TRIZ Théorie de résolution des problèmes dinnovation Guenrich ALTSHULLER (1926 – 1998)...

TRIZ

Théorie de résolution des problèmes d’innovation

Guenrich ALTSHULLER

(1926 – 1998)

Christian Teixido

Avril 2006

• La créativité: quelques clés.

• TRIZ et la méthode des contradictions.

• L’intégration de la méthode des

contradictions dans une démarche de

conception.

• La créativité: quelques clés.

• TRIZ et la méthode des contradictions.

• L’intégration de la méthode des

contradictions dans une démarche de

conception.

QUELQUES CLES

• Ne pas chercher la bonne solution.

• Ne pas raisonner en solutions.

• Deux phases indispensables:

-mode de pensée divergente (accumulation du maximum de « matériaux »);

-mode de pensée convergente (structuration et décision).

• Il y a peu de principes;

• Il y a beaucoup de solutions;

• Chaque solution dépend d’un principe;

Il faut donc, tout d’abord, rechercher les principes.

• Avant toute créativité, nécessité de bien définir le besoin que devra satisfaire le produit ou le processus, indépendamment des solutions:

- énoncé des fonctions de service (produit), ou de changement d’état (processus);

- caractérisation des fonctions.

Fonction

Principe 3

Principe 2

Principe 1

Fonction technique

Solution

Solution

Solution

Fonction technique

Fonction technique Fonction

technique

La fonction, ou l’objectif, est le tronc.

Les branches concernent les principes.

Les branchettes sont les fonctions techniques, ou les procédés.

Les solutions correspondent aux feuilles.

L’ARBRE DE CREATIVITE

F.A.S.T. de créativité ouArbre des voies technologiques

Procédé ou F.T. 1221



Fonction Technique 11





Principe 122

Principe 121

Fonction de service

ou Fonction de changement

d’état

Principe 1

Principe 2

Principe 3

Service à rendre Approche scientifique Approche technologique

Solutions J.N.

avec Fk(produit)

E.F.(processus)

Solution

Solution

Solution

Solution

Solution

Dans quel But ? Quand ?

(Et Ou)

Comment ?

Quelques commentaires

• En raison de notre « inertie psychologique », l’arborescence de créativité est généralement peu fournie.

Faible nombre de principes Principes classiques: mécanique, magnétique, par gravité,…

• Dans les années 50, 60, des pionniers de la créativité (Gordon, Osborn, Koestler,….) ont recommandé de sortir des mécanismes habituels de pensée:

Principes tels que l’éloignement, l’inversion, le concassage,…..

Mais, manque de méthode pour les faire émerger et les exploiter.

• Le génie de Guenrich Altshuller est d’avoir sélectionné et analysé des milliers de brevets

émergence de 40 principes dont ils découlent et susceptibles de s’adapter à tous nos problèmes techniques, comme:

Segmentation Poupée russe

Anticipation de l’action

Inversion Sphéricité……..

Liste des 40 principes

01 Segmentation

02 Extraction

03 La qualité locale

04 Asymétrie

05 Groupement

06 Universalité

07 Poupée russe

08 Contrepoids

09 Contre-action préalable

10 Anticipation de l’action

11 Prévention

12 Equipotentialité

13 Action « à l’inverse »

14 Sphéricité

15 Dynamisme

16 Action partielle ou excessive

17 Transition vers une autre dimension

18 Vibrations mécaniques

19 Action périodique

20 Continuité de l’action utile

21 Action « flash »

22 Transformation d’un problème en opportunité

23 Rétroaction

24 Intermédiaire

25 Self-service

26 Copie

27 L’éphémère bon marché

28 Remplacement du système mécanique

29 Technologies pneumatique et hydrauliques

30 Membranes flexibles et parois minces

31 Matériaux poreux

32 Changement de couleur

33 Homogénéité

34 Rejet et régénération des parties

35 Changement de paramètres de l’objet

36 Transitions de phases

37 Dilatation thermique

38 Oxydants forts

39 Environnement inerte

40 Matériaux composites

Pour un problème réel,

nécessité d’une méthode de résolution permettant de:

• mettre en évidence le principe à adopter;

• déduire, à partir de ce principe, la solution la mieux

adaptée.

Comment faire?

TRIZ

Culture technique

et Brainstorming

Des exemples simples• Comment augmenter la résistance mécanique d’une pièce en

flexion sans que le poids n’augmente?

-01: Segmentation

-26: Copie

-27: L’éphémère

-40: Composite

Réponse de TRIZ

• Comment augmenter la pression dans un réservoir sans que sa résistance mécanique ne se dégrade?

Réponse de TRIZ

-10: Contre-action préalable

-14: Sphéricité

-27: L’éphémère

-35: Changement de paramètres physiques et chimiques

LA CONTRADICTION TECHNIQUE

•Afin d’améliorer une fonction technique, il arrive souvent qu’on se heurte à la résistance d’une autre fonction.

•Il existe un conflit entre deux paramètres (ou caractéristiques) différents concernant un produit, un processus; l’amélioration d’un paramètre engendre la dégradation d’un autre: c’est la contradiction technique.

A

B

-

+

Si on tire A vers le bas (direction d’amélioration), B se dégrade

inévitablement.

A B

-

+

Pour améliorer A au maximum sans avoir dégradé B, il faut couper le lien entre A et B.

LA METHODE DES CONTRADICTIONS TECHNIQUES

Domaine abstrait

Réalité industrielle

Matrice des

contradictions

Problème

Modèle du

problème

Modèle de

Solutions

(principes)

Reformulation

Interprétation

Solution(s)

Une étape fondamentale:LA REFORMULATION

• Les solutions ne sont jamais idéales.

• Il existe toujours une caractéristique (réponse à un critère) que l’on veut

améliorer. Trouver cette caractéristique, c’est poser le problème.

On veut qu’une pièce résiste à des efforts très élevés.

• Dans la majorité des cas, l’amélioration d’une caractéristique entraîne la

détérioration d’une autre.

Formulation initiale

Si la caractéristique A s’améliore,

une autre caractéristique se dégrade.

Si on augmente la résistance de la pièce, celle-ci devient plus encombrante.

• A partir de la liste de 39 paramètres (caractéristiques) appliqués à tous les domaines

techniques (travail d’Altshuller).

Reformulation de l’expression de la

contradiction initiale en termes

contenus dans la liste.

01 Poids d’un objet mobile14 Tenue mécanique25 Perte de temps29 Précision de fabrication35 Adaptabilité38 Degré d’automatisation……………….

Paramètre à améliorer: tenue mécanique (14).Paramètre qui se dégrade: volume d’un objet immobile (08).

Liste des paramètres (caractéristiques)

01 Poids d’un objet mobile

02 Poids d’un objet immobile

03 Longueur d’un objet mobile

04 Longueur d’un objet immobile

05 Surface d’un objet mobile

06 Surface d’un objet immobile

07 Volume d’un objet mobile

08 Volume d’un objet immobile

09 Vitesse

10 Force

11 Tension, pression

12 Forme

13 Stabilité de la composition de l’objet

14 Tenue mécanique

15 Durée d’action d’un objet mobile

16 Durée d’action d’un objet immobile

17 Température

18 Eclairement

19 Energie dépensée par l’objet mobile

20 Energie dépensée par l’objet immobile

21 Puissance

22 Perte d’énergie

23 Perte de substance

24 Perte d’information

25 Perte de temps

26 Quantité de substance

27 Fiabilité

28 Précision de la mesure

29 Précision de fabrication

30 Facteurs nuisibles agissant sur l’objet

31 Facteurs nuisibles de l’objet lui-même

32 Commodité de fabrication

33 Commodité d’utilisation

34 Commodité de réparation

35 Adaptabilité, polyfonctionalité

36 Complexité de l’appareil

37 Complexité de contrôle

38 Degré d’automatisation

39 Productivité

Un exemple simple

On veut qu’une pièce résiste à des efforts très élevés.

Pour cela, il faut augmenter ses dimensions, ce qui la rend plus encombrante.

Donc une contradiction technique: si on augmente la résistance de la pièce, celle-ci devient plus encombrante.

Principes (TRIZ)

9: contre-action préalable

14: sphéricité

15: dynamisme

17: transition vers une autre dimension

•Paramètre à améliorer: tenue mécanique (14)

•Paramètre qui se dégrade: volume d’un objet immobile (8)

LA MATRICE DE RESOLUTION DES CONTRADICTIONS TECHNIQUES

• Matrice carrée de dimension 39 x 39 (39 paramètres).

• Les paramètres à améliorer sont disposés en lignes.

• Les paramètres qui se dégradent sont disposés en colonnes.

Paramètre qui se dégrade

Paramètre à

améliorer

14-Tenue mécanique

8-V

olum

e d’

un o

bjet

imm

obil

e

9,14,

15,17

9-Contre-action préalable.14-Sphéricité.15-Dynamisme.17-Transition vers une autre dimension.

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Poi

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obje

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01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

01 Poids d’un objet mobile 15, 8 29, 34

29, 17 38, 34

29, 2 40, 28

2, 8 15, 38

8, 10 18, 37

10, 36 37, 40

10, 14 35, 40

1, 35 19, 39

28, 27 18, 40

5, 34 31, 35

6, 29 4, 38

19, 1 32

35, 12 34, 31

12, 36 18, 31

6, 2 34, 19

5, 35 3, 31

10, 24 35

10, 35 20, 28

3, 26 18, 31

3, 11 1, 27

02 Poids d’un objet immobile 10, 1 29, 35

35, 30 13, 2

5, 35 14, 2

8, 10 19, 35

13, 29 10, 18

13, 10 29, 14

26, 39 1, 40

28, 2 10, 27

2, 27 19, 6

28, 19 32, 22

35, 19 32

18, 19 28, 1

15, 19 18, 22

18, 19 28, 15

5, 8 13, 30

10, 15 35

10, 20 35, 26

19, 6 18, 26

10, 28 8, 3

03 Longueur d’un objet mobile 8, 15 29, 34

15, 17 4

7, 17 4, 35

13, 4 8

17, 10 4

1, 8 35

1, 8 10, 29

1, 8 15, 34

8, 35 29, 34

1910, 15

1932

8, 35 24

1, 357, 2

35, 394, 29 23, 10

1, 2415, 2 29

29, 3510, 14 29, 40

04 Longueur d’un objet immobile 35, 28 40, 29

17, 7 10, 40

35, 8 2, 14

28, 101, 14 35

13, 14 15, 7

39, 37 35

15, 14 28, 26

1, 40 35

3, 35 38, 18

3, 25 12, 8 6, 2810, 28 24, 35

24, 2630, 29

1415, 29

28

05 Surface d’un objet mobile 2, 17 29, 4

14, 15 18, 4

7, 14 17, 4

29, 30 4, 34

19, 30 35, 2

10, 15 36, 28

5, 34 29, 4

11, 2 13, 39

3, 15 40, 14

6, 32, 15 16

15, 32 19, 13

19, 3219, 10 32, 18

15, 17 30, 26

10, 35 2, 39

30, 26 26, 429, 30 6, 13

29, 9

06 Surface d’un objet immobile 30, 2 14, 18

26, 7 9, 39

1, 18 35, 36

10, 15 36, 37

2, 38 402, 10 19, 30

35, 39 38

17, 3217, 7 30

10, 14 18, 39

30, 1610, 35 4, 18

2, 18 40, 4

32, 35 40, 4

07 Volume d’un objet mobile 2, 26 29, 40

1, 7 35, 4

1, 7 4, 17

29, 4 38, 34

15, 35 36, 37

6, 35 36, 37

1, 15 29, 4

28, 10 1, 39

9, 14 15, 7

6, 35 4

34, 39 10, 18

10, 13 2

3535, 6 13, 18

7, 15 13, 16

36, 39 34, 10

2, 222, 6

34, 1029, 30

714, 1 40, 11

08 Volume d’un objet immobile 35, 10 19, 14

19, 1435, 8 2, 14

2, 18 37

24, 357, 2 35

34, 28 35, 40

9, 14 17, 15

35, 34 38

35, 6 4

30, 610, 39 35, 34

35, 16 32, 18

35, 32, 35

16

09 Vitesse 2, 28 13, 38

13, 14 8

29, 30 34

7, 29 34

13, 28 15, 19

6, 18 38, 40

35, 15 18, 34

28, 33 1, 18

8, 3 26, 14

3, 19 35, 5

28, 30 36, 2

10, 13 19

8, 15 35, 38

19, 35 38, 2

14, 20 19, 35

10, 13 28, 38

13, 2610, 19 29, 38

11, 35 27, 28

10 Force 8, 1 37, 18

18, 13 1, 28

17, 19 9, 36

28, 1019, 10

151, 18

36, 3715, 9

12, 372, 36 18,37

13, 28 15, 12

18, 21 11

10, 35 40, 34

35, 10 21

35, 10 14, 27

19, 235, 10

2119, 17

101, 16

36, 3719, 35 18, 37

14, 158, 35 40, 5

10, 37 36

14, 29 18, 36

3, 35 13, 21

11 Tension, pression 10, 36 37, 40

13, 29 10, 18

35, 10 36

35, 1 14, 16

10, 15 36, 28

10, 15 36, 7

6, 35 10

35, 246, 35 36

36, 35 21

35, 4 15, 10

35, 33 2, 40

9, 18 3, 40

19, 3 27

35, 39 19, 2

14, 24 10, 37

10, 35 14

2, 36 25

10, 36 3, 37

37, 36 4

10, 14 36

10, 13 19, 35

12 Forme 8, 10 29, 40

15, 10 26, 3

29, 34 5, 4

13, 14 10, 7

5, 34 4, 10

14, 4 15, 22

7, 2 35

35, 15 34, 18

35, 10 37, 40

34, 15 10, 14

33, 1 18, 4

30, 14 10, 40

14, 26 9, 25

22, 14 19, 32

13, 15 32

2, 6 34, 14

4, 6 2

1435, 29 3, 5

14, 10 34, 17

36, 2210, 40

16

13 Stabilité de la composition d’un objet 21, 35 2, 39

26, 39 1, 40

13, 15 1, 28

372, 11 13

3928, 10 19, 39

34, 28 35, 40

33, 15 28, 18

10, 35 21, 16

2, 35 40

22, 1 18, 4

17, 9 15

13, 27 10, 35

39, 3 35, 23

35, 1 32

32, 3 27, 15

13, 1927, 4 29, 18

32, 35 27, 31

14, 2 39, 6

2, 14 30, 40

35, 2715, 32

35

14 Tenue mécanique (résistance) 1, 8 40, 15

40, 26 27, 1

1, 15 8, 35

15, 14 28, 26

3, 34 40, 29

9, 40 28

10, 15 14, 7

9, 14 17, 15

8, 13 26, 14

10, 18 3, 14

10, 3 18, 40

10, 30 35, 40

13, 17 35

27, 3 26

30, 10 40

35, 1919, 35

1035

10, 26 35, 28

3535, 28 31, 40

29, 3 28, 10

29, 10 27

11, 3

15 Durée d’action d’un objet mobile 19, 5 34, 31

2, 19 9

3, 17 19

10, 2 19, 30

3, 35 5

19, 2 16

19, 3 27

14, 26 28, 25

13, 3 35

27, 3 10

19, 35 39

2, 19 4, 35

28, 6 35, 19

19, 10 35, 38

28, 27 3, 18

1020, 10 28, 18

3, 35 10, 40

11, 2 13

16 Durée d’action d’un objet immobile 6, 27 19, 16

1, 40 35

35, 34 38

39, 3 35, 23

19, 18 36, 40

1627, 16 18, 38

1028, 20 10, 16

3, 35 31

34, 27 6, 40

17 Température 36, 22 6, 38

22, 35 32

15, 19 9

15, 19 9

3, 35 39, 18

35, 3834, 39 40, 18

35, 6 4

2, 28 36, 30

35, 10 3, 21

35, 29 19, 2

14, 22 19, 32

1, 35 32

10, 30 22, 40

19, 13 39

19, 18 36, 40

32, 30 21, 16

19, 15 3, 17

2, 14 17, 25

21, 17 35, 38

31, 36 29, 31

35, 28 21, 18

3, 17 30, 39

19, 35 3, 10

18 Eclairement (brillance) 19, 1 32

2, 35 32

19, 32 16

19, 32, 26

2, 13 10

10, 13 19

26, 19 6

32, 3032, 3 27

35, 192, 19

632, 35

1932, 1

1932, 35 1, 15

3219, 16 1, 6

13, 1 1, 619, 1 26, 17

1, 19

19 Energie dépensée par l’objet mobile 12, 18 28, 31

12, 2815, 19 25

35, 13 18

8, 15 35

16, 26 21, 2

23, 14 25

12, 2 29

19, 13 17, 24

5, 19 9, 35

28, 35 6, 18

19, 24 3, 14

2, 15 19

6, 19 37, 18

12, 22 15, 24

35, 24 18, 5

35, 38 19, 18

34, 23 16, 18

19, 21 11, 27

20 Energie dépensée par l’objet immobile 19, 9 6, 27

36, 3727, 4 29, 18

3519,

35, 3228, 27 18, 31

3, 35 31

10, 36 23

21 Puissance 8, 36, 38, 31

19, 26 17, 27

1, 10 35, 37

19, 3817, 32 13, 38

35, 6 38

30, 6 25

15, 35 2

26, 2 36, 35

22, 10 35

29, 14 2, 40

35, 32 15, 21

26, 10 28

19, 35 10, 38

162, 14 17, 25

16, 6 19

16, 6 19, 37

10, 35 38

28, 27 18, 38

10, 1935, 20 10, 6

4, 34 19

19, 24 26, 31

22 Perte d’énergie (gaspillage d’énergie) 15, 6 19, 28

19, 6 18, 9

7, 2 6, 13

6, 38 7

15, 26 17, 30

17, 7 30, 18

7, 18 23

726, 35

3836, 38

14, 2 39, 6

2619, 38

71, 13 32, 15

3, 3835, 27 2, 37

19, 1010, 18 32, 7

7, 18 25

11, 10 35

23 Perte de substance 35, 6 23, 40

35, 6 22, 32

14, 29 10, 39

10, 28 24

35, 2 10, 31

10, 18 39, 31

1, 29 30, 36

3, 39 18, 31

10, 13 28, 38

14, 15 18, 40

3, 36 37, 10

29, 35 3, 5

2, 14 30, 40

35, 28 31, 40

28, 27 3, 18

27, 16 18, 38

21, 36 39, 31

1, 6 13

35, 18 24, 5

28, 27 12, 31

28, 27 18, 38

35, 27 2, 31

15, 18 35, 10

6, 3 10, 24

10, 29 39, 35

24 Perte d’information 10, 24 35

10, 35 5

1, 26 26 30, 26 30, 16 2, 22 26, 32 10 10 19 10, 19 19, 1024, 26 28, 32

24, 28 35

10, 28 23

25 Perte de temps 10, 20 37, 35

10, 20 26, 5

15, 2 29

30, 24 14, 5

26, 4 5, 16

10, 35 17, 4

2, 5 34, 10

35, 16 32, 18

10, 37 36, 5

37, 36 4

4, 10 34, 17

35, 3 22, 5

29, 3 28, 18

20, 10 28, 18

28, 20 10, 16

35, 29 21, 18

1, 19 26, 17

35, 38 19, 18

135, 20 10, 6

10, 5 18, 32

35, 18 10, 39

24, 26 28, 32

35, 38 18, 16

10, 30 4

26 Quantité de substance (masse) 35, 6 18, 31

27, 26 18, 35

29, 14 35, 18

15, 14 29

2, 18 40, 4

15, 20 29

35, 29 34, 28

35, 14 3

10, 36 14, 3

35, 14 15, 2 17, 40

14, 35 34, 10

3, 35 10, 40

3, 35 31

3, 17 39

34, 29 16, 18

3, 35 31

357, 18 25

6, 3 10, 24

24, 28 35

35, 38 18, 16

18, 3 28, 40

27 Fiabilité 3, 8 10, 40

3, 10 8, 28

15, 9 14, 4

15, 29 28, 11

17, 10 14, 16

32, 35 40, 4

3, 10 14, 24

2, 35 24

21, 35 11, 28

8, 28 10, 3

10, 24 35, 19

35, 1 16, 11

11, 282, 35 3, 25

34, 27 6, 40

3, 35 10

11, 32 13

21, 11 27, 19

36, 2321, 11 26, 31

10, 11 35

10, 35 29, 39

10, 2810, 30

421, 28 40, 3

28 Précision de la mesure 32, 35 26, 28

28, 35 25, 26

28, 26 5, 16

32, 28 3, 16

26, 28 32, 3

26, 28 32, 3

32, 13 6

28, 13 32, 24

32, 26, 28

326, 26

3232, 35

1328, 6

3228, 6 32

10, 26 24

6, 19 28, 24

6, 1 32

3, 6 32

3, 6 32

26, 32 27

10, 16 31, 28

24, 34 28, 32

2, 6 32

5, 11 1, 23

29 Précision de fabrication 28, 32 13, 18

28, 35 27, 9

10, 28 29, 37

2, 32, 10

28, 33 29, 32

2, 29 18, 36

32, 28 2

25, 10 35

10, 28 32

28, 19 34, 36

3, 3532, 20

4030, 18 3, 27

3, 27 40

19, 26 3, 32 32, 2 32, 213, 32

235, 31 10, 24

32, 26 28, 18

32, 3011, 32

1

30 Facteurs nuisibles agissant sur l’objet 22, 21 27, 39

2, 22 13, 24

17, 1 39, 4

1, 1822, 1

33, 2827, 2

39, 3522, 23 37, 35

34, 39 19, 27

21, 22 35, 28

13, 35 39, 18

22, 2 37

22, 1 3, 35

35, 24 30, 18

18, 35 37, 1

22, 15 33, 28

17, 1 40, 33

22, 33 35, 2

1, 19 32, 13

1, 24 6, 27

10, 2 22, 37

19, 22 31, 2

21, 22 35, 2

33, 22 19, 40

22, 10 2

35, 18 34

35, 33 29, 31

27, 24 2, 40

31 Facteurs nuisibles de l’objet lui-même 19, 22 15, 39

35, 22 1, 39

17, 15 16, 22

17, 2 18, 39

22, 1 40

17, 2 40

30, 18 35, 4

35, 28 3, 23

35, 28 1, 40

2, 33 27, 18

35, 135, 40 27, 39

15, 35 22, 2

15, 22 33, 31

21, 39 16, 22

22, 35 2, 24

19, 24 39, 32

2, 35 6

19, 22 18

2, 35 18

21, 35 2, 22

10, 1 34

10, 21 29

1, 223, 24 39, 1

24, 2 40, 39

32 Commodité de fabrication 28, 29 15, 16

1, 27 36, 13

1, 29 13, 17

15, 17 27

13, 1 26, 12

16, 4013, 29 1, 40

3535, 13 8, 1

35, 1235, 19 1, 37

1, 28 13, 27

11, 13 1

1, 3 10, 32

27, 1 4

35, 1627, 26

1828, 24 27, 1

28, 26 27, 1

1, 427, 1 12, 24

19, 3515, 34

3332, 24 18, 16

35, 28 34, 4

35, 23 1, 24

33 Commodité d’utilisation 25, 2 13, 15

6, 13 1, 25

1, 17 13, 12

1, 17 13, 16

18, 16 15, 39

1, 16 35, 15

4, 18 39, 31

18, 13 34

28, 13 35

2, 32 12

15, 34 29, 28

32, 35 30

32, 40 3, 28

29, 3 8, 25

1, 16 25

26, 27 13

13, 17 1, 24

1, 13, 24

35, 34 2, 10

2, 19 13

28, 32 2, 24

4, 10 27, 22

4, 28 10, 34

12, 3517, 27 8, 40

34 Commodité de réparation 2, 27 35, 11

2, 27 35, 11

1, 28 10, 25

3, 18 31

15, 13 32

16, 2525, 2 35, 11

1 34, 91, 11 10

131, 13 2, 4

2, 3511, 1 2, 9

11, 29 28, 27

1 4, 1015, 1 13

15, 1 28, 16

15, 10 32, 2

15, 1 32, 19

2, 35 34, 27

32, 1 10, 25

2, 28 10, 25

11, 10 1, 16

35 Adaptabilité, polyfonctionnalité 1, 6 15, 8

19, 15 29, 16

35, 1 29, 2

1, 35 16

35, 30 29, 7

15, 1615, 35 29

35, 10 14

15, 17 20

35, 1615, 37, 1, 8

35, 30 14

35, 3 32, 6

13, 1 35

2, 1627, 2 3, 35

6, 2 26, 1

19, 39 29, 13

19, 1 29

18, 15 1

15, 10 2, 13

35, 283, 35

1535, 13 8, 24

36 Complexité de l’appareil 26, 30 34, 36

2, 26 35, 39

1, 19 26, 24

2614, 1

13, 166, 36

34, 26 6

1, 1634, 10

2826, 16

19, 1 35

29, 13 28, 15

2, 22 17, 19

2, 13 28

10, 4 28, 15

2, 17 13

24, 17 13

27, 2 29, 28

20, 19 30, 34

10, 35 13, 2

35, 10 28, 29

6, 2913, 3 27, 10

13, 35 1

37 Complexité de contrôle (de pilotage) 27, 26 28, 13

6, 13 28, 1

16, 17 26, 24

262, 13 18, 17

2, 39 30, 16

29, 1 4, 16

2, 18 26, 31

3, 4 16, 35

36, 28 40, 19

35, 36 37, 32

27, 13, 1, 39

11, 22 39, 30

27, 3 15, 28

19, 29 39, 25

25, 34 6, 35

3, 27 35, 16

2, 24 26

35, 3819, 35

1619, 1 16, 10

35, 3 15, 19

1, 18 10, 24

35, 33 27, 22

18, 28 32, 9

3, 27 29, 18

27, 40 28, 8

38 Degré d’automatisation (d’autonomie) 28, 26 18, 35

28, 26 35, 10

14, 13 28, 17

2317, 14

1335, 13

1628, 10 2, 35 13, 35

15, 32 1, 13

18, 1 25, 13 6, 926, 2

198, 32

192, 32

1328, 2

2723, 28

35, 10 18, 5

35, 3324, 28 35, 30

35, 1311, 27 32

39 Productivité 35, 26 24, 37

28, 27 15, 3

18, 4 28, 38

30, 7 14, 26

10, 26 34, 31

10, 35 17, 7

2, 6 34, 10

35, 37 10, 2

28, 15 10, 36

10, 37 14

14, 10 34, 40

35, 3 22, 39

29, 28 10, 18

35, 10 2, 18

20, 10 16, 38

35, 21 28, 10

26, 17 19, 1

35, 10 38, 19

35, 20 10

28, 10 29, 35

28, 10 35, 23

13, 15 23

35, 381, 35 10, 38

Tableau de résolution des contradictions techniques

Paramètre (caractéristique) qui se dégrade

Paramètre (caractéristique) à améliorer

Un exemple simple

On veut un actionneur linéaire de très grande course.

Pour cela, il devient encombrant.

Donc une contradiction technique: si on augmente la course, le volume se dégrade.

Principes (TRIZ)

4: asymétrie

7: poupée russe


35: changement de paramètre

•Paramètre à améliorer: longueur d’un objet mobile (3)

•Paramètre qui se dégrade: volume d’un objet mobile (7)

Un exemple industriel

Une entreprise reçoit une commande de réalisation de grands filtres en verre de forme cylindrique (diamètre: 1m, hauteur: 2m). Chaque filtre doit être percé d’une multitude de petits trous de part en part.

Comment faire les trous?

•Paramètre à améliorer: adaptabilité (35), ou complexité (36)

•Paramètre qui se dégrade: commodité de fabrication (32)

En fait, on veut qu’une pièce de forme imposée et contraignante (volume important et en verre) possède des fonctions, à priori, non adaptées et difficiles à réaliser : perçage de mille petits trous.

Donc une contradiction technique: si on augmente l’adaptabilité de la pièce, ou sa complexité, celle-ci devient difficile à réaliser.

Réponses de TRIZ

Segmentation

puis

Action inverse ~

D’abord

1: segmentation

13: action inverse

31: matériau poreux

Adaptabilité 35 / Fabrication 321: segmentation

13: action inverse

26: copie

27: éphémère

Complexité 36 / Fabrication 32

La place de la méthode des contradictions techniques dans une démarche de conception

(produit ou processus)

• Il s’agit alors, de sélectionner ces principes, et donc les solutions, afin de déduire celle qui respecte tous les critères énoncés lors de la caractérisation de la fonction (CdCF). C’est le contrôle de validité.

• Le principe le mieux adapté (donc la solution) peut contenir une contradiction technique. Par exemple: le niveau de performance d’un critère ne peut être atteint qu’au détriment du niveau d’un autre.

• Pour une fonction de service (produit), ou une fonction de changement d’état (processus), la construction du F.A.S.T. de créativité met en évidence des principes et des solutions susceptibles de répondre au besoin.

- Pourquoi choisir ce principe, cette F.T., ce procédé ? Avantages dans l’absolu ? Avantages dans le problème étudié ? -Y a-t-il une contradiction? - Qu’est-ce qui peut interdire l’emploi de ce principe,

cette F.T., ce procédé ?

CONTROLE DE VALIDITE

PROCEDURE DE CHOIX TECHNOLOGIQUES




Fonction de service

ou Fonction de changement

d’état

Principe 1

Principe 2

Principe 3




Principe 122

Principe 121

Dans quel But ? Quand ?

(Et Ou)

Comment ?

Oui

Mais

Non parce que

Non Parce que

NonParce que

Oui… Mais…

Non Parce que

TRIZ

TRIZ

TRIZ

Problème

SolutionCe n’est pas

Solution

Problème

ni

Solution

Problème

C’est une « boussole »

Un exemple de projet en S.T.S. (CPI)

La société André RICHARD réalise des pièces fragiles pour l’aviation, dont les dimensions sont de l’ordre d’une petite boîte d’allumettes. Elle doit les livrer emballées en lots.

Actuellement, l’emballage est assez quelconque et les pièces s’abîment lors de leur transport ; il y a donc insatisfaction du client.

Après une analyse du besoin et à l’issue d’une recherche sur les diverses formes d’emballages, il s’est avéré que le procédé par pelliplaquage (thermoformage sous vide) est le mieux adapté.

Processus global adopté

1 . P o s e d u c a r t o n p e r f o r é

2 . P o s e d u s u p p o r t a l v é o l é

3 . P o s e d e s p i è c e s

4 . P o s e d u p a p i e r d e s o i e

C a r t o n m i c r o p e r f o r é

S u p p o r t a l v é o l é

P i è c e s d a n s l e s u p p o r t

P a p i e r d e s o i e

5 P o s e d u p a p i e r k r a f t P a p i e r k r a f t

6 Mise de l'ensemble dans la machine de pelliplaquage

7 Pose du film blister

8 Chauffage du film blister

9 Mise de l’ensemble contre le film

10 Mise sous vide et 11. Soudage du film sur le carton

Machine à pelliculer

Film blister

Film blister chauffé

Le film et l’ensemble sont plaqués l'un contre l'autre.

Le film se plaque complètement sur les pièces et se soude sur le carton, grâce à l'aspiration provoquée par la mise sous vide et la température de chauffage.

12 Sortie de l'ensemble de la machine

Papier bulles

Une fois le film refroidit, l'opérateur peut manipuler l'ensemble thermoformé, sans risquer de se brûler

13 Emballage dans le papier bulles

Les étapes du processus écrites en rouge font

parties du domaine d’étude( 6,7,8,9,10,11 et 12).

Les étapes 1 à 5 et l'étape 13 (en bleu) sont indépendantes et à la charge de l’opérateur.

On appelle ensemble : les pièces avec le carton micro-perforé, le support alvéolé, le papier de soie et le papier kraft.

Remarque:

toutes ces fonctions doivent être réalisées au moyen d’une énergie (pneumatique ou électrique).

FP3

E.I. Film blister stocké

Film blister posé

Film blister chauffé

Ensemble et film sous vide et soudé

Ensemble et film blister

plaqués

FP2

FP4

FP5

FP5

FP1

Ensemble dans la machine

E.I. Ensemble en stock tampon

E.F. Emballage sorti de

la machine

FP6

Processus de pelliplaquage

FP1 : Mettre l'ensemble dans la machine (de pelliplaquage) (étape 6). FP 2 : Mettre en position le film blister (étape 7). FP 3 : Chauffer le film blister (étape 8). FP 4 : Plaquer l’ensemble et le film blister chauffé

(étape 9). FP 5 : Mettre sous vide, et souder le film et le carton (étapes 10 et11). FP 6 : Evacuer l’emballage de la machine (étape 12).

Fonctions de changement d’état du processus de pelliplaquage

Caractérisation des fonctions de changement d’état

FP1 : Mettre l’ensemble dans la machine.

Caractéristiques des éléments de l’environnement.

- Ensemble - Energie

Critères, niveaux, flexibilités.

Ils concernent la mise en position. - Dimensions du carton : 500x500 mm ; épaisseur : 1mm maxi. - Dimensions de la surface de travail : 520x520 mm. - Temps : 15 sec. maxi. - Défaut de positionnement : le carton doit reposer entièrement sur la table pour obtenir un

thermoformage correct ; donc + ou – 10 mm d’écart par rapport à la position centrale. - Aucun pliage, ni aucune déformation du carton n’est toléré. - Aucun mouvement relatif des pièces constituant l’ensemble n’est accepté lors du transfert.

déjà définis

Pour chacune des fonctions de changement d’état, un F.A.S.T. de créativité a été élaboré.

Concernant FP1 (mettre l’ensemble dans la machine):

Le F.A.S.T. de créativité a permis de mettre en évidence 7 principes de solutions possibles S1 à S7.

A l’issue d’un contrôle de validité:

• le principe par transfert linéaire a été préféré au transfert rotatif;

• le groupe a adopté une transmission du mouvement par chaînes, plutôt qu’un convoyeur à rouleaux ou un tapis roulant, n’assurant pas une mise en position précise de l’ensemble sur le plateau.

• deux plots (ou doigts) transmettent le mouvement au carton par l’intermédiaire d’une barre de solidarisation.

Solution S7

Le principe de cette solution paraît le mieux adapté car il répond aux critères de positionnement de l’ensemble sous la machine de thermoformage, et le pliage du carton n’est pas à craindre lors de son transfert. Mais:

- le plateau doit avoir des dimensions supérieures à celles du carton (thermoformage correct);

- les plots poussent le carton avant et après thermoformage.

Paramètre à améliorer: Forme (12), ou Surface d’un objet immobile (6).

Paramètre qui se dégrade: Perte de temps (25).

Il faut, donc, que le plateau soit plus large que le carton lors du thermoformage et moins large que le carton pour son arrivée et surtout, son évacuation.

Donc la contradiction technique: il faut faire varier la forme du plateau (ou sa surface), ce qui accroît la durée des opérations.

Réponses de TRIZ

10: anticipation de l’action

14: sphéricité


34: rejet et régénération des parties

Forme 12 / Perte de temps 25

10: anticipation de l’action

35: changement de paramètres

4: asymétrie

18: vibrations

Surface 6 / Perte de temps 25

Une solution

Usiner deux rainures longitudinales dans le plateau afin que les plots (accrochés au niveau de leur partie supérieure à une barre de solidarisation liée à la

transmission par chaînes) traversent le plateau lors de l’arrivée du carton, et surtout, lors de son évacuation.

2 rainures

longitudinales

Un exemple d’intégration de l’industrialisation en conception

Dans la proposition de conception de la pièce, figure un trou lamé permettant de réaliser une liaison complète avec un bâti. Mais la forme supérieure de cette pièce est telle que l’outil ne peut usiner le lamage.

Donc la contradiction technique: si l’on veut que l’outil effectue le lamage, la forme supérieure de la pièce doit être réduite (ou déplacée) pour son passage.

•Paramètre à améliorer: commodité de fabrication (32)

•Paramètre qui se dégrade: forme (12), ou longueur d’un objet immobile (4)

Réponses de TRIZ

1: segmentation

13: action inverse

27: éphémère

28: remplacement du

système mécanique

Fabrication (32)/ Forme (12)

15: dynamisme

17: transition vers une autre

dimension

27: éphémère

Fabrication (32)/ Longueur d’un objet immobile (4)

-Lamage débouchant

-Déplacer le trou

-Bossage ……….

Outil à lamer en tirant

TRIZ Théorie de résolution des problèmes dinnovation Guenrich ALTSHULLER (1926 – 1998)...

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