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

TRIZ Principles to solve design challenges

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.

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#1 Segmentação Dividir um objeto em partes independentes Triz - 01 segmentation 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. Triz - 02 taking out 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. Triz - 04 asymmetry 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. Triz - 05 merging 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?” Triz - 07 nesting Modularidade, um ganho em armazenamento e transporte, product variants
#27 Intermediário Adicione uma peça ou função intermediária na montagem. Triz - 24 intermediary 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.

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#3

Qualidade local Adaptar o nível de qualidade aos requisitos rigorosos e apenas no local necessário. Triz - 03 local quality 'Sobreprocessamento' no 7 desperdícios do Lean mentalidade, mas para a Fase de Projeto
#6 Universalidade Dê outras utilizações a uma peça ou produto existente. Triz - 06 universality

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. Triz - 22 benefit from harm  
#23 Opinião Adaptar o atuador ao parâmetro efetivamente necessário; circuito de controle Triz - 23 feedback 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. Triz - 25 self servicing 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. Triz - 26 copying (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. Triz - 27 consumables 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.

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#8 Antipeso Use o peso para baixar outros atuadores. Triz - 08 anti-weight geralmente o contrapeso em um elevador
#14 Esferoidalidade, Curvatura Faça-o redondo Triz - 14 spheroidality curvatures  
#17 Outra dimensão O que é unidimensional (2D) é transformado em bidimensional (2D), e o que é bidimensional (3D) é transformado em tridimensional (2D). Triz - 17 another dimension Permite oportunidades (lacunas, espaços) na resolução.
#30 Fino e flexível Faça estruturas pesadas finas e, eventualmente, flexíveis caso seja necessário movimento. Triz - 30 thin and flexible 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

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#9 Anti-ação preliminar Antecipe o dano com uma contra-ação. Triz - 09 preliminary anti-action Exemplo: pré-carga de vigas de concreto, antes da própria carga.
#10 Ação preliminar Realizar antecipadamente o requisito, a alteração ou o preparo prévio. Triz - 10 preliminary action  
#11 Amortecimento prévio “Prevenir é melhor que remediar”, antes que seja tarde demais. Triz - 11 beforehand cushionning Qualidade, Enxuto (✓), mas para design aqui.
#13 Ao contrário Inverta o princípio físico ou as partes em relação umas às outras. Triz - 13 the other way round 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. Triz - 20 continuity of useful action operações de limite e WIP & utiliza inércia
#21 Apressando-se Execute a ação rapidamente Triz - 21 rushing through 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. Triz - 34 discarding and recovering Amigo do ambiente e da produção

Propriedades Físicas

Os princípios TRIZ estão relacionados às propriedades mecânicas, físicas ou químicas dos materiais ou do ambiente.

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#12 Equipotencialidade Para conservar energia, limite as mudanças de posição em um campo potencial. Triz - 12 equipotentiallity 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. Triz - 15 dynamics  
#16 ação parcial ou excessiva Reduza ou aumente ligeiramente algumas especificações para atingir a zona de conformidade.  Triz - 16 excessive or partial action Pareto: 20% representam 80%. Ou 95% são suficientes?
#18 vibração mecânica Use vibrações em vez de movimentos bruscos. Triz - 18 mechanical vibration Permite um efeito muito localizado, geralmente mais eficiente em termos energéticos.
#19 Ação periódica Substituir atuadores lineares contínuos por meios rotativos, pulsantes ou repetitivos. Triz - 19 periodical action ligação com o anterior, dependendo da magnitude
#28 Mecânica substitution Substitua os mecânicos por ímã ou eletromagnetismo Triz - 28 mech substitution Consulte nossa publicação sobre Design com Ímãs.
#29 Pneumática e hidráulica Substituir sistema mecânico por sistema hidráulico Triz - 29 pneumatics hydraulics 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) Triz - 31 porous meterials 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.

Triz - 32 colour change 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. Triz - 33 homogeneity 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 Triz - 35 material properties change (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 Triz - 36 phase transition  
#37 Expansão térmica Utilizar a expansão (ou contração) térmica do material para aplicar uma força. Triz - 37 thermal expansion Conjuntos fixos ou temporários. Use também bimetálicos.
#38 Oxidantes fortes atmosfera enriquecida com O2 ou O3 Triz - 38 strong oxydants Esteja atento aos aspectos de inflamabilidade e corrosividade.
#39 Atmosfera inerte O2 ou O3 reduzem a concentração atmosférica para congelar algumas reações químicas. Triz - 39 inert atmosphere O oposto do anterior; consulte o Triângulo de Fogo.
#40 Materiais compósitos Utilizar materiais compósitos Triz - 40 composite materials 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.

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Tópicos abordados: TRIZ, design de produto, desafios de design, resolução de problemas, contradições, segmentação, remoção, assimetria, fusão, encaixe, intermediário, qualidade local, universalidade, montagem, modularidade, mentalidade Lean e sobreprocessamento.

Contexto histórico

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

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