Was ist TRIZ?
TRIZ ist eine Methode zur Lösung technischer Probleme. Der Name stammt aus dem Russischen "Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch", was Theorie des erfinderischen Problemlösens bedeutet.
Die Grundidee ist einfach: Technische Probleme, selbst in sehr unterschiedlichen Bereichen, werden oft mit denselben Lösungsansätzen gelöst. Ein Luftfahrtingenieur und ein Verpackungsdesigner können vor demselben grundlegenden Widerspruch stehen und ihn mit demselben Innovationsprinzip lösen.
TRIZ ersetzt keine technische Fachkompetenz. Die Methode bietet einen strukturierten Rahmen, um Lösungswege zu erkunden, die man sonst nicht in Betracht gezogen hätte.
Wie ist TRIZ entstanden?
Genrich Altschuller, ein sowjetischer Ingenieur und Erfinder, begann seine Forschungen in den 1940er Jahren. Damals war er Patentprüfer bei der sowjetischen Marine. Bei der Analyse Tausender Patente machte er die Beobachtung, die TRIZ begründen sollte:
Erfinderische Lösungen beruhen auf einer begrenzten Anzahl von Prinzipien, und diese Prinzipien tauchen in verschiedenen technischen Bereichen immer wieder auf.
Zwischen 1946 und 1985 analysierten Altschuller und sein Team weltweit über 400.000 Patente. Aus dieser Analyse entstanden die Grundlagen von TRIZ:
- 40 Innovationsprinzipien, die die große Mehrheit der erfinderischen Lösungen abdecken
- Eine Widerspruchsmatrix, die jeden Problemtyp mit den relevantesten Prinzipien verknüpft
- Gesetze der Entwicklung technischer Systeme, die beschreiben, wie sich Technologien im Laufe der Zeit verändern
Jahrzehntelang vertraulich gehalten (TRIZ blieb bis zum Fall der Berliner Mauer in der UdSSR), verbreitete sich die Methode ab den 1990er Jahren weltweit.
Das Schlüsselkonzept: der technische Widerspruch
Im Ingenieurwesen versucht man oft, eine Eigenschaft eines Systems zu verbessern. Das Problem dabei: Verbessert man einen Parameter, verschlechtert man häufig einen anderen. Das nennt TRIZ einen technischen Widerspruch.
Konkretes Beispiel
Sie entwickeln eine mechanische Struktur und möchten deren Festigkeit erhöhen. Die klassische Lösung wäre, mehr Material hinzuzufügen, aber das erhöht auch die Masse. Die Festigkeit erhöhen wollen, ohne die Masse zu erhöhen: ein typischer TRIZ-Widerspruch.
Der klassische Ansatz besteht darin, einen Kompromiss einzugehen (etwas mehr Masse für etwas mehr Festigkeit). TRIZ schlägt etwas anderes vor: den Widerspruch lösen statt ihn zu umgehen, indem man auf Prinzipien zurückgreift, die sich bereits in anderen Kontexten bewährt haben.
Konkret übersetzt man das Problem, indem man zwei Parameter in der TRIZ-Matrix auswählt: den zu verbessernden Parameter und den zu bewahrenden. Die Matrix zeigt dann die am besten geeigneten Innovationsprinzipien an.
Die 40 Innovationsprinzipien
Im Kern von TRIZ stehen 40 Innovationsprinzipien. Jedes Prinzip beschreibt eine Lösungsstrategie, die sich in Tausenden von Patenten bewährt hat. Hier einige Beispiele:
Prinzip 1 - Segmentierung
Ein Objekt in unabhängige Teile zerlegen. Zum Beispiel Möbel zum Selbstaufbau (IKEA-Stil): Durch die Aufteilung in Elemente werden Transport und Lagerung erleichtert.
Prinzip 10 - Vorgezogene Aktion
Eine Handlung im Voraus ausführen. Zum Beispiel vorfrankierte Briefumschläge: Die Briefmarke ist bereits aufgeklebt, um dem Benutzer einen Schritt zu ersparen.
Prinzip 15 - Dynamisierung
Ein Objekt oder seine Umgebung anpassbar machen. Zum Beispiel ein höhenverstellbares Lenkrad, das sich an jeden Fahrer anpasst.
Prinzip 35 - Parameteränderung
Den physikalischen Zustand eines Objekts ändern (fest, flüssig, gasförmig). Zum Beispiel reduziert der Transport von Erdgas in flüssiger Form (LNG) sein Volumen um den Faktor 600.
Diese Prinzipien liefern keine fertigen Lösungen. Sie eröffnen Forschungsrichtungen, die Ihre technische Fachkompetenz dann konkretisieren kann.
Die Widerspruchsmatrix
Die Widerspruchsmatrix ist das zentrale Werkzeug von TRIZ. Es handelt sich um eine Kreuztabelle mit 39 technischen Parametern (Masse, Geschwindigkeit, Festigkeit, Zuverlässigkeit usw.).
Nehmen wir an, Sie möchten eine Verpackung widerstandsfähiger machen, ohne sie schwerer zu machen. So führt Sie die Matrix:
Schritt-für-Schritt-Beispiel
- Identifizieren Sie Ihren Widerspruch: Sie möchten die Festigkeit (Parameter 14) verbessern, ohne die Masse (Parameter 2) zu erhöhen.
- Kreuzen Sie in der Matrix: Am Schnittpunkt der Zeile "Festigkeit" und der Spalte "Masse" zeigt die Matrix die Prinzipien Nr. 40, 26, 27, 1 an.
- Erkunden Sie jedes Prinzip: Zum Beispiel schlägt Prinzip 40 ("Verbundwerkstoffe") vor, ein homogenes Material durch einen Verbundwerkstoff zu ersetzen, der die Festigkeit erhöhen kann, ohne Masse hinzuzufügen.
- Passen Sie an Ihren Kontext an: Ihre technische Fachkompetenz verwandelt diesen Ansatz in eine konkrete Lösung für Ihr Projekt.
Altschullers ursprüngliche Matrix wurde aus der statistischen Analyse Hunderttausender Patente erstellt. Sie stellt eine Art "kollektives Gedächtnis" der technischen Innovation dar: Für jeden Widerspruchstyp zeigt sie die Strategien, die am häufigsten zum Erfolg geführt haben.
Wer nutzt TRIZ?
TRIZ wird weltweit eingesetzt, von der Elektronik über die Luft- und Raumfahrt bis hin zu Konsumgütern.
Samsung
Samsung hat TRIZ im Jahr 2000 eingeführt, indem russische Experten in die Labore eingeladen wurden. Bereits 2003 generierte die Methode 50 neue Patente. 2004 sparte ein einziges TRIZ-Projekt (DVD-Pick-up-Innovation) geschätzte 100 Millionen Dollar. TRIZ wurde zur Pflichtqualifikation für die Karriereentwicklung bei Samsung, auch für die Geschäftsführer der Tochtergesellschaften. (Quelle: Altshuller Institute, AITRIZ.org)
Intel
Intel hat TRIZ in seinen Halbleiter-Fertigungsprozessen eingesetzt. Laut einer von Intels Finanzabteilung geprüften Fallstudie überstieg die Kapitalrendite 212 Millionen Dollar über 21 Monate. (Quelle: "TRIZ Development at Intel Corporation")
Siemens
Bei einem industriellen Schlüsselschalter mit Montageproblemen wandten Siemens-Ingenieure das TRIZ-Prinzip Nr. 7 (Verschachtelung) an und ersetzten einen Stößel durch eine Teleskopstange. Ergebnis: Produktionskosten um ein Drittel gesenkt, kleinere Bauform, und die Lösung wurde innerhalb von zwei Wochen gefunden.
Crayola
Wie verhindert man, dass ein Buntstift auf Wände malt, ohne seine Schreibfähigkeit zu verlieren? Durch Anwendung des Trennungsprinzips nach Bedingung entwickelte Crayola einen speziellen Buntstift, der nur auf einem dafür vorgesehenen Papier funktioniert. Er schreibt normal auf der richtigen Oberfläche, aber nicht auf unerwünschten Flächen.
Und viele weitere Unternehmen
Zu den Unternehmen, die ihre Nutzung von TRIZ dokumentiert haben, gehören: Boeing, Airbus, General Electric, LG, Procter & Gamble, Ford, BMW, Philips, Johnson & Johnson sowie die NASA und die Europäische Weltraumorganisation.
Eine der großen Stärken von TRIZ ist, dass seine Prinzipien zwischen technischen Bereichen übertragbar sind: Mechanik, Elektronik, Chemie, Software, industrielle Prozesse. Eine in der Luftfahrt bewährte Lösung kann eine Innovation in der Verpackung oder Elektronik inspirieren.
TRIZ und ASIT: eine optimierte Version
Die ASIT-Methode (Advanced Systematic Inventive Thinking) ist ein von TRIZ abgeleiteter Ansatz, entwickelt von Roni Horowitz an der Universität Tel Aviv. Sie übernimmt die Grundprinzipien von TRIZ und optimiert sie für eine schnellere und praxisnähere Anwendung.
Während TRIZ 40 Prinzipien und eine Matrix mit 39 Parametern bietet, konzentriert sich ASIT auf 5 Werkzeuge und zwei Bedingungen. ASIT ist ein wirkungsvoller Einstieg in das strukturierte erfinderische Denken, besonders geeignet für Kontexte mit begrenzter Lösungszeit.
ASIT in der TRIZ40-Matrix
Auf TRIZ40 erhalten angemeldete Nutzer eine ASIT-Ergänzung in der interaktiven Matrix: Für jeden Widerspruch erscheint ein ASIT-Block mit dem entsprechenden ASIT-Werkzeug, einer disruptiven Frage und einem Lösungsansatz. Eine konkrete Brücke zwischen beiden Methoden, direkt ins Tool integriert.
Die Verbindung zwischen TRIZ und ASIT entdecken
Weiterführend
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