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TRIZ Teoria da Resolução de Problemas Inventivos Теория решения изобретательских задач (TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch) Preparado por Fernando Fernandes, Lean Seis Sigma Black Belt
Conteúdo Método Geral para Resolução de Problemas GenrichAltshuller A TRIZ por Altshuller O Nível de Inventividade Os 39 Parâmetros de Engenharia As Contradições Técnicas A Matriz de Contradições Os 40 Princípios Inventivos
Método Geral para Resolução de Problemas
GenrichAltshuller O paida TRIZ nasceuemOutubro de 1926 em Tashkent naantiga URSS.  Aos 14 anos, recebeuseuprimeiro “certificado de inventor" por um dispositivo de respiraçãosubmarinoqueusava a decomposição de peróxido de hidrogênioparageraroxigênio.  Serviu o exércitoonde, devido a suashabilidadesparainventar, tornou-se inspetor de patentes. Em 1946, estudandomilhares de patentes, identificouospadrõesportrás das invenções e criou o fundamentoda TRIZ. Testandosuateoria, fez muitasinvençõesmilitares, incluindo um projetopara um traje de resgateem minas queganhouprimeirolugarna “All-Union Competition”. Altschullerescreveu a Stalin em 1948 criticando o estadosoviético de nãodesenvolvertrabalhoinventivo. Eleofereceusoluçõesbaseadas no conceitoda TRIZ. Emresposta, foipreso e, após um ano de interrogatórios e torturas, foicondenado a 25 anos de prisãona Siberia. No campo de concentraçãocontinuou a desenvolver a TRIZ, jáquemuitosacadêmicos, cientistas, artistas e intelectuaisestavampresosjunto com ele. Em 1954, depoisdamorte de Stalin, Altshullerfoisolto. Doisanosdepoissuaprimeirapublicaçãoda TRIZ apareceu. Escolascomeçaram a apareceremtoda a URSS até 1974. Apenasapós o surgimentodaperestroykaque a TRIZ foiliberada e seuestudopermitido. Em 1989 a AssociaçãoRussada TRIZ foiestabelecida e AltshullercomoPresidente. ElemorreuemSetembro de 1999.
A TRIZ por Altshuller Ser um procedimentosistemático, passo-a-passo, de resolução de problemas Ser um guia num amploespaço de soluçõesparadirecionarrumo à solução ideal  Ser confiável e nãodepende de ferramentaspsicológicas (achismos)  Ser capaz de acessar o corpo de conhecimentoinventivo Ser capaz de somaraocorpo de conhecimentoinventivo Ser familiar o suficienteparaosinventoresseguindo o mesmoraciocínio do métodogeralpararesolução de problemas.
Nível de inventividade exigido Altshuller analisou (milhares) patentes e classificou as resoluções dadas aos problemas da seguinte forma: Nível 1 Problemas de projeto de rotinaresolvidospormétodosbemconhecidosdentro de umaespecialidade. Nenhumainvençãonecessária. Aproximadamente 32% das soluçõescaíramnestenível.  Nível 2 Melhoriasmenores a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosdentro de um segmentodaindústria. Usualmente com algumcomprometimento. Aproximadamente 45% das soluçõescaíramnestenível.  Nível 3 Melhoria fundamental a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosfora do segmentodaindústria. Contradiçõesforamresolvidas. Aproximadamente 18% das soluçõescaíramnestacategoria.  Nível 4 Uma nova geraçãoqueusa um novo princípiopararealizar a funçãoprimária do sistema. A solução é encontradamaisnaciênciaquenatecnologia. Aproximadamente 4% das soluçõescaíramnestacategoria.  Nível 5 Umadescobertacientíficararaouumainvençãopioneira de um sistemaessencialmente novo. Apenas 1% das resoluçõescaíramnestacategoria
Nível de Inventividade Níveis de inventividade necessários Distribuições do % de soluções por nível de problema
Tipos de Problema SOLUÇÕES CONHECIDAS 99% Os níveis 1, 2, 3 e 4 compreendem 99% das soluções, e todas elas eram conhecidas ou baseadas em conhecimento pré-existente. SOLUÇÕES DESCONHECIDAS 1% Em apenas 1% dos casos foi necessária uma descoberta essencialmente nova ou científica.
Parâmetros de Engenharia Altshuller identificou também as principais características técnicas que causavam problemas, e as classificou nos chamados parâmetros de engenharia Descobriu também que a maior parte dos problemas solucionados era proveniente da contradição entre uma característica técnica com outra. Ao tentar melhorar uma característica, outra era comprometida ou afetada.
39 Parâmetros de Engenharia
Contradições Técnicas
Princípios Inventivos Analisando as patentes, Altshuller também descobriu um padrão nas soluções adotadas Classificou-as em 40 categorias e denominou-as Princípios inventivos Pode então determinar que tipo de raciocínio era aplicado na resolução de cada uma das contradições possíveis. Criou então a Matriz de Contradições
Matriz de Contradições Na planilha em anexo encontra-se a matriz de contradições
Como utilizar Como utilizar a matriz de contradições Use estes princípios inventivos
40 Princípios Inventivos
Objetivos Dividir um objeto em partes independentes. Tornar um objeto fácil de desmontar. Aumentar o grau de fragmentação ou segmentação. Um cotovelo de 90º num duto grande é segmentado para melhorar o fluxo de ar e reduzir a turbulência Desenvolvimento de um conveyor de roletes. Exemplos Substituir um computador mainframe por computadores pessoais.  Substituir um caminhão grande por um caminhão e um trailer. Usar uma estrutura de trabalho detalhada em subatividades para um grande projeto. Móveis modulares Engates rápidos em encanamentos Substituir lonas sólidas com venezianas. Segmentação
Objetivo Separar uma parte ou propriedade interferente de um objeto, ou isolar a parte necessária (ou propriedade) de um objeto. Exemplos Colocar um compressor barulhento fora do prédio onde ar comprimido é utilizado. Usar fibra ótica ou um tubo de luz para separar a fonte de luz quente da localidade onde luz é necessária (o acrílico possui a propriedade de conduzir luz). Usar o som de um cachorro latindo, e não o cachorro, como alarme contra ladrões. Refletir a luz de muitos refletores ao invés de suspendê-los todos em cima Focar o raio-X em apenas um ponto para evitar exposição excessiva Separação do conjunto de refrigeração do traje para mineração (era parte da roupa) Extração
Objetivos Alterar a estrutura de um objeto de uniforme para não-uniforme, alterar um ambiente externo (ou influência externa) de uniforme para não-uniforme. Tornar cada função de um objeto em condições mais apropriadas para sua operação. Fazer com que cada parte de um objeto satisfaça uma função diferente e útil. Exemplos Usar um gradiente de temperatura, densidade, ou gradiente de pressão ao invés de temperatura, densidade ou pressão constante. Lancheiras com compartimentos especiais para lanches quentes e gelados Lápis com borracha Ferramenta multi-função que tira escamas de peixe, atua como alicate, descascador de fios, a chave de fenda, chave Phillips, etc. Um ralador possui um tipo de friso em cada região Um lápis com borracha na outra extremidade O teclado numérico embutido no lado direito de todos os teclados facilita a digitação de números (bem como as setas) Qualidade Local
Objetivo Alterar a forma de um objeto de simétrica para assimétrica. Se o objeto já for assimétrico, aumentar o grau de assimetria. Exemplos Vasos de mistura assimétricos ou palhetas assimétricas em vasos simétricos melhoram as misturas (caminhões de cimento, batedeiras, misturadores). Coloque um local plano num eixo cilíndrico para prender um botão seguramente. Alterar de O-rings de seção circular para oval oval para melhorar a vedação. Usar ótica astigmática para misturar cores. Um dispositivo para desentortar fio consiste de dois roletes, convexo e concavo, assimétrico em torno do eixo y para acelerar a produção e aumentar a qualidade. Um forno elétrico possui eletrodos assimetricamente situados permitindo o carregamento contínuo de minério e a descarga de metal liquefeito. Assimetria
Objetivos Trazer para próximo (ou unir) objetos idênticos ou similares, montar peças similares ou idênticas para realizar operações paralelas. Tornar operações contínuas ou paralelas; torná-las próximas no tempo. Exemplos Computadores pessoais numa rede Vários microprocessadores em um computador de processamento paralelo Palhetas em um sistema de ventilação Chips eletrônicos montados em ambos os lados de um circuito impresso Máquina de cortar grama que recolhe folhas secas Telefone agregando multiplas funcionalidades ao mesmo tempo: telefone, mp3 player, navegador de internet Fusão / União
Objetivo Fazer com que um objeto ou parte realize múltiplas funções Eliminar a necessidade de outras partes Exemplo Assento de segurança para crianças no carro pode ser convertido em andador Alicates universais O barco pode se aproveitar tanto da propulsão quanto da vela para se locomover Controle remoto universal para televisores de todas as marcas Universalidade
Objetivo Colocar um objeto dentro de um outro; este então, dentro de outro, … Fazer uma parte passar através de uma cavidade num outro. Exemplos Dosadores em formato de copo ou colher Bonecas russas (Matrioshkas) Antena de carro retrátil Mecanismo de retração do sinto de segurança Trem de pouso de aviões Aviões de carga Antonov Aninhamento (Matrioshka)
Objetivo Compensar o peso de um objeto juntando com outros objetos que propiciem a elevação. Compensar o peso de um objeto fazendo-o interagir com o ambiente (usar aerodinamica, hidrodinamica, flutuabilidade e outras forças). Exemplos Usarbalões de héliopara propaganda. O formatodaasa de aviõesreduz a densidade de arsobre a asa, aumentaembaixo, paraimpulsionar o aviãoparacima. Uso de bóias na água para não afundar Contrapeso
Objetivos Se for necessário fazer uma ação com ambos os efeitos prejudiciais e benéficos, esta ação deverá ser substituída por anti-ações para controlar os efeitos prejudiciais. Criar estresses de antemão em um objeto que irá se opor ao stress indesejado posteriormente Entender o que pode dar errado de antemão e prevenir com uma ação a sua ocorrência Exemplos Tampar uma solução para prevenir danos causados pelo pH alto. Pré-estressar as barras antes de despejar o concreto. Cobrir tudo antes de uma exposição nociva: Usar um avental de chumbo em partes do corpo onde não necessita exposição a  raios-X. Usar fita adesiva para cobrir partes que não serão pintadas Aplicar protetor solar antes de expor-se ao sol Aventais de chumbo são vestidos antes de receber a radiação de raio-X Anti-ação preliminar
Objetivo Realizar, antes quenecessário, a alteraçãorequerida de um objeto (completaouparcialmente). Predisporobjetos de maneiraqueelespodementraremação do lugarmaisconveniente e semperder tempo parasuaentrega. Exemplos Esterilizartodososinstrumentosnecessáriospara um procedimentosirúrgiconumabandejaselada. ArranjotipoKanbannumafábrica Just-In-Time Célula de ManufaturaFlexível Preparação de kits cirúrgicos de acordo com a especialidade de cirurgia Ação preliminar
Objetivo Prepararmeios de emergência de antemãoparacompensar a baixaconfiabilidade de um objetoousistema. Exemplos Tira magnética em filmes fotográficos que direciona o revelador para compensar a baixa exposição Paraquedas de emergência Systema alternativo de ar para instrumentos do avião Proteção de pneus Proteção para água não dissipar em tanques de pesqueiros Calçar/proteger com antecedência
Objetivo Criar potencial uniforme através de todos os pontos ou aspectos do sistema ou processo para atingir um benefício no sistema. Criar associações dentro do sistema para suportar potenciais iguais Estabelecer associações e relacionamentos que são contínuos e completamente interconectados. Exemplos Rolar ao invés de carregar Equilibrar a balança com 1 peso de 10kg ao invés de 10 pesos de 1kg Equipotencialidade
Objetivo Inverter a ação usada para resolver o problema (ao invés de aquecer, resfriar). Tornar partes móveis (ou o ambiente externo) fixas, e partes fixas, móveis. Virar o objeto (ou processo) de “cabeça para baixo”. De maneira inversa Exemplos Para desengripar partes, resfrie a parte interna ao invés de aquecer a externa. Rotacione a peça ao invés da ferramenta Esteira de caminhada Esvaziar vagões virando-os
Objetivo Substituirpartesretilíneas, superfíciesplanasouformasplanas com curvilíneas; mover de superfíciesplanas to esféricas; de partes com formatocúbico (paralelepipedo) paraformatoscirculares. Use roletes, esferas, espirais, domos. Vá de linear pararotacional, use a forçacentrífuga Esferoidicidade ou uso de curvas Exemplos Uso de arcos e domos em arquitetura para aumentar a resistência Ponta esférica na caneta permite distribuição suave da tinta Esfera do mouse para produzir movimento linear na tela do computador (trackball)
Objetivo Permitir (ou projetar) as características de um objeto, ambiente externo, ou um processo a mudar para ser ótimo ou para encontrar uma condição de funcionamento ideal. Dividir um objeto em partes capazes de movimento em relação a outro. Se um objeto (ou processo) é rígido e inflexível, torne-os mais móveis e adaptáveis. Dinamismo Exemplos Volante de direção ajustável (ou assento, ou apoio para a cabeça, ou a posição do espelho) O boroscópio flexível para análise de motores O sigmoidoscópio flexível, para exame médico
Objetivo Se 100 % de um objeto é difícil de conseguir através de um método de solução dada, então pelo uso de 'um pouco menos' ou 'pouco mais' do mesmo método, o problema pode ser consideravelmente mais fácil de resolver. Exemplos Pulverização de mais tinta que o necessário, e em seguida, remoção do excesso. Usar um estêncil - esta é uma aplicação do Princípio 3, Qualidade Local e Princípio 9, anti-ação preliminar). Aopreparar muffins, é necessáriopor “um poucomenos” na forma paraquenãoderrameapósassar. Ação parcial / excessiva
Objetivo Mover um objetoemduasoutrêsdimensões Usar um armazenamentoouarranjo de multiplosobjetosaoinvés de um únicoobjeto Reorientar o objeto, apoiá-lo em de outrolado Usar o outroladooposto/inverso de umaárea Exemplos Mousesinfravermelhosmovem-se no espaçoparareceber um movimentobidimensionalnatela do computador Caminhãobasculante Disqueteira com vários CDs paraaumentar o tempo de música e variedade Empilhartoras de madeiraverticalmente, aoinvés de horizontalmente Outra dimensão
Vibração mecânica Objetivo Fazeruso de oscilações Se jáexistiroscilação, aumentar a frequenciaparaultrasônica Usar a freqüência de ressonância dos objetos Substituirvibradoresmecânicosporpiezoelétricos. Usarvibraçõesultrasônicasemconjunto com camposmagnéticos Exemplos Celularesemvibracall Facaselétricas Máquinas de lavarporultrasom Destruição de cálculosrenaisporultrasom Ultrassonografia
Ação periódica Objetivo Substituirumaaçãocontínuaporoutraperiódica Se a açãojá for periódica, alteresuafrequência Use pausas entre ospulsosparaproporcionaraçãoadicional Exemplos Esguichos de águasãointermitentesparanãoerodir o solo
Continuidade da ação Objetivo Conduzirumaaçãosempausas. Todas as partes do objetodevemoperarconstantemente e à plenacarga Remover movimentosintermediários e disponibilidades Substituirmovimentovai-e-vem com um rotativo. Exemplos Carrinhos a fricção Embreagens Sistemasbiela-manivela
Pular/Passar (fazer rapidamente) Objetivo Realizaroperaçõesperigosasounocivas a umavelocidademuitoalta Exemplos Uso de brocas de altavelocidadepelosdentistasparaevitaraquecimentonagengiva Cortar o material plásticomaisrápidoque a propagação de calorparaevitardeformação
Converter prejuízo em benefício Objetivo Utilizarfatoresnocivos- especialmenteambientais - paraobter um efeitopositivo Remover um fatornocivoatravésdacombinação com outrofatornocivo Aumentar o grau de umaaçãonocivapara um pontoemqueeladeixa de ser nociva Exemplos Vírussãousadosparaproduzir as vacinas Gás de cozinhanãopossuicheiro, porém é adicionado um produtoquímicoquelhedá um cheiro forte a ponto de sabermosquandohouvevazamentos Marcasvermelhas de nascimentosãoremovidasadicionandomaispigmento à pele
Feedback / Retorno de informação Objetivo Introduzir feedback Se jáexistir feedback, altere-o Exemplos Nível de gasolina num carburador é ajustadoporumaválvuladentro do própriocarburador Controle do coeficiente de atrito entre as peçaspelocomputadordiz quanta potência é inserida no processo Termostatosmedem a temperatura e ativa/desativam o mecanismo de troca de calor
Intermediar / Mediar Objetivo Usar um objetointermediárioparaconduziroutransferirumaação Temporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removido Exemplos Temporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removido Catalisadoresquímicossãoadicionados a fim de aumentar a velocidadeouseletividade de umareaçãoquímica, semalterar a suaestrutura molecular
Self-service Objetivo Um objeto deve servir-se  e realizar ações suplementares e operações de reparo Fazer uso de material ou energia desperdiçado ou perdido em processo Exemplos Limpadores de esteirassãocolocadosabaixo do roleteparaaproveitar o movimento e limpá-la Caixaseletrônicos Máquinas de bebidaautomáticas
Copiar / usar cópias Objetivo Umacópiasimplificada e baratadeveria ser usada no lugar de um original frágilou um objetoque é inconveniente de operar Se umacópiaóticavisível for usada, substituaporumacópiainfravermelhaouultravioleta Substitua um objeto (ou um sistema de objetos) porsuasimagensóticas. A imagementãopoderá ser reduzidaouampliada. Exemplos Em testes de colisão de veículossãousadasmarionetesparasimular o corpohumano sob impacto No processo de Shell Molding, o molde é feito de material descartável, após  a moldagem o molde é dispensado
Vida curta e barata Objetivo Substituir um objetocaro com um maisbarato, comprometendooutraspropriedades (porexemplo a duração). Exemplos Fraldasdescartáveis Pratos, Talheres e coposdescartáveis
Substituir sistemas mecânicos Objetivo Substituir um sistemamecânico com um sistemaótico, acústico, térmicoouolfativo Usar um campo elétrico, magneticooueletromagneticoparainteragir com um objeto Usarcamposemconjunção com partículasferromagnéticas Exemplos Trensferroviáriosforamsubstituídosportrensquelevitam (Maglev) naAlemanha Sensores de metal com camposmagnéticos Filtrosmagnéticosnaschaminésemempresas de metal
Hidráulica / Pneumática Objetivo Substituirpartessólidas de um objeto com um gásoulíquido. Partespodemutilizararouáguaparainflar, ouusarrecursoshidrostáticosoupneumáticos. Exemplos Airbags emcarros Macacoshidráulicos Botesinfláveis
Cascas flexíveis / filmes Objetivo Sustituaconstruçõescomuns com membranasflexíveisoufilmesfinos Isole o objeto do ambienteexterno com membranasflexíveisoufilmesfinos Exemplos Filmesplásticosparaarmazenaralimentos Pisosindustriaisaplicáveis
Materiais porosos Objetivo Torne o objetoporoso, ou use elementosporosossuplementares (insertos, capas, etc.) Se um objetojá for poroso, preenchaosporos com algumasubstância Exemplos Absorventesfemininos Esponjasparaabsorção de líquidos Papéistoalha
Troca de cor Objetivo Trocar a cor de um objetoou do seuambiente Alterar o grau de transparência de um objetoouseuambiente Use aditivoscoloridosparaobservar um objeto,  ouprocesso, que é difícil de visualizar Exemplos Kanbanscoloridosparaindicar o nível de urgêncianareposição Anéiscoloridosparacolocaremchaves a fim de nãomisturá-las
Homogeneidade Objetivo Objetosinteragindo com o objeto principal devem ser feitos do mesmo material (ou material com propriedadessimilares) que o objeto principal Exemplos Varetas de ultrasomemcadinhos de metal fundidosãofeitas do mesmo material que o metal fundido Para se derreteroxigênioresfriadoemestadosólido é inseridooxigênioem forma de gás
Descartar / recuperar Objetivo Depois de completarsuafunção, outornar-se inútil, um elemento do objeto é eliminado (descartado, dissolvido, evaporado, etc.) oumodificadodurante o processo. Peçasjáusadas de um objetodevem ser restauradasduranteseutrabalho. Exemplos Cápsulas de comprimidossãodissolvidas e o remédio é absorvidopeloorganismo Micromolassaofeitas com o fioenroladoem um material que, apóssubmersoem um líquido, se dissolve.
Alterar parâmetros/estados Objetivo Alterar o estadofísico de um sistema Alterar a concentraçãoou a densidade Alterar o grau de flexibilidade Alterar a temperaturaou o volume Exemplos Algumasmolaspossuemmemória de formato Metaisexpostosaonitrogêniotornam-se endurecidosnasuperfícietornando-se resistentesaodesgaste Caixas de papelãosãoarmazenadasdobradasparareduzir o volume
Usar transição de fase Objetivo Use o fenômeno de troca de fase (umaalteração de volume, a liberaçãoouabsorção de calor, etc.) Transições de fasetípicasincluem: Gas paraliquido, e vice-versa Liquidoparasolido, e vice-versa Sólidopara gas, e vice-versa Exemplos Sal é separadodaáguaatravésdaevaporaçãodaágua Incensossãoqueimados e seus aromas sãogaseificadosprovenientesdaqueima Camadassuperficiais de espaçonavesevaporamevitando o aquecimentodacabine no atrito com a atmosfera
Usar expansão térmica Objetivo Usarexpansãooucontração do material alterandosuatemperatura Usarvariosmateriais com diferentescoeficientes de expansãotérmica Exemplos Rolamentossãoaquecidospararemoção de eixos Termômetrosusammolas com coeficiente de temperatura linear no ponteiro Termoparesfuncionamatravésdageração de correntepelocalorem pares metálicos
Oxidantes fortes Objetivo Faça a transição de um nível de oxidação para o próximo nível superior:  Ar ambiente para oxigenado Oxigenado para  oxigênio Oxigênio para oxigênio ionizado  Oxigênio ionizado para oxigênio ozonizado Oxigênio ozonidado para ozônio Ozônio para oxigênio puro  Exemplos Oxigênio é bombeadoemtubosperfuradosnasestações de tratamento de águaparaaumentar a atividade de bactériaspresentes no tratamento Revestirpeças de metal com oxidoescuroparadesacelerar a oxidaçãorealmente prejudicial
Atmosfera inerte ou vácuo Objetivo Substitua um meio normal com um meioinerte Introduzaumasubstâncianeutraouaditivosem um objeto Conduza um processo no vácuo Exemplos Para preveniroxidaçãoda junta soldada, argônio (gásinerte a oxidação) cobre o arco de solda Bombeirosusam espuma paraisolar o fogodafonte de oxigênio Grandesreservatórios de navioscargueirossãopreenchidos com nitrogênioparaevitaroxidação.
Materiais Compostos Objetivo Substituamateriaishomogêneospormateriaiscompostos Exemplos Pneussãocompostos de camadas de borracha, malha de metal, etc. Asas de aviõessãocompostos de fibra e seu interior preenchido com material leve.
Referências Rantanen, Kalevi, e Ellen Domb. Simplified TRIZ: New Problem Solving Applications for Engineers and Manufacturing Professionals. St. Lucie Press. © 2002. Altshuller, Genrich. 40 Principles Extended Edition: TRIZ Keys to Technical Innovation, Volume 1. Technical Innovation Center. © 2005. Altshuller, Genrich. The Innovation Algorithm: TRIZ, Systematic Innovation and Technical Creativity. Technical Innovation Center. © 1999. Altshuller, Genrich. And Suddenly the Inventor Appeared: TRIZ, the Theory of Inventive Problem Solving. Technical Innovation Center. © 2004.
Obrigado! “Minha única intenção (…) é mostrar que o processo de resolver problemas técnicos é acessível a qualquer pessoa, importante de aprender, e muito excitante de trabalhar". Genrich Altshuller “Tudo deveria ser feito da maneira mais simples possível, mas não mais simples." Albert Einstein

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  • 1. TRIZ Teoria da Resolução de Problemas Inventivos Теория решения изобретательских задач (TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch) Preparado por Fernando Fernandes, Lean Seis Sigma Black Belt
  • 2. Conteúdo Método Geral para Resolução de Problemas GenrichAltshuller A TRIZ por Altshuller O Nível de Inventividade Os 39 Parâmetros de Engenharia As Contradições Técnicas A Matriz de Contradições Os 40 Princípios Inventivos
  • 3. Método Geral para Resolução de Problemas
  • 4. GenrichAltshuller O paida TRIZ nasceuemOutubro de 1926 em Tashkent naantiga URSS. Aos 14 anos, recebeuseuprimeiro “certificado de inventor" por um dispositivo de respiraçãosubmarinoqueusava a decomposição de peróxido de hidrogênioparageraroxigênio. Serviu o exércitoonde, devido a suashabilidadesparainventar, tornou-se inspetor de patentes. Em 1946, estudandomilhares de patentes, identificouospadrõesportrás das invenções e criou o fundamentoda TRIZ. Testandosuateoria, fez muitasinvençõesmilitares, incluindo um projetopara um traje de resgateem minas queganhouprimeirolugarna “All-Union Competition”. Altschullerescreveu a Stalin em 1948 criticando o estadosoviético de nãodesenvolvertrabalhoinventivo. Eleofereceusoluçõesbaseadas no conceitoda TRIZ. Emresposta, foipreso e, após um ano de interrogatórios e torturas, foicondenado a 25 anos de prisãona Siberia. No campo de concentraçãocontinuou a desenvolver a TRIZ, jáquemuitosacadêmicos, cientistas, artistas e intelectuaisestavampresosjunto com ele. Em 1954, depoisdamorte de Stalin, Altshullerfoisolto. Doisanosdepoissuaprimeirapublicaçãoda TRIZ apareceu. Escolascomeçaram a apareceremtoda a URSS até 1974. Apenasapós o surgimentodaperestroykaque a TRIZ foiliberada e seuestudopermitido. Em 1989 a AssociaçãoRussada TRIZ foiestabelecida e AltshullercomoPresidente. ElemorreuemSetembro de 1999.
  • 5. A TRIZ por Altshuller Ser um procedimentosistemático, passo-a-passo, de resolução de problemas Ser um guia num amploespaço de soluçõesparadirecionarrumo à solução ideal Ser confiável e nãodepende de ferramentaspsicológicas (achismos) Ser capaz de acessar o corpo de conhecimentoinventivo Ser capaz de somaraocorpo de conhecimentoinventivo Ser familiar o suficienteparaosinventoresseguindo o mesmoraciocínio do métodogeralpararesolução de problemas.
  • 6. Nível de inventividade exigido Altshuller analisou (milhares) patentes e classificou as resoluções dadas aos problemas da seguinte forma: Nível 1 Problemas de projeto de rotinaresolvidospormétodosbemconhecidosdentro de umaespecialidade. Nenhumainvençãonecessária. Aproximadamente 32% das soluçõescaíramnestenível. Nível 2 Melhoriasmenores a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosdentro de um segmentodaindústria. Usualmente com algumcomprometimento. Aproximadamente 45% das soluçõescaíramnestenível. Nível 3 Melhoria fundamental a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosfora do segmentodaindústria. Contradiçõesforamresolvidas. Aproximadamente 18% das soluçõescaíramnestacategoria. Nível 4 Uma nova geraçãoqueusa um novo princípiopararealizar a funçãoprimária do sistema. A solução é encontradamaisnaciênciaquenatecnologia. Aproximadamente 4% das soluçõescaíramnestacategoria. Nível 5 Umadescobertacientíficararaouumainvençãopioneira de um sistemaessencialmente novo. Apenas 1% das resoluçõescaíramnestacategoria
  • 7. Nível de Inventividade Níveis de inventividade necessários Distribuições do % de soluções por nível de problema
  • 8. Tipos de Problema SOLUÇÕES CONHECIDAS 99% Os níveis 1, 2, 3 e 4 compreendem 99% das soluções, e todas elas eram conhecidas ou baseadas em conhecimento pré-existente. SOLUÇÕES DESCONHECIDAS 1% Em apenas 1% dos casos foi necessária uma descoberta essencialmente nova ou científica.
  • 9. Parâmetros de Engenharia Altshuller identificou também as principais características técnicas que causavam problemas, e as classificou nos chamados parâmetros de engenharia Descobriu também que a maior parte dos problemas solucionados era proveniente da contradição entre uma característica técnica com outra. Ao tentar melhorar uma característica, outra era comprometida ou afetada.
  • 10. 39 Parâmetros de Engenharia
  • 12. Princípios Inventivos Analisando as patentes, Altshuller também descobriu um padrão nas soluções adotadas Classificou-as em 40 categorias e denominou-as Princípios inventivos Pode então determinar que tipo de raciocínio era aplicado na resolução de cada uma das contradições possíveis. Criou então a Matriz de Contradições
  • 13. Matriz de Contradições Na planilha em anexo encontra-se a matriz de contradições
  • 14. Como utilizar Como utilizar a matriz de contradições Use estes princípios inventivos
  • 16. Objetivos Dividir um objeto em partes independentes. Tornar um objeto fácil de desmontar. Aumentar o grau de fragmentação ou segmentação. Um cotovelo de 90º num duto grande é segmentado para melhorar o fluxo de ar e reduzir a turbulência Desenvolvimento de um conveyor de roletes. Exemplos Substituir um computador mainframe por computadores pessoais. Substituir um caminhão grande por um caminhão e um trailer. Usar uma estrutura de trabalho detalhada em subatividades para um grande projeto. Móveis modulares Engates rápidos em encanamentos Substituir lonas sólidas com venezianas. Segmentação
  • 17. Objetivo Separar uma parte ou propriedade interferente de um objeto, ou isolar a parte necessária (ou propriedade) de um objeto. Exemplos Colocar um compressor barulhento fora do prédio onde ar comprimido é utilizado. Usar fibra ótica ou um tubo de luz para separar a fonte de luz quente da localidade onde luz é necessária (o acrílico possui a propriedade de conduzir luz). Usar o som de um cachorro latindo, e não o cachorro, como alarme contra ladrões. Refletir a luz de muitos refletores ao invés de suspendê-los todos em cima Focar o raio-X em apenas um ponto para evitar exposição excessiva Separação do conjunto de refrigeração do traje para mineração (era parte da roupa) Extração
  • 18. Objetivos Alterar a estrutura de um objeto de uniforme para não-uniforme, alterar um ambiente externo (ou influência externa) de uniforme para não-uniforme. Tornar cada função de um objeto em condições mais apropriadas para sua operação. Fazer com que cada parte de um objeto satisfaça uma função diferente e útil. Exemplos Usar um gradiente de temperatura, densidade, ou gradiente de pressão ao invés de temperatura, densidade ou pressão constante. Lancheiras com compartimentos especiais para lanches quentes e gelados Lápis com borracha Ferramenta multi-função que tira escamas de peixe, atua como alicate, descascador de fios, a chave de fenda, chave Phillips, etc. Um ralador possui um tipo de friso em cada região Um lápis com borracha na outra extremidade O teclado numérico embutido no lado direito de todos os teclados facilita a digitação de números (bem como as setas) Qualidade Local
  • 19. Objetivo Alterar a forma de um objeto de simétrica para assimétrica. Se o objeto já for assimétrico, aumentar o grau de assimetria. Exemplos Vasos de mistura assimétricos ou palhetas assimétricas em vasos simétricos melhoram as misturas (caminhões de cimento, batedeiras, misturadores). Coloque um local plano num eixo cilíndrico para prender um botão seguramente. Alterar de O-rings de seção circular para oval oval para melhorar a vedação. Usar ótica astigmática para misturar cores. Um dispositivo para desentortar fio consiste de dois roletes, convexo e concavo, assimétrico em torno do eixo y para acelerar a produção e aumentar a qualidade. Um forno elétrico possui eletrodos assimetricamente situados permitindo o carregamento contínuo de minério e a descarga de metal liquefeito. Assimetria
  • 20. Objetivos Trazer para próximo (ou unir) objetos idênticos ou similares, montar peças similares ou idênticas para realizar operações paralelas. Tornar operações contínuas ou paralelas; torná-las próximas no tempo. Exemplos Computadores pessoais numa rede Vários microprocessadores em um computador de processamento paralelo Palhetas em um sistema de ventilação Chips eletrônicos montados em ambos os lados de um circuito impresso Máquina de cortar grama que recolhe folhas secas Telefone agregando multiplas funcionalidades ao mesmo tempo: telefone, mp3 player, navegador de internet Fusão / União
  • 21. Objetivo Fazer com que um objeto ou parte realize múltiplas funções Eliminar a necessidade de outras partes Exemplo Assento de segurança para crianças no carro pode ser convertido em andador Alicates universais O barco pode se aproveitar tanto da propulsão quanto da vela para se locomover Controle remoto universal para televisores de todas as marcas Universalidade
  • 22. Objetivo Colocar um objeto dentro de um outro; este então, dentro de outro, … Fazer uma parte passar através de uma cavidade num outro. Exemplos Dosadores em formato de copo ou colher Bonecas russas (Matrioshkas) Antena de carro retrátil Mecanismo de retração do sinto de segurança Trem de pouso de aviões Aviões de carga Antonov Aninhamento (Matrioshka)
  • 23. Objetivo Compensar o peso de um objeto juntando com outros objetos que propiciem a elevação. Compensar o peso de um objeto fazendo-o interagir com o ambiente (usar aerodinamica, hidrodinamica, flutuabilidade e outras forças). Exemplos Usarbalões de héliopara propaganda. O formatodaasa de aviõesreduz a densidade de arsobre a asa, aumentaembaixo, paraimpulsionar o aviãoparacima. Uso de bóias na água para não afundar Contrapeso
  • 24. Objetivos Se for necessário fazer uma ação com ambos os efeitos prejudiciais e benéficos, esta ação deverá ser substituída por anti-ações para controlar os efeitos prejudiciais. Criar estresses de antemão em um objeto que irá se opor ao stress indesejado posteriormente Entender o que pode dar errado de antemão e prevenir com uma ação a sua ocorrência Exemplos Tampar uma solução para prevenir danos causados pelo pH alto. Pré-estressar as barras antes de despejar o concreto. Cobrir tudo antes de uma exposição nociva: Usar um avental de chumbo em partes do corpo onde não necessita exposição a raios-X. Usar fita adesiva para cobrir partes que não serão pintadas Aplicar protetor solar antes de expor-se ao sol Aventais de chumbo são vestidos antes de receber a radiação de raio-X Anti-ação preliminar
  • 25. Objetivo Realizar, antes quenecessário, a alteraçãorequerida de um objeto (completaouparcialmente). Predisporobjetos de maneiraqueelespodementraremação do lugarmaisconveniente e semperder tempo parasuaentrega. Exemplos Esterilizartodososinstrumentosnecessáriospara um procedimentosirúrgiconumabandejaselada. ArranjotipoKanbannumafábrica Just-In-Time Célula de ManufaturaFlexível Preparação de kits cirúrgicos de acordo com a especialidade de cirurgia Ação preliminar
  • 26. Objetivo Prepararmeios de emergência de antemãoparacompensar a baixaconfiabilidade de um objetoousistema. Exemplos Tira magnética em filmes fotográficos que direciona o revelador para compensar a baixa exposição Paraquedas de emergência Systema alternativo de ar para instrumentos do avião Proteção de pneus Proteção para água não dissipar em tanques de pesqueiros Calçar/proteger com antecedência
  • 27. Objetivo Criar potencial uniforme através de todos os pontos ou aspectos do sistema ou processo para atingir um benefício no sistema. Criar associações dentro do sistema para suportar potenciais iguais Estabelecer associações e relacionamentos que são contínuos e completamente interconectados. Exemplos Rolar ao invés de carregar Equilibrar a balança com 1 peso de 10kg ao invés de 10 pesos de 1kg Equipotencialidade
  • 28. Objetivo Inverter a ação usada para resolver o problema (ao invés de aquecer, resfriar). Tornar partes móveis (ou o ambiente externo) fixas, e partes fixas, móveis. Virar o objeto (ou processo) de “cabeça para baixo”. De maneira inversa Exemplos Para desengripar partes, resfrie a parte interna ao invés de aquecer a externa. Rotacione a peça ao invés da ferramenta Esteira de caminhada Esvaziar vagões virando-os
  • 29. Objetivo Substituirpartesretilíneas, superfíciesplanasouformasplanas com curvilíneas; mover de superfíciesplanas to esféricas; de partes com formatocúbico (paralelepipedo) paraformatoscirculares. Use roletes, esferas, espirais, domos. Vá de linear pararotacional, use a forçacentrífuga Esferoidicidade ou uso de curvas Exemplos Uso de arcos e domos em arquitetura para aumentar a resistência Ponta esférica na caneta permite distribuição suave da tinta Esfera do mouse para produzir movimento linear na tela do computador (trackball)
  • 30. Objetivo Permitir (ou projetar) as características de um objeto, ambiente externo, ou um processo a mudar para ser ótimo ou para encontrar uma condição de funcionamento ideal. Dividir um objeto em partes capazes de movimento em relação a outro. Se um objeto (ou processo) é rígido e inflexível, torne-os mais móveis e adaptáveis. Dinamismo Exemplos Volante de direção ajustável (ou assento, ou apoio para a cabeça, ou a posição do espelho) O boroscópio flexível para análise de motores O sigmoidoscópio flexível, para exame médico
  • 31. Objetivo Se 100 % de um objeto é difícil de conseguir através de um método de solução dada, então pelo uso de 'um pouco menos' ou 'pouco mais' do mesmo método, o problema pode ser consideravelmente mais fácil de resolver. Exemplos Pulverização de mais tinta que o necessário, e em seguida, remoção do excesso. Usar um estêncil - esta é uma aplicação do Princípio 3, Qualidade Local e Princípio 9, anti-ação preliminar). Aopreparar muffins, é necessáriopor “um poucomenos” na forma paraquenãoderrameapósassar. Ação parcial / excessiva
  • 32. Objetivo Mover um objetoemduasoutrêsdimensões Usar um armazenamentoouarranjo de multiplosobjetosaoinvés de um únicoobjeto Reorientar o objeto, apoiá-lo em de outrolado Usar o outroladooposto/inverso de umaárea Exemplos Mousesinfravermelhosmovem-se no espaçoparareceber um movimentobidimensionalnatela do computador Caminhãobasculante Disqueteira com vários CDs paraaumentar o tempo de música e variedade Empilhartoras de madeiraverticalmente, aoinvés de horizontalmente Outra dimensão
  • 33. Vibração mecânica Objetivo Fazeruso de oscilações Se jáexistiroscilação, aumentar a frequenciaparaultrasônica Usar a freqüência de ressonância dos objetos Substituirvibradoresmecânicosporpiezoelétricos. Usarvibraçõesultrasônicasemconjunto com camposmagnéticos Exemplos Celularesemvibracall Facaselétricas Máquinas de lavarporultrasom Destruição de cálculosrenaisporultrasom Ultrassonografia
  • 34. Ação periódica Objetivo Substituirumaaçãocontínuaporoutraperiódica Se a açãojá for periódica, alteresuafrequência Use pausas entre ospulsosparaproporcionaraçãoadicional Exemplos Esguichos de águasãointermitentesparanãoerodir o solo
  • 35. Continuidade da ação Objetivo Conduzirumaaçãosempausas. Todas as partes do objetodevemoperarconstantemente e à plenacarga Remover movimentosintermediários e disponibilidades Substituirmovimentovai-e-vem com um rotativo. Exemplos Carrinhos a fricção Embreagens Sistemasbiela-manivela
  • 36. Pular/Passar (fazer rapidamente) Objetivo Realizaroperaçõesperigosasounocivas a umavelocidademuitoalta Exemplos Uso de brocas de altavelocidadepelosdentistasparaevitaraquecimentonagengiva Cortar o material plásticomaisrápidoque a propagação de calorparaevitardeformação
  • 37. Converter prejuízo em benefício Objetivo Utilizarfatoresnocivos- especialmenteambientais - paraobter um efeitopositivo Remover um fatornocivoatravésdacombinação com outrofatornocivo Aumentar o grau de umaaçãonocivapara um pontoemqueeladeixa de ser nociva Exemplos Vírussãousadosparaproduzir as vacinas Gás de cozinhanãopossuicheiro, porém é adicionado um produtoquímicoquelhedá um cheiro forte a ponto de sabermosquandohouvevazamentos Marcasvermelhas de nascimentosãoremovidasadicionandomaispigmento à pele
  • 38. Feedback / Retorno de informação Objetivo Introduzir feedback Se jáexistir feedback, altere-o Exemplos Nível de gasolina num carburador é ajustadoporumaválvuladentro do própriocarburador Controle do coeficiente de atrito entre as peçaspelocomputadordiz quanta potência é inserida no processo Termostatosmedem a temperatura e ativa/desativam o mecanismo de troca de calor
  • 39. Intermediar / Mediar Objetivo Usar um objetointermediárioparaconduziroutransferirumaação Temporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removido Exemplos Temporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removido Catalisadoresquímicossãoadicionados a fim de aumentar a velocidadeouseletividade de umareaçãoquímica, semalterar a suaestrutura molecular
  • 40. Self-service Objetivo Um objeto deve servir-se e realizar ações suplementares e operações de reparo Fazer uso de material ou energia desperdiçado ou perdido em processo Exemplos Limpadores de esteirassãocolocadosabaixo do roleteparaaproveitar o movimento e limpá-la Caixaseletrônicos Máquinas de bebidaautomáticas
  • 41. Copiar / usar cópias Objetivo Umacópiasimplificada e baratadeveria ser usada no lugar de um original frágilou um objetoque é inconveniente de operar Se umacópiaóticavisível for usada, substituaporumacópiainfravermelhaouultravioleta Substitua um objeto (ou um sistema de objetos) porsuasimagensóticas. A imagementãopoderá ser reduzidaouampliada. Exemplos Em testes de colisão de veículossãousadasmarionetesparasimular o corpohumano sob impacto No processo de Shell Molding, o molde é feito de material descartável, após a moldagem o molde é dispensado
  • 42. Vida curta e barata Objetivo Substituir um objetocaro com um maisbarato, comprometendooutraspropriedades (porexemplo a duração). Exemplos Fraldasdescartáveis Pratos, Talheres e coposdescartáveis
  • 43. Substituir sistemas mecânicos Objetivo Substituir um sistemamecânico com um sistemaótico, acústico, térmicoouolfativo Usar um campo elétrico, magneticooueletromagneticoparainteragir com um objeto Usarcamposemconjunção com partículasferromagnéticas Exemplos Trensferroviáriosforamsubstituídosportrensquelevitam (Maglev) naAlemanha Sensores de metal com camposmagnéticos Filtrosmagnéticosnaschaminésemempresas de metal
  • 44. Hidráulica / Pneumática Objetivo Substituirpartessólidas de um objeto com um gásoulíquido. Partespodemutilizararouáguaparainflar, ouusarrecursoshidrostáticosoupneumáticos. Exemplos Airbags emcarros Macacoshidráulicos Botesinfláveis
  • 45. Cascas flexíveis / filmes Objetivo Sustituaconstruçõescomuns com membranasflexíveisoufilmesfinos Isole o objeto do ambienteexterno com membranasflexíveisoufilmesfinos Exemplos Filmesplásticosparaarmazenaralimentos Pisosindustriaisaplicáveis
  • 46. Materiais porosos Objetivo Torne o objetoporoso, ou use elementosporosossuplementares (insertos, capas, etc.) Se um objetojá for poroso, preenchaosporos com algumasubstância Exemplos Absorventesfemininos Esponjasparaabsorção de líquidos Papéistoalha
  • 47. Troca de cor Objetivo Trocar a cor de um objetoou do seuambiente Alterar o grau de transparência de um objetoouseuambiente Use aditivoscoloridosparaobservar um objeto, ouprocesso, que é difícil de visualizar Exemplos Kanbanscoloridosparaindicar o nível de urgêncianareposição Anéiscoloridosparacolocaremchaves a fim de nãomisturá-las
  • 48. Homogeneidade Objetivo Objetosinteragindo com o objeto principal devem ser feitos do mesmo material (ou material com propriedadessimilares) que o objeto principal Exemplos Varetas de ultrasomemcadinhos de metal fundidosãofeitas do mesmo material que o metal fundido Para se derreteroxigênioresfriadoemestadosólido é inseridooxigênioem forma de gás
  • 49. Descartar / recuperar Objetivo Depois de completarsuafunção, outornar-se inútil, um elemento do objeto é eliminado (descartado, dissolvido, evaporado, etc.) oumodificadodurante o processo. Peçasjáusadas de um objetodevem ser restauradasduranteseutrabalho. Exemplos Cápsulas de comprimidossãodissolvidas e o remédio é absorvidopeloorganismo Micromolassaofeitas com o fioenroladoem um material que, apóssubmersoem um líquido, se dissolve.
  • 50. Alterar parâmetros/estados Objetivo Alterar o estadofísico de um sistema Alterar a concentraçãoou a densidade Alterar o grau de flexibilidade Alterar a temperaturaou o volume Exemplos Algumasmolaspossuemmemória de formato Metaisexpostosaonitrogêniotornam-se endurecidosnasuperfícietornando-se resistentesaodesgaste Caixas de papelãosãoarmazenadasdobradasparareduzir o volume
  • 51. Usar transição de fase Objetivo Use o fenômeno de troca de fase (umaalteração de volume, a liberaçãoouabsorção de calor, etc.) Transições de fasetípicasincluem: Gas paraliquido, e vice-versa Liquidoparasolido, e vice-versa Sólidopara gas, e vice-versa Exemplos Sal é separadodaáguaatravésdaevaporaçãodaágua Incensossãoqueimados e seus aromas sãogaseificadosprovenientesdaqueima Camadassuperficiais de espaçonavesevaporamevitando o aquecimentodacabine no atrito com a atmosfera
  • 52. Usar expansão térmica Objetivo Usarexpansãooucontração do material alterandosuatemperatura Usarvariosmateriais com diferentescoeficientes de expansãotérmica Exemplos Rolamentossãoaquecidospararemoção de eixos Termômetrosusammolas com coeficiente de temperatura linear no ponteiro Termoparesfuncionamatravésdageração de correntepelocalorem pares metálicos
  • 53. Oxidantes fortes Objetivo Faça a transição de um nível de oxidação para o próximo nível superior: Ar ambiente para oxigenado Oxigenado para oxigênio Oxigênio para oxigênio ionizado Oxigênio ionizado para oxigênio ozonizado Oxigênio ozonidado para ozônio Ozônio para oxigênio puro Exemplos Oxigênio é bombeadoemtubosperfuradosnasestações de tratamento de águaparaaumentar a atividade de bactériaspresentes no tratamento Revestirpeças de metal com oxidoescuroparadesacelerar a oxidaçãorealmente prejudicial
  • 54. Atmosfera inerte ou vácuo Objetivo Substitua um meio normal com um meioinerte Introduzaumasubstâncianeutraouaditivosem um objeto Conduza um processo no vácuo Exemplos Para preveniroxidaçãoda junta soldada, argônio (gásinerte a oxidação) cobre o arco de solda Bombeirosusam espuma paraisolar o fogodafonte de oxigênio Grandesreservatórios de navioscargueirossãopreenchidos com nitrogênioparaevitaroxidação.
  • 55. Materiais Compostos Objetivo Substituamateriaishomogêneospormateriaiscompostos Exemplos Pneussãocompostos de camadas de borracha, malha de metal, etc. Asas de aviõessãocompostos de fibra e seu interior preenchido com material leve.
  • 56. Referências Rantanen, Kalevi, e Ellen Domb. Simplified TRIZ: New Problem Solving Applications for Engineers and Manufacturing Professionals. St. Lucie Press. © 2002. Altshuller, Genrich. 40 Principles Extended Edition: TRIZ Keys to Technical Innovation, Volume 1. Technical Innovation Center. © 2005. Altshuller, Genrich. The Innovation Algorithm: TRIZ, Systematic Innovation and Technical Creativity. Technical Innovation Center. © 1999. Altshuller, Genrich. And Suddenly the Inventor Appeared: TRIZ, the Theory of Inventive Problem Solving. Technical Innovation Center. © 2004.
  • 57. Obrigado! “Minha única intenção (…) é mostrar que o processo de resolver problemas técnicos é acessível a qualquer pessoa, importante de aprender, e muito excitante de trabalhar". Genrich Altshuller “Tudo deveria ser feito da maneira mais simples possível, mas não mais simples." Albert Einstein