pobierz PDF - VI Konferencja Badawcza PARP

Transkrypt

pobierz PDF - VI Konferencja Badawcza PARP
Czy można zaprojektować innowację? –
pragmatyczne innowacje w oparciu o Teorie
Rozwiązywania Innowacyjnych Zadań (TRIZ)
TRIZ Master, dr hab., prof. MIT Sergei Ikovenko
Wyzwanie innowacyjne
Innowacyjność
jest kłopotliwa.
10 000
3000 pomysłów (niezapisanych)
1000
300 przedstawionych pomysłów
liczba
pomysłów
125 małych projektów
100
9 wczesnych faz rozwoju
10
4 przypadki zaawansowanego rozwoju
1.7 wprowadzeń na rynek
1
1 sukces
1
2
3
4
5
6
7
fazy procesu rozwojowego nowego produktu.
Źródło: G. Stevens and J. Burley, “3,000 Raw Ideas = 1 Commercial Success!”
Research•Technology Management, 40(3): 16-27, May-June, 1997.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
2
Innovation Through Brainstorming and Creativity Methods
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
3
Zabójcy innowacji
1. Ograniczenia projektowe.
Zabójcy
innowacji są
wszędzie.
2. Inercja psychologiczna.
3. Zbyt mały zakres wiedzy
lub przeładowanie informacjami.
4. Zbyt łatwe poddawanie się
i/lub zgadzanie się na kompromisy.
5. Syndrom „nie my to wynaleźliśmy”.
6. Niemożność prognozowania przyszłości.
7. Rozwiązywanie niewłaściwego problemu.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
4
Inercja psychologiczna
Human Limitations:
Hardening of the mental arteries
poziom
kreatywnej
wyobraźni
krzywa T. Ribota
wiek
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
5
Zabójcy innowacji
1. Ograniczenia projektowe.
Zabójcy
innowacji są
wszędzie.
2. Inercja psychologiczna.
3. Zbyt mały zakres wiedzy
lub przeładowanie informacjami.
4. Zbyt łatwe poddawanie się
i/lub zgadzanie się na kompromisy.
5. Syndrom „nie my to wynaleźliśmy”.
6. Niemożność prognozowania przyszłości.
7. Rozwiązywanie niewłaściwego problemu.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
6
Rozwój nauki innowacyjnej
Jak znacząco rozwijać produkt
zgodnie z GPW?
Jak znaleźć praktyczne rozwiązanie
właściwego problemu?
Jak rozwiązać właściwy
problem prawidłowo?
Jak prawidłowo
rozwiązać problem?
• rozwiązywanie sprzeczności
• modelowanie funkcyjne
• trimming
• ZRST
• analiza łańcucha
przyczynowo-skutkowego
1960
innowacyjna
technologia
designu
• indeks synergii
• ocena WI
• transfer cech
TRIZ
• mapa drogowa
innowacji
• uzasadnienie wpływu
biznesowego
• ZRST
• poszukiwanie
ukierunkowane
funkcjonalnie
• krzywa S
• ARIZ
• standardy wynalazcze
• analiza GPW
1980
• równoległe linie ewolucji
TRIZplus
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
2000
TRIZ now
obecnie
7
Sprzeczności techniczne i matryca Altszullera
sprzeczność techniczna: skrzydło samolotu
P1 P2
cel projektu
P1 P2
P1 P2
cel projektu
siła nośna
skrzydeł
cel projektu
waga
skrzydeł
kompromis
siła nośna
skrzydeł
rozwiązanie sprzeczności technicznej
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
8
Sprzeczności techniczne i matryca Altszullera
Celem stosowania
sprzeczności
technicznych i matrycy
Altszullera jest
rozwiązanie kluczowych
problemów.
pogarszające się parametry
parametry do ulepszenia
01 26
27 40
01 segmentacja
26 kopiowanie
27 tania, krótka żywotność
40 kompozyty
zasady wynalazcze
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
9
Resolving Physical Contradictions
Definition
 A Physical Contradiction is two justified opposite requirements
placed upon a single physical parameter of an object
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
10
Resolving Physical Contradictions
 A physical contradiction is a situation in which an engineering
system demands contradictory values from the same parameter
To improve the quality of nail
penetration, the hammer should be
made heavy
BUT
To improve its handling it should be
made light
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
11
Resolving Physical Contradictions
The eye of the needle should be large for
directing the thread easily into it BUT
the eye of the needle should be small to
avoid damage to the clothes.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
12
Resolving Physical Contradictions
Separating Contradictory Demands
 Four methods of Separation
• Separation in Space
• Separation in Time
• Separation in Relation
Separation removes the contradiction
and enables each demand to be met
• Separation in System Level
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
13
Resolving Physical Contradictions
Inventive Principles Recommended for Resolving the Physical
Contradiction using ‘Separation in Time’:
 Principle 9 — Preliminary anti-action
 Principle 10 — Preliminary action
 Principle 11 — In-advance “cushioning”
 Principle 15 — Dynamics
 Principle 34 — Discarding and recovering
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
14
Resolving Physical Contradictions
Applying the Inventive Principle ‘Dynamics’
Needle constructed by
interweaving two thin strands
of metal and joining their two
ends
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
15
Zasady rozwoju systemów technicznych (ZSRT)
Trend zwiększania stopnia dynamizacji: podczas rozwoju system
techniczny i jego komponenty stają się coraz bardziej „dynamiczne”.
całość
linijka
złącze
wiele
złączy
elastyczproszek
ność
miarka stolarska
centymetr
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
ciecz
gaz
pole
pomiar laserem
16
Zasady rozwoju systemów technicznych (ZSRT)
trend zwiększania
stopnia
dynamizacji
system bez
łożysk
dynamizacja
łożysko
magnetyczne
łożysko
gazowe
łożysko
ciekłodynamiczne
?
łożysko
mechaniczne
czas
przeszłość
teraźniejszość
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
17
Zasady rozwoju systemów technicznych (ZSRT)
Trend zwiększania stopnia dynamizacji.
Przykład: łóżka
łóżko
łóżko składane
hamak
+
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
łóżko dmuchane
+
18
Rozwój nauki innowacyjnej
Jak znacząco rozwijać produkt
zgodnie z GPW?
Jak znaleźć praktyczne rozwiązanie
właściwego problemu?
Jak rozwiązać właściwy
problem prawidłowo?
Jak prawidłowo
rozwiązać problem?
• rozwiązywanie sprzeczności
• modelowanie funkcyjne
• trimming
• ZRST
• analiza łańcucha
przyczynowo-skutkowego
1960
innowacyjna
technologia
designu
• indeks synergii
• ocena WI
• transfer cech
TRIZ
• mapa drogowa
innowacji
• uzasadnienie wpływu
biznesowego
• ZRST
• poszukiwanie
ukierunkowane
funkcjonalnie
• krzywa S
• ARIZ
• standardy wynalazcze
• analiza GPW
1980
• równoległe linie ewolucji
TRIZplus
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
2000
TRIZ now
obecnie
19
Diagram funkcyjno - kosztowy
ΣF
obszar docelowy
W= F/K
redukcja kosztów
trimming
poprawa
funkcjonalności
ΣK
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
20
Rozwój nauki innowacyjnej
Jak znacząco rozwijać produkt
zgodnie z GPW?
Jak znaleźć praktyczne rozwiązanie
właściwego problemu?
Jak rozwiązać właściwy
problem prawidłowo?
Jak prawidłowo
rozwiązać problem?
• rozwiązywanie sprzeczności
• modelowanie funkcyjne
• trimming
• ZRST
• analiza łańcucha
przyczynowo-skutkowego
1960
innowacyjna
technologia
designu
• indeks synergii
• ocena WI
• transfer cech
TRIZ
• mapa drogowa
innowacji
• uzasadnienie wpływu
biznesowego
• ZRST
• poszukiwanie
ukierunkowane
funkcjonalnie
• krzywa S
• ARIZ
• standardy wynalazcze
• analiza GPW
1980
• równoległe linie ewolucji
TRIZplus
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
2000
TRIZ now
obecnie
21
Język funkcyjny to interdyscyplinarne esperanto.
wytrawianie
renowacja skamielin
funkcja: usuwać cząsteczki
mycie zębów
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
szlifowanie
diamentów
22
Example: Skin Whitening
The problem:
How to change
skin appearance?
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
23
Odwrócone poszukiwanie ukierunkowane funkcyjnie: identyfikacja i
wywieranie wpływu na technologie.
Odwrócone PUF pomaga
zidentyfikować
istniejące technologie
i wpływać na nie.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
24
Odwrócone poszukiwanie ukierunkowane funkcyjnie: identyfikacja i
wywieranie wpływu na technologie.
Zastosowanie
odwróconego PUF
wymaga rozwiązania
problemów
adaptacyjnych.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
25
Rozwój nauki innowacyjnej
Jak znacząco rozwijać produkt
zgodnie z GPW?
Jak znaleźć praktyczne rozwiązanie
właściwego problemu?
Jak rozwiązać właściwy
problem prawidłowo?
Jak prawidłowo
rozwiązać problem?
• rozwiązywanie sprzeczności
• modelowanie funkcyjne
• trimming
• ZRST
• analiza łańcucha
przyczynowo-skutkowego
1960
innowacyjna
technologia
designu
• indeks synergii
• ocena WI
• transfer cech
TRIZ
• mapa drogowa
innowacji
• uzasadnienie wpływu
biznesowego
• ZRST
• poszukiwanie
ukierunkowane
funkcjonalnie
• krzywa S
• ARIZ
• standardy wynalazcze
• analiza GPW
1980
• równoległe linie ewolucji
TRIZplus
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
2000
TRIZ now
obecnie
26
Przykład GPW. Czego od linii lotniczych chcą konsumenci?
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Czym jest innowacja?
Innowacja: znaczące ulepszenie w głównym
parametrze wartości (GPW).
GPW: Kluczowy atrybut/rezultat
produktu/usługi, który pełni istotną rolę
podczas decyzji o zakupie.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
28
Analiza GPW
GPW to pewien element w hierarchii potrzeb, który łączy potrzeby wyższego
rzędu z określonymi, fizycznymi parametrami produktów/usług
odpowiedzialnych za ich spełnienie.
potrzeba wysokiego
rzędu
Wysoki poziom wyrażania
wartości - wydaje się być
trwały i niezależny od
wdrożenia produktu.
GPW
(uczucie czystości po
użyciu mydła)
Powszechnie rozumiane
wyrażenie wartości
dostarczanej przez
określony produkt/usługę
dla konsumentów.
fizyczny parametr
(gradient temperatury)
mierzalny fizyczny parametr
produktu
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
29
Analiza GPW
potrzeby wyższego rzędu
wydajność
zrównoważony
rozwój
możliwość
kontrolowania
łatwość produkcji
wygoda użycia
koszt
zdrowie/ochrona
rozpoznawalność
marki
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
30
Analiza GPW
wygoda użycia
dostępność
operatora
samodzielne
wybieranie
rozbudowa
zasięgu
rozmiar/
waga
interfejs
użytkownika
szerokopasmowa
sieć
rozwój technologii telefonicznej
Podczas gdy potrzeby wyższego rzędu pozostają względnie niezmienne,
GPW mogą być warunkowane poprzez technologię i dostępne alternatywy.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
31
GPW – połączenie „głosu klienta” z „głosem produktu”
Czy to
kupisz?
rynek
Chcę to
kupić!
głos klienta
[GPW1]
produkt 1
GPW
GPW
produkt 2
[GPW2]
głos
produktu
technologia/
produkty
zwycięzca!
ulepszenie
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
32
The Product Innovation Roadmap
Problem Identification
Feature Transfer
S-Curve Analysis
Innovation
Benchmarking
Function
Analysis
Flow
Analysis
Cause-Effect
Chains Analysis
Evolutionary
Trends Analysis
Trimming
Problem Solving
Key Problem Analysis
ARIZ Application
Function-Oriented Search
Clone Problem Application
Standard Solution Application
Inventive Principle Application
Scientific Data Base Application
Secondary Problem Solving
Idea Substantiation
Concept Substantiation
Supereffect Analysis
Concept Evaluation
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
33
Case Study: GE Snap Switch.
The project goal is to protect a wellknown device – a snap switch.
The snap switch is a commodity
product that has been on the
market for a long time.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
34
Case Study: GE Snap Switch. General View.
External push rod
Cover
Movable
Contact
Plunger
Case
Snap
Spring (2)
Unmovable
Contact (4)
Rivet (4)
Conductor (4)
Spring
Screw (4)
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Contact
Terminal (4)
35
Case Study: GE Snap Switch. General View.
External push rod
Cover
Movable
Contact
Plunger
Case
Snap
Spring (2)
Unmovable
Contact (4)
Rivet (4)
Conductor (4)
Spring
Screw (4)
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Contact
Terminal (4)
36
Simplified Component Analysis
System components:
• Case
• Cover
• Internal mechanism
Supersystem components:
• Electric current (target)
• External push rod
• External holder
• External conductors
• Dust
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
37
Simplified Function Analysis
Cover
Stops
Dust
Holds
Holds
Holder
Directs
Mechanism
Moves
Push rod
Conducts
Holds
Electric current
Holds
Conduct
Stops (insulates)
Conductors
Case
Stops
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
38
Trimming
Cover
Stops
Dust
Holds
Holds
Holder
Directs
Holds
Mechanism
Moves
Push rod
Conducts
Directs
Electric current
Holds
Conduct
Stops (insulates)
Conductors
Case
Holds
Stops
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
39
Trimming Model
Trimming Problem: How to make the case perform all functions of the cover
providing large open space for the mechanism assembly?
Mechanism
Moves
Push rod
Conducts
Electric current
Directs
Holds
Dust
Stops
Case
Conduct
Stops (insulates)
Holds
Holder
Conductors
Holds
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
40
Trimming Problem Solving: Resolving a Physical Contradiction
Engineering Contradiction:
 If we do not have a lid, the switch will be simpler and cheaper, but
the components will fall off
Recomended Inventive Principles:
 Segmentation – divide the case into parts
 Nested Doll – make one part slide into another
 Transition to another direction
Innovation Solution:
 Two identical case parts ― the mechanism will be easily installed
into the one part, and after that fixed with the second part
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
41
Solution
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
42
Solution: Assembly Process (Without Mechanism)
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
43
Zastosowania TRIZ
• Ulepszenie produktów i procesów.
• Rozwój nowych produktów i procesów.
• Prognozowanie technologii.
• Rozwój strategii dla własności intelektualnej.
• Design dla recyklingu i ponownego użycia.
• Ocena zdolności innowacyjnych.
• Wykorzystanie możliwości oferowanych przez technologie.
• Weryfikacja technologii.
• Ocena technologii (należyta staranność techniczna)
• Poszukiwanie technologii.
• Odkrywanie przyczyn niepowodzeń i ich eliminacja.
• Analiza portfolio innowacyjnego.
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
44
Odmienne zestawy narzędzi wspomagają różne projekty
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
45
Significance of TRIZ Implementation for SMEs
© 2016 Sergei Ikovenko, [email protected]
46
TRIZ for Entrepreneurship
The World Economic Forum that took place December 20-23,
2015 in Davos, Switzerland specified top 4 skills, necessary for
entrepreneurial success in 2020:
1. Complex problem solving – a person must understand the root cause and to
address the root cause rather than a symptom;
2. Critical thinking – a method of thinking in which a person questions all
incoming information and even their own convictions;
3. Creativity – in a broad meaning, an ability to see something which doesn’t
exist yet;
4. Cognitive load management – in a world rich with information streams,
formats and devices, the ability to discriminate and prioritize, to filter out
what is most important.
47
© 2016 Sergei Ikovenko, [email protected]
TRIZ for Entrepreneurship and SMEs
Working with:
 Sloan School of Management, MIT, USA
 Darden School of Business, University of Virginia, USA
 Bacconi University, Milan, Italy
 Stern School of Business, NYU, USA
etc.
48
© 2016 Sergei Ikovenko, [email protected]
TRIZ for Entrepreneurship and SME
Series of Workshops:
1. How to find a technology that you need?
2. How to design one new successful product out of several old
ones?
3. Patent Strategies for start-ups and SME.
4.
How to grow Innovative Entrepreneurs?
5. How to find a new market for your product?
6. What Innovation Strategy is the best for your product right now?
Etc.
49
© 2016 Sergei Ikovenko, [email protected]
Użytkownicy TRIZ

motoryzacja
 kosmos
 dobra konsumpcyjne
 elektronika
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
 technologie medyczne
 rafinacja
 optyka i telekomunikacja
pozostałe
50
Liczba patentów (amerykański UP)
Rok
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Wartość marki, US$ mld
Rok
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Wartość marki, US$ mld
Liczba patentów (amerykański UP)
TRIZ  własność intelektualna  wartość
Rok
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Rok
Liczba patentów (amerykański UP)
1
2
Rok
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Wartość marki, US$ mld
Rok
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Wartość marki, US$ mld
Liczba patentów (amerykański UP)
TRIZ  Własność intelektualna  Wartość
Rok
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
Rok
TRIZ for Non-Technical Problems
57
© 2016 Sergei Ikovenko, [email protected]
Leonardo’s Dilemma
When great Leonardo da Vinci was working on
the portrait of Cecilia Gallerani, he encountered a
dilemma. Senora Gallerani was notorious for her
irritable and mean character. But Leonardo could
not convey this idea directly for it could anger her
lover, Duke Ludovico Sforca. What was expected
of Leonardo was just a portrait of a beautiful
woman. What to do? How to convey the true
character of Senora Gallerani?
There was a physical contradiction:
The portrait should illustrate real character of the
person to reflect the truth, but it should not do it
to avoid problems with the client.
Leonardo portrays Cecilia with an ermine in her
arms. He symmetrically coordinates the position
of Cecilia’s head with the ermine’s.
Tamed ermines were in fashion then, but
everyone was well aware of how nasty and
treacherous those little beasts were.
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
58
Lidice Memorial
Lidice is a village in the Czech Republic just northwest
of Prague. It is built near the site of the previous village of the
same name which on orders from Adolf Hitler was completely
destroyed by German forces in reprisal for the assassination
of Reich Protector Reinhard Heydrich in the late spring of
1942. All adult men were killed, women were deported to
concentration camps and children were taken from their
mothers and either gassed at the extermination camps or
were sent to Germany.
The creators of the Lidice Memorial were supposed to show
a mother lost her children.
There was a contradiction:
Children should be present to inform viewers that there had
been children, but they should not be present to inform
viewers that they were killed.
The solutions was the following : the mother is holding a baby
and the hand of her child. But there are no children - just their
imprints on the mother’s body.
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
59
Sculpture Dynamization
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
60
Symmetrical Egypt
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
61
Late Egypt
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
62
Ancient Greece and Rome
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
63
Renaissance
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
64
Rodin
© 2015 Sergei Ikovenko, [email protected]
65
Szybsza, efektywniejsza i bardziej przewidywalna innowacja.
TRIZ-Based Approach Provides a Faster and Shorter Way to Innovative Ideas
© 2012-2016 GEN3 Partners, Inc. , Sergei Ikovenko, [email protected], [email protected]
66
Czy można zaprojektować innowację? –
pragmatyczne innowacje w oparciu o Teorie
Rozwiązywania Innowacyjnych Zadań (TRIZ)
TRIZ Master, dr hab., prof. MIT Sergei Ikovenko

Podobne dokumenty