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