חדשנות לפי עקרונות החשיבה היצירתית ופתרון בעיות טכנולוגיות בשיטת TRIZ

ניהול

בעידן שבו קשה להשיג צמיחה כלכלית טכנולוגית, נדרשת חדשנות, מקוריות ויוזמה אמיתית. חדשנות מתאפשרת הודות ליכולת להפעיל את הדמיון ולחקור ובזכות החופש להתנגד ולבקר, לבחון השערות ולקשור קשרים.

TRIZ היא תיאוריה המחוזקת בשיטות פעולה, שפותחה על ידי המהנדס והחוקר היהודי גיינריך אלטשולר.
פרסומים ראשונים שלה החלו להופיע במאמרים כבר בשנת 1946. אלטשולר בדק ומצא כי לכל המצאה או חשיבה יצירתית, או לטכנולוגיה מתקדמת יש עקרונות משותפים. לצורך כך בחן אלפי פטנטים וגילה שבכולם עקרונות החוזרים על עצמם. על סמך ממצאים אלה פיתח את תיאוריית ה- .TRIZ שיטות הפעולה של התיאוריה מתבססות על ההנחה שיישום עקרונות שנלמדו מפתרונות קיימים, על בעיות לא פתורות, מעלה את הסיכויים להגיע לפתרונות יעילים.

כיום קיימות גרסאות שונות של השיטה, שזכתה למשתמשים רבים בכל העולם. מפעלי תעשייה רבים מבססים את פעילויות מחלקת הפיתוח שלהם על פי שיטת ה- ,TRIZ חברות ייעוץ פיתחו את ענף החדשנות והחשיבה היצירתית והן מוכרות אותו כמוצר לארגונים ולמחלקות פיתוח שונות.

יישום שיטת ה-TRIZ נעשה באמצעות למידה של דפוסים חוזרניים (החוזרים על עצמם) במערכת יחסי הגומלין של: "הבעיה – ופתרונה". דפוסים חוזרים אלו אופייניים לתהליך פתרון בעיות בכלל ולפתרון בעיות טכנולוגיות בפרט. ניתן לסכם אותם באופן הבא:

• תהליכים המאפיינים את הופעת בעיות – ופתרונן טיפוסיים לכל תחומי התעשייה והעשייה היומיומית. ע"י יישום עקרון "פתרון הסתירה" (פתרון ניגודים) למשל, ניתן לנבא פתרון יצירתי כמעט לכל בעיה. נמצא כי התקדמות משמעותית והמצאה של טכנולוגיה חדשה באה רק אחרי מעבר המכשולים העיקרי הנקרא: פתרון סתירות (או ניגודים).
  
• החדשנות הטכנולוגית מתרחשת בשלבים המובילים לשינוי – או במילים אחרות: קיימת אבולוציה של ההתפתחות הטכנולוגית. זו משותפת לכל תחומי החיים כמו: מכוני מחקר ופיתוח, תעשיות עתירות ידע, וכן כל מגוון מוצרי הצריכה הקיימים.
  
• חשיבה המצאתית עושה לרוב שימוש ברעיונות מתחום המדעים, גם אם לבעיה אין זיקה ישירה למקום שממנו הופיע הפתרון.
  

מהו הכוח העומד מאחורי שיטת ה-TRIZ?

נבחן את התרומה של כמה מעקרונות ה-TRIZ לקידום ופיתוח טכנולוגיות:

1. הגשמת האידיאל, החזון והשאיפה לשלמות קובעים ש:

מערכת נועדה לממש פונקציה, והמערכת האידיאלית הינה מערכת שפונקציות פועלות בה.

הנוסחה להערכת "האידיאל" מתוארת כ:

סכום מאפיינים תפקודיים המועילים

"האידיאל" = ------------------------------------------------

סכום מאפיינים תפקודיים המזיקים

"האידיאל" הוא לכל הדעות ישות "ערכית". תפיסת ה"אידיאל" חשובה ומאפשרת לנו להבין את מתכונת היעדים שאליהם יש לשאוף - אם בתכנון חדשני של מוצר - או בשיפור וייעול תהליכים שונים. לכל התהליכים "בעולם האמיתי" יש לפחות מאפיין תפקודי מזיק אחד. תחילה, אנו מנסים לגלותו ואחר כך להקטין ככל שניתן את השפעתו המזיקה.

תפיסת "האידיאל" היא פשוטה ובעלת עוצמה גם יחד. ארגונים שואפים לממש אותה ע"י חדשנות בתחומי התכנון, הביצוע ובפתרון בעיות. התרבות המערבית כה רגילה להשתמש בפשרות, שלעתים קרובות אינה מנסה להגשים אידיאל בשל ההנחה שהוא לא ניתן לביצוע מראש. מנהלים ומהנדסים, לעתים קרובות, מחפשים "פשרות" לתכנון המערכת - הרבה לפני שחשבו על התמודדות ישירה עם מגבלות המערכת החדשה. מעניין עם זאת שילדים, שאינם מודעים לקשיים ולמגבלות פיסיות בתכנון מערכת חדשה, מבינים מהר את עקרון "הגשמת האידיאל" ומסוגלים לתת מענה ופתרונות יצירתיים ברוח ה-TRIZ.

2. ניהול וניצול המשאבים

בכל מערכת קיימים משאבים המנוצלים חלקית בלבד וכאלה שאינם מנוצלים כלל. ניצול אופטימאלי של משאבים יכול, לעתים קרובות, לפתור סתירות (ניגודים). במרבית המקרים, כישורי העובדים מנוצלים אך מעט, ובמקרים רבים איננו יודעים דבר על תכונותיהם המועילות של העובדים בחברה.

3. פתירת סתירות (ניגודים)

כאשר נתקלים במכשול המוגדר כ"סתירה", יש לנקוט בשיטות הפרדה כדי להתגבר על מחסום זה. כאשר מתכננים מוצר חדש או כאשר מתכננים שיפור של מוצר קיים, נתקלים בסוג זה של מכשול. למשל: סתירה טכנית המתרחשת כאשר שיפור מצד אחד במערכת יביא לאי תפקודה במישור אחר, או דרישות מנוגדות של פעולה מחלק בודד במערכת.

4.הדפוסים החוזרניים של דרך פתרון הבעיות נמצאים בליבה של החשיבה ההמצאתית השיטתית ומאופיינים ע"י 40 עקרונות ה-TRIZ.

להלן כמה דוגמאות:

1. עקרון החלוקה - חלוקת היחידה השלמה לחלקים עצמאיים: החלפת מחשב מרכזי במחשב אישי; עיצוב ריהוט מודולארי או חלוקה של וילון הצללה כגלילה של "תריס"; הפרדת פונקציות דומות של תוכנה ליחידות מודולים עצמאיות.
   
2. עקרון ההפרדה - הפרדת היחידה השלמה לחלקים: פיתוח חלונות זכוכית משוריינות נגד כדורים ע"י חלוקת החלון לריבועי זכוכית קטנים, המחוברים באמצעות יריעת פלסטיק אקרילית; שימוש בנביחת הכלב במערכת אזעקה נגד גנבים; שימוש בסיב אופטי כדי להפריד בין מקור אור חם לבין מיקום התאורה הנדרש. בתוכנה, הפרדה של טקסט בתמונות - מיועד לזיהוי הטקסט המופיע בתמונה בלי להתחשב במיקומו, בגודלו או בגופן שלו.
   
3. עקרון הגבלת מיקום תפקיד היחידה: שינוי המבנה האחיד של היחידה השלמה לפי דרישות תפקיד כמו: עפרון עם מחק, חולץ פקקים יחד עם פותחן קופסאות שימורים. בתןכנה – שינוי קטגוריית המדרג (היררכיה) של האובייקט ממדרג הומוגני להטרוגני.
   

ברוב המקרים, הרעיונות, ההמצאות והחדשנות מתחילים בכורח לחולל שינוי: לדוגמה, הצורך להפוך את המכונית ממוצר יוקרתי לבעלי ממון - למוצר עממי לשימוש ההמונים. ממציא פס הייצור הראשון למכוניות, הנרי פורד, הגה את ייעול ייצור המכוניות כדי שעובד מן השורה יוכל לרוכשה. ההשראה להקמת פס ייצור חסכוני ויעיל לייצור מכוניות באה לפורד מתחומים אחרים – הרעיונות עלו לאחר התבוננות בתעשיות אחרות כמו מכונות התפירה Singer, באריזות של בשר ובייצור סבונים.

למי מיועד ה-TRIZ?

כיום, תורה זו היא כמעט צו השעה לכל:

• מהנדסים, מעצבים, עובדי מחקר ופיתוח, מנהלים עסקיים, מנהלי ייצור, יועצים טכנולוגיים, מורים ועוד.
  
• מומחים בתחום החדשנות, ההמצאה והפטנטים.
  
• כל הסטודנטים המסיימים את לימודיהם ומתכננים להצטיין בתחומם.
  

למתודולוגיית ה-TRIZ כמה מרכיבים בולטים, המשמשים לפתירת בעיות טכנולוגיות וארגוניות מסובכות. עיקרי השיטה, בליווי דוגמאות, יופיעו בכתבות הבאות בסדרה זו.

כתבה: ד"ר שרה גרינברג