Os 40 melhores princípios TRIZ para impulsionar seus desafios de design.

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.

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 das análises de valor, caso você ainda não estivesse usando esse termo)
#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 Peltier módulo, 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	Mecânica substitution	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.		many special inks or materials are available, for pressão, temperature, density, humidity (…) indication
#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

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.

The New 9 Complementary Innovation.world Principles

We felt these complementary principles or technologies were missing in the original 40 TRIZ principles list:

• • • standardize: both within your production tools and your range of products, but also use OEM and of-the-shelf components (this can hardly be the outcome principle of any patente research, the root of the TRIZ methodology)
    • solidified gas or liquid: example: pick-and-place using frozen humidity from the air to pick small components. Some commonalities with #35-Material Properties changes
    • impact: to get sudden energy peaks only when needed, rather than increasing the average power (ex: mechanical teeth or roller extractor). Some commonalities with #21-Rushing Through
    • nonnewtonian fluids: liquid when still, gets hard when getting energy, stroke, or movement. Used already in the forage industry. With some similarity to the end effect, it can also be a metal powder that solidifies when exposed to a magnetic field as in ferrofluids.
    • capillarity: to raise the liquid higher or suck or make visible or mix liquids
    • osmose and inverted osmosis: through a porous membrane to separate ultra-fine elements
    • additive materials: various 3D printing technologies, from resins and melted plásticos to sintered metal powders
    • magnets: not only the electromagnetism mentioned in the list; see the design with magnets dedicated article
    • springs, either linear or concentric. To dump movements or energy peaks, but also to store energy and give it back at a later time (one of the TRIZ contradiction solutions: “separate in time”)

Resources of interest for TRIZ Principles

There are plenty of videos on the TRIZ principles, but in this one, Karen Gadd explains the concepts, the real aim, and the context, rather than listing the 40 principles. Check

A presentation with original illustrations for each of the 40 principles:

TRIZ Principles – Theory of Inventive Problem Solving de LogeshrajV

Leituras e métodos complementares