TRIZTeoria da Resolução de Problemas InventivosТеория решения изобретательских задач(TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch)Preparado por Fernando Fernandes, Lean Seis Sigma Black Belt
ConteúdoMétodo Geral para Resolução de ProblemasGenrichAltshullerA TRIZ por AltshullerO Nível de InventividadeOs 39 Parâmetros de EngenhariaAs Contradições TécnicasA Matriz de ContradiçõesOs 40 Princípios Inventivos
Método Geral para Resolução de Problemas
GenrichAltshullerO paida TRIZnasceuemOutubro 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 AltshullerSer um procedimentosistemático, passo-a-passo, de resolução de problemasSer um guia num amploespaço de soluçõesparadirecionarrumo à solução ideal Ser confiável e nãodepende de ferramentaspsicológicas (achismos) Ser capaz de acessar o corpo de conhecimentoinventivoSer capaz de somaraocorpo de conhecimentoinventivoSer familiar o suficienteparaosinventoresseguindo o mesmoraciocínio do métodogeralpararesolução de problemas.
Nível de inventividade exigidoAltshuller analisou (milhares) patentes e classificou as resoluções dadas aos problemas da seguinte forma:Nível 1Problemas de projeto de rotinaresolvidospormétodosbemconhecidosdentro de umaespecialidade. Nenhumainvençãonecessária. Aproximadamente 32% das soluçõescaíramnestenível. Nível 2Melhoriasmenores a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosdentro de um segmentodaindústria. Usualmente com algumcomprometimento. Aproximadamente 45% das soluçõescaíramnestenível. Nível 3Melhoria fundamental a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosfora do segmentodaindústria. Contradiçõesforamresolvidas. Aproximadamente 18% das soluçõescaíramnestacategoria. Nível 4Uma nova geraçãoqueusa um novo princípiopararealizar a funçãoprimária do sistema. A solução é encontradamaisnaciênciaquenatecnologia. Aproximadamente 4% das soluçõescaíramnestacategoria. Nível 5Umadescobertacientíficararaouumainvençãopioneira de um sistemaessencialmente novo. Apenas 1% das resoluçõescaíramnestacategoria
Nível de InventividadeNíveis de inventividade necessáriosDistribuições do % de soluções por nível de problema
Tipos de ProblemaSOLUÇÕES CONHECIDAS99%Os níveis 1, 2, 3 e 4 compreendem 99% das soluções, e todas elas eram conhecidas ou baseadas em conhecimento pré-existente.SOLUÇÕES DESCONHECIDAS1%Em apenas 1% dos casos foi necessária uma descoberta essencialmente nova ou científica.
Parâmetros de EngenhariaAltshuller identificou também as principais características técnicas que causavam problemas, e as classificou nos chamados parâmetros de engenhariaDescobriu 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 InventivosAnalisando as patentes, Altshuller também descobriu um padrão nas soluções adotadasClassificou-as em 40 categorias e denominou-as Princípios inventivosPode então determinar que tipo de raciocínio era aplicado na resolução de cada uma das contradições possíveis.Criou então a Matriz de Contradições
Matriz de ContradiçõesNa planilha em anexo encontra-se a matriz de contradições
Como utilizarComo utilizar a matriz de contradiçõesUse estes princípios inventivos
40 Princípios Inventivos
ObjetivosDividir 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 turbulênciaDesenvolvimento de um conveyor de roletes.ExemplosSubstituir 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 modularesEngates rápidos em encanamentosSubstituir lonas sólidas com venezianas.Segmentação
ObjetivoSeparar uma parte ou propriedade interferente de um objeto, ou isolar a parte necessária (ou propriedade) de um objeto.ExemplosColocar 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 cimaFocar o raio-X em apenas um ponto para evitar exposição excessivaSeparação do conjunto de refrigeração do traje para mineração (era parte da roupa)Extração
ObjetivosAlterar 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.ExemplosUsar 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 geladosLápis com borrachaFerramenta 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 regiãoUm lápis com borracha na outra extremidadeO teclado numérico embutido no lado direito de todos os teclados facilita a digitação de números (bem como as setas)Qualidade Local
ObjetivoAlterar a forma de um objeto de simétrica para assimétrica.Se o objeto já for assimétrico, aumentar o grau de assimetria.ExemplosVasos 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
ObjetivosTrazer 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.ExemplosComputadores pessoais numa redeVários microprocessadores em um computador de processamento paraleloPalhetas em um sistema de ventilaçãoChips eletrônicos montados em ambos os lados de um circuito impressoMáquina de cortar grama que recolhe folhas secasTelefone agregando multiplas funcionalidades ao mesmo tempo: telefone, mp3 player, navegador de internetFusão / União
ObjetivoFazer com que um objeto ou parte realize múltiplas funçõesEliminar a necessidade de outras partesExemploAssento de segurança para crianças no carro pode ser convertido em andadorAlicates universaisO barco pode se aproveitar tanto da propulsão quanto da vela para se locomoverControle remoto universal para televisores de todas as marcasUniversalidade
ObjetivoColocar um objeto dentro de um outro; este então, dentro de outro, …Fazer uma parte passar através de uma cavidade num outro.ExemplosDosadores em formato de copo ou colherBonecas russas (Matrioshkas)Antena de carro retrátilMecanismo de retração do sinto de segurançaTrem de pouso de aviõesAviões de carga AntonovAninhamento (Matrioshka)
ObjetivoCompensar 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).ExemplosUsarbalões de héliopara propaganda.O formatodaasa de aviõesreduz a densidade de arsobre a asa, aumentaembaixo, paraimpulsionar o aviãoparacima.Uso de bóias na água para não afundarContrapeso
ObjetivosSe 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 posteriormenteEntender o que pode dar errado de antemão e prevenir com uma ação a sua ocorrênciaExemplosTampar 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 pintadasAplicar protetor solar antes de expor-se ao solAventais de chumbo são vestidos antes de receber a radiação de raio-XAnti-ação preliminar
ObjetivoRealizar, antes quenecessário, a alteraçãorequerida de um objeto (completaouparcialmente).Predisporobjetos de maneiraqueelespodementraremação do lugarmaisconveniente e semperder tempo parasuaentrega.ExemplosEsterilizartodososinstrumentosnecessáriospara um procedimentosirúrgiconumabandejaselada.ArranjotipoKanbannumafábrica Just-In-TimeCélula de ManufaturaFlexívelPreparação de kits cirúrgicos de acordo com a especialidade de cirurgiaAção preliminar
ObjetivoPrepararmeios de emergência de antemãoparacompensar a baixaconfiabilidade de um objetoousistema.ExemplosTira magnética em filmes fotográficos que direciona o revelador para compensar a baixa exposiçãoParaquedas de emergênciaSystema alternativo de ar para instrumentos do aviãoProteção de pneusProteção para água não dissipar em tanques de pesqueirosCalçar/proteger com antecedência
ObjetivoCriar 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 iguaisEstabelecer associações e relacionamentos que são contínuos e completamente interconectados.ExemplosRolar ao invés de carregarEquilibrar a balança com 1 peso de 10kg ao invés de 10 pesos de 1kgEquipotencialidade
ObjetivoInverter 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 inversaExemplosPara desengripar partes, resfrie a parte interna ao invés de aquecer a externa.Rotacione a peça ao invés da ferramentaEsteira de caminhadaEsvaziar vagões virando-os
ObjetivoSubstituirpartesretilíneas, 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 forçacentrífugaEsferoidicidade ou uso de curvasExemplosUso de arcos e domos em arquitetura para aumentar a resistênciaPonta esférica na caneta permite distribuição suave da tintaEsfera do mouse para produzir movimento linear na tela do computador (trackball)
ObjetivoPermitir (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.DinamismoExemplosVolante 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
ObjetivoSe 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.ExemplosPulverização 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
ObjetivoMover um objetoemduasoutrêsdimensõesUsar um armazenamentoouarranjo de multiplosobjetosaoinvés de um únicoobjetoReorientar o objeto, apoiá-lo em de outroladoUsar o outroladooposto/inverso de umaáreaExemplosMousesinfravermelhosmovem-se no espaçoparareceber um movimentobidimensionalnatela do computadorCaminhãobasculanteDisqueteira com vários CDs paraaumentar o tempo de música e variedadeEmpilhartoras de madeiraverticalmente, aoinvés de horizontalmenteOutra dimensão
Vibração mecânicaObjetivoFazeruso de oscilaçõesSe jáexistiroscilação, aumentar a frequenciaparaultrasônicaUsar a freqüência de ressonância dos objetosSubstituirvibradoresmecânicosporpiezoelétricos.Usarvibraçõesultrasônicasemconjunto com camposmagnéticosExemplosCelularesemvibracallFacaselétricasMáquinas de lavarporultrasomDestruição de cálculosrenaisporultrasomUltrassonografia
Ação periódicaObjetivoSubstituirumaaçãocontínuaporoutraperiódicaSe a açãojá for periódica, alteresuafrequênciaUse pausas entre ospulsosparaproporcionaraçãoadicionalExemplosEsguichos de águasãointermitentesparanãoerodir o solo
Continuidade da açãoObjetivoConduzirumaaçãosempausas. Todas as partes do objetodevemoperarconstantemente e à plenacargaRemover movimentosintermediários e disponibilidadesSubstituirmovimentovai-e-vem com um rotativo.ExemplosCarrinhos a fricçãoEmbreagensSistemasbiela-manivela
Pular/Passar (fazer rapidamente)ObjetivoRealizaroperaçõesperigosasounocivas a umavelocidademuitoaltaExemplosUso de brocas de altavelocidadepelosdentistasparaevitaraquecimentonagengivaCortar o material plásticomaisrápidoque a propagação de calorparaevitardeformação
Converter prejuízo em benefícioObjetivoUtilizarfatoresnocivos- especialmenteambientais - paraobter um efeitopositivoRemover um fatornocivoatravésdacombinação com outrofatornocivoAumentar o grau de umaaçãonocivapara um pontoemqueeladeixa de ser nocivaExemplosVírussãousadosparaproduzir as vacinasGás de cozinhanãopossuicheiro, porém é adicionado um produtoquímicoquelhedá um cheiro forte a ponto de sabermosquandohouvevazamentosMarcasvermelhas de nascimentosãoremovidasadicionandomaispigmento à pele
Feedback / Retorno de informaçãoObjetivoIntroduzir feedbackSe jáexistir feedback, altere-oExemplosNível de gasolina num carburador é ajustadoporumaválvuladentro do própriocarburadorControle do coeficiente de atrito entre as peçaspelocomputadordiz quanta potência é inserida no processoTermostatosmedem a temperatura e ativa/desativam o mecanismo de troca de calor
Intermediar / MediarObjetivoUsar um objetointermediárioparaconduziroutransferirumaaçãoTemporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removidoExemplosTemporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removidoCatalisadoresquímicossãoadicionados a fim de aumentar a velocidadeouseletividade de umareaçãoquímica, semalterar a suaestrutura molecular
Self-serviceObjetivoUm objeto deve servir-se  e realizar ações suplementares e operações de reparoFazer uso de material ou energia desperdiçado ou perdido em processoExemplosLimpadores de esteirassãocolocadosabaixo do roleteparaaproveitar o movimento e limpá-laCaixaseletrônicosMáquinas de bebidaautomáticas
Copiar / usar cópiasObjetivoUmacópiasimplificada e baratadeveria ser usada no lugar de um original frágilou um objetoque é inconveniente de operarSe umacópiaóticavisível for usada, substituaporumacópiainfravermelhaouultravioletaSubstitua um objeto (ou um sistema de objetos) porsuasimagensóticas. A imagementãopoderá ser reduzidaouampliada.ExemplosEm testes de colisão de veículossãousadasmarionetesparasimular o corpohumano sob impactoNo processo de Shell Molding, o molde é feito de material descartável, após  a moldagem o molde é dispensado
Vida curta e barataObjetivoSubstituir um objetocaro com um maisbarato, comprometendooutraspropriedades (porexemplo a duração).ExemplosFraldasdescartáveisPratos, Talheres e coposdescartáveis
Substituir sistemas mecânicosObjetivoSubstituir um sistemamecânico com um sistemaótico, acústico, térmicoouolfativoUsar um campo elétrico, magneticooueletromagneticoparainteragir com um objetoUsarcamposemconjunção com partículasferromagnéticasExemplosTrensferroviáriosforamsubstituídosportrensquelevitam (Maglev) naAlemanhaSensores de metal com camposmagnéticosFiltrosmagnéticosnaschaminésemempresas de metal
Hidráulica / PneumáticaObjetivoSubstituirpartessólidas de um objeto com um gásoulíquido.Partespodemutilizararouáguaparainflar, ouusarrecursoshidrostáticosoupneumáticos.ExemplosAirbags emcarrosMacacoshidráulicosBotesinfláveis
Cascas flexíveis / filmesObjetivoSustituaconstruçõescomuns com membranasflexíveisoufilmesfinosIsole o objeto do ambienteexterno com membranasflexíveisoufilmesfinosExemplosFilmesplásticosparaarmazenaralimentosPisosindustriaisaplicáveis
Materiais porososObjetivoTorne o objetoporoso, ou use elementosporosossuplementares (insertos, capas, etc.)Se um objetojá for poroso, preenchaosporos com algumasubstânciaExemplosAbsorventesfemininosEsponjasparaabsorção de líquidosPapéistoalha
Troca de corObjetivoTrocar a cor de um objetoou do seuambienteAlterar o grau de transparência de um objetoouseuambienteUse aditivoscoloridosparaobservar um objeto,  ouprocesso, que é difícil de visualizarExemplosKanbanscoloridosparaindicar o nível de urgêncianareposiçãoAnéiscoloridosparacolocaremchaves a fim de nãomisturá-las
HomogeneidadeObjetivoObjetosinteragindo com o objeto principal devem ser feitos do mesmo material (ou material com propriedadessimilares) que o objeto principalExemplosVaretas de ultrasomemcadinhos de metal fundidosãofeitas do mesmo material que o metal fundidoPara se derreteroxigênioresfriadoemestadosólido é inseridooxigênioem forma de gás
Descartar / recuperarObjetivoDepois de completarsuafunção, outornar-se inútil, um elemento do objeto é eliminado (descartado, dissolvido, evaporado, etc.) oumodificadodurante o processo.Peçasjáusadas de um objetodevem ser restauradasduranteseutrabalho.ExemplosCápsulas de comprimidossãodissolvidas e o remédio é absorvidopeloorganismoMicromolassaofeitas com o fioenroladoem um material que, apóssubmersoem um líquido, se dissolve.
Alterar parâmetros/estadosObjetivoAlterar o estadofísico de um sistemaAlterar a concentraçãoou a densidadeAlterar o grau de flexibilidadeAlterar a temperaturaou o volumeExemplosAlgumasmolaspossuemmemória de formatoMetaisexpostosaonitrogêniotornam-se endurecidosnasuperfícietornando-se resistentesaodesgasteCaixas de papelãosãoarmazenadasdobradasparareduzir o volume
Usar transição de faseObjetivoUse o fenômeno de troca de fase (umaalteração de volume, a liberaçãoouabsorção de calor, etc.)Transições de fasetípicasincluem:Gas paraliquido, e vice-versaLiquidoparasolido, e vice-versaSólidopara gas, e vice-versaExemplosSal é separadodaáguaatravésdaevaporaçãodaáguaIncensossãoqueimados e seus aromas sãogaseificadosprovenientesdaqueimaCamadassuperficiais de espaçonavesevaporamevitando o aquecimentodacabine no atrito com a atmosfera
Usar expansão térmicaObjetivoUsarexpansãooucontração do material alterandosuatemperaturaUsarvariosmateriais com diferentescoeficientes de expansãotérmicaExemplosRolamentossãoaquecidospararemoção de eixosTermômetrosusammolas com coeficiente de temperatura linear no ponteiroTermoparesfuncionamatravésdageração de correntepelocalorem pares metálicos
Oxidantes fortesObjetivoFaça a transição de um nível de oxidação para o próximo nível superior: Ar ambiente para oxigenadoOxigenado para  oxigênioOxigênio para oxigênio ionizado Oxigênio ionizado para oxigênio ozonizadoOxigênio ozonidado para ozônioOzônio para oxigênio puro ExemplosOxigênio é bombeadoemtubosperfuradosnasestações de tratamento de águaparaaumentar a atividade de bactériaspresentes no tratamentoRevestirpeças de metal com oxidoescuroparadesacelerar a oxidaçãorealmente prejudicial
Atmosfera inerte ou vácuoObjetivoSubstitua um meio normal com um meioinerteIntroduzaumasubstâncianeutraouaditivosem um objetoConduza um processo no vácuoExemplosPara preveniroxidaçãoda junta soldada, argônio (gásinerte a oxidação) cobre o arco de soldaBombeirosusam espuma paraisolar o fogodafonte de oxigênioGrandesreservatórios de navioscargueirossãopreenchidos com nitrogênioparaevitaroxidação.
Materiais CompostosObjetivoSubstituamateriaishomogêneospormateriaiscompostosExemplosPneussãocompostos de camadas de borracha, malha de metal, etc.Asas de aviõessãocompostos de fibra e seu interior preenchido com material leve.
ReferênciasRantanen, 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

Triz

  • 1.
    TRIZTeoria da Resoluçãode Problemas InventivosТеория решения изобретательских задач(TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch)Preparado por Fernando Fernandes, Lean Seis Sigma Black Belt
  • 2.
    ConteúdoMétodo Geral paraResolução de ProblemasGenrichAltshullerA TRIZ por AltshullerO Nível de InventividadeOs 39 Parâmetros de EngenhariaAs Contradições TécnicasA Matriz de ContradiçõesOs 40 Princípios Inventivos
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    Método Geral paraResolução de Problemas
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    GenrichAltshullerO paida TRIZnasceuemOutubrode 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 porAltshullerSer um procedimentosistemático, passo-a-passo, de resolução de problemasSer um guia num amploespaço de soluçõesparadirecionarrumo à solução ideal Ser confiável e nãodepende de ferramentaspsicológicas (achismos) Ser capaz de acessar o corpo de conhecimentoinventivoSer capaz de somaraocorpo de conhecimentoinventivoSer familiar o suficienteparaosinventoresseguindo o mesmoraciocínio do métodogeralpararesolução de problemas.
  • 6.
    Nível de inventividadeexigidoAltshuller analisou (milhares) patentes e classificou as resoluções dadas aos problemas da seguinte forma:Nível 1Problemas de projeto de rotinaresolvidospormétodosbemconhecidosdentro de umaespecialidade. Nenhumainvençãonecessária. Aproximadamente 32% das soluçõescaíramnestenível. Nível 2Melhoriasmenores a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosdentro de um segmentodaindústria. Usualmente com algumcomprometimento. Aproximadamente 45% das soluçõescaíramnestenível. Nível 3Melhoria fundamental a um sistemajáexistente, pormétodosconhecidosfora do segmentodaindústria. Contradiçõesforamresolvidas. Aproximadamente 18% das soluçõescaíramnestacategoria. Nível 4Uma nova geraçãoqueusa um novo princípiopararealizar a funçãoprimária do sistema. A solução é encontradamaisnaciênciaquenatecnologia. Aproximadamente 4% das soluçõescaíramnestacategoria. Nível 5Umadescobertacientíficararaouumainvençãopioneira de um sistemaessencialmente novo. Apenas 1% das resoluçõescaíramnestacategoria
  • 7.
    Nível de InventividadeNíveisde inventividade necessáriosDistribuições do % de soluções por nível de problema
  • 8.
    Tipos de ProblemaSOLUÇÕESCONHECIDAS99%Os níveis 1, 2, 3 e 4 compreendem 99% das soluções, e todas elas eram conhecidas ou baseadas em conhecimento pré-existente.SOLUÇÕES DESCONHECIDAS1%Em apenas 1% dos casos foi necessária uma descoberta essencialmente nova ou científica.
  • 9.
    Parâmetros de EngenhariaAltshulleridentificou também as principais características técnicas que causavam problemas, e as classificou nos chamados parâmetros de engenhariaDescobriu 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.
  • 11.
  • 12.
    Princípios InventivosAnalisando aspatentes, Altshuller também descobriu um padrão nas soluções adotadasClassificou-as em 40 categorias e denominou-as Princípios inventivosPode 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 ContradiçõesNaplanilha em anexo encontra-se a matriz de contradições
  • 14.
    Como utilizarComo utilizara matriz de contradiçõesUse estes princípios inventivos
  • 15.
  • 16.
    ObjetivosDividir um objetoem 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 turbulênciaDesenvolvimento de um conveyor de roletes.ExemplosSubstituir 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 modularesEngates rápidos em encanamentosSubstituir lonas sólidas com venezianas.Segmentação
  • 17.
    ObjetivoSeparar uma parteou propriedade interferente de um objeto, ou isolar a parte necessária (ou propriedade) de um objeto.ExemplosColocar 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 cimaFocar o raio-X em apenas um ponto para evitar exposição excessivaSeparação do conjunto de refrigeração do traje para mineração (era parte da roupa)Extração
  • 18.
    ObjetivosAlterar a estruturade 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.ExemplosUsar 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 geladosLápis com borrachaFerramenta 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 regiãoUm lápis com borracha na outra extremidadeO teclado numérico embutido no lado direito de todos os teclados facilita a digitação de números (bem como as setas)Qualidade Local
  • 19.
    ObjetivoAlterar a formade um objeto de simétrica para assimétrica.Se o objeto já for assimétrico, aumentar o grau de assimetria.ExemplosVasos 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.
    ObjetivosTrazer 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.ExemplosComputadores pessoais numa redeVários microprocessadores em um computador de processamento paraleloPalhetas em um sistema de ventilaçãoChips eletrônicos montados em ambos os lados de um circuito impressoMáquina de cortar grama que recolhe folhas secasTelefone agregando multiplas funcionalidades ao mesmo tempo: telefone, mp3 player, navegador de internetFusão / União
  • 21.
    ObjetivoFazer com queum objeto ou parte realize múltiplas funçõesEliminar a necessidade de outras partesExemploAssento de segurança para crianças no carro pode ser convertido em andadorAlicates universaisO barco pode se aproveitar tanto da propulsão quanto da vela para se locomoverControle remoto universal para televisores de todas as marcasUniversalidade
  • 22.
    ObjetivoColocar um objetodentro de um outro; este então, dentro de outro, …Fazer uma parte passar através de uma cavidade num outro.ExemplosDosadores em formato de copo ou colherBonecas russas (Matrioshkas)Antena de carro retrátilMecanismo de retração do sinto de segurançaTrem de pouso de aviõesAviões de carga AntonovAninhamento (Matrioshka)
  • 23.
    ObjetivoCompensar o pesode 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).ExemplosUsarbalões de héliopara propaganda.O formatodaasa de aviõesreduz a densidade de arsobre a asa, aumentaembaixo, paraimpulsionar o aviãoparacima.Uso de bóias na água para não afundarContrapeso
  • 24.
    ObjetivosSe for necessáriofazer 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 posteriormenteEntender o que pode dar errado de antemão e prevenir com uma ação a sua ocorrênciaExemplosTampar 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 pintadasAplicar protetor solar antes de expor-se ao solAventais de chumbo são vestidos antes de receber a radiação de raio-XAnti-ação preliminar
  • 25.
    ObjetivoRealizar, antes quenecessário,a alteraçãorequerida de um objeto (completaouparcialmente).Predisporobjetos de maneiraqueelespodementraremação do lugarmaisconveniente e semperder tempo parasuaentrega.ExemplosEsterilizartodososinstrumentosnecessáriospara um procedimentosirúrgiconumabandejaselada.ArranjotipoKanbannumafábrica Just-In-TimeCélula de ManufaturaFlexívelPreparação de kits cirúrgicos de acordo com a especialidade de cirurgiaAção preliminar
  • 26.
    ObjetivoPrepararmeios de emergênciade antemãoparacompensar a baixaconfiabilidade de um objetoousistema.ExemplosTira magnética em filmes fotográficos que direciona o revelador para compensar a baixa exposiçãoParaquedas de emergênciaSystema alternativo de ar para instrumentos do aviãoProteção de pneusProteção para água não dissipar em tanques de pesqueirosCalçar/proteger com antecedência
  • 27.
    ObjetivoCriar potencial uniformeatravés de todos os pontos ou aspectos do sistema ou processo para atingir um benefício no sistema.Criar associações dentro do sistema para suportar potenciais iguaisEstabelecer associações e relacionamentos que são contínuos e completamente interconectados.ExemplosRolar ao invés de carregarEquilibrar a balança com 1 peso de 10kg ao invés de 10 pesos de 1kgEquipotencialidade
  • 28.
    ObjetivoInverter a açãousada 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 inversaExemplosPara desengripar partes, resfrie a parte interna ao invés de aquecer a externa.Rotacione a peça ao invés da ferramentaEsteira de caminhadaEsvaziar vagões virando-os
  • 29.
    ObjetivoSubstituirpartesretilíneas, superfíciesplanasouformasplanas comcurvilíneas; mover de superfíciesplanas to esféricas; de partes com formatocúbico (paralelepipedo) paraformatoscirculares.Use roletes, esferas, espirais, domos.Vá de linear pararotacional, use a forçacentrífugaEsferoidicidade ou uso de curvasExemplosUso de arcos e domos em arquitetura para aumentar a resistênciaPonta esférica na caneta permite distribuição suave da tintaEsfera do mouse para produzir movimento linear na tela do computador (trackball)
  • 30.
    ObjetivoPermitir (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.DinamismoExemplosVolante 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.
    ObjetivoSe 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.ExemplosPulverização 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.
    ObjetivoMover um objetoemduasoutrêsdimensõesUsarum armazenamentoouarranjo de multiplosobjetosaoinvés de um únicoobjetoReorientar o objeto, apoiá-lo em de outroladoUsar o outroladooposto/inverso de umaáreaExemplosMousesinfravermelhosmovem-se no espaçoparareceber um movimentobidimensionalnatela do computadorCaminhãobasculanteDisqueteira com vários CDs paraaumentar o tempo de música e variedadeEmpilhartoras de madeiraverticalmente, aoinvés de horizontalmenteOutra dimensão
  • 33.
    Vibração mecânicaObjetivoFazeruso deoscilaçõesSe jáexistiroscilação, aumentar a frequenciaparaultrasônicaUsar a freqüência de ressonância dos objetosSubstituirvibradoresmecânicosporpiezoelétricos.Usarvibraçõesultrasônicasemconjunto com camposmagnéticosExemplosCelularesemvibracallFacaselétricasMáquinas de lavarporultrasomDestruição de cálculosrenaisporultrasomUltrassonografia
  • 34.
    Ação periódicaObjetivoSubstituirumaaçãocontínuaporoutraperiódicaSe aaçãojá for periódica, alteresuafrequênciaUse pausas entre ospulsosparaproporcionaraçãoadicionalExemplosEsguichos de águasãointermitentesparanãoerodir o solo
  • 35.
    Continuidade da açãoObjetivoConduzirumaaçãosempausas.Todas as partes do objetodevemoperarconstantemente e à plenacargaRemover movimentosintermediários e disponibilidadesSubstituirmovimentovai-e-vem com um rotativo.ExemplosCarrinhos a fricçãoEmbreagensSistemasbiela-manivela
  • 36.
    Pular/Passar (fazer rapidamente)ObjetivoRealizaroperaçõesperigosasounocivasa umavelocidademuitoaltaExemplosUso de brocas de altavelocidadepelosdentistasparaevitaraquecimentonagengivaCortar o material plásticomaisrápidoque a propagação de calorparaevitardeformação
  • 37.
    Converter prejuízo embenefícioObjetivoUtilizarfatoresnocivos- especialmenteambientais - paraobter um efeitopositivoRemover um fatornocivoatravésdacombinação com outrofatornocivoAumentar o grau de umaaçãonocivapara um pontoemqueeladeixa de ser nocivaExemplosVírussãousadosparaproduzir as vacinasGás de cozinhanãopossuicheiro, porém é adicionado um produtoquímicoquelhedá um cheiro forte a ponto de sabermosquandohouvevazamentosMarcasvermelhas de nascimentosãoremovidasadicionandomaispigmento à pele
  • 38.
    Feedback / Retornode informaçãoObjetivoIntroduzir feedbackSe jáexistir feedback, altere-oExemplosNível de gasolina num carburador é ajustadoporumaválvuladentro do própriocarburadorControle do coeficiente de atrito entre as peçaspelocomputadordiz quanta potência é inserida no processoTermostatosmedem a temperatura e ativa/desativam o mecanismo de troca de calor
  • 39.
    Intermediar / MediarObjetivoUsarum objetointermediárioparaconduziroutransferirumaaçãoTemporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removidoExemplosTemporariamenteconectar o objeto a um intermediárioquepode ser facilmentedescartado/removidoCatalisadoresquímicossãoadicionados a fim de aumentar a velocidadeouseletividade de umareaçãoquímica, semalterar a suaestrutura molecular
  • 40.
    Self-serviceObjetivoUm objeto deveservir-se e realizar ações suplementares e operações de reparoFazer uso de material ou energia desperdiçado ou perdido em processoExemplosLimpadores de esteirassãocolocadosabaixo do roleteparaaproveitar o movimento e limpá-laCaixaseletrônicosMáquinas de bebidaautomáticas
  • 41.
    Copiar / usarcópiasObjetivoUmacópiasimplificada e baratadeveria ser usada no lugar de um original frágilou um objetoque é inconveniente de operarSe umacópiaóticavisível for usada, substituaporumacópiainfravermelhaouultravioletaSubstitua um objeto (ou um sistema de objetos) porsuasimagensóticas. A imagementãopoderá ser reduzidaouampliada.ExemplosEm testes de colisão de veículossãousadasmarionetesparasimular o corpohumano sob impactoNo processo de Shell Molding, o molde é feito de material descartável, após a moldagem o molde é dispensado
  • 42.
    Vida curta ebarataObjetivoSubstituir um objetocaro com um maisbarato, comprometendooutraspropriedades (porexemplo a duração).ExemplosFraldasdescartáveisPratos, Talheres e coposdescartáveis
  • 43.
    Substituir sistemas mecânicosObjetivoSubstituirum sistemamecânico com um sistemaótico, acústico, térmicoouolfativoUsar um campo elétrico, magneticooueletromagneticoparainteragir com um objetoUsarcamposemconjunção com partículasferromagnéticasExemplosTrensferroviáriosforamsubstituídosportrensquelevitam (Maglev) naAlemanhaSensores de metal com camposmagnéticosFiltrosmagnéticosnaschaminésemempresas de metal
  • 44.
    Hidráulica / PneumáticaObjetivoSubstituirpartessólidasde um objeto com um gásoulíquido.Partespodemutilizararouáguaparainflar, ouusarrecursoshidrostáticosoupneumáticos.ExemplosAirbags emcarrosMacacoshidráulicosBotesinfláveis
  • 45.
    Cascas flexíveis /filmesObjetivoSustituaconstruçõescomuns com membranasflexíveisoufilmesfinosIsole o objeto do ambienteexterno com membranasflexíveisoufilmesfinosExemplosFilmesplásticosparaarmazenaralimentosPisosindustriaisaplicáveis
  • 46.
    Materiais porososObjetivoTorne oobjetoporoso, ou use elementosporosossuplementares (insertos, capas, etc.)Se um objetojá for poroso, preenchaosporos com algumasubstânciaExemplosAbsorventesfemininosEsponjasparaabsorção de líquidosPapéistoalha
  • 47.
    Troca de corObjetivoTrocara cor de um objetoou do seuambienteAlterar o grau de transparência de um objetoouseuambienteUse aditivoscoloridosparaobservar um objeto, ouprocesso, que é difícil de visualizarExemplosKanbanscoloridosparaindicar o nível de urgêncianareposiçãoAnéiscoloridosparacolocaremchaves a fim de nãomisturá-las
  • 48.
    HomogeneidadeObjetivoObjetosinteragindo com oobjeto principal devem ser feitos do mesmo material (ou material com propriedadessimilares) que o objeto principalExemplosVaretas de ultrasomemcadinhos de metal fundidosãofeitas do mesmo material que o metal fundidoPara se derreteroxigênioresfriadoemestadosólido é inseridooxigênioem forma de gás
  • 49.
    Descartar / recuperarObjetivoDepoisde completarsuafunção, outornar-se inútil, um elemento do objeto é eliminado (descartado, dissolvido, evaporado, etc.) oumodificadodurante o processo.Peçasjáusadas de um objetodevem ser restauradasduranteseutrabalho.ExemplosCápsulas de comprimidossãodissolvidas e o remédio é absorvidopeloorganismoMicromolassaofeitas com o fioenroladoem um material que, apóssubmersoem um líquido, se dissolve.
  • 50.
    Alterar parâmetros/estadosObjetivoAlterar oestadofísico de um sistemaAlterar a concentraçãoou a densidadeAlterar o grau de flexibilidadeAlterar a temperaturaou o volumeExemplosAlgumasmolaspossuemmemória de formatoMetaisexpostosaonitrogêniotornam-se endurecidosnasuperfícietornando-se resistentesaodesgasteCaixas de papelãosãoarmazenadasdobradasparareduzir o volume
  • 51.
    Usar transição defaseObjetivoUse o fenômeno de troca de fase (umaalteração de volume, a liberaçãoouabsorção de calor, etc.)Transições de fasetípicasincluem:Gas paraliquido, e vice-versaLiquidoparasolido, e vice-versaSólidopara gas, e vice-versaExemplosSal é separadodaáguaatravésdaevaporaçãodaáguaIncensossãoqueimados e seus aromas sãogaseificadosprovenientesdaqueimaCamadassuperficiais de espaçonavesevaporamevitando o aquecimentodacabine no atrito com a atmosfera
  • 52.
    Usar expansão térmicaObjetivoUsarexpansãooucontraçãodo material alterandosuatemperaturaUsarvariosmateriais com diferentescoeficientes de expansãotérmicaExemplosRolamentossãoaquecidospararemoção de eixosTermômetrosusammolas com coeficiente de temperatura linear no ponteiroTermoparesfuncionamatravésdageração de correntepelocalorem pares metálicos
  • 53.
    Oxidantes fortesObjetivoFaça atransição de um nível de oxidação para o próximo nível superior: Ar ambiente para oxigenadoOxigenado para oxigênioOxigênio para oxigênio ionizado Oxigênio ionizado para oxigênio ozonizadoOxigênio ozonidado para ozônioOzônio para oxigênio puro ExemplosOxigênio é bombeadoemtubosperfuradosnasestações de tratamento de águaparaaumentar a atividade de bactériaspresentes no tratamentoRevestirpeças de metal com oxidoescuroparadesacelerar a oxidaçãorealmente prejudicial
  • 54.
    Atmosfera inerte ouvácuoObjetivoSubstitua um meio normal com um meioinerteIntroduzaumasubstâncianeutraouaditivosem um objetoConduza um processo no vácuoExemplosPara preveniroxidaçãoda junta soldada, argônio (gásinerte a oxidação) cobre o arco de soldaBombeirosusam espuma paraisolar o fogodafonte de oxigênioGrandesreservatórios de navioscargueirossãopreenchidos com nitrogênioparaevitaroxidação.
  • 55.
    Materiais CompostosObjetivoSubstituamateriaishomogêneospormateriaiscompostosExemplosPneussãocompostos decamadas de borracha, malha de metal, etc.Asas de aviõessãocompostos de fibra e seu interior preenchido com material leve.
  • 56.
    ReferênciasRantanen, Kalevi, eEllen 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