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23 juin 2003
christophe.thomas

40 principes inventifs de la méthode TRIZ

TRIZ (deuxième partie)

Ces 40 principes ne sont pas tous applicables pour chaque problèmes techniques qui se présentent à nous dans nos ateliers de robotique. Mais ils peuvent fournir des pistes à explorer tandis que d’autres seront sans objets. Certains principes relèvent du bon sens et nous verrons même que certains principes sont le résultat que nous cherchons à obtenir.
C’est pour cela que nous vous les donnons à titre indicatif. Cette approche n’est pas opérationnel pour nos ateliers de robotique ludique. Mais nous y ferons référence quand nous aborderons une approche simplifié mais tout aussi efficace de TRIZ appelé ASIT dans un autre article.

Rappel : pour pouvoir exploiter au mieux chaque principe, il vous faut aussi être au point sur les « fondamentaux » de la construction LEGO (géométrie, mécanique, ...)

No. Principe Significations
1 Segmentation Accroître le degré de fragmentation d’un objet, Diviser un objet en pièces indépendantes, Faciliter le désassemblage d’un objet
2 Extraction Extraire un élément ou une propriété nuisible d’un objet ou isoler l’élément ou la propriété utile d’un objet
3 Qualité locale Amener chaque partie de l’objet à remplir une fonction utile et différente
Faire passer la structure d’un objet, un environnement ou une influence externe d’un état homogène à un état hétérogène
Amener chaque partie fonctionnelle de l’objet dans les conditions de fonctionnement appropriées.
4 Asymétrie Remplacer la forme symétrique d’un objet par une forme asymétrique
Si la forme est déjà asymétrique, accroître son degré d’asymétrie
5 Combinaison Combiner ou paralléliser des actions, les rapprocher dans le temps
Rapprocher ou fusionner des objets identiques ou similaires, assembler des parties identiques ou similaires pour réaliser des opérations parallèles
6 Universalité Faire en sorte que l’objet assure plusieurs fonctions, de manière à éliminer le besoin d’autres pièces
7 Placement intérieur « poupées russes » Placer les objets en série les uns dans les autres
Faire passer un élément dans une cavité d’un autre
8 Contrepoids Contrebalancer la masse d’un objet en le combinant avec un autre qui le soulève
Compenser la masse d’un objet en le faisant interagir avec son environnement (par exemple, en utilisant une force aérodynamique, hydrodynamique etc.)
9 Action inverse préliminaire Si l’action à exécuter présente à la fois des effets utiles et néfastes, celle-ci devra être précédée d’actions inverses contrôlant les effets néfastes
Créer des contraintes internes de l’objet, qui s’opposeront aux contraintes néfastes de l’objet en fonctionnement
10 Action préliminaire Réaliser à l’avance (entièrement ou partiellement) un changement requis plus tard
Prépositionner idéalement les objets de façon à ce qu’ils entrent en action efficacement et sans perte de temps
11 Compensation ou protection préliminaire Compenser le manque de fiabilité de l’objet par des contre- mesures prises à l’avance
12 Equipotentialité Limiter les changements de position (par exemple, changer les conditions de travail de manière à ce que l’objet n’ait besoin ni d’être élevé ni d’être abaissé)
13 Inversion Inverser l’action utilisée pour résoudre le problème (par exemple, au lieu de refroidir un objet, le réchauffer)
Rendre les pièces mobiles fixes et inversement
Retourner l’objet (ou le procédé)
14 Sphéricité Remplacer des parties, surfaces ou formes rectilignes par des curvilignes, des surfaces planes par des surfaces sphériques ou des pièces parallélépipédiques par des structures sphériques
Utiliser des rouleaux, des billes, des spirales, des dômes
Remplacer une translation par une rotation ; utiliser la force centrifuge
15 Mobilité Permettre ou concevoir une optimisation des caractéristiques de l’objet, de l’environnement extérieur ou du procédé ou trouver des conditions de fonctionnement optimales
Diviser un objet en plusieurs éléments mobiles les uns par rapport aux autres
Si un objet (ou un procédé) est fixe, le rendre mobile ou adaptable
16 Action partielle ou excessive S’il est difficile d’obtenir un effet à 100% par une méthode donnée, appliquer cette méthode « partiellement » ou « à l’excès » peut simplifier considérablement le problème
17 Changement de dimension Déplacer un objet dans un espace bidimensionnel ou tridimensionnel
Utiliser un assemblage multicouches d’objets plutôt qu’un assemblage monocouche
Incliner ou réorienter l’objet, le poser de côté
Utiliser l’autre face d’une surface donnée
18 Vibration mécanique Faire osciller ou vibrer un objet
Si l’oscillation existe, accroître sa fréquence
Utiliser la fréquence de résonance d’un objet
Utiliser des vibrations piézo-électrique au lieu de mécanique
Combiner ultrasons et champ électromagnétique
19 Action périodique Remplacer une action continue par une action périodique ou pulsatoire
Si l’action est déjà périodique, modifier sa fréquence ou son amplitude
Utiliser les pauses entre les impulsions pour accomplir une autre action
20 Continuité d’une action utile Privilégier une action continue (sans pauses), où toutes les parties d’un objet agissent plein régime
Eliminer tous les temps morts
21 Grande vitesse Effectuer un procédé ou certaines phases dangereuses ou néfastes à grande vitesse
22 Application bénéfique d’un effet néfaste Utiliser des facteurs néfastes (en particulier les effets néfastes de l’environnement) pour obtenir un effet positif
Annuler l’effet d’un facteur néfaste en le combinant avec un autre facteur néfaste
Accroître un effet néfaste jusqu’à ce qu’il ne soit plus nuisible
23 Asservissement Introduire un asservissement (réponse, vérification) afin d’améliorer un procédé ou une action
Si l’asservissement existe déjà, modifier son ampleur ou son influence
24 Intermédiaire Utiliser un objet ou un procédé intermédiaire
Combiner provisoirement un objet à un autre (opération facilement réversible)
25 Self-service Faire de sorte que l’objet se suffise à lui-même en effectuant des fonctions auxiliaires utiles
Réutiliser les résidus énergétiques et matériels
26 Copie Utiliser des copies simplifiées et bon marché plutôt qu’un objet complexe, cher ou fragile
Remplacer un objet ou un procédé par sa copie optique
Si les copies optiques sont déjà utilisées, utiliser les copies infrarouges ou ultraviolettes
27 Ephémère et bon marché Remplacer un objet cher par un ensemble d’autres objets bon marché, en renonçant à certaines de ses qualités (comme la durée de l’action par exemple)
28 Remplacer les systèmes mécaniques Remplacer un système mécanique par un système sensoriel (optique, acoustique, olfactif)
Utiliser des champs électriques, magnétiques, électromagnétiques pour interagir avec l’objet
Remplacer les champs statiques par des champs mobiles, les champs aléatoires par des champs structurés
Utiliser les champs en conjonction avec des particules activées par ces champs (par exemple, ferromagnétiques)
29 Systèmes pneumatiques et hydrauliques Remplacer les parties solides d’un objet par un gaz ou un liquide ; par exemple, objets gonflables (à air ou eau), à coussin d’air, hydrostatique ou hydro-réactif
30 Membrane flexible et film mince Remplacer les structures tridimensionnelles par des membranes flexibles et des films minces
Isoler l’objet de son environnement en utilisant des membranes flexibles et des films minces
31 Matériau poreux Rendre un objet poreux ou lui adjoindre des éléments poreux
Si l’objet est déjà poreux, remplir les pores (les trous) d’une substance ou d’une fonction utile
32 Changement de couleur Modifier la couleur d’un objet ou de son environnement extérieur
Modifier le degré de transparence d’un objet ou de son environnement extérieur
33 Homogénéité Faire interagir les objets avec un objet annexe de même matière (ou d’une matière ayant des propriétés identiques)
34 Eliminer récupérer Eliminer un élément de l’objet (par dissolution, évaporation etc.) lorsque celui-ci a assuré sa fonction ou le modifier au cours de fonctionnement
A l’inverse, récupérer les éléments consommables de l’objet au cours du fonctionnement
35 Changement de paramètre Modifier l’état physique d’un objet (ex. sous forme de gaz, de liquide ou de solide)
Changer la concentration ou la consistance
Modifier le degré de flexibilité
Modifier la température
36 Changement de phase Utiliser les phénomènes associés aux changements de phase (changement de volume, perte ou absorption de chaleur etc.)
37 Dilatation thermique Utiliser la dilatation ou la contraction thermique des matériaux
Utiliser des matériaux différents avec des coefficients de dilatation différents
38 Oxydants puissants Remplacer de l’air normal par de l’air enrichi
Remplacer l’air ou l’oxygène par des radiations ionisantes
Utiliser de l’oxygène ozonisé
Remplacer l’oxygène ozonisé ou ionisé par de l’ozone
Remplacer un environnement normal par un environnement inerte
39 Environnement inerte Ajouter des pièces neutres ou des additifs inertes à un objet
40 Matériaux composites Remplacer un matériau homogène par un matériau composite

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Retrouvez la matice TRIZ et ses 40 principes en français sur http://www.triz40.com/

P.-S.

Pour avoir des exemples d’applications voici quatres articles concernant la création d’un business model pour la création d’un centre LEGO Mindstorms.

  • La méthode ASIT est maintenant disponible en français sur www.innovez.eu.

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