تحقيق, توسعه و فناوری اطلاعات با بکارگيری دانش خلاقيت triz
تحقيق, توسعه و فناوری اطلاعات با بکارگيری دانش خلاقيت TRIZ
چکيده :
يکي از حوزه هاي فعاليت هاي بشر در جهت توسعه ، حوزه تحقيقات مي باشد . هدف فعاليت ها در اين حوزه كشف حقايق و شناخت قانون مندي ها و روابط حاكم بر پديده هاست. انسان با تفكر در مورد واقعيت هاي موجود كه به صورت اطلاعات در اختيار دارد و بررسي و پردازش آنها، حقايق جديد را كشف و برپايه آن تجربه مي كند، با بررسي نتايج تجربه و تعميق شناخت، مدلي اجرائي را طراحي و به اجرا در مي آورد. يکي از اين روشها که از و اقعيتهاي موجود استفاده مي کند و باعث کشفيات جديد مي شود ، نظريه حل خلاقانه مساله (TRIZ ) نام دارد. اين نظريه با ارائه راه حل هاي دسته بندي شده که از کشفيات گذشته به دست آمده است ، ذهن نوآوران را سمت وسويي خاص بخشيده و آشفتگي هاي ذهني و رواني را به طوفاني از ايده هاي جديد تبديل مي کند. اين مقاله بيان مي نمايد که چگونه TRIZبا استفاده از تجزيه و تحليل اطلاعات باعث سمت وسو دادن به تکنولوژي هاي جديد در علوم مختلف مي شود.
کلمات کليدي:تحقيق و توسعه , فناوري اطلاعات ، TRIZ ، خلاقيت ، نوآوري ، خلاقيت شناسي
1- مقدمه :
مدل هاي رشد و توسعه به شكل روز افزون براساس واقعيات و تجارب موجود به سمت مدل توسعه انساني به معني محور شمردن انسانها، گرايش يافته و نيروي محركه در اين مدل ها نيروي انساني و قابليت هاي آن است.
از آنجا كه، انديشه تنها وجه تمايز انسان با ساير موجودات است، طبعاً مراد از محوريت انسان، محوريت انديشه اوست. اگر اين تعبير را بپذيريم كه هر يك از فن آوري ها، در جهت گسترش يكي از توانمندي هاي بشر بوجود آمده است (ابزارهاي اپتيك در جهت گسترش ديد بشر، خودرو در جهت گسترش اعضاي حركتي و …)، فن آوري اطلاعات نيز در جهت گسترش توانمندي هاي انديشه انسان تكوين يافته است و نقش اساسی در تحقيق و توسعه دارد.
فن آوري اطلاعات به مجموعه ابزار و روش هايي اطلاق ميشود كه به نحوي، اطلاعات را در اشكال مختلف، جمع آوري، ذخيره ، بازيابي، پردازش و توزيع مي كنند.
اطلاعات منشاء دانائي و بصيرت در انسان است و هدف از به كار گيري فن آوري اطلاعات، افزايش آگاهي در انسان و نظم در اجراست.
به تعبير ديگر، فن آوري اطلاعات، فن بهره برداري از انديشه انساني است. بهره برداري بهينه از انديشه، سپردن امور شناخته شده، تكراري و غيرخلاق به ماشين (از طريق خودكار سازي عمليات ) و آزاد سازي انديشه و مهارت هاي انساني جهت مكاشفه در ناشناخته هاست.
يکي از اين ابزار که مي توان از طريق آن استفاده موثري از اطلاعات (اطلاعات حاصل از تجربيات گذشته ) کرد ، TRIZ مي باشد. TRIZ با بررسي کشفيات گذشته مدلهايي جهت حل مسايل جديد در برابر محققان مي گذارد که با استفاده از آن مي توان بسياري از مسا يل پيچيده را حل نمود.
.
2- تاريخچه و تعريف TRIZ در سال 400 پس ازميلاد ، گريگ پاپوس اصطلاح (روش اکتشافي) را به عنوان دانش نو آوري و اکتشاف تعريف کرد . لغات نوآوري و اکتشاف معناي وسيعي دارند که شامل کارهاي خلاقانه هنرمندان ، سياستمنداران ، ژنرال ها و غيره نيز مي شود. ولي اصطلاح روش اکتشافي به عنوان فرايندي براي حل مسايل ، شناخته شده بود. آلتشولر با فرآيند نوآوري نظام يافته خود جان تازه اي به روش اکتشافي بخشيد. لغت TRIZ سر واژه کلمه روسي است و ترجمه انگليسي اين عبارت (( نظريه حل ابتکاري مساله )) است که سرواژه TIPS را مي سازد. TRIZ روشي جهت تقويت نوآوري و ايجاد بهبودهاي شگرف در طراحي است. اين ابزار قدرتمند نياز به سازش و ايجاد تعادل ناشي از تضاد بين مقياسهاي مختلف عملکرد را ازبين مي برد.
3- اطلاعات يكي از راههاي كمكي به حل خلاقانه مسأله ( TRIZ )
زماني كهآلتشولر ( Altshuller ) تحقيقاتش را در زمينه اختراع در دنيا كامل نمود ، 4 روش كليدي اختراع را مشخص نمود كه اين 4 روش عبارتند از :
1- 5 سطح اختراع وجود دارد. (جدول 1 )
2- هدف مخترع ( معماي مخترع ) حداقل شامل يك تناقض ( خلافگويي ) است. مانند تنبلي همراه با تلاش
3- الگوهاي استاندارد تكامل تدريجي وجود دارد.
4- اصول مشابهاي در طراحي مخترعان زيادي وجود دارد كه ميتوان از آنها استفاده نمود.
شماره سطح
درصد
راه حلهاي معمولي و بديهي
32%
راه حلهايي که توسط روش هاي شناخته شده ، درحوزه تخصصي به دست مي آيند.
نوآوري هاي کوچک در يک موضوع
45%
بهبود در يک سيستم موجود با چشم پوشي از بعضيخواسته ها
نوآوري هاي بزرگ در يک تکنولوژي
18%
بهبود اساسي در سيستمموجود
نوآوري خارج از محدوده تکنولوژي
4%
نسل جديدي از طراحي با به کارگيري دانش و نهتکنولوژي
اکتشاف
1%
اکتشافات اساسي و ايجاد دانشپايه
جدول شماره 1 : سطوح اختراع
مطالعه جامع از اختراعات ثبت شده در جهان نشان ميدهد كه اصول يكساني در راهحلهاي ابتكاري حل مسأله در صنايع مختلف، با وجود اينكه سالهاي زيادي در اختراع با يكديگر فاصله داشتهاند، استفاده شده است. بدست آوردن اين اطلاعات يكي از راههاي كمكي به حل خلاقانه مسأله ( TRIZ ) است.
براي مثال اصل جداسازي به وسيله افزايش فشار بر روي بعضي مواد و كاهش ناگهاني آن تا يك اتمسفر يك روشي است كه باعث ايجاد ترك و انجام عمل جداسازي ميشود. دانههاي آفتابگردان و صدر پوستهدار هستند و با ضربه محتوي درونشان خارج ميگردد، همچنين با ضربه پودر شكر ساخته ميشود، همه اينها كاربرد استفاده افت ناگهاني فشار است و همه تلاش مهندسي در جهت معين نمودن بهترين سيستم و شرايط عملياتي است.
يك بازديد از موزه تكنولوژي نشان ميدهد كه يك الگوي مشابه در كليه محصولات مختلف وجود دارد. يكي از اين الگوهاي انتقال يافته اجرا و عمل نمودن دستگاه بدون كنترل، اجرا و عمل نمودن دستگاه با توجه به يکسري محدوديتهاي عملياتي و اجرا و عمل نمودن دستگاه بطور خودكار ميباشد. يكي ديگر از الگوهاي انتقال يافته، از تابع توليد تك منظوره و خاص به توابع گوناگون كه ممكن است مشابه و يا غيرهمگن باشد، ميباشد.
فرضيه ماشين كپي مثالي از اين الگو ميباشد. آغاز كار اين ماشين با يك كپي ساده بود ولي امروزه وظايف اضافي متضمن ميشود كه استفاده رقمي (ديجيتال) يك اصل باشد.
آنچه تريز انجام مي دهد توليد تعداد زيادي ايده خلاق و قابل ثبت است. کار اصلي که بعد از طرح ايده انجام مي شود ، تعيين شرايط و مواد لازم براي به کار گيري ايده است. به عنوان مثال براي شکستن الماس نمي توان از فشار 8 اتمسفري که براي جدا کردن دانه هاي فلفل استفاده مي شود ،استفاده کرد براي به دست آوردن سطح فشار و همچنين سرعت کاهش فشار مناسب بايد آزمايشهايي را انجام داد.
براي مسايل سطح يک کاربرد TRIZ چندان مطلوب نيست ، ولي بايد در نظر داشت که حل مسايل سطوح 2، 3 و 4 بدون استفاده از تريز بسيار زمانبر خواهد بود .بايد در نظر داشت که بهترين ايده ،ايده اي است که زمان رسيدن به آن و هزينه صرف شده براي آن کمترين باشد.
آلتشولر معتقد بود که دانش مربوط به نوآوري بايد خلاصه ، فشرده و کلي باشد تا نوآوران هر حوزه از دانش بتوانند به راحتي از آن استفاده کنند.
استفاده از TRIZ باعث توليد مفاهيمي جهت كاهش اثرات منفي و بهبود در طراحي موجود ميشود. TRIZ شامل چهار ابزار تحليلي كه در ساختار مساله ابتكاري و نو و شش ابزار دانش پايه كه در جهت مفاهيم راهحل مسأله استفاده ميشود، ميباشد.
4- ابزار تحليلي ساماندهي اطلاعات
4-1پرسشنامه شناخت وضعيت هاي نوآوري( ISQ)
جمعآوري همه دادههاي مناسب و وابسته براي تحليل که نخستين گام براي منطبق نمودن مساله با الگوريتم هاي نو آوري است.
4-2 فرموله كردن مسأله
استفاده از بين ارتباطات سببي و وضعيتهاي موثر، توليد نمودن يك ليست جامع از مسايل واضح . در اين مرحله با استفاده از اطلاعات ISQ مي توان مساله را فرموله کرده و آن را به تعداد زيادي مسايل کوچکتر تبديل نمود.
4-3 الگوريتم براي حل مسألههاي ابتكاري ARIZ
يك راهحل براي ساختار مشخصات مسأله، كه مسايل مشكلتر نيز از آن استفاده ميكنند.
4-4 زمينه تحليل
مدل كردن مسأله به سه جزء براي شكافتن فكر با در نظر گرفتن ساختار سيستم و منابع انرژي
5- ابزار پايه اي دانش
5-1 الگوهاي صف تكامل
توصيف توالي طراحي كه براي ايجاد يك طراحي لازم است براي مثال توصيف تكاملي يك سيستم از سطح بالا تا سطح پايين . مثال اين است که سيستم استفاده مي شود تا شيشه ها را در طول فرآيند ساخت ساپورت و حمل نمايد. با گذشت زمان غلطکها کوچکتر و کوچکتر شدند تا اينکه از قلع ذوب شده استفاده گرديد.
5-2 جدول تناقض و اصول اختراع كننده
بيان تناقض ميان دو پارامتر سطح كارايي ممكن است با استفاده از يك يا بيشتر از 40اصل نوآوري بطور موفقيتآميز و كامل حل شده باشد. اصول استفاده شده براي 1201 تناقض در يك ماتريس ارائه شده است. به عنوان نمونه اگر طراحي تلاش براي كاهش وزن هدف پويا ميكند اين امر متناقض با نيرو است.
5-3 اصول جدايي
اتفاقات همزمان دو شرط متقابل ( متضاد) منحصر به فرد ميتواند با استفاده از اصول جداسازي حل شود. براي مثال در يك فرآيند روكشگذاري قطعات كه مستلزم فروبردن قطعات در حمام محلول پوششي است كارايي ميتواند با افزايش دماي محلول افزايش يابد. اگرچه اين عمل باعث كاهش عمر مفيد حمام آبكاري ميشود. اصل جداسازي پيشنهاد ميكند بجاي گرم كردن حمام قطعه را داغ كنيم.
5-4 76 استاندارد حل :
اين راه حلها در پنج کلاس زير جاي مي گيرند:
5-4-1 بهبود سيستم بدون ايجاد تغيير در آن يا با اعمال تغييرات اندک (13 راه حل استاندارد )
5-4-2 بهبود سيستم از طريق تغيير آن (23 راه حل استاندارد )
5-4-3 گذار سيستمي (6 راه حل استاندارد )
5-4-4 کشف و اندازه گيري (17 راه حل استاندارد )
5-4-5 راهبردهاي ساده سازي و بهبود سيستم (17 راه حل استاندارد )
76 راه استاندارد در حل مسايل ابتکاري سطح سه مورد استفاده قرار مي گيرد. خلاقيتهاي سطح سه عمدتا سيستم موجود را بهبود بخشيده و 18 در صد از کل حق اختراعهاي ثبت شده را به خود اختصاص مي دهند.
براي مثال اگر يك سيستم كه اصطلاحاً فيلد مكانيكي را بكار ميگيرد براي تغييراتي كه از يك زمينه الكتريكي استفاده ميكند مناسب نيست.
5-5 عوامل
فيزيكي - شيميايي، هندسي و ديگر عواملي كه منابع آزاد عمومي فراموش شده و بعضي اوقات ناسازگار با سيستم طراحي شده را عرضه ميكنند. پديده زبك، پديدهاي است كه به موجب آن يك جريان الكتريكي ايجاد شده در حضور دو ماده مختلف در دو دماي مختلف را توصيف ميكند اين پديده ميتواند براي توليد الكتريسيته در موقعيتهاي دوردست همانند ماهواره استفاده شود.
5-6 سيستم عملگرها
عملكنندگان عمومي كاربرد بالقوه هر وضعيت را پيشنهاد ميكنند، از قبيل عمل مفرط (براي مثال عمل رنگ کاري مي تواند با فروبردن تمام اجزاء مورد نظر درون ظرف رنگ صورت گيرد) عملگرهاي عمومي به کار گيري بهبود وظايف به سمت آينده و رفع آثار نامطلوب را توصيه مي نمايند ، ازقبيل حذف عمل غير مفيد. عملگرهاي خاص در بهبود پارامترهاي خاص يا اجزاي يک محصول يا فرآيند بکارگرفته مي شوند. براي مثال بهبود عمل مفيد
6- نتيجه‌گيري
فناوری اطلاعات از يك سو با نظم بخشيدن به حوزه اجرا و خودكار سازي عمليات تكراري و فاقد خلاقيت، با توجه به هدف تحقيق و توسعه فعاليت هاي فيزيكي را كاهش ميدهد و از سوي ديگر با توليد و انتقال سريع، دقيق و به موقع اطلاعات به حوزه تحقيقات ، شناخت را تكامل بخشيده و كارآئي نظام را افزايش مي دهد و از اين طريق نظم را بر بنيان آگاهي استوار مي سازد بدين جهت فن آوري اطلاعات كليد دستيابي به رشد و توسعه پايدار است. نظريه حل خلاقانه مساله با بکارگيري اصول و روشهاي فناوري اطلاعات فعاليتهاي تکرار پذيري را که با ترتيبي معين براي رسيدن به هدف مطلوب اجرا مي شوند را درذهن تداعي مي کند، که اين سبب حل بسياري از مسايل مي گردد.
مراجع :
]1[ جان ترنينکو،آلا زوسمن ،بوريس زلتين،نوآورينظام يافته TRIZ ،ترجمه م. جعفري،خدمات فرهنگي رسا،1380
[2]John Terninko. 1. The QFD, TRIZ and Taguchi Connection:Customer-Driven Robust Innovation.Responsible Management Inc. & Ideation International Inc.The Ninth Symposium on Quality Function Deployment, June 1997
[3]Innovative WorkBench IWB2000', Ideation International
[4]Bruno Ruchti. TRIZ-based Innovation Principles and a Process for Problem Solving in Business and Management .European TRIZ Association, November 2001
