TRIZ, un corpus de connaissances dédié à la génération d’idées Pascal Crubleau V 2007

Un acronyme Pascal Crubleau V 2007

Niveaux d’inventivité Degré d’inventivité 1 Solution apparente 2 Amélioration mineure 3 Amélioration majeure 4 Nouveau concept 5 Découverte Domaine de validité de l’outil présenté Pascal Crubleau V 2007

Problèmes « routiniers » Il existe au moins une méthode connue pour essayer de résoudre le problème Objectif : un résultat qualitatif et quantitatif Exemple : dimensionner un réacteur pour la réaction X Pascal Crubleau V 2007

Résolution par analogie Cas semblables Ma solution Mon problème Pascal Crubleau V 2007

Problèmes « inventifs » Il n’existe pas de méthode connue pour résoudre le problème dans notre champ de compétences Objectif créativité : générer des idées Exemple : contourner un brevet Pascal Crubleau V 2007

Résolution par modélisation ? Problème Solutions => Conception inventive : - méthodes structurantes - méthodes stimulantes Pascal Crubleau V 2007

Un mécanisme connu 2x²+x-6 = 0 Pascal Crubleau V 2007

Plusieurs niveaux d’abstraction f(x) = 0 x = f-1(o) ax²+bx+c = 0 -b± Öb2-4ac 2a 2x²+x-6 = 0 x1 = + 3/2 x2 = -2 x = Pascal Crubleau V 2007

Un processus systématique Inertie psychologique ABSTRACTION REALITE INDUSTRIELLE Reformulation Interprétation Phase TRIZ Phase d'analyse Pascal Crubleau V 2007

La génération d’idées ou de principes de solutions : méthodologie Modéliser la situation problème à l’aide d’un graphe constitué de ressources et de relations de cause à effet. Pascal Crubleau V 2007

Formulation d’un problème Sommets : Ressources N U GRAPHE : positive, utile,.. négative, nuisible,.. Arcs : RELATIONS DE CAUSE A EFFET cause (quelque chose de nuisible) contrarie (quelque chose d’utile) procure (quelque chose d’utile) empêche (quelque chose de nuisible) Pascal Crubleau V 2007

…c’est un facteur qui décrit la situation initiale à améliorer Une ressource C’est du vide, Du temps, Un objet, Etc.. …c’est un facteur qui décrit la situation initiale à améliorer Pascal Crubleau V 2007

Identification des ressources - ressources de type substances ressources de type champ (Me.Th.Ch.E.M.EM.) ressources d’espace ressources de temps ressources informationnelles ressources fonctionnelles … et leurs dérivées : changements, gradients, déchets… Pascal Crubleau V 2007

Exemple : la boîte à pizza ordinaire ~ Pascal Crubleau V 2007

Modélisation de la situation Modélisation « orchestrée » par un animateur qui a déjà l’expérience de la méthode Pascal Crubleau V 2007

Traitement du modèle TRIZ en vue de générer des principes de solutions A partir du modèle établi, il faut rechercher des contradictions physiques liées aux ressources. Pascal Crubleau V 2007

Qu’est ce qu’une contradiction physique ? Lorsqu’une même ressource doit être à la fois: Chaude et froide Rapide et lente Haute et basse Étanche et perméable Dure et molle Épaisse et fine Active et non active Longue et courte Mobile et immobile Conductrice et isolante Grande et petite Forte et faible alors le modèle comporte une contradiction physique Pascal Crubleau V 2007

Exemple de combinaison source de contradiction physique (CP) Ressource N1 Ressource N2 Essayer de résoudre la contradiction suivante : (N1) ne devrait pas exister pour éviter des résultats nuisibles et devrait exister pour empêcher (N2) Pascal Crubleau V 2007

Autre combinaison source de CP Ressource U1 Ressource U2 Expression de la contradiction identifiée : (U1) devrait exister parce qu’elle fournit une action utile mais ne devrait pas exister parce qu’elle contrarie (U2) Pascal Crubleau V 2007

Autre combinaison source de CP Ressource U Ressource N Expression de la contradiction identifiée : (U) devrait exister parce qu’elle fournit une action utile, mais ne devrait pas exister parce qu’elle cause (N). Pascal Crubleau V 2007

Autre combinaison source de CP Ressource N Ressource U Expression de la contradiction identifiée : (N) Ne devrait pas exister parce qu’elle cause une action nuisible, mais devrait exister parce qu’elle fournit (U). Pascal Crubleau V 2007

Comment traiter le modèle CONFLIT – CONTRADICTION ? A/B Pascal Crubleau V 2007

Face à une contradiction entre deux ressources Solution "classique": rechercher un compromis acceptable entre les ressources en conflit Approche "TRIZ": rejeter le compromis - rechercher les moyens de s'affranchir de la contradiction Pascal Crubleau V 2007

Recherche des contradictions Rappel des sources de contradictions physiques Pascal Crubleau V 2007

Recherche des contradictions 1 1. Le facteur utile (pizza chaude et croustillante) devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (satisfaction du client), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur). … Pascal Crubleau V 2007

Recherche des contradictions 2. Le facteur nuisible (hygrométrie importante) ne devrait pas exister afin d’éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), et devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (bonne conservation des condiments). 2 Pascal Crubleau V 2007

Recherche des contradictions 1 3. Le facteur utile (ouverture du carton) devrait être en place dans la mesure ou il élimine, reduit, ou previent (hygrométrie importante), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur). 3 Pascal Crubleau V 2007

Synthèse des contradictions physiques 1. Le facteur utile (pizza chaude et croustillante) devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (satisfaction du client), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur). … 2. Le facteur nuisible (hygrométrie importante) ne devrait pas exister afin d’éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), et devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (bonne conservation des condiments). 3. Le facteur utile (ouverture du carton) devrait être en place dans la mesure ou il élimine, reduit, ou prevent (hygrométrie importante), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur). Pascal Crubleau V 2007

Traitement des contradictions Contradictions physiques - Appliquer les principes de séparation (non présenté dans ce cours) - Convertir en contradictions techniques Contradictions techniques - Utiliser la matrice des contradictions Pascal Crubleau V 2007

des contradictions physiques CP en contradictions techniques CT Conversion des contradictions physiques CP en contradictions techniques CT Expression de la CP N°1 N°1 le facteur utile (pizza chaude) devrait exister pour fournir ou augmenter (satisfaction du client), et ne devrait pas exister pour éviter (dégagement de chaleur). Pascal Crubleau V 2007

Modélisation de la situation 1 Pascal Crubleau V 2007

des contradictions physiques en contradictions techniques Conversion des contradictions physiques en contradictions techniques Traduire les ressources en paramètres Pascal Crubleau V 2007

39 paramètres Pascal Crubleau V 2007

Conversion des contradictions physiques en contradictions techniques le facteur utile (pizza chaude) devrait exister pour fournir ou augmenter (satisfaction du client), et ne devrait pas exister pour éviter (dégagement de chaleur). Identification des paramètres à améliorer : satisfaction du client : 33 FACILITÉ D’USAGE Identification des paramètres en conflit : dégagement de chaleur : 20 ENERGIE DÉPENSÉE PAR L’O.I Pascal Crubleau V 2007

Traitement des contradictions techniques dégagement de chaleur satisfaction du client 33 20 ENERGIE DÉPENSÉE PAR L’O.I FACILITÉ D’USAGE 30 20 33 20 Les 2 paramètres 33 et 20 sont antagonistes Pascal Crubleau V 2007

Matrice des contradictions Traitement des contradictions techniques Matrice des contradictions Résultat non 1 21 A améliorer désiré puissance 9 vitesse 19-35-38-2 19 - Action périodique 35 - Transformation d'état 38 - Utiliser des oxydants forts 2 - Extraction Principes de conception Pascal Crubleau V 2007

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40 principes de conception http://www.triz40.com 1 - Segmenter 2 - Extraire 3 - Changer de qualité locale 4 - Utiliser l'asymétrie 5 - Combiner .... 37 - Utiliser l'expansion thermique 38 - Utiliser des oxydants forts 39 - Utiliser un environnement inerte 40 - Utiliser des matériaux composites Pascal Crubleau V 2007

Exemples de principes N°14 : Utiliser la courbure Expressions clés : courbes - sphérique - rotation - curviligne 14a : remplacer des parties droites ou des surfaces planes par des courbes, des formes cubiques par des formes sphériques 14b : Utiliser des rouleaux, billes, spirales 14c : Remplacer un déplacement linéaire par une rotation, utiliser une force centrifuge Exemples : - fonds bombés des réservoirs - bille de la souris, "track-ball" - guide à billes ... Pascal Crubleau V 2007

Conversion des contradictions physiques en contradictions techniques Paramètres à améliorer : satisfaction du client : 33 FACILITÉ D’USAGE Identification des paramètres en conflit : dégagement de chaleur : 20 ENERGIE DÉPENSÉE PAR L’O.I Pascal Crubleau V 2007

L’analyse des brevets n’a fait ressortir des principes de solutions récurrents à cette contradiction

contradictions physiques L’exploitation des contradictions physiques Expression de la CP N°2 N°2 : le facteur néfaste (hygrométrie importante) ne devrait pas exister pour éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), et devrait être en place pour fournir ou augmenter (bonne conservation des condiments). Pascal Crubleau V 2007

Modélisation de la situation le facteur néfaste (hygrométrie importante) ne devrait pas exister pour éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), et devrait être en place pour fournir ou augmenter (bonne conservation des condiments). 2 Pascal Crubleau V 2007

Traitement des contradictions techniques bonne conservation des condiments A B hygrométrie importante A B A B Les 2 paramètres A et B sont antagonistes Pascal Crubleau V 2007

Choix du paramètre à privilégier Que souhaite-t-on avant tout ? N°2: le facteur néfaste (hygrométrie importante) ne devrait pas exister pour éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), et devrait être en place pour fournir ou augmenter (bonne conservation des condiments). Identification des paramètres à améliorer : bonne conservation des condiments : 13 (stabilité de l’objet) Identification des paramètres en conflit : hygrométrie importante : 23 (perte de substance) Pascal Crubleau V 2007

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Principe des solutions proposés par la matrice 2. Extraction Séparer de l'objet une partie (ou propriété) *perturbatrice* ou, au contraire, extraire seulement une partie (ou propriété) nécessaire. 14. Sphéricité Remplacer des parties linéaires par les courbes, les surfaces planes par des surfaces sphériques, les forme parallélépipédiques par des formes sphériques. Utiliser des rouleaux, les billes, les spirales, des dômes. Remplacer les translations par des rotations ; utiliser la force centrifuge. 30. Membranes flexibles et parois minces Remplacer les structures tridimensionnelles par des membranes flexibles et des films minces. Isoler l’objet de son environnement en utilisant des membranes flexibles et des films minces. 40. Matériaux composites Remplacer un matériau homogène par un matériau composite. Pascal Crubleau

Des idées ? Cheminée ? Canalisation ? Film plastique ? … ? 2. Extraction 14. Sphéricité 30. Membranes flexibles et parois minces 40. Matériaux composites Canalisation ? Film plastique ? … ? Pascal Crubleau

Piste explorée ! N°14 : Utiliser la courbure Expressions clés : courbes - sphérique - rotation - curviligne 14a : remplacer des parties droites ou des surfaces planes par des courbes, des formes cubiques par des formes sphériques Exemples : - fonds bombés des réservoirs Pascal Crubleau V 2007

La nouvelle boîte à pizza La vapeur est canalisée vers les cotés et recueillie sous la pizza Voir Le brevet Pascal Crubleau V 2007

Un processus systématique Pour résumer Un processus systématique Inventorier les ressources de la situation Recenser l’ensemble des relations de causes à effets Formuler la ou les contradictions physiques Exprimer des contradictions techniques Identifier les paramètres en conflit Recenser et hiérarchiser les principes de solutions Utiliser les principes de solutions suggérés pour générer des idées Pascal Crubleau V 2007