از TRIZ تا ASIT چگونه رونی هورویتز ASIT را از TRIZ اختراع کرد

توسط دکتر رونی هوروویتز

ASIT (تفکر مبتکر سیستماتیک پیشرفته) یک روش تفکر خلاق برگرفته از TRIZ است.
این مقاله چهار مرحله اصلی را که TRIZ را به ASIT تبدیل کرد، شرح می‌دهد.

انگیزه توسعه ASIT زمانی بوجود آمد که من در حال یادگیری TRIZ بودم و شروع به استفاده از آن و آموزش روش خودم کردم. اگرچه من خیلی زود اثربخشی TRIZ را تشخیص دادم، اما متوجه برخی از نقص‌ها شدم که فکر می‌کردم قابل تنظیم هستند.

آشنایی من با TRIZ از سال 1988 زمانی شروع شد که در یک مجله مهندسی تبلیغی را دیدم: “دوره 40 ساعته تفکر مبتکر”. کنجکاو شدم “اگر کسی بتواند 40 ساعت را به من آموزش دهد که چگونه اختراع کنم، پس باید چیزی در آن وجود داشته باشد.” بدون لحظه ای تردید ثبت نام کردم.

بعد از درس دوم من قبلاً می دانستم که آنچه را که می خواهم زندگی خود را صرف آن کنم، یافته ام. مدرس گینادی فیلکوفسکی بود که نزد گنریش آلتشولر، مبتکر این روش، مطالعه کرده بود. از همان لحظه اول احساس کردم که گینادی با وضوح و دقت ایده هایی را بیان می کند که مدتی بود در ذهن من می چرخید، اما نمی توانستم به دام بیاندازم و به دانش قابل انتقال تبدیل شوم.

علیرغم اشتیاق من به این روش، از پدیده خاصی مرتبط با آن و نحوه آموزش آن ناراحت ماندم. قبل از توضیح بیشتر، اجازه دهید یکی از تجربیات خود را در این دوره به شما بگویم. در یکی از درس‌ها، مشکل زیر به ما داده شد تا به خانه ببریم (یک کلاسیک TRIZ): توپ‌های فلزی به سرعت در لوله‌ای با خمشی در حال حرکت هستند. در نقطه ای که لوله خم می شود، توپ ها به “دیواره” لوله برخورد می کنند و روی آنها خراشیده می شود و باعث آسیب می شود. مشکلی که باید حل می‌کردیم این بود که چگونه از این اتفاق جلوگیری کنیم. در خانه بلافاصله شروع کردم به تلاش برای نزدیک شدن به مشکل طبق روشی که قبلاً یاد گرفته بودیم.

“کار می کند!” وقتی به راه حل زیر رسیدم فریاد زدم: داخل لوله روغن بریزید و لوله را در نقطه ای که خم می شود خنک کنید. یک لایه نازک از روغن در خم یخ می زند و در نتیجه از لوله محافظت می کند. من داوطلب شدم تا راه حل خود را در درس بعدی روی تخته ارائه دهم و منتظر پاسخ گینادی بودم.

او گفت: “بسیار خوب است، اما اکنون اجازه دهید راه حل ظریف تری را به شما نشان دهم.” من به سختی می توانستم گوش هایم را باور کنم – راه حل ظریف تر؟

گینادی راه حلی ارائه کرد که در آن خود گلوله های فلزی، به جای روغن، می توانستند از لوله محافظت کنند. ایجاد یک طاقچه در نقطه ای که لوله خم می شود می تواند این کار را انجام دهد. اتفاقی که می افتد این است که توپ ها در طاقچه جمع می شوند و بنابراین دیواره داخلی لوله را محافظت می کنند. در واقع چیزی که گوی های فلزی را داخل طاقچه نگه می دارد در واقع خود گوی های فلزی هستند. همانطور که از طریق لوله حرکت می کنند، به خم برخورد می کنند و توپ های دیگر را در طاقچه نگه می دارند.

باید موافقت می‌کردم که این واقعاً یک راه‌حل زیبا بود، اما همانطور که قبلاً بارها اتفاق افتاده بود، با یک مشکل مواجه شدم: من به روش اعتقاد داشتم، اما نفهمیدم که چرا ما اغلب اوقات نتوانستیم به این روش دست پیدا کنیم. راه حل کتاب درسی”.

مرحله اول: از “نتیجه نهایی ایده آل” تا “دنیای بسته”.

این موضوع برای سال‌ها مرا متحیر می‌کرد تا اینکه سرانجام به ایده‌ای فکر کردم، که طبق معمول چنین مواردی، به طرز شگفت‌انگیزی ساده از آب درآمد. یک روز تصمیم گرفتم مجموعه راه حل های مبتکرانه خود را (که از زمان تدریس گینادی بسیار گسترش یافته بود) مرور کنم و به دنبال بینش جدیدی باشم. در آن زمان بود که متوجه چیزی شدم که تقریباً همه راه‌حل‌ها مشترک بودند (و قطعاً ظریف‌ترین راه‌حل‌ها!): هیچ یک از راه‌حل‌ها شامل افزودن نوع جدیدی از مؤلفه به دنیای مشکل نبود.

من همچنان به بررسی این یافته جدید می پردازم و به استثنایی از این قاعده برخورد نکردم. این اصل به روش اضافه شد و به عنوان “شرط جهان بسته” شناخته شد. اگر در حین کار بر روی مشکل لوله از این وضعیت آگاه بودم، احتمالاً به همراه بسیاری دیگر به راه حل گینادی می رسیدم. (شرایط جهان بسته به سادگی به من اجازه نمی دهد که روغن اضافه کنم، زیرا نوع جدیدی از شی است).

TRIZ همچنین از منابع موجود برای حل یک مشکل استفاده می کند. اما بر خلاف ASIT، این اصل در اطراف روش پراکنده است. می‌توان آن را در اصل نتیجه نهایی ایده‌آل یافت (“بهترین سیستم زمانی است که هیچ سیستمی وجود نداشته باشد” – Altshuller)، و در برخی از چهل اصل (مثلاً اصل 25 – سلف سرویس استفاده از یک شی موجود برای کار را می‌طلبد. به جای آوردن یک مورد جدید).

تفاوت بین TRIZ و ASIT در این است که در ASIT شرط جهان بسته مهمترین اصل است. در واقع، اولین قدم در استفاده از ASIT، تعریف دنیای مشکل است. پس از تعریف، حل‌کننده مشکل می‌داند که تمام بلوک‌های سازنده راه‌حل درست در مقابل او قرار دارند و راه‌حل صرفاً مستلزم سازماندهی مجدد اشیاء موجود است. این تمرکز و قدرت زیادی به روش اضافه می کند. همچنین هر مشکل واقعی را به یک پازل سرگرم کننده تبدیل می کند.

مرحله دوم: از «حل تضادها» تا «دستیابی به تغییر کیفی»

شرط جهان بسته به شباهت بین دنیای مشکل و جهان راه حل می پردازد. بنابراین بدیهی است که ما به اصل دیگری نیاز داریم، اصلی که تفاوت بین دو جهان را مشخص کند. ایده حل تضادها نقطه شروع خوبی بود.

به نظر من بزرگترین کمک آلتشولر به علم اختراع این ایده بود که راه حل های اختراعی بر تضادها غلبه می کنند (در حالی که راه حل های معمول بر سازش متکی هستند). با بازگشت به مثال لوله و توپ‌های فلزی، می‌توان تضاد را به صورت زیر تحلیل کرد: افزایش سرعت توپ‌ها باعث بهبود عملکرد سیستم می‌شود، اما فرسودگی و پارگی سیستم را نیز افزایش می‌دهد.

از روشی که TRIZ یک تناقض را تعریف می کند، تشخیص یک تناقض آسان است، اما TRIZ روشن نمی کند که “حل یک تناقض” به چه معناست. من در واقع نمونه های زیادی از TRIZ را دیده ام که در آنها تناقض به خوبی تعریف شده بود، اما به نظر نمی رسید که راه حل بر آن غلبه کند. به عنوان مثال، فرض کنید از یک لوله ساخته شده از مواد بسیار سخت تری استفاده می کنیم، آیا بر تناقض غلبه می کند؟ اشاره واضح به معنای حل یک تناقض مهم است، زیرا در غیر این صورت، به جای استفاده از TRIZ برای یافتن ایده های جدید، مردم از آن برای توجیه ایده های قدیمی خود استفاده می کنند (من مطمئن هستم که بسیاری از مربیان TRIZ دقیقاً منظور من در اینجا را می دانند. …)

در جستجوی خود برای یک معیار واضح، یک بار دیگر مجموعه بزرگی از راه حل های اختراعی را با دقت بررسی کردم و چیز جالبی کشف کردم: در راه حل های اختراعی واقعی تغییری در پاسخ سیستم به عامل اصلی مشکل وجود دارد (عامل مشکل اصلی یک متغیر تعیین کننده است. شدت مشکل؛ به عنوان مثال، سرعت توپ ها عامل اصلی مشکل در مشکل لوله است). قبل از اینکه مشکل حل شود، عامل اصلی مشکل مستقیماً با شدت اثرات نامطلوب مرتبط است. پس از یافتن راه حل، عامل اصلی یا تأثیری ندارد یا تأثیر آن معکوس می شود (به طوری که این عامل در واقع وضعیت را بهبود می بخشد).

به عنوان مثال، در مورد مطالعه موردی گلوله های فلزی، در مشکل آسیب به لوله با سرعت توپ افزایش می یابد. در محلول (از آنجایی که هیچ تماس مستقیمی بین آن توپ و لوله وجود ندارد) آسیب به لوله اصلاً به سرعت توپ مربوط نمی شود. (شکل 1 را ببینید).

شکل 1: چگونه پاسخ سیستم به سرعت توپ ها تغییر کرد.

این یافته برای تبدیل شدن به اصل تغییر کیفی ASIT تعمیم داده شد، که به شرح زیر تعریف می شود: به دنبال راه حل هایی باشید که در آنها تأثیر عامل اصلی مشکل یا به طور کامل حذف شود یا حتی معکوس شود.

این یک معیار خوب است زیرا آزمایش اینکه آیا یک راه حل خاص آن را برآورده می کند یا خیر بسیار آسان است.

مرحله سوم: از 40 اصل تا پنج ابزار ایده پرداز ASIT

تا این مرحله ما دو قانون ASIT، قانون جهان بسته و قانون تغییر کیفی را دیده‌ایم. این قوانین در از بین بردن ایده های قدیمی بسیار موثر هستند، اما ما هنوز به مکانیزمی برای ایجاد ایده های جدید نیاز داریم. به طور خاص، ما به ابزارهایی نیاز داریم که به ما در شناسایی فرصت های پنهان در دنیای بسته کمک کنند. محل جستجوی این ابزارها البته در 40 اصل TRIZ است. این 40 اصل، ابزارهای عملیاتی اصلی TRIZ برای توسعه ایده ها هستند. با این حال، برخی از اشکالات آشکار برای این رویکرد وجود دارد:

1. اصول در یک سطح انتزاعی یکنواخت عمل نمی کنند: برخی از اصول بسیار کلی هستند (مثلاً اصل 17 – بعد دیگری) و برخی دیگر بسیار ویژه مشکل هستند (مثلاً اصل 18 – ارتعاش مکانیکی و اصل 29 – پنوماتیک و هیدرولیک).
2. دفعات استفاده یکنواخت نیست: برخی از اصول اغلب استفاده می شوند (مثلاً اصل 17 – بعد دیگری) و برخی به ندرت استفاده می شوند (مثلاً اصل 7 – عروسک تودرتو).
3. اصول زیادی وجود دارد: از آنجایی که پیروی از 40 اصل برای حل کننده مشکل است (زیرا تعداد آنها بسیار زیاد است)، TRIZ 40 اصل را در یک “ماتریس تضاد” سازماندهی می کند. هر نوع تضاد، که توسط متغیرهای فیزیکی درگیر شناسایی می شود، با مجموعه کوچکی از اصول تطبیق داده می شود. مشکل این رویکرد (گاهی اوقات بسیار قدرتمند) این است که:

• اصل 3 – کیفیت محلی (مثلا تغییر ساختار یک شی از یکنواخت به غیر یکنواخت)، اصل 4 – عدم تقارن و اصل 17 – بعد دیگر ، تحت تکنیک تقارن شکستن ASIT گروه بندی شدند .
• اصل 15 – دینامیک تحت تکنیک های تقسیم بندی و تقارن شکستن ASIT به دست می آید .
• اصل 6 – جهانی بودن (مثلاً ساختن یک قطعه یا شیء چندین کارکرد را انجام دهید، نیاز به قطعات دیگر را از بین ببرید) با استفاده از ASIT Object Removal و Unification که یکی پس از دیگری اعمال می شود به دست می آید.
• اصل 7 – عروسک تودرتو ، و اصل 8 – ضد وزن ، اصل 14 – کروی بودن : انحنا به دلیل خاص بودن آن حذف شده است.

خلاصه

من سعی کردم در این مقاله مراحل اصلی را که TRIZ را به ASIT تبدیل کرد، به تصویر بکشم. انگیزه این حرکت از تمایل به ایجاد روشی بود که یادگیری و حفظ آن آسان‌تر باشد (که از طریق تعداد کمتری از قوانین و ابزار به دست می‌آید)، کاربرد جهانی‌تر (از طریق حذف ابزارهای مهندسی خاص به دست می‌آید) و در حفظ و نگهداری سخت‌تر باشد. حل کننده مشکل در یک چارچوب اختراعی واقعی (اصل جهان بسته کار را در اینجا انجام می دهد).

ASIT باید بیشتر به عنوان مکمل TRIZ در نظر گرفته شود تا جایگزین. برای برخی از افراد آسانتر است که تجربه حل مسئله خود را از طریق ASIT شروع کنند و سپس به TRIZ بروند، مخصوصاً اگر بیشتر به مشکلات نوع مکانیکی توجه کنند. افراد دیگر ممکن است با TRIZ شروع کنند و سپس تصمیم بگیرند که ASIT برای آنها مناسب تر است. ماه آینده چند نمونه و مطالعات موردی را که کاربرد پنج تکنیک ایده پردازی ASIT را نشان می دهد، خواهم آورد.

منابع

Altshuller, GS, 40 Principles: TRIZ Keys to Technical Innovation, ترجمه شده توسط Lev Shulyak, Technical Innovation Center, Worcester, MA. 1998
Horowitz R.، Maimon O.، “شرایط کافی برای اختراعات طراحی” IEEE Systems Man and Cybernetics، بخش C، Ahugust 99.
Horowitz R., Maimon O.، “روش طراحی خلاقانه و روش نشستن”، مجموعه مقالات DETC’ 97: 1997 کنفرانس فنی مهندسی طراحی ASME، ساکرامنتو، 1997.

درباره نویسنده

دکتر رونی هوروویتز در 12 سال گذشته روی توسعه ASIT کار کرده است. رونی دکترای خود را گرفت. تشکیل دانشکده مهندسی دانشگاه تل آویو در زمینه حل و طراحی خلاقانه مسئله؛ B.Sc. در مهندسی هوانوردی (تکنیون، حیفا)، و کارشناسی ارشد. در رشته مهندسی صنایع (دانشگاه تل آویو). رونی تجربه گسترده ای در برگزاری کارگاه های تفکر مبتکر و دوره های دانشگاهی معتبر در اسرائیل و سراسر جهان دارد.

دکتر رونی هوروویتز