L'innovazione sistematica: la metodologia TRIZ, approccio e applicazioni automotive
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L'innovazione sistematica: la metodologia TRIZ, approccio e applicazioni automotive
Roberto Nani
Scinte
Innovazione e Qualità.Presentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
Sommario
• A Tool for Creative Thinking
– Patent documents classified by level of inventiveness
– Technology forecasting
• Due casi nel settore degli autoveicoli e dei motocicli
• Exploration of the adjacent “terra incognita”
– …to vary the parameters of the initial configuration one at a time, keeping the othersconstant.
• Formulate the mini-problem
– Define the conflicting elements
– Problem model
• OZ – Operational zone
• OT – Operational time
– Formulate ideal final result (ifr)
• CONCLUSIONI
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
• A specific methodology developed on the basis of patent information is the TRIZ
methodology (Russian acronym for Theory of the Solution of Inventive Problems).
• TRIZ began with the hypothesis that there are universal principles of invention that
are the basis for creative innovations that advance technology, and that if these
principles could be identified and codified, they could be taught to people to create
or enhance their inventive capabilities.
http://www.wipo.int/export/sites/www/sme/en/documents/pdf/patent_information.pdf
A Tool for Creative Thinking
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
• The TRIZ research has proceeded in several stages and more than 2 million patent
documents have been examined, classified by level of inventiveness, and analyzed
to look for principles of innovation.
• Patent information, therefore, provides an extremely useful source of information
for learning and developing creative problem solving and innovation strategies.
http://www.wipo.int/export/sites/www/sme/en/documents/pdf/patent_information.pdf
A Tool for Creative Thinking
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
• Level 5: Discovery
• Level 4: First market
• Level 3: Diffusion, new markets
• Level 2: Qualitative Improvement within a technical system
• Level 1: Quantitative Improvement within a technical system
Patent documents classified by level of inventiveness
http://www.triz-journal.com/archives/2007/07/02/
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
• Level 5: Discovery
• Level 4: First market
• Level 3: Diffusion, new markets
• Level 2: Qualitative Improvement within a technical system
• Level 1: Quantitative Improvement within a technical system
Patent documents classified by level of inventiveness
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
Patent documents classified by level of inventiveness
Level 5: DiscoveryLevel 4: First marketLevel 3: Diffusion, new marketsLevel 2: Qualitative Improvement within a technical systemLevel 1: Quantitative Improvement within a technical system
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
• To create a classification this would be applicable for problem solving,
technology forecasting, and to help with identification of new solution
strategies at the earliest project stages.
http://www.triz-journal.com/archives/2007/07/02/
Patent documents classified by level of inventiveness
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
it errs by extending short-terms, Ignoring
long-term trends and forgetting common sense
(Ralph C. Lenz)
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
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• One class of constraints is those intrinsic, natural (or physical) limits such as the speed of light, absolute zero temperature, absolute vacuum. In addition there are human limits imposed by the size, shape, and constitution of the human body, the nature of the environment and the earth.
– Macrovariables whose rates of change are conditioned by or subject to any of the above limits will be called intensive macrovariable [intensive]
• Another category of real constraints is absolute but time dependent natural limitsimposed by existing capabilities in tangential areas, viz. other macrovariables.
– A macrovariable subject to a sliding constraint of this type will be classed asextensive macrovariable [extensive]
Ayres, Robert U. Technological forecasting and long-range planning. (1969). McGraw-Hill, Inc.
Technology forecasting
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• Forward progress can be achieved if any one of several limitations
(sufficient conditions) are met.
• It will be observed that, as a rule, a technological prerequisite for some
advanced system would be described as removal of a time-dependent
constraint.
Ayres, Robert U. Technological forecasting and long-range planning. (1969). McGraw-Hill, Inc.
Technology forecasting
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Due casi nel settore degli autoveicoli e dei motocicli
• 6,353 hits for Inductive recharg*
electric vehicle*
6,485 hits for Drive-by-wire
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6,353 hits for Inductive recharg* electric vehicle*
1986
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6,485 hits for Drive-by-wire
1986
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Constraints
alternating
battery charger
capacitor
charging
combustion engine
conductive
control signal
electric motor
electronic control
inductance
inductive coupling
magnetic circuit
output signal
primary winding
propulsion
reference voltage
switching device
transistor
transmitter
1986
6,353 hits for Inductive recharg* electric vehicle*
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1986
Constraints
accelerator
accelerator pedal
actuator
combustion engine
electronic control
internal combustion engine
predetermined time
servo control
throttle valve
6,485 hits for Drive-by-wire
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Exploration of the adjacent “terra incognita”
• Given a definite starting point, namely a radical pioneering invention, there are
several factors which combine to ensure that subsequent exploration usually
tends to proceed from the known part of the morphological map only into the
nearby territory.
• In other words, it is normal and natural to vary the parameters of the initial
configuration one at a time, keeping the others constant.
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http://www.triz.co.kr/
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The law of increasing the S-Field Involvement
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The law of Dynamization
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The law of Transition to a Supersystem
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…to vary the parameters of the initial configuration one at a time, keeping the others constant.
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The only way to describe an invention
is to invent it first
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'Which Line Leads to the Prize' Ideality Analogy
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EP2058491 (A2) - Control system for internal combustion engine
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Formulate the mini-problem
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
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Define the conflicting elements
Conflicting pair:
Product - Air
Tool – Throttle valve
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Problem model
1. Conflicting pair: air and throttle valve.
2. Intensified conflict: a “super high-speed” rotation angle performes a
good response but a introduces a big sovraelongation.
3. Problem: it is necessary to find an X-element which keeps the ability of
the super high speed rotation angle to performe a good response and
prevents sovraelongation.
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OZ – Operational zone
• From the intake pipe 22 to the throttle valve 24 (area of negative action)
• From the throttle valve 24 to the engine 12 (area of positive action)
Definition of the Operational Zone:
Area between the intake pipe 22 and the periphery of the throttle
valve 24 - throttle section
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• Time before the angular rotation
of the throttle valve is performed
(time before the conflict - T2)
• Time from when the throttle valve
starts to rotate until the throttle
valve reaches the right angular
position (time when conflict occurs
– T1 = sovraelongation time)
OT – Operational time
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Formulate ideal final result (ifr)
• The x-element, whitout complicating the system and whitout harmful side effects,
eliminates:
– Sovraelongation
• Within sovraelongation time
• Inside throttle section
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WO8403735 (A1) - DEVICE TO REGULATE THE AIR-FUEL MIXTURE UPON CLOSING THE THROTTLE-VALVE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE PROVIDED WITH A ROTARY CARBURATOR
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Torino, Lingotto Fiere17-18 aprile 2013
CONCLUSIONI
• Si è presentata un’applicazione TRIZ.
• TRIZ è considerato “A Tool for Creative Thinking” che permette di:
– classificare i brevetti secondo livelli di invenzione;
– prevedere l’evoluzione tecnologica;
– innovare un prodotto/processo.
• Si è visto come viene modellato un problema di conflitto tra “tool e prodotto”.
• La definizione di un modello, immerso in uno spazio operativo ed agente in un
certo intervallo di tempo, permette di formulare una soluzione ideale.
Innovazione e QualitàPresentato da Anfia in collaborazione con Aicq
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Roberto Nani
Scinte snc
24020 Ranica (BG)
Tel 035 513683
Cell. 340 4193958
www.scinte.com
Lorenzo Duroux
ESC Engineering
10034 Chivasso (TO)
Tel 011 0436265
Cell. 393 2465294
www.esc-engineering.com
Grazie per l’attenzioneRoberto Nani