תמונת אווירה

יצירת קשר

נשמח לעמוד לרשותכם גם בדרכים הבאות: מייל: info@zooz.co.il טלפון: 09-9585085 פקס: 09-9582665
כתובת: זוז שיווק בע"מ,
מוהליבר 1/58 הרצליה 46328

TRIZ - הדבר הגדול הבא?

שיטת Ideation/TRIZ לקידום חדשנות טכנולוגית ולהנדסה המצאתית

גרסה מורחבת למאמר שהתפרסם בסטאטוס - ירחון לחשיבה ניהולית אוגוסט 1998
מאת: ד"ר יוני מזרחי, יועץ ומנחה בכיר ZOOZ

שיטת Ideation/TRIZ הנה מתודולוגיה שיטתית לקידום חדשנות טכנולוגית המשלבת מאגרי ידע (Knowledge Bases) מקיפים עם מגוון כלי תוכנה ייעודיים להגדרה ולפתרון בעיות ולתמיכה בתהליכי פיתוח וחדשנות טכנולוגית. ייחודה של השיטה, בהשוואה לשיטות אחרות המבוססות על פסיכולוגיה ותיאוריות ניהוליות (כגון גישת ה- brainstorming), הוא בכך שגישת Ideation/TRIZ מבוססת על ממצאים ומחקר אמפירי בתחומי מדעי ההנדסה והטכנולוגיה.

מה זה TRIZ ומה זה עושה?

אם אתה מרגיש שאתה עומד לקראת סופו של מירוץ פיתוח ארוך ויקר ושהמתחרים שלך עומדים להקדים אותך ולזכות בשם המותג ובפלחי השוק הרווחיים לפנייך; אם נדמה לך שמדיניות הפיתוח בארגון אינה שיטתית דיה ומתבססת על פרצי "גאונות" אקראיים, על "תפוחים נופלים" ועל "מים שעולים על גדות האמבטיה"; אם נדמה לך שאנשי הפיתוח שלך שבעו והתברגנו ושטף הרעיונות והחדשנות כבר לא מה שהיה פעם; אם יש לחברה שלך מוצר מעולה ש"רק אם נצליח לפתור לו את הבעיה ההיא" נכבוש את העולם; אם אתה בטוח שהורדת זמני הפיתוח, עלויות הייצור ומחיר המוצר בחמישה עשר אחוז יהפוך את החברה והמוצר שלך ל- winner; או אם למרות כל ה- ISO והנהלים, סרטן ה"סמוך", האלתור וה"פרטץ'" קנה לו מקום בחברה שלך וזה דבר שאתה לא מוכן לקבל; כי אז במאמר שלפניך ישנם מספר רעיונות שבטוח יעניינו אותך.

סביבת העסקים התחרותית של סוף האלף מעוגנת בכללי משחק כלכליים-עסקיים חדשים מבוססי מידע, ידע, למידה וחדשנות טכנולוגית. את העיסוק הכמעט אובססיבי של חברות וארגונים בשיטות ניהוליות ובטכניקות עבודה חדשות ניתן להסביר רק במונחים אבולוציוניים כניסיון של האורגניזם להתאים את עצמו (אדפטציה) לאקולוגיה העסקית המשתנה. בכלכלה, כמו בטבע, רק אלו שיצליחו להתאים את עצמם לאקולוגיה החדשה ישרדו. אך שלא כמו בטבע, אורגניזם תרבותי דוגמת אנשים וארגונים יכול לשנות את עצמו במהלך חייו מבלי להמתין לתהליכים גנטיים תורשתיים ארוכי טווח. יוזמת השינוי וההחלטה איך ולמה להשתנות נתונה בידי הפרטים והארגונים. אלו שישכילו להתאים את עצמם באופן אופטימאלי לכללי המשחק האקו-עסקיים החדשים יפרחו. אלה שלא, צפויים במוקדם ובמאוחר להכחד. אל שלל אסטרטגיות האדפטציה וההישרדות הללו מצטרפת כעת ספק מתודולוגיה, ספק תיאוריה, ספק מדע ההולך ומסתמן "כדבר הגדול הבא". קוראים לזה TRIZ: ראשי תיבות בכתב הקירילי לתיאוריה יצירתית/המצאתית לפתרון בעיות, ובעולם שבו חברות אורזות במוצרים שלהם יותר שכל וידע מחומר, ה-TRIZ עומד להפוך בקרוב לסטנדרט מחייב.

ייחודה של הגישה, בהשוואה לשיטות אחרות המבוססות על פסיכולוגיה ותיאוריות ניהוליות (כגון גישת ה brainstorming), הוא בכך שגישת Ideation/TRIZ מבוססת על למעלה מחמישים שנות מחקר ופיתוח בתחומי מדעי ההנדסה והטכנולוגיה שבמהלכן נלמדו למעלה משני מליון פטנטים בכל העולם ובכל תחומי ההנדסה המוכרים במגמה לזהות ולזקק עקרונות חוזרים ולנסחם כסדרת הכללות ותובנות הניתנים להעברה בין תחומית באמצעות מאגרי ידע ממוחשבים וכלי תוכנה. כלי התוכנה ניתנים להגדרה כשילוב בין מערכות תומכות החלטה (DSS) ומערכות מומחה (Expert Systems) וניזונים מאלפי העקרונות הטכנולוגיים הגנריים המאורגנים והמקושרים במאגר הידע הערוך לשימוש אינטואיטיבי וידידותי. זיקתה של שיטת Ideation/TRIZ לפי כך לתיאוריות ומודלים ניהוליים ופסיכולוגיים הינה בראש ובראשונה משלימה, אך דומה שמידת הרלוונטיות שלה לאקולוגיה העסקית עתירת הטכנולוגיה בת-זמנינו הנה הרבה יותר גבוהה.

איך TRIZ עובדת
איך TRIZ עובדת

שיטת Ideation/TRIZ הנה מתודולוגיה שיטתית לקידום חדשנות טכנולוגית והנדסה המצאתית המשלבת מאגרי ידע (Knowledge Bases) עם מגוון כלי תוכנה יעודיים להגדרה ולפתרון בעיות ולתמיכה בתהליכי פיתוח וחדשנות טכנולוגית .השיטה נלמדת במספר אוניברסיטאות בעולם ופועלת בחברות מובילות בארה"ב, יפן ובאירופה. בתעשית הרכב, השיטה פועלת בחברות ענק כמו GM, Ford, Chrysler, Toyota, Dana, Rockwell, TRW; בתעשיית התקשורת והאלקטרוניקה השיטה יושמה ב- Motorola, Honeywell, Ericsson, Nortel; בתחום הפטרוכימיה משתמשות בה חברות כגון Amoco, Dow, Eastman; בתחום מוצרי הצריכה השיטה פועלת ב- Xerox, Kodak, Proctor & Gamble, Johnson & Johnson; ובתחום התעופה היא מיושמת בחברות מובילות כגון McDonnell Douglas, Allied Signal, Boeing, NASA, Lockheed. בנוסף הופעלה השיטה בצבא היבשה ובחיל האוויר האמריקאי.

מנקודת מבט ניהולית-אסטרטגית, יישום והטמעה נכונים של השיטה מובילים להאצה וייעול משמעותיים של תהליכי מחקר ופיתוח, לקיצור משמעותי בזמני הגעה לשוק ולהעלאה כוללת ומהירה של שווי ההון האינטלקטואלי של הפירמה באמצעות רישום מוגבר של פטנטים, זכויות יוצרים וזיהוי מוקדם של מוצרי הפירמה כמותגים (Brand names). מעבר לכך, כפי שנראה בהמשך, עצם תהליך יישומה של השיטה יכול לשמש כמנוף לתהליכי שינוי עמוקים יותר הקשורים בתרבות העבודה ובשימור ופיתוח ההון האינטלקטואלי של הארגון. מנקודת מבט הנדסית, ניתן לראות בשיטה ככלי חשיבה וכמאגר ידע יישומי המוביל להעצמה של יכולותיו מקצועיות של איש התוכן ולמיצוי שיטתי של הפוטנציאל מקצועי-אינטלקטואלי בצוותי פיתוח, ייצור ותמיכה טכניים. קהל היעד שצריך לעקוב אחר ההתפתחויות בתחום כולל מנכ"לים, חברות סטרט-אפ, מנהלי פיתוח, מנהלי קרנות הון סיכון, מנהלי ייצור, מנהלי תעשיה וניהול, מנהלי מוצר, מהנדסים, ממציאים ויזמים טכנולוגיים/הנדסיים.

במאמר זה נסקור בקצרה את ההיסטוריה של השיטה ונסביר את עקרונות התיאוריה שעומדת מאחריה. על בסיס אלו, נדון בכלים המתודולוגיים העיקריים ליישום השיטה ובהשלכות הניהוליות-אסטרטגיות הכרוכות והנגזרות מיישומה.

מקורות גישת ה-TRIZ והמעבר לגישת ה-Ideation/Triz

ההיסטוריה של גישת הTRIZ צבעונית ומרתקת לא פחות מהאסטטיקה האינטלקטואלית שלה. לאדוורד דמינג (TQM) של ה TRIZ קוראים הנרי אלטשולר ובשנת 1946 הוא ירה את יריית הפתיחה למאמץ אינטלקטואלי אדיר של מאות חוקרים ואלפי תלמידים, מאמץ שהתוצאה שלו היא TRIZ בגלגולו הנוכחי - Ideation/TRIZ. כבר בגיל 14, זכה אלטשולר להכרה כממציא בזכות מתקן שפיתח לנשימה מתחת למים. בזכות כישוריו כממציא, הוא שירת בצי הסובייטי כבודק פטנטים ובמהלך השנים הללו שבהן העריך ולמד אלפי פטנטים הוא החל במפעל החיים שלו: זיהוי עקרונות ודפוסים חוזרים המאפיינים חשיבה הנדסית המצאתית. לימוד שיטתי של עקרונות אלה, כך העריך, יוכל להוביל ליישום מהיר ויעיל יותר של פתרונות הנדסיים המצאתיים. המצאה, לפי תפיסתו, היא יכולת הגלומה בכל אדם, אם רק יאומן לחשוב ולהשתמש בכלים הנכונים. מכתב מחאה שכתב לסטלין ב-1948 הוביל לשנת חקירות ועינויים שבסופן נשפט לעשרים וחמש שנות כליאה בסיביר. בכלא הסיבירי הקפוא צמח לו מכון המחקר הראשון של ה-TRIZ. מוקף באינטלקטואלים, מהנדסים, אמנים ואנשי מדע, אלטשולר המשיך לפתח את התורה ועם מותו של סטלין ב-1954 הוא שוחרר מהכלא. שנתיים אחר כך יצא פרסומו הראשון של אלטשולר בנושא ה-TRIZ. בשנים שחלפו, עם מספר עליות וירידות, יושמה השיטה בברית המועצות באלפי בעיות טכנולוגיות וכמעט בכל תחומי ההנדסה והמדע המוכרים. מסיבות פוליטיות בעיקר, בשנים מסויימות ירד העיסוק בשיטה למחתרת ונלמד על ידי קבוצות קטנות של אינטלקטואליים - תלמידיו של אלטשולר - שעימהם מעולם לא היסס לחלוק בנדיבות את הידע והתורה שפיתח. אלטשולר פרסם 14 ספרים וכתב מאות מאמרים בנושאי TRIZ. הוא למד למעלה ממאתיים אלף פטנטים ומתוכם זיהה כ-40,000 פטנטים כמייצגים את הפתרונות האפקטיביים ביותר כמעט בכל תחום. בעבודתו הוא הניח את התשתית (Classical Era) להמשך.

האבולוציה של TRIZ
האבולוציה של TRIZ

כמה מתלמידיו הבולטים, בראשות תלמידו של אלטשולר בוריס זלוטין, ייסדו בראשית שנות השמונים מכון מחקר בקישינייב שעסק בהמשך פיתוח אינטנסיבי של התורה וביישומה על בסיס מסחרי. כאן נכנס לתמונה מהנדס ואיש עסקים אמיד, ישראלי המתגורר כבר שנים רבות בארצות הברית, בשם ציון בר-אל. בר-אל שמע על השיטה, התלהב וכמעט כמו באגדות, רכש את מכון המחקר בקישינייב על מדעניו ועל ההון האינטלקטואלי שלו והעביר אותו לדטרוייט, בירת תעשית המכוניות האמריקאית, שם כבר חיכו הזמנות ופרוייקטים ממספר חברות מובילות בענף.

הניסיון שהלך והצטבר בקשר לדרך בה פועלת הכלכלה המערבית, בשילוב עם משאבי הון וזמן לפיתוח, אפשרו לצוות המדענים שהתרכז בדטרוייט להביא את השיטה לרמות תיאורטיות ויישומיות חדשות ומפתיעות. בשנים האחרונות, נוספו לשיטה עשרות עקרונות הנדסיים גנריים חדשים, מתודולוגיות עבודה יעילות יותר בהשוואה לפיתוחים הקלאסיים, וכלי חשיבה ויישום חדשים ומקוריים (במיוחד בתחום נושא חיזוי כשלים של מערכות ובנושא האבולוציה המוכוונת של התפתחות מוצרים). הגישה כולה הותאמה לפעול בהלימה עם האקולוגיה העסקית החדשה של כלכלת המידע בת זמנינו: כלכלת זמן אמת הרעבה לחדשנות טכנולוגית; כלכלה שבה כפי שטוען הגורו הגדול של הניהול טום פיטרס מוצר חדש חייב בהתייחסות אחת של הלקוחות: "וואו!". כלי התוכנה להגדרת בעיות ומאגרי הידע הממוחשבים המקיפים שפותחו על-ידי חברת איידיאשן האמריקאית בניצוחם של זלוטין, זוסמן ועמיתיהם, העצימו את השיטה וקדמו אותה כה רחוק עד כי מדובר כעת על שיטת Ideation/TRIZ המהווה קפיצת דרך אדירה בהשוואה לגישת ה TRIZ הקלאסית.

פירוט - עקרונות ויישומים

מה יש בשיטה שמאפשר לכל אדם שלמד אותה ומיישם אותה נכון להפוך לפותר בעיות טכנולוגיות ול"ממציא קטן"? מה יש בשיטה שמאפשר לבעלי כישרון המצאה "טבעי" להפוך לחדשנים טכנולוגיים פוריים ויעילים הרבה יותר? בכדי לענות על שאלות אלה נפנה תחילה לשאלה כיצד פועל המוח האנושי. אחת האנלוגיות הקולעות ביותר לתיאור דרך החשיבה של מוח האדם הנה ראיית המוח כשטח מדברי המצולק למלוא רוחב העין בערוצים מתחתרים של נחלי אכזב. טיפות הגשם היורדות על השטח מתנקזות תמיד לערוצים הנמוכים מפני השטח ומתועלות דרכם לערוץ המרכזי ומשם לאגן הניקוז. טיפות הגשם משולות למידע, לגירויים ולהתנסויות הנקלטים במוחנו מהסביבה החיצונית. ערוצי הנחלים אנלוגיים לידע, להתנסויות, לפרדיגמות ולאכסיומות קודמות בהם התנסה האדם. ככול שגשמים קודמים חתרו והעמיקו את ערוצי החשיבה, כך הקיבעון המחשבתי בו יכול אדם ללקות עמוק ומבוסס יותר. זאת ועוד, ככול שתחום ההתמחות המקצועי של אדם עמוק יותר, וככול שרמת השכלתו המקצועית בתחומים אחרים ירודה יותר (כפונקציה של זמני התמחות והתנסות), כך קטנה האפשרות שהוא יוכל לראות את שמעבר לקירות הערוץ המחשבתי בו הוא שרוי.

תובנה זו בקשר לדרך בה חושב המוח האנושי איננה חדשה. כבר בשנות ה-60 כתבו עליה חוקרים בתחומי הפסיכולוגיה והחשיבה היצירתית. הבולט והרעשני ביותר היה מן הסתם אדוארד דה-בונו שטכניקות החשיבה הלטראליות (רוחביות) שלו כוונו בדיוק לפתור את הבעיה שתוארה: איך לשחרר את המוח האנושי מהחשיבה בדפוסים ובערוצים קבועים ולהוביל אותו לחשיבת רוחב שמעבר לערוצי המחשבה.

ברמה העקרונית, ניתן לראות ב-TRIZ דרך חשיבה וניתוח שיטתית המכוונת להתגבר על בעית הקיבעון המחשבתי בעזרת יישום עקרונות חשיבה סיסטמתיים לניתוח ולפתרון בעיות בדגש על תחומים הנדסיים-טכנולוגיים. פותר בעיות המשתמש בתיאוריה ובכלים המתודולוגיים שלה מרכיב כעין משקפיים המאפשרים לו דרך הסתכלות ייחודית על בעיות: דרך האמורה לשחרר את המתבונן מקיבעונות פסיכולוגיים מקצועיים ומעמדות קודמות המגבילות את דרכי הניתוח שלו את המציאות. דרך החשיבה וראית המציאות באמצעות TRIZ מעודדת וכופה כמעט על המוח האנושי חשיבה יצירתית שמחוץ לערוצי התמחות ומפרדיגמות קודמות. בהשוואה לשיטות המוכרות, ה-TRIZ עושה זאת בדרך של העברה בין תחומית של ידע מדעי וטכנולוגי באמצעות חשיבה אנלוגית. היציאה מתוך ערוצי המחשבה הרגילים נעשית שלא על ידי "סיעור מוחות יצירתי" כללי, אלא בדרך של בחינתן השיטתית של אלפי אנלוגיות יישומיות רלוונטיות מתחומי מדע וטכנולוגיה מגוונים. פיתוחם החל משנות התשעים של כלי תמיכה ממוחשבים רבי עוצמה הכוללים תוכנות להגדרה ולמיפוי ויזואלי של בעיות לצד מאגרי ידע המאפשרים נגישות קלה, מוכוונת, ואינטואיטיבית לגוף ידע תיאורטי עצום בן למעלה מחמישים שנות חשיבה, הופכים את שיטת Ideation/TRIZ לתופעה ייחודית בנוף התיאוריה והיישום הקשור במדעי הניהול והארגון המודרניים.

איש הפיתוח המרכיב את "משקפי" ה-TRIZ והמשתמש בכלי התוכנה ובמאגרי הידע שלה מנתח את הבעיות (בעיות פיתוח והשבחה של מערכת קיימת, בעיות ותקלות קיימות במערכת קיימת, בעיות הקשורות בתיכנון מאפס של מערכת חדשה) באופן ייחודי ובדרך זו יש לו במרבית המקרים פוטנציאל גבוה יותר לזהות פתרונות מקוריים ואופטימאליים. ממה, אם כך, מורכבות "עדשות" משקפי ה-TRIZ?

בכדי לענות על שאלה זו, ניקח בעיות מתחומים שונים ונראה כיצד מיושמות ופועלות עדשות ה-TRIZ. נציג כאן רק שלוש "עדשות" עקרוניות ואת גישות הפתרון הנגזרות מהן:

  1. עדשה ראשונה: רכיבי חשיבה, מתודולוגיה ותוכנה (מאגרי ידע) המובילים את המתבונן להביא את המערכת למצב האידיאלי (Principle of Ideality)

    בעיה: בחוות לולים גדולה לייצור ביצים, סרט נע מעביר את הביצים מלול המטילה לאיזור האריזה. באיזור האריזה, זרוע אוטומטית מרימה את הביצה מהסרט הנע למכונה שמטביעה את תאריך הייצור וממכונה זו הזרוע מעבירה את הביצה לתבנית. מנהלי החווה רוצים לייעל את התהליך במונחי זמן, עלות ומורכבות. חשיבת TRIZ על בעיות מנקודת מבט אידיאלית: פותרי בעיות שהוכשרו בשיטה והמשמשים את הכלים שלה בוחנים בעיה מנקודת מבט המדגישה פתרונות טוטאליים לבעיה והנמנעת ככל הניתן ממתן פתרונות המדגישים שיפורים מקומיים מצטברים. ההנחה של השיטה היא שהמערכת הטובה ביותר הנה המערכת המבצעת את הפונקציה שלשמה נועדה במינימום (או מבלי) קיומה של המערכת. תפיסה כזו, מובילה את פותרי הבעיות לזהות את הפתרונות האופטימאליים והמינימאליים ביותר להשגת הפעולה המתבקשת.

    מערכות שתוכננו בתפיסת TRIZ ישמשו לפיכך פחות משאבים, יכללו פחות רכיבים, ורמת המורכבות שלהן צפויה להיות אופטימאלית. פיתרון TRIZ של הבעיה על פי עיקרון "המצב האידיאלי": לצידה הפנימי של הזרוע שמרימה את הביצה תוצמד חותמת עם תאריך הייצור כך שבכול פעם שהזרוע תרים ביצה, היא תחתים אותה ישירות בעצם הרמתה ומשם תעביר את הביצה ישירות לתבנית. פתרון זה יבטל לחלוטין את המכונה האמורה להטביע את התאריך, וישיג בעצם את התוצאה הרצויה מבלי קיומה מערכת ייעודית (על עלותה ועלות תפעולה) תוך ניצול תהליכים קיימים. שימוש בעקרון האידיאליות אפשר למהנדסי חברת Ideation בפרוייקט שבצעו עבור יצרן גדול של מכלולי מעצורים לרכב להקטין את מספר החלקים במערכת בלמים מסויימת מ 12 חלקים ל 4 חלקים בלבד ובדרך זו להוזיל את עלות הייצור ב 50%, לפשט תהליכי ייצור ולהעלות את רמת האמינות הכוללת של המערכת. העיקרון הנ"ל יכול להיות מיושם כמובן לכל מערכת (אלקטרוניקה, מכניקה, כימיה, אופטיקה תוכנה) ולשילובים בין תתי-מערכות מתחומים שונים (אלקטרו-אופטיקה, ביו-טכנולוגיה וכדומה).

  2. עדשה שנייה: רכיבי חשיבה, מאגרי ידע ומתודולוגיה המובילים את המתבונן לזהות ולשמש ניגודים במערכת (Principle of Contradictions)

    בעיה: יצרן מכוניות גדול ניצב בפני הדילמה הבאה: הקטנת משקלה של דלת המכונית תוך שמירה על הגנת הצד שהיא מספקת לנוסעי המכונית מפני התנגשות. בכדי לשפר את צריכת הדלק, משקלה הכולל של המכונית מוקטן ומשקלה הכבד של הדלת (בשל מוט פלדה מסיבי בחלקה הפנימי המשמש לבלימת מכת ההתנגשות) חייב להיות מוקטן גם הוא תוך שמירה על תכונות החוזק שלה.

    חשיבת TRIZ על הבעיה מנקודת מבט של ניגודים: דפוס החשיבה האנושי שואף להמנע מעמימות וממצבי קונפליקט וניגודים. מצבי קונפליקט וסתירה לפיכך נתפסים כבעייתיים וכראויים להדחקה ואו לעידון ולהתאמה לתוך מסגרות ודפוסי חשיבה מוכרים. פותרי בעיות שהוכשרו בשיטה והמשמשים את הכלים שלה בוחנים בעיה מנקודת מבט המחפשת ניגודים במערכת והמשמשת את הניגודים הללו לתועלתה. בכל מערכת הנדסית/טכנולוגית קיימים ניגודים: כך למשל, חיזוקם הפיסי של רכיבים מסויימים יחייב גידול בעובי ואו במשקל ואו בעלות הרכיב ולעומת זאת יקטין את המהירות ואו יגדיל את נפחם של החלקים. לכל רכיב ואו תכונה במערכת ישנם תכונות חיוביות ותכונות שליליות. שיפורים קלאסיים במערכות מחזקים רכיב אחד ובו זמנית מוסיפים תכונה שלילית כלשהי הנובעת מעצם חיזוק הרכיב (חיזוק רכיב על ידי עיבויו למשל, יגדיל את משקל הרכיב ואת נפחו). על בסיס דרך חשיבה זו, בנה אלטשולר את טבלת הניגודים שלו הבוחנת ניגודים עקרוניים בין 39 פרמטרים הנדסיים (למשל משקל, חוזק, מהירות, עלות, פרודוקטיביות) והמציעה פתרונות המצאתים עקרוניים (כפי שעלו ממחקר של מאות אלפי פטנטים) לכל אחד מהניגודים הללו. פותר בעיות המזהה לפיכך ניגוד במערכת (למשל בין חוזק למשקל) יכול לפנות לטבלה הניגודים (39X39 ניגודים) ולעקרונות ההמצאתיים העקרוניים שעלו מתוך מחקרי הפטנטים ולמצוא את הדרך האופטימאלית לפתרון הניגוד. היתרון בשיטה הוא שמרחב הפתרונות העקרוניים המוצע לפותר איננו מוגבל לפתרונות שבתחומים המקצועיים שבו הוא מתמחה אלא נגזר מטווח רחב הרבה יותר של פתרונות "עובדים" בכל תחומי המדע והטכנולוגיה.

    פיתרון TRIZ של הבעיה על פי עיקרון "הניגודים": תוך שימוש בטבלה הקלאסית (הנגישה באופן אינטראקטיבי במאגר הידע), נחפש את הפתרונות ההמצאתיים העקרוניים עבור הניגוד בין הפרמטרים ההנדסיים "משקלו של עצם נע" (משקל הדלת) ו "חוזק" (יכולה של הדלת להגן על הנוסעים בפני התנגשות צד). התוכנה מספקת לנו באופן אוטומטי ארבעה מסלולי פתרון אלטרנטיביים לבעיה העקרונית שמהם נדון לצורך הדוגמה רק בשניים. אחד מהפתרונות הללו לסוג הניגוד העומד כאן לדיון מדבר על פתרון עקרוני הגורס המרת חומרים קיימים בחומרים אלטרנטיביים בעלי תכונות זהות או משופרות שחסרונותיהם אינם רלוונטיים לבעיה הספציפית. האנלוגיה: המרת מוט הפלדה הכבד בחומרים מורכבים (פלסטיקה מחוזקת בעזרת סיבי קרבון) שהם קלים יותר וחזקים יותר מפלדה, כפי שנעשה כיום עבור רכיבים מסויימים בכנפים של מטוסי קרב מתקדמים. פתרון עקרוני אחר לסוג הניגוד הנדון כאן כפי שמסופק על ידי מאגר הידע מדבר על המרת רכיבים קבועים במערכת ברכיבים אלטרנטיביים המשנים את מצב הצבירה שלהם רק בהנתן תנאים מתאימים: האנלוגיה - המרת מוט הפלדה ברכיב אחר לחלוטין שישיג תוצאות זהות לאלה שמשיג מוט הפלדה רק בהנתן מצב של התנגשות. פיתרון אפשרי על פי עיקרון זה: התקנת כריות אויר (air bags) בדלתות הצד (כך נעשה כבר כיום במספר מכוניות יוקרה). שימוש בעקרון הניגודיות ובעקרונות נוספים המקובצים במאגר הידע אפשר למהנדסי חברת Ideation בפרוייקט שבצעו עבור יצרן גדול של מנועי סילון להקטין את משקלו של רכיב כבד במיוחד במנוע הסילון בלמעלה מ 30% וכך להגדיל את הניצולת של המנוע ואת איבוד האנרגיה הכולל של המטוס באופן משמעותי.

  3. עדשה שלישית: רכיבי חשיבה, מאגרי ידע ומתודולוגיה המובילים את המתבונן לזהות ולשמש את מירב המשאבים הקיימים במערכת (Resources).

    בעיה: פליטת גזים במנועי בעירה פנימית (מנועים המשמשים דלקים) ואו פליטת גזים בתהליכי ייצור שונים גורמים נזק לסביבה בכלל ולבני אדם הפועלים בסביבת המערכות בפרט. חוקים חדשים להגנת הסביבה ולהגנת העובדים מחייבים כיום הפחתה משמעותית של רמות זיהום והצבתו של מכשור יקר למעקב ובקרה אחרי פליטות גזים במפעלים ובמכוניות.

    חשיבת TRIZ על בעיות מנקודת מבט שימוש במשאבים הקיימים במערכת: פותרי בעיות שהוכשרו בשיטה והמשמשים את הכלים שלה בוחנים מערכת הנדסית/טכנולוגית מנקודת מבט המחפשת משאבים גלויים ואו סמויים ואו נגזרים הקיימים במערכת ופועלים לקראת רתימת משאבים אלה לפתרון בעיות. ההנחה היא שפתרון בעיות אופטימאלי במערכות הנדסיות/טכנולוגיות איננו מוסיף משאבים על המערכת אלא מנצל את המשאבים הקיימים גם אם הם סמויים. כך למשל, במערכות אפשר ויהיו משאבי אנרגיה (חום הנפלט בתהליכי הפעלת המערכת), משאבי זמן (משכי זמן מתים בהם תת-רכיב של המערכת פועל את פעולתו), משאבי חומר (פסולת ואו רכיבים קיימים במערכת) ועוד. שילוב של משאבים קיימים מאפשר הפקתם של משאבי משנה רבים כמו פסולת מסויימת במערכת בשילוב עם משאבי חום שמפיקה המערכת אפשר ויפיקו סוג חדש של משאב חומר שניתן יהיה לנצל אותו לצורכי סיכוך או אנרגיה למשל. השימוש במשאבים קיימים במערכות מאפשר ניצולת טובה יותר ומקסום התועלות שלהן ובנוסף מהדק את הקישוריות בין תת-המערכות של מערכת-העל מבלי להוסיף לה רכיבים חדשים.

    פיתרון TRIZ של הבעיה על פי עיקרון "שימוש במשאבים": מאגרי הידע מנחים אותנו לדוגמאות ועקרונות המצביעים על ניצול פליטה של גאזים במנועי בעירה למטרות חיוביות רבות: פליטת גז במנוע מכונית יכול לשמש להפעלת צופרי אזעקה במקרה של גניבת רכב, לשם ניפוח כריות אויר במקרה של צורך בהחלפת גלגל ועוד. בחלק מהמקרים, הבעיה יכולה להפתר לחלוטין ותוך כך גם להביא תועלת ישירה: במחרשות מתקדמות הרתומות לטרקטורים, צינור המפלט של הטרקטור מחובר למחרשה ופולט את הגאזים לצד הסכין מתחת לפני השטח. בתהליך זה, חלק מהגאזים הרעילים מסוננים באדמה (המשמשת כפילטר יעיל), להב המחרשה עובר סיכוך לצורכי הגנתו, והאדמה מועשרת בחלקיקים אורגניים. זהו פיתרון אלגנטי במיוחד לבעית הגזים מכיון שאיתו מושג הן פתרון ישיר של הבעיה והן שורת רווחים ללא הקצאת משאבי אנרגיה ואו חומר נוספים למערכת. סוג כזה של פתרונות מאפשר זיהוי אנלוגיות לשורה אין סופית של בעיות פליטת גזים ספציפיות.

עקרונות אלה, ורבים אחרים אורגנו בשנים האחרונות במסגרת של שלוש מתודולוגיות פעולה שיטתיות (תחומי התערבות) המכוונות להוביל את המשתמש בדרך שבה הוא יובל לזהות את העקרונות הרלוונטיים ביותר לבעיה הספציפית שלו בזמן הקצר ביותר. בפועל, השיטה וכלי התוכנה תומכים במנהלים, בצוותי מחקר ופיתוח, בצוותי עבודה ובצוותי תמיכה בשלושת תחומי ההתערבות הבאים העומדים כ"א בנפרד (עם תיאוריה, מתודולוגיה וכלי תוכנה ייחודיים) אך הניתנים להפעלה באופן משולב:

  • Inventive Problem Solving - I.P.S: תחום ה-I.P.S מיועד לתמוך בזיהוי, הגדרה, פתרון בעיות ופיתוח טכנולוגי-הנדסי במערכות קיימות ומתוכננות. פותר בעיות העומד בפני צורך בשיפור ואו בתכנון של מערכת חדשה מובל בנתיב עבודה נתמך תוכנה המכוון לאפשר לו חשיפה מהירה ואופטימאלית של בעיות תכנון עקרוניות ולפתרונן המהיר. כלי התוכנה מאפשרים ניסוח ההיבטים השונים של הבעיה וכוללים הפקת תרשימי זרימה ומערכות יחסים ממוחשבים בין תתי-המערכות, הפקה אוטומאטית של מגמות פתרון עקרוניות, והכוונה לאותם חלקים במאגר הידע המזוהים על ידי המערכת כרלוונטיים במיוחד ליישום הפתרונות העקרוניים. פותר הבעיות הנחשף לפתרונות העקרוניים ולדוגמאות המאויירות הרבות המדגימות פטנטים רלוונטיים קודמים ששימשו לפתרון בעיות דומות לבעיה הספציפית, יכול במרבית המקרים לגזור אנלוגיה יצירתית (פתרון) בין הפטנט המתואר במאגר הידע (שיכול להגיע מכל תחום ידע וטכנולוגיה קיים) ובין הבעיה הספציפית שלו (בכול תחום ידע וטכנולוגיה קיים). תחום ה-I.P.S יושם בפתרונן של אלפי בעיות החל משיפורי פגושים במשאיות (בחברת Ford), ועד תיכנון אופטימאלי של פסי ייצור ותהליכי ייצור מורכבים בתעשיית השמנים והדלקים (בחברת AMOCO האמריקאית). כיום, נעשים נסיונות מתקדמים ביישום העקרונות הללו לתעשיית התוכנה.

  • Anticipatory Failure Determination - A.F.D: תחום ה- A.F.D מיועד לתמוך באיתור, דיאגנוזה וחיזוי כשלים במערכות קיימות ומתוכננות. פותר בעיות העומד בפני צורך בזיהוי כשלים במערכת קיימת ואו בחיזוי מקדים (debugging) של כשלים במערכת חדשה או מתוכננת מובל בנתיב עבודה נתמך תוכנה המכוון לאפשר לו חשיפה מהירה ואופטימאלית של כשלים ופתרון יעיל שלהם. המשמש את השיטה נדרש לחשיבה הפוכה: הוא הופך ל"חבלן" הבודק באופן שיטתי דרכים לחבל במערכת באופן היעיל ביותר. בתוך כך, הוא משמש את כלי התוכנה המאפשרים לו מיפוי שיטתי של גורמי כשל פוטנציאליים לפי סדר חשיבות והסתברות, והכוונה אוטומאטית לאותם חלקים במאגרי הידע המזוהים על ידי המערכת כרלוונטיים במיוחד לפתרון הבעיה. במונחים צבאיים, הגישה יעילה וישימה במיוחד לאיתור "בטן רכה" של מערכות נשק בידי היריב ולגרימת נזק למערכות אויב. גם כאן, מגוון הכשלים העקרוניים הנידונים כמו גם שלל הפתרונות המוצעים הם בין-תחומיים באופיים כך שפותר הבעיות איננו מוגבל לפתרונות שבתחום ההתמחות ושבמגבלות קונספציות החשיבה שלו. תחום ה-A.F.D יושם לבעיות כגון פתרון כשלים מכאניים ברוטורים של מסוקים, ומיזעור אחוזי נפל של טבליות בתהליכי ייצור של תעשית התרופות.

  • Directed Evolution - D.E: תחום ה-D.E. מיועד לתמוך בחיזוי טכנולוגי ובהכוונה-אקטיבית של התפתחות אבולוציונית של מוצרים ומערכות. תחום ה-D.E. נחשב לתחום החדש והמסובך ביותר של השיטה ותקצר היריעה לפרט אותו באופן מעמיק כאן. עקרונית, מדובר על זיהוי מיקומה של מערכת נתונה ביחס למסלולי התפתחות עקרוניים-כלליים של מערכות טכנולוגיות כפי שנצפו ממחקרים אורך היסטוריים של אלפי מוצרים ומערכות במהלך ההיסטוריה הטכנולוגית האנושית. על בסיס ניתוח מצבה הקיים של מערכת שעבורה מתבקש חיזוי טכנולוגי ביחס לעקרונות האבולוציה הללו, ניתן לזהות את השלב ההתפתחותי שבו נתונה המערכת כרגע ולזהות מסלולי התפתחות אלטרנטיביים חזויים עבורה. בדרך זו, בוני המערכת יכולים לכוון באופן אקטיבי לאיזו מבין אלטרנטיבות ההתפתחות הם בוחרים להתפתח, להכין תוכניות מגרה (מחקר ופיתוח מוקדמים) לשלבים הבאים, להגדיר שווקים חדשים למוצרים חדשים תוך קביעת כללי המשחק והובלה עסקית על בסיס עליונות טכנולוגית (בנית מוקדמת של הון אינטלקטואלי מוגן פטנטים ושמות מותג והגדרה מוקדמת ומחייבת של סטנדרטים). יישום העקרונות והכלים בתחום אפשר לאנשי ה Ideation/TRIZ להציע כיווני מחקר ופיתוח ואסטרטגיות פיתוח עסקי לחברת Northern Telecom (Nortel) האמריקאית בתחום זיהוי הקול (Voice Recognition). פרוייקטים דומים נעשים כיום עבור תעשיות פטרו-כימיות ותחומי התקשורת האל-חוטית. במציאות עסקית שבה מחקר ופיתוח מהווה חלק גדל והולך מתקציב ההוצאות של חברות, תחום ה-D.E. נחשב למבטיח ולמעניין ביותר בשיטה. בשל מורכבותו של התחום, הוא נתמך באופן חלקי בלבד באמצעות תוכנות ייעודיות.

    בין שני מתחרים הפועלים באותה נישה אקו-עסקית (ענף), המתחרה שיאמץ את השיטה ויטמיע אותה נכון צפוי יכולת אדפטציה מרשימה יותר לכלכלת הידע בת זמנינו המאופיינת בחיי מדף קצרים של מוצרים והמעודדת חדשנות טכנולוגית תכופה. הסוד הוא פשוט ובמונחים עסקיים הוא נעוץ בעובדה שהמשתמש בשיטה, במאגרי הידע, ובכלי התוכנה שלה יוכל להניב מספר ועושר רב יותר של פתרונות כנגד נקודת זמן נתונה. המשמעות הישירה היא: פוטנציאל גבוהה יותר לבחון ולבחור אופציה אופטימאלית יותר לביצוע בזמן נתון ואו לקצר את זמני ההגעה לשוק עם מוצר שלא רק מופיע מוקדם יותר אלא שהוא גם אופטימאלי יותר מנקודת מבט של ייצור ופיתוח ומנקודת מבט של הלקוח.

שיקולי התאמה לתרבות העבודה בישראל

אחת ההשוואות הקולעות שאני מכיר בין תרבות העבודה של האיש הטכני הישראלי לעמיתו אמריקאי מתייחסת לדרך השונה שבה שניהם מתייחסים להתמודדות עם מכשיר ואו עם טכנולוגיה חדשה. איש המקצוע האמריקאי פותח בזהירות את האריזות (וכמובן שומר אותן למקרה שיעבור דירה בעתיד), ממלא בקפידה ושולח את טופס האחריות, קורא את מדריך ההפעלה המקוצר, עובר למדריך ההפעלה המלא, מרים טלפון או שניים לתמיכה הטכנית לבירור סוגיות בהן הוא אינו מרגיש בטוח, ורק אז אוזר בליבו אומץ ומפעיל את המכשיר. עמיתו שנולד וחונך בחלקו הדרומי של האגן המזרחי של הים התיכון קורע את האריזות ונועץ את תקע המכשיר בשקע החשמל. עובד? מה טוב. לא עובד - מתחילים לאלתר ולקטר. ישנם יתרונות רבים לכל אחת מהגישות. האמת מן הסתם תמיד באמצע. כך או כך, החוכמה היא למצא את האיזון המתאים בין שתי הגישות שתוארו באופן קיצוני למעלה, להעצים את היתרונות של כל אחת ולמזער את החסרונות של כל אחת.

גישת TRIZ נועדה בעיקרה לאנשים מהזן הראשון. יחד עם זאת היא כלי רב עוצמה כשהוא נתון בידיהם של אנשים מהזן השני. להערכתי, מנהלים ומהנדסים והנדסאים ישראלים שיש בהם כמיהה והערכה מינימאליים ליתרונותיה של חשיבה ועבודה שיטתית וחכמה ידעו גם ידעו להעריך את עוצמתה של השיטה. להערכתי, לאחר שיטעמו טעמה של הצלחה באמצעות השיטה, הם גם יסכימו למידה מסוימת של הסתגלות אליה. אם כך הם פני הדברים, הטמעתה של שיטת Ideation/TRIZ יכולה להוות נקודת מוצא לתהליכי שינוי רחבים ועמוקים יותר בתרבות הפיתוח, הייצור והתפעול בארגונים שנטו לפעול עד עתה בדפוסי אלתור והברקה מזדמנים ומקומיים.

מאמר זה נכתב על-ידי: ד"ר יוני מזרחי (Certified in the Ideation/TRIZ methodology), מומחה בנושאי ניהול ידע, ניהול תהליכים עסקיים (BPM), חדשנות, ופיתוח והשבחת הון אינטלקטואלי. מנחה ויועץ בכיר ב-ZOOZ.

לאתר של ד"ר יוני מזרחי: www.digitalyoni.com

פתרון בעיות טכנולוגיות

מעוניינים לפצח בעיות טכנולוגיות משמעותיות, להתייעל ולחדש בעזרת חשיבה המצאתית טכנולוגית או TRIZ?
צרו איתנו קשר: 09-9585085, crm@zooz.co.il.

מידע משלים