طراحی نوآورانه در دنیای مدرن ما و پیشرفت در ابزارهای مهندسی برای طراحی و ساخت در بیست سال گذشته از چه چیزی سرچشمه می‌گیرد؟ گاد[1] از دانشگاه آکسفورد معتقد است پیچیدگی های شگفت انگیز ماشین های امروزی مدیون مهندسی جدید شگفت انگیز است؛ پیشرفت هایی که اکنون فراتر از مهندسان به طراحان و معماران و لمس همه جامعه می رسد.
TRIZ توسط گنریش آلتشولر[2](1926-1998) و همکارانش از سال 1946 توسیع داده شده است. این دانش از دهه 1950 در روسیه مورد استفاده قرار گرفته، اما اکنون کاربردهای آن به طور گسترده در اروپا، آمریکای شمالی و آسیا مورد استفاده واقع می شود. TRIZ در اصل نتایجی از تجزیه و تحلیل ناشی از ثبت اختراعات جهان است و نشان می‌دهد که تنها 40 راه حل کلی در تمام پتنت های موفق برای نوآوری وجود دارد. آلتشولر آنها را 40 اصل نوآوری نامید. سپس TRIZ به یک کیت ابزار برای حل هر مشکلی و کاربردی تبدیل شد(گاد، دانشگاه آکسفورد).
آلتشولر و همکارانش با تجزیه و تحلیل اختراعات آنها دریافتند که:
- نوآوری ها از بکارگیری مجموعه نسبتاً کوچکی از استراتژی ها پدید می آیند که اصطلاحاً تصول مبتکرانه نامیده می شوند
- قوی ترین راه حل ها به طور فعال به دنبال از بین بردن تضادها یا تضادها در اکثر شیوه های طراحی اساسی هستند فرض شده اند
- آنها همچنین عناصر ناخواسته یا مضر یک سیستم را به منابع مفید تبدیل می کنند.
- روند تکامل فناوری قابل پیش بینی است(آلتشولر، 1996).
آلتشولر، مهندس روسی، از 40 اصل نوآوری ماتریسی از تضادها تولید کرد که به 39 ویژگی فنی استاندارد بستگی دارند و آنها را 39 پارامتر مهندسی نامید. ردیف های موجود در ماتریس جنبه هایی را نشان می دهد که یکی می خواهد بهبود یابد، و ستون ها به نتایج نامطلوب اشاره می کنند، که در آن هر سلول به یک اصل اشاره می کند که اغلب برای حل تناقض استفاده می شود؛ به عنوان مثال: اگر جسم طولانی‌تری می‌خواهید، سنگین‌تر می‌شود. طول جنبه ای است که شما به دنبال آن هستید، و وزن نتیجه ناخواسته شماست. بنابراین، گرفتن یک شی بلندتر و سبک تر، یک تناقض است و حل این موضوع تناقض ممکن است مشکل شما را حل کند(آلتشولر، 1996).
اکنون که ابزار تفکر مهندس TRIZ که به تازگی محبوب یا دوباره کشف شده است، مهندسان را قادر می سازد تا تلاش کنند، تأثیر بسیار بیشتری بر تمام جنبه های جامعه دارد. TRIZ به مهندسان کمک می کند تا مشکلات در تمام جنبه های زندگی را حل کنند و محرک بزرگی برای خلاقیت و نوآوری است. منشور TRIZ اساس حل تمام مشکلات با کمک TRIZ است که در شکل(1) می بینید.
شکل(1): منشور TRIZ
TRIZ یک فناوری مبتنی بر مدل برای تولید ایده ها و راه حل های نوآورانه برای حل مسئله است. روشی که هدف آن ایجاد یک رویکرد الگوریتمی برای اختراع طراحی جدید است و مبتنی بر ایده تصادفی نیست. نسل (رانتانن و دامب[3]، 2002). رویکرد TRIZ شامل بیان مجدد یک کار طراحی خاص به روشی کلی تر و سپس انتخاب عمومی است. راه‌حل‌هایی از فرمول‌های کلی اصول، از الگوهای تکاملی شناسایی شده قبلی، و از پایگاه‌های داده ثبت اختراعات و طرح‌هایی که از طیف وسیعی از فناوری‌ها گردآوری و انتزاع شده اند(مان و او کاتین[4]، 2005).
در این مقاله به بررسی کاربردها TRIZ و رویکرد و استقبال مهندسین طراحی بویژه در معماری پرداخته می شود و نتایج و سوابق متعددی از فناوری های نوآورانه مبتنی بر TRIZ ارائه خواهد شد.
TRIZ و مهندسی نرم افزار
TRIZ برای تحقیقات نرم افزاری شرح جامعی از اصل به همراه مجموعه‌ای از نمونه های نرم افزار برای هر کدام ارائه کرده است. هدف اصلی چنین لیست هایی، و سایر لیست های اصول نوآوری در سایر حوزه ها، ارائه یک فهرستی از مثال‌ها برای توضیح معنای هر اصل می باشد، به این امید که کاربران بتوانند به درک اینکه یک اصل در مورد چیست برسند. آنها قادر خواهند بود آن را به مشکلی که با آن کار می کنند متصل کنند. همیشه با TRIZ، در تحلیل نهایی پرش از راه حل های عمومی ارائه شده توسط اصول مبتکرانه برای یک راه حل خاص برای یک راه‌حل خاص مشکل نرم‌افزاری نیاز به تفکرجدی دارد. در نرم‌افزار نیز مانند سایر زمینه‌ها، «سیستماتیک» لزوماً به معنای «آسان» نیست(کلوندر، 2001).
کاربرد TRIZ در مهندسی نرم افزار یک زمینه نسبتاً جدید است، از این رو تعداد انتشارات کمی وجود دارد. ریا[5] (2001) تشابهاتی را با اصول اختراعی در نرم افزار مورد بحث قرار داد و از آنها برای به دست آوردن چندین پتنت استفاده کرد. این قیاس ها توسط فولبرایت[6](2004) و تیلارت[7] (2006) گسترش یافته است. بسیاری از آنها به طور مستقیم برای نرم افزار معماری قابل اجرا نیستند. راولینسون[8](2001) کاربرد تضاد بین سرعت، قابلیت اطمینان، انرژی و پیچیدگی اما نه برای مفاهیم معماری نرم افزار بحث می‌کند. ولی هارمن[9] و همکاران(2004) بر عملی بودن TRIZ برای معماری نرم افزار تأکید می کنند. مولر[10](2004) TRIZ را به عنوان یک روش ممکن در معماری طبقه بندی می کند. و درآخر دارل مان[11](2004) بینشی کوتاه از کتاب آینده ارائه می دهد که وی در آن 40000 پتنت را در نرم افزار تجزیه و تحلیل کرد که منجر به یک ماتریس تضاد جدید طراحی شده، اصول اختراعی کمی اصلاح شده و روند تکامل و سایر ابزارهای TRIZ شد. از آنجایی که مقاله فقط مروری کوتاه دارد، کتابی که در زمان نگارش این مقاله در دسترس نیست.
هیو[12] و همکاران(2006) ادبیات ادغام TRIZ با سایر تکنیک های حل مسئله را از سال 1995 تا 2006 بررسی کردند. چچورین و بورگیانی[13] (2016 ) مقالاتی را که TRIZ یا تئوری حل مسئله اختراعی در عنوان، چکیده یا کلمات کلیدی آنها آمده بود و در سال 2016 منتشر شده بودند، بررسی کرده‌اند. آنها 102 مقاله پر استناد در مورد TRIZ در Scopus را تجزیه و تحلیل و موضوعات آنها را در 10 گروه مختلف طبقه بندی کردند.
- ارائه TRIZ کلاسیک و مفاهیم و اصول مربوطه. از طریق این خوشه از مقالات، مزایای بالقوه و چالش های تجربه شده برنامه TRIZ مورد بحث قرار می گیرد.
- انتقال فناوری سیستماتیک از زیست شناسی به مهندسی با استفاده از TRIZ، توسعه اصول ابداع BioTRIZ و نمایش ماتریس تضاد متناسب با زیست شناسی
- ادغام TRIZ و چارچوب های مبتنی بر کامپیوتر
- حمایت از تکنیک های خلاقیت با استفاده از TRIZ
- سهم TRIZ در کاربرد و عمل.
- استفاده متقابل از TRIZ و سایر تکنیک های اکتشاف طراحی
- هم افزایی TRIZ و ابزارهای مدیریت کیفیت
- کاربرد TRIZ در طراحی پایدار
- تصمیم گیری با استفاده از اصول TRIZ
- در پردازش اطلاعات و ویژگی های فکری TRIZ
