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1www.TRIZacademy.net Ideal Final ResultContradiction

Resource

창의적문제해결이론 TRIZ

겐리히 알츠슐러(1926~1998)


Resource

20세기 후반 최악의 해난사고


Resource

1994.09.27 pm 7:15 (link) 1994.09.28 am 00:15 (link)

989명 중, 852명 사망, 30명 구조

사고의 원인


Resource

1989

1991

1994

Kvaerner 선박회사의 5년 동안 아이디어


Resource

첫째 날 10:00 첫째 날, 10:10

시간

Sliding Door Accordion Door

발레리 츄리코프 트리즈 전문가의 자문


Resource

발포성 수지

셋째 날, 10:00

배수로구멍

셋째 날, 16:00

Operating Time →Door 는 필요한 때에만 존재

시간

Operating Zone → …Harmful resource →…22번 원리 적용

트리즈의 목표 : 이상해결책 (IFR)


Resource

창의적인 아이디어인가?

Why?


Resource

이상해결책, IFR

이상성 =비용

효과 ∞

이상해결책 (IFR) 이란?

예) Home Bar 도어 구조전기 FCBGA 설비 개선PDP 발광효율 향상 사례DVD 픽업 원가 절감 과제...


Resource

초창기 냉장고 홈바(Home Bar)


Resource

Additional door

Door

Strut

Joint

Shelf

홈바(Home Bar)구조


Resource

경쟁사 홈바 구조


Resource

GE 냉장고 홈바 특허


Resource

Additional door

Door

Joint

Shelf

Stopper

Additional heat isolation

Using stopper

The joint is placed in the bottom edge of additional door hole on half of thickness of additional door. The additional door has the stopper in it lower part. Whet the door is opened the stopper rests again shelf and fixes the door.

트리즈 제안


Resource

Additional door

Door

Strut

JointShelf

Stopper

Additional heat isolation

홈바의 이상해결책


Resource

원가 Zero 실현


Resource

전 세계 Super급 특허 출원


Resource

원가 및 디자인, 편리성, 안정성의 차별화


Resource

L사D사

SAMSUNG Zipel

Quiz: World Trade Center Example


Resource

□ 터널 내, 차선 이탈 방지 장치– 레이저 설치, 감지, 컴퓨터 조종, 음향, 빛으로 경고?– 바닥 차선 부분에 적절한 길이의 홈을 규칙적으로 팜– 다른 분야에 급속히 적용(톨게이트 앞 홈 설치)

이상해결책 IFR 의 예


Resource

이상해결책 IFR 의 예


Resource

특성 A

특성 B

IFR혁신의Trend

최적설계 → 강건설계 → 혁신설계

Innovation Design:TRIZ

Robust Design:Taguchi

Optimizing Design:DOE


Resource

Brain Storming

……


Resource

6 Thinking Hats 여섯색깔모자

객관적 정보 공유

문제 정의

아이디어 제안:Random Word etc.

직관, 느낌긍정적 가치 찾기

비판, FMEA


Resource

• 1926 10월 15일 출생

• 1940 13세에 특허 출원

• 1946 카스피해 해군에서 특허파트 복무

• 1946 트리즈 계발 시작

• 1949 소련연방 발명자 대회 그랑프리 2회 수상

스탈린에게 “소련연방의 창조력 향상” 편지

• 1956 기술 잡지에 처음으로 트리즈에 대한 기사 소개

• 1958 잡지기고가, SF소설가

• 1961 트리즈 관련 첫번 째 저서 출판

• 1971 Baku 대학에서 트리즈 강의

• 1974 해외에서 트리즈 책 출판 (일본)

• 1981 소련 연방 내 300여 트리즈 사설 비 영리기관 설립

• 1999 TRIZCON 학회설립

알츠슐러는 왜 TRIZ를 만들었나?


Resource

알츠슐러는 무엇을 만들었나?

200만 건 이상의 지식 문헌(특허)들을 분석하여 공통점을 도출

미국특허USP

유럽,러시아특허

일본특허JP

문제와문제와해결책의해결책의공통점공통점 분석분석1946~19981946~1998

40가지발명원리

76가지표준해결책

문제해결프로세스(ARIZ)


Resource

• 1946 ~ 1960 : “Contradiction”

The typical engineering approach is to compromise, but that approach does not lead to an invention. An Invention overcomes the contradiction.일반적인 문제해결 접근방법은 최적화이다. 하지만 최적화를 통해서는 발명에 이르지 않는다. 발명은 모순을 극복한다.

모순의 개념을 찾아 내다

누가 보아도 창의적이라고인정하는 특허 분석

(Level 3 and 4)공통점:모순의 제거

발명과 혁신


Resource

□ 하드디스크, HDD 개발– 용량을 늘리면(250GB 700GB) 기록의 정확도가 떨어지고– 군사용과 같이 기록의 정확도를 올리면(Jitter, S/N ratio) 용량이 작아짐

HDD개발에 모순, Contradiction


Resource

□ 하드디스크, HDD 개발

– 모두가 최적화를 통해 고군분투 할 때, WD회사 1TB 상용화 발표, 모순을 극복

용량을 늘리면 정확도가 감소


Resource

□ 화학회사– 생산량을 늘리면 품질이 떨어진다– 특별히 고안된 촉매와 증류탑을 사용하여 생산량을 3배로 늘리고 품질에 문제 없음– 원가 절감을 통해 경쟁력 향상

□ 화승총의 개량– 재장전의 시간을 줄이기 위해서는 총신의 길이는 짧아져야…– 사격의 정확도를 만족시키기 위해서는 총신의 길이는 길어야…

– 화약과 총알을 일체화 시킨 후, 후방 장전으로 모순을 극복

(40가지 발명원리의 13번 Do It Reverse)

□ 자동차의 출력과 연비– 출력 vs 연비의 모순– 기술의 혼다

□ 제일모직– 실은 굵어야 하고 가늘어야 하는 모순– 불가능을 강요하는 것이 아니라, 모순을 극복하라는 것

엔지니어는 일상적으로 모순을 접한다


Resource

創意적발명들의공통점

矛盾을 제거 革新

모순을 극복하는데사용된 원리들을발굴해내어분석하고 분류

모순을 극복하는데사용된 원리들을발굴해내어분석하고 분류

TechnicalContradiction

PhysicalContradiction

40 Principles 40가지 발명원리

Separation Principles분리의 원리

모순에 대한 분석: 두 가지 종류의 모순

技術的矛盾

物理的矛盾


Resource

□ 하드디스크, HDD 개발– 기록의 정확도 vs 기록의 용량이 충돌 기술적 모순


– 총신의 길이는 짧아야 하고 길어야… 물리적 모순

□ 화학회사의 생산량 증대– 생산량 vs 품질의 충돌 기술적 모순

□ 비행기 바퀴– 착륙하기 위해서는 있어야 하지만, 비행시 공기저항 때문에 없어야… 물리적 모순

□ 자전거 체인– 동력을 다른 바퀴에 전달하기 위해 Flexible,

힘을 전달하기 위해 Rigid 물리적 모순

기술적 모순과 물리적 모순의 구분


Resource

Analysis and Classification about the Principles used at overcoming Contradiction



Separation Principles

1. Separation in TIME 시간

2. Separation in SPACE 공간

3. Separation in SCALE 전체와 부분

물리적 모순 해결책: 분리의 원리

分析

물리적 모순 분리의 원리


Resource



1. Separation in TIME2. Separation in SPACE3. Separation in SCALE

물리적 모순의 해결

□ 시베리아 지방의 말뚝 공사

- 추운 기후로 땅이 얼어 있어, 끝이 뾰족해야 들어감

- 끝이 뾰족하면 말뚝이 건물의 무게를 지지하는 지지면적이 감소

- 물리적 모순, 시간의 분리 개념 수 많은 대안, 최적의 방법

TRIZ 로 문제를 해결한다는 것은 이런 것입니다.

문제분석

시간에 의한 분리 !!!공간에 의한 분리전체와 부분에 의한 분리①불가능하다고

여겨지던 것으로부터모순적인 요소를찾아냅니다

물리적모순 !

②말뚝의 끝은뾰족해야 하지만뾰족하지 말아야 하는물리적 모순입니다

③TRIZ 에서는물리적 모순인 경우분리의 원리로해결하게 합니다

작은 폭약& 철근

④폭약을 설치하고서말뚝이 들어간 후에폭약을 터뜨립니다. ⑤처음에는 뾰족하고

들어간 후에는 뾰족하지 않은시간에 의한 분리를적용한 것입니다.


Resource



1. Separation in TIME2. Separation in SPACE3. Separation in SCALE

예) 물리적 모순의 해결

□ 고층 건물의 엘리베이터 수

- 건물이 커질수록, 사람이 많아지므로 엘리베이터 수는 증가

- 큰 엘리베이터 시스템 가용면적을 감소

- 1층~42 층, 43층~87층으로 분리 운영, 하나의 엘리베이터 통로를 두 대가 동시 사용


Resource



TechnicalContradiction

40 Principles (40가지 발명원리)39 Engineering Parameters

1 Segmentation, 분할2 Extraction, 추출3 Local Quality, 부분적 차별화……

18 Mechanical vibration37 Thermal expansion……40 Composite Material

기술적 모순 해결책: 40가지 발명원리

分析


Resource

□ #3 Local Quality, 전부 똑같이 할 필요 없다

40가지 발명 원리의 예: 반도체공정


Resource

□ #4 Asymmetry– 페트로나스 타워의 크레인 2대를 엇갈리게 설치, 공사 마지막까지 2대 동시 사용

40가지 발명 원리의 예: 타워크레인


Resource

모순 테이블(Contradiction Matrix)

01. Segmentation 분할 21. Hurrying 신속한 통과

02. Extraction 추출 22. Convert Harmful to Useful 이이제이(以夷制夷)

03. Local Quality 국부적 품질 23. Feedback 피드백

04. Asymmetry 비대칭 24. Intermediate 중간매개물

05. Consolidation 통합 25. Self-service 자동서비스

06. Multifunction 다용도 26. Copy 복사

07. Nesting 포개기 27. Cheap Short Life 값싸고 짧은 수명

08. Counter Weight 공중부양 28. Replacing Mechanical System 기계시스템으로 대체

09. Preliminary Counter Action 사전반대조치 29. Pneumatics and Hydraulics 공기나 유압사용

10. Preliminary Action 사전조치 30. Flexible Shell and Thin Film 박막

11. Preliminary Compensation 사전예방조치 31. Porous Material 다공성 물질

12. Equipotential 굴리기 32. Optical Property Change 색상변화

13. Do It Reverse 역발상 33. Homogeneity 동질성

14. Curvature Increase 곡선화 34. Discarding and Recovering 폐기 및 재생

15. Dynamicity 자유도 증가 35. Parameter Change 속성 변화

16. Partial or Excessive 초과나 부족 36. Phase Transition 상대전이

17. Dimension Change 차원변화 37. Thermal Expansion 열팽창

18. Vibration 진동 38. Strong Oxidants 산화제

19. Periodic Action 주기적 조치 39. Inert Atmosphere 불활성환경

20. Continuity of Useful Action 유용한 작용 지속 40. Composite Material 복합재료


Resource

모순 테이블(Contradiction Matrix)

개선하고자하는

특성

개선하면 나빠지는 점

발명 원리 배치


Resource

모순 테이블에 대한 알츠슐러의 후회


Resource

MgO Layer ITOAddress

X

Y

Upper Glass

Rear GlassAddressElectrode

Buss address (scan)

Side Wall

Luminance layer

Dielectric Layer

Z

Bus address

1. 200V 로 방전(벼락치기)2. Xe 가스 이온화, 들뜬 상태3. Xe 에 의해 자외선 방출4. 형광체가 자외선 흡수5. 형광체가 발광

PDP 는 LCD 에 비해서 높은 소비 전력을 요구하는 단점선진 업체 발광효율은 1.5 lm/w

PDP 발광효율 개선 사례


Resource

X

Y

ITOAddress

X

Y

Upper Glass

Buss address (scan)

Bus address

전극간 거리

Efficiency

1/voltage

-1 +1

실험계획법을 통해교호작용으로 파악되고최적의 (optimized) 전극 간격은80um 이다.

방전전압을 낮추기 위해서는방전전극 사이의 거리를 줄여야 한다.

발광효율을 증가시키기 위해서는방전전극 사이의 거리를 늘려야 한다.

기존 최적화 기법의 결과


Resource

ITOAddress

X

Y

Upper Glass

Buss address (scan)

Bus address

80 ㎛

물리적 모순: 방전전극 거리를줄이면서도 늘려야 한다.

분리의 원리: 처음에는 좁았다가나중에는 늘어난다.

유사한 해결책이 존재하는 방전시스템:자동차 엔진 점화 플러그

80 ㎛

최적화기법의 한계는 트리즈의 출발점


Resource

200 nsec

240 nsec

260 nsec

280 nsec

300 nsec

320 nsec

200 nsec

240 nsec

260 nsec

280 nsec

300 nsec

320 nsec

New Usual

Start, 200ns

Start, 260ns

실제문제

실제해결책

문제의공통점

해결책공통점

일반적지식경영

TRIZ 활용지식 경영

물리적모순 분리 원리

트리즈를 활용한 지식 경영


Resource

물리적 모순기술적모순물질장모델링복잡한 문제

분리의 원리40가지발명원리76 표준해결책아리즈(ARIZ)

실제문제

실제해결책

문제의공통점

해결책공통점

일반적지식경영

TRIZ 활용지식 경영

트리즈를 단순하게 이해한 구조


Resource

• 1970 ~ 1985 : Problem Solving ProcessAttention!ARIZ is a complicated tool. Do not apply it to solve new practical problems without at least for 80 academic hours of preliminary study.


– 총신의 길이는 짧아야 하고 길어야… 물리적 모순

□ 비행기 바퀴– 착륙하기 위해서는 있어야 하지만, 비행시 공기저항 때문에 없어야… 물리적 모순

□ PDP 효율 증가– 방전전압을 낮추기 위해 전극거리 줄여야, 발광효율높이기 위해 전극거리 늘여야…

물리적 모순

□ ARIZ (Part 1 ~ Part 9)

– Part 1, 기술적 모순 심화– Part 2, 자원 분석– Part 3, 물리적 모순 도출– Part 4, 물리적 모순 해결

문제해결 알고리듬, 아리즈(ARIZ)


Resource

40가지 발명원리

트리즈를 처음 접하면서 대부분 모순에 대한 개념과 여러 가지 Tool 들에 대한 소개를 접하게 됩니다. 또한 상당수 많은 분들이 트리즈 에 대해 강한 매력을 가집니다.

하지만 그런 들뜬 기분도 잠시, 막상 현실의 문제를 풀기 시작하려 할 때는 답답한 느낌을 가지게 되고 ‘트리즈가 이해는 되는데 막상 적용하려면 어렵다’ 고 아쉬움을 털어 놓습니다.

트리즈를 누가 만들었고, 무엇이 가장 중요한 개념이며, 어떤 필요와 논리를 거쳐서 어떤 툴들이 개발되었는지를 이해하는 것은 분명 트리즈를 이해하는 첫걸음입니다. 그러나 그러한지식들을 이해했다고 해서 트리즈를 적용할 수 있다고 말하기는 어렵습니다. 진정 실천하지못하는 지식이라면 의미가 없을 것입니다.

그러면 트리즈 를 실제로 적용하는 가장 빠른 방법은 무엇일까요? 아마도 40가지 발명원리의 적용일 것입니다. 현장에서 부딪히는 기술문제들에 관해 40가지 발명원리들을 하나씩 적용해 보면 해결책들에 대한 다양한 안들이 쏟아져 나올 것입니다.


Resource


다음의 슬라이드들은 ‘도서출판지혜’의 허가를 얻은 후, ‘생각의 창의성 TRIZ’ 라는 책의 3장에서 이해하기 쉬운 예제들만부분적으로 발췌한 것입니다.


Resource

40가지 발명원리 1


Resource



Resource

ARIZ Part 1


Resource

ARIZ 예제


Resource

ARIZ Part 1.1


Resource

ARIZ Part 1.2

생성물:

도 구 :


Resource

ARIZ Part 1.2


Resource

ARIZ Part 1.3


Resource

ARIZ Part 1.4


Resource

ARIZ Part 1.5


Resource

ARIZ Part 1.6


Resource

ARIZ Part 1.7


Resource

ARIZ Part 2


Resource

ARIZ Part 2.1


Resource

ARIZ Part 2.2


Resource

ARIZ Part 2.3


Resource

ARIZ Part 3


Resource

ARIZ Part 3.1


Resource

ARIZ Part 3.2


Resource

ARIZ Part 3.3


Resource

ARIZ Part 3.4


Resource

ARIZ Part 3.5


Resource

ARIZ Part 3.6


Resource

ARIZ Part 4


Resource

ARIZ Part 4.1


Resource

ARIZ Part 4.2


Resource

ARIZ Part 4.3


Resource

ARIZ Part 4.4


Resource

ARIZ Part 4.5


Resource

ARIZ Part 4.6


Resource

ARIZ Part 4.7


Resource

창의성, 그것의 본질은? 생각의 틀을 깨다


Resource



Resource

왜 창의성이 어려운가? 언제나 생각의 틀, 습관!


Resource



Resource

습관을 깨는 것은 녹녹치 않다.


Resource


공기의 밀도?아침 7시?소리지르는 각도?……


Resource



Resource

생각의 틀을 유연하게 확장


Resource

1

23

4

56

7

8

9

10

1. CD Laser Diode (CD LD)2. Grating structure (GT)3. Cubic Beam Splitter (CBS)4. Collimate Lens (CL)5. Objective Lens (OL)6. Disk7. DVD Laser Diode (DVD LD)8. DVD Beam Splitter Plate (DVD BSP)9. AStigmatic Lens (ASL)10. PhotoDetectors (PD)

삼성전자에서 최고의 트리즈 사례


Resource

HO

E


Resource

HOE : 홀로그램 소자

Disk

CD LD

GT CL

OL

BS

ASL

PD

DVD LD HO

E

• 일본 S 社 방식 (특허)심리적 관성 : 통상 설계자들은 광축을 일정하게 하는 방식으로 문제해결을 시도.

그래서 2파장 1 레이저 방식을 채용 할 경우는

홀로그램 소자를 이용하여 두 광축간의 거리를 보상한 방법 사용

단점 : 홀로그램 소자를 조정하기 위한 조정 부위 및 COST 증가

•• 일본일본 S S 社社 방식방식 ((특허특허))심리적심리적 관성관성 : : 통상통상 설계자들은설계자들은 광축을광축을 일정하게일정하게 하는하는 방식으로방식으로 문제해결을문제해결을 시도시도..

그래서그래서 22파장파장 1 1 레이저레이저 방식을방식을 채용채용 할할 경우는경우는

홀로그램홀로그램 소자를소자를 이용하여이용하여 두두 광축간의광축간의 거리를거리를 보상한보상한 방법방법 사용사용

단점단점 : : 홀로그램홀로그램 소자를소자를 조정하기조정하기 위한위한 조정조정 부위부위 및및 COST COST 증가증가


Resource

Disk

CD LD

GT CL

OL

Multi-Layer Beam Splitter

ASL

PD

DVD LD

• 일본 S 社 방식 (특허)심리적 관성 : 통상 설계자들은 광축을 일정하게 하는 방식으로 문제해결을 시도.

홀로그램 소자는 비용이 문제가 됨.

다층 Beam Splitter 사용하여 광축을 단일화

단점 : 다층 Beam Splitter 는 대량생산이 어려움.

•• 일본일본 S S 社社 방식방식 ((특허특허))심리적심리적 관성관성 : : 통상통상 설계자들은설계자들은 광축을광축을 일정하게일정하게 하는하는 방식으로방식으로 문제해결을문제해결을 시도시도..

홀로그램홀로그램 소자는소자는 비용이비용이 문제가문제가 됨됨..

다층다층 Beam Splitter Beam Splitter 사용하여사용하여 광축을광축을 단일화단일화

단점단점 : : 다층다층 Beam Splitter Beam Splitter 는는 대량생산이대량생산이 어려움어려움..


Resource

1

23

4

56

7

8

9

10

Disk

CD LD

GT CL

OL

BS

PD

DVD LD

One more PD for DVD

Dual WavelengthLD

Breaking Mental Inertia of Professionals


Resource

# of Component: 38% Decrease

Productivity: 38% Increase

Reliability : 33 % Increase

Increase of System Ideality# of Component ↓

Reliability ↑ Cost ↓

Increase of System IdealityIncrease of System Ideality# of Component # of Component ↓↓

Reliability Reliability ↑↑ Cost Cost ↓↓

# of Lenses 6 4# of LD 2 1

# of Adjusting Point: 13 points 8 points

# of Bonding Point : 38 points → 26 points

Total Saved Cost=$3.7/ea x 7M/year x 3year=$100 M

Total Saved CostTotal Saved Cost=$3.7/ea x 7M/year x 3year=$3.7/ea x 7M/year x 3year=$100 M=$100 M

Patent

Patent 13ea (USA 4ea)

1억 달러 이상의 원가절감달성


Resource

예술가의 창의성


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- 3인자 이상의 교호작용은 없다고 가정한다- 그럼에도 3인자 이상 교호작용의 값은 실험이 가지고 있는 원천적인 산포라고 가정한다- 통계적 과정을 거쳐 이 산포보다 크면 인자가 유효한 것이고 그렇지 않으면 유효하지 않다

실험계획법이 작동하는 원리


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인터넷 교보문고www.TRIZacademy.net

감사합니다.

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