Archiv pro rubriku: Publikujeme

Pohádky – záhadky od kocoura Potřeskina

Autor: Anatolij GIN
Překlad: Doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc.

Tato kniha je sborníkem dětských pohádek-záhadek, téměř úkolů pro malé vynálezce. Samozřejmě vynálezcovských úkolů pro děti ve věku žáků prvních ročníků základní školy. Tyto nekomplikované úkoly–pohádky–záhadky přirozeným způsobem trénují a rozvíjejí předpoklady budoucího pronikavého způsobu myšlení: soustředění; umění postřehnout skrytou informaci; schopnost vybrat podstatné z nepodstatného; rozvíjení fantazie.

Velmi důležitou prémií navíc je to, že prostřednictvím nápovědy a zrcadlově čitelné odpovědi je dítě – mladý řešitel – seznamován s několika myšlenkovými postupy, heuristikami, chcete–li „chytristikami“, které při řešení reálných problémů v praxi vynálezci skutečně využívají.

Jako výzva k diskusi a podnět ke kritickému myšlení, jsou mladému řešiteli nabízena ta řešení, která vykřikuje kibic – kocour Potřeskin – radami svými, někdy k věci, jindy mimo, občas trefnými, jindy potřeštěnými přímo.

Navykněte svého potomka pozorně vnímat zadání úkolu-hádanky. Stojí za to přečíst dítěti zadání třeba i dvakrát, podívat se na obrázky, upozornit na podmínky a okolnosti, a teprve potom začít navrhovat řešení pohádky-záhadky. Pracujte s dítětem, čas potomkovi věnovaný je čas nejlépe investovaný…Ale nepřetáhněte strunu, dítěti postačuje na jeden zápřah řešit jeden – dva úkoly.

A když vaše dítě nalezne svoje vlastní řešení, bylo by dobré o něm podiskutovat. Co je na jeho řešení dobré, a co nikoliv? Jsou možná i jiná řešení? Pokuste se hledat řešení společně, jako v týmu…
I kdyby váš potomek nedospěl k žádnému řešení nebo navrhnul něco velmi podivného, neosopujte se na něj gejzírem dospělé kritiky. Platí pravidlo: lépe dvakrát pochválit, než jednou vyhubovat. Psychologický odstín téhož: lépe chválit dítětem navrhované řešení než dítě samo.
Pohádky–záhadky vám pomohou zpestřit svátek či narozeniny dítěte.

Jestli vyučujete na základní škole, nemusíte čekat na svátek.
Děti ve školním kolektivue řeší hádanky a soutěží s nadšením.
Máte v rukou materiál pro světlé chvíle výuky, výchovy a nezapomenutelné dětské zážitky.

A co když dítě už zná odpověď z nějaké knihy nebo z filmu?
Výborně. Zaprvé, ať se učí všímat si toho, že i ve známých úkolech se skrývají další úkoly. A zadruhé, ať se pokusí nalézt pro každý úkol–hádanku další možná řešení. Mimochodem, děti nezřídka vymýšlejí řešení zajímavější, než navrhuje nápověda – kocour Potřeskin.
Dejte se to toho. Úspěchy dětí vám budou odměnou.
Anatolij Gin

Knihu můžete zakoupit v Praze, Václavské náměstí, prodejna ACADEMIA nebo přímo v TRIZing, o.s. u překladatele.

Co na to vynálezce? Kniha pro syna, otce i dědu tvořivého.

skenování0019

Autor: Genrich Saulovič ALTŠULLER
Přeložil: Doc. Ing. Bohuslav BUŠOV, CSc.

Kniha „Co na to vynálezce?“ seznamuje žáky základních a studenty středních škol, ale také učitele, rodiče a techniky z praxe se základy málo známé metodiky řešení vynálezcovských (inovačních, inženýrských) úloh, tedy úloh, jejichž vyřešení vyžaduje tvůrčí přístup (tvořivost, kreativitu, invenci) řešitele.

V knize je uvedeno bezmála 80 řešených příkladů vybraných z reálné vynálezcovské praxe. Z patentového fondu autor vybral takové příklady, pro jejichž pochopení nejsou nutné speciální znalosti. Úlohy a zadání lze většinou řešit s využitím znalostí fyziky na úrovni základní školy, případně střední školy. Z textu zadání byla odstraněna odborná terminologie, která nezřídka komplikuje pochopení inovační úlohy a často zamlžuje i proces hledání nového řešení.

Autor zvolil takový přístup proto, aby čtenář mohl podstatnou část pozornosti soustředit na jádro úlohy, na ty postupy v procesu jejího řešení, které vedou k dosažení ideje řešení, na ty zákonitosti rozvoje techniky (tendence, trendy), které umožňují použít jeden a tentýž postup k vyřešení úloh zdánlivě naprosto různých.

Bez ohledu na množství uvedených příkladů (úloh, zadání), nejsou příklady jediným “hlavním hrdinou”. Příklady jsou zde prostředkem, který pomáhá pozornému čtenáři při osvojování podstatných řešitelských nástrojů z metodiky určené k řešení úloh.

V knize jsou proto tři hlavní hrdinové:
TRIZ – teorie – či metodika Tvorby a řešení inovačních (inženýrských) zadání,
ARIZ – algoritmus – či postup řešení invenčních (tvůrčích) zadání,
Příklady – úlohy, inovační zadání.  Jeden příklad z knihy je uveden za tímto textem.
Tato trojice “hrdinů” na sebe vzájemně působí. Proces řešení úloh se opírá o teorii nutnou k vědomému osvojování algoritmu, který slouží v procesu řešení. Tito “bratři v triku” mohou pozvednout kvalitu řešení úlohy až na vynálezcovskou úroveň.

Kniha Co na to vynálezce? není učebnicí. Autor svou celoživotní prací dokázal, a na příkladech v knize dokládá, že tvůrčí řešení úloh je dostupné všem. Ukazuje čtenáři, že to je nutná a velmi přitažlivá činnost myslícího člověka.
Kniha pojednává především o vynálezcovství. Je však adresována všem, kteří se chtějí naučit samostatně a tvůrčím způsobem řešit úlohy z různých oblastí lidské činnosti.

Přeji všem čtenářům, aby tato zvláštní kniha zasela do jejich otevřených myslí mnoho tvůrčího neklidu, který podněcuje k činům.
Doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc.

Jak jí získat: Knihu (145 stran, 80 řešených úloh, 120 obrázků) můžete mít i Vy.
Knihu můžete zakoupit v Praze, Václavské náměstí, prodejna ACADEMIA nebo
v Brně, prodejna ACADEMIA nebo prodejena CERM, VUT, Technická 2 nebo přímo v TRIZing, o.s. u překladatele se slevou 20%.

Jeden příklad za všechny:

Úloha 7
ACH, TI POLICISTÉ…

Farmaceutická firma nakupovala v lihovaru líh na výrobu léků. Líh převáželi v automobilových cisternách o objemu 3 000 litrů. Od jisté doby, před koncem roku, kontrola zjišťovala, že v cisterně vždy 20 – 30 litrů lihu chybí.

Pověření pracovníci kontrolovali měřící přístroje – vše bylo v pořádku. Plomby na plnícím otvoru, hermetičnost cisterny – vše bylo podle předpisu. Vzali do úvahy, že několik litrů lihu mohlo zůstat v podobě tenké vrstvy na stěnách cisterny. Ale úbytek byl podstatně větší. Pozvali tedy zkušeného detektiva. Ale ani on nic podezřelého nezjistil. Auto se nikde nezastavovalo, řidič z cisterny líh neodčerpával. Detektiv byl v koncích a bezradně pokrčil rameny…
A co na to vynálezce?

– Ach, ti policisté! – povzdechnul si.
– Vždyť je to jednoduché, stačí jen trochu přemýšlet.
– A vysvětlil, v čem je záhada.

A co si myslíte vy?

I tato úloha byla publikována v dětském časopise. Dopisů přišla hromada, více než tisíc. Psali nejen školáci, ale i studenti a inženýři. Autory několika dopisů byli dokonce i celníci a pracovníci policie. Hora dopisů – ale ani jedna správná odpověď.

Detektiv by příčinu úniku lihu snadno odhalil, kdyby znal tento vynálezcovský postup:
co není možné udělat ve sledovaném místě a čase, lze udělat „jindy a jinde“. Heuristiky 10 – princip předběžného působení, 7 – princip „jedno ve druhém“.

Ukázalo se, že řidič tyto „heuristiky-chytristiky“ použil. Bylo o něm známo, že svědomitě pečuje o svěřenou techniku, ráno i večer se pohyboval v autoparku s kýblem, s hadry a smetákem. A přitom – „předem“ zavěšoval jeden, dva, někdy tři kbelíky „dovnitř“ prázdné cisterny někde blízko víka.

Když se cisterna plnila lihem, plnily se i kbelíky. Cisternu potom odvezl i s detektivem do farmaceutické firmy. Líh byl vypuštěn, ale v zavěšených nádobách zůstal. Prázdný vůz detektiv nesledoval. Řidič si večer v autoparku nádoby s lihem bez problémů a s úsměvem vyzvedl.

Z přírodních věd do techniky a zpět podle TRIZ

Bohuslav Bušov, Marie Bartlová

ÚVOD

Značný nárůst znalostí ve všech oblastech lidské aktivity zapříčinil, že vzdělávací systémy všech zemí ještě intenzivněji než kdykoli předtím řeší věčný problém obsahu (co) a formy (jak) vzdělávání.

TRIZ je metodika výchovy k tvořivosti, prostředek atraktivizace technického vzdělávání, ale i nástroj analýzy problému a hledání tvůrčího řešení na startu všech procesních i výrobkových inovací v praxi. Článek představuje několik kostek z bohaté mozaiky metody TRIZ na řešeném příkladu životnosti trysky raketového motoru.

Co je TRIZ

TRIZ je akronym metody Teorii reshenia izobretatelskih zadach – metody založené v r. 1946 hlavním autorem G.A.Altshulerem a rozvíjené jeho žáky v zemích bývalého USSR a nyní v USA, UK, Česku, Francii, Německu, Japonsku a jinde. TRIZ obsahuje dvě komplementární metody.

První metodou je analýza zdokonalovaného systému, „strategická“ metodická podpora uživatele, pomáhá nalézat odpovědi na otázky „co“ a „proč“ má být v systému zdokonaleno. Výsledkem analýzy jsou správně formulovaná inovační zadání opřená o analýzu prvků, vazeb, funkcí a nákladů na jejich realizaci. Zkušení vědí, že správné zadání je více než polovina řešení. Nevíš-li kam jdeš, určitě dojdeš někam jinam…

Druhou metodou je syntetický Algoritmus řešení invenčních zadání (ARIZ), pracovní postup algoritmického typu, „taktická“ metodická podpora uživatele, pomáhá nalézat odpovědi na otázky „jak“ řešit inovační a složitá invenční zadání, stanovená v závěru analýzy. Proces řešení invenčních úloh pomocí ARIZ směřuje k nalezení a řešení technického a fyzikálního rozporu v problému, pomáhá modelovat konflikt látek a nabízí obvykle úspěšné vzorce řešení modelu, pomáhá hledat klíčovou technickou funkci v systému a nabízí efekty přírodních věd pro realizaci technické funkce.

Analýza problému i syntéza řešení metodami TRIZ jsou podporovány expertním systémem Invention Machine® – IM® jednak znalostními doporučeními, jednak relevantními informacemi z patentových databází a z Internetu.

VÝCHODISKA metody TRIZ

Dvě hlavní teze metody TRIZ jsou následující: – technické systémy se rozvíjejí v souladu s objektivními tendencemi rozvoje techniky, – rozvoj systému se děje vždy překonáním technického a nebo fyzikálního rozporu.

Tendence rozvoje i principy překonávání rozporů v technických systémech byly, podobně jako ostatní znalostní a informační nástroje metody TRIZ, formulovány teprve na podkladě mohutného empirického výzkumu, analýzou kvanta historických dat – 1.5 mil. patentů. Analýza patentů vedla k poznání, že znakem kvalitního vynálezu je vždy překonání technického, či fyzikálního rozporu mezi často protichůdnými požadavky kladenými na části, či jednu část technického systému. Proto také řešitel technického problému by měl nejprve analyzovat problému, odhalit technický rozpor (TR) a jeho často skrytou fyzikální podstatu – fyzikální rozpor (FR), z technické reality by měl abstrahovat model konfliktu, měl by určit klíčovou technickou funkci.

Case study: Životnost trysky raketového motoru

Analýza problému jak prodloužit let rakety ukázala, že jedním z kritických uzlů je tryska raketového motoru. Teplota plynů v trysce dosahuje 3000 C. Problémovou situaci vystihuje obr. 1. Požaduje se prodloužení životnosti trysky. Jak řešit problém?

Podle syntetické části metody TRIZ budeme v problému postupně formulovat technický rozpor, fyzikální rozpor, model konfliktu, klíčovou technickou funkci. Odměnou budou získaná doporučení, jak ideově řešit podstatu problému.

Obr.1 Problémová situace: Teplota plynu zkracuje dobu trvání trysky raketového motoru.

Technický rozpor, kauzalita a heuristiky pro řešení

Technický rozpor (TR) vystihuje rozpor v situaci, kdy jistá změna (např. zvýšení teploty plazmatu), zlepšuje jednu charakteristiku (rychlost rakety), ale také zhoršuje jinou charakteristiky (nestabilita rakety). Podstatné je, že formulace TR vystihuje rozpor mezi dvěma odlišnými částmi nebo charakteristikami či parametry (teplota plazmatu versus nestabilita rakety). Můžeme formulovat TR způsobem “ad hoc”, intuitivně, s rizikem formulace nesprávného TR. Můžeme však formulovat TR způsobem systematickým, logickým, s velkou jistotou správnosti formulace TR. Preferujeme druhý způsob. Mezi zlepšovanou charakteristikou (požadovaným efektem – PE) a zhoršující se charakteristikou (nežádoucím efektem – NE ) existuje kauzální řetězec příznaků a důsledků. Je velmi užitečné sestavit takový příznakově důsledkový (kauzální) řetězec mezi PE a NE. V našem případě je PE – velká rychlost rakety, zajišťovaná příznakem – vysokou teplotou reaktivních plynů. V našem případě je NE – nedostatečná doba letu, nestabilita rakety, způsobovaná jednotlivými důsledky – velkým úbytkem hmotnosti, objemu a krátkou životností trysky. Články řetězce příznaků PE a důsledků vedoucích k NE jsou na obr. 2

Kdybychom sestupovali od PE v řetězci jeho příznaků (předpokladů) ve směru dolů, zjistíme, že každý hlubší příznak zakládající PE může být hledán pomocí odpovědi na otázku – Co je hlubším předpokladem (příznakem) zajištěného PE, neboli jakým hlubším příznakem (jak) zajistit PE? Příklad: Jakým příznakem (jak) zajistit velkou rychlost rakety? Odpověď: Zajištěním vysoké teploty plynů.

V jisté hloubce příznaků PE nejhlubší rozeznaný příznak produkuje první rozeznatelný důsledek. Tento důsledek je příčinou dalšího důsledku v řetězci, který končí NE. Kdybychom vystupovali od NE v řetězci jeho příčin ve směru nahoru, zjistíme, že každá hlubší příčina způsobující NE může být hledána pomocí odpovědi na otázku – Co je hlubší příčinou způsobeného NE, neboli z jaké příčiny (proč) vzniká NE? Příklad: V důsledku čeho (proč) se zkrátila doba trvání trysky a letu rakety? Odpověď: V důsledku velkého úbytku trysky.

Obr. 2 Přičinně důsledkový řetězec a negace jeho článků

Pravý řetězec (obr.2) je negací levého řetězce – každé dvě položky v řádku (1-5) jsou tedy navzájem opačné. Nyní je účelné všimnout si několika variant přechodu z levého řetězce, ve kterém příznaky zajišťují PE, na pravý řetězec, ve kterém negované důsledky vedou k potřebnému cíli, k negaci NE.

Každý řádek (1-5) je označen číslem charakteristiky (9, 17, 1, 7, atd) z tabulky G.S. Altšullera. Jednotlivé technické rozpory – TR formulujeme na přechodech z i-1 řádku levého řetězce na i-tý řádek pravého řetězce nebo naopak. Přechody s formulacemi úloh a jednotlivé TR jsou v obr. 2 označeny čárkovaně a číslovány (TR1-8, … TR n). Altšullerova tabulka pro řešení úloh – rozporů doporučuje heuristické postupy (principy) – doporučení získaná analýzou patentů udělených autorům za úspěšné vyřešení stejných TR, i když v technických problémech z různých oblastí techniky. Doporučené heuristiky by měly řešitele inspirovat k ideovému řešení formulovaných TR.

Formulace úloh, odpovídající technický rozpor a doporučené heuristiky pro jeho řešení:

Zadání 1: Jak zajistit velkou rychlost rakety (9) při nízké teplotě plynů (17);

TR 1: 9 versus 17 nebo naopak 17 versus 9 Doporučené heuristiky: 28, 30, 36, 2.

Zadání 2, 3 a 4: Jak zajistit vysokou teplotu plynů (17) při malém úbytku hmotnosti (1), objemu (7) a materiálu trysky (23);

TR 2: 17/1 nebo 1/17. Doporučené heuristiky: 36, 22, 6, 38 nebo 6, 29, 4, 38.

TR 3: 17/7 nebo 7/17. Doporučené heuristiky: 34, 39, 40, 18.

TR 4: 17/23 nebo 23/17. Doporučené heuristiky: 21,36, 29, 31.

Zadání 5, 6, 7: Jak zajistit dlouhou dobu trvání trysky (15) při velkém úbytku hmotnosti (1), atd. (7)?

TR 5: 1/15 nebo 15/1. Doporučené heuristiky: 5, 34, 31, 35 nebo 19, 5, 34, 31, atd.

Zadání 8: Jak připustit zkrácení doby trvání (15) trysky, ale přitom zajistit stabilitu letu rakety (13)?

TR 8: 15/13 nebo 13/15. Heuristik: 13,3,35 nebo 13,27,10,35

TR n: 9/13 nebo 13/9. Heuristiky: 28,33,1,18 nebo 33,15,28,18

Doporučené heuristiky seřazené podle četnosti: 31…3x, 34…3x, 35…3x, 36…2x

Heuristiky s větší četností by měly mít vyšší pravděpodobnost úspěšné aplikace při snaze řešitele o zajištění PE a zabránění vzniku (negaci) NE. Velmi stručné znění heuristik:

31: Použít pórovité materiály. 34: Dočerpat a odhodit část objektu. 35: Změnit strukturu objektu. 36: Použít fázové přechody látek. Je užitečné uvažovat i méně četné heuristiky. 27: Místo drahé trvanlivosti použít lacinou nahraditelnost. 3: Místo stejnorodé struktury přejít k nestejnorodé struktuře objektu. 22: Změnit škodlivé působení v užitečné působení. 28: Změnit vazbu mezi prvky. 1: Segmentovat objekt. Zájemci o způsob formulování TR a heuristiky pro jejich řešení mohou získat Altšullerovu tabulku (ve všech světových jazycích) od autorů článku na www.triz.cz.

Báze informací v IM pro každé heuristické doporučení nabízí řešiteli několik patentovaných aplikací (obrázek + inženýrská idea) z různých oblastí vědy a techniky. jsou to reprezentanti objektivního a úspěšného využití dané heuristiky při řešení stejného technického rozporu, ale v absolutně odlišné technické oblasti (technické konstrukci). Jak tato doporučení a informace proměnit ve znalost, navrhnout ideu řešení a potom realizovat v konstrukci trysky? To zůstává úkolem pro mozek a představivost řešitele. Obr. 3 – poster.

Fyzikální rozpor a postupy jeho řešení

Hlubší analýzou TR lze nalézt jeho podstatu, fyzikální rozpor – FR. Každá varianta TR na přechodu od PE k negaci NE může ukázat na klíčový prvek v řetězci.Takový prvek v řetězci je nutno nalézt a formulovat na něm FR.

Obecně řečeno, klíčovým prvkem bude ten materiální prvek v řetězci, který svými zdroji (látky a energie) může produkovat nejen nutný příznak existence PE, (počátek levého řetězce), ale také zajistit negaci obvyklého důsledku vedoucího k NE a proto zajistit negaci NE (konec pravého řetězce). V našem případě trysky jsou klíčovými materiálními prvky plyn a stěna trysky.

Podstatné je, že fyzikální rozpor musí být formulován na jednom prvku, na jedné jeho fyzikální veličině a musí klást rozporné požadavky na hodnotu oné veličiny. Například plyn musí mít teplotu vysokou, abychom zajistili rychlost rakety, ale plyn musí mít teplotu nízkou, abychom prodloužili dobu trvání trysky. Jak zajistit plyn s teplotu vysokou i nízkou? Fyzikální rozpory jsou řešitelné změnami v čase, v prostoru a ve struktuře. Tento FR lze uspokojit řešením v prostoru, teplota plynu u stěny nízká, v ose vysoká.

Například tryska a musí mít stěnu silnou, aby byl malý úbytek trysky a dlouhá doba letu rakety, ale stěna trysky musí mít stěnu tenkou, abychom mohli dosáhnout velké rychlosti rakety (tenká stěna trysky, nízká hmotnost, nízká tepelná setrvačnost, snadné chlazení trysky). Jak učinit stěnu trysky tlustou i tenkou? Tento FR lze uspokojit řešením v prostoru a změnou struktury: více tenkých vrstev tvořících tlustou trysku. Obr. 4 – poster.

Model konfliktu a vzorce jeho řešení

Tento metodický nástroj z TRIZ, nazývaný “SubField” analyses, je vhodné použít v situaci, kde chceme změnit vazbu konfliktní působení. Konflikt modelujeme mezi látkami, kde vzniká neuspokojivá vazba, neuspokojivé působení (nedostatečné, nadbytečné, škodlivé). V naší situaci je škodlivé působení mezi tryskou a plazmatem (teplota plazmatu likviduje stěnu trysky). Pro řešení nalezeného modelu konfliktu látek (plazma – tepelné působení – stěna trysky) TRIZ a systém IM doporučuje využít vzorce řešení získaná analýzou úspěšných a patentově chráněných řešení modelově stejných, přičemž technicky absolutně různých situací.

Některá doporučená vzorová řešení doporučují zavést “doplněk”, jiná zavést „prostředníka“. Optimálními doplňky jsou „látky a pole“, které není třeba doplňovat, které jako zdroje již existují v systému nebo nadsystému.

Možné řešení: Jako doplněk by mohla být využita pevná látka – materiál trysky v podobě doplňkových vnitřních prstenců odklánějících žhavé plyny od stěny trysky. Nebo chladicím doplňkem může být kapalná látka – tekuté palivo raketového motoru. Prostředníkem by mohl být i plyn například proud vzduchu obtékající trup i trysku rakety. Jedno z možných řešení bylo užito v raketách SCAD. Obr. 5 – poster.

Funkce a použitelné EFEKTY z přirodních věd

Ideu řešení teplotního konfliktu mezi tryskou a plazmatem je možno hledat také na základě přímé konzultace technické funkce na jedné straně s přírodními vědami, přesněji s fyzikálními, chemickými a geometrickými jevy a efekty na druhé straně.. Analýza problému, formulovaný technický a fyzikální rozpor, model konfliktu mezi látkami poskytly uživateli dostatek informací k tomu, aby označil tu potřebnou technickou funkci, která by vedla k negaci NE. Jako potřebná funkce může být označena funkce: absorbovat teplo nebo chladit. Systém IM vybere z několika tisíců efektů jen takové a právě takové jevy a efekty přírodních věd, které mohou být zdrojem funkce: absorbovat teplo plynu v místě styku s tryskou. Představí se fyzikální, chemické a geometrické jevy a efekty schopné absorbovat tepelnou energii. (tavení pevných látek, var, vypařování, kapilární jevy, kondenzace, ionizace, Peltierův efekt, atd….) Všechny doporučené efekty fyzikální, chemické a geometrické by měl uživatel kriticky posoudit (zda pro jejich uskutečnění jsou v dané situaci vhodné podmínky, tzn. dostatečné zdroje látek a polí) a měl by se nechat inspirovat prohlídkou patentovaných technických řešení, ve kterých byly vybrané efekty úspěšně aplikovány. Takovým způsobem znalostně a informačně posílen uživatel zkoumá, sám nebo studiem literatury nebo konzultacemi s experty, využitelnost některých jevů a efektů pro řešení své klíčové funkce: absorbovat teplo. Označené efekty lze propojovat s dalšími kompatibilními a řidícími efekty. Uživatel hledá nové možnosti, jak uskutečnit technickou funkci jiným efektem, hledá nové principy plnění funkce. Obr. 6 – poster.

SHRNUTÍ

Uživatel seznámený s metodou TRIZ analyzuje technický problém. Dospívá k formulaci inovačních zadání. Zadání musí uživatel přeformulovat do podoby inovačních úloh v podobě rozporů, modelů konfliktů a technických funkcí. Doporučení se nabízejí v podobě osvědčených heuristik, postupů, vzorců a efektů. Informace mají podobu technických patentovaných a representativních aplikací jednotlivých doporučení. Řešitel může odhalené technické rozpory překonávat doporučenými heuristickými postupy, fyzikální rozpory může řešit rozkladem v čase, v prostoru a změnou struktury, model konfliktu v problému může řešit doporučenými modelovými vzorci a technické funkce může novým způsobem uskutečňovat kombinacemi jevů a efektů známými z přírodních věd.

IM podporuje uživatele v etapě analýzy i syntézy, a to doporučeními a informacemi jednak z databáze IM, ale i vyhledáváním dalších relevantních informací dostupných na Internetu. Na základě doporučení, informací a myšlení řešitel nachází ideje, varianty řešení problému. Nalezené ideje – varianty řešení rozporů, konfliktů a funkcí může uživatel konfrontovat se stavem techniky opět pomocí IM, který prostřednictvím klíčových slov je schopen vyhledat další relevantní informace z elektronicky zpracovaných dat (www stránky, databáze patentů USA, JP,…).

Přetavení získaných doporučení a relevantních informací do aktivní znalosti řešitele je práce pro myslící mozek člověka. TRIZ a počítačová podpora IM nejsou náhradou myšlení jsou však metoda a prostředek efektivního a intenzivního tvůrčího myšlení člověka v dnešním světě dostupných znalostí a nepřehledného množství informací.

LITERATURA

[1] Altšuller, G.S., Šapiro, R.B.: O psychologii izobretatělskovo tvorčestva. Voprosy psychologii, 1956,N.6,p.37-49.

[3] Altšuller G.S., Vertkin I.M: Žizněnaja strategia tvorčeskoj ličnosti, Minsk, 1994

[4] Devojno I.: Zdokonalování techniky metodami TRIZ, INDUS, Brno, 1996

[5] Altšuller, G.S.: Co na to vynálezce ? INDUS, Brno,1996

[6] Salamatov, J.: Zakonitosti rozvoje techniky, INDUS, Brno, 2000

 [7] http://www.triz.cz; www.triz.minsk.by; www.triz-journal.com; www.invention-machine.com; www.invention-machine.se; etc, etc

Inovace s podporou TRIZ a IM

Bohuslav BUŠOV, Pavel LASÁK

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky, FEI, VUT Brno

Metoda Tvorby a řešení inovačních zadání -TRIZ a expertní systém Invention Machine – IM jsou určeny pro techniky, inženýry, vědce, inovátory, kteří hledají tvůrčí řešení technických problémů a pro učitele odborných předmětů, kteří chtějí vychovávat a učit způsobem inspirativním pro sebe i atraktivním pro budoucí tvůrce nové techniky.

Knowledgist a CoBrain jsou systémy individuální resp. firemní správy informací. TRIZ a IM jsou transdisciplinární prostředky pěstování tvořivosti a řešitelské nástroje tvorby procesních a výrobkových inovací v praxi. Knowledgist a CoBrain jsou prostředky informační a znalostní společnosti

1. TRIZâ – Tvorba a řešení inovačních zadáníâ

Metoda TRIZ vznikala postupně od r. 1946 analýzou patentů a zobecňováním odhalených úspěšných řešitelských postupů. Rozborem více než 1.5 mil. patentů bylo zjištěno, že nejvýznamnější inovace jsou dosahovány poměrně malým počtem objektivně používaných řešitelských postupů. Poznání těchto postupů zvyšuje pochopitelnost již existujících technických řešení studovaných v procesu vzdělávání a výchovy tvůrčích techniků, stejně jako efektivitu procesu analýzy a hledání nových řešení technických problémů v praxi. Metoda je studovatelná, osvojitelná a použitelná ve výuce a prokázala výsledky v inovační aktivitách významných firem. TRIZ, to je analytická FNA a syntetický ARIZ [2, 4, 5].

1.1. Funkčně nákladová analýza – FNA

FNA vede uživatele, krok za krokem, k odpovědi na zásadní otázku „CO“ a „PROČ“

v technickém systému má být zdokonaleno. Pomáhá uživateli:

– nalézt podstatu problému v technickém systému, tj. výrobku nebo procesu,

– vymezit klíčové prvky podle jejich funkční, problémové a nákladové významnosti,

– vybrat významná inovační zadání v souladu s tendencemi rozvoje techniky,

– formulovat konkrétní inovační zadání v podobě „co“ a „proč“ zdokonalit.

1.2. Algoritmus řešení invenčních zadání

ARIZ vede uživatele, krok za krokem, k hledání odpovědi na řadu otázek „JAK“ by mohly a měly být úlohy řešeny. ARIZ uživateli pomáhá:

– nalézat, formulovat a řešit technické rozpory v technickém problému s podporou heuristik,

– nalézat, formulovat a řešit fyzikální rozpory v technických rozporech osvědčenými postupy,

– vybírat a modelovat konflikt na úrovni látek a polí a využívat doporučované vzorce řešení,

– ujasnit a přesně formulovat technické funkce a poté z doporučovaných jevů přírodních věd vybírat vhodné jevy a efekty pro efektivnější plnění dané funkce.

Metoda TRIZ vzešla z praxe (obsahuje výsledky 50. letého studia patentovaných technických řešení, výsledky 700. „člověko-roků“ vysoce kvalifikované analytické práce

a slouží v praxi k rozboru a k řešení technických problémů.

Metoda TRIZ a systém IM jsou intelektuální nástroje pro vzdělávání studentů, nástroje tvůrčích techniků v praxi a intenzifikátorem inovačního potenciálu progresivních firem.

2. INVENTION MACHINEâ – expertní systém IMâ

Zatímco CAD/CAM/CAE se používají k vytvoření dokumentace a k výrobě nového konceptu, IM zajišťuje správnost vybraného problému k řešení („Co a Proč“) a podporuje řešitele při tvorbě nové ideje řešení, nového konceptu. IM je počítačová podpora určená pro inženýry a vědce řešící technické inovační problémy, a to v předkonstrukční (koncepční) etapě inovačního cyklu výrobku nebo procesu, kdy se hledá idea, koncept inovačního řešení. Definuje oblast software CAI – Computer Aided Innovation. Obsahuje výsledky 22. let práce na znalostním systému. Obsahuje „destilát“ znalostí a zkušeností několika generací vědců a tvůrčích techniků v podobě metody TRIZ, narůstající databázi animovaných jevů známých

z přírodních věd, jejich řetězení do možných příčinně důsledkových řetězců, patentované aplikace jednotlivých doporučení v technice, nástroje vyhledávání v elektronicky zpracovaných databázích patentů USA, Japonska, EU, atd [3].

2.1. K čemu je IM?

· Podněcuje tvůrčí potenciál společnosti k inovacím výrobků a procesů,

· Zvyšuje produktivitu tvůrčí práce,

· Zrychluje hledání nových způsobů plnění funkcí,

· Snižuje náklady uplatňováním funkčně nákladové analýzy,

· Pomáhá inženýrům tvořit kvalitní technická řešení,

· Přesahuje hranice úzké specializace a vede k informační a znalostní společnosti.

2.2. Kdo by měl IM používat?

Konstruktéři a technologové, manažéři ve výzkumu a vývoji a každý koho zajímají náklady a funkčnost výrobků a procesů. IM předchází vzniku drahých chyb způsobených obvykle používanou „metodou“ pokus/omyl, a to již v koncepční etapě inovačního cyklu.

Vede řešitele k tvorbě správného a správně formulovaného inovačního zadání a následně řešitele podporuje doporučeními a informacemi při řešení jednotlivých nalezených inovačních úloh. IM je unikátní nástroj pro každého, kdo usiluje o výrobkové a procesní inovace.

2.3. Co obsahuje IM?

Obsahuje sedm modulů. Tři podporují analýzu objektu, tři podporují syntézu řešení a Internetový asistent katapultuje řešitele daného problému od jeho pracovního stolu do světa informací a patentovaných aplikací ve světových databázích.

Modul Product Analysis (Analýza výrobku) vede uživatele analýzou komponent, struktury, funkcí a jejich parametrů k diagnóze interakcí mezi prvky systému až k formulaci zadání na zvýšení funkčnosti a snížení nákladů daného systému. Pomáhá uživateli s identifikací klíčových požadavků kladených na systém a podle ocenění funkční, problémové a nákladové významnosti jednotlivých prvků generuje správně (konkrétně a stručně) a správná (významná) inovační zadání.

Modul Process Analysis (Analýza procesu) provází uživatele analýzou jednotlivých technologických, operací, funkcí a parametrů daného procesu. Modul podporuje hodnotovou analýzu (analýzu funkcí a nákladů) zdokonalovaného technologického procesu. V závěru modul generuje konkrétní a významná inovační zadání.

Modul Feature Transfer (Přenos charakteristik) podporuje zdokonalování vybraného technického systému tak, že uživatele vede k „transferu“ významné charakteristiky z jiného – alternativního systému, plnícího požadovanou funkci alternativním způsobem. Tento modul vede k potlačení nevýhod a ke zkombinování výhod obou systémů do jednoho výsledného nového – inovovaného systému. Jde o významný nástroj podporující proceduru zvyšování konkurenceschopnosti systému.

Modul Effects (Efekty) pro uživatele vyhledává z narůstající databáze, nyní 7 500 animovaných vědeckotechnických jevů, jen efekty vztahující se k označené technické funkci (potřebě) a ke každému efektu nabízí několik jeho reprezentativních aplikací z patentovaného stavu techniky. Modul uživateli pomáhá nalézt efekt plnící označenou funkci, funkci potřebnou k řešení právě řešené inovační úlohy. Vybrané efekty z databáze teorémů, zákonů a jevů (doporučení znalostní báze IM) včetně jejich patentovaných aplikací v různých oblastech techniky (informace z databáze IM) podněcují řešitele slovem i obrazovými animacemi

k využití efektu a/nebo příkladu. Řetězení efektů a nabídka možností řízení efektů jinými efekty jsou prvky ze světa umělé inteligence. Jde o transdisciplinárními podněty, které inspirují myslícího uživatele k využití pro řešení daného problému.

Modul Principles (Principy heuristické) usnadňuje formulaci konkrétního technického rozporu v technickém problému, doporučuje heuristické postupy (principy) k překonání nalezeného rozporu a patentované příklady jejich úspěšného použití v různých technických oblastech. Tím uživatele směruje k silným inovačním řešením, které neusilují o optimalizaci, nýbrž překonávají technický rozpor v daném problému. Přiřazení doporučovaných principů ke konkrétnímu rozporu se opírá o zobecněné výsledky analýzy 2.5 mil. patentů

Modul Prediction (Prognózy a Standardní postupy) pomáhá řešit technické problémy vyžadující zdokonalení interakce mezi objekty a to na úrovni modelování: model neefektivity nebo konfliktu v problému na jedné straně – osvědčené vzory řešení výchozího modelu na druhé straně. Tento modul navíc umožňuje konfrontovat navržená řešení s klíčovými vývojovými trendy v technice a na základě srovnání orientovat inovační zdroje firmy do objektivně perspektivních směrů vývoje[1].

Modul Internet Assistant uživateli umožňuje srovnat nalezené ideje řešení, koncepční návrhy a připravované přihlášky patentů s vývojem patentů konkurenčních. Na základě zformulovaného dotazu shromažďuje relevantní informace z prostředí WWW, které se vztahují k označenému problému a provádí rešerši relevantních patentů z databáze patentů USA, Japonska, EU,atd. Usnadňuje analýzu konkurenčního prostředí v označené problematice a tak napomáhá správně orientovat tvůrčí kapacitu firem. Od svého pracovního stolu může být uživatel v neustálém kontaktu s dostupnými informacemi a znalostmi publikovanými v prostředí Internetu a shromážděnými v patentových databázích.

Na expertní systém IM navazují další produkty IMCorporation z oblasti IT:

Knowledgist – pro jednotlivce a CoBrain pro velké firmy na nadnárodní společnosti.

3. KNOWLEDGIST- procesor znalostí jednotlivce

Knowledgist je systém určený k individuální analýze elektronicky zpracovaných dokumentů.

Je schopen inteligentně prohlížet dokumenty a z nich vybírat dokumenty s relevantním obsahem. Zvyšuje efektivitu vyhledání aktuální technické informace.

Knowledgist pro analýzu dokumentů využívá technologii sémantického procesoru, určuje relevanci mezi slovy a významy slovních kombinací. Vytváří seznam z těchto nalezených relevantních dokumentů, seznam předkládaný v logickém formátu problém – jeho řešení, seznam roztříděný podle technických funkcí. Výsledek poskytuje stručný popis nalezených řešení a k tomu kontaktní spojení na zdrojový dokument na www. Získává se tak přehled o stavu poznání, o technických znalostech obsažených v prohledávaných dokumentech.

První tým testující Knowledgist při řešení svého projektu v reálných pracovních podmínkách omezil čas potřebný k analýze všech nezbytných materiálů ze dvou týdnů na jeden den.

4. COBRAIN – procesor znalostí společnosti

CoBrain – je znalostní procesorový systém velké firmy a společnosti, nástroj k vyhledávání relevantních informací uvnitř a vně firmy a nalézání odpovědí na kladené otázky.

CoBrain vybavuje manažery IT nástrojem k intelektuálnímu posílení celé společnosti. Technologií sémantického procesoru prozkoumává ohromné množství elektronicky zpracovaných dokumentů z různých informačních zdrojů s cílem vytvořit znalostní bázi strukturovanou ve formátu problém – jeho nalezené řešení. Významně ovlivňuje koncepční fázi vývoje nových výrobků a procesů, posiluje konkurenceschopnost produkce.

4.1. Charakteristika CoBrain

· Získává a zpracovává elektronicky zpracované informace z obrovského množství dostupných interních a externích zdrojů, (jako například z významných laboratorních zpráv, interních technických zpráv, z konkurenčních patentů, konferenčních sborníků, technických časopisů) s cílem vytvořit strukturovanou znalostní databázi společnosti,

· Vybírá a indexuje relevantní dokumenty ve formátu: problém – jeho řešení, který je nejvýhodnější pro hledání možných řešení konkrétních vědecko technických problémů,

· Poskytuje popis jednotlivých řešení ve vytvořeném indexovaném seznamu včetně přímého spojení na originální zdrojový dokument, který obsahuje podrobnější informaci,

· Poskytuje rozsáhlé možnosti přizpůsobení znalostní báze, nástroj k editaci, administraci, zpracování technické zprávy.

Metoda TRIZ a systém IM jsou intelektuální nástroje inovací ve vzdělávání studentů, nástroje tvůrčích techniků, nástroje zesilující inovační potenciál progresivních firem.

Knowledgist a CoBrain vyhledáváním relevantní informace posilují produktivitu pracovníků zainteresovaných na řešení problémů spojených s životními cykly výrobků a procesů.

Literatura:

 [1]Salamatov J.: Zákonitosti rozvoje techniky – část metody TRIZ, IndusTRIZ, 2000

 [2]Devojno I.: Zdokonalování technických systémů metodami TRIZ, IndusTRIZ, Brno, 1999

 [3]Manuál IM TechOptimizer v.3.01, IMCorporation, INDUS, Brno, 1999

[4]Altšuller G.S.: Co na to vynálezce, IndusTRIZ, Brno, 1998

 [5]Bušov B., Jirman P., Dostál V.: Tvorba a řešení inovačních zadání, IndusTRIZ, Brno, 1996

[6] http://www.triz.cz http://www.invention-machine.com http://www.cobrain.com

Další informace žádejte od garanta TRIZ® a IM® pro ČR a SR:

CoBrain – procesor znalostí

http://www.cobrain.com

IM Corporation je vedoucí firma produkující nástroje pro inovace založené na znalostech.

CoBrain – to je špičková informační technologie a nástroj k řízení znalostí dle obsahu. Umožní společnostem umocnit jejich intelektuální vlastnictví, zrychlit inovace a řídit konkurenceschopnost. CoBrain významně ovlivní koncepční fázi vývoje nových výrobků a procesů.

Popis

CoBrain je znalostní procesorový systém společnosti. Pomáhá manažerům znalostí urychlovat inovace v celé společnosti. CoBrain pomocí sémantického procesoru provází uživatele ohromným množstvím elektronicky zpracovaných dokumentů z různých informačních zdrojů s cílem vytvořit strukturovanou bázi znalostí pro vaši společnost.

Novým průkopnickým činem IMCorp. v oblasti sémantické procesorové technologie a složitých znalostně založených inovačních algoritmů je CoBrain – procesor znalostí vaší společnosti. CoBrain vybavuje znalostního inženýra a manažera znalostí takovými nástroji, které jsou potřebné pro informační podporu a uspokojování požadavků řešitelských týmů uvnitř společnosti. Taková podpora může znamenat dramatický růst produktivity výzkumníků, inženýrů a všech zainteresovaných na řešení problémů spojených s životními cykly výrobků a procesů.

Charakteristika CoBrain

Získává a zpracovává elektronicky dostupné informace z obrovského množství interních a externích zdrojů, (jako například z významných laboratorních zpráv, z interních technických zpráv, z konkurenčních patentů, konferenčních sborníků, technických časopisů) s cílem vytvořit strukturovanou znalostní databázi společnosti,

Vybírá a indexuje technické dokumenty ve formátu: problém – jeho řešení, který je nejvýhodnější pro hledání možných řešení konkrétních vědecko technických problémů,

Poskytuje popis jednotlivých řešení z vytvořeného indexovaného seznamu, včetně přímého spojení na originální zdrojový dokument,

Poskytuje rozsáhlé možnosti přizpůsobení znalostní báze, editaci, administraci, zpracovatelské nástroje.

Výhody

Umožňuje společnosti získávat, tvořit, sdílet a zachovávat svoje intelektuální vlastnictví,Posiluje přenos znalostí a týmovou spolupráci podporou nejlepších zkušeností,Eliminuje duplicity řešení ve společnosti,Zvyšuje rychlost řešení problémů a tvorbu konceptů zásadních inovací výrobků,Urychluje proces vyhodnocování konceptu,

Rozšiřuje možnosti odlišení produkce od konkurence na trhu.

Tvorba strukturované znalostní báze

CoBrain automaticky vytváří znalostní bázi společnosti, která potom poskytuje technické know-how pro řízení inovačního procesu a pro rychlé hledání nových řešení. CoBrain umožňuje společnostem konsolidovat a sdílet intelektuální vlastnictví a všechny kritické technické a vědecké informace uvnitř společnosti. Systém získává, sémanticky zpracovává a strukturuje multidisciplinární technické informace do tvořené znalostní báze společnosti. Znalosti jsou presentovány ve výhodném formátu: problém – řešení, který je srozumitelný zejména pro pracovníky výzkumu, vývoje a profesionály v technických úsecích společnosti.

Sémantické zpracování

Mozkem za CoBrainem je technologie sémantického procesoru, která analyzuje ohromné množství textů a označuje interakce mezi slovy a významem slovních kombinací. Na základě složitého algoritmu sémanticky pracující procesor dělí obsah dokumentů na jednotlivé věty. Dále věty analyzuje podle významových funkcí tvořených: subjektem (vysílač funkce) – působením (funkce) – objektem funkce (přijímač funkce). Podstatné je to, že CoBrain má schopnost uchovávat souvislost slov, stejně jako textovou souvislost vět uvnitř dokumentů. Jelikož tyto souvislosti jsou významné pro pochopení smyslu sdělení obsažených v dokumentech, má CoBrain klíčovou schopnost potřebnou pro porozumění obsahu dokumentů.

Funkční indexování (třídění)

CoBrain roztřídí znalostní bázi do struktury podle funkčních indexů jednotlivých problémů a nalezených řešení, která jsou presentována v logickém formátu vhodném pro lidi technicky myslící (nositel funkce, působení funkce, objekt funkce).

Přizpůsobení, administrace, tvorba zpráv

CoBrain poskytuje široké možnosti úprav a přizpůsobení. Systém poskytuje schopnost aktualizace z centrální instalace, zajišťuje, aby uživatel okamžitě získal přístup k jakékoliv informaci, která může být pro jeho práci důležitá.

Je snadné editovat strukturu indexů (ukazatelů, třídících značek) nebo měnit jejich pořadí. Například, pokud má vaše společnost stanovenu taxonomii, třídící klasifikační systém nebo schéma pro archivování dokumentů, je možné k tomu přizpůsobit strukturu znalostní báze, kombinovat, třídit, sečítat, mazat nebo přejmenovávat funkční skupiny za účelem srovnání a připojení vaší existující mapy znalostí.

Snadné užívání při administraci a nástroje k tvorbě zpráv vám umožní zhodnotit a zvýraznit vaši iniciativu při zpracování a řízení znalostí. Tyto nástroje vám pomohou při oceňování kvality intelektuálního vlastnictví vaší společnosti, zjištění oblasti vaší specializace, sledovat vývoj četnosti záznamů náležející specifickým prvkům, monitorovat trendy a sledovat užívání báze znalostí jednotlivými uživateli.

Minimální systémové požadavky:

LAN nebo Intranet prostředí: Intel Pentium III 500 Mhz nebo vyšší.Paměť: 512 MB RAM nebo víceHard disk: 8 GB nebo víceOS: Microsoft Windows NT Server 4.0 nebo vyšší

Database IBM DB2 Workgroup nebo Enterprise Edition 5.2 nebo vyšší.

Další informace:

http://www.cobrain.com

JDE O KVALIFIKAČNÍ PROFIL absolventa?

Vzpomínky na vlastní začátky v praxi, zkušenosti z výuky na vysoké škole technické a postřehy z působení ve firmách ČR a SR inspirovaly sepsání tohoto příspěvku.

 „Idě o to, že keby o niečo išlo, abysme veděli, o čo idě“. Toto moudro nevyřknul major Terazki v Černých baronech, ale jiný major, v jiné době, na jiném místě.

Vedle jiných témat aktuálních na VUT v Brně, „idě“ také o kvalifikační profil absolventa, ať už bakalářského či magisterského nebo doktorského studia.

 Příspěvek začnu i skončím s klasikem, mezi tím něco zkritizuji, něco navrhnu.

 Co na to Leonardo?

Snad nejsem zcela „mimo mísu“, když věřím, že absolvent VUT by měl být schopen řešit technické problémy, zdokonalovat existující a tvořit nové technické systémy.

Mnoho moudrého bylo na téma „kvalifikace tvůrce“ řečeno před námi.

Leonardo Da Vinci (*15.4.1452 – ♣2.5.1519) je často citován jako člověk renesance, jako moderní Evropan obdařený souladem potence levé i pravé mozkové hemisféry. Mimo jiné byl uznávaným malířem, sochařem, architektem, atletem, hudebníkem, inženýrem a filosofem. Je autoritou pro vědce, umělce a snad také pro nás učitele. K otázce výchovy tvůrčího člověka měl co říci a doporučil svým žákům čtyři pravidla, jak pěstovat mozek k tvůrčím činům:

1. Studujte vědy o umění (abyste nabyli znalostí předmětných).

2. Studujte umění věd (abyste osvojili způsoby, jak nabývat znalostí nových).

3. Rozvíjejte všechny svoje smysly (abyste si zachovali vnímavost na podněty vnější).

4. Držte ve vědomí, že vše souvisí se vším (abyste mohli uvádět díla svoje v soulad s přírodou).

Snad neurazím akademickou obec „meziřádkovou“ současnou interpretací, že Leonardo ve svých pravidlech kladl důraz na znalosti studovaného oboru (abychom věděli „co“), na osvojení metod dosahování nových poznatků (abychom uměli „jak“), na potřebu pěstování tvořivosti (abychom chtěli přemýšleli o tom, „jak jinak“), na nutnost respektovat časové, prostorové, kauzální a systémové souvislosti (abychom usilovali o to, „jak lépe“).

Vejce nebo slepice, slepice nebo vejce?

Co učit? Mnoho konkrétního? Více obecného? Z mnoha důvodů v naší realitě stále převládá obsah i forma studia, které sledují dosažení široké poznatkové základny studenta (aby věděl „co“), méně času je věnováno způsobům a dovednostem studenta (aby věděl „jak“), ještě méně je student veden ke kritickému a tvořivému myšlení (aby věděl „jak jinak“) [1, 4].

Na položky „jak jinak a případně i lépe“, na pěstování schopností studenta tvořivě a přitom systémově a také projektově přistoupit k realitě, tj. analyzovat stav, formulovat problém, hledat a posoudit varianty řešení, presentovat výsledky, na to vše v kurzech jaksi nezbývá.

A to přesto, že právě poslední jmenované složky kvalifikace technika se neblaze projevují v semestrální, diplomových, doktorandských (ale i grantových) projektech, oslabují potřebnou adaptabilitu absolventa a jeho úspěšnost na trhu práce.

S úctou ke klasikovi a spolu s podobně smýšlejícími kolegy a praktiky na VUT, resp. v praxi ve firmách ČR a SR sdílím přesvědčení, že efektivita práce tvůrčího technika, závisí nejen na potřebných odborných znalostech, ale stále více je závislá na jeho metodologické výbavě, na schopnostech tvořit ( a to nejen technická díla, ale i navrhnout, řídit a realizovat projekty k jejich uskutečnění), vytvářet potřebné sociální interakce a nezbytný soulad techniky s přírodou.

V aktuálním případě obsahu a formy bakalářského studia jde asi o nesnadné naplnění rozporného požadavku, aby: „méně bylo více“. Nepochybuji o tom, že kolegové museli sáhnout hluboko do obsahu i forem kurzů, aby vytvořili kostky do mozaiky bakalářského studia tak, aby absolvent byl pro školu i praxi přijatelný.

Přesto, při pohledu do nabídky bakalářských volitelných kurzů, jsem nabyl jistoty, že chci, umím a mohu navrhnout ještě jeden kurz. Chci požádat, aby předsedové a členové oborových rad umožnili studentům bakalářského studia svých oborů, vedle jiných nepochybně velmi hodnotných volitelných kurzů, nepochybně užitečný volitelný kurz, který ctí a studentům činí srozumitelnými atributy systémového a přitom tvůrčího přístupu k řešení technických problémů, k řešení technických inovací.

Charakteristika kurzu a reference posluchačů z firem v ČR a SR následují.

TRIZ – Tvorba a Řešení Inovačních Zadání

je Altšullerova metodika technické tvůrčí práce. Vznikala na základě studia množství patentů, zobecňováním úspěšných řešitelských postupů. Metodika je určena pro techniky, inženýry, inovátory, kteří hledají nová řešení funkčnosti a nákladovosti techniky.

Analýzou patentů bylo zjištěno, že nová technická řešení jsou dosahována poměrně malým počtem opakujících se řešitelských postupů, které tvoří základ metodiky. Poznání, osvojení a aplikace metodiky posilují inovační potenciál firmy a konkurenceschopnost produkce.

TRIZ respektuje systémový přístup k řešenému problému. Zahrnuje analýzu objektu, syntézu nového řešení i verifikaci navržených variant. Analýza, syntéza i verifikace jsou podporovány znalostním systémem včetně využití unikátní technologie „sémantického“ vyhledání a zpracování elektronicky dostupných dat.

TRIZ je transdisciplinární metodika pro tvorbu inovačních zadání a nalézání jejich řešení.

Funkčně nákladová analýza systému (výrobku, procesu) nejprve pomáhá uživateli nalézat odpověď na otázky „CO“ a „PROČ“ má být inovováno. Pomáhá uživateli:

– nalézt podstatu problému v technickém systému, tj. výrobku nebo procesu,

– vymezit klíčové prvky podle oceněné funkční, problémové a nákladové významnosti prvků,

– vybrat správná inovační zadání (významná pro daný cíl a v souladu s tendencemi techniky),

– formulovat správně (konkrétně, stručně) invenční úlohy: „co“ a „proč“ zdokonalit.

Je známo, že správná inovační zadání a správně odvozené invenční úlohy jsou více než polovinou úspěšného řešení. Největší ztráty vznikají, když týmy odborníků vypracují dobrá řešení (odpovědi) na základě špatně formulovaného zadání (otázky).

„Nevíš-li kam jdeš, určitě dojdeš někam jinam…“

Algoritmus řešení invenčních zadání – ARIZ pomáhá uživateli hledat odpovědi na řadu otázek „JAK“ by mohly a měly být úlohy řešeny, a to v souladu se zkušenostmi generací vynálezců koncentrovanými v řešitelském „algoritmu“.

Řešitelské nástroje v ARIZ pomáhají uživateli:

– odhalovat technické rozpory a fyzikální rozpory skryté v řešeném technickém problému,

– abstrahovat model problému a formulovat klíčovou technickou funkci v řešeném problému,

– nalézat nové řešení technického problému nebo funkce na základě doporučovaných postupů,

– konfrontovat nalezené ideje řešení s patentovaným stavem a s tendencemi rozvoje techniky.

ARIZ není místo myšlení, ale k podpoře myšlení! „Jestli myslíš, že jsi inženýr, mysli!“

Software „IM“ poskytuje řešiteli problému podporu jak při analýze objektu, tak syntéze nového řešení i verifikace navržených variant. Unikátnost této znalostní podpory řešitelé oceňují obvykle až po demonstraci způsobu práce s tímto řešitelským nástrojem. Stručný popis je neúčinný, protože způsob práce je neobvyklý [3, 5].

Názory z praxe na téma kurzu

Jeden malý ryšavý muž tvrdil, že platí: „ kritériem pravdy je společenská praxe.“ Druhý malý kulhavý muž tvrdil, „co je v teorii pravda, v praxi neplatí.“ Jistý učitel v jisté době byl tak zmaten, že na studenty vykřikoval: „platím, že tvrdí….“. Co říkají lidé z praxe?

„Váš přístup k řešení technických problémů je vzrušující a přesvědčivý. V diskusi s kolegy jsem všichni bez výjimky dospěli k závěru, že v IM je založen ohromný potenciál pro zvýšení efektivity práce vědeckotechnických pracovníků.“ Prof. J.R.Williams, ředitel laboratoře výpočetní techniky, MIT, Cambridge, USA

„Pracuji na nových modelech fotoaparátů. Dříve jsem míval průměrně 2 patenty ročně.

Za rok práce s IM jsem získal 8 patentů.“ Dr. Mike Vainstain, vývojový pracovník firmy KODAK, USA.

„TRIZ a IM otevírají nový prostor pro logické a tvůrčí myšlení techniků a vývojových pracovníků.“ Ing. Marie Buštová, manažer pro personalistiku KOH-I-NOOR HARDTMUTH, České Budějovice

„Ze strany vedení firmy se TRIZ a IM setkal s velkým zájmem, protože technický rozvoj výrobků patří k našim hlavním činnostem“

Ing. František Lambert, generální ředitel, KOVOSVIT, a.s., Sezimovo Ústí

„TRIZ je perfektním průvodcem, který srozumitelným a vzrušujícím způsobem provází světem techniky a nabízí dobrodružství objevování všem, kteří je chtějí prožít.“

Ing. Milan Švejda, ved. konstrukce a projekce, ČEZ-JE Dukovany

„TRIZ vede inženýra k přesné definici problému a podněcuje jeho fantazii návrhy z příbuzných i vzdálených oborů. Tím spojuje ideálním, dosud nevídaným způsobem dva typické prvky inženýrské práce, totiž systematický postup v analytické fázi s kreativitou při syntéze řešení problému“. Prof.Dr.Ing. Jiří Sobota Fachhoschule Wiesebaden, Russelsheim.

”Přednáška o TRIZ a IM byla stoprocentně kladně přijata všemi zúčastněnými techniky naší firmy. Máme zájem o další vzdělávání v metodice TRIZ a systému IM.”

Ing. Zdeněk Hlobil, technický náměstek, MORAVAN-Aeroplanes, a.s.

„Nejen naše firma, ale i další firmy by uvítaly, kdyby absolventi byli s metodikou TRIZ detailněji seznámeni a připraveni k její aplikaci v praxi“. Ing. M. Pěnička, vedoucí konstrukce, SIEMENS elektromotory, Mohelnice

TRIZ je přesně to, co ve skladbě studia VŠ chybí, i když uvědomit si to lze až po 2-3 letech v praxi“. Názor posluchače z anonymní ankety po 3. denním kurzu TRIZ, AUTOPAL, s.r.o.

Místo závěru

 

 

 

Klasikem jsme začali, klasikem skončíme.

 

 

 

Již Komenskému šlo o hledání odpovědi na věčně zelenou otázku pedagogiky, otázku vyváženosti obsahu (co učit) a formy vzdělávání (jak učit), již tenkrát šlo o to, aby byl:

 

 

 

„…nalezen způsob podle něhož by ti kdo učí, učili méně, ti však, kteří se učí, naučili se více, způsob, podle něhož by ve školách bylo méně hluku, nechuti a marné práce, avšak více klidu, libosti a pevného výsledku“.

 

 

 

„Nesmírně bylo vůbec hřešeno ve školách proti této zásadě, neboť učitelé snaží se většinou místo semen síti rostliny a místo roubů sázeti stromy, když místo základních pravd cpou do hlav svých žáků směsici různých závěrů…“

 

Jan Amos Komenský *28.3 1592 – ♣15.1.1670

 

 

 

Od jisté doby na stěnách učeben nemusí nutně viset president. Mohli by tam viset klasici.

 

Zírali by na nás a my na ně.

 

 

 

 

 

Ctihodným kolegům v oborových radách,

 

posuďte, zda skutečně lepší košile či kabát?

 

Jak neodradit, naopak studenty přilákat?

 

Jak nacpat do hlav od všeho trochu

 

a tím nic o všem a nebo naopak,

 

od něčeho všechno a tím vše o ničem?

 

Rozpory obejít, vyřešit a nebo přeskákat?

 

Kompromis není řešením, změna obsahu i formy se žádá.

 

Oborovým radám nezávidím, návrhem kurzu ruku podávám.

 

Občas na poměry nadávám, snad právě proto rukavici házím.

 

 

 

 

 

Literatura:

 

 

 

[1] Votruba L.: Výchova studentů k tvůrčí práci (se zřetelem k inženýrskému studiu).

ACADEMIA, Praha 1984

 

[2] Andrejsek K., Beneš J.: Metody řešení technických problémů, SNTL, Praha, 1984

 

[3] Devojno I.: Zdokonalování technických systémů metodami TRIZ, skripta, 1997

 

[4] Votruba L.: Rozvíjení tvořivosti techniků. ACADEMIA, Praha, 2000

 

[5] SW Invention Machine Corp.: GoldFire Innovator, TechOptimizer, Knowledgist,

http://ww.invention-machine.com.