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6 - Méthodologie de traitement d'un problème Aides logicielles.

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1 6 - Méthodologie de traitement d'un problème Aides logicielles

2 Méthodologies

3 L'équation de l'efficacité Efficacité Créativité Culture personnelle Coefficient méthodologique Outils disponibles E = M o.C r.C p.(1+M e )(1+O u ) Motivation

4 Stratégies de traitement Traiter le mini-problème : Le problème est résolu avec le minimum de modifications du système et en le simplifiant Traiter le maxi-problème : Tout le système peut être remis en cause

5 Lapproche manuelle TRIZ « classique » : Formation de base : 200 h minimum plus pratique régulière

6 Documenter et formuler le pb Exemples sélectionnés Effets Tableau40 principes Principes de séparation Subst-Champ 76 solutions standards Concrétiser Autres type de pb? Analogies Actions techniques spécifiques Interaction Caractéristiques (contrad.techn.) Contrad. phys. Idées Problèmes complexes : ARIZ

7 ARIZ 4-Séparation de la contradiction physique 5-Application de la base de connaissances 1-Identification du problème 7-Critique de la solution Validation 2-Description du système et des ressources 3-Définition du R.U.I. et formulation de la contradiction physique 8-Analyse du potentiel de la solution Généralisation 9-Revue de la démarche Conclusions Solution ? 6-Changement de mini-problème O N O N O O N N

8 Les aides logicielles (une offre immature)

9 Fonctionnalités de la plupart des logiciels : - un guide méthodologique - une modélisation graphique globale de la situation - une base de connaissances (principes, opérateurs, lois…) - une base de données (effets) - diverses fonctions (dessin, accès Internet avec ou sans moteur de recherche, édition rapport..)

10 Leaders du marché Invention -Machine : - pas de restructuration de la base de connaissances - modèle graphique basé sur le modèle Substance-champ - focalisation sur la richese de la base de données : « EFFECTS » Orientation : conception intégrée (CATIA V5) et maîtrise de l information (Knowledgist - CoBrain) Logiciel modulaire : TO – Suite logicielle GOLDFIRE IDEATION : - restructuration complète de la démarche Système d opérateurs - ISQ - Problem Formulator - intégration des outils classiques de créativité (brainstorming) Orientation : « utilitaires banalisés » 4 logiciels autosuffisants : Improver - IWB - AFD - KW Autres logiciels : Creatriz – Trizexplorer – Trizsolver …

11 7 -Lapproche I – TRIZ (Ideation) Le logiciel IWB

12 Léquipe idéale : 1.Un animateur garant de la méthodologie 2.Un expert du sujet à traiter 3.Un « Candide » 4.Un secrétaire de séance, renseignant le questionnaire

13 "Boîte à idées" Séquence guidée de questionnement Système d'opérateurs Développement des concepts Séquence IWB

14 % des idées 60 % des idées

15 Poser le problème

16 « Un problème bien posé est déjà à moitié résolu » OUI mais … comment « bien le poser » ? Le questionnaire de situation innovante ISQ

17 Trois composantes dun problème : 1 -Questions dinventaire Produit/Marché: Portent sur la cible: Délimiter la cible : dans lespace, dans le temps, par extension… Dynamique : acteurs, fonctions, relations… Portent sur la cible: Délimiter la cible : dans lespace, dans le temps, par extension… Dynamique : acteurs, fonctions, relations… (Analyse de la situation)

18 2 -Questions dévaluation : Supposent des critères de valeur Expression dune insatisfaction,dattentes Définition des objectifs Supposent des critères de valeur Expression dune insatisfaction,dattentes Définition des objectifs 3 – Enjeux: Quel intérêt ? Quels enjeux technologiques ? Quels enjeux économiques ? Expression dun marché Conditionne la motivation 3 – Enjeux: Quel intérêt ? Quels enjeux technologiques ? Quels enjeux économiques ? Expression dun marché Conditionne la motivation

19 Système(s)? Avant ? Après ? Sous systèmes ? Super systèmes ? Inputs ? Outputs ? Ailleurs ? Autrement ? Pourquoi ? Sinon ?

20 Perception du problème Informations sur le système cible Informations sur la situation Problème à résoudre Mécanisme causant le problème Conséquences indésirables Historique du problème Situations similaires Autres problèmes à résoudre si…

21 Vision idéale de la solution Ressources disponibles Changements autorisés dans le système Critères de sélection d un bon concept de solution

22 Modélisation de la situation

23 Formulation du problème à partir dune modélisation graphique : Graphe de relations de cause à effets et « Problem Formulator® »

24 EntréeSortie Ressources Système technique AB « PHENOMENES » - positives - négatives - à améliorer - à réduire - à éliminer - à changer... = Relations de cause à effet :

25 Graphe de relations de causes à effets : Relations causales entre « objets »: (I.M.) Relations causales entre fonctions:(Ideation) Agit surObjet A Objet B Fonction A Fonction B Procure, cause

26 GRAPHE : Sommets : FONCTIONS Arcs : RELATIONS DE CAUSE A EFFET procure (qque chose dutile) cause (qque chose de nuisible) contrarie (qque chose dutile) empêche (qque chose de nuisible) A B positive, utile,..négative, nuisible,..

27 Fonction B Fonction M 1 - Trouver un autre moyen dobtenir la (fonction B) 2 - Trouver un moyen daméliorer la (fonction B) 1 - Trouver un moyen déliminer, réduire ou empêcher la (fonction M) Fonction M Fonction B 1 - Trouver un moyen déliminer, réduire ou empêcher (M), malgré lexistence de (B) 2 - Trouver un autre moyen dobtenir (B) qui ne cause pas (M) 3 - Trouver un moyen daméliorer (B)

28 Fonction B1 Fonction M Fonction B2 1 - Trouver un moyen déliminer (M) malgré lexistence de (B1). 2 - Trouver un autre moyen dobtenir (B1), qui procure ou améliore (B2), mais qui ne cause pas (M). 3 – Trouver un moyen daméliorer (B1). 4 – Trouver un moyen de résoudre la contradiction: (B1) devrait exister pour obtenir (B2), mais ne devrait pas exister pour éviter dobtenir (M). 5 – Trouver un moyen de se passer de (B1) pour obtenir (B2). 6 – Trouver un autre moyen dobtenir (B2) qui ne nécessite pas (B1). 7 – Trouver un moyen daméliorer (B2)

29 Blocs dopérateurs Op. spécialisés Autres outils Op.universels Op. auxiliaires Op. dévolution Anal. défaillances Réseau maillé ~ liens Portes dentrée ~ 660 opérateurs Menus intermédiaires Op. généraux

30 Restructuration de la « boîte à outils » : Le système dopérateurs TRIZ "Classique" : Ideation-TRIZ : 40 principes principes de séparation Système d'opérateurs solutions standards variantes

31 Les opérateurs : suggestions d'action sur le système opérateurs universels : applicables à toutes situations opérateurs généraux : pour améliorer l'idéalité opérateurs spécialisés : pour agir sur certains paramètres opérateurs auxiliaires : complémentaires des précédents opérateurs d'évolution : liés aux lignes d'évolution

32 Réduire le bruit Pour réduire le bruit, suivre les recommandations: Employer une isolation sélective Compenser au moyen dune action similaire Changer la direction dune action Renforcer une action « vacciner » Blocs dopérateurs pour agir sur une caractéristique Blocs dopérateurs pour agir sur une caractéristique

33 Utiliser des constructions pré-contraintes Des contraintes internes, distribuées de façon judicieuse dans un objet ou un système, peuvent être créées préalablement à lusage (pendant la fabrication, la mise en place, etc.) Illustrations: Designing improved flywheels Dismantling compression joints Strengthening gun barrels Tightening joints with rust Pour obtenir le champ de contraintes désiré, des parties différentes peuvent être soumises à des contraintes opposées. Ceci peut être obtenu par: Intégration dobjets Partition dun objet Voir aussi: Construire un bi système

34

35 EG D C A F régulation A améliorer

36 1. Trouver un autre moyen dobtenir la fonction A qui procure ou améliore la REGULATION. 2. Trouver un autre moyen dobtenir la REGULATION qui permette : dobtenir ou daméliorer la fonction D, qui ne cause pas la fonction F, qui ne nécessite pas la fonction A et la fonction C et qui ne soit pas influencée par la fonction E. 3. Trouver un moyen de résoudre la contradiction suivante: le facteur utile (REGULATION) devrait exister pour procurer ou améliorer la fonction D mais ne devrait pas exister pour éviter la fonction F. 4. Trouver un autre moyen dobtenir la fonction D qui ne nécessite pas la REGULATION. 5. Imaginez la transition vers une nouvelle génération de système qui procure la fonction D plus efficacement et (ou) qui soit exempte dinconvénients. 6. Trouver un autre moyen dobtenir la fonction C qui procure ou améliore la REGULATION. 7. Trouver un moyen déliminer, réduire ou empêcher la fonction E. 8. Trouver un moyen déliminer, réduire ou empêcher la fonction F malgré l existence de la REGULATION. 9. Trouver un autre moyen dobtenir la fonction G qui élimine, réduit ou empêche la fonction F. « Directions » = « angles dattaque » du problème

37 2.1 Améliorer le facteur utile : REGULATION Obtenir le résultat utile sans avoir besoin de la REGULATION Accroître l efficacité du facteur utile de la REGULATION Synthétise un nouveau système produisant la REGULATION Protéger la REGULATION de l influence nuisible de la fonction E Appliquer les opérateurs universels pour obtenir le facteur utile : REGULATION Rechercher des ressources qui permettraient d obtenir le facteur utile : REGULATION Refined Directions = pistes daction 2. Trouver un autre moyen dobtenir la REGULATION qui permette : dobtenir ou daméliorer la fonction D, qui ne cause pas la fonction F, qui ne nécessite pas la fonction A et la fonction C et qui ne soit pas influencée par la fonction E. Idée ?

38 Caractéristique utile insuffisante : Choisissez la caractéristique que vous voulez améliorer: Fiabilité Vitesse daction Résistance mécanique Stabilité de composition Facilité dusage Productivité Facilité de transformation Facilité de distribution Forme Universalité Contrôlabilité Degré dadaptabilité Mode sélectif

39 Améliorer la contrôlabilité Considérez les recommandations suivantes (opérateurs) pour améliorer la contrôlabilité : Introduire un champ de contrôle Introduire un additif Introduire un composant dynamique Introduire un anti-process Introduire un contrôle combiné Introduire un contrôle local Transformation dun process primaire Self-control Introduire un feedback négatif Aller vers un autre principe opératoire Idée ?

40 Introduire un composant dynamique Un système peut être contrôlé en introduisant un (des) composant(s) possédant des propriétés dynamiques Illustration: Using car spoilers for multiple functions Pour obtenir ce résultat : Dynamisation Idée ?

41 Dynamisation Considérez les recommandations suivantes (Opérateurs) pour rendre votre système ou process plus dynamique : Diminuer le degré de stabilité Passer dun état stationnaire à un état mobile Diviser en parties mobiles Appliquer des effets physiques Introduire un objet mobile Considérez aussi lintroduction d: Eléments qui peuvent être interchangeables Eléments automatiquement interchangeables Eléments possédant des caractéristiques dynamiques Eléments et liens ajustables Idée ?

42 Using car spoilers for multiple functions Spoilers (fins that deflect airflow) are used to improve the stability of a car at high speeds. They also increase the aerodynamic drag on the car at lower speeds. However, spoilers that are effective within a certain range of speed and driving conditions are ineffective outside this range. It seems impossible to make spoilers that are equally effective under all conditions. Improving the system can be achieved through increasing controllability. In this particular case, the spoilers should be controllable depending on the speed of the car and the driving conditions. Retractable back and front spoilers can provide flexible enhancement of car performance. In dry weather at speeds up to 75 mph, the front spoiler can be retracted to reduce drag. At higher speeds it can gradually be extended to increase stability. In rainy weather at speeds over 30 mph, both the front and back spoilers can be extended to reduce skidding in water and increase stability. During braking, the back spoiler can be extended and turned to act as an air brake Idée ?

43 Diviser en parties mobiles Le degré de liberté dun système peut être accru en le divisant en parties mobiles les unes par rapport aux autres. Dans ce cas, on doit conserver les effets des champs appliqués (forces, actions diverses) sur le système, ainsi que les liens entre le système et : des articulations et autres composants mécaniques des éléments flexibles, élastiques et plastiques Illustrations: Avalanche-resistant meter Filter made of ferromagnetic granules Gripping workpieces of complex shape Bathyscaph guide rope Antenna made of beads Idée ?

44 Idées abstraites. floues partielles. sans recherche de faisabilité ressources pour des concepts Concepts cohérents. maquettables validables. prototypables évaluables combinaison Solutions immédiates pertinentes Choix Solutions potentielles Cibles de R&D et de veille +

45 Classement des idées : 3 axes possibles selon les objectifs de la session Axe « cible » - autres systèmes - système existant Axe « physique » - par fonctions - par composants… - …. Axe « temporel » - court terme - moyen terme - long terme Mini problème Maxi problème

46 Concept possible Séquence de génération de concepts : combinaison des idées ++ se renforcent mutuellement + compatibles 0 indépendantes - difficilement compatibles - - incompatibles

47 ConceptsCritère1Critère 2Critère 3Critère 4Classement Pondération C1 5/10 3/10 8/10 5/10 4 (51/100) C2 7/10 6/10 5/10 4/10 3 (54/100) C3 8/10 7/10 8/10 6/10 1 (72/100) C4 5/10 7/10 6/10 8/10 2 (67/100) Remarque : certains concepts peuvent révéler des problèmes secondaires : à traiter avec la boîte à outils Séquence de génération de concepts : 4ème étape : évaluation des concepts

48 Affinement des concepts : - traitement des problèmes secondaires - par la boîte à outils - par les problèmes types - par une nouvelle session (totale ou partielle) - utilisation des lois dévolution - analyse de risques - simplifiée (incluse dans IWB) ou AMDEC - complète ( logiciel AFD Failure Prediction) puis impression immédiate du rapport final

49 8 -Retour dexpérience Cas industriels

50 Introduction en France : 1997 Aujourdhui : en phase de découverte - validation : Plus une centaine d entreprises, dont la plupart des grands groupes industriels en phase d appropriation : une quarantaine d entreprises dont PSA, Legrand, MGI-Couttier, Bourjois Chanel,Valeo, Michelin, Altran,…

51 PSA – Plateau Créativité Innovation Sujet : Processus de Cataphorèse Actions : 3 groupes : - TRIZ classique (37 idées) - TechOptimizer (25 idées) - IWB (35 idées) Schéma : ½ journée avec le poseur de problème 1 à 3 jours de travail du groupe (2ou3 personnes) ½ journée de restitution Au total 50 idées, dont 29 retenues par les spécialistes 19 BREVETS

52 GOMMA (Rennes) Caoutchoutier automobile Rotule de suspension Contradiction :- souple pour absorber bruits et cahots de la route - rigide en courbe Solution IWB : employer des fluides magnéto-rhéologiques (brevet déposé) « potentiel dun brevet par mois »

53 TOSHIBA TEIS (Dieppe) Photocopieurs et toner 1ère cible : alimentation papier Objectif : Réduction de coût de 25 % Doc TOSHIBA TEC Corporation

54 La démarche de TEIS participation à une présentation Ideation- TRIZ (fin mai 1999) formation par Internet à IWB2.2 (juin) résolution du problème (du 21 juin au 6 juillet) définition des plans et pièces (du 7 au 13 juillet) fabrication du proto (du 19 au 26 juillet) test du proto fonctionnel (fin juillet 1999) Doc TOSHIBA TEC Corporation

55 Une séance de travail : salle de réunion (on sort du cadre de travail) ordinateur portable + videoprojecteur 2 heures MAXI 2 à 3 personnes définition des objectifs mise à jour du rapport en temps réel relecture et synthèse (J+1), avant une nouvelle séance Doc TOSHIBA TEC Corporation Résultat : gain de 22 % (sur la base du prototype fonctionnel)

56 Doc TOSHIBA TEC Corporation 2ème cible : production de toner Objectifs: Gagner deux heures par opération de maintenance Diviser le prix de la pièce par deux Supprimer les risques de détérioration en maintenance RESULTAT = coût de la pièce passant de 25 kF à 2,5 kF efficacité de lopération accrue de 10 % temps de maintenance divisé par 2

57 Problèmes traités - Produit (1) Concepteur de circuits intégrés : réalisation dune nouvelle fonction au sein dune puce (2 demandes de brevets). ST Microelectronics Secteur aéronautique : réduction de 20% du coût dun moteur (19 demandes de brevet). Snecma Secteur de lagro-alimentaire : élimination dun défaut rédhibitoire (moyen terme). Barangé Secteur cosmétique : nouveau type de conditionnement pour produit cosmétique. Bourjois/Chanel

58 Problèmes traités – Process, logistique(2) Traitement de surface de polymères pour le flaconnage de luxe : amélioration du procédé de vernissage (moyen terme). Solev Sous-traitance automobile : division par 10 du taux de rebut sur une ligne de soudure. Valeo Plasturgiste : mise au point dun nouveau procédé de soudure de pièces en nylon. Solvay Sous-traitance automobile : augmentation de la productivité (pièces injectées) permettant de conserver lactivité en France et optimisation de la logistique interne de lentreprise. Tetras

59 Statistique sur plus de 30 cas industriels ( scientifiques – technologiques – organisationnels ) : - plus de 50 idées de base - au moins 4 à 5 concepts retenus pour évaluation - toujours 1 concept majeur pertinent et faisable - 2 à 3 concepts potentiellement riches à terme A chaque fois :

60 Points forts relevés par tous les utilisateurs : - Aide efficace à lexpression des problèmes - Identification dun ensemble exhaustif dangles dattaque - Génération rapide de nombreuses idées - On retrouve toutes les solutions connues, plus quelques autres ! - Edition immédiate du rapport - Communication sur le problème facilitée avec le graphe de relations causes/effets

61 Fin

62 1.0 Analyze the System 3.0 Define the Ideal Final Result and Formulate the Physical Contradiction 2.0 Analyze the Resources 4.0 Separate the Physical Contradiction 5.0 Apply the Knowledge Base Effects, Standards, Principles 9.0 Review all the Stages in ARIZ in "Real Time" Application 8.0 Develop Maximum Usage of the Solution 7.0 Review the Solution and Analyze the Removal of the Physical Contradiction 6.0 Change the "Mini- Problem" Solution? Macro Flow Chart for ARIZ · "Mini-problem · Model of the Problem · Technical Contradiction · Operating Zone · Operating Time · Resources of the System, Subsystem, Supersystem · Physical Contradiction (macro level) · Physical Contradiction (micro level) · Ideal Final Result (IFR) YES NO · Key Learnings · Other Uses for Solution · Add to Data Base · IFR Met · No Physical Contradiction · Can Be Implemented YES I. RESTRUCTURING OF THE ORIGINAL PROBLEM (PLAN) II. REMOVING THE PHYSICAL CONTRADICTION (DO) III. ANALYZING THE SOLUTION (CHECK/APPLY) ©Marconi Works International Janice Marconi 12/20/97

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