidade, capacidade de fabricação e produtividade. Elas formam as linhas e colunas da matriz de contradições, e a lista completa é apresentada neste artigo.
Como faço para usar a matriz de contradição?
Selecione o parâmetro que deseja melhorar (uma linha) e o parâmetro que piora (uma coluna). A célula onde eles se encontram lista os números dos princípios mais frequentemente usados para resolver essa contradição. Teste cada um como uma ideia de projeto. Por exemplo, melhorar a força sem adicionar peso aponta para os princípios 40, 26, 27 e 1.
Preciso da matriz para usar os 40 princípios?
Não. Você pode percorrer os princípios como uma lista de verificação durante o brainstorming, a especificação ou a revisão do projeto, sem precisar criar uma matriz. A matriz apenas ajuda a decidir quais princípios experimentar primeiro.
Como os princípios TRIZ se manifestam em produtos do dia a dia?
O princípio 7, encaixe, é a ideia da boneca russa, encontrada em cadeiras empilháveis e antenas telescópicas. O princípio 15, dinâmica, torna as peças móveis umas em relação às outras, como em uma cadeira ajustável. O princípio 13, o inverso, inverte a ação usual, por exemplo, girando a peça em vez da ferramenta.
Quais são os 9 princípios complementares adicionados neste artigo?
Padronizar, gás ou líquido solidificado, impacto, não-newtoniano Fluidos, capilaridade, osmose e osmose inversa, materiais aditivos, ímãs e molas. Abrangem tecnologias ausentes na lista original, e algumas se sobrepõem parcialmente a princípios já existentes, como o impacto com a passagem rápida.
Qual a relação entre TRIZ e patentes?
Os princípios foram extraídos de patentes, que mostram como cada princípio foi aplicado na prática. Buscar patentes em outros setores pela mesma contradição é uma forma de encontrar ideias de soluções prontas.
Qual a diferença entre TRIZ e brainstorming?
O brainstorming gera ideias por meio da livre associação. O TRIZ define primeiro a contradição e depois aponta para padrões de solução que funcionaram em outros contextos. Os dois se combinam bem: use os princípios como estímulos em uma sessão de brainstorming.
O TRIZ pode ser usado fora da engenharia mecânica?
Sim. Os princípios são abstratos o suficiente para serem aplicados a software, processos, serviços e problemas de negócios. Os parâmetros clássicos descrevem sistemas técnicos, portanto, um problema não técnico precisa ser traduzido para eles primeiro.
Glossário de termos utilizados
Computer Aided Design (CAD): Um aplicativo de software usado para criar, modificar, analisar e otimizar projetos em diversas áreas, como engenharia, arquitetura e manufatura, permitindo desenhos e modelos precisos por meio de ferramentas e técnicas digitais.
Computer-Aided Design (CAD): Um aplicativo de software usado para criar, modificar, analisar e otimizar projetos em diversas áreas, como engenharia, arquitetura e manufatura, permitindo desenhos e modelos precisos por meio de ferramentas e técnicas digitais.
Design for Six Sigma (DfSS): Uma metodologia sistemática destinada a projetar produtos ou processos para atender aos requisitos do cliente e alcançar alta qualidade, minimizando defeitos e variabilidade, utilizando ferramentas e técnicas dos princípios do Seis Sigma durante a fase de projeto.
Forms Follow Functions (FFF): Um princípio de design que afirma que a forma ou aparência de um objeto deve ser baseada principalmente em sua função ou propósito pretendido, enfatizando a praticidade e a usabilidade em detrimento de considerações estéticas.
Original Equipment Manufacturer (OEM): Uma empresa que produz peças ou equipamentos que podem ser comercializados por outro fabricante. Normalmente, esses componentes são integrados ao produto final, que é então vendido sob a marca deste último.
Root Cause Analysis (RCA): Um processo sistemático para identificar os fatores fundamentais que levam a um problema ou fracasso, visando abordar e eliminar as causas subjacentes em vez de apenas tratar os sintomas.
User experience (UX): the overall satisfaction and perception of a user when interacting with a product, system, or service, encompassing usability, accessibility, design, and emotional response throughout the entire interaction process.
Value Engineering (VE): Um método sistemático para melhorar o valor de um projeto através da análise de suas funções, redução de custos e aprimoramento do desempenho, sem sacrificar a qualidade ou a confiabilidade. Envolve trabalho em equipe interdisciplinar para identificar e implementar alternativas economicamente viáveis.
Work in Progress (WIP): Itens que estão parcialmente concluídos em um processo de produção, incluindo matérias-primas, mão de obra e custos indiretos incorridos até um determinado ponto. Esses ativos ainda não são produtos acabados e são essenciais para o acompanhamento da eficiência da produção e para a gestão de estoques.
