4. Instrumentos para o desenvolvimento de soluções inovadoras...

InnoSkills – Competências de Inovação para PMEs

4. Instrumentos para o desenvolvimento de soluções inovadoras

4.9 TRIZ

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4.9 TRIZ

Palavras-chave Técnicas criativas, TRIZ, brainstorming, Seis Chapéus do Pensamento, contradições

Objectivo de aprendizagem Após ler este componente, deverá ser capaz de reconhecer o método TRIZ e os seus principais elementos, mas também saber usá-lo na sua organização. É muito importante para os administradores e proprietários de empresas terem em

mente que os mesmos problemas e soluções se repetem em todas as indústrias e ciências, portanto, porque não adoptar padrões estudados de invenções à sua empresa? Neste módulo é introduzida uma abordagem de cinco passos ao método TRIZ e exemplos práticos de como pode implementar soluções a curto prazo para problemas técnicos. Levará aproximadamente 40 minutos na leitura deste módulo e pelo menos 60 minutos para praticá-lo na sua organização.

Introdução Enquanto houver Humanidade, haverá sempre problemas! Mas o sucesso de uma empresa é baseado no modo como as soluções para os problemas técnicos são rapidamente encontradas! Será você mais rápido do que a concorrência? Possui o desejo de gerir o seu negócio numa abordagem inovadora sem desperdiçar tempo “reinventando a roda”?

Alguém outrora afirmou: “Não seria mais lógico aprender a partir do sucesso?! Seria ainda melhor condensar a experiência adquirida das melhores soluções em regras concretas e desenvolver uma metodologia com modelos completos ou até uma teoria prática.” O nome dessa pessoa é Genrikh Saulovich Altshuller (1926-1998) – engenheiro e investigador soviético.1

1 Michael A.Orloff (2005). Inventive Thinking through TRIZ – A practical Guide (the 2nd edition), p.2

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4.9 TRIZ

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A TRIZ é uma ciência internacional da criatividade que assenta no estudo de padrões de problemas e soluções e não é uma criatividade espontânea e intuitiva de indivíduos ou grupos2.

No decurso da análise de centenas de casos de inovações de sucesso, G. S. Altshuller descobriu que enquanto a evolução da tecnologia é aparentemente abrangida por passos casuais, a longo prazo ela segue padrões repetíveis. Estes padrões podem ser aplicados ao desenvolvimento sistemático de tecnologias – para solucionar problemas de concepção do produto e de produção, e para o desenvolvimento de tecnologias e produtos da próxima geração3.

Utilizar a TRIZ para descobrir o próximo conjunto de inovações vencedoras é a aplicação mais benéfica desta metodologia, já que tais inovações podem apresentar as melhores oportunidades de negócio para

qualquer empresa.4

Avancemos para as secções seguintes, em que encontrará como orientação explicações detalhadas e exemplos práticos.

4.9.1 O que é a TRIZ?

Em 1946 Genrikh Saulovich Altshuller desenvolveu a “Teoria da Solução Inventiva de Problemas” - a TRIZ é um acrónimo russo dessa teoria.5

A primeira invenção de G.S. Altshuller foi na área do mergulho quando ele tinha apenas 14 anos. Servindo na Marinha Soviética como um perito em patentes nos anos 40, o seu trabalho era ajudar os inventores a concorrer a patentes. Contudo, ele também ajudava a

2 http://www.triz-journal.com/archives/what_is_triz/

3 http://www.trizgroup.com/whatistriz.html

4 http://www.trizgroup.com/whatistriz.html

5 Michael A.Orloff (2005). Inventive Thinking through TRIZ – A practical Guide (the 2nd edition), p.3

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http://www.triz-journal.com/archives/what_is_triz/

http://www.trizgroup.com/whatistriz.html

http://www.trizgroup.com/whatistriz.html



4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- solucionar problemas. A sua curiosidade na resolução de problemas levou-o a investigar métodos padronizados.

A TRIZ é uma metodologia, um conjunto de instrumentos, um conhecimento base e um modelo baseado na tecnologia para a geração de ideias inovadoras e soluções para resolver problemas. A TRIZ fornece instrumentos e métodos para

a formulação de problemas, análise de sistema, análise de fracasso e padrões da evolução do sistema.6

O estudo da TRIZ é baseado na análise e sistematização de milhões de patentes de sucesso de forma a descobrir os padrões que determinam a resolução bem sucedida de problemas.

O G.S. Altshuller descobriu que mais de 90% dos problemas que os engenheiros enfrentam foram solucionados, previamente, noutra área. Muitas das soluções podem derivar do conhecimento já existente na empresa, indústria ou noutra indústria.7

G.S. Altshuller categorizou estas patentes de uma forma inovadora. Em vez de classificá-las por indústria, como automativa, aeroespacial, etc., ele removeu o assunto temático para desvelar o processo de resolução de problemas. Ele descobriu que frequentemente os mesmos problemas foram resolvidos repetidamente utilizando apenas quarenta princípios inventivos. Se os inventores novos tivessem conhecimento do trabalho dos anteriores, as soluções poderiam ser descobertas mais rapidamente e eficientemente8.

6 http://en.wikipedia.org/wiki/TRIZ


8 http://www.mazur.net/triz/

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http://en.wikipedia.org/wiki/TRIZ


http://www.mazur.net/triz/



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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4.9.2 Porquê usar a TRIZ?

Pare e Pense: Porque deve perder tempo a “reinventar a roda”? Como foi afirmado por G.S. Altshuller, mais de 90% dos problemas já foram solucionados, porque não usar o seu tempo de uma forma mais efectiva!

Actualmente nenhuma empresa pode ser passiva no que diz respeito às novas tendências tecnológicas, sendo que todos os esforços devem ser concentrados no desenvolvimento de novos produtos, tecnologias e serviços ou na melhoria dos produtos existentes.

Conclusões:

1) Os problemas e soluções repetem-se em todas as indústrias e ciências. A classificação das contradições em cada problema prevê a solução criativa para esse problema.

2) Os padrões da evolução técnica repetem-se em todas as indústrias e ciências.

3) As inovações criativas usam os resultados científicos exteriores à área em que são desenvolvidos.9

G.S. Altshuller analisou mais de 200 000 patentes procurando por problemas inventivos e como eram solucionados. Destas patentes (cerca de 1 500 000 patentes foram analisadas), apenas 40 000 têm soluções

inventivas e o resto são melhorias simples.10

De acordo com a Organização Mundial da Propriedade Intelectual (OMPI), a base das patentes cobre 90 a 95 por cento dos resultados da investigação mundial. Fazer um bom

9 http://www.triz-journal.com


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http://www.triz-journal.com/




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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- uso das patentes reduziria o tempo de pesquisa a 60 por cento e custos de investigação a 40 por cento.11

4.9.3 Onde a TRIZ pode ser usada?

A TRIZ funciona! Grandes e pequenas empresas estão a utilizar a TRIZ a vários níveis para resolver problemas reais e práticos do dia-a-dia e para desenvolver estratégias para o futuro da tecnologia.12

A TRIZ realça a posição competitiva de qualquer organização assente na tecnologia, portanto, muitas organizações líderes mundialmente têm estudado e utilizado o método TRIZ. Estas incluem a Allied Signal Aerospace Sector, Chrysler Corp., Emerson Electric, Ford Motor Co., General Motors Corp., Johnson & Johnson, Procter & Gamble, 3M, Siemens, Phillips, LG Rockwell International, UNISYS, Xerox Corporation, Sony e mais outras centenas.

A TRIZ foi originalmente criada para lidar com a resolução de problemas mecânicos, contudo, agora tem sido aplicada a outros campos incluindo a electrónica, biologia, gestão, desenvolvimento sustentável e problemas ambientais.

Pare e Pense: Seja um produtor ou um fornecedor de serviços, é a altura de pensar acerca dos seus produtos, serviços, processos de manufactura e

tecnologias existentes. Serão suficientemente competitivos nos próximos anos? Já pensou acerca de algumas melhorias para reduzir os custos primários da sua empresa?

4.9.4 Como aplicar a TRIZ?

A TRIZ é uma forma de pensamento, uma filosofia, uma colectânea de métodos e instrumentos. A TRIZ não é algo que poderá aprender em 20 minutos de discussão ou leitura. Para se tornar proficiente isso requer empenho e muita experiência.

11 A CSC White Paper, European Office of Technology and Innovation. What Innovation Is. How companies develop operating systems

for innovation, p.19

12 http://www.triz-journal.com/whatistriz_orig.htm

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http://www.triz-journal.com/whatistriz_orig.htm



4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Mas nos 30 minutos seguintes tentaremos fornecer-lhe, utilizando uma linguagem acessível, informação sobre a aplicação prática do método TRIZ que poderá utilizar na sua empresa.

4.9.4.1 Processo geral de resolução de problemas

Antes de estudarmos o método TRIZ para a resolução de problemas, devemos ter em mente o processo para a resolução geral de problemas. Em primeiro lugar, a maioria das pessoas procura por problemas paralelos para encontrar

rapidamente soluções já feitas. Quando uma solução paralela é descoberta, logo é adaptada para o problema particular de modo a encontrar a solução mais adequada. O modelo para a resolução geral de problemas é descrito na Figura 1.

Problema paralelo padrão

O meu problema

Solução paralela padrão

A minha solução

Figura 1: Modelo geral de resolução de problemas 13

G.S. Altshuller baseou e desenvolveu o método TRIZ na abordagem geral de resolução de problemas demonstrada na Figura 1. Agora é altura de se familiarizar com os pontos básicos do método TRIZ.

13 http://www.triz-journal.com/whatistriz_orig.htm

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http://www.triz-journal.com/whatistriz_orig.htm



4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4.9.4.2 O processo TRIZ e exemplo prático

A Figura 2 é um gráfico simples que demonstra os cinco passos gerais que precisa de considerar para encontrar a melhor solução para o seu problema técnico. Para uma maior compreensão da teoria, forneceremos um exemplo simples em conjunto com a teoria. Vamos descobrir agora!

Figura 2: Abordagem TRIZ de resolução de problemas 14

Passo 1 – Identifique o Seu Problema. 15

A primeira e principal tarefa é identificar o seu problema; isso envolve cinco características principais:

• Ambiente operacional para o problema


15 Ibid

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- • Requisitos de recursos

• Função utilitária primária

• Efeitos prejudiciais

• Resultado ideal para o problema

Mesmo que esteja ciente de todos os aspectos do seu problema, é aconselhável ter em mente uma formulação clara do problema desde “O que já existe” até “O que será” (ou o “resultado ideal da solução para o problema”). Este é o princípio

chave para um estabelecimento eficiente do problema (Figura 3).

É

O que é? Vai ser

O que será?

Figura 3: Movimento do pensamento do ”o que é” ao “o que será”16

Agora é altura de aprender a partir de uma experiência prática onde são explicadas as cinco características principais para a identificação do problema.

Exemplo prático: Uma lata de bebida. 17

Um sistema engendrado tem que conter uma bebida. O ambiente operacional consiste em que as latas sejam empilhadas para armazenamento. Os recursos incluem o peso das latas cheias, pressão interna da lata, rigidez da construção da lata. A função primária utilitária é conter bebida. Os efeitos prejudiciais incluem os custos de materiais, produção das latas e o desperdício do espaço de armazenamento. O resultado ideal é uma lata que suporte o peso de empilhar em altura sem danificar a lata ou a bebida na lata.

16 Michael A.Orloff (2005). Inventive Thinking through TRIZ – A practical Guide (the 2nd edition), p 4


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Pare e Pense: Identificou o seu problema? Pode inovar imediatamente? Será útil agora pensar nas práticas que está a usar como soluções para problemas.

É aconselhável usar outras metodologias de criatividade como o Brainstorming18 e o Seis chapéus do pensamento 19 para a definição do seu problema.

Passo 2 – Formule o Seu Problema: o Prisma do TRIZ 20

A formulação do problema em termos de Contradição é a base do método TRIZ.

G.S. Altshuller definiu os problemas inventivos como aqueles, que contêm requisitos conflituosos, a que ele chamou de Contradição.21 A contradição aparece no processo, onde uma propriedade desejável da tecnologia ou

sistema técnico (A) é melhorado e outra propriedade desejável (B) é piorada. Como A e B são diferentes, a Contradição representa o problema par, reflectindo o facto que os dois enunciados podem ser formulados para essas contradições. Por outras palavras, pelo menos duas contradições podem ser formuladas para cada problema técnico único. A Contradição indica onde e quando o conflito ocorre.22

Parece complicado? Não é de todo - apenas leia as explicações e siga as instruções cuidadosamente e em breve será capaz de praticar o método TRIZ na sua empresa!

18 Ver componente 4.2 desta guia, para informação mais detalhada

19 Ver componente 4.2 desta guia, para informação mais detalhada


21 Dr. Prakash R.Apte. Introduction to TRIZ.Innovative Problem Solving, p.3

22 Semyon D. Savransky ( 2000). ENGINEERING OF CREATIVITY: Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem Solving,

p60

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Precisa de responder às seis questões apresentadas na Figura 4 de forma a identificar a contradição-chave que precisa de ser gerida para encontrar soluções para o seu problema. Tenha em mente que o seu problema tem que ser

formulado como uma Contradição enquanto, ao mesmo tempo, tem que responder às seis questões. Analisemos a Figura 4, que demonstra as seis questões que precisam de ser respondidas.

Figura 4: Formulação do problema em termos de Contradições.23

As suas respostas às seis questões levarão a uma clara compreensão do problema com o resultado final ideal, os recursos disponíveis e o possível instrumento TRIZ que lhe permitirá resolver o problema!

A chave para a solução dos problemas assenta na descoberta e eliminação das contradições do seu problema!

Exemplo prático: uma lata de bebidas 24

Não podemos controlar a altura em que as latas serão empilhadas. O preço dos materiais em bruto obriga-nos a baixar os custos. As paredes das latas devem ser feitas mais finas

23 Dr. Prakash R.Apte. Introduction to TRIZ.Innovative Problem Solving, p.15


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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- para reduzir os custos, mas se fizermos as paredes mais finas, não podem suportar uma grande carga no armazenamento. Portanto, as paredes da lata precisam de ser finas para reduzir o custo dos materiais e compactas para suportar o peso de carga de armazenamento. Esta é uma contradição física. Se conseguirmos resolver isso, alcançaremos um sistema de engenharia ideal.

Passo 3 – Busca pelo problema bem solucionado previamente - Matriz das Contradições.25

G.S. Altshuller descobriu que há apenas 39 características técnicas que causam conflito. Ele nomeou-os de 39 Parâmetros de Engenharia.

Os 39 Parâmetros de Engenharia são os descritores fundamentais usados para definir qualquer Contradição de engenharia, como a FORÇA e

PESO.26

Cada problema pode ser descrito como um conflito entre um par de parâmetros – 2 em 39 parâmetros. No passado, muitas patentes tentaram resolver estes conflitos em muitos campos diferentes. Portanto, G.S. Altshuller seleccionou e organizou as Contradições mais frequentes e os princípios para resolver essas Contradições. Ele converteu-as numa fórmula, a matriz de 39-parâmetros de melhoria e 39 parâmetros de agravamento - Matriz 39 X 39 e incluiu os Princípios Inventivos mais frequentemente usados (sobre os quais aprenderá no Passo 4) em cada célula de intersecção. Esta matriz foi nomeada como Matriz de Contradição.

A Matriz de Contradição - a Matriz 39 x 39 definida pelos Parâmetros de Engenharia, demonstra quais dos 40 Princípios Inventivos outros

engenheiros usaram anteriormente para resolver as Contradições similares àquelas analisadas.27


26 http://baetriz.co.uk/glossary.htm

27 Ibid

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http://baetriz.co.uk/glossary.htm



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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A Matriz da Contradição completa está disponível no website: http://www.triz40.com/aff_Matrix.htm .

Agora é altura de descobrir os 39 Parâmetros de Engenharia e como é a Matriz de Contradição!

Os 39 Parâmetros de Engenharia são:28

1. Peso do objecto em movimento 21. Potência

2 Peso do objecto parado 22. Desperdício de energia

3. Comprimento do objecto em movimento

23. Desperdício de substância

4. Comprimento do objecto parado

24. Perda de informação

5. Área do objecto em movimento 25. Perda de tempo

6. Área do objecto parado 26. Quantidade de substância

7. Volume do objecto em movimento

27. Fiabilidade

8. Volume do objecto parado 28. Precisão da medição

9. Velocidade 29. Precisão de fabricação

10. Força 30. Factores indesejados actuantes no objecto

11. Tensão, pressão, stress 31. Efeitos colaterais indesejados

12. Forma 32. Produção


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http://www.triz40.com/aff_Matrix.htm




4.9 TRIZ

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13. Estabilidade do objecto 33. Conveniência de uso

14. Resistência 34. Manutenção

15. Durabilidade do objecto em movimento

35. Adaptabillidade

16. Durabilidade do objecto parado 36. Complexidade do objecto

17. Temperatura 37. Complexidade de controlo

18. Brilho 38. Nível da automação

19. Energia gasta pelo objecto em movimento

39. Produtividade

20. Energia gasta pelo objecto parado

Tabela 1: Os 39 Parâmetros de Engenharia

Agora que conhece os 39 Parâmetros, é altura de aprender como criar a Matriz da Contradição. Antes de começar, lembre-se que tem que apresentar o seu problema sob a forma de uma Contradição!

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Peso

do

obje

cto

em m

ovim

ento

Peso

do

mov

imen

to p

arad

o

Com

prim

ento

do

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cto

em m

ovim

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Com

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Áre

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Volu

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bjec

to e

m m

ovim

ento

Volu

me

o do

obj

ecto

par

ado

No 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Peso do objecto em movimento + 15, 8,

29,34

29, 17,

38, 34

29, 2,

40, 28

2 Peso do movimento parado + 10, 1,

29, 35

35, 30,

13, 2

5, 35,

14, 2

3 Comprimento do objecto em

movimento

8, 15,

29, 34 +

15, 17,

4

7, 17,

4, 35

4 Comprimento do objecto parado 35, 28,

40, 29 +

17, 7,

10, 40

35, 8,

2,14

5 Área do objecto em movimento 2, 17,

29, 4

14, 15,

18, 4 +

7, 14,

17, 4

6 Área do objecto parado 30, 2,

14, 18

26, 7,

9, 39 +

Parâmetro a melhorar

Resultado Indesejado (Conflito)

Tabela 2: Um fragmento da Matriz de Contradição29. (A Matriz de Contradição completa está disponível no website: http://www.triz40.com/aff_Matrix.htm )

Dicas para a construção da Matriz de Contradição:

29 http://www.mazur.net/triz/contradi.htm

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http://www.triz40.com/aff_Matrix.htm

http://www.mazur.net/triz/contradi.htm



4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1) Os 39 Parâmetros de Engenharia na coluna vertical são as características do

problema definido que precisa de ser melhorado.

2) Os 39 Parâmetros de Engenharia na coluna horizontal são as características que são afectadas e/ou degradadas como o resultado de melhorar os parâmetros do problema definido.

3) Os números nas células de intersecção são os Princípios Inventivos (aprenderá sobre eles no Passo 4), que o guiarão para as melhores soluções para o seu problema técnico.

4) Algumas células diagonais estão vazias, o que significa que apenas algumas ou nenhumas patentes foram encontradas para a resolução de uma contradição particular

5) As combinações entre Parâmetros de Engenharia iguais são excluídas (a cinzento com uma cruz)

Pensemos de novo no nosso exemplo da lata de bebida!

O exemplo prático: Uma lata de bebida30

O parâmetro de engenharia padronizado que tem que ser mudado para tornar a parede da lata mais fina é o comprimento do objecto parado. (No TRIZ, este princípios de engenharia padronizados podem ser bastante gerais. Neste caso, o “comprimento” refere-se a qualquer dimensão linear como o comprimento, largura, altura, diâmetro, etc.). Se tornarmos a lata mais fina, a capacidade de armazenamento irá diminuir. O parâmetro de engenharia padrão é o No 11 - tensão, pressão e stress.

Os parâmetros de engenharia da lata de bebida são o No 4 - comprimento de um objecto parado, a característica a melhorar , e o No 11 - tensão, pressão e stress, o resultado prejudicial indesejado .

Assim, o conflito técnico padrão para a lata de bebida é: quanto mais melhoramos o parâmetro de engenharia padrão ”comprimento de um objecto parado”, maior será a degradação do parâmetro de engenharia padrão “tensão, pressão e stress”.


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4.9 TRIZ

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Passo 4 – Procurar Soluções Paralelas.31

G.S. Altshuller identificou 40 Princípios Inventivos, que são dicas para encontrar soluções altamente inventivas e patenteáveis para o seu problema técnico.

40 Princípios Inventivos - as 40 soluções para qualquer Contradição - todas as formas que Altshuller descobriu para eliminar as contradições

técnicas.32

Os números listados nas células de intersecção da Matriz de Contradição são os Princípios Inventivos (até quatro) mais frequentemente usados

Os 40 Princípios Inventivos são (A versão completa dos Princípios podem ser encontrados no Apêndice A):

1. Segmentação 21. Aceleração

2 Extracção 22. Transformação de prejuízo em lucro

3. Qualidade Localizada 23. Feedback

4. Assimetria 24. Mediação

5. Consolidação 25. Auto-serviço

6. Universalidade 26. Cópia


32 http://baetriz.co.uk/glossary.htm

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4.9 TRIZ

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7. Aninhamento 27. Uso e descarte

8. Contrapeso

28. Substituição de meios mecânicos

9. Compensação Prévia

29. Construção pneumática ou hidráulica

10. Acção Prévia

30. Uso de filmes finos e membranas flexíveis

11. Amortecimento Prévio 31. Uso de materiais porosos

12. Equipotencialidade 32. Mudança de cor

13. Inversão 33. Homogeneização

14. Recurvação

34. Descarte e regeneração

15. Dinamização

35. Mudança de estado físico ou químico

16. Acção parcial ou excessiva 36. Mudança de fase

17. Transição para nova dimensão 37. Expansão térmica

18. Vibração mecânica 38. Uso de oxidantes fortes

19. Acção periódica 39. Uso de atmosferas inertes

20. Continuidade da acção útil 40. Uso de materiais compostos

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tabela 3: Os 40 Princípios Inventivos33

Lembra-se destes números nas células de intersecção na Matriz de Contradição? Estes são os Princípios Inventivos que resolvem o seu problema em termos de Contradições (Passo 2) e levando-o às soluções para o seu problema. Para assegurar a sua compreensão, retornaremos para a Matriz de

Contradição (Tabela 4).

Peso

do

obje

cto

em m

ovim

ento

Peso

do

obje

cto

para

do

Com

prim

ento

do

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cto

em m

ovim

ento

Com

prim

ento

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para

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em

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imen

to

Áre

a do

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ado

Volu

me

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bjec

to e

m m

ovim

ento

Volu

me

do o

bjec

to p

arad

o

No 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Peso do objecto em movimento

Parâmetro a

melhorar


+ 15, 8,

29,34

29, 17,

38, 34

29, 2,

40, 28

2 Peso do objecto parado + 10, 1,

29, 35

35, 30,

13, 2

5, 35,

14, 2

3 Comprimento do objecto em

movimento

8, 15,

29, 34 +

15, 17,

4

7, 17,

4, 35

4 Comprimento do objecto parado 35, 28,

40, 29 +

17, 7,

10, 40

35, 8,

2,14

5 Área do objecto em movimento 2, 17,

29, 4

14, 15,

18, 4 +

7, 14,

17, 4

Princípios Inventivos


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4.9 TRIZ

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6 Área do objecto parado 30, 2,

14, 18

26, 7,

9, 39 +

Tabela 4: Os Princípios Inventivos na Matriz de Contradição.

Cada célula da matriz aponta para Princípios Inventivos, que têm sido frequentemente usados em patentes para resolver a contradição34;

Alguns dos Princípios correspondem a tendências do desenvolvimento em tecnologia e sistemas;

Outros – levam-no a pensar em outras direcções tais como: No 4 – Assimetria, No 10 - Acção Prévia, No 17 -Transição para nova dimensão, etc.

Voltemos ao exemplo da lata de bebida!

O exemplo prático: a lata de bebida. 35

Como se lembra, precisamos de melhorar a espessura das paredes da lata de bebida ou o parâmetro de Engenharia No 4 – comprimento de um objecto parado. Mas o resultado de melhorar esse aspecto tem como efeito prejudicial indesejado a perda da capacidade de carga ou o No 11 - tensão, pressão e stress.

Agora é altura de descobrir os Princípios Inventivos para a nossa lata de bebida! Observe os números na célula de intersecção da Matriz de Contradições entre os parâmetros de Engenharia No 4 – comprimento de um

objecto parado (Parâmetro a melhorar) e o No 11 - tensão, pressão, stress (Resultado Indesejado). Os Princípios Inventivos para as latas de bebida são 1, 14 e 35, que descrevem soluções possíveis. Observemos a Tabela 5.



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4.9 TRIZ

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mov

imen

to

para

do

obje

cto

em m

ovim

ento

obje

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para

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to

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cto

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imen

to

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Velo

cida

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Forç

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o

Form

a

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

1 12

1

Peso do

objecto em

movimento

+

15,

8,

29,3

4

29,

17,

38,

34

29, 2,

40, 28

2, 8,

15, 38

8,

10,

18,

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1

0,

3

6,

3

7,

4

0

10

,

14

,

35

,

40

2 Peso do

objecto parado +

10,

1,

29,

35

35, 30,

13, 2

5,

35,

14, 2

8,

10,

19,

35

1

3,

2

9,

1

0,

1

8

13

,

10

,

29

,

14

3

Comprimento

do objecto em

movimento

8,

15,

29,

34

+ 15,

17, 4

7, 17,

4, 35

13, 4,

8

17,

10, 4

1,

8,

3

5

1,

8,

10

,

29

4

Comprimento

do objecto

parado

35,

28,

40,

29

+ 17, 7,

10, 40

35,

8,

2,14

28,

10

1, 14, 35

13

,

14

,

15

, 7

Parâmetro a

melhorar


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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tabela 5:Os Princípios Inventivos da Lata de Bebida

Não parece muito complicado, pois não? Consideraria aplicar o método TRIZ para encontrar algumas soluções técnicas já resolvidas para o seu problema? Mas, primeiro, observemos algumas soluções possíveis para o problema da lata

de bebida!

Três Princípios Inventivos são encontrados como soluções para o problema da lata de bebida (A versão completa dos Princípios estão disponíveis no Apêndice

A):

Princípio Inventivo No1 – Segmentação, que é dividido nos seguintes sub-parágrafos:

a. Dividir um objecto em partes independentes

b. Tornar um objecto facilmente desmontável

c. Aumentar o grau de fragmentação ou segmentação de um objecto.

Por exemplo, utilizando o Princípio Inventivo 1c. - "Aumentar o grau de fragmentação ou segmentação de um objecto, "a parede da lata podia ser alterada de uma superfície contínua e lisa para uma superfície enrugada ou ondulada feita de muitas “ pequenas paredes”. Isso aumentaria a margem de força da parede, permitindo, contudo, o uso de um material mais fino. Ver figura 5.

Figura 5: Aplicação do Princípio Inventivo 1c para a Lata de Bebida (Fonte: http://www.mazur.net/triz/).

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4.9 TRIZ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Princípio No 14 – Recurvação, que é subdividido nos seguintes sub-parágrafos:

a. Substituir formas rectilíneas ou planas por formas curvas; substituir formas cúbicas por formas esféricas;

b. Usar rolamentos, esferas ou espirais;

c. Substituir um movimento linear com o movimento rotativo, utilizar uma força centrífuga.

Usando o Princípio Inventivo 14 a., o ângulo perpendicular, no qual muitas tampas de latas são unidas à parede da lata, pode ser mudado para uma curva. Ver Figura 6.

Figura 6: Aplicação do Princípio Inventivo 14a para a Lata de Bebida (Fonte: http://www.mazur.net/triz/).

Princípio No 35 – Mudança de estado físico ou químico

Isto significa alterar o estado agregado do objecto, distribuição da densidade, grau de flexibilidade e temperatura.

Usando o Princípio No 35 para a Lata de Bebida significa - alterar a composição para uma liga de metal mais forte usada para aumentar a capacidade de carga da parede da lata.

Passo 5 – Adaptar à minha solução

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- O passo seguinte é observar se um destes Princípios Inventivos podem ser aplicados ao seu problema específico. Na base do método TRIZ, pode facilmente encontrar soluções possíveis para o seu problema.

Mas, por favor tenha em mente a importância do Passo 2 – formule os seus problemas em termos de Contradições! Tente dedicar o máximo de tempo possível para ter a certeza que define as Contradições certas. Para melhores

resultados, discuta-as com os seus colegas usando outras técnicas deste guia como o Brainstorming36 e o Método 63537. De outra forma, nem a Matriz de Contradição nem os Princípios Inventivos poderão auxiliá-lo a encontrar as soluções correctas para o seu problema.

Neste momento, voltemos ao nosso exemplo da Lata de Bebida!

Em menos de uma semana, o inventor Jim Kowalik do Instituto Renaissance Leadership foi capaz de propor mais de vinte soluções utilizáveis para a indústria de bebidas enlatadas do Estados Unidos, muitas das quais foram adoptadas.38

Pare e Pense: Considerou o TRIZ um método muito difícil? Possivelmente, não! Pode o TRIZ ajudá-lo? Possivelmente - sim! Porque não começa a usá-lo na sua

empresa imediatamente? Se for o caso do seu problema técnico se encontar entre o 1% dos problemas desconhecidos, que não foram identificados anteriormente (sem patentes), o TRIZ permitir-lhe-á tornar-se num inventor!

36 Ver módulo 4.2 deste guia para informação mais detalhada.

37 Ver módulo 4.2 deste guia para informação mais detalhada.


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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4.9.5 Instrumentos TRIZ adicionais 39

A metodologia TRIZ pode ser adaptada para diferentes tipos de resolução de problemas. O método TRIZ é relativamente simples mas obriga o utilizador a pré-formular o problema em termos de parâmetros de engenharia padrão. Nesse sentido, iremos introduzir brevemente dois instrumentos adicionais que podem ajudá-lo a implementar o TRIZ na sua empresa.

1) ARIZ – Algoritmo para a Solução Inventiva de Problemas 40

O ARIZ é o instrumento analítico central do TRIZ. É um procedimento sistemático para identificar soluções sem contradições aparentes. Dependendo da natureza do problema, desde cinco a sessenta passos podem estar envolvidos.

Os passos básicos incluem41:

1) Formular o problema

2) Transformar o problema num modelo

3) Analisar o modelo

4) Resolver contradições físicas

5) Formular a solução ideal.

2) Software TRIZ 42

Uma vez que o TRIZ é construído com uma base de dados de milhares de patentes, princípios, operadores, contradições, etc. utilizar o software ajuda os engenheiros e


40 Dr.Prakash R.Apte. Introduction to TRIZ.Innovative Problem Solving, p.12


42 Ibid

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- inovadores com formação mínima a alcançarem resultados rapidamente. Eis uma descrição de alguns dos pacotes de software disponíveis:

• Improver

Ajuda a melhorar criações existentes, processos de produção, desempenho do sistema, sistema de qualidade, custo de produção, aplicações de patentes e características dos produtos.

• Ideator

Usa o ARIZ. Ajuda-o a criar modelos abstractos de um sistema incluindo a formulação de contradições e visionamento da situação ideal. A idealização é um processo usado para aproximar o seu sistema o mais possível do ideal. O Mini-Guia da Inovação contém aproximadamente 100 aplicações técnicas de efeitos físicos, químicos e geométricos.

• Eliminator (Appetizer)

O Ideation Appetizer é concebido para ajudá-lo a encontrar soluções verdadeiramente elegantes e inovadoras para problemas sem contrapartidas ou sacrifícios.

• Innovation Workbench TM (IWB)

Se está interessado em aprender mais sobre instrumentos TRIZ adicionais, sugerimos-lhe que visite o seguinte web site: http://www.mazur.net/triz/

4.9.6 Sumário dos pontos-chave

O TRIZ é um método de resolução de problemas efectivo e criativo que encara o problema ao determinar e categorizar todas as características e aspectos dos processos tecnológicos, sistemas técnicos e ainda os próprios processos inventivos que foram inventados e/ou melhorados. O TRIZ é um método efectivo para encontrar as melhores soluções para os problemas de tipo técnico, sem perder tempo em realizar a sua própria pesquisa, utilizando uma base de dados de milhões de patentes bem sucedidas. Os

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- principais elementos para uma aplicação de sucesso do método TRIZ consiste em formular o seu problema em termos de Contradições, definir os Parâmetros de Engenharia para o seu problema e detectar os Princípios Inventivos respectivos na Matriz de Contradição. Finalmente, os Princípios Inventivos encontrados têm que ser analisados e adaptados ao seu problema. O TRIZ não é um método que pode ser aprendido num dia, mas se o seu objectivo é tornar-se mais rápido e inovador do que os seus concorrentes, de certeza que irá fazer uso de método na sua organização.

Neste componente aprendeu o que é o TRIZ e como aplicá-lo de forma a determinar as melhores soluções para problemas de base técnica. O módulo descreveu os 5 passos da abordagem TRIZ fornecendo exemplos práticos.

Agora sabe onde encontrar respostas potenciais para os seus problemas – na Matriz de Contradição.

O TRIZ permitir-lhe-á encontrar soluções válidas mais rapidamente e com menos esforço. Mas – o TRIZ apoia o pensamento, mas não o substitui! 43

43 Michael A.Orloff (2005). Inventive Thinking through TRIZ – A practical Guide (the 2nd edition), p IX

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4.9 TRIZ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BIBLIOGRAFIA

A CSC White Paper, European Office of Technology and Innovation. What Innovation Is. How companies develop operating systems for innovation.

Dr.Prakash R.Apte. Introduction to TRIZ.Innovative Problem Solving. Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai, India.

Mazur.net, Ideation International Inc, Michigan, USA, 2004

<http://www.mazur.net/triz/>, viewed 8 August 2008

Michael A.Orloff (2005). Inventive Thinking through TRIZ – A practical Guide (2ªedição). Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany.

Semyon D. Savransky ( 2000). ENGINEERING OF CREATIVITY: Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem Solving. CRC Press, New York, USA.

The TRIZ Journal, CTQ Media LLC, 2006

<http://www.triz-journal.com>, visto a 8 de Agosto 2008

The TRIZ Group, The TRIZ Group, L.L.C., 2008

<http://www.trizgroup.com/whatistriz.html>, visto a 8 de Agosto 2008

TRIZ Glossary

<http://baetriz.co.uk/glossary.htm>, visto a 8 de Agosto 2008

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4.9 TRIZ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

TRIZ Matrix & 40 Principles

<http://www.triz40.com/aff_Matrix.htm>, visto a 8 de Agosto 2008

Wikipedia-the free encyclopedia, Wikipedia Foundations Inc, USA

<http://en.wikipedia.org/wiki/TRIZ>, visto a 8 de Agosto 2008

Leitura Complementar

G. Altshuller (1984). CREATIVITY AS AN EXACT SCIENCE: The Theory of the Solution of Inventive Problems. Translated by Anthony Williams. Gordon and Breach Science Publishers.

G. Altshuller (1996). AND SUDDENLY THE INVENTOR APPEARED: TRIZ, the Theory of Inventive Problem Solving. Worchester, Massachusetts: Technical Innovation Center.

G. Altshuller (1997). 40 PRINCIPLES: TRIZ Keys to Technical Innovation. Translated by Lev Shulyak and Steven Rodman. Worchester, Massachusetts: Technical Innovation Center.

G. Altshuller (1999). THE INNOVATION ALGORITHM: TRIZ, systematic innovation, and technical creativity. Worchester, Massachusetts: Technical Innovation Center.

Dr. John Terninko, Alla Zusman, Boris Zlotin (1997). STEP-BY-STEP TRIZ: Creating Innovative Solution Concepts.

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Dr. John Terninko, Alla Zusman, Boris Zlotin (1998). SYSTEMATIC INNOVATION: An Introduction to TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving).

Zlotin B., Zusman A., Altshuller G., Philatov V.(1999). TOOLS OF CLASSICAL TRIZ. Ideation International Inc.

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4.9 TRIZ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

GLOSSÁRIO

ARIZ (Algoritmo para a Solução Inventiva de Problemas) - é um procedimento sistemático para identificar soluções sem contradições aparentes. (Dr.Prakash R.Apte. Introduction to TRIZ.Innovative Problem Solving)

Contradição - aparece no processo, onde uma propriedade desejável da tecnologia ou sistema técnico (A) é melhorada e outra propriedade desejável (B) é piorada. (Semyon D. Savransky (2000). ENGINEERING OF CREATIVITY: Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem Solving)

Matriz de Contradição - a Matriz 39 x 39 definida pelos Parâmetros de Engenharia que demonstra quais dos 40 Princípios Inventivos que outros engenheiros usaram anteriormente para resolver contradições similares àquelas analisadas. (http://baetriz.co.uk/glossary.htm)

Princípios Inventivos - as 40 soluções para qualquer Contradição - todas as formas que Altshuller descobriu para eliminar contradições técnicas. (http://baetriz.co.uk/glossary.htm)

TRIZ – uma metodologia, um conjunto de instrumentos, um conhecimento base e um modelo baseado na tecnologia para a geração de ideias inovadoras e soluções para resolver problemas. O TRIZ fornece instrumentos e métodos para a formulação de problemas, análise de sistema, análise de fracasso e padrões da evolução do sistema (http://en.wikipedia.org/wiki/TRIZ)

39 Parâmetros de Engenharia - descritores fundamentais usados para definir qualquer contradição de engenharia, como a FORÇA e PESO. (http://baetriz.co.uk/glossary.htm)

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Apêndice A – A versão completa dos 40 Princípios Inventivos.44

1. Segmentação

a. Dividir um objecto em partes independentes

b. Tornar um objecto facilmente desmontável

c. Aumentar o grau de fragmentação ou segmentação de um objecto

2. Extracção

a. Extrair (remover ou separar) a parte ou propriedade desnecessária ou “ disruptiva” de um objecto, ou

b. Extrair apenas a parte ou propriedade desejada

3. Qualidade Localizada

a. Mudar a estrutura homogénea de um objecto ou o ambiente exterior/ acção para uma estrutura heterogénea

b. Atribuir diferentes funções para cada parte de um objecto.

c. Posicionar cada parte de um objecto na melhor condição para sua operação.

4. Assimetria

a. Substituir uma forma simétrica por uma assimétrica.

b. Se o objecto for assimétrico, aumentar o grau de assimetria.

5. Combinação

a. Combinação de objectos homogéneos destinados a operações contíguas no espaço

b. Combinação de operações contíguas e homogéneas no tempo

6. Universalização


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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- a. Atribuir múltiplas funções a um objecto, eliminando a necessidade de outro (s)

objecto (s).

7. Aninhamento

a. Colocar um objecto dentro de outro e este, por sua vez, dentro de outro.

b. Passar um objecto através de uma cavidade de outro objecto.

8. Contra-peso

a. Compensar o peso do objecto pela união com outro objecto que produz sustentação.

b. Compensar o peso do objecto pela interacção com o ambiente fornecendo força aerodinâmica ou hidrodinâmica.

9. Compensação previa

a. Compensar uma acção previamente

b. Se o objecto é (ou será) colocado sob tensão, forneça anti-tensão a priori

10. Acção Prévia

a. Realizar uma acção previamente (completa ou parcialmente)

b. Dispor os objectos previamente para que eles actuem de forma mais conveniente e rápida.

11. Protecção previa

a. Compensar a baixa contabilidade do objecto tomando contra-medidas a priori

12. Equipotencialidade

a. Modificar as condições de trabalho para evitar levantamento ou abaixamento.

13. Inversão

a. Inverter a solução utilizada normalmente para solucionar o problema

b. Fixar partes móveis e tornar móveis partes fixas

c. Virar o objecto de “cabeça para baixo”

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14. Recurvação

a. Substituir formas rectilíneas ou planas por formas curvas; substituir formas cúbicas por formas esféricas.

d. Usar rolamentos, esferas ou espirais;

e. Substituir movimentos lineares por rotativos, utilizar força centrífuga

15. Dinamização

a. Fazer com que as características de um objecto, ambiente ou processo possam ser optimizadas durante qualquer fase da operação

b. Dividir um objecto em partes com movimento relativo

c. Tornar um objecto móvel ou adaptável.

16.Acção excessiva ou parcial

a. Se é difícil obter 100% de um determinado efeito, executar um pouco menos ou um pouco mais para simplificar o problema.

17. Mudança para uma nova dimensão

a. Mudar de linear para planar, de planar para tridimensional, de tridimensional para unidimensional.

b. Utilizar arranjos em prateleiras ou camadas em vez de uma única camada

c. Inclinar ou virar o objecto para o lado ou utilizar outro lado do objecto

18. Vibração

a. Produzir oscilação ou vibração de um objecto.

b. Se a oscilação existe, aumentar a frequência de vibração até à ultra-sónica.

c. Utilizar a frequência de vibração do objecto

d. Substituir vibradores mecânicos por piezoeléctricos.

e. Combinar oscilações ultra-sónicas e electromagnéticas.

19. Acção periódica

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- a. Substituir acções contínuas por acções periódicas (pulsar)

b. Se a acção já for periódica, mudar a frequência ou período da acção periódica.

c. Utilizar as pausas entre os pulsos para executar acções adicionais.

20. Continuidade da acção útil

a. Fazer com que todas as partes de um objecto trabalhem a plena carga, continuamente (i.e. sem pausas)

b. Eliminar tempos mortos e pausas durante o uso do objecto

21. Aceleração

a. Executar um processo o determinadas etapas do processo em alta velocidade

22. Transformação de prejuízo em lucro

a. Utilizar factores indesejados ou efeitos ambientais para obter resultados úteis.

b. Remover o factor indesejado pela combinação com outro factor indesejado

c. Ampliar o factor indesejado até que ele deixe de ser indesejado

23. Feedback (re-alimentação)

a. Introduzir re-alimentação para melhorar uma acção ou processo

b. Se a re-alimentação existe, modificar ou revertê-la.

24. Mediação

a. Utilizar um objecto ou processo intermediário para desempenhar a acção.

b. Conectar temporariamente um objecto com outro que possa ser facilmente removido

25. Auto-serviço

a. Fazer com que um objecto “se ajude” pela execução de funções suplementares e operações de reparação

b. Utilizar energia ou materiais perdidos

26. Cópia

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- a. Substituir objectos complexos de difícil obtenção, caros ou frágeis por cópias

simples e baratas

b. Uma balança pode ser usada para reduzir ou aumentar a imagem

c. Utilizar cópias infravermelhas ou ultravioletas do objecto em vez de cópias ópticas

27. Uso de objectos descartáveis

a. Substituir o objecto caro por vários objectos baratos; descurando de algumas propriedades (por exemplo, longevidade)

28. Substituição de meios mecânicos

a. Substituir um sistema mecânico por um sistema óptico, acústico, táctil ou olfactivo.

b. Utilizar campos eléctricos, magnéticos ou electromagnéticos para interagir com o objecto.

c. Substituir campos

1) De estáticos para móveis

2) De fixos para móveis

3) De não estruturados para estruturados

d. Utilizar campos em conjuntos com partículas activadas pelos campos

29. Uso de pneumática e hidráulica

a. Estas partes podem usar ar ou água para inflação ou reforços hidrostáticos.

30. Uso de filmes finos e membranas flexíveis

a. Substituir construções tradicionais com filmes ou membranas flexíveis.

b. Isolar um objecto do seu ambiente externo utilizando filmes ou membranas flexíveis.

31. Uso de materiais porosos

a. Tornar um objecto poroso ou adicionar elementos porosos (enchimentos, coberturas, etc.)

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b. Se um objecto for poroso, introduzir substâncias ou funções úteis nos poros do

objecto.

32. Mudança de cor

a. Modificar a cor do objecto ou do ambiente

b. Mudar a transparência do objecto , processos ou do ambiente de difícil visualização

c. Usar aditivos coloridos para observar objectos ou processos de difícil visualização

d. Se os aditivos são usados, utilizar aditivos ou elementos luminescentes.

33. Homogeneização

a. Fazer objectos que interagem do mesmo material ou de material com propriedades idênticas.

34. Descarte e regeneração

a. Eliminar (por ex. descartar, dissolver, evaporar) ou modificar partes de um objecto que já tenham cumprido as suas funções

b. Imediatamente regenerar partes consumíveis de um objecto durante a operação

35. Mudança de estado físico ou químico

a. Mudar o estado de agregação, concentração ou consistência, o grau de flexibilidade ou a temperatura do objecto

36. Mudança de fase

a. Utilizar fenómenos relacionados a mudanças de fase (liberação ou absorção de calor, mudança de volume, etc.)

37. Expansão térmica

a. Utilizar materiais que expandem ou contraem com o calor

b. Associar materiais com diferentes coeficientes de expansão térmica

38. Uso de oxidantes fortes

a. Substituir o ar comum por ar enriquecido com oxigénio

b. Substituir o ar enriquecido com oxigénio por oxigénio

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4.9 TRIZ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c. Usar radiação ionizada num objecto em ar ou em oxigénio

d. Usar oxigénio ionizado

39. Uso de atmosferas inertes

a. Substituir o ambiente normal por um ambiente inerte

b. Adicionar partes neutras ou aditivos neutros a um objecto

40. Uso de materiais compostos

a. Substituir materiais homogéneos por materiais compostos.

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4. Instrumentos para o desenvolvimento de soluções inovadoras...

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