İÇİNDEKİLER 1. TRIZ DERS NOTLARI.......... 1. BÖLÜM... 1.1. GİRİŞ... 1.. TRIZ NEDİR?.... 1.3. PROBLEM ÇÖZÜMÜNE GENEL YAKLAŞIM... 1.4. PSİKOLOJİK EYLEMSİZLİK... 1.5. TRIZ'İN DOĞUŞU VE GELİŞİMİ... 1.6. ÇÖZÜM SEVİYELERİ.... BÖLÜM....1. TRIZ YARATICI/YENİLİKÇİ PROBLEM ÇÖZME TEORİSİ..... TEKNİK SİSTEMLER....3.MÜKEMMELLİK....4.PROBLEMİN TANIMLANMASI VE FORMÜLASYONU....5.ÇELİŞKİLER, 39 MÜHENDİSLİK PARAMETRESİ VE... ÇELİŞKİ MATRİSİ.6. 40 YENİLİKÇİ/YARATICI PRENSİP... 3. BÖLÜM... 3.1.TEKNİK SİSTEMLERİN GELİŞİMİ (TSG)... 3..STANDART ÇÖZÜMLER VE S-ALAN MODELLENMESİ... (SUBSTANCE-FİELD ANALYSİS) 4. BÖLÜM... 4.1. ARIZ YARATICI/YENİLİKÇİ PROBLEM ÇÖZME... ALGORİTMASI KAYNAKLAR.... KAIZEN DERS NOTLARI........ GİRİŞ... 1.1.GİRİŞ... 1..KAIZEN-STANDART İLİŞKİSİ... 1.3. KAIZEN ÖNERİ SİSTEMİ... 1.4.KAIZEN-YENİLİK... 1.5.KAIZEN REHBERİ....KAIZEN'İN ELEMANLARI....1. TAM ZAMANINDA(JIT)... 1 7 9 9 11 1 13 14 15 16 18 19 36 38 40 4 44 45 46 47 48 49 50 50
..TAKIM ÇALIŞMASI....3. KALİTE ÇEMBERLERİ....4. OTONOMASYON....5.MÜŞTERİ ODAKLI....6. TOPLAM ÜRETKEN BAKIM(TPM)....7. İŞGÜCÜ-YÖNETİM İŞBİRLİĞİ... ( Labour-Management-Cooperatıon) ( LMC) 3.KAIZEN KONSEPTİ... 3.1. Yedi (7) ÇEŞİT ÜRETİM KAYBI (Muda)... 3..Beş (5) S... 3.3. Beş (5) N ve Bir (1) K-5N1K... 3.4. TOPLAM KALİTE KONTROL (TKK)... 3.5. HATA TESPİTİ (Poka-Yoke)... 3.6. PUKÖ-DÖNGÜSÜ... 3.7. LOAD-LOADLİNE (CHAKU-CHAKU)... 3.8. GEMBA,GEMBATSU,GENJITSU... 4. KAIZENDE PROBLEM ÇÖZME ARAÇLARI... 4.1. YEDİ İSTATİKSEL ARAÇ... 4.. YENİ YEDİ ARAÇ... KAYNAKLAR... Ek-A: Örnek Bir Kaizen Proses Formu (SİLVERLİNE Firmasına Ait) 3. TAGUCHI DERS NOTLARI........ 1. GİRİŞ....DENEYSEL TASARIM ve TAGUCHI YÖNTEMİ....1. Parametre Tasarımı İçin Taguchi Yaklaşımında Adımlar..... Deney Terminolojisi....3. Çok Dereceli Deneylerden Uygun Faktör Derecesini Seçebilme....4. Aynı Anda Birden Fazla Faktör İle Çalışma....5. Olası Tüm Faktör Kombinasyonlarını İçeren Deneyler....6. Ortogonal Dizilerin Özellikleri....7. Dizilerin Ortogonal Özellikleri....8.Yaygın Ortogonal Diziler ve Özel Ayrıntıları....9. Deneysel Tasarımının Kademeleri....10. Sonuçların Çözümlemesi....10.1. Birinci Tip Bilgilenme....10.. İkinci Tip Bilgilenme....10.3. Performansın Büyük Ortalaması... 51 51 53 54 54 57 61 6 64 65 65 68 69 78 80 80 80 8 85 86 87 87 88 88 91 9 93 95 95 96 96 96 97 97 98
.10.4. Faktör Katkısı... 98.11. Varyans Çözümlemesi (ANalysis Of VAriance- ANOVA)... 98.11.1. Basit Çözümleme... 98.11.. Varyans Çözümlemesi (ANOVA)... 98.11.3. Anaova Hesaplama Stratejisi... 99.11.4. Serbestlik Derecesi(degree of freedom- dof)... 100 KAYNAKLAR... 104
1987 BA FRA TRH..IQVETII/P-03 IQVET (EuropeAid/133086/M/ACT/TR)148 referans numaralı Mesleki ve Teknik Eğitimde Yenilikçi Yöntemler ve Paydaşlar Arasında İşbirliğinin Geliştirilmesi adlı proje faaliyetleri kapsamında hazırlanan TRIZ DERS NOTLARI Hazırlayan.: Prof. Dr. Sadettin KAPUCU Redaksiyon: Prof. Dr. Metin YAVUZ Yrd.Doç.Dr. Ünal KURT Bu yayın Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti nin mali katkısıyla hazırlanmıştır. Bu yayının içeriğinden yalnızca Amasya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi sorumludur ve bu içerik hiç bir şekilde Avrupa Birliği veya Türkiye Cumhuriyeti nin görüş ve tutumunu yansıtmamaktadır. 1
ÖNSÖZ Bu ders notları, TRH..IQVETII/P-03 IQVET (EuropeAid/133086/M/ACT/TR)148 referans nolu proje faaliyetlerinden biri olan meslek yüksekokullarındaki uygulanmakta olan İKMEP müfredat standartlarına göre 3 adet seçmeli ders müfredatı hazırlayıp bölümlere sunarak içerik zenginliği sağlamak amacına yönelik olarak hazırlanmıştır. Bu ders notları YÖK'nun web sayfasında ayrıntısı verilen ve MYO'nda uygulanmaya başlanan İKMEP müfredatındaki seçmeli dersler bölümünde Öğrencinin bireysel gelişimi ve yaşam kalitesinin artırılması, sektörel ve bölgesel ihtiyaçlar, eğitim kurumunun koşulları ve öğrencinin istihdamına katkıda bulunacak ilave yeterliklerin kazanılması, disiplinler arası çalışmalar vb. durumlar dikkate alınarak, ilgili program ya da diğer programlardaki derslerden seçilir. ifadesine uygun olarak seçmeli dersler grubuna uygun olarak hazırlanmıştır. Ürün veya hizmet kalitesini arttıran bu dersler öğrencilerin bireysel gelişimi ve yaşam kalitelerini şüphesiz arttıracaktır. Ürün veya hizmet kalitesinin arttırılması bütün sektörlerin de olmazsa olmazlarıdır. Fabrikalar hizmet içi eğitimlerinde bu yöntemlerin eğitimlerini almak için Eğitim/Danışmanlık firmalarına yüksek ücretler ödemektedirler. Dolayısıyla bu yöntemleri bilen öğrenciler istihdam avantajına sahip olacaklardır. Disiplinler arası yöntemlerdir, her üç yöntemde hemen her alandaki problem çözümünde kullanılmaktadır. TRIZ dersine ait öğrenme çıktıları,dersin haftalık dağılımı, vb bilgiler makine programı için örnek olarak aşağıdaki tabloda verilmiştir. Dünya'da yaklaşık üç yüz inovatif yöntem vardır. TRIZ, KAİZEN ve TAGUCHİ hem teknik alanda hem de sosyal alanda inovasyon için etkin olarak kullanılan hatta kendi adlarında okulların olduğu yöntemlerdir. Ülkemizde lisans veya lisansüstü eğitimde çok az okulda ders olarak okutulmakta, lisansüstü eğitimde ise seminer veya bitirme çalışmasına münferit olarak konu olmaktadır. Dünyada rekabetin ana unsuru olarak 60 lı yıllarda üretim, 70li yıllarda maliyet, 80 li yıllarda kalite, 90 lı yıllarda hız, 000 li yıllarda bilgi ve günümüzde ivmelenen inovasyon göze çarpmaktadır. Günümüzde rekabet avantajı sağlamanın tek yolu her alanda yenilik yapma ve değişimden doğmaktadır. Rekabetçi üstünlük, sadece amansız ilerleme ve geliştirme sayesinde sürdürülebilir. Rekabetçi üstünlüğü sürdürmeyi Schumpeter şöyle açıklamaktadır: Bir firma yaratıcı yıkımı kendi üzerinde uygulaması gerekmektedir. Yani, firma (endüstri ya da ülke) yeni üstünlükler geliştirerek, eski üstünlüklerini yok etmelidir. Eğer bunu kendisi yapmazsa, bunu onun yerine yapacak rakipleri bulunmaktadır. Doğrusu, ya inovasyon yap ya da öl düsturu 1. yüzyıl anonim şirketlerinin milli marşı haline geldi. Pek çok şirketi, inovasyona kucak açmamaları halinde karanlık bir geleceğin beklediği gerçeğini kabul etmemiz gerekiyor. İnovasyon, tanımlanması güç bir kavramdır, ancak kesin olan tek şey, onsuz yaşayamayacağınız gerçeğidir. Eğer bir şeyin gerçek anlamda ne olduğunu kavrayamazsanız, onu gerçekleştirmeniz mümkün olmaz. O halde, inovasyon nedir? Bu soruya cevabı ders notlarında bulacaksınız. Biz burada İnovasyonun önemi hakkındaki birkaç görüş veya tanıma yer vereceğiz:
inovasyon, ekonomik kalkınmanın itici gücüdür girişimciler, inovasyoncu rolleriyle pazarda dengeyi bozar ekonomide sürekli dinamizmyaratır 1911, J.A.Schumpeter İnovasyon girişimcilerin özel aracıdır; girişimciler bu araç sayesinde farklı bir iş veya farklı bir hizmet için değişim fırsatını kullanırlar. Girişimci olmayı öğrenen işletmeler ve toplumlar da zenginleşir. İnovasyon; bir disiplin olarak sunulma, öğrenilme ve uygulanma özelliğine sahiptir. 1985, P.Drucker Yeni veya önemli ölçüde değiştirilmiş ürün (mal ya da hizmet), veya sürecin; yeni bir pazarlama yönteminin; ya da iş uygulamalarında, işyeri organizasyonunda veya dış ilişkilerde yeni bir organizasyonel yöntemin uygulanmasıdır. Oslo Kılavuzu (005), OECD ve Avrupa Komisyonu Ar-Ge, Euro'ları bilgiye dönüştürmektir ancakinovasyon, bilgiyi tekrar Euro'lara dönüştürmek anlamına gelir. EskoAho Neden TRIZ? Çünkü inovasyonun birincil aracı TRIZ'dir. TRIZ; bilgi temellidir, sistematiktir, bir metodolojiye sahiptir, algoritmiktir, yaratıcılığı geliştirir, problem çözerken/yenilik yaparken psikolojik eylemsizliği bertaraf eder, patent almayı kolaylaştırır, teknolojik gelişim hakkında öngörülerde bulunmamızı sağlar. Metodoloji, 1946 yılında ilk kez G. Altshuller tarafından eski Sovyetler Birliğinde geliştirilmiştir. Rusya'da ve son zamanlarda ABD' de yüksek okullar, fakülteler ve enstitülerde ders olarak okutulmaktadır. Soğuk savaşın sona ermesiyle birlikte, ABD, Japonya ve Avrupa'da tanınmaya ve kullanılmaya başlanmıştır. Teknolojik yenilikler için yeni dalga hareketi oluşturmuş ve hemen kabul görmüştür. Özellikle sanayileşmiş ve teknoloji üreten ülkelerde hızla yaygınlaşmaktadır. Günümüzde TRIZ ve TRIZ yazılım araçları 5000'den fazla şirket tarafından farklı ülkelerde kullanılmaktadır. Dünya çapındaki bu şirketler TRIZ projeleri üreterek karlarını milyarlarca dolar arttırmışlardır. 1998 yılında, Fransa'da önemli şirketlerin bir araya gelmesiyle TRIZ birliği kurulmuştur. 000 yılında Avrupa TRIZ Birliği, USA, Güney Kore ve Japonya'dan da temsilcileri içeren 35 ülkenin bir araya gelmesiyle kurulmuştur. Günümüzde, sanatta yaratıcı düşüncenin ortaya çıkarılmasında, kişilerin yaratıcılığının geliştirilmesinde, yaratıcı eğitimde, tıp ve biyolojide, bilimsel problemlerin çözümünde, güvenlikte ve iş uygulamalarında TRIZ'den etkin olarak yararlanılmaktadır. 3
Neden KAIZEN? Çünkü, bugün kaynağı Japonya olan bu felsefe artık tüm dünyada kullanılan ve pek çok şirketin iş geliştirme ve üretim arttırmada bir numaralı çalışma sistemi haline gelmiştir. Yalnız şirketlerde değil Japonların günlük yaşamlarında da Kaizen felsefesi adeta yaşam felsefeleri olmuştur. Bu felsefe sayesinde yaşadıkları büyük savaşlar ve nükleer felaketlere rağmen ayakta kalmışlar ve hızla gelişmeye devam etmişlerdir. Kaizen kısaca küçük ama sürekli adımlarla daima ilerleme, daha iyisini yapabilmek için sürekli çalışma ve nihayetinde mükemmele ulaşma arzusudur. Kalite, sürekli çaba, geliştirme arzusu ve takım çalışması bu felsefenin ana unsurlarıdır. Neden TAGUCHI? Çünkü, Taguchi yöntemi bize, kaliteli bir ürün için hedeften olası sapmaları etkileyecek olan, sürecin ve ürünün tasarımında etkili olan kontrol edilebilir faktörlerin ve bunların seviyelerinin tanımlanması gerektiğini öğretir. Bu faktörlerin seviyelerinin optimal seviyelerde olması için operasyonlar esnasında çevresel koşulların da dikkate alınması gerektiğini öğretir. Ayrıca Taguchi kötü etkileri kaldırmak yerine kötü etkilere sebep olan faktörlerin üzerinde çalışmayı tercih eder, böylece üründe yüksek kaliteye ulaşılmış olur. Görüldüğü üzere bu üç metotta kalitenin artmasına yardımcı olmaktadır ve sanayiciler tarafından bu metotları bilen elamanlar tercih edilmektedir. TRIZ ayrı ders olarak iki binli yılların başından itibaren Gaziantep Üniversitesinde okutulmaya başlamış olup halen Amasya Üniversitesi Teknoloji Fakültesinde de okutulmaktadır. Kaizen, TKY(Toplam Kalite Yönetimi) ile birlikte diğer iki metoda kıyasla daha yaygın okutulmakta veya eğitimleri verilmektedir. Ders notları ülkemizdeki bu üç inovatif yöntem hakkındaki farkındalığı arttırarak öğrencilerimizin sorun çözücü bireyler olarak yetişmelerine katkı sağlamak amacı ile mevcut literatür taranarak hazırlanmıştır. Ders notlarının bazı kısımlarında az da olsa çeviri veya derlemeye yer verilmiştir. Bu ders notlarındaki konuların bütünlüğünü bozmamak adına yararlanılan dokümanlar kaynaklar bölümünde bir bütün halinde verilmiştir. Meslek yüksekokullarında seçmeli ders olarak okutulması önerilen bu notlar hiç kuşkusuz mükemmel değildir, siz okuyucularımızın değerli katkılarına ihtiyaç duymaktadır. Yrd.Doç.Dr. Ünal KURT Proje Koordinatörü Prof.Dr.Metin YAVUZ Proje Yürütücüsü 4
DERS KODU DERS ADI T-P-K AKTS MMT 13 TRIZ +0+ Yarı / Yıl Ders Düzeyi Dersin Türü Bölümü/Programı Ön Koşul Dersleri Öğretim Sistemi Öğretim Elemanı Diğer Öğretim Elemanları Öğretim Dili 1. Yıl / Güz Dönemi Ön Lisans Seçmeli Makine ve Metal Teknolojileri / Makine Programı Yok Yüz yüze Öğr. Gör. Öğr. Gör. Türkçe Dersin Amacı Alanı ile ilgili teknik problemleri çözme / ürün geliştirme yeterliliklerinin kazandırılması Dersin Öğrenme Çıktıları Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler ÖÇ - 1 ÖÇ - Teknik problemleri analiz ederek çözme Ürün veya hizmette inovasyon yapmak. Dersin İçeriği TRIZ ile ilgili temel kavramlar, TRIZ nedir? problem çözümüne genel yaklaşım. TRIZ in doğuşu ve gelişimi çözüm seviyeleri, TRIZ yenilikçi/yaratıcı problem çözme teorisi, teknik sistemler, mükemmellik, problemlerin tanımlanması ve formülasyonu, çelişkiler, mühendislik parametreleri ve çelişki matrisi, 40 yenilikçi/yaratıcı prensip, teknik sistemlerin gelişimi, standart çözümler,s-alan modelleme, Yenilikçi Problem Çözme Algoritması(ARIZ) Hafta Hafta 1 Detaylı İçerik TRIZ ile ilgili temel kavramlar Haftalık Detaylı Ders İçeriği Önerilen Kaynak Hafta Hafta 3 Hafta 4 Hafta 5 Hafta 6 Hafta 7 Hafta 8 Hafta 91 Hafta 10 TRIZ nedir? Problem çözümüne genel yaklaşım TRIZ in doğuşu ve gelişimi Çözüm seviyeleri TRIZ yenilikçi/yaratıcı problem çözme teorisi Teknik sistemler, mükemmellik Ara sınav Problemlerin tanımlanması ve formülasyonu Çelişkiler, Mühendislik Parametreleri ve çelişki matrisi 5
Hafta 11 Hafta 1 Hafta 13 Hafta 14 40 yenilikçi / yaratıcı prensip Teknik sistemlerin gelişimi Standart çözümler. Ş-Alan Modelleme ARIZ, Yenilikçi Problem Çözme Algoritması 1 3 4 Rapor Uygulama Ödev Sunum Ara Sınav Yarıyıl Sonu Sınavı İşlem adı Semyon D. Savransky(001), Engineering of Creativity. Michael A. Orloff(006), Inventive Thinking throught TRIZ Alla Zusman,Boris Zlotin John Terninko (1996), Step-by-step TRIZ Creating innovative solution concepts Ölçme ve Değerlendirme Sistemi Yöntem Katkı (%) Yüz yüze eğitim Sınıf dışı çalışma Arasınav için hazırlık Arasınav Ödev Dönem sonu sınav için hazırlık Dönem sonu sınav Toplam iş yükü Kaynaklar GenrichAltshuller(1994) And Suddenly the inventorappeared Öğrenci İş Yükü Haftalık süre (saat) - 1 1 1 Dersin Program Çıktılarına Katkısı 40 60 Hafta sayısı 14-7 1 7 14 1 Dönem toplamı 5: Çok iyi 4: İyi 3:Orta : Az 1: Çok Az 5 4 3 1 Matematik, fen bilimleri ve temel mühendislik konularında alanı ile ilgili temel düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kazanmak. 8-7 7 14 60 X Alanında edindiği temel düzeydeki bilgi ve becerileri kullanarak, verileri yorumlayabilme ve değerlendirebilme, sorunları anlayabilme, analiz edebilme, kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme becerisine sahip olmak. X Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme bilincini kazanmak, X Alanının gerektirdiği temel düzeyde bilgisayar, yazılım ve donanımların kullanabilme becerisi kazanmak Alanı ile ilgili uygulamalar için gerekli olan modern teknikleri, araçları ve bilişim teknolojilerini seçebilmek ve etkin kullanabilmek. X 6
Teknik resim,bilgisayar destekli çizim, simülasyon programları kullanarak tasarım yapma ve çeşitli yazılımları kullanarak alanı ile ilgili sistemler, ve bileşenlerini seçebilme, temel boyutlandırma hesaplarını yapabilme, mesleki plan ve projeleri çizebilme becerisini kazanmak. X Sanayi ve hizmet sektöründeki ilgili süreçleri yerinde inceleyerek uygulama becerisi kazanmak X Tarihi değerlere saygılı, sosyal sorumluluk, evrensel, toplumsal ve mesleki etik bilincine sahip olmak İş güvenliği, işçi sağlığı, çevre koruma bilgisi ve kalite bilincine sahip olmak. X Etkili iletişim kurma tekniklerine hakim ve alanındaki yenilikleri takip edebilecek düzeyde bir yabancı dil bilgisine sahip olmak. Alanı ile ilgili uygulamalarda öngörülmeyen durumlarla karşılaştığında çözüm üretebilmek, takımlarda sorumluluk alabilmek veya bireysel çalışma yapabilme becerisini kazanmak. X 1. BÖLÜM 1.1.Giriş TRIZ, Rusça Yaratıcı Problem Çözme Teorisi anlamına gelen Teoriya ResheniyaI zobretatelskikh Zadatch (Теория Решения Изобретательских Задач) kelimelerinin baş harflerinden oluşmaktadır. Ayrıca literatürde İngilizce Theory of Inventive Problems Solving kelimelerinin baş harflerinden oluşan TIPS kısaltması da kullanılmaktadır. TRIZ yöntemi, 1946 yılında Sovyetler Birliği Patent Ofisi'nde çalışmakta olan Genrich Saluovich Altshuller ve meslektaşları tarafından, dünya üzerinde var olan yaklaşık 00.000 patentin incelenmesi ve ortak özelliklerine göre sınıfladırılması ile geliştirilmiştir. Bu ortak özelliklerin 39 mühendislik veya fiziksel parametrede toplandığı, genellikle bir veya iki parametrenin iyileştirilerek patent alındığı sonucuna varılmıştır.bir parametre iyileştirilirken, diğer parametrenin kötüleştiği yani ortaya bir çelişkinin çıktığı gözlemlenmiş ve bu çelişkilerden 39x39luk çelişki matris oluşturulmuştur. Bu çelişkileri ortadan kaldırmak veya yenilik yapmak içinde toplam 40 yaratıcı/yenilikçi prensip tespit edilmiştir. On yıllar içindeincelenen patent sayısı.8 milyona ulaştığı ancak parametre ve yararlı prensip sayısında değişiklik olmadığı tespit edilmiştir. Bu arada metodoloji geliştirilmeye devam edilmektedir. 76 standart çözüm, Algo- 7
ritmalar(ariz), Cisim-Alan Analizi(Substance-Field Analysis), Risk Analiz Yöntemleri, Teknik Sistemleri Evrimi, vb geliştirilmiştir. Aynı zamanda, TRIZ'in teknik problemlerin dışındaki alanlarda da başarılı bir şekilde uygulanabileceği anlaşılmış ve bu konudaki çalışmalar ve geliştirmeler devam etmetedir. Günümüzde de 6 milyonun üzerindeki patent incelendikten sonra bile temel prensiplerin sayılarında bir değişiklik olmadığı,ancak problemlerin daha iyi analizi ve tespiti için ARIZ'in üst versiyonları vb. geliştirilerek I-TRIZ' in temelleri atılmıştır. TRIZ yönteminin 4 temel paradigması vardır: çelişkiler, ideallik, fonksiyonellik ve kaynakların kullanımı. Bu paradigmalar doğrultusunda TRIZ yöntemi 4 aşamalı olarak tanımlanmıştır. Bu aşamaların ilki sorunun tanımlanmasıdır. Problem belirlendikten sonra genel TRIZ sorunlarıyla karşılaştırılır ve eşleştirilir. Ardından bu sorunlara karşılık gelen genel TRIZ çözümü bulunur ve soruna ilişkin ideal çözüm geliştirilir. Problem çözme yöntemi olarak TRIZ; gelişi güzel fikir toplanması üzerine kurulmuş beyin fırtınası gibi tekniklerin aksine; eski sistemlerin iyileştirilmesi ya da yeni sistemlerin tasarlanması için bilgi ve teknoloji tabanlı sistematik yaklaşımları kullanır. Bu yüzden tahminden çok, eldeki verilerin en iyi değerlendirilmesine dayanır. Problem Problem Çözüm Çözüm Çözüm Problem Hadi bir deneyelim! Hepsini deneyelim! Doğrudan Çözüme! Beyin fırtınası, Nominal grup tekniği vb. Morfolojik analiz, Osborn anketi, vb. TRIZ, ARIZ Şekil 1.1. TRIZ in diğer yöntemlerden farkı TRIZ de problemin tespitinde beyin fırtınası gibi psikolojik tabanlı yöntemlerden yararlanılsa da esas itibari ile psikolojik eylemsizliğin ortadan kaldırıldığı yöntemdir. TRIZ de,diğer yöntemlerdekinin aksine, problemden çözüme gerçekte bir doğru boyunca değil sınırları bilimin sınırları ve teknolojinin gelişimi ile belirlenmiş sınırlar içinde zikzak biçiminde ancak daima çözüme yaklaşacak biçimdedir (Şekil 1.1). 8
1.. TRIZ Nedir? Sistematik olup, adım adım gelişen bir prosedürdür. İdeal çözüme ulaşabilmek için, geniş çözüm önerileri içerisinde rehberlik eder. Psikolojik yaklaşımlara dayanmadığı için tekrarlanabilir ve güvenilirdir. Problem çözerken, tüm dünyanın bilimsel ve yaratıcı bilgi birikiminin tamamına erişebilir ve bu birikime yeni bilgiler ekleyebilir. Tüm dünyanın teknoljik girdilerini kullanabilme imkânı sağlar ve teknolojik öngörülerde bulunmamıza yardımcı olur. Ticari değeri olan yenilikler yapmaya yönlendirir. Teknik çelişkileri Buluş Prensipleri ni temel alarak çözer, gerçekçi ve ticari değeri olan buluş ve patent elde etmemize yardımcı olur. Mekanik, kimya, elektrik ve diğer teknik alanlarda yenilikler için başarılı bir şekilde kullanılabilmektedir. Teknik olmayan alanlara dauygulamaları günümüzde oldukça genişlemiştir. Teknolojik Ar-Ge' de yaratıcılığını destekler. Teknik problemlerinizi belirlemenizi sağlar ve bunların çözümü için birçok yaratıcı ipuçları verir. 1.3. Problem Çözümüne Genel Yaklaşım Yaratıcılık/Yenilikçilik Gerektirmeyen Problemler İnsanların karşılaştığı iki grup problem vardır. Bunlar genellikle çözümleri bilinenler ve çözümleri bilinmeyenler olarak isimlendirilebilir. Bunlarda çözümü bilinenler genellikle kitaplarda, teknik bültenlerdeki bilgilerle veya konusunda uzmanların bilgileriyle çözülebilinenlerdir. Bu tür çözümler Şekil 1. de gösterilen problem çözme yolunu izlerler. Burada özel bir problem standart bir probleme veya benzerine dönüştürülür. Standart problemin çözümü bilinmektedir ve bu çözüm özel problemin çözümü olarak alınır. Örneğin, benim problemim elde taşınan metalkesme makinesi tasarımı olsun. Güçlü ancak düşük devirli motora gereksinimim olacaktır. Genelde AC motorlarının birçoğuyüksek devirde dönmektedir o zaman benim benzer standart problemim; motorun hızını nasıl azaltabileceğimdir. Benzer standart çözüm ise alışılageldiği üzere bir dişli kutusunun kullanılmasıdır. Böylece uygun boyutta, ağırlıkta, torkta ve dönüş hızında bir dişli kutusu tasarlayabilirim. 9
Benzeri Standart Problem Benzeri Standart Çözüm Benim Problemim Benim Çözümüm Şekil 1.: Genel Problem Çözme Modeli Yaratıcılık/Yenilikçilik Gerektiren Problemler Diğer bir problem tipi de çözümü bilinmeyen problemdir. Bu tip problem yaratıcılık/yenilikçilik gerektiren ve çelişki içeren bir problemdir.bu tip problemler TRIZ ile çözülürler. Şekil1.3 de bu tür problemlerin çözümünün şematik gösterimi verilmiştir. Genel TRIZ Problemi Spesifik TRIZ Çözümü Sizin Spesifik Probleminiz Sizin Spesifik Çözümünüz Şekil 1.3: TRIZ Problem Çözme Metodu 10
Oklar, problemin veya çözümün bir formülasyonundan diğerine dönüşümü temsil eder. Mavi oklar TRIZ'in bilgi tabanının analitik kullanımını ve problemin analizini temsil eder. Kırmızı ok spesifik çözümü geliştirmek için analojik düşünmeyi temsil eder. 1.4.Psikolojik Eylemsizlik Yaratıcı/yenilikçi problem çözümü beyin, bilgi kavrama ve buluş yeteneği ara sındaki bağlantılarının ortaya çıkarılması çalışmaları psikoloji alanına girmektedir. Genellikle bu tür problemlerin çözümüne yönelik olarak beyin fırtınası ve deneme yanılma gibi metotlar önerilmektedir. Problemin zorluğu ve karmaşıklığına göre deneme sayıları artacaktır. Eğer çözüm makine mühendisliği gibi kişinin uzmanlığı veya alanında ise deneme sayısında biraz azalma olabilir. Bu durumda da eğer çözüme erişilemezse o zaman araştırmacı kendisinin uzmanlık veya bilgi alanının ötesindeki kimya, elektronik gibi yeni alanlara yönelecektir. Ancak burada da araştırmacının beyin fırtınası, sezgi ve yaratıcılık gibi psikolojik araçlarda ne kadar usta olduğuna bağlı olarak deneme sayısı artacaktır. Diğer bir problem ise sezgi ve deneyimin kuruluştaki bir başka kişiye aktarılamamasıdır. Problemin çözümünün kişinin kendi deneyim ve uzmanlık alanında olacağını düşünmesi ve yeni kavramlar geliştirmek için alternatif teknolojilere yönelmemesi "psikolojik atalet" olarak tanımlamaktadır. Şekil 1.4' de gösterildiği üzere problemin ideal çözümü bir makine mühendisinin uzmanlık alanın dışında elektromekanik olabilir. Bir problemin çözümü "çözüm uzayı"nda her hangi bir yerde olabilir. Psikolojik atalet bizi sadece uzman olduğumuz alana yönlendirir. Şekil 1.4: İdeal çözüm sizin uzmanlık alanınız dışında olabilir. 11
1.5.TRIZ' in Doğuşu ve Gelişimi Teknolojiye dayanan fakat psikolojiye dayanmayan iyi bir yaklaşım eski Sovyetler Birliğinde 196 da doğan Genrich S. Altshuller tarafından geliştirilmiştir. İlk buluşunu 14 yaşında su altı dalma ile ilgili almıştır. Onun bu hobisi meslek olarak makine mühendisliğine yöneltmiştir. 1940'larda Rus ordusunda patent uzmanı olarak, buluşçuların patentlerini doldurmalarına yardımcı olmaktaydı. Ancak buluşçular sık sık problemlerin çözümü için de kendisinde yardım istemekteydi. Problem çözmeye olan merakı standart metotları araştırmaya itmiştir. Bulabildiği psikolojik araçlardı ve bunların ihtiyaca cevap veremediğini tespit etmiştir. En azından yenilikçilik/yaratıcılık teorisinin aşağıda belirtilenleri sağlaması gerektiğine karar vermiştir. 1. Sistematik olmalı, adım-adım izlenebilir sürece sahip,. Geniş bir çözüm uzayında ideal çözüme yönlendirebilmeli, 3. Psikolojik araçlara bağlı olmayan ve tekrarlanabilen ve güvenilir olmalı, 4. Yaratıcı/yenilikçi bilgiye erişebilir olmalı, 5. Yaratıcı/yenilikçi bilgiye ekleme yapılabilir olmalı, 6. Şekil 1.1'de bahsedilen problem çözme gibi kolay olmalı. Daha sonraki bir kaç yıl içinde yaklaşık 00 000 patent inceleyerek yaratıcı / yenilikçi problemlerin nasıl çözüldüğünü belirlemeye çalışmıştır. Bugün bu rakam milyonun patentin üzerindedir. Bunların sadece çok az bir kısmı yaratıcı /yenilikçi çözümlerdir. Diğerleri basit geliştirmelerdir. Altshuller yaratıcı/yenilikçi problemi, çözümün diğer bir problemin ortaya çıkmasını sağlaması olarak tanımlamıştır. Örneğin, bir metal plakanın dayanımını arttırmanın ağırlığının artmasına sebep olması gibi. Patentler üzerine de yaptığı çalışmasında çelişkileri çözen veya yok eden çözümlerin tanımlandığını bulmuştur. Altshuller bu patentleri farklı bir şekilde sınıflandırmıştır. Bu sınıflandırmayı otomotiv, tekstil vb gibi endüstrileri yerine, problem çözme işlemini göz önüne alarak yapmıştır. Aynı problemlerin kırk ana yaratıcı/yenilikçi prensiplerin kullanılarak tekrar tekrar çözüldüğünü belirlemiştir. Eğer buluşçular bu prensipleri daha önceden biliyor olsalardı, çözümlere daha kolay ve kısa zamanda ulaşabilecekleri sonucunu elde etmiştir. 1
1.6.Çözüm Seviyeleri Altshuller, 1960 ve 1970'li yıllarda çok miktarda patentlerin analizi sonucunda buluşların değerlerininya da seviyelerinin aynı olmadığı sonucuna varmış ve buluşlar için beş seviye önermiştir. Sevive 1. Yaratıcılık gerektirmeyen, kişisel bilgilerle ve metotlarla çözümün kolayca bulunabilinen problemlerin çözümü. Çözümlerin yaklaşık % 3 bu sınıfa girmektedir. Seviye. Endüstrideki bilinen metotları kullanarak mevcut sistemin üzerinde küçükdeğişikliklerin yapılması. Çözümlerin yaklaşık % 45 bu sınıfa girmektedir. Seviye 3. Endüstri dışı bilinen metotları kullanarak mevcut sistem üzerinde yapılan önemlideğişiklikler. Çelişkiler çözülmüştür. Çözümlerin yaklaşık % 18 bu sınıfa girmektedir. Seviye 4. Sistemin fonksiyonunu yerine getiren yeni bir prensip kullanan yeni nesil teknoloji kullanılması. Çözüm teknolojiden çok bilim içerir. Çözümlerin yaklaşık % 4 bu sınıfa girmektedir. Seviye 5. Öncü bir sistemin veya tamamen bilimsel bir buluş. Çözümlerin yaklaşık % 1 busınıfa girmektedir. Seviye yükseldikçe gerekli olan bilginin miktarıda çoğalmaktadır. Aşağıda tabloda özet olarak verilmiştir. Tablo 1: Buluş (Patent) Seviyeleri Seviye Buluş Seviyesi Çözümler Bilginin Kaynağı 1 3 4 5 Görünen Çözüm Küçük Gelişmeler Büyük Gelişmeler Yeni Kavram Yeni bir fenomen %3 %45 %18 %4 %1 Kişisel Bilgi Firma Bilgileri Endüstri İçi Bilgiler Endüstri Dışı Bilgiler Tüm Bilgiler Düşünülmesi gereken yaklaşık çözüm sayısı 10 100 1000 100.000 1.000.000 13
Bu tablodan da anlaşılacağı gibi problemlerin çözümüne karşı duyarlı olanların; buluşçular, mühendisler ve benzerlerinin karşı karşıya oldukları problemlerin %90'nının çözümü bir yerde çözülmüş olarak mevcuttur. Eğer bu kişiler ideal çözüme giden yolu izlerse ve çalışmasını kişisel bilgisinden ve tecrübesinden daha üst seviyede ararsa, çözümlerin birçoğunun şirketinde, endüstrisinde veya diğer bir endüstrideki bilgilerle hali hazırda çözümün olduğunu belirleyecektir. Örneğin, Elmaslardaki görülemeyen çatlakların problemi. Geleneksel yöntemlerle yapılan elmas kesme işleminde kullanılıncaya kadar görülemeyen yeni çatlar oluşur. Buradaki problem elmas kristallerini yeni çatlaklar oluşturmadan doğal çatlaklarından ayırmaktır.yeşilbiberleri konserve yapmak için tohumlarından ayırmada kullanılan bir metot elmaslar için kullanılabilir. Bu metot da biberler kapalı bir kaba yerleştirilmekte ve kaptaki basınç belirli bir atmosfer basıncına yavaş yavaş artırılır. Biberlerin odunsu ve gözenekli yapısı olan tohumlarının olduğu sap kısımdan basınç içeriye nüfuz eder. Daha sonra basınç aniden düşürülerek biberin iç basıncının dış basıncından fazla olması sağlanır. Bu durumda da biberin diğer kısımlarına göre bu tohumlu kısım daha katı olması sebebiyle ayrılarak tohumlu kısım dışarıya fırlar. Benzer teknik elmasların doğal çatlaklarından başka çatlaklara sebebiyet vermeden ayrılmalarını sağlamak için kullanılabilir. Bu yöntem,ayçiçeği iç yapma, fındık iç yapma, endüstriyel filtre temizleme vb. diğer birçok probleminde çözümünde kullanılabilecektir. Altshuller patentlerdeki problemleri çelişkileri ve çözümleri inceleyerek ve yorumlayarak TRIZ olarak isimlendirilen yaratıcı/yenilikçi problem çözme teorisini geliştirmiştir. TRIZ probleminizi çözerken eğer probleminizin çözümü yukarıdaki gibi bir yöntemi gerektiriyorsa böyle bir yöntemin olduğunu size hatırlatmaktadır.. BÖLÜM.1. TRIZ Yaratıcı/Yenilikçi Problem Çözme Teorisi Geçmiş 40 yıldan beri, TRIZ, çeşitli karmaşık teknik problemlerin çözümü ve yenilikçiliğine yönelik bir takım pratik aletler olması için geliştirilmiştir. Bugün, 14
bir kaç TRIZ aletleri(yöntemleri) ve hatta diğer metot ve yöntemleriyle birleştirilerek, sistematik yaratıcılık problem çözümü ve yenilikçilik (yaratıcılık) için kullanılmaktadır. Altshuller'i izleyenler ve öğrencileri 15 yılı aşkın bir süredir de, bu mevcut tekniklere yenilerini eklemektedir. Bu bölümde, bazı temel TRIZ kavramlarının tanıtımı yapılacaktır... Teknik sistemler Bir işlev sergileyen her şey teknik sistemdir. Arabalar, kalemler, kitaplar, bıçaklar vb. herşey teknik sisteme örnek olarak verilebilir. Her bir teknik sistem bir veya birkaç alt sistemden oluşur. Bir arabanın motoru, direksiyon mekanizması, frenleri vb.. alt sistemlerini oluşturur. Bunların her biri de kendi içinde bir teknik sistemi oluştururlar ve kendi fonksiyonlarını yerine getirirler. Teknik sistemdeki hiyerarşi az karmaşalıktan (iki elemanlılıktan), daha karmaşıklığa (birçok, birbirleriyle ilişkili, elemanlığa) doğrudur. Ulaştırma sistemi için teknik sistem hiyerarşisi aşağıdaki tabloda görülmektedir. Sol kolonda teknik sistemlerin isimleri yer almaktadır. Bunla azalan bir sıralamada yapılmıştır. Yatay kolonlarda, sol tarafta belirtilen teknik sistemlerin alt sistemlerinin isimleri yer almaktadır. Örneğin, Fren teknik sistemi oto mobilin alt sistemidir aynı zamanda Fren balatasının bir üst sistemidir. Tablo : Taşıma sistemindeki alt ve üst sistemler. Teknik Sistem Teknik Sistemin Alt Sistemleri Kara Ulaşım Kara Yolu Otomobil Frenler Fren balata sistemi Balata Hava, kara, Deniz Otobüs, Otomobil, Yollar, Haritalar, Sürücüler, Servis İstasyonları Güç aktarımı, Frenler, Isıtma, Direksiyon, Elektrik sistemi Fren pedalı, Hidrolik silindir, Akışkan, Fren balata sistemi Balata bağlantı parçası, Perçinler Balatayı oluşturan maddeler, Kimyasal bağlayıcılar 15
Bir sistem yetersiz veya zararlı bir fonksiyon üretiyorsa (yapıyorsa) iyileştirilmelidir. Bunun için sistemin en basit haline hayali olarak indirgenebilmesi gereklidir. TRIZ'debasit sistem birbirine enerji aktaran iki elemandan oluşan bir sistem demektir. Örneğin, tebeşir ve tahtanın ikisi birden birbirleriyle temas halinde ve aralarında enerji transferleri olmadıkça bir sistem değildir. Teknik sistem olması için tebeşir, tahta ve kuvvet uygulaması olmalıdır. İşte o zaman bir teknik sistem olur. Tebeşir ve tahta birbirinden ayrı elemanlar olarak her biri bağımsız birer teknik elemandır. Tebeşir zerrecikleri bir yapıya sahiptir. Farklı kimyasal elemanların birbirleriyle etkileşimi nedeniyle zerrecikler birbirlerine bağlanarak tebeşir olarak isimlendirilen malzemeyi oluşturur. Eğer bu bağlanmanın iyileştirilmesi isteniliyorsa o zaman tanecikli (zerrecikli) yapı teknik sistemin analizi yapılmalıdır. Tüm alt sistemler üst sistemin sınırları içerisinde birbirleriyle ilişkili şekilde birleşirler. Herhangi bir alt sistemdeki değişiklikler üst sistemde değişikliğe neden olur. Teknik bir problemi çözerken daima teknik sistemin alt sistemlerini ve üst sistemlerini göz önünde bulundurulmalıdır. Herhangi bir teknik sistemin amacı bazı fonksiyonları yerine getirebilmesidir. Genel mühendislik düşüncesi şöyledir; Böyle ve böyle bir fonksiyonu yerine getirmelidir. Dolayısıyla biz böyle ve böyle bir mekanizma veya alet imal etmeliyiz iken,triz ; Böyle ve böyle bir fonksiyonu sisteme yeni bir mekanizma ve alet eklemeksizin yerine getirmesi gereklidir düşüncesindedir. Bu da TRIZ'in mükemmellik kanunu olarak bilinir..3.mükemmellik İdeallik (mükemmellilik) kanunu herhangi bir teknik sistemin çalışma ömrü boyunca basit, etkili ve güvenli olması gerektiğini ifade eder. Bir teknik sistem her zaman yeniliğe açıktır. Sistemi mükemmelliğe maliyetini düşürerek, daha az yer kaplamasını sağlayarak, enerji kullanımını azaltarak vb. gibi taşıyabiliriz. İdeallik daima, sistemin içinde ve dışındaki mevcut kaynakların maksimum kullanılmasını yansıtır. Mevcut kaynaklar ne kadar iyi bir şekilde kullanılırsa, sistem o kadar mükemmelliğe yakındır. O halde sistemin idealliği aşağıdaki denklemle ifade edilebilir. 16
Burada Ui sistemin yararlı etkilerini, Hj sistemin zararlı etkilerini göstermektedir. Yararlı etkiler sistem fonksiyonlarının tüm değerli sonuçlarını kapsamaktadır. Zararlı etkiler ise kirletme, tehlikeli, enerji tüketimi, fiyatı gibi istenilmeyen girdileri içermektedir. İdeal durum zararlı etkilerin olmadığı sadece faydaların olduğu bir sistemi tanımlar. Sistemin geliştirilmesi gereken nihai durumu ifade eder. Tasarım açısından bu duruma bakıldığında, mühendisler en çok faydayı sağlayacak bununla birlikte işçilik masrafları, malzeme, enerji ve zararlı etkileri azaltacak şekilde sistemi geliştirmeye devam etmelidirler. Normalde yararlı etkiyi arttırırken zararlı etkiler de artar fakat ideallik kuralı tasarımcıyı tasarım çelişkilerini çözülmesine veya yok edilmesine yönlendirir. İdeal Nihai Sonuç bir ürünün yararlı fonksiyonları yerine getiriliyor olmasına rağmen sistemin kendisinin olmamasıdır. Örneğin,Güney Amerika'daki bir et ürünleri fabrikası ürünlerini Amerika Birleşik Devletleri'ne göndermektedir. Donmuş etlerin taşınması için soğutucu gerekmektedir. Etler ABD'ye soğutucu monte edilmiş uçaklarla taşınmaktadır. Rekabetin artmasıyla firma sahibi taşıma ücretinin azaltılmasını istemektedir. Uçaklara daha fazla et yüklemeyi düşünür ve bunu gerçekleştirir. Bilindiği üzere yerden yükseldikçe sıcaklık her 100 metrede 0.65 C azalır. Eğer uçaklar belirli bir yükseklikte uçarlarsa sıcaklık 0oC altına düşecektir.dolayısıyla, soğutucu sisteme gereksinim yoktur. Bu sistem yerine daha fazla et uçağa yüklenebilecektir. Sonuç: Herhangi bir ücret ödemeksizin mevcut kaynakların kullanılmasıyla sistem ideale (mükemmeliyete) yaklaşmıştır. Bir sistemi daha ideal (mükemmel) yapmanın birçok yolu vardır; A.Sistemin fonksiyonlarının miktarını arttırmak. Örneğin,Eğlence merkezinin radyo, teyp, CD çalıcı ve amplifikatörle donatılması B.Sistemin işlevini yapan kısmına mümkün olduğu kadar fazla fonksiyon eklemek. Örneğin,Elektrikçi pensesi teli keser, sıyırır ve bağlantı için büker. C.Sistemin bazı fonksiyonlarını bir üst sisteme veya çevre dışına nakletmek. Örneğin,Güneş ısıtmalı sistemlerde pencereler (camlar) elle açılıp kapatılmaktadır. Bunun yerine camların (pencerelerin)daha ideal olan otomatik olarak açılıp kapatılması mümkün olabilir. Bu da sıcaklığa duyarlı bir bi-metalik spiral sistemiyle yapılabilir. 17
D.Halen mevcut ve elde edilebilir kaynakların iç veya dış kaynakların kullanılması Örneğin,Evin mevcut elektrik şebekesini anten olarak kullanmak.4.problemin tanımlanması ve formülasyonu Yenilikçi ve yaratıcı düşünceyi anlatan bir çok kaynakta ve küçük değişikliklerle bulunabilen, gerçekte çözülmesi gereken problemin tanımlanmasını anlatan güzel birhikâye; Bir profesör ve öğrencisi araştırma için kutuplara gitmiştir. Buzlar üzerinde gezinirlerken, arkalarına baktıklarında bir kutup ayısının hızla kendilerine doğru gelmekte olduğunu görürler. Koşabildikleri kadar hızla kaçmaya başlarlar. Bir süre sonra öğrenci durur ve sırt çantasından koşu ayakkabılarını çıkarır ve giymeye başlar. Bu sırada profesör öğrenciye dönüp ' aptal, ayıdan kaçmaktan başka yapılacak bir şey yok, o bizden daha hızlı koşuyor' der. Öğrenci ise gülerek ' Profesör bu çözülmesi gereken problem değil. Sadece bir ayı var. Gerçek problem kimin daha hızlı koşacağıdır, sizin mi yoksa benim mi' der. Bu hikâye gerçek probleme yaklaşımı yansıtır. Genellikle çözümü için üzerinde çalışılan problem gerçek problem değildir. Dolayısıyla, üzerinde çalışılması gereken gerçek problemin tanımlanabilmesi için çalışma çevresi, kaynak gereksinimleri, zararlı etkiler, ana yararlı işlevi ve ideal sonucun belirtilmesi gerekmektedir. Örneğin,Gazlı içecek kutusu. Gazlı içecek içerecek bir kutunun sistemli tasarlanması. Çalışma çevresi; depolanmak amacıyla gazlı içecek içeren kutuların üst üste konulması. Kaynaklar; dolu kutuların ağırlıkları, kutu iç basıncı ve kutunun sağlamlığıdır. Ana yararlı işlev; kutuların gazlı içecek içermesidir. Zararlı etkiler; kutu malzemesinin fiyatı ve kutu üretimi ve boşa depolama alanı kullanmamaktır. İdeal sonuç; kutuların üst üste depolamada bir insan boyunu geçmeyecek şekilde olmasına dayanmasıdır. Sistemdeki çelişkiler ile problemi tekrar tanımlanarak problemin formülasyonu gerçekleştirilir. Oluşabilecek problemleri belirlenir. Problemi çözmek için bir teknik karakteristiğini iyileştirirken bir diğeri kötüleşiyor mu? İkinci bir prob- 18
leme sebebiyet veriyor mu? Problemin çözümünün ticarileşmesini engelleyecek teknik zıtlıklar var mı? Gibi sorulara yanıt aranır. Örneğin,Gazlı içecek kutusu. Üst üste ne kadar kutu konulacağını kontrol etmemiz mümkün değildir. Kutu ham maddesinin fiyatı bizi kutuyu ucuza imal etmeye zorlar. Kutunun yan yüzeyleri ince olmalı ki ucuza mal edelim, eğer yan yüzeyleri ince yaparsak o zamanda üst üste konularak depolanmak istendiğinde bu yükü taşıyamaz. O halde, Kutunun duvarları kutuyu ucuza mal etmek için ince olmalı ve üst üste konulduğunda da oluşan ağırlığı taşıyabilmeli. Bu bir fiziksel çelişkidir. Eğer bu çelişkiyi çözersek, herhangi bir teknik özellikten ödün vermeden, ideal bir mühendislik sistemini elde ederiz..5.çelişkiler, 39 Mühendislik Parametresive Çelişki Matrisi Çelişkiler teknik bir sistemin bir karakteristiğini veya parametresinin iyileştirilmesi arzulanırken diğer bir karakteristiğinin veya parametresinin kötüleşmesiyle ortaya çıkar. Örneğin, Uçağın hızını artırmak için yeni ve daha güçlü motor takılsın. Bu uçağın ağırlığını artırır böylece kanatlar kalkışta bu ağırlığı taşıyamaz. Kanatların boyutlarının büyütülmesi kaldırma kuvvetlerini artırır fakat daha fazla ağırlık olması nedeniyle uçağın hızı düşer. Teknik Çelişki: Hızı artırmak için güçlü motor kullanmak uçağın ağırlığın artırır. Altshullerbir milyonun üzerinde patenti inceleyerek çelişkiye sebebiyet veren 39 teknik çelişki belirlemiştir. Bunlar 39 standart mühendislik parametresi olarak isimlendirilmektedir. Problemin teknik çelişkisi; iyileştirilmesi gereken mühendislik parametresi ile kötüleşen mühendislik parametresi olarak tanımlamalıdır. Örneğin,Gazlı içecek kutusu. Kutunun yan yüzeylerini ince yapmanın standart mühendislik parametresi 4 numaralı hareketsiz bir nesnenin boyutu parametresidir. TRIZ'de bu standart mühendislik parametreleri oldukça geneldir. Burada boyut olarak ifade edilen uzunluk, genişlik, yükseklik, çap vb. olarak anlaşılmalıdır. Eğer biz kutu duvarlarını 19
ince yaparsak, üst üste depolama ağırlığına dayanımı azalacaktır. Bu çelişkideki standart mühendislik parametresi ise 11 numaralı basınç veya gerilim' dir. Standart teknik çelişki: "Biz ne kadar hareketsiz bir nesnenin boyutu (standart mühendislik parametresini) iyileştirirsek o kadar da basınç veya gerilimi (standart mühendislik parametresini) kötüleştiriyoruz" dur. No. TEKNİK PARAMETRELER AÇIKLAMA Hareketli nesneler Sabit nesneler 1 Hareketli nesnenin ağırlığı Yerçekimi altında nesnenin kütlesidir. Sabit nesnenin ağırlığı Yerçekimi altında nesnenin kütlesidir. Uzaydaki konumunu kendi kendilerine veya dışarıdan bir etkiyle değiştirebilen nesnelerdir. Taşınabilir araçlar ve nesneler bu sınıfta yer almaktadır. Uzaydaki konumları kendi kendilerine veya dışarıdan bir müdahaleyle değişmeyen nesnelerdir. Nesnelerin kullanım koşulları göz önünde bulundurulmalıdır. 3 Hareketli nesnenin boyu Nesnenin herhangi bir doğrusal boyutu uzunluktur. Uzunluk genellikle en büyük olan boyut olarak düşünülür. 4 Sabit nesnenin boyu Bir önceki ile aynı. 5 Hareketli nesnenin alanı Bir hat tarafından kapatılmış bir düzlem olarak tanımlanan geometrik karakteristiktir. Nesne tarafından kullanılan yüzey alanıdır. Veya nesnenin iç veya dış yüzeyinin karesidir. 6 Sabit nesnenin alanı Bir önceki ile aynı. 7 Hareketli nesnenin hacmi Nesnenin uzayda kapladığı boşluğun küp biçimde ölçümüdür. Dikdörtgen bir nesne için uzunluk x genişlik x yükseklik, silindir bir nesne için alt alan x yükseklik olarak hesaplanmaktadır. 8 Sabit nesnenin hacmi Bir önceki ile aynı. 9 Hız Nesnenin hızıdır. İşlemin veya hareketin zamana göre oranıdır. 10 Kuvvet Sistemler arasında etkileşimin ölçümü kuvvettir. Newton iziğinde kuvvet= kütle x ivme olarak hesaplanmaktadır. TRIZ de ise kuvvet bir nesnenin durumunu değiştirebilen tüm etkileşimlerdir. 11 Gerilim veya basınç Birim alana etki eden kuvvettir. Ayrıca tansiyon, gerginlik olarak da bilinmektedir. 1 Şekil Bir sisteminin dışarıdan gözlemlenen biçimi, dış hatlarıdır. 13 Nesnenin yapısal kararlılığı Bir sistemin bütünlüğü ve sağlamlığıdır; sistemin bileşen elemanları arasındaki ilişkidir. Aşınma, kimyasal çözünme ve ayrışma kararlılıktaki eksikliklerdir. Dağılımdaki artış kararlılığı negatif etkiler. 14 Dayanım Nesnenin kuvvete karşı davranışını koruyabilme özelliğidir. Kırılmaya ve kuvvete karşı dayanıklılıktır. 15 Hareketli nesnenin etki süresi Nesnenin görevini yerine getirebilme süresidir. Kullanım ömrü. Kullanım sırasında arızalanma arasındaki ortalama zaman. Dayanıklılık. 16 Sabit nesnenin etki süresi Bir önceki ile aynı. 17 Sıcaklık Bir nesnenin veya sistemin sıcaklıkla ilgili durumudur. Genel olarak sıcaklık deği - şiminde etkili, örneğin ısı kapasitesi, diğer faktörleri de içermektedir. 18 Aydınlatma şiddeti Işığın birim alanı aydınlatma şiddetidir. Ayrıca sistemin aydınlatma ile ilgili diğer karakteristiklerini de, parlaklık, ışık kalitesi vb. 19 Hareketli nesnenin enerjiyi kullanması 0 Durgun nesnenin enerjiyi kullanması Nesnenin iş yapma kapasitesinin bir ölçüsüdür. Klasik mekanikte, enerji kuvvet ve uzaklığın çarpımıdır. Buna süper-sistemlerin sağladığı enerji de (örneğin elektrik enerjisi veya ısı) dahildir. Enerji belli bir işi yapabilmek için gereklidir. Bir önceki ile aynı. 1 Güç İşin gerçekleştirilmesindeki zaman hızıdır. Enerji kullanım oranıdır. Enerji kaybı İşin gerçekleştirilmesinde katkı sağlamayan enerji tüketimidir. Bakınız 19. Enerji kaybını azaltmak enerji kullanımını geliştirmekten farklı teknikler gerektirmektedir. Bu sebeple ayrı madde olarak verilmiştir. 3 Madde kaybı Bir sistemin parçalarının, malzemesinin veya alt sistemlerinin, kısmı ya da tamamının, kalıcı ya da geçici olarak kaybıdır. 0
4 Bilgi kaybı Bir sistem tarafından ulaşılan ya da sağlanan bilginin, kısmi ya da tamamının, kalıcı ya da geçici olarak kaybıdır. Sıklıkla duyusal bilgileri, rayiha ve doku gibi, içermektedir. 5 Zaman kaybı Bir işin yapılabilmesi için gerekli olan zaman. Zaman kaybının geliştirilmesi, bir iş için gerekli olan zamanın kısaltılması anlamındadır. Çevrim süresini azaltma bunu ifade eden yaygın bir terimdir. 6 Madde miktarı Sistemin materyallerinin, maddelerinin, parçalarının veya alt sistemlerinin miktarının sayısıdır. Bu yapılar kısmi veya tamamen, kalıcı veya geçici olarak değiştirilebilir. 7 Güvenilir olma Bir sistemin işini, belirlenen koşullar altında ve önceden belirlenen (tasarlanan) şekilde yapmasıdır. 8 Ölçüm doğruluğu 9 Üretim hassaslığı Sistemin bir özelliğinin, ölçülen değeri ile gerçek değerin yakınlığıdır. Ölçüm hatasını düşürmek, ölçüm doğruluğunu artırır. Bir sistemin veya nesnenin karakteristiğinin, bu sisten veya nesne için belirlenen ve istenen karakteristiklerle eşleşmesidir. 30 Nesnenin etkilendiği zararlı faktörler Dışarıdan üretilen(zararlı)etkilere sistemin alınganlığıdır. 31 Nesnenin ürettiği zararlı faktörler Bir sistemin veya nesnenin verimini veya işleyiş kalitesini düşürerek sistem veya nesne üzerinde bırakılan zararlı etki.bu zararlı etki sistem veya nesne tarafından, işleyişin bir parçası olarak, üretilir. 3 Üretim kolaylığı Sistemin veya nesnenin yapılırken veya üretilirken, rahatlık ve kolaylıkla gerçekleştirilme derecesidir. 33 Operasyon Kolaylığı Basitlik: Eğer bir işlem çok fazla insan gerektiriyorsa, çok fazla işlem basamaklarına sahipse veya bu süreçte özel cihaz ve teçhizatlara gerek duyuluyorsa, bu işlem kolay değildir. Zor işlemler düşük verime sahipken, kolay işlemler yüksek verime sahiptir. 34 Tamir kolaylığı Bir sistemin hatalarını ve arızalarını tamir etmedeki rahatlığı, uygunluğu, basitliği ve süresidir. 35 İntibakı veya çok yönlülüğü Bir sistemin veya nesnenin dışarıdan gelen değişikliklere - uyum s a ğ l a y a b i l m e - sidir. Ayrıca, bir sistemin farklı koşullar altında birden fazla şekilde kullanılab-il mesidir. 36 Aletin karmaşıklığı Sistemde kullanılan elemanların sayısı ve çeşitliliği ile bu elemanların birbirleriy - le olan etkileşimidir. Kullanıcının bu sistemin bir parçası olması durumda karmaşıklık artacaktır. Bir sistem üzerindeki uzmanlaşmadaki zorluk, karmaşıklık için ölçü birimidir. 37 Ortaya çıkarma ve ölçme zorluğu Kurulumuna ve kullanımına çok fazla emek isteyen, karmaşık, pahalı sistemler ile kendi elemanları birbirinin çalışmasını etkiyen sistemlerin kontrolü, hata bulma ve ayıklaması, değerlendirilmesi zordur. Bir sistemin değerlendirilmesi ne kadar pahalıya mal oluyorsa, sistem o kadar karmaşıktır. 38 Otomasyon kapsamı Bir sistemin insan ara yüzüne ihtiyaç duymadan işlem yapabilme ölçütüdür. En düşük seviyede manüel olarak çalışan aletler vardır. Orta seviyede alet/cihaz manüel olarak programlanır. Programlandıktan sonra kendisi çalışır, çalışmasına dışarıdan müdahale edilip tekrar programlanması gerekebilir. En üst seviyede ise makine kendisi çalışır, kendini programlar ve kendi işleyişini değerlendirir. 39 Verimlilik Birim zamanda sistem tarafından gerçekleştirilen fonksiyon veya operasyonların sayısı. Bir fonksiyon veya operasyon için zaman. Birim zamandaki çıktı veya birim çıktının maliyeti. Bir parametrenin iyileştirilmesi sırasında diğer bir parametrenin bozulduğunu yani çelişkinin oluştuğunu göstermektedir. İyileştirme hedefine ulaşılamamıştır. Çünkü teknik çelişki kökten çözüme kavuşamamıştır. Teknik çelişkilerin çözümü için 40 yenilikçi prensip kullanılmaktadır. Diğer tip çelişki de fiziksel çelişkidir. Bunlar da teknik sistemin kendisinden veya teknik sistemdeki bir elemandan farklı iki özelliğe sahip olması gerektiğinde ortaya çıkarlar. Fiziksel çelişkilerin çözümleri için farklı metotlar vardır (Çelişkili gereksinimlerin zamanda ve/veya uzayda ayrıştırılmasıyla, bir maddenin fiziksel halini değiştirmek gibi). 1
Örneğin,Uçak iniş kalkış takımları sadece iniş ve kalkışla kullanılacaktır ve uçuş sırasında sürtünmeden dolayı uçağa daha fazla güç kullandırması nedeniyle olmaması gerekmektedir. Buradaki fiziksel çelişki iniş kalkış takımlarının hem mevcut olması hem de olmamasıdır. Bu çelişki gereksinimlerin zamanda ayrılmasıyla çözülmüştür şöyle ki: İniş-kalkış takımlarının gövde içerisine geri çekilebilmesiyle. Kuleden suya dalma (atlama) için, suyun yüzücüyü taşıması için yoğun (katı) olması ve onu incitmemesi içinde yumuşak olması gerekmektedir. Fiziksel çelişki:su aynı anda hem katı hem de yumuşak olmalı. Bu fiziksel çelişki gereksinimlerin uzayda (alanda) ayrılmasıyla çözülmüştür. Suyu hava kabarcıklarıyla doyurmaktır. Havuz hava ve suyun her ikisini de kapsamaktadır..6. Kırk (40) yenilikçi/yaratıcı prensip Altshuller incelediği patentlerden aynı zamanda 40 yenilikçi (yaratıcı) prensip çıkarmıştır. Bu prensipler problemin çözümüne yönelik mühendise oldukça yaratıcı (patentlenebilir) çözüm elde etmek için ipuçları verecektir. Bu 40 yenilikçi prensip EK A' da verilmiştir. Problemi çözmek için hangi yenilikçi prensibin kullanılacağını belirlemek için Altshuller çelişkiler matrisini (EK B) oluşturmuştur. Bu çelişkiler matrisindeki x ekseni (sütunlar) istenilmeyen etkileri gösteren 39 mühendislik parametresini, y ekseni (kolonlar) ise iyileştirilmesi istenilen 39 mühendislik parametresini gösterir. Kolon ve sütunun kesişimi de problemin çözümü için uygun yenilikçi prensibi listeler. Örnek: Gazlı içecek kutusu. Problemimizdeki kutu için çelişkili mühendislik parametreleri 4 numaralı hareketsiz bir nesnenin boyutu ve 11 numaralı dayanımdır. İyileştirilmesi istenilen özellik (y ekseni) kutunun yüzey inceliği veya diğer bir deyişle 4 numaralı hareketsiz bir nesnenin boyutu dur ve istenilmeyen etki ise (x ekseni) yük taşıma kapasitesinin azalması yani 11 numaralı dayanımdır. Bu çelişkiler matrisine baktığımızda bu iki eksenin kesiştiği hücrede 1, 14 ve 35 numaralı yenilikçi prensipleri buluruz. Prensip 1. Dilimlemek, bölmek, parçalamak A. Bir nesneyi bir birinden bağımsız parçalara böl. B. Bir nesnenin kolayca parçalarına ayrılmasını sağla. C. Bölme veya dilimlenin derecesini (adedini) artırma.
Prensip 14. Küresellik- bükümlü A. Düz parçalar, yüzeyler veya formlar kullanmak yerine, eğimli kullanmak; düz yüzeyden küresel yüzeye geçmek; küp şekilli nesneyi top şekilli bir nesneye dönüştürmek. B. Silindir, bilye, spiral, kubbe şekillerini kullanmak. C. Düz hareketi dönel harekete çevirmek, merkezkaç kuvvetlerini kullanmak. Prensip 35. Parametre değişikliği. A. Nesnenin fiziksel halini değiştirmek (katı, sıvı, gaz gibi). B. Konsantrasyonunu veya yoğunluğunu değiştirmek. C. Esneklik derecesini değiştirme. D. Sıcaklık değiştirmek. Örneğin, Gazlı içecek kutusu. Yenilikçi prensip 1.C' yi ( Bölme veya dilimlerin derecesini (adedini) artırma) kullanarak kutunun duvarlarını silindirik ormda yapmak yerine birçok küçük yüzeylerden oluşacak şekilde yapmamız mümkün olacaktır. Bu aynı zamanda ince malzeme kullanarak yüzeyin yük taşıma kapasitesini artıracaktır. Yenilikçi prensip 14 A' yı kullanarak kutu kenarlarına birleşimi yapılan kapakların birleşim yerlerinin dik açıda yapmak yerine eğimli yadakavisli biçimde yapılabilir. Yenilikçi prensip 35.B ' yi kullanarak daha dayanıklı malzeme için alaşımlı metal kullanarak kutunun yük taşıma kapasitesini artırabiliriz. Bu öneriler ile birçok çözüm elde etmek olasıdır. EK A: 40 Yenilikçi/Yaratıcı Prensip Prensip 1. Dilimlemek, Bölmek, Parçalamak Nesnenin birbirinden bağımsız parçalara ayrılması: Merkezi bilgisayarların kişisel bilgisayarlarla değiştirilmesi Tırların kamyon ve römork ile değiştirilmesi Nesnenin kolayca sökülebilir hale getirilmesi: Modüler mobilyalar Su tesisatında ayrılabilir eklem yerleri kullanılması Parça ya da bölüm sayısının arttırılması Bütün perde yerine şerit perde kullanılması 3