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aux principaux outils de TRIZ

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Introduction aux principaux outils de TRIZ 

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[Module TRIZ] Questions et échanges sur le cours

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Bich Van HOANG

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Rappel : Le questionnaire de fin de chapitre est à réussir tout seul, rappelons que le Code de conduite du MOOC interdit de donner aux autres les solutions !

Sommaire du document

I. Prise de notes et questions sur le cours

Introduction

Chapitre 1 : 40 principes

Chapitre 2 : Résolution idéale

2.1. Origine des problèmes et objectifs du RIF

2.2. Démarche et exemples

Chapitre 3 : Contradictions

3.1. Définitions et démarche

3.2. Principes de séparation et exemples

Synthèse

II. Pour approfondir : questions à se poser

III. Pour approfondir : les lectures que vous recommandez

I. Prise de notes et questions sur le cours

Introduction

Méthode dédiée à la résolution inventive de problèmes techniques

TRIZ un questionnement sur la question de la créativité

Objectifs : 1. Identifier les spécificités de TRIZ

                  - Reconnaître les concepts fondateurs de TRIZ

                  - Décrire les outils principaux

                  - Identifier les liens et différences avec d’autres approches de créativité et de résolutions de problèmes

                 2. D’utiliser trois outils de résolution

                 - 40 principes

    - Résolution idéale

- Résolution des contradictions “physiques”

  TRIZ un monde avec ses spécificités

Des Hommes (Consultants qui appliquent cette méthode en réel en entreprise, partagent des connaissances, des habitudes, un état d’esprit et un langage.

Présentation du langage.

Une histoire avec une origine en URSS dans les années 1950-1980, une vision peut-être dépassée de la technique et du progrès mais originale de ce qu’est un problème, ce qu’est la résolution de problème. Une vision intéressante parce qu’originale.

Des revendications : Obtenir des solutions de haut niveau, une méthode supérieure aux autres méthodes, déterminer toutes les solutions à un problème donné, être efficace, fiable…

TRIZ est un acronyme russe de Teorija Reshenija Izobretateliskih Zadatch (Théorie de la résolution des problèmes inventifs)

 

L’important est d’appréhender les outils, les façons de comprendre et résoudre un problème

 

Monde riche voire complexe ne pouvant pas être présenté en totalité

 

TRIZ comprend :

-       Lois statiques

-       40 Principes (Contradictions techniques)

-       Principes de Séparation (Contradictions physiques)

-       Résolution idéale des problèmes

-       Lois d’évolutions + 9 écrans

-       Modèles champs substances

-       Un algorithme ARIZ

-       Autres outils : MMC, STC

En jaune, ceux qui seront étudiés

                        

        

        

Chapitre 1 : 40 principes

Historiquement, premier outil de résolution de problème développé à partir des années 1950

C’est aussi le plus visible, le plus populaire, celui que toutes publications, tout livre ou sites internet va vous présenter d’emblée

Fonctionnement : Transposition de principe à un problème donné. C’est de l’Analogie

Hypothèse 1 : Il existe des principes communs à toutes résolutions quel que soit le domaine

Illustré cette hypothèse avec les domaines : Chimie, Musique, Mécanique, Santé, Justice, Stratégie Marketing, Énergie

Par exemple, Principe générique de Renverser/Inverser

Hypothèse 2 : Il est possible de les énoncer, de les dénombrer, de les classer…

Imaginer un Casse-tête, et on suggère les concepts suivants :

-       Retourner on peut penser retourner les pièces ou l’ordre de mise en place

-       Mettre un objet dans l’autre peut orienter vers une détection des volumes occupés pour tenter de les remplir avec les pièces restantes

-       Faire une action à l’avance peut vous conduire à imaginer comment préparer des pièces ou des ensembles avant le montage de la totalité

-       Changer de dimension (de 1 à 3,…) passé d’un espace à 1 dimension (une droite) à un espace à 2 dimensions (plan) ou 3 (Volume)

-       Diviser un objet : Normalement interdit mais pas d’interdit en créativité

Ces 40 principes peuvent différer mais ce n’est pas l’essentiel. Il y a 40 générateurs d’idées et c’est beaucoup. Ces principes peuvent être très différents, segmentés, retournés, protégés à l’avance, des principes génériques…

Chacun de ces principes est divisé en sous- principes soit plus de 120 suggestions d’idées.

 

Site web: http://www.triz40.com/aff_Principes_TRIZ.php 

Prendre un objet de la vie courante que vous connaissez, que vous savez décrire analyser démonter. Télécharger une liste de principes sur internet.

Lui appliquer les principes pour générer des idées

Combien d’idées avez-vous généré et en combien de temps ? (Novice=10 idées, Habitué=20 idées dans un temps limité soit 10 à 30 min)

Intérêt principal de l’outil : Générer un grand nombre d’idées dans un temps court

 

Créativité= Aptitude à transposer des principes, Interprétation de principes génériques + raisonner par Analogie pour appliquer un principe

La créativité peut être activée et être accélérée en injectant des « inputs ». L’injection dans un temps de créativité de mots, de verbes, de principes.

Pas différent d’autres méthodes comme SCAMPER (v. Module Management de la Créativité et Brainstorming)

Outil le plus visible de TRIZ sur internet car 1er outil développé pour TRIZ mais pas de nouvelles évolutions depuis.

Les limites de l’outil :

-       Aucun cadrage, Aucune Analyse, Aucune évaluation

-       Un outil plus qu’une démarche pour trouver et choisir des solutions

Néanmoins, c’est le cas de nombreux outils de créativité or dans TRIZ, c’est un outil intégré dans un processus de résolution de contradictions

La suite, c’est revenir sur la notion de « problème » et encadrer la résolution avec la résolution idéale et les contradictions

Chapitre 2 : Résolution idéale

C’est à la fois un concept et un outil. Proposition d’une procédure

2.1. Origine des problèmes et objectifs du RIF

C’est une vision de ce que devrait être une solution innovante*(* : résout le problème radicalement et de manière belle, élégante) Le type de solution qui provoque le « Wow », qu’on aimerait inventer soi-même.

C’est une démarche, un processus, une procédure avec des étapes et des actions entre les étapes comme en gestion de projet. Il faut suivre cette procédure.

On peut aussi la voir comme une série de garde-fous qui vont canaliser la recherche de solutions, ceci afin d’éviter ou de faciliter qui est une complexification

Paradoxe : Imaginer des solutions complexes en ajoutant des composants sauf que ça se complique ensuite. Image de la prothèse pour ses composants faciles à imaginer et difficile à concrétiser. La démarche va nous prémunir contre ces facilités

La simplicité est la sophistication ultime (Leonard de Vinci)

 

Origine des Problèmes :

« Un système est un ensemble d’éléments en interaction dynamique, organisé en fonction d’un but » de Joel de Rosnay

Des produits, des procédés, des organisations qui s’améliorent sans cesse mais jamais parfait

Pourquoi ne sommes-nous pas capables d’imaginer un produit parfait ?

A chaque étape de son développement, un produit est amélioré

Seconde interrogation sur les processus de résolution comme PDCA : Amélioration continue, une démarche de résolution de problèmes, une modélisation d’une démarche de conception

Processus très semblables, ils détaillent ou regroupent plus ou moins certaines phases. Néanmoins, il y a une constante, un caractère cyclique sans fin ni début ni d’instant pour s’arrêter.

Aucune situation parfaite n’est stable et comme pour les produits, l’histoire n’a pas de fin.

Troisième interrogation sur la dynamique de la conception et résolution de problèmes elle-même très visible en groupe :

Lors de la conception, en réunion, en résolution de problèmes, des objections sont émises dès que la moindre idée apparaît. C’est la Coévolution ou alternance entre problèmes et solutions. Une solution fait naturellement émerger de nouveaux problèmes. Ce sont les objections et les nouveaux problèmes qui font avancer la conception et la créativité

Paradoxe expliqué suite hypothèse :

Chaque choix ou proposition entraine de multiples conséquences. Un choix entraine plusieurs conséquences

Les moyens sont des conditions pour atteindre l’objectif, des conditions pour obtenir des effets, y compris des conditions pour obtenir des effets néfastes

Si on choisit une alternative soit un autre moyen pour atteindre l’objectif, il aura des effets comparables comme le précédent ainsi que d’autres effets différents ou contingents (opposé du nécessaire)

Il est impossible de prévoir tous les effets contingents ou conséquences au moment où on effectue une proposition par choix (Manque de connaissances, capacité limitée de représentation, interactions multiples avec les autres choix, complexité….)

Les effets contingents vont avoir pour conséquence des problèmes nouveaux, des problèmes contingents liés aux solutions.

Exemples :

Origine du RIF

Un problème crée une proposition de solution mais la solution aura de nouveaux effets et de nouveau problèmes contingents donc nouvelle proposition de solution donc nouveau problème.

Donc l’objectif du RIF est de casser cette alternance de problèmes et de solutions mais au moment où on lance une solution effective (innovante) qui ne génèrera pas de nouveaux problèmes.

Attention c’est une vision très pragmatique, on ne cherche pas à trouver le produit idéal, on cherche à stabiliser une situation sans nouveaux effets contingents.

On pourra accepter une solution partiellement innovante si peu d’effets contingents ou des effets contingents existants mais gérables et acceptables.

OBJECTIF RIF : Viser des solutions (qui sont des réponses au problème) qui ne génèrent pas de nouveau problème… ou des nouveaux problèmes acceptables.

2.2. Démarche et exemples

Démarche justifiée par le fait de casser l’alternance de problèmes et de solutions et cela passera par des restrictions à notre habitude courante qui consiste à imaginer facilement des ajouts de composants au pire des prothèses.

Les concepts principaux sont : ceux d’Action voulue, de temps opératoire et zone opératoire, d’Opérateur et de Ressource.

Un opérateur s’appliquera sur une ressource pendant la Procédure, pour réaliser une Action voulue et on précisera où et quand.

La démarche sera structurée par une procédure.

Lien avec la systémique : Un système est un ensemble d’éléments en interaction, donc la seule façon de résoudre un problème est de modifier cet ensemble d’éléments (physiques : objet, composant…) de façon à réaliser au moins une action.

Une action voulue serait une action nécessaire pour résoudre un problème soit une action d’un composant du système sur un autre élément (En AF : Fonction technique)

Ex : Guider, Canaliser – Contrôler – Assembler – Mesurer – Maintenir – Pousser - Arrêter…

Attention aux verbes de conséquence d’action comme améliorer, résoudre, empêcher

Attention aux verbes pour Action du concepteur comme Ajouter un composant, Changer de forme, Modifier la valeur du paramètre.

Etape déterminante.

 

Illustration par des exemples :

 La Bougie :

Ressource= Objet/élément disponible

Opérateur= hypothèse de transformation … d’une ressource

Phrase type RIF :

L’application d’un opérateur (Supprimer, utiliser, dupliquer, dupliquer avec modification…) sur une ressource contribue à réaliser l’action voulue en agissant dans la zone opératoire pendant le temps opératoire. ALORS… Le problème est résolu sans effet contingent…(en contenant les effets contingents)

Conseils

Etre systématique : générer automatiquement des phrases sans réfléchir

Description de la procédure :

La procédure comporte un certain nombre d’actions. Représenter le système en situation problématique puis comprendre les causes du problème puis définir les éléments du RIF (ZO, TO et action voulue) puis énoncer un RIF puis tenter systématiquement d’utiliser les ressources. En parallèle et au préalable, il aura fallu lister les ressources et parfois il est nécessaire de reboucler.

Chaque étape est importante.

Ex : Porte-Avions US

Synthèse :

 

Solutions faciles à imaginer : ajouter un composant nouveau →Effets contingents → Nouveaux problèmes → Cycle sans fin

RIF → Limiter les effets contingents → Limiter les nouveaux problèmes → Stabiliser rapidement la situation

Par le RIF, on cherche à obtenir des solutions élégantes. Plus difficiles à imaginer. Parfois inexistantes si vous contraignez trop les processus.

Innover, c’est… Appliquer une procédure ? Et ceci aussi questionne la créativité

Chapitre 3 : Contradictions

3.1. Définitions et démarche

Notions essentielles de la TRIZ. Doit être définies et formulées selon deux voies complémentaires : technique (CT) et physique (CP). Une contradiction est l’expression d’une incompatibilité ou d’une opposition.

Une contradiction technique (expression des effets) est obtenue lorsque deux effets ne peuvent être obtenus en même temps sans dégradation de l’un.

Une contradiction physique (expressions des causes) apparaît lorsque la même caractéristique peut posséder deux valeurs opposées.

Résolution d’une CT: 39 “paramètres” (effets, conséquences…), matrice 39x39 puis 40 principes - procédure longue mais ne nécessite pas une analyse poussée

Résolution d’une CP: principe de séparation - simple mais nécessite analyse poussée des causes

3.2. Principes de séparation et exemples

11 principes de séparation qui peuvent simplifiés en 3 principes génériques. Certains des principes sont au service d’autres.

Un produit innovant est un produit pour lequel les relations causales sont différentes.

11 principes de séparation 

Sous-ensemble simplifié, plus facilement exploitable : quatre principes de séparation :

VOYONS LES 3 PRINCIPES LES PLUS UTILES

La séparation dans l’espace/spatiale ex : changements de phase : à un endroit de l’espace, le moyen (paramètre structurel) doit présenter la modalité  M1 pour garantir l’effet (la performance) Ea. A un autre endroit de l’espace, ce moyen doit présenter la modalité M2 pour garantir l’effet Eb.
Mathématiquement, les effets sont des fonctions des moyens (Ea fonction de M). 2 effets sont fonctions d’un même moyen. Séparer par rapport à l’espace (flèche) consiste à imaginer que M puisse dépendre de 3 coordonnées de l’espace (x, y, z)

Ea=f1(...,M,...)                      Ea=f1(...,M(x, y, z),...)
                        

Eb=f1(...,M,...)
                      Eb=f1(...,M(x, y, z),...)

La séparation dans le temps/temporelle : à un instant, le moyen (paramètre structurel) doit présenter la modalité  M1 pour garantir l’effet (la performance) Ea. A un autre instant, ce moyen doit présenter la modalité M2 pour garantir l’effet Eb.

Séparer par rapport au temps (flèche) consiste à imaginer que M puisse dépendre du temps, et prendre 2 valeurs différentes à 2 instants différents (t1 et t2).

Ea=f1(...,M,...)                      Ea=f1(...,M(t1),...)
                        

Eb=f1(...,M,...)
                      Eb=f1(...,M(t2),...)

Le polysystème : on peut transformer le système en polysystème par duplication d’objet O, et/ou de paramètres, de façon à
- donner des propriétés différentes M1, M2 aux différents objets/moyens
- ou donner à l’ensemble (O1+O2+…) une propriété M2 différente de la propriété M1 relative à chaque objet O.

Polysystème consiste à imaginer qu’il n’y a plus 1 paramètre mais

Ea=f1(...,M,...)                      Ea=f1(...,M1,M2,...)
                        

Eb=f1(...,M,...)
                      Eb=f1(...,M1,M2,...)

On s’approche donc ainsi de la solution idéale, (RIF Résultat Idéal Final), car dans le RIF on parle de zone opératoire (espace) de temps opératoire, et de duplication.

Innover consiste à partir d’un schéma de contradiction (un paramètre cause M, 2 conséquences Ea et Eb), pour aboutir à un autre schéma dans lequel on a introduit un nouveau paramètre X. Lequel peut être une nouvelle coordonnée de l’espace x,y,z, ou un nouveau paramètre de temps, ou un nouveau paramètre du type M.

INNOVER est donc changer la forme des relations de cause à effet.

Ce ne sont plus les mêmes fonctions, ni les mêmes paramètres.

Pour bien comprendre l’innovation, prenons une analogie (et non une identité). Regardons un sonorisateur sur sa table de mixage. Pour moduler, optimiser… bref changer les paramètres, on est dans une situation analogue. Il est important de connaître les boutons de réglage (analogue des moyens),  le son produit (analogue des effets), les relations de cause à effet : en poussant un bouton, on entend plus le violon par exemple. Et il y a des contradictions, le bouton violon trop poussé entraîne des larsens. La résolution des contradictions n’est pas analogue au travail du sonorisateur, qui lui fait de l’optimisation, mais à celui d’un technicien qui reprogrammerait la machine  en modifiant les cartes électroniques, en ajoutant de nouveaux boutons, pour fournir au sonorisateur une table de mixage différente. L’innovation n’est pas modifier les paramètres, n’est pas optimiser comme le sonorisateur, mais transformer les relations elles-mêmes. Dans un produit innovant, les relations causales sont différentes et nouvelles. Elles paraissent simples et évidentes… après coup.

Synthèse

TRIZ approche la créativité comme un processus.

II.

TRIZ comprend :

-       Lois statiques

-       40 Principes (Contradictions techniques)

-       Principes de Séparation (Contradictions physiques)

-       Résolution idéale des problèmes

-       Lois d’évolutions + 9 écrans

-       Modèles champs substances

-       Un algorithme ARIZ

-       Autres outils : MMC, STC

En jaune, ceux qui ont été étudiés.

Nous allons résumer brièvement les autres éléments.

Lois Statiques : grilles d’analyse du fonctionnement d’un système, spécifiquement pour identifier les paramètres causes, on s’en sert donc avant les contradictions (et 40 principes).

Lois d’évolution des 9 écrans : grilles de lecture de l’évolution d’un système, spécifique à triz, peut être utilisé en début d’une étude.

Modèles champ substance : outil de synthèse (abstrait, synthèse des résultats obtenus par autres outils mis en place).

Algorithme ARIZ : une méthode qui prescrit l’ordre d’utilisation des outils. Utilisation libre par adaptation des outils à quelque problème/situation à un instant donné.

Autres outils de créativité MMC, STC : à utiliser librement aussi.

Comparaison de TRIZ avec d’autres approches de créativité de résolution de problèmes.
Points communs : la créativité est vue comme un
processus (cadrage, analyse, divergence puis concrétisation avec évaluation).

C’est une aide surtout pendant la phase de divergence/génération de concepts via les principes, mais pendant la phase des contradictions, on est quand même dans l’analyse (les outils statiques sont d’ailleurs des outils d’analyse).

Les autres outils sont surtout centrés sur la solution, moins sur l’analyse, et ne mettent rien en place pour le cadrage ni pour le développement/action.

Les principes sont analogues à ceux d’autres outils de créativité classique (Scamper est le plus proche).
TRIZ comme les autres approches, laisse le champ libre aux formes de représentation (dessins, schémas, systèmes, processus, cartographie des concepts...), à la créativité et au management de la créativité.

TRIZ est une approche bien plus analytique, bien plus procédurale que les approches classiques de la créativité. C’est une prescription de processus de la créativité, par application de routines de résolution, elle met la créativité à la portée de celui qui applique les routines de résolution.

La recherche de concepts y est canalisée (procédures, garde-fous), la quantité n’est pas recherchée (les 40 concepts sont utilisables et non prescrits), mais on vise la solution la plus simplifiée, élégante.

Enfin, c’est une recherche de solution pour la reconception ou la résolution de problème qui ne part pas de la page blanche ex-abrupto, mais à travers l’analyse d’un existant pour l’améliorer.

TRIZ n’est pas une solution magique, mais un outil, une méthode, d’autres outils peuvent être choisis pour un problème donné.

Pour approfondir : questions à se poser

Vous pouvez suggérer ici d’autres questions mais pour y répondre ce n’est pas sur ce document => rendez-vous sur le fil de discussion prévu

III. Pour approfondir : les lectures que vous recommandez

(merci de ne pas mettre de liens publicitaires !)

ALTSHULLER (Guenrich), Principes d’innovation, TRIZ pour toutes applications, 2ème trimestre 2004, éditeur Avraam Seredinski

ALTSHULLER (Guenrich), Et soudain apparut l’inventeur, 2006, 2ème édition, éditeur Avraam Seredinski

S. D. Savranski, ENGINEERING OF CREATIVITY, Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem Solving :  

http://xa.yimg.com/kq/groups/22199541/159315059/name/SDSavransky_-_Engineering_of_C.pdf