1 triz, un corpus de connaissances dédié à la génération didées pascal crubleau

1

TRIZ, un corpus de connaissances dédié à la

génération d’idées

Pascal Crubleau

Pascal Crubleau 2

Un acronyme

Pascal Crubleau 3

Niveaux d’inventivité

NiveauDegré

d’inventivité

1 Solution apparente

2 Amélioration mineure

3 Amélioration majeure

4 Nouveau concept

5 Découverte

Domaine de validité de l’outil présenté

Pascal Crubleau 4

Il existe au moins une méthode connue pour essayer de résoudre le problème

Objectif : un résultat qualitatif et quantitatif

Exemple : dimensionner un réacteur pour la réaction X

Problèmes « routiniers »

Pascal Crubleau 5

Résolution par analogie

Monproblème

Masolution

Cas semblables

Pascal Crubleau 6

Il n’existe pas de méthode connue pour résoudre le problème dans notre champ de

compétences

Objectif créativité : générer des idées

Exemple : contourner un brevet

Problèmes « inventifs »

Pascal Crubleau 7

Résolution par modélisation

=> Conception inventive :- méthodes structurantes- méthodes stimulantes

?Problème Solutions

Pascal Crubleau 8

Un mécanisme connu

2x²+x-6 = 0

Pascal Crubleau 9

Plusieurs niveaux d’abstraction

f(x) = 0 x = f-1(o)

ax²+bx+c = 0 -b± b2-4ac

2a

2x²+x-6 = 0x1 = + 3/2

x2 = -2

x =

Pascal Crubleau 10

Un processus systématique

Problème

Modèles de problème

Solution

Modèles de solution

Inertie psychologique

ABSTRACTION

REALITE INDUSTRIELLE

Reformulation Interprétation

Phase TRIZ

Phase d'analyse

Pascal Crubleau 11

La génération d’idées ou de principes de solutions :

méthodologie

1. Modéliser la situation problème à l’aide d’un graphe constitué de ressources et de relations de cause à effet.

Pascal Crubleau 12

GRAPHE :

Sommets : Ressources

Arcs : RELATIONS DE CAUSE A EFFET

procure (quelque chose d’utile)

cause (quelque chose de nuisible)

contrarie (quelque chose d’utile)

empêche (quelque chose de nuisible)

U N

positive, utile,.. négative, nuisible,..

Formulation d’un problème

Pascal Crubleau 13

Une ressource

• C’est du vide,

• Du temps,

• Un objet,

• Etc..

• …c’est un facteur qui décrit la situation initiale à améliorer

Pascal Crubleau 14

- ressources de type substances

- ressources de type champ (Me.Th.Ch.E.M.EM.)

- ressources d’espace

- ressources de temps

- ressources informationnelles

- ressources fonctionnelles …

et leurs dérivées : changements, gradients, déchets…

Identification des ressources

Pascal Crubleau 15

Exemple : la boîte à pizza ordinaire

~ ~~~~ ~~ ~~~ ~ ~~~~~~~~~~~~

Pascal Crubleau 16

Modélisation de la situation

Modélisation « orchestrée » par un animateur qui a déjà l’expérience de la méthodeModélisation « orchestrée » par un animateur qui a déjà l’expérience de la méthode

Pascal Crubleau 17

Traitement du modèle TRIZ en vue de générer

des principes de solutions

• A partir du modèle établi, il faut rechercher des contradictions physiques liées aux ressources.

Pascal Crubleau 18

Qu’est ce qu’une contradiction physique ?

Chaude et froide Rapide et lente

Haute et basse Étanche et perméable

Dure et molle Épaisse et fine

Active et non active Longue et courte

Mobile et immobile Conductrice et isolante

Grande et petite Forte et faible

Lorsqu’une même ressource doit être à la fois:

alors le modèle comporte une contradiction physique

Pascal Crubleau 19

Exemple de combinaison source de contradiction

physique (CP)

- Essayer de résoudre la contradiction suivante :

(N1) ne devrait pas exister pour éviter des résultats nuisibles et devrait exister pour empêcher (N2)

Ressource N1

Ressource N2

Pascal Crubleau 20

Autre combinaison source de CP

- Expression de la contradiction identifiée :

(U1) devrait exister parce qu’elle fournit une action utile mais ne devrait pas exister parce qu’elle contrarie (U2)

Ressource U1

Ressource U2

Pascal Crubleau 21



(U) devrait exister parce qu’elle fournit une action utile, mais ne devrait pas exister parce qu’elle cause (N).

RessourceU

Ressource N

Pascal Crubleau 22



(N) Ne devrait pas exister parce qu’elle cause une action nuisible, mais devrait exister parce qu’elle fournit (U).

RessourceN

Ressource U

Pascal Crubleau 23

Comment traiter le modèle

CONFLIT – CONTRADICTION ?

A/B

Pascal Crubleau 24

Face à une contradiction entre deux ressources

• Approche "TRIZ":

rejeter le compromis - rechercher les moyens de s'affranchir de la contradiction

• Solution "classique":

rechercher un compromis acceptable entre les ressources en conflit

Pascal Crubleau 25

Recherche des contradictions

Rappel des sources de contradictions physiques

Pascal Crubleau 26

1


1. Le facteur utile (pizza chaude et croustillante) devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (satisfaction du client), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur). …

1. Le facteur utile (pizza chaude et croustillante) devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (satisfaction du client), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur). …

Pascal Crubleau 27

2


2. Le facteur nuisible (hygrométrie importante) ne devrait pas exister afin d’éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), et devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (bonne conservation des condiments).


Pascal Crubleau 28

1

3


3. Le facteur utile (ouverture du carton) devrait être en place dans la mesure ou il élimine, reduit, ou previent (hygrométrie importante), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur).

3. Le facteur utile (ouverture du carton) devrait être en place dans la mesure ou il élimine, reduit, ou previent (hygrométrie importante), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur).

Pascal Crubleau 29

Synthèse des contradictions

physiques

1. Le facteur utile (pizza chaude et croustillante) devrait être en place dans la mesure ou il fournit ou augmente (satisfaction du client), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur).

…


…

3. Le facteur utile (ouverture du carton) devrait être en place dans la mesure ou il élimine, reduit, ou prevent (hygrométrie importante), et ne devrait pas exister afin d’éviter (dégagement de chaleur).

Pascal Crubleau 30

Traitement des contradictions

• Contradictions physiques

- Appliquer les principes de séparation (non présenté dans ce cours)

- Convertir en contradictions techniques

• Contradictions techniques

- Utiliser la matrice des contradictions

Pascal Crubleau 31

Expression de la CP N°1

N°1• le facteur utile (pizza chaude) devrait exister pour fournir ou augmenter (satisfaction du client),• et ne devrait pas exister pour éviter (dégagement de chaleur).

Conversion des contradictions physiques

CP en contradictions techniques

CT

Pascal Crubleau 32


1

Pascal Crubleau 33

1. Traduire les ressources en paramètres

Conversion des contradictions physiques en contradictions techniques

Pascal Crubleau 34

39 paramètres

1 - masse de l’objet mobile 14 - résistance 27 - fiabilité

2 - masse de l’objet immobile 15 - durabilité de l’o.m. 28 - précision de mesurage

3 - dimension de l’o.m. 16 - durabilité de l’o.i. 29 - précision de fabrication

4 - dimension de l’o.i. 17 - température 30 - facteurs nuisibles externes

5 - surface de l’o.m. 18 - brillance 31 - facteurs nuisibles induits

6 - surface de l’o.i. 19 - énergie dépensée par l’o.m. 32 - facilité de fabrication

7 - volume de l’o.m. 20 - énergie dépensée par l’o.i. 33 - facilité d’usage

8 - volume de l’o.i. 21 - puissance 34 - maintenabilité

9 - vitesse 22 - perte d’énergie 35 - adaptabilité

10 - force 23 - perte de substance 36 - complexité de l’objet

11 - tension, pression 24 - perte d’information 37 - complexité de pilotage

12 - forme 25 - perte de temps 38 - degré d’autonomie

13 - stabilité de l’objet 26 - quantité de substance 39 - productivité

Pascal Crubleau 35

Identification des paramètres à améliorer :

• satisfaction du client : 33 FACILITÉ D’USAGE

Identification des paramètres en conflit :

• dégagement de chaleur : 20 ENERGIE DÉPENSÉE PAR L’O.I

N°1• le facteur utile (pizza chaude) devrait exister pour fournir ou augmenter (satisfaction du client),• et ne devrait pas exister pour éviter (dégagement de chaleur).

Conversion des contradictions

physiques en contradictions techniques

Pascal Crubleau 36

30 20 33 20

33

20

Les 2 paramètres 33 et 20 sont antagonistes

Traitement des contradictions techniques

satisfaction du client

dégagement de chaleur

FACILITÉ D’USAGE

ENERGIE

DÉPENSÉE

PAR L’O.I

Pascal Crubleau 37

Matrice des contradictions

Résultat non 1 21

A améliorer

désiré

puissance

1

9 vitesse 19-35-38-2

19 - Action périodique35 - Transformation d'état38 - Utiliser des oxydants forts 2 - Extraction


Principes de conception

Pascal Crubleau 38

Pascal Crubleau 39

40 principes de conception

http://www.triz40.com1 - Segmenter2 - Extraire3 - Changer de qualité locale4 - Utiliser l'asymétrie5 - Combiner....37 - Utiliser l'expansion thermique38 - Utiliser des oxydants forts39 - Utiliser un environnement inerte40 - Utiliser des matériaux composites

Pascal Crubleau 40

Exemples de principesN°14 : Utiliser la courbure

• Expressions clés : courbes - sphérique - rotation - curviligne

14a : remplacer des parties droites ou des surfaces planes par des courbes, des formes cubiques par des formes sphériques

14b : Utiliser des rouleaux, billes, spirales

14c : Remplacer un déplacement linéaire par une rotation, utiliser une force centrifuge

• Exemples :

- fonds bombés des réservoirs

- bille de la souris, "track-ball"

- guide à billes ...

Pascal Crubleau 41

N°1

Conversion des contradictions

physiques en contradictions techniques

Paramètres à améliorer :

• satisfaction du client : 33 FACILITÉ D’USAGE


• dégagement de chaleur : 20 ENERGIE DÉPENSÉE PAR L’O.I

42

MATRICE DES CONTRADICTIONS (4/8) MATRICE DES CONTRADICTIONS (6/8)

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Paramètre àaméliorer

Paramètre enconflit (indésirable)

Tensio

n,p

ressio

n

Form

e

Sta

bili

té d

e l'o

bje

t

Résis

tance

Dura

bili

té d

e l'o

.m.

Dura

bili

té d

e l'o

.i.

Tem

péra

ture

Brilla

nce

Energ

ie d

épensée

par

l'o.m

.

Energ

ie d

épensée

par

l'o.i.

20 Energie dépensée par l'o.i.27,4

29,1835

19,2 35,32

21 Puissance22,10

3529,14 2,40

35,3215,31

26,10 28

19,3510,38

162,14

17,2516,6 19

16,6 19,37

22 Perte d'énergie14,2 39,6

2619,38

71,13

32,15

23 Perte de substance3,36

37,1029,35 3,5

2,14 30,40

35,2831,40

28,273,18

27,1618,38

21,3639,31

1,6, 13

35,1824,5

28,2712,31

24 Perte d'information 10 10 19

25 Perte de temps37,36

44,10

34,1735,3 22,5

29,3 28,18

20,1028,18

28,2010,16

35,2921,18

1,19 26,17

35,3819,18

1

26 Quantité de substance10,3614,3

35,1415,2

17,4014,3534,10

3,35 10,40

3,35 31

3,17 39

34,2916,18

3,35 31

27 fiabilité10,2435,19

35,1 16,11

11,282,35 3,25

34,27 6,40

3,35 10

11,32 13

21,1127,19

36,23

28 Précision de mesurage6,28 32

6,28 32

32,35 13

28,6 32

28,6 32

10,26 24

6,19 28,24

6,1, 32

3,6, 32

29 Précision de fabrication 3,3532,30

4030,18 3,27

3,27 40

19,26 3,32 32,2

30 Facteurs nuisibles externes22,2 37

22,1 3,35

35,2430,18

18,3537,1

22,1533,28

17,1 40,33

22,3335,2

1,19 32,13

1,24 6,27

10,2 22,37

31 Facteurs nuisibles induits2,33

27,1835,1

35,4027,39

15,3522,2

15,2233,31

21,3916,22

22,35 2,24

19,2439,32

2,35, 6

19,22 18

32 Facilité de fabrication35,19 1,37

1,28 13,27

11,13 1

1,3 10,32

27,1, 4

35,1627,26

1828,2427,1

28,2627,1

1,4

33 Facilité d'usage2,32 12

15,3429,28

32,35 30

32,40 3,28

29,3 8,25

1,16 25

26,27 13

13,17 1,24

1,13 24

34 Maintenabilité 131,13 2,4

2,3511,1 2,9

11,2928,27

1 4,1015,1 13

15,1 28,16

35 Adaptabilité 35,1615,37 1,8

35,30 14

35,3 32,6

13,1 35

2,1627,2 3,35

6,22 26,1

19,3529,13

36 Complexité de l'objet19,1 35

29,1328,15

2,22 17,19

2,13 28

10,4 28,15

2,17 13

24,17 13

27,2 29,28

37 Complexité de pilotage35,3637,32

27,13 1,39

11,2239,30

27,3 15,28

19,2939,25

25,24 6,35

3,27 35,16

2,24 26

35,3819,35

16

38 Degré d'autonomie 13,3515,32 1,13

18,1 25,13 6,926,2 19

8,32 19

2,32 13

39 Productivité10,37

1414,1034,40

35,3 22,39

29,2810,18

35,102,18

20,1016,38

35,2128,10

26,1719,1

35,1038,19

1

L’analyse des brevets n’a fait ressortir des principes de solutions récurrents à cette contradiction

L’analyse des brevets n’a fait ressortir des principes de solutions récurrents à cette contradiction

Pascal Crubleau 43

Expression de la CP N°2

N°2 :• le facteur néfaste (hygrométrie importante) ne devrait pas exister pour éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), • et devrait être en place pour fournir ou augmenter (bonne conservation des condiments).

L’exploitation des contradictions physiques

Pascal Crubleau 44


2



Pascal Crubleau 45

A B A B

A

B

Les 2 paramètres A et B sont antagonistes


bonne conservation des condiments

hygrométrie importante

Pascal Crubleau 46

N°2:• le facteur néfaste (hygrométrie importante) ne devrait pas exister pour éviter (ramollissement du carton) et (pâte ramollie), • et devrait être en place pour fournir ou augmenter (bonne conservation des condiments).

Choix du paramètre à privilégier

Identification des paramètres à améliorer :

• bonne conservation des condiments : 13 (stabilité de l’objet)


• hygrométrie importante : 23 (perte de substance)

Que souhaite-t-on avant tout ?

Pascal Crubleau 47

Pascal Crubleau 48

Principe des solutions proposés par la

matrice• 2. Extraction

Séparer de l'objet une partie (ou propriété) *perturbatrice* ou, au contraire, extraire seulement une partie (ou propriété) nécessaire.

• 14. Sphéricité

Remplacer des parties linéaires par les courbes, les surfaces planes par des surfaces sphériques, les forme parallélépipédiques par des formes sphériques.

Utiliser des rouleaux, les billes, les spirales, des dômes.

Remplacer les translations par des rotations ; utiliser la force centrifuge.

• 30. Membranes flexibles et parois minces

Remplacer les structures tridimensionnelles par des membranes flexibles et des films minces.

Isoler l’objet de son environnement en utilisant des membranes flexibles et des films minces.

• 40. Matériaux composites

• Remplacer un matériau homogène par un matériau composite.Pascal Crubleau 49

Des idées ?

Pascal Crubleau 50

• 2. Extraction

• 14. Sphéricité

• 30. Membranes flexibles et parois minces

• 40. Matériaux composites

Cheminée ?

Film plastique ?

… ?

Canalisation ?

Pascal Crubleau 51

Piste explorée !N°14 : Utiliser la courbure

• Expressions clés : courbes - sphérique - rotation - curviligne

14a : remplacer des parties droites ou des surfaces planes par des courbes, des formes cubiques par des formes sphériques

• Exemples :

- fonds bombés des réservoirs

Pascal Crubleau 52

La nouvelle boîte à pizza

Voir Le brevetVoir Le brevet

La vapeur est canalisée vers les cotés et recueillie sous la pizza

Pascal Crubleau 53

Pour résumer

• Inventorier les ressources de la situation• Recenser l’ensemble des relations de causes à

effets• Formuler la ou les contradictions physiques• Exprimer des contradictions techniques• Identifier les paramètres en conflit• Recenser et hiérarchiser les principes de

solutions • Utiliser les principes de solutions suggérés

pour générer des idées

Un processus systématique

1 triz, un corpus de connaissances dédié à la génération didées pascal crubleau

Documents