Tecniche inventiveTecniche inventiveFrancesco M.Sacerdoti

e-voluzione srl

L’invenzione

• un oggetto, un procedimento o una tecnica che presenta elementi di innovazione e originalità.

Gli inventoriLeonardoLeonardo

Chi sono ?

Leonardo da Vinci

Gli inventoriLeonardoLeonardo MorseMorse

Chi sono ?

MorseIl codice Morse,

detto anche

alfabeto Morse, è

un sistema per

trasmettere

lettere, numeri e

segni di

punteggiatura per

mezzo di un

segnale in codice

ad intermittenza.

Gli inventoriLeonardoLeonardo MorseMorse

MarconiMarconi

Chi sono ?

Guglielmo Marconi

Ha inventato la

telegrafia senza fili

via onde radio. Il

sistema ha portato

allo sviluppo dei

moderni metodi di

telecomunicazione

come la televisione

e la radio

Gli inventoriLeonardoLeonardo MorseMorse

MarconiMarconi J.CochraneJ.Cochrane

Chi sono ?

J.Cochrane

Cos’ha inventato

????

La lavastoviglie

Inventori Italiani su WikipediaLuca BarnocchiEugenio BarsantiEttore BelliniEdoardo BianchiVitale BramaniFrancesco BroccuLuigi Valentino BrugnatelliEgidio BrugolaTemistocle Calzecchi OnestiTullio CampagnoloMatteo CampaniGiuseppe CandidoSalvatore CarcanoGiovanni Caselli (abate)Filippo CassolaBernardo CastroFilippo CecchiLeonardo ChiariglioneSilvio CrespiMarcello CretiAlessandro CrutoVinicio De BortoliPietro de ZannaGiuseppe di GiugnoDoretLuigi EmanueliFederico FagginGuido FassiEttore FenderlEnrico FermiAndrea FerrettoBeniamino FiammaEnrico ForlaniniGaetano Fuardo

Motore a scoppio

parti di biciclette

suole per scalata

pistola a tamburo

vite a brugola

parti di biciclette

orologi

armi

fax

lampada

divano letto

sismografi

mpeg

120 (vivavoce, instamatic)

filamento lampadine

macchina x cioccolato (Caffarel)

cavi telefonici

telefono

radio

........

microprocessore

produzione di acetilene

reattore nucleare

aliscafo, dirigibili

fucile a ripetizione

bussola

autorespiratore

motore per razzi

produzione lampadine

precursore telefono

automobile

cinema sonoro,RaggiX

binocolo

cinema sonoro

macchina per scrivere

orologio astronomico

ville prefabbricate

motori, batiscafo, ecc.

fucile a ripetizione

pila, condensatore, ecc.

Come si inventaCome si inventa

Idea

Invenzione

TRIZTеория Pешения Изобретательскиx Задач

(Teoria per la Soluzione dei Problemi Inventivi)

Genrich Saulovich Altshuller (1926-1998)

i Tooli 40 principi inventivi

la matrice delle contraddizioni tecniche

i principi di separazione delle contraddizioni fisiche

l'analisi Substance-Field

le 76 Soluzioni Standard

le Leggi di Evoluzione

l'algoritmo ARIZ per la soluzione di complessi problemi

inventivi

la logica

Inerzia Psicologica

Chi fa ricerca ha delle

proprie direttrici

preferenziali di

osservazione, quasi come

se esistesse un vettore

lineare localizzato nel

proprio campo di

specializzazione, o negli

immediati dintorni.

Scelta di

tecnologie

non corrette

Processo Inventivo-Ingegneria

Innovation Situation Questionnaire ISQInformazioni generali sul sistema

Le risorse disponibili

sostanze, campi (ovvero energie), risorse funzionali, informazioni,

tempo, spazio

La situazione che genera il problema

Cosa vorreste migliorare o i difetti che vorreste eliminare

Il processo che causa il difetto, se è conosciuto

L’evoluzione della nascita del problema (es. quando e’ successo)

Risolvere un problema diverso

Cambiare il sistema

I cambiamenti ammessi

Le limitazioni ai cambiamenti nel sistema

Caratteristiche ricercate

tecnologiche, economiche, ecc.

Storico dei tentativi di soluzione

I 40 principi solutivi TRIZ

1 Segmentazione

2 Rimozione / estrazione

3 Condizioni locali

4 Asimmetria

5 Unione/Combinazione

6 Multifunzionalità

7 Principio della “Matrioska”.

8 Compensazione di peso

9 Anti-azione preliminare

10 Azione preliminare

11 Compensare in anticipo

12 Equipotenzialità

13 Inversione

14 Sfericità o curvatura

15 Dinamicità

16 Azioni parziali o eccessive

17 Cambio di dimensione

18 Vibrazioni meccaniche

19 Azione periodica

20 Continuità di azioni utili

21 Accelerare i tempi

22 Convertire le azioni negative in positive

23 Feedback

24 Intermediario

25 Self-service

26 Uso di copie

27 Oggetti economici, a vita corta al posto di oggetti durevoli ma costosi

28 Sostituzione di sistemi meccanici

29 Uso di gas e liquidi

30 Membrane e pellicole

31 Materiali porosi

32 Cambiare le proprietà ottiche

33 Omogeneità

34 Consumare e rigenerare

35 Cambiamento di parametri

36 Cambiamento di stato

37 Dilatazione termica

38 Forti ossidanti

39 Atmosfera inerte

40 Materiali compositi

Qualche esempio di principi

1. Segmentazione: dividere un oggetto in parti indipendenti

18. Vibrazione meccanica: utilizzare un’oscillazione

21. Accelerare i tempi: effettuare operazioni complesse e

pericolose molto velocemente

29. Uso di gas e liquidi: rimpiazzare parti solide con gas o

liquidi

35. Trasformazioni: cambiare lo stato fisico

37. Espansione termica: utilizzare l’espansione e la

contrazione di un materiale dovuta alla temperatura

i 40 principi inventivi

35 Cambiamento di parametri

10 Azione preliminare

1 Segmentazione

28 Sostituzione di sistemi meccanici

2 Rimozione / estrazione

15 Dinamicità

19 Azione periodica

18 Vibrazioni meccaniche

32 Cambiare le proprietà ottiche

13 Inversione

26 Uso di copie

3 Condizioni locali

27 Oggetti economici, a vita corta al posto di oggetti durevoli ma costosi

29 Uso di gas e liquidi

34 Consumare e rigenerare

16 Azioni parziali o eccessive

40 Materiali compositi

24 Intermediario

17 Cambio di dimensione

6 Multifunzionalità

14 Sfericità o curvatura

22 Convertire le azioni negative in positive

39 Atmosfera inerte

4 Asimmetria

30 Membraneepellicole

37 Dilatazionetermica

36 Cambiamento di stato

25 Self-service

11 Compensare in anticipo

31 Materiali porosi

38 Forti ossidanti

8 Compensazione di peso

5 Unione/Combinazione

7 Principio della “Matrioska”.

21 Accelerare i tempi

23 Feedback

12 Equipotenzialità

33 Omogeneità

9 Anti-azione preliminare

20 Continuità di azioni utili

in ordine di frequenza di utilizzo

Analisi delle contraddizioni

L’analisi delle contraddizioni è un metodo molto potente

per guardare i vostri problemi sotto nuovi punti di vista

Un problema è definito “contraddizione tecnica” quando

sono disponibili delle possibili alternative per migliorare un

parametro del sistema, ma ciò viene fatto a spese di un

altro parametro. In altre parole, una contraddizione tecnica

esiste quando il miglioramento di un parametro “A” del

sistema determina un peggioramento del parametro “B”

(ad esempio un container che viene reso più resistente,

aumentando lo spessore delle pareti, ma questo determina

un aumento del suo peso).

Matrice delle contraddizioni

Contraddizione fisicaSi ha una contraddizione fisica tutte le volte che si

desiderano contemporaneamente 2 caratteristiche opposte

di uno stesso sistema (per esempio la tazzina da caffè la si

vuole calda per tener caldo il caffè e la si vuole fredda per

non scottarsi).

Tali contraddizioni possono essere risolte con una

separazione di tipo spaziale (ad. esempio la tazza deve

essere calda all'interno e fredda all'esterno), temporale o su

condizione.

Per ciascuna di queste tipologie di separazione è suggerita

una lista di principi con i quali è possibile superare la

contraddizione.

RisorseLa teoria TRIZ pone enfasi sul massimo impiego di

tutto ciò che è interno al sistema.

Risorsa è tutto ciò che all'interno del sistema non sia

impiegato al massimo delle sue potenzialità: sostanze,

interazioni funzionali, energia, tempo, spazio,

informazione.

Nell'analizzare un problema bisogna prendere in

considerazione non solo il sistema ed i suoi

componenti, ma anche il suo ambiente, il suo passato

ed il suo futuro.

Uso delle risorse

Refluo alcalino usato

per purificare fumi

Calcolo spessore dalla resistenza

Bicarbonato+Grassi = Sapone

Piattelli di ghiaccio

l'analisi Substance-Field

Se uno dei tre elementi fondamentali (S1, S2, F) è

assente, l’analisi Sostanza-Campo mostra dove il

modello deve essere completato e fornisce delle

indicazioni da seguire per generare idee innovative.

Se i tre elementi del modello sono presenti, l’analisi

Sostanza-Campo è in grado di dare indicazioni per

modificare il sistema al fine di ottenere migliori

prestazioni, in particolar modo laddove sono permesse

radicali modifiche del sistema.

Ci sono quattro modelli fondamentali:

•Sistema incompleto (richiede un completamento o un nuovo sistema)

•Sistema completo efficace

•Sistema completo inefficace (richiede un miglioramento per realizzare

l’effetto desiderato).

•Sistema completo dannoso (richiede l’eliminazione dell’effetto negativo).

Connettori

le 76 Soluzioni Standard

Le 76 Soluzioni Standard rappresentano delle

raccomandazioni da seguire, dei modelli astratti

di soluzione da utilizzare a fronte dei diversi

modelli di problema identificati con l’analisi

Sostanza-Campo

Principi Varianti Descrizione

1 Segmentation 5.1.2

2.2.2

2.2.4

Divide the element into smaller units

Use particles instead of the whole object

Divide the object into parts, then make it flexible by linking the parts

3.2.1 Transition to the micro-level

2 Take out

3 Local Quality 1.1.8.2

1.2.5

2.2.6

5.1.1.5

Protect certain regions from the full impact of an action

Turn a magnetic field on or off according to the local need.

Change from uniform structure to a structure that is specific to the situation

Concentrate an additive in one location

4 Asymmetry 2.2.6 Change from uniform structure to a structure that is specific to the situation

5 Merging 1.1.2-

1.1.5

3.1.4

Additive, temporary or permanent, internal or external, from the environment

or from changing the environment

Simplification of Bi- and Poly-systems

6 Universality

7 Nested Doll

8 Anti-weight

9 Preliminary anti-

action

10 Preliminary action

11 Cushion in advance 1.1.8.1 Use a substance to protect a weaker substance from a potentially harmful

occurrence.

12 Equipotentiality

13 Other way around 2.4.6 Introduce magnetic materials in the environment, instead of into the object

14 Spheroidality or use

of curves

15 Dynamism 2.2.4.

2.4.8

Make the system flexible

Use dynamic magnetic fields

le 76 Soluzioni Standard

Leggi di evoluzione dei sistemi tecnici

• Altshuller studiò il modo in cui i sistemi sono stati sviluppati e migliorati nel tempo.

• Da qui scoprì 8 modelli di evoluzione (chiamati Laws of Technical Systems Evolution) che rappresentano lo strumento per prevedere i miglioramenti che potranno essere apportati ad un dato prodotto.

3 Categories:

■Statics – describes criteria of viability of newly created technical systems.

■Kinematics – defines how technical systems evolve regardless of conditions.

■Dynamics – defines how technical systems evolve under specific conditions.

Static Laws

■The law of the completeness of the parts of the system

Any working system must have 4 parts: the engine, the transmission, the working unit (working organ) and the

control element (organ of steering). The engine generates the needed energy, the transmission guides this energy

to the working unit, which ensures contact with outside world (processed object), and the control element makes

the system adaptable.

■The law of energy conductivity of the system

As every technical system is a transformer of energy, this energy should circulate freely and efficiently through its 4

main parts (engine, transmission, working element and control element). The transfer of energy can be by

substance, field, or substance-field.

■The law of harmonizing the rhythms of parts of the system

The frequencies of vibration, or the periodicity of parts and movements of the system should be in synchronization

with each other.

Leggi di evoluzione dei sistemi tecnici

Kinematic laws

■Law of increasing the degree of ideality of the system

The ideality of a system is a qualitative ratio between all desirable benefits of the system and its cost or other harmful

effects. When trying to decide how to improve a given invention, one naturally would attempt to increase ideality, either

to increase beneficial features or else to decrease cost or reduce harmful effects. The ideal final result would have all

the benefits at zero cost. That cannot be achieved; the law states, however, that successive versions of a technical

design usually increase ideality. Ideality = benefits/(cost + harm)

■The law of uneven development of parts of a system

A technical system encompasses different parts, which will evolve differently, leading to the new technical and physical

contradictions.

■The law of transition to a super-system

When a system exhausts the possibilities of further significant improvement, it's included in a super-system as one of

its parts. As a result new development of the system become possible.

Dynamic laws

■Transition from macro to micro level

The development of working organs proceeds at first on a macro and then a micro level. The transition from macro to

micro level is one of the main (if not the main) tendency of the development of modern technical systems. Therefore in

studying the solution of inventive problems, special attention should be paid to examining the "macro to micro

transition" and the physical effects which have brought this transition about.

■Increasing the S-Field involvement

Non-S-field systems evolve to S-field systems. Within the class of S-field systems, the fields evolve from mechanical

fields to electro-magnetic fields. The dispersion of substances in the S-fields increases. The number of links in the F-

fields increases, and the responsiveness of the whole system tends to increase.

Leggi di evoluzione dei sistemi tecnici

Esempi

Conteggio di insetti nocivi

Patent pending: ITNA2012A000014

con E.Esposito

+

N

tCurva di popolazione

GrazieGrazie

Francesco M.Sacerdotie-voluzione srl

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