TRIZ als Verstärker für die Kreativität und Innovationsfähigkeit von Unternehmen im Leichtbau

Vortrag im Rahmen des Werkstoff-Forum auf der Hannover Messe 2015

Barbara Gronauer, StrategieInnovation

Über Barbara GronauerGeschäftsführerin von StrategieInnovation, Strategieberaterin, Innovationsmanagerin, Coach, Prozessbegleiterin, Interimsmanagerin

Seit 1997: Ideenfindung, Konzeptentwicklung und Projektmanagement für Produkte und Dienstleistung sowie Innovationskultur-Entwicklung.

Ergebnisse: Technische Produkte, Dienstleistungen, Innovationsfähigkeit.

Methoden: TRIZ (Theorie der erfinderischen Problemlösung), Design Thinking, Lean Innovation, systemische Personal- und Organisationsentwicklung.

Inhalt des Vortrags

• Entstehung von TRIZ

• Anwendungsgebiete von TRIZ

• Kernaussagen von TRIZ

• Produkt-Zukunftsentwicklung

• Herausforderungen im Leichtbau

• Beispiel Produktweiterentwicklung

• Zusammenfassung

Wie kann die „Theorie der erfinderischen Problemlösung“ (TRIZ) den Leichtbau unterstützen?

TRIZ Erfinder Genrich Altshuller

• Erfassung von ca. 200.000 Patenten (Urheberscheinen)

• Auswahl von 40.000 hoch innovativen Patenten

• Genaue Analyse dieser 40.000 Patente

Qualität von LösungenLösungs-ebene

Niveau der LösungAnteil an allen Lösungen (%)

Quelle der Lösungsansätze

Realisierungs-aufwand

1 offensichtlich 32 Eigene Person 1

2 Geringe Verbesserung 45 Unternehmen x10

3 Große Verbesserung 18Industrie

internx100

4 Erfindung 4Industrie extern

x1.000

5 Entdeckung 1Gesamtes

verfügbares wissen

x10.000

TRIZ

Typische TRIZ-Anwendungsgebiete

• Weiterentwicklung für Produkte & Business:

– Problemlösungen (Produkte & Prozesse)

– Funktionsverbesserung

– Reduktion von Komponenten

– Reduktion von Kosten und Materialverbrauch

• Fehlerbehebung z.B. an Produktionsmaschinen

• Patentabsicherungen

• Produkt-Forecast für neue Produkte & Business:

– Neue Produktgeneration(en) vorausdenken

– Langzeit-Produkt-Vorausschau skizzieren

– Produkte und Services mit Geschäftsmodellen zusammenführen

Erfinden können für jedermann

„Meine Intention ist es, zu zeigen, dass der Prozess des Lösens technischer Probleme für jeden zugänglich, wichtig zu lernen und einfach faszinierend ist.“

TRIZ = Systematik & Kreativität

Typisches, bekanntes

Problem-Modell

Typische, bekannte Lösungs-Modelle

Konkretes erfinderisches

Problem

Konkrete Ideen und Konzepte

?

Abstrakte Modellebene

Kernaussagen von TRIZ

Einer großen Anzahl von Erfindungen liegt eine vergleichsweise kleine Anzahl von Lösungsprinzipien zugrunde.

D.h.: Irgendjemand hatte schon einmal ein ähnliches Problem,

und er hat es intelligent und innovativ gelöst.

Erst das Überwinden von Widersprüchen macht innovativeEntwicklungen möglich.

D.h.: Ein Kompromiss ist keine innovative Lösung,

sondern bestenfalls eine Optimierung.

Die Evolution technischer Systeme folgt bestimmten Mustern.D.h.: Es existiert eine „Stimme des Produktes“.

Technische Systeme entwickeln sich (in Grenzen) vorhersehbar.

Produkt-Forecast für Produkte & Business –TRIZ-Strategien

Forecast: Entwicklungsmuster nutzen

Im TRIZ-Forecast zur Entwicklung von Zukunftsszenarios werden mehrereTRIZ-Werkzeuge und -Methoden mitErkenntnissen aus Trendforschungen, neuen Komponenten und Gesetzen,neue Geschäftsmodelle,Ressourcenknappheit, Gesellschaftswandel, etc. kombiniert.

Z.B. Entwicklungsmuster technischer Systeme, Produktlebenskurven sowieZukunftsentwicklungen auf allen Systemebenen.

Entwicklungsmuster -> Idealität

• Entwicklungsmuster über den Produktlebenszyklus hinweg

• Denkmodel „Idealität“

• Denken in Funktionen

• Wie erreiche ich bei Produkten das „Wie von selbst-Prinzip”?

= ∑C Summe aller Kosten und des AufwandsIdealität∑F Summe aller nützlichen Funktionen

Entwicklungsmuster

z.B. Übergang zu höherer Dimension (1D – 2D – 3D)

zunehmende Idealität

Entwicklungsmuster

z.B. zunehmende Dynamisierung

StarresSystem

System mit„Gelenken“

ElastischesSystem

Verwendungvon Pulver,

Flüssigkeiten, Gel,Gasen

Nutzung von Feld-Wechselwirkung

zunehmende Idealität

Idealität im Bezug auf Leichtbau?

= ∑ Kosten / AufwandsIdealität∑ nützlicher Funktionen

Gewicht, Größe,…

Festigkeit, Stabilität…=

• TRIZ stellt das Wissen über die DNA erfolgreicher Durchbruchsinventionen aus verschiedensten Fachbereichen zur Verfügung.

• TRIZ ermöglicht es, das Wissen aus der Vergangenheit zu nutzen, um neue Innovationen für heutige konkrete Herausforderungen zu entwickeln!

Herausforderungen im Leichtbau

Beispiele für typische, allgemeine Fragestellungen im Leichtbau:

Festigkeit, Stabilität

verbessern?

Gewicht, Volumen,

Materialmenge verringern

TechnischerWiderspruch

Herausforderungen im LeichtbauErfolgreiche Lösungsstrategien aus der Analyse von Durchbruchsinventionen für diese Herausforderungen:

35 Parameteränderung

40 Anwendung zusammengesetzter Stoffe

30 Anwendung biegsamer Hüllen und dünner Folien

17 Übergang zu höheren Dimensionen

31 Poröse Werkstoffe

04 Nutze Asymmetrie

05 Kopplung

09 Vorgezogene Gegenwirkung

14 Kugelähnlichkeit

Produktweiterentwicklung für Produkte & Business – ein Beispiel

Entwicklungsmuster

z.B. zunehmendes “Trimming”

Komponenten verringern,alle Funktionen beibehalten.

zunehmende Idealität

Funktion wird „wie von selbst“

erfüllt.

Beispiel Fahrradklingel

Glockendeckel

Zahnrad

Grundplatteinkl. Haltebolzen

Hebel

Feder

Schwungbalken

Klingelscheiben

Ziele der Vorgehensweise:

• Reduktion von Kosten und Materialverbrauch

Funktionsmodell Fahrradklingel

Glockendeckel

Fußgänger Fahrradfahrerinformiert

Zahnrad

Grundplatte

Hebel

Schwungbalken

Klingelscheibe

hältbewegt(versetzt in

Schwingungen) hält

bewegt

bewegt

hält

hält

bewegt

hält

Feder

hält

spannt

bewegt/zieht

Trimm-Modell - Fahrradklingel

Glockendeckel

Fußgänger Fahrradfahrerinformiert

Zahnrad

Grundplatte

Hebel

Schwungbalken

Klingelscheibe

hältbewegt(versetzt in

Schwingungen) hält

bewegt

bewegt

hält

hält

bewegt

hält

Feder

hält

spannt

bewegt/zieht

Trimm-Modell - Fahrradklingel

Glockendeckel

Fußgänger

Fahrradfahrer

informiert

Grundplatte

hält

bewegt(versetzt in

Schwingungen)bewegt

Wie müssen die Grundplatte bzw. der Glockendeckel gestaltet sein, damit sie die erforderlichen Funktionen erfüllen können?

Bsp. für getrimmte Fahrradklingel

GlockendeckelGrundplatte inkl. Haltebolzen

Zusammenfassung

TRIZ bietet wichtigen Input aus der Analyse von Patenten und Entwicklungsmustern technischer Systeme unterschiedlichster Fachbereiche.

Das Spektrum abstrakt formulierter, erfolgreicher Lösungsstrategien dient als Verstärker der individuellen Kreativität.

TRIZ verbindet systematisches Vorgehen & zielgerichtete Kreativität und macht den Prozess des erfinderischen Problemlösens planbarund wiederholbar.

Durch die Fokussierung auf Widersprüche als Innovationspotential bietet sich TRIZ als methodischer Werkzeugkasten insbesondere für die Herausforderungen im Leichtbau an.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Barbara Gronauer

Strategie-Beraterin & TRIZ-Expertin

StrategieInnovationRhönmalerring 3036088 Hünfeld

Fon 06652.99 28 280Mob 0152.33 55 83 84Fax 06652.99 28 279bg@strategieinnovation.de

www.strategieinnovation.dewww.TRIZ-Akadmie.de

Nächste TRIZ Basisschulung:15.-18.06.201514.-17.09.2015Infos: www.TRIZ-Akademie.de

VDI TRIZ SpezialtagPraxistage Wertanalyseam 22.04.2015 in Coburgwww.wertanalyse-praxistage.de