Koltze / Souchkov Systematische Innovation

TRIZ-Anwendung in der Produkt- und Prozessentwicklung
1. Auflage 2010
ISBN: 978-3-446-42631-3
Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 351 Seiten

"Basierend auf der umfangreichen Analyse von Patenten beschreibt die Theorie der Erfinderischen Problemlösung (TRIZ) eine Fülle von Erkenntnisse und Methoden zur systematischen Entwicklung von Produkt- und Prozessinnovationen. Eine neue Denkweise in der Lösung technischer und nicht-technischer Probleme, unterstützt durch anwendungsorientierte Handlungsanweisungen, beflügelt den Erfinder zu revolutionierenden Lösungskonzepten. Das vorliegende Buch erläutert erstmalig vollständig und konsistent die grundlegenden Methoden der TRIZ, zeigt anwendungsorientierte Ergänzungen und gibt praxiserprobte Hilfestellungen zur Umsetzung. Es stellt somit ein wertvolles Anwendungshandbuch zur Entwicklung innovativer Problemlösung dar, das gleichermaßen der Hochschulausbildung als Lehrbuch wie dem Ingenieur und ""Problemlöser"" in der Praxis als Nachschlagewerk dient.

Karl Koltze, seit 2004 Professor für Konstruktionslehre mit Schwerpunkt Textilmaschinen im Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Hochschule Niederrhein. Valeri Souchkov ist unabhängiger Trainer, Berater und Entwickler für sytematische Technologie- und Business Innovation in Enschede, Niederlande."

Autoren/Hrsg.

Koltze, Karl

Souchkov, Valeri

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort von Karl Koltze;6
2;Foreword by Valeri Souchkov;8
3;Inhalt;12
4;Die Autoren;16
5;1 Einleitung;18
5.1;1.1 Erfindung und Innovation;18
5.2;1.2 Innovationstechnologien;19
5.3;1.3 Bedarf für systematische Innovation;21
5.4;1.4 Ganzheitliche Produkt- und Prozessentwicklung;22
5.5;1.5 Erfolgsfaktoren systematischer Innovation mit TRIZ;23
6;2 Kreativität und Methodik;27
6.1;2.1 Kreativitätstechniken;27
6.2;2.2 Klassische Konstruktionsmethodik;29
6.3;2.3 Kreativität und Methodik - ein Widerspruch?;30
6.4;2.4 Effizienz der Problemlösungstechniken;32
6.5;2.5 Der Prozess systematischer Innovation mit TRIZ;33
7;3 Die Theorie der erfinderischen Problemlösung;35
7.1;3.1 Ein systematischer Weg zur Erfindung;36
7.2;3.2 Der Widerspruch als Aufgabenstellung;37
7.3;3.3 Evolution technischer Systeme;38
7.4;3.4 Niveau von Problemlösungen;39
7.5;3.5 Nutzung bekannter Lösungsprinzipien und vorhandenen Wissens;43
7.6;3.6 Werkzeuge der TRIZ im Problemlösungsprozess;44
8;4 Werkzeuge systematischer Innovation mit TRIZ;48
8.1;4.1 Idealität;49
8.1.1;4.1.1 Ideales Endresultat (IER);51
8.1.2;4.1.2 Ideale Maschine;52
8.1.3;4.1.3 Erhöhung der Idealität als universelles Entwicklungsziel;54
8.1.4;4.1.4 Wege zur Erhöhung der Idealität;57
8.1.5;4.1.5 Grad der Idealität als Auswahlkriterium;59
8.2;4.2 Ressourcenanalyse;62
8.2.1;4.2.1 Stoffliche Ressourcen;65
8.2.2;4.2.2 Feldförmige Ressourcen;67
8.2.3;4.2.3 Räumliche Ressourcen;70
8.2.4;4.2.4 Zeitliche Ressourcen;71
8.2.5;4.2.5 Informationsressourcen;72
8.2.6;4.2.6 Funktionale Ressourcen;72
8.3;4.3 Widerspru?che;73
8.3.1;4.3.1 Erfindung als Auflösung von Widerspru?chen;74
8.3.2;4.3.2 Formulierung von Widerspru?chen;76
8.3.3;4.3.3 Innovationsprinzipien zur Auflösung technischer Widerspru?che;80
8.3.4;4.3.4 Auswahl der Lösungsprinzipien technischer Widerspru?che;105
8.3.5;4.3.5 Separationsprinzipien zur Auflösung physikalischer Widerspru?che;116
8.3.6;4.3.6 Problemlösung durch Kombination von Innovations- und Separationsprinzipien;123
8.4;4.4 Funktionsanalyse;125
8.4.1;4.4.1 Funktionsmodell der TRIZ;127
8.4.2;4.4.2 Problemformulierung am Funktionsmodell;136
8.5;4.5 Prozessanalyse;137
8.6;4.6 Trimmen;138
8.7;4.7 Root-Conflict-Analysis (RCA+);142
8.8;4.8 Evolution technischer Systeme;154
8.8.1;4.8.1 Modelle der Evolution technischer Systeme;157
8.8.2;4.8.2 Generelle Trends funktionaler Evolution;162
8.8.3;4.8.3 S-Kurven Analyse;165
8.8.4;4.8.4 Evolutions-Baum technischer Systeme;166
8.8.5;4.8.5 Gesetze der Evolution technischer Systeme;167
8.8.6;4.8.6 Evolutionslinien und -trends technischer Systeme;171
8.8.7;4.8.7 Evolutionspotenzial-Analyse;184
8.9;4.9 Stoff-Feld-Modell;187
8.9.1;4.9.1 Aufbau eines Stoff-Feld-Modells;188
8.9.2;4.9.2 Problemformulierung im Stoff-Feld-Modell;191
8.10;4.10 Erfinderische Standards;193
8.10.1;4.10.1 Aufbau des Systems der erfinderischen Standards;194
8.10.2;4.10.2 Anwendung erfinderischer Standards zur Problemlösung;196
8.11;4.11 Denkhilfen und Unterstu?tzung der Kreativität;201
8.11.1;4.11.1 Methode der kleinen Zwerge;201
8.11.2;4.11.2 Operator MZK;207
8.11.3;4.11.3 9-Felder-Denken;208
8.12;4.12 Effekte;212
8.13;4.13 Value-Conflict Mapping (VCM);214
8.14;4.14 Feature Transfer;220
8.15;4.15 Lösungsbewertung und -auswahl;223
9;5 Der systematische Innovationsprozess;226
9.1;5.1 Die Innovations-Checkliste;227
9.1.1;5.1.1 Informationen zum System;228
9.1.2;5.1.2 Informationen zum Problem;228
9.1.3;5.1.3 Formulierung der Idealität;229
9.1.4;5.1.4 Historie vorangegangener Lösungsversuche;229
9.1.5;5.1.5 Analoge Probleme und Lösungen;230
9.1.6;5.1.6 Ressourcen;230
9.1.7;5.1.7 Veränderbarkeit des Systems;230
9.1.8;5.1.8 Lastenheft und Auswahlkriterien;230
9.2;5.2 TRIZ-Prozess Ablaufplan;231
9.2.1;5.2.1 Negative Effekte und widerspru?chliche Anforderungen;233
9.2.2;5.2.2 Kostenreduzierung;233
9.2.3;5.2.3 Neuentwicklung von Systemen;233
9.2.4;5.2.4 Patentumgehung;234
9.2.5;5.2.5 Festlegung zuku?nftiger Entwicklungsschritte;234
9.2.6;5.2.6 Weiterentwicklung ohne erkennbare Problemstellung;234
9.3;5.3 Algorithmus der erfinderischen Problemlösung (ARIZ);235
9.3.1;5.3.1 Anwendung des ARIZ-85C;236
10;6 Integration der TRIZ in den Produktentwicklungsprozess;238
10.1;6.1 TRIZ und klassische methodische Konstruktion;239
10.1.1;6.1.1 Unterstützung der Entwicklungsphasen;239
10.1.2;6.1.2 Denken in Funktionen und Prozessen;241
10.1.3;6.1.3 Verknüpfung mit der Morphologischen Matrix;241
10.2;6.2 TRIZ und strategische Marketingplanung;243
10.3;6.3 TRIZ und Total Quality Management;244
10.3.1;6.3.1 Technische und physikalische Widerspru?che in der QFD;244
10.3.2;6.3.2 QFD und das TRIZ-Denken in Funktionen;247
10.3.3;6.3.3 Antizipierende Fehlererkennung (AFE) in der FMEA;249
10.4;6.4 TRIZ und (Design for) Six Sigma;251
10.5;6.5 TRIZ für Business und Management;253
10.6;6.6 Softwareunterstützung;254
11;7 Qualifizierung und Zertifizierung;257
11.1;7.1 TRIZ-Zertifizierung;257
11.2;7.2 Qualifizierungsstufen in der Anwendung der TRIZ;257
12;8 Anhang der Arbeitsmittel;260
12.1;8.1 Roadmap systematischer Innovation mit TRIZ;260
12.2;8.2 Ressourcen und Effekte;261
12.3;8.3 Widerspruchsmatrix nach Altschuller;267
12.4;8.4 Widerspruchsmatrix „Matrix 2003“;269
12.5;8.5 76 Standards;275
12.5.1;8.5.1 Klasse 1: Synthese und Zerlegung von Stoff-Feld-Systemen;275
12.5.2;8.5.2 Klasse 2: Weiterentwicklung von Stoff-Feld-Systemen;283
12.5.3;8.5.3 Klasse 3: Übergang in das Obersystem und zur Mikroebene;293
12.5.4;8.5.4 Klasse 4: Messung und Erkennung in Stoff-Feld-Systemen;296
12.5.5;8.5.5 Klasse 5: Hilfestellungen;304
12.6;8.6 ARIZ-85C;312
12.6.1;8.6.1 Analyse der Aufgabe;312
12.6.2;8.6.2 Analyse des Problemmodells der Aufgabe;321
12.6.3;8.6.3 Definition des IER und des physikalischen Widerspruchs;323
12.6.4;8.6.4 Mobilisierung und Anwendung der Stoff-Feld-Ressourcen;328
12.6.5;8.6.5 Anwendung der Wissensdatenbank der TRIZ;337
12.6.6;8.6.6 Veränderung oder Ersatz der Aufgabe;339
12.6.7;8.6.7 Analyse der Prinzipien zur Beseitigung des physikalischen Widerspruchs;341
12.6.8;8.6.8 Anwendung der gewonnenen Lösung;342
12.6.9;8.6.9 Analyse des Lösungsverlaufs;343
13;Literatur;345
14;Index;348

Leseproben

(S. 18-19)

TRIZ ist keine Methode, sondern eine Theorie, eine auf Analysen und Beobachtungen basierende Einsicht. Entstanden ist diese Theorie durch Arbeiten von Genrich Altschuller (1926 - 1998) in der ehemaligen Sowjetunion. Die russische Originalbezeichnung lautet "" (Teoria Reshenia Izobretatelskih Zadatch), woraus sich die Abkürzung „TRIZ“ ableitet. Sinngemäß bedeutet die Übersetzung "Theorie des erfinderischen Problemlösens" oder "Theorie zur Lösung erfinderischer Probleme".

Bekannt ist auch die englischsprachige Bezeichnung „Theory of inventive problem solving“, woraus sich die in manchen Literaturquellen genannte Abkürzung „TIPS“ ableitet. International hat sich jedoch die Originalabkürzung „TRIZ“ durchgesetzt. Die Theorie der erfinderischen Problemlösung basierte auf der jahrelangen Analyse von zunächst mehr als 400.000 erfinderischen Lösungen, dokumentiert in Form von Patenten. Heute sind mehr als 1,5 Millionen Patente analysiert und die Theorie wurde weiter bestätigt. Die umfangreiche Analysearbeit einer Vielzahl erfinderischer Problemlösungen brachte folgende wesentliche Erkenntnisse hervor:

a) Über 99% der kreativen Problemlösungen beinhalten die Nutzung bereits zuvor bekannter Lösungsprinzipien. Nur weniger als 0,3% sind wirkliche Pioniererfindungen, technisch/physikalische Entdeckungen.

b) Innovative Problemlösungen resultieren aus der Überwindung von Widersprüchen. Die Arbeit mit Widersprüchen ist damit wesentliches Kennzeichen des erfinderischen Problemlösungsprozesses.

c) Technische Systeme zeigen Evolutionsschritte. Es gibt Gesetzmäßigkeiten in der Evolution technischer Systeme. d) Die gefundenen Muster im kreativen Problemlösungsprozess sind bereichsübergreifend.

e) Neue, innovative Ideen können auf einem systematischen Weg erarbeitet werden, indem frühere Erfahrungen und Konzepte früherer Lösungen wiederverwendet werden. Diese in der TRIZ formulierten Erkenntnisse begründen neuartige Wege des Denkens. Wenn neue Problemlösungen durch Nutzung bereits bekannter Lösungsprinzipien möglich sind, wenn Widersprüche Ausgangspunkt erfinderischer Lösungen sind, wenn Evolutionsschritte von bekannten technischen Systemen auf neue Systeme übertragbar sind, dann lassen sich Erfindungen systematisch erarbeiten.

Das durch die TRIZ veränderte Denken, die veränderte Herangehensweise an Problemstellungen hat in den vergangenen Jahrzehnten eine Fülle von neuartigen Methoden und Hilfsmitteln hervorgebracht. Die wesentlichen werden in diesem Buch beschrieben. Dabei müssen diese Werkzeuge, muss die TRIZ nicht nachweisen, dass sie wirksam sind. Der Nachweis ist bereits in den vielen hunderttausend analysierten Patentschriften, die die Grundlage der TRIZ bildeten, erbracht.



Die ursprüngliche Motivation für die Entstehung der TRIZ bestand darin, einen systematischen Weg zur Erarbeitung erfinderischer Lösungen zu finden. Genrich Altschuller begann 1946 damit, Patente auf der Suche nach Gemeinsamkeiten in der Lösungsfindung zu analysieren und entwickelte erste Erkenntnisse der TRIZ.