Die TRIZ Methode – systematische Problemlösung

Was ist TRIZ? Eine kurze Einführung

Viele Unternehmen stehen vor der Herausforderung, neue technische Lösungen, innovative Produkte mit herausragenden Funktionen und neuartige, leistungsfähige Prozesse zu entwickeln. Doch wie entstehen Innovationen? In der Technologie ist die Grundlage meist ein konkretes Problem, für das eine bahnbrechende Lösung gesucht wird. Eine bewährter Ansatz, die vielfältigsten Probleme kreativ und erfolgreich zu lösen, ist die sogenannte TRIZ-Methodik, welche die Entstehung überragender Lösungsideen und folgender Innovationen nicht mehr den Zufall überlässt, sondern hilft, diese planmäßig und zielgerichtet zu entwickeln.

Im nachfolgendem wird erklärt, worum es sich bei der TRIZ-Methode handelt und wie sie eingesetzt wird, um erfinderische Ideen zu erarbeiten.

TRIZ – Erfinderisches Problemlösen

TRIZ steht als Abkürzung für den russischen Begriff des erfinderischen Problemlösens. Der federführende Entwickler von TRIZ war Genrich Altschuller (1929 – 1998), Patentingenieur der russischen Armee. Er hat Erfindern geholfen, Ihre Patente zu schreiben und beim Patentamt einzureichen.

Als junger Mann hatte Genrich Altschuller zusammen mit Kollegen schon selbst Patente entwickelt. Er war schon immer von Neuem und Problemlösen fasziniert. So war er auch neugierig zu erfahren, wie denn die Erfinder Ihre Aufgaben meistern. Also hat er die Erfinder immer wieder gefragt, wie sie denn auf Ihre Lösungen und Patentideen kamen: „Wie habt Ihr das gemacht?“

Keine Ahnung, ich habe es einfach erfunden!

Er bekam oft diese, keine oder nur unzureichende Antworten. Während Ihrer Arbeit an Patenten hatten Altschuller und sein Kollege Shapiro erkannt, dass sich Lösungsansätze wiederholen. Dass Erfinden ein wiederholbarer und reproduzierbarer Vorgang ist. Altschuller und Shapori nennt man heute auch die „Väter von TRIZ“. Shapiro hatte sich in späteren Jahren aus der Entwicklung zurückgezogen. So wird heute oft nur noch Altschuller genannt.

1. Aus der Analyse der Patenten leiteten sich wesentliche Kernaussagen ab:
   Einer großen Anzahl von Erfindungen liegt eine vergleichsweise kleine Anzahl von wiederkehrenden Lösungsprinzipien zugrunde.
2. Das Erkennen und Überwinden von Widersprüchen führt zu innovativen Entwicklungen.
3. Die Entwicklung technischer Systeme folgt bestimmten Mustern.

Die aufgestellten wissenschaftlichen Hypothesen – z.B. dass Problemlösen immer ähnlich abläuft – wurden danach über Jahre durch Analyse von Patenten wissenschaftlich untermauert.

TRIZ-Methode zur Lösung von Widersprüchen

Ein russisches Patent hat – wie jedes andere Patent der Welt folgende Struktur:

1. Beschreibung Stand der Technik
2. Die entwickelte Lösung
3. Mit der Lösung verbundene Schutzansprüche.

Einen entscheidenden Unterschied der russischen Patente gibt es jedoch: Eine einseitige Zusammenfassung des Patents. Durch diese Zusammenfassung war die Analyse einer großen Anzahl von Daten mit überschaubarem Aufwand möglich. Aus den Patentanalysen hat Altschuller mit seinen Kollegen „Muster“ extrahiert, wie Erfinder Probleme beschreiben und wie sie diese Probleme lösen.

Altschuller hat besonders die Erfindungen betrachtet, die mit vergleichsweise geringem Lösungsaufwand einen hohen Nutzen lieferten. Gemeinsam war diesen Patenten, dass in ihnen ein scheinbarer Widerspruch aufgelöst wurde. Zwei Eigenschaften wurden kombiniert, die bis dahin als unvereinbar galten. Dieses Merkmal, die Auflösung eines Widerspruchs wurde zu einem Kernaspekt der Innovationsmethode TRIZ:

Das Lösen eines Widerspruches führt zu hochwertigen Erfindungen!

Das Finden und Beschreiben eines Problems in Form eines Widerspruches ist das Kernelement der TRIZ-Methode. Es ist damit auch die Voraussetzung für das Anwenden der klassischen TRIZ-Werkzeuge und der Grundstein für das Finden bahnbrechender Lösungen: Kein Kompromiss, sondern ein Fortschritt der bisher scheinbar unmögliches möglich macht. Neuere TRIZ-Werkzeuge nutzen darüber hinaus weitere Erkenntnisse, die auch ohne das Widerspruchskonzept zum Erfolg beitragen.

Bekanntestes TRIZ-Werkzeug: Die TRIZ-Matrix und die 40 erfinderischen Prinzipien

Tausende von Erfindern haben ähnliche Widersprüche immer wieder mit vergleichbaren Lösungen überwunden. Altschuller und seinen Unterstützern haben diese wiederkehrenden Muster als generische Lösungen beschrieben. Diese Lösungen sind die heute bekannten „40 erfinderischen Prinzipien„. Erstaunlicherweise kann jede, und zwar wirklich jede technische Erfindung und Innovation auf eines oder mehrere dieser erfinderische Prinzipien zurückgeführt werden. In der Altschuller-Matrix sind Widersprüche und die zur Lösung angewandten erfinderischen Prinzipien übersichtlich abgebildet. Geordnet nach der Häufigkeit, mit der Sie zur Lösung der jeweiligen Problemsituation eingesetzt wurden.

Die TRIZ-Matrix hilft also, Lösungsprinzipien zu finden, die bereits viele Erfinder benutzt haben um Ihre Probleme zu lösen. Diese Matrix ist das erstes Werkzeug des klassischen TRIZ. In weiteren Jahren der Forschung hat Altschuller seine Erfindungs- und Innovationswerkzeuge erweitert und drei Haupt-Axiome aufgestellt:

1. TRIZ Axiom: Ein System entwickelt sich nach bekannten Gesetzmäßigkeiten.

Ein Beispiel ist die Entwicklung historischer Steinwerkzeuge. Werkzeuge der Steinzeit auf unterschiedlichen Kontinenten haben sich in vergleichbarer Art und Weise weiterentwickelt. Ohne dass es einen Austausch zwischen den Herstellern der Werkzeuge gegeben haben kann. Diese Entwicklungsmuster sind in den „Gesetzmäßigkeit der Evolution technischer Systeme“ beschrieben und ermöglichen wertvolle Prognosen über die Technologien von morgen.

2. TRIZ Axiom: Erfolgreiche Weiterentwicklungen lösen Widersprüche zwischen Systemparametern.

Die Beschreibung einer Problemsituation erfolgt in TRIZ durch die Definition eines vorhandenen Widerspruchs. Fällt es schwer ein Widerspruchsmodell zu erstellen, besteht oft keine Relevanz für die Anwendung von TRIZ.
Definitionen von Widersprüchen:

• Technischer Widerspruch besteht wenn sich zwei verschiedene Parameter widersprechen z.B. die Höhe gegen das Gewicht (etwas soll hoch sein aber leicht).
• Physikalischer Widerspruch z.B. Temperatur soll hoch sein und klein – ein Parameter sollte gleichzeitig zwei Zustände haben.

3. TRIZ Axiom: Das Problem ist unter gegebenen Bedingungen mit vorhandenen Ressourcen zu lösen.

Eine gute Lösung im Sinne von TRIZ nutzt vorhandene Ressourcen. Es wird keine keine unnötige Komplexität erzeugt. TRIZ unterstützt damit ganz nebenbei die Nachhaltigkeit neuer Lösungen.

Innerhalb des TRIZ-Wissensbasis gibt es zahlreiche Werkzeuge, beispielsweise:

• Erfinderische Prinzipien um technische Widersprüche zu lösen
• Separationsprinzipien zur Lösung physikalischer Widersprüche
• Die Altschuller Matrix um passende Prinzipien zu typischen Widersprüchen zu finden

Auf den Werkzeugen aufbauend gibt es Methoden, eine Folge von einzelnen Werkzeugen oder Schritten. Die Methoden stellen strukturierte Verfahren zur Verwendung der TRIZ-Wissensbasis dar. Folgende Methoden wurden über die Jahre entwickelt:

• Substanz-Feld-Analyse zusammen mit den erfinderischen 76  Standards.
• Verschiedene Versionen des „Algorithmus des erfinderischen Problemlösen“ ARIZ.

Übrigens, wenn ich als Innovationsberater heute frage – „Wie erfinden Sie denn?“, und die befragten Personen mir das nicht genau erklären können, dann fällt mir Genrich Altschuller ein. Er hatte das wohl ähnlich erlebt.

Funktioniert erfinden auch ohne Struktur?

Aber ja, Erfinden ohne Struktur funktioniert ja meist auch. Zum großen Teil mit hohem Aufwand und langer Lösungsfindung. TRIZ und andere Vorgehensweisen strukturierter Innovation helfen, dass sich der Erfolg wesentlich schneller und effektiver einstellt. Unabhängig von Geistesblitzen genialer Erfinder.

Mit der TRIZ-Methode zu Innovationen

Die TRIZ-Methode ist ein geeignetes Instrument, um Denkbarrieren zu überwinden und somit erfinderische Lösungen zu entwickeln. Dabei wird zunächst ein Problem analysiert und in seine einzelnen Bestandteile zerlegt. Mithilfe der TRIZ-Methode geht man somit dem Ursprung des Problems auf den Grund und schafft mit innovativen Lösungen das Problem ein für alle Mal aus der Welt.

Heute wird TRIZ weltweit erfolgreich eingesetzt um neue Produkte, Patente und Innovationen zu entwickeln. Whitening Stripes zur Zahnbleiche sind nur ein Beispiel. Thomas Nagel, Innovationsberater erfahrener Anwender und Trainer für strukturierte Innovation, führt im Rahmen der Master Class Technologie-Innovation auch in die Grundlagen von TRIZ ein.

Sie wollen komplexe technische Probleme schneller lösen und fortschrittlichere Erfindungen schaffen? Im Patent Booster Workshop gelingt das für technisch komplexe Herausforderungen in nur drei Tagen! Werkzeuge und Methoden zu TRIZ sind auch Bestandteil der Innovations-Roadmaps, die einen klaren Leitfaden für erfolgreiche Innovation liefern.  Oder rufen Sie direkt an unter 030 – 89 64 72 09.