تحقيق, توسعه و فناوری اطلاعات با بکارگيری دانش خلاقيت ‏triz

[engeneer_19]

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

عنوان سطح

درصد

شرح
1

راه حلهاي معمولي و بديهي
32%
راه حلهايي که توسط روش هاي شناخته شده ، درحوزه تخصصي به دست مي آيند.

2

نوآوري هاي کوچک در يک موضوع
45%
بهبود در يک سيستم موجود با چشم پوشي از بعضيخواسته ها

3

نوآوري هاي بزرگ در يک تکنولوژي
18%
بهبود اساسي در سيستمموجود

4

نوآوري خارج از محدوده تکنولوژي
4%
نسل جديدي از طراحي با به کارگيري دانش و نهتکنولوژي

5

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