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TRIZ Introduction La recherche de solutions techniques est un aspect central de

TRIZ Introduction La recherche de solutions techniques est un aspect central des sciences de l'ingénieur. Il s'agit d'un processus complexe, consistant à imaginer différentes solutions susceptibles de répondre aux conditions imposées, à les concrétiser, à simuler leur comportement, pour au final en choisir une et la valider. Une difficulté apparaît lorsque les concepteurs ne connaissent aucune solution technique susceptible de répondre au problème posé. Leur tâche est alors d'inventer cette solution TRIZ. 1. Présentation TRIZ 1.1. Définition TRIZ TRIZ (acronyme russe de la Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs, Teorija Reshenija Izobretateliskih Zadatch (Теория Решения Изобретательских Задач - ТРИЗ)) est une approche heuristique destinée à résoudre des problèmes d'innovation, principalement techniques. Elle est élaborée à partir de 1946 par l'ingénieur soviétique Genrich Altshuller, lorsqu'il constata que le progrès technologique suit de façon générale un cours descriptible par des lois. Ces lois suggèrent une procédure à suivre pour innover en matière de technologies, notamment en explorant des solutions génériques, empruntées à d'autres domaines, qui n'ont pas encore été appliquées au problème particulier à l'étude. En résumé, la TRIZ permet : – d’éviter les compromis ; – de structurer sa démarche ; – de s’assurer d’un résultat probant. 1.2. Objectif La méthode TRIZ s'appuie sur le fait qu'une réflexion créative efficace est celle qui parvient à surmonter des contradictions parmi des paramètres techniques (par exemple : comment aller plus loin en consommant moins d'énergie ?). La méthode TRIZ pose comme postulat la recherche du " résultat final idéal ", l'idéalité étant définie comme le rapport entre la somme des fonctions utiles et la somme des fonctions nuisibles et des coûts. À l'extrême, le système idéal est celui qui remplit les fonctions souhaitées mais qui n'a ni coût, ni masse, ni consommation, ni maintenance... Bien que ce système n'existe pas, l'inventeur doit toujours avoir en tête cet objectif qui l'aidera à penser autrement le champ des solutions possibles. 1.3. Contexte La méthode TRIZ est une méthode convergente, c'est-à-dire qui ne favorise pas l'émission de nombreuses idées (comme le brainstorming par exemple) mais qui guide la réflexion directement vers des solutions. La méthode est en général appliquée à des problèmes et systèmes techniques mais peut s'étendre à d'autres types de systèmes (organisations, industriels, sociaux...). 1 TRIZ 2. Fonctionnement 2.1. Outils de modélisation TRIZ et innovation Ces notions essentielles doivent être considérées dans TRIZ comme des “fils rouges” de la réflexion. Il s’agit de les garder présentes à l’esprit tout au long des cas d’études afin d’aller plus vite, plus loin, et plus pertinemment en direction de la solution. La première notion essentielle est celle de contradiction. Pour être résolu, tout problème doit être reformulé de manière à apparaître sous forme d’une contradiction. Il existe trois niveaux de contradictions : • La Contradiction Organisationnelle : c’est souvent la première vision du problème tel qu’il est formulé initialement. Exemple : optimiser les caractéristiques d’un foret de marteau perforateur. • La Contradiction Technique : lorsque, dans un système, on améliore une caractéristique technique (ou un paramètre) d’un objet, une autre caractéristique (ou paramètre) s’en trouve détériorée. Exemple : Favoriser la concentration d’énergie dégrade la durée de vie. • La Contradiction Physique : elle oppose directement deux requêtes formulées par un seul et même paramètre. Exemple : la quantité d’espace libre entre le corps et les bords du trou ; elle doit être faible pour la rigidité du foret, et élevée pour l’évacuation des poussières de perçage. Une deuxième notion essentielle est celle d’inertie psychologique qui désigne le principal frein à la créativité. Dans TRIZ, des outils ont été formalisés afin de s’en affranchir (multi écrans, opérateurs DTC, hommes miniatures). La troisième notion de TRIZ est celle de résultat idéal final : celui-ci joue un rôle important puisqu’il permet de se fixer un objectif souvent ambitieux et donc de tirer les solutions vers cet « idéal ». En suivant les recommandations d’aide à la définition de celui-ci, un pas supplémentaire vers la direction de résolution est franchi. La dernière notion essentielle est celle de ressources. Lors de la résolution d’un problème, il s’agit de privilégier des solutions faisant appel aux ressources directement disponibles dans l’environnement. 2.2. Outils de résolution TRIZ Les outils de résolution constituent la partie centrale des travaux d’Altshuller. Ils constituent une mémoire des solutions du passé et s’appliquent suivant le modèle de problème. Exemple : la quantité d’espace libre entre le corps et les bords du trou ; elle doit être faible pour la rigidité du foret, et élevée pour l’évacuation des poussières de perçage. Solution générique selon le principe de séparation n°1 : division des propriétés contradictoires dans l’espace. Interprétation par le groupe : augmenter la taille des gorges d’évacuation vers la tête du foret par la réalisation d’une âme progressive La matrice de résolution des contradictions techniques : elle oriente le concepteur parmi 40 principes de solutions génériques ayant été employé(s) dans des configurations similaires. 2 TRIZ Exemple : Favoriser la concentration d’énergie dégrade la durée de vie. Principe de solution générique : l’action préventive. Interprétation par le groupe : favoriser la vrille lors de l’impact par des listels de plaquette en hélice. 3. Avantages et inconvénients 3.1. Avantages  La méthode TRIZ est une méthode convergente systématique qui oriente rapidement un groupe de travail vers des solutions sans passer par l'émission de nombreuses idées inexploitables.  TRIZ augmente la vitesse de développement et d'évolution du système. Il s'agit là d'une fonction mondiale primordiale de TRIZ car l'évolution technologique reflète et propulse le développement de notre civilisation.  TRIZ aide à modéliser des problèmes qui ne sont pas bien définis en un problème spécifique qui peut être résolu par n'importe quel ingénieur. 3.2. Inconvénients La mise en œuvre de TRIZ peut être assez lourde. Limiter au préalable le nombre de paramètres et de contradictions pour la séance de créativité.  La difficulté de sa mise en œuvre dans l'industrie. Il est nécessaire de faire appel à un spécialiste de TRIZ pour modéliser les contradictions, et pour animer les groupes de travail. 4. Exemples d’utilisation Exemple 1 : cas d'une entreprise de formation Une entreprise de formation souhaite réduire son empreinte écologique sur la planète en supprimant tout document écrit distribué aux stagiaires lors d'un stage de formation en salle. Impact : l’impact de cette démarche est de supprimer l'émission de CO2 liée à la fabrication du papier, l'impression et surtout le transport des documents sur le lieu de stage. Cette démarche conduit également à une simplification des processus logistiques et des coûts afférents à la formation. Exemple 2 : Optimisation du poids sur les composants automobiles Dans l'industrie automobile, le poids devient une caractéristique forte de la conception automobile. Le poids a un impact significatif sur les performances, la stabilité et surtout la consommation de carburant du moteur. Le but ultime de cette étude de cas était de réduire le matériel utilisé pour fabriquer le composant. Cela renvoie indirectement le résultat de la réduction des coûts sur la consommation de matériau liée à la conception du support. Impact : une réduction des coûts des composants automobiles et améliore le niveau d'innovation du système existant. Exemple 3 : Application de TRIZ dans le développement de logiciels L’utilisation de la méthode TRIZ dans cet exemple est pour résoudre un problème algorithmique en définissant la situation idéale, en analysant les contradictions et en utilisant les principes pour 3 TRIZ développer un meilleur algorithme. (Un algorithme intelligent est quelque chose comme l'équivalent d'une construction intelligente en génie mécanique.) Impact : Bien que les principes inventifs de TRIZ aient été appliqués pour résoudre des problèmes logiciels, ils n'ont été utilisés que pour créer des algorithmes plus rapides. La valeur supplémentaire de cela pour la communauté des logiciels est limitée en raison de la loi de Moore. Les principes inventifs TRIZ pourraient être très utiles pour résoudre les contradictions dans la création des architectures logicielles et les tendances d'évolution technique TRIZ pourraient être utiles pour identifier les futurs produits. La valeur ajoutée de cela pour la communauté des logiciels est beaucoup plus importante. Conclusion TRIZ est souvent considéré, à tort, comme un outil permettant d'inventer de nouvelles solutions ou de nouveaux concepts. Or, nous avons vu ici que TRIZ est une méthode qui va puiser des idées existantes dans des bases de données : les solutions générées sont toutes basées sur des idées bien connues. 4 uploads/Management/ t-riz.pdf