تحليل المشكلة : الخطوة الثانية في استراتيجيات حل المشكلة عند تيريز

التعرف على المصادر التابعة للمنظومة والمحيطة بها Resources

من أهم استراتيجيات نظرية تريز البحث عن حل للمشكلة من ضمن مصادر ومكونات المنظومة الجزئية أو النظام الكلي، أي التركيز أولا استعمال جميع المصادر المتوفرة في بيئة المنظومة أو تابعة لها. والمصادر التي نقصدها قد تكون أي مما يلي:

 المكونات المادية (المواد)
 مجالات الحقول (مغناطيسية، كهربائية، صوتية، ضوئية، اهتزازية...الخ)
 المكان
 الزمن
 معلومات
 وظائف \ عمليات

ويلاحظ ما يلي فيما يتعلق بمصادر أي منظومة تقنية:

1. عندما تنضب مصادر المنظومة التقنية فغالبا ما تأفل ويتم استبدالها بمنظومة جديدة
2. تتبع مصادر المنظومة التقنية يعطي معلومات مستقبلية عن متى سوف تموت المنظومة وتستبدل، وما هي التعديلات أو التغييرات المتوقعة للمنظومة.
3. أحيانا يكون تحديد المصدر كافيا لإيجاد حل إبداعي أو تطويري للمنظومة، وفي حالات أخرى لا يكفي معرفة المصدر وإنما لا بد من التفكير أكثر في كيفية استعماله في حل مشكلة ما أو عمل تطوير ابتكاري للمنظومة. (مثال: طبقة الأيونوسفير – الاتصال بالغواصات)

التحليل باستعمال نموذج الفاعل- المجال Su-Field

أحد أدوات TRIZ لتحليل المشكلة من حيث تأثير الأجزاء أو العناصر المكونة لها على بعضها البعض هو استعمال نموذج الفاعل - المجال Subject-Field. حيث تسمى الأجزاء أو العناصر المؤثرة بالفاعل Subject أو المؤثر، ويسمى الفعل أو التأثير بالحقل أو المجال Field. يساعد هذا النموذج في التعرف على جوانب الاختلال الوظيفي في تأثير أجزاء أو عناصر المشكلة. باعتبار الأفعال كمجالات يمكن مضادة أو موازنة الأفعال غير المرغوب فيها أو تلك غير الكافية باستحداث مجالات معاكسة أو مجالات أكثر شدّة.

خطوات البناء والتحليل باستعمال نموذج الفاعل – المجال:

1. التعرف على عناصر النموذج (الفاعل أو المؤثر، الفعل أو مجال التأثير والذي يؤثر على الناتج أو قد يكون مشمولا فيه، وأخيرا المتأثر أو المنتج ذاته)
2. بناء النموذج
3. تقييم اكتمال النظام وفعاليته، وتحديد أي نقص في النظام
4. استعمال الحلول القياسية
5. تطوير مفهوم جديد لدعم وإكمال الحل

وتقسم نماذج الفاعل – المجال المركبة إلى أربعة أنواع:

1. نظام متكامل وفعال
2. نظام غير مكتمل (يحتاج إتمام أو منظومة إضافية)
3. نظام مكتمل ولكن غير فعال (يحتاج تطوير \ تعديل لإحداث الفعل المرغوب)
4. نظام مكتمل ولكنه ضار (يحتاج التخلص من التأثير السلبي)

مجموعة الحلول القياسية لنماذج الفاعل-المجال Standard Solutions

الحلول القياسية في نظرية TRIZ هي قوانين وآليات تحليل وإعادة تركيب الأنظمة التقنية. بعد التمكن من فهمها بشكل جيد، واكتساب الخبرة في استعمالها، فإنها تساعد المستعمل في التغلب على العديد من المشكلات المعقدة. هناك وظيفتين للحلول القياسية:

 فهي تساعد على تطوير منظومة تقنية موجودة أو استحداث منظومة تقنية جديدة.
 طريقة الحلول القياسية تعتبر فعالة في توفير النموذج التوضيحي للمشكلة، باستعمال نموذج الفاعل- المجال.

أدرج واضعيTRIZ ستة وسبعين (76) حلاً قياسياً موزعة على خمسة آليات:

1- بناء أو هدم نموذج فاعل – مجال
2- تطوير نموذج فاعل – مجال
3- الانتقال من نظام جزئي إلى نظام كلي، أو إلى نظام جزئي أصغر.
4- قياس أو اختبار أي شيء داخل النظام التقني.
5- وصف كيفية إدخال عناصر أو مجالات جديدة إلى النظام التقني.

التحليل بطريقة نمذجة الأقزام المصغرة Model with Miniature Dwarfs (MMD)

طريقة نمذجة الأقزام المصغرة هي أحد طرق التحليل المستعملة في تريز، وهي طريقة بسيطة جدا ومع ذلك ذات فاعلية في الوصول إلى حلول إبداعية. هنا عليك أن تتخيل أن أجزاء المنظومة (الآلة أو الجهاز) تتكون من عدد كبير من الأقزام الذكية الصغيرة، والتي تحاول القيام بالعمل أو الوظيفة المطلوبة من المنظومة، وهكذا تستطيع أن تنظر إلى تفاصيل المشكلة من داخل المنظومة بأعين هذه الأقزام المصغرة، حيث يمكنك توزيعها وتفريقها لعمل تفاصيل الوظيفة حسب متطلباتها وبالتالي الخروج بنتيجة الحل المطلوب. تحتاج طريقة الأقزام المصغرة إلى مقدرة تخيلية عالية، حيث عليك أن تتخيل أجزاء المنظومة وكأنها تتكون من هذه الأحياء الصغيرة (الأقزام) التي تستطيع التفكير واتخاذ القرارات، ما الذي تشعر به؟ كيف تتصرف؟ كيف يجب أن تستجيب لتغير معين كأفراد وكمجموعات؟ تعتبر هذه الطريقة التحليلية مفيدة جدا في حال اعتاد المستعمل عليها وتزداد فاعليتها مع الخبرة باستعمالها.

مثال على استعمال طريقة نمذجة الأقزام المصغرة MMD:

بعد تعريف مجموعة من المهندسين على هذه الطريقة في التحليل تم إعطائهم مشكلة: كيف يمكن زيادة سرعة كاسحات الجليد؟ تصور المهندسون كاسحة الجليد كجسم يتكون من مجموعة كبيرة من الأقزام المصغرة، وكيف يمكن لهذه الأقزام أن تتصرف لقطع الجليد والتحرك كمجموعة بسرعة كافية؟ كان الحل الذي جاء به عدد منهم هو أن مجموعة الأقزام الموجودة في منطقة الطبقة الجليدية عليها أن تنقسم إلى صفين متباعدين يقومان بفتح خندقين رفيعين خلال الجليد مع بقاء باقي الأقزام قي أرجاء الجسم (الكاسحة) الأخرى حسب الحاجة الاعتيادية. بالطبع لم يقتنع المهندسون بمثل هذا الحل واعتبروه حلا خياليا، ومع ذلك فقد حصل هذا الحل على براءة اختراع تم تقديمها بعد عدة سنوات.




أنماط النشوء والتطور التقني للمنتج Directed Product Evolution (DPE)

الأساليب التقليدية للتنبؤ العلمي للخصائص والوظائف المستقبلية للآلات أو التقنيات تعتمد على الطرق الإحصائية، و نماذج المحاكاة أو التشبيه، وعمل نماذج احتمالية لنواحي التطور المستقبلي للمنتج أو الآلة. إنها تعطي قدراً جيداً من التنبؤ للشكل والأداء المستقبلي للمنتج، ولكنها لا توجد ولا تبين التقنية المستقبلية المستعملة. إن القوانين التي تحكم نشوء وتطور الأنظمة التقنية تبين أنه خلال مرحلة النشوء لنظام ما فإن وصول تطوير أي جزء من هذا النظام إلى حده الأقصى من حيث الأداء والفاعلية، سوف يؤدي إلى حدوث تضارب مع جزء آخر في نفس النظام. وهذا التضارب أو التعارض سوف يدفع بالتالي إلى تطوير وتحسين أداء الجزء الأقل تطورا.
بدراسة مئات الآلاف من الاختراعات استطاع ألتشولر تحديد ثمانية أنماط لكيفية نشوء وتطور الأنظمة التقنية عبر الزمن. حيث اعتمد في بحثه على كيف بفكر الناس بدلاً من ماذا يفكرون، وتعتبر أنماط النشوء والتطور خارطة طريق نحو المستقبل. وعليه - حسبما يدّعي واضعو TRIZ - فبدلاً من تنبؤ تقنيات المستقبل يمكن للمرء أن يخترع هذه التقنيات باستعمال أنماط النشوء والتطور التقني.

من الأمثلة على استخدام نظرية النشوء والتطور التكنولوجي في تحديد الشكل المستقبلي لاختراع ما: إذا ما اتبعنا حجم عجل المركبة منذ خمسين عاما نجد أنه يقل مع تطور المركبة، وباستقراء هذا الميل أو الخط التطوري فإننا سنتوقع وصول قطر العجل إلى الصفر. لقد بدا هذا الأمر مستحيلا في ذلك الوقت (قبل الوصول إلى هذا الحجم) فكيف ستسير مركبة على عجل قطره صفر – غير موجود. ومع ذلك فقد تحقق هذا الحجم باختراع الطوافة التي تسير على فرشة من الهواء – فجزيئات الهواء هنا هي بمثابة العجلات، وأقطارها قريبة من الصفر!

هنالك أربعة مراحل لنمو وتطور أي منظومة تقنية. في البداية يكون النمو بطيئا (المرحلة الأولى)، عند نقطة محددة يحدث تسارع لعملية التطور (مرحلة 2)، بعد ذلك تنخفض سرعة التطور حتى تقف تماما (مرحلة 3)، وهذا يعني ظهور تناقضات. بعد المرحلة الثالثة قد تبدأ عناصر النظام بالتأثير السلبي عليه مما يؤدي إلى أفول النظام – موته- (المرحلة الرابعة). يحدث في هذه الأثناء تطور جديد تماما للمنظومة التقنية (باستعمال تكنولوجيا جديدة، مواد متقدمة، عمليات متطورة، ظهور احتياجات جديدة...الخ) ويتشكل منحنى تطور جديد للمنظومة فوق المنحنى السابق وهكذا...


حسب منحنى نمو وتطور المنظومة التقنية:

 المرحلة الأولى: ولادة المنظومة (الفكرة والنموذج الأولي)
 المرحلة الثانية: الإنتاج الصناعي للمنظومة، وتطورها حسب احتياجات ومتطلبات السوق
 المرحلة الثالثة: لمسات تطويرية قليلة في أغلبها شكلية (الشكل الخارجي أو التغليف أو إضافات ثانوية على المنظومة). حيث تكون العناصر الرئيسية للمنظومة قد وصلت حدودها النهائية في التطور ولا مجال لتطويرها أكثر من ذلك.
 المرحلة الرابعة: انخفاض فعالية بعض عناصر النظام أو تحولها إلى مكونات سلبية تعيق عمل المنظومة الجزئية في سياق النظام العام. قد تكون أسباب أفول المنظومة: تكنولوجية، اقتصادية، اجتماعية، سياسية، دينية...الخ. وبهذه المرحلة ينتهي وجود المنظومة أو استعمالها.

قوانين النشوء والتطور حسب TRIZ

1- تتبع المنظومة التكنولوجية دورة حياة كاملة: نشوء (ولادة)، تطور(نمو)، نضوج، أفول (موت)، وهذا ما يمثله المنحنى على شكل حرف S ، ولذلك يسمى S-Curve.
2- النزوع إلى المثالية والكمال تبعاً لقانون ازدياد المثالية.
3- التطور غير المتماثل في الأنظمة الجزئية للمنظومة الكلية يؤدي إلى إحداث تناقضات تقنية.
4- الميل نحو زيادة الديناميكية والتحكمية الآلية في المنظومة التكنولوجية.
5- زيادة تعقيد المنظومة يتبعه العودة إلى البساطة من خلال تكامل الأنظمة الجزئية.
6- التوجه نحو تطابق وتوافق الأنظمة الجزئية مع بعضها البعض، وأحياناً نحو إخلال التوافق.
7- الانتقال من الأنظمة الكلية Macrosystems إلى الأنظمة الدقيقة Microsystems إلى استعمال حقول الطاقة لتحقيق أداء أفضل.
8- تقليل تدخل العامل البشري مع زيادة آليات التحكم الذاتي.


-----------المهندس عطا الشطل -----------------------------------------