Knowllence et la théorie TRIZ

TRIZ et innovation, résolution des contradictions et problèmes inventifs

Triz et innovation ?

Cet article de M. C. Gazo permet de définir et positionner TRIZ et innovation, recherche de solutions et résolution des contradictions techniques.

 

1- Comment fonctionne la méthode TRIZ

TRIZ, dont l’acronyme russe signifie Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs, est avant tout un outil d’aide à la créativité spécialement adapté aux contextes techniques. Apparue récemment en occident, cette théorie, développée à l’initiative de G. Altshuller repose sur la mise en évidence de lois d’évolution des systèmes techniques et de contradictions qu’il faut surmonter à chaque pas de cette évolution. Les outils utilisés dans TRIZ ont l’originalité de conjuguer les dimensions et les compétences créatives de l’individu avec les démarches analytiques et rationnelles de l’ingénieur. Ils ont également permis de capitaliser les savoirs et savoir-faire des inventeurs en les codifiant pour une exploitation intensive par les ingénieurs de recherche et développement.

1-1 Les notions et outils de TRIZ et innovation dans le cadre d’une étude

La démarche la plus fréquemment utilisée suit le schéma suivant :

triz_innovation_gazo1

L’objectif est alors d’identifier l’ensemble solutions techniques les plus pertinentes et, suivant la typologie du sujet, les axes de recherche à développer.
Les phases modélisation et interprétation sont en général déroulées en présence d’un groupe de travail concerné par le sujet de l’étude et le développement des solutions identifiées, ce groupe peut être complétés par des personnes assurant des fonctions qualité ou marketing, ainsi que d’experts de domaines techniques ou scientifiques très précis.
La durée d’un cas d’étude varie de 3 à 10 jours suivant la complexité et/ou l’importance stratégique.
Les éléments cités en exemple sont tirés d’un cas d’étude portée par l’ entreprise DIAGER, 200 personnes, le groupe de travail regroupant 6 personnes (R&D/ BE , Directeur industriel , Responsable fabrication, qualiticien) pendant 7 jours répartis sur 2 mois calendaires .
Sur les seuls résultats techniques elle a permis de déboucher sur soixante concepts dont le tiers développables à court terme .

 

1-2 Les outils de modélisation TRIZ et innovation

Ces notions essentielles doivent être considérées dans TRIZ comme des “fils rouges” de la réflexion. Il s’agit de les garder présentes à l’esprit tout au long des cas d’études afin d’aller plus vite, plus loin, et plus pertinemment en direction de la solution.
La première notion essentielle est celle de contradiction . Pour être résolu, tout problème doit être reformulé de manière à apparaître sous forme d’une contradiction. Il existe trois niveaux de contradictions :

• La Contradiction Organisationnelle : c’est souvent la première vision du problème tel qu’il est formulé initialement.
Exemple : optimiser les caractéristiques d’un foret de marteau perforateur.

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• La Contradiction Technique : lorsque, dans un système, on améliore une caractéristique technique (ou un paramètre) d’un objet, une autre caractéristique (ou paramètre) s’en trouve détériorée.
Exemple : Favoriser la concentration d’énergie dégrade la durée de vie.
• La Contradiction Physique : elle oppose directement deux requêtes formulées par un seul et même paramètre.

Exemple : la quantité d’espace libre entre le corps et les bords du trou ; elle doit être faible pour la rigidité du foret, et élevée pour l’évacuation des poussières de perçage.

Une deuxième notion essentielle est celle d’ inertie psychologique qui désigne le principal frein à la créativité. Dans TRIZ, des outils ont été formalisés afin de s’en affranchir (multi écrans, opérateurs DTC, hommes miniatures).
La troisième notion de TRIZ est celle de résultat idéal final : celui-ci joue un rôle important puisqu’il permet de se fixer un objectif souvent ambitieux et donc de tirer les solutions vers cet « idéal ». En suivant les recommandations d’aide à la définition de celui-ci, un pas supplémentaire vers la direction de résolution est franchi.
La dernière notion essentielle est celle de ressources . Lors de la résolution d’un problème, il s’agit de privilégier des solutions faisant appel aux ressources directement disponibles dans l’environnement.

 

1-3 Les outils de résolution TRIZ 

Les outils de résolution constituent la partie centrale des travaux d’Altshuller. Ils constituent une mémoire des solutions du passé et s’appliquent suivant le modèle de problème.

• Les 11 principes de résolution d’une contradiction physique

Exemple : la quantité d’espace libre entre le corps et les bords du trou ; elle doit être faible pour la rigidité du foret, et élevée pour l’évacuation des poussières de perçage.
Solution générique selon le principe de séparation n°1 : division des propriétés contradictoires dans l’espace
Interprétation par le groupe : augmenter la taille des gorges d’évacuation vers la tête du foret par la réalisation d’une âme progressive

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• La matrice de résolution des contradictions techniques : elle oriente le concepteur parmi 40 principes de solutions génériques ayant été employé(s) dans des configurations similaires.

Exemple : Favoriser la concentration d’énergie dégrade la durée de vie.
Principe de solution générique : l’action préventive
Interprétation par le groupe : favoriser la vrille lors de l’impact par des listels de plaquette en hélice

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• Les graphes substance/champs et les standards associés : cette représentation accompagnée de ses règles graphiques et de sa symbolique en font également un outil de modélisation puissant permettant de guider l’ingénieur vers les standards de résolution.

 

2- TRIZ et innovation : comment structurer la démarche

Au delà d’une méthode d’aide à l’identification des voies de solutions innovantes, la mise en oeuvre de TRIZ et innovation constitue une démarche structurante dans les phases amonts des projets.

Après plus de six années d’applications industrielles, la méthode TRIZ se révèle un outil très efficace dans la résolution de problèmes techniques. Ses atouts se situent à deux niveaux :

• Le concepteur n’est plus devant une page blanche en début de projet ; il dispose des voies de solutions génériques ayant déjà fonctionnées dans des configurations de problème similaires et se voit orienter vers les axes d’innovation les plus pertinents.

• L’ensemble des outils de modélisation et de résolution offre la possibilité de structurer fortement une phase stratégique du processus de développement produits.

Elle procure donc à l’entreprise les moyens d’impulser une réelle stratégie pour dynamiser le potentiel de créativité et capitaliser les savoir-faire techniques présents dans ses différents services.

TRIZ : une simple méthode, ou tout un état d’esprit ?

Du point de vue industriel, TRIZ est avant tout une méthode, spécialement adaptée au travail en groupe. Lors de ses premières étapes, elle nécessite des acteurs un minimum d’implication et d’ouverture. Avec la pratique, s’instaure ensuite un véritable état d’esprit, mêlant curiosité technique et démarche scientifique , permettant de tracer une vision claire des limites des connaissances de l’entreprise, et ouvrant le champ à l’exploration de nouvelles voies technologiques.
Plus largement, nombre de personnes ayant participé à ces groupes de travail révèlent que leur façon d’aborder les problèmes au quotidien s’est trouvée (favorablement !) modifiée.

TRIZ et innovation : simple outil (rupture technologique), ou plus largement résolution de problèmes ?

Dans la quasi-totalité des applications industrielles – quels que soient le métier et la taille de l’entreprise, du groupe automobile jusqu’à la PME de 10 personnes – le dossier final des études comporte un éventail complet de réponses, qu’il est possible de classer sur 3 niveaux : réponses à court terme (traduction sur l’étude réalisée par une entreprise de 200 personnes : prototype réalisable en moins de 6 mois), moyen terme (moins de deux ans), et long terme (rupture technologique relevant d’une décision stratégique pour l’entreprise).
Ces niveaux de réponse sont accessibles quelle que soit la question initiale, même s’il est bien sûr possible de privilégier l’un deux en fonction du besoin de l’entreprise. En tout état de cause, il est bien clair que le champ d’application de TRIZ ne se limite pas à la seule innovation produit, mais s’étend bien à toute résolution de problème technique, y compris dans le domaine du process.

Quelle place pour TRIZ dans le processus de développement ?

Sur une vue d’ensemble du processus de développement de produit, TRIZ se positionne sur les phases amont, entre les phases de recherche d’information et de réalisation de prototype. Plus concrètement, les industriels qui l’utilisent le ressentent comme un outil complémentaire capable d’intervenir de façon récursive chaque fois qu’une recherche structurée de solution est nécessaire. Même si elle permet de structurer des étapes jusqu’ici assez floues, TRIZ est essentiellement un outil d’application locale (“coup de poing”), qui n’impose pas une organisation d’ensemble du processus de développement mais lui impulse une dynamique intéressante.

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