Альтернативные и конкурирующие системы

1.

Лекция 2
ТРИЗ-бенчмаркинг.
Альтернативные и
конкурирующие системы.
Перенос свойств.
ТРИЗ Школа Госкорпорации «Ростех» №12
Весенний семестр 2024г
2й уровень по стандартам РУДН
РУДН

2.

Benchmarking и TRIZ-Benchmarking

3.

Benchmarking и TRIZ-Benchmarking
Бенчмаркинг – процедура сравнения сложных систем по многим факторам с целью
выявления лидирующей системы.
Бенчмаркинг в целом:
Для сравнения принимаются системы с одинаковыми главными функциями и
способами их выполнения (системы – конкуренты).
Основная форма представления – таблица, результат – «интегральная оценка»
ТРИЗ-Бенчмаркинг
В таблицу для сравнения можно вносить не только системы, реально
существующие на рынке, но и находящиеся в стадии разработки, описанные в
патентах и других литературных источниках, т.е. условно существующие.
Сравнению подлежат не только конкурирующие, но и альтернативные системы

4.

Benchmarking
Как сравнить сложные объекты? И, главное, зачем?
Продукт
фирмы
?
Продукт
конкурента

5.

ТРИЗ-Бенчмаркинг
Benchmarking
Цели
Получение объективной оценки уровня развития анализируемой и конкурирующих
технических систем (ТС)
Определение "лучшей ТС" (базовой ТС) для дальнейшего ее анализа и
совершенствования
Формируем образ «идеальной» системы как ориентир для дальнейшего развития
Сравниваем объекты с учетом потенциала их дальнейшего развития
Выявление альтернативных технических систем для проведения Feature Transfer
Выявление «лучших в классе» способов выполнения функций (ФОП на основе
Бенчмаркинга)

6.

ТРИЗ-Бенчмаркинг
В качестве ТС для сравнения выбираются конкурирующие и альтернативные ТС.
Конкурирующие ТС:
имеют одинаковое предназначение, т.е. выполняют одинаковые главные функции и
имеют одинаковый объект главной функции (главная функция – функция
(действие), для выполнения которой предназначена ТС), имеют одинаковый
принцип действия.

7.

Альтернативные ТС:
имеют одинаковое предназначение, т.е. выполняют одинаковые главные функции и
имеют одинаковый объект главной функции, имеют различный принцип действия.
Сравнение следует выполнять не только с системами, реально существующими на
рынке, но и с находящимися в стадии разработки, описанными в патентах и других
литературных источниках, т.е. условно существующими.

8.

Benchmarking
Пример: Технология создания лечебной повязки на ране
Конкурирующие и альтернативные ТС на рынке: Бинт, пластырь, спрей-покрытие
(клей, образующий пленку при нанесении)
Каким требованиям должны отвечать повязки?

9.

Benchmarking
Пример: Технология создания лечебной повязки на ране
Бинты, пластыри, спрей-покрытия и другие обычные повязки не отвечают либо
«лечебным» либо «домашним» требованиям
Каким требованиям должны отвечать повязки?
Каким требованиям должны отвечать повязки?

10.

Benchmarking
Пример: Технология создания лечебной повязки на ране
Каким требованиям должны отвечать повязки?
Рабочие
характеристики
Performance
Удобство
Convenience
Безопасность
Safety
Эмоциональный
фактор
Indulgence
Цена/Затраты
Price/Cost
. . .?
. . .?

11.

Benchmarking
«Лечебные» требования к повязке (рабочие характеристики)
Требования
1. Создание оптимальной микросреды для заживления
2. Проницаемость для газов (кислорода и С02) и для пара
Бинт Пластырь Спрей
3. Термоизоляция раны от внешней среды
4. Изоляция раны от микробов
5. Удаление микробов с поверхности раны путем сорбции
6. Нефрагментируемость повязки*
7. Безопасность для организма больного **
8. Возможность сорбции раневого экссудата с поверхности раны
9. Отсутствие местнораздражающего действия
10. Атравматичность***
11. Моделируемость к неровной поверхности раны
12. Возможность наблюдения за раной
13. Возможность быть носителем лекарственных веществ
- адекватное выполнение, - недостаточное выполнение, - невыполнение

12.

Benchmarking
Удовлетворение повязками «лечебных» требований
Требования
1. Создание оптимальной микросреды для заживления
2. Проницаемость для газов (кислорода и С02) и для пара
Бинт Пластырь Спрей
3. Термоизоляция раны от внешней среды
4. Изоляция раны от микробов
5. Удаление микробов с поверхности раны путем сорбции
6. Нефрагментируемость повязки*
7. Безопасность для организма больного **
8. Возможность сорбции раневого экссудата с поверхности раны
9. Отсутствие местнораздражающего действия
10. Атравматичность***
11. Моделируемость к неровной поверхности раны
12. Возможность наблюдения за раной
13. Возможность быть носителем лекарственных веществ
Выполнение: - адекватное, - терпимое, - невыполнение

13.

Benchmarking
«Бытовые» требования к повязкам
Требования
1. Обеспечение механической защиты поверхности раны
Бинт Пластырь Спрей
2. Комфортность в ношении*
3. Возможность смены повязки самим пациентом
4. Умеренная стоимость повязки
5. Непроницаемость для наружной влаги
6. Возможность нанесения на любые участки тела и фиксации на
них, и в первую очередь на пальцы рук
**
***
7. Приемлемая скорость формирования покрытия
8. Фиксация повязки на теле
9. Простота формирования покрытия
10. Возможность длительной эксплуатации на ране
11. Атравматичность****

14.

Benchmarking
Удовлетворение повязками «бытовых» требований
Требования
1. Обеспечение механической защиты поверхности раны
Бинт Пластырь Спрей
2. Комфортность в ношении*
3. Возможность смены повязки самим пациентом
4. Умеренная стоимость повязки
5. Непроницаемость для наружной влаги
6. Возможность нанесения на любые участки тела и фиксации на
них, и в первую очередь на пальцы рук
**
***
7. Приемлемая скорость формирования покрытия
8. Фиксация повязки на теле
9. Простота формирования покрытия
10. Возможность длительной эксплуатации на ране
11. Атравматичность****
Выполнение: - адекватное, - терпимое, - невыполнение
Примечание: по параметру 7 спрею можно поставить оценку избыточное
выполнение

15.

Benchmarking
Технология создания лечебной повязки на ране
Бинты, пластыри, спрей-покрытия и другие обычные
повязки не отвечают, либо «лечебным», либо
«бытовым» требованиям
Спрей-покрытие не отвечает большинству
«лечебных» требований (параметрам главной
функции ТС)
Бинты и пластыри исчерпали потенциал
развития по параметрам, соответствующим
«бытовым» требованиям.
Являются ли конкурентами бинт, пластырь и спрей?

16.

Рост важных для потребителя характеристик, как правило, связан с ухудшением
других, тоже важных
Бытовые
Бытовые
Лечебные
Большие
повреждения
Лечебные
Маленькие
повреждения

17.

Технология создания лечебной повязки на ране
В каком направлении надо изменять параметры бинта, пластыря, спрея?
ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕЧЕБНЫХ
ПАРАМЕТРОВ ЦЕННОСТИ
ИЗМЕНЕНИЕ БЫТОВЫХ
ПАРАМЕТРОВ ЦЕННОСТИ
С какими конкурентами столкнется усовершенствованная ТС?

18.

Перенос свойств (Feature Transfer)

19.

Перенос свойств в общем виде
Перенос свойств – это аналитический инструмент для совершенствования Базовой
Технической системы путем передачи ей требуемых свойств от Обеспечивающей
Технической системы.
Альтернативные Технические Системы
Обеспечивающая
система
Техническая система
Перенос свойств
Базовая
система
Техническая система

20.

Перенос свойств в общем виде
Примеры Альтернативных Технических систем (результат Бенчмаркинга!)
“Свойство” шурупа,
которое мы постараемся
“передать” гвоздю, - это
“ненулевой угол между
его поверхностью и
направлением силы
реакции”
Легкость
проникновения
Эффективность
удержания
Гвоздь
Шуруп
+
-
+

21.

Перенос свойств в общем виде
Пример: Гвоздь и Шуруп. Переносим свойства шурупа на гвоздь.
Гвоздь – базовая система, шуруп - обеспечивающая
+
=
Окончательным продуктом является гвоздь со
спиральной поверхностью (ненулевой угол)
Он вбивается легко, как обычный гвоздь, но в то же
время, благодаря резьбовой нарезке имеет
высокую эффективность удержания, как шуруп

22.

Перенос свойств. Методика
Выявление Альтернативных Технических Систем
Альтернативная Техническая система должна иметь
Такую же или схожую главную функцию, как у исходной Технической системы
Преимущества и недостатки, противоположные исходной Технической
системе
По сути, это ФОП, но выполненный не за счет «обобщения» функции, а за
счет анализа и сравнения лучших способов выполнения функции, имеющихся
на рынке.

23.

Перенос свойств. Методика
Определение («назначение») Базовой Технической Системы
• Исходная ТС и найденная Альтернативная ТС составляют пару Альтернативных
ТС
• Далее из пары Альтернативных ТС выбирается Базовая и Обеспечивающая,
которая выбирается из следующих соображений:
Низкая стоимость и простота
Соответствие целям и ограничениям проекта
• Свойства Альтернативной (обеспечивающей) Технической Системы передаются
Базовой Технической Системе

24.

Перенос свойств. Методика
Постановка изобретательской задачи
Как перенести свойство Альтернативной системы на Базовую систему, с
сохранением преимущественных свойств Базовой системы
Пример
Как «перенести» ненулевой угол между поверхностью шурупа и направлением
силы реакции на поверхность гвоздя и при этом сохранить преимущество гвоздя легкость забивания в дерево

25.

Перенос свойств
Пример Альтернативных Технических систем
“Свойство” шурупа,
которое мы постараемся
“передать” гвоздю, - это
“ненулевой угол между
его поверхностью и
направлением силы
реакции”
Легкость
проникновения
Эффективность
удержания
Гвоздь
Шуруп
+
-
+

26.

Перенос свойств
Пример: Гвоздь и Шуруп
+
=
Окончательным продуктом является гвоздь со
спиральной поверхностью (ненулевой угол)
Он вбивается легко, как обычный гвоздь, но в то же
время, благодаря резьбовой нарезке имеет
высокую эффективность удержания, как шуруп

27.

Перенос свойств
Алгоритм Переноса свойств
1. Выявить основную функцию Исходной Системы /Компонента
2. Сформулировать ключевые преимущества и недостатки в виде противоречия
3. Выявить системы/компоненты со схожими главными функциями
4. Выбрать Альтернативную Техническую систему (1)
5. Из полученной пары Альтернативных ТС выбрать Базовую Техническую
систему и Обеспечивающую Техническую систему
6. Использовать анализ причинно-следственных цепочек для выявления свойства
Обеспечивающей системы, которое могло бы устранить Недостаток Базовой
Системы
7. Сформулировать задачу по переносу свойств

28.

Перенос свойств
Пример: Велосипедные колеса
Цель проекта – снизить стоимость изготовления велосипедного колеса
Колесо велосипеда является наиболее дорогостоящим его компонентом, так как
закрепление (натяжение) спиц осуществляется вручную.
Спицы могут быть закреплены автоматически, однако
стоимость аппарата, который фиксировал бы положение
спиц, очень высока, поэтому такой альтернативный вариант
неприемлем.

29.

Перенос свойств
Пример: Велосипедные колеса
Преимущества:
Легкость
Прочность
Недостатки:
Колесо со спицами
Трудность изготовления
Высокая стоимость

30.

Перенос свойств
Пример: Велосипедные колеса
Преимущества :
Простота изготовления
Низкая стоимость
Недостатки:
Дисковое колесо
Большой вес
Низкая прочность

31.

Перенос свойств
Противопоставление Достоинств и Недостатков
Стоимость
Вес
Колесо со спицами
Дисковое колесо
+
+
-

32.

Перенос свойств
Выбор Базовой Технической Системы
Дисковое колесо было выбрано в качестве Базовой Технической системы, так как оно
просто в изготовлении и, вследствие этого, ниже по стоимости
Заметьте, что мы не выбрали исходную систему в качестве Базовой, так как одна
из альтернативных систем была признана лучшей с точки зрения решаемой задачи

33.

Перенос свойств
Выявление Свойства, подлежащего Переносу
Колесо со спицами является предварительно напряженной конструкцией, что
обеспечивает его легкость и прочность
Свойство Обеспечивающей ТС “предварительно напряженная конструкция”
должно быть перенесено на Базовую систему, т.е., на дисковое колесо

34.

Перенос свойств
Решение: Колесо с Предварительно Напряженной Мембраной
Преимущества:
Легкость
Прочность
Простота изготовления
Невысокая стоимость
Недостатки:
Отсутствуют

35.

Перенос свойств
Перенос свойств в Первом Приближении
Перенос свойств открывает новые ресурсы для улучшения Технической Системы
без дополнительных капиталовложений и трудозатрат. В предлагаемом подходе
одновременно анализируются исходная Техническая Система и Альтернативная
Техническая Система с точки зрения задачи переноса свойств.
Перенос свойств не требует дополнительных доказательств того, что нужные
свойства могут быть получены, так как они уже есть у Альтернативной
(обеспечивающей) системы

36.

Перенос свойств
Достоинства и уникальность Переноса Свойств
Обеспечивающая Система имеют пары достоинств и недостатков
противоположные по отношению к Базовой Технической системе
Осуществляется перенос именно свойств (особенностей, характеристик и т.д.), а
не конструкций (компонентов, материалов и т.д.)
Перенос Свойств является инструментом, который позволяет формулировать
новые нетривиальные задачи и приводит к эффективным решениям

37.

Перенос свойств
Ключевые Термины
Свойство – характеристика Обеспечивающей Технической системы, которое
подлежит переносу на Базовую Техническую систему с целью устранить
Недостаток Базовой Системы (используется в Переносе свойств). Также
корректно говорить, что Свойство – это способ выполнения функции, включая
качественное определение и количественное значение
Перенос свойств – это аналитический инструмент для совершенствования
Технической системы путем передачи ей требуемых свойств от Обеспечивающей
Технической системы
Базовая Техническая система – система, на которую переносятся свойства
Обеспечивающей системы
Альтернативная (данной, исходной) Техническая система –техническая
система, со схожей главной функцией, имеющая альтернативную по отношению
к базовой технической системе пару преимуществ и недостатков