【TRIZ(トゥリーズ)】40種の発明カードで目の前の技術的矛盾を解決するビジネスフレームワーク

ビジネススキル
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とにぃ
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はい、とにぃです。

今回ご紹介するビジネスフレームワークは「TRIZ」です。

読み方は、「トゥリーズ」です。

このビジネスフレームワークを学ぶと以下のようなスキルが付きます。

 

  • 課題を解決するための40種の発明コンセプト

 

以前、多視点を与えてくれるビジネスフレームワークとして「オズボーンのチェックリスト」を紹介しました。その時は、9つの視点を提供しましたが、今回、紹介するTRIZは、なんと40種の視点を提供します。

とても、心強いビジネスフレームワークですが、使いこなすのに少し難易度が高めです。

まずは、概念だけでもいいので吸収して頂けたらと思います。

1.ビジネスフレームワークとは?

よく、当ブログにお越し頂いている方は、本項目は飛ばして頂いて構いません。初めて当ブログにお越し頂いた方は、フレームワークを学ぶことの重要性を説明している、下記の記事からお読みください。

2.TRIZ(トゥリーズ)とは?

TRIZ(トゥリーズ)とは、ゲンリック・アルトシューラーが提唱した技術開発における発明に関して体系化したビジネスフレームワークです。彼は、このビジネスフレームワークを構築するために250万件の特許を解析したといわれています。そうすることで、特別な能力を持たない人でも発明的な発想で課題を解決することができというメソッドになっています。

因みに、TRIZとはロシア語の英字表記の頭字語であり、日本語では発明的問題解決理論となり、英語ではTIPS(Theory of Inventive Problem Solving)となります。

そこで、TRIZが提供する、方法論などについて説明していきます。

2-1.40の発明原理

40の発明原理とは、TRIZというビジネスフレームワークを構成する思想の1つです。解決すべき課題は、この40の発明原理を活用すれば、解決するうえで必要な発明原思想がわかるというメソッドになっています。

つまり、この40の発明原理こそTRIZの中核であり、多くの課題を発明的に解決するためのビジネスフレームワークです。

その40の発明原理について、下図に示します。

少し多くて、全てを覚えることは難しいと思いますので、このような発明原理が存在するといことだけ覚えて頂ければと思います。

実際に活用する際は、当ブログを再訪して頂くか、関連書籍を購入する方が良いと思ます。関連書籍は、最後に紹介いたします。

それでは、40の項目の概略を説明いたします。

  1. 分割の原理
    ・物体/システムを個々の部分に分割する。
    ・物体/システムを容易に分解できるようにする。
    ・物体/システムの分割の度合いを強める。

  2. 分離の原理
    ・物体/システムの必要な部分を抽出し、その他の部分を分離する。

  3. 局所性質の原理
    ・物体/システムの均一的な構成を不均何一なものに変更する。
    ・物体/システムの特定部位に適した改良をする。
    ・物体/システムの各部分が、潜在的な機能を発揮できるようにする。

  4. 非対称性の原理
    ・物体/システムの対称的な状態を非対称に変更する。
    ・さらに、非対称の度合いを強める。

  5. 組合わせの原理
    ・複数の物体/システムを各々組み合わせる。
    ・加えて、機能性や時間的因子についても同一性の組み合わせを行う。

  6. 汎用性の原理
    ・物体/システムに複数の機能を持たせる。

  7. 入れ子構造の原理
    ・物体/システムを別々の物体の中に入れ、その物体をまた別の物体の中に入れる。

  8. つりあいの原理
    ・物体/システムを物理的な性質を利用して重さを制御する。
    ・気体や液体の科学的な性質を使用して重さを制御する。

  9. 予備応力の原理
    ・目的の動作を実施する前に、予め、反対の作用を蓄えておく。
    ・有害応力に対する手段として事前に反対の作用を蓄えておく。

  10. 先取作用の原理
    ・目的の動作を実施する前に、事前に作用を施しておく。

  11. 事前保護の原理
    ・物体/システムの信頼性を向上させるために、事前に策を講じておく。

  12. 等位性の原理
    ・作業条件に合わせて状態が変化し、アイテムをの重力を利用して位置状態を変化させない、又は適した位置になるようにする。


  13. 逆転の原理
    ・物体/システムに本来の目的とは、逆の機能を加える。

  14. 曲面の原理
    ・直線状のアイテム及びその構成要素を曲線状のものとする。
    ・平坦なアイテム及びその構成要素の表面を球面にする。
    ・ローラ、球、螺旋、ドームの形状に変更する。
    ・直線運動を回転運動に変更し、遠心力を利用する。

  15. ダイナミックの原理
    ・物体/システムの特性、外部環境、プロセスを変更して最適にする。
    ・物体/システムが不動あるいは不変である場合は、可動や可変にする。

  16. アバウトの原理
    ・物体/システムを100%の効果で満たすのではなく、大小または多少のブレを持たせる。

  17. 他次元転換の原理
    ・物体/システムを三次元的な空間を活用する。
    ・物体/システムを単層でなく多層にする。
    ・物体/システムを上下、左右、縦横を入れ替える。

  18. 機械的振動の原理
    ・物体を振動させる。
    ・物体を超音波になる程度まで振動させる。
    ・圧電振動を利用する。
    ・超音波振動と電磁界振動を組み合わせて使用する。

  19. 周期的作用の原理
    ・物体/システムを周期的又は脈動的動作へ変更する。
    ・さらに、周期の程度や頻度を変更する。

  20. 有効連続性の原理
    ・物体/システムを連続的な物体やプロセスに変更する。

  21. 超高速作業の原理
    ・破壊的、有害、あるいは危険な作業などのプロセスや段階を高速で実行する。

  22. 益害変換の原理
    ・有害な要因や環境を利用して、有益な効果へ変換する。
    ・有害要因に他の有害要因を加えることで相殺する。

  23. フィードバックの原理
    ・起こった事象に対するフィードバックを受けとることで別のシステムが作用し、プロセスを改善する。

  24. 仲介の原理
    ・物体/システムに仲介物を利用することで直接的な改善機能を得る。

  25. セルフサービスの原理
    ・物体/システムから得れる副産物を利用して、好影響を獲得する。
    ・物体/システムから得られる廃棄資源、廃棄エネルギーを活用する。

  26. 模倣代替の原理
    ・物体/システムが高価で脆い場合、安価な模倣品を活用する。
    ・物体/システムの保存性が低い場合、模倣品を用いることで保存する。

  27. 安価低耐久性の原理
    ・物体/システムに高価になる場合、耐久性と引き換えに安価な物体/システムに置き換える。

  28. 機械代替の原理
    ・機械的手段を音響、味覚、臭覚などの知覚手段に置き換える。
    ・電界、磁界、電磁界を物体/システムに利用する。

  29. 流体利用の原理
    ・物体又はその構成要素に液体や気体の流体を利用し、膨張、液体充填、エアクッションなどの機能を活用する。

  30. 薄膜利用の原理
    ・柔軟な殻や薄膜を利用して、物体/システムを外部環境から分離、保護する。

  31. 多孔質利用の原理
    ・物体を多孔質または構成要素に多孔質のモノを利用することで、有用な機能を向上させる。

  32. 変色利用の原理
    ・物体/システムに外部環境による変色効果を利用する。

  33. 均質性の原理
    ・物体/システムを同じ材料または同じ特性を持つ構成要素で作る。

  34. 排除再生の原理
    ・物体/システムの持つ機能を完了したあと、部分的に廃棄、排出することで再生する。

  35. パラメータの原理
    ・物体の気体、液体、固体といった物質の三態を変化させる。
    ・物質の三態における物理的、化学的変化を与える。

  36. 移相変相の原理
    ・体積の変化、熱交換など、相転移の間に発生する現象を利用する。

  37. 熱膨張の原理
    ・物体の構成要素の熱膨張や熱収縮を利用する。

  38. 酸化活性作用の原理
    ・酸化物、過酸化物などの酸素を利用する物体/システムにする。

  39. 不活性利用の原理
    ・物体/システムを不活性環境や不活性物質を利用する。

  40. 複合材料の原理
    ・物体/システムの構成要素に複合材料を用いる。

2-2.39の技術特性パラメータ

続いて、39の技術特定パラメータについてです。

その前に技術的な課題を分析するときに、そのまま直接的に解決策を求めてはいけません。一度、その課題を抽象化する必要があります。そして、そのあと目的とする解決策を見出すのです。その概略図を下に示します。

このときの課題解析の際に、用いるのがこの技術特性パラメータです。そして、課題は下記の39の技術特性パラメータに分類され、その39の技術特性パラメータを改善することが、目の前の技術的課題の解決策となります。

因みに、課題解決に必要となるのが、先ほどご説明しました40の発明原理になります。

  1. 運動物体の重量
  2. 静止物体の重量
  3. 運動物体の長さ
  4. 静止物体の長さ
  5. 運動物体の面積
  6. 静止物体の面積
  7. 運動物体の体積
  8. 静止物体の体積
  9. 速度
  10. 応力・圧力
  11. 形状
  12. 物体の安定性
  13. 強度
  14. 運動物体の動作時間
  15. 静止物体の動作時間
  16. 温度
  17. 照度・輝度
  18. 運動物体の消費エネルギー
  19. 静止物体の消費エネルギー
  20. 動力
  21. エネルギーの損失
  22. 物質の損失
  23. 情報の損失
  24. 時間の損失
  25. 物質の量
  26. 信頼性
  27. 測定精度
  28. 製造精度
  29. 物体が受ける有害要因
  30. 物体が起こす有害要因
  31. 製造の容易性
  32. 操作の容易性
  33. 保守の容易性
  34. 適応性
  35. 装置の複雑性
  36. コントロールの困難性
  37. 自動化のレベル
  38. 生産性

2-3.技術的矛盾マトリックス

先ほどご説明しました39の技術特性パラメータは、物体やシステムが抱える基本課題の一覧としてご説明しました。

しかし、課題となっている技術特性パラメータを改善しようとすると別の技術特性パラメータが悪化することがあります。

そして、その利益相反と考えられる技術特性パラメータのトレードオフについて示したマトリックス図が下に示します図になります。

下図に記載の番号は、先の技術特性パラメータに示した番号とリンクしています。そして、最上段の横カラムは技術特性パラーメータが悪化するケース、左の縦カラムは改善したい技術特性パラメータを示しています。

例えば、何かの強度を改善するときに、そのトレードオフとして、その容器が重くなってしまうことが予想されます。

つまり、技術特性パラメータ14(強度)を改善するために、技術特性パラメータ1(重量)が悪化することになります。

ここで上図の活用することになりますが、改善するパラメータ14(強度)と悪化するパラメータ1(重量)がマトリックス上で交差するセルがあります。

その場所に、このケースにおける問題点を打開するための発明原理が示されています。先ほどの図では、小さいくなってしまうので記載はしていませんが、実際には、発明原理の番号が示されています。

そして、このときの発明原理の番号は、1、8、15、40です。

つまり、「分割」、「つりあい」、「ダイナミック」、「複合材料」になりますので、この視点でアイデアを考えることで、解決策を見出すことができます。

この様に、技術な改善をするために必要な発想コンセプトを示してくれるのが、このTRIZ(トゥリーズ)というビジネスフレームワークなのです。

もし、上記の技術的矛盾マトリックスの全容図が欲しい方は、お問い合わせフォームよりご連絡下さい。DMで送付させて頂きます。もちろん無料です。

ただし、ここで与えられるのは発明コンセプトであって、「答えとなる発明」ではありません。この時、重要なのはいかに課題を的確に分析することです。ここでの抽象化が間違ってしまうと、間違った発明原理にミスリードさせることがあるからです。

3.TRIZ(トゥリーズ)のまとめ

いかがでしたか、TRIZ(トゥリーズ)は?

本記事では、TRIZについて紹介してきましたが、正直なところ、TRIZに関しては他にも様々なプロセスや思考法が存在しています。なので、TRIZを使いこなすには、さらに深く学ぶ必要があります。

さらに、補足的な思考法も、このあとお示しいたしますが、もっと学びたい方は最後に参考書籍の紹介もしておきますので、ご活用頂けたらと思います。

【補足①】物質-場分析(Substance-Field Analysis)

特定の現象やプロセスにおいて、不利益をもたらす、又は、機能を十分に発揮できないなどの課題をビジュアル的に理解、解析するためのモデル図です。通常は、三角モデルで用いられます。

【補足②】9画面法

思考の交通整理を行ってくれるメソッドです。中心となるアイテムから、時間的または空間的に前後するマトリックスを考えることで、思考の補助線になります。

『TRIZ関連書籍』

TRIZの理論とその展開―システマティック・イノベーション」は、TRIZに関する理論を詳細に解説している書籍で、より深くTRIZを学びたい方に適した書籍です。さらに、本ブログでは紹介しきれなかった、SLP、イフェクツ、ARIZ、76の標準解などの思考法も紹介されているTRIZ書籍の決定版だと思います。

ものづくり技術アドバンスト 図解これで使えるTRIZ/USIT」は、TRIZについて読みやすく構成された書籍です。名前の通り、多くの図解を用いて解説されていて、初めに読む書籍としてオススメします。9画面法について解説されています。

TRIZで開発アイデアを10倍に増やす! 製品開発の問題解決アイデア出しバイブル」は、TRIZの思考法である40の発明原理で解決した実例紹介が豊富にされていて、実例から学ぶことができるで、すごく理解しやすいです。また、40の発明原理とその製品の紹介ページを読むだけで、脳が刺激されて自身の発想のキッカケにもなると思います。