SÁNG TẠO THEO TRƯỜNG PHÁI TRIZ

Lượt xem: 75

Ngày đăng: 05/11/2018

Ngày 31/10/2018, tại Hội trường Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã diễn ra Hội thảo "Tư duy sáng tạo TRIZ" do diễn giả Nguyễn Minh Tân – chuyên gia về TRIZ của Việt Nam báo cáo. Hội thảo đã thu hút được đông đảo các Thầy, Cô, các nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Lí luận và phương pháp dạy học Bộ môn Vật lí, trong đó có NCS Nguyễn Thị Thanh Huyền, là GV Ban Toán – Lí, Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu – hiện là NCS khóa 37 của Trường ĐHSP Hà Nội cùng tham dự.

            Tại buổi Hội thảo, diễn giả Nguyễn Minh Tân đã trình bày 04 nội dung chính, đó là: phương pháp đối tượng tiêu điểm, các thủ thuật sáng tạo, bảng khử MK và chương trình ARIZ, trong đó có đề cập đến lịch sử hình thành và phát triển của Phương pháp luận sáng tạo TRIZ. Theo đó, TRIZ là phương pháp luận sáng tạo với lý thuyết giải các bài toán sáng chế (theo tiếng Nga là Теория решения изобретательских задач, chuyển tự Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch, viết tắt là TRIZ) được Genrick Saulovik Altshuller (người Nga gốc Do Thái) xây dựng dựa trên việc nghiên cứu 40.000 bằng sáng chế. Tiền đề cơ bản của TRIZ là: các hệ kỹ thuật phát triển tuân theo các quy luật khách quan, nhận thức được. Chúng được phát hiện và sử dụng để giải một cách có ý thức những bài toán sáng chế. TRIZ được xây dựng như là một khoa học chính xác, có lĩnh vực nghiên cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, các công cụ riêng. Hạt nhân của TRIZ là thuật toán giải các bài toán sáng chế (viết tắt theo tiếng Nga là ARIZ).

Genrikh Saulovich Altshuller, người sáng lập trường phái TRIZ

Chuyên gia TRIZ của VN – diễn giả Nguyễn Minh Tân

 

ARIZ là một chương trình các hành động tư duy có định hướng, được kế hoạch hóa. Nó có mục đích tổ chức hợp lý và làm tích cực hóa tư duy sáng tạo, bước đầu tạo cơ sở cho lý thuyết chung về tư duy định hướng. ARIZ có tính logic và linh động. Về mặt logic, ARIZ có tác dụng phân nhỏ bài toán sáng chế thành từng phần, vừa sức với người giải bình thường. Về mặt linh động, nó khai thác tới mức lớn nhất mặt mạnh của từng người giải như kiến thức, kinh nghiệm, trí tưởng tượng, linh tính... và hạn chế mặt yếu như tính ỳ tâm lý, sự phân tán trong suy nghĩ. Lợi ích của ARIZ nói chung là nâng cao hiệu suất tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề và ra quyết định.

Ý nghĩa của TRIZ và ARIZ là ở chỗ xây dựng tư duy định hướng nhằm đi đến lời giải bằng con đường ngắn nhất dựa trên các quy luật phát triển các hệ kỹ thuật và sử dụng chương trình tuần tự các bước, có kết hợp một cách hợp lý 4 yếu tố: tâm lý, logic, kiến thức và trí tưởng tượng. TRIZ được dùng kết hợp với những phương pháp kinh tế-tổ chức (như phương pháp phân tích giá thành-chức năng, gọi tắt là FSA) tạo nên công cụ tổng hợp và có hiệu lực mạnh mẽ tác động tốt đến sự phát triển công nghệ.

Dựa trên nguyên lý hai mặt đối lập của hiện thực khách quan, TRIZ xác định các mâu thuẫn hành chính, mâu thuẫn kỹ thuật và mâu thuẫn vật lý. Xử lý các mâu thuẫn đó bằng việc xem mối liên hệ của 39 thông số kỹ thuật và 40 nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo. Mối liên hệ này được TRIZ xây dựng bảng các nguyên tắc dùng để giải quyết các mâu thuẫn với hàng trăm nghìn các con số để tra cứu. Mỗi điểm giao thoa sẽ đưa ra 04 giải pháp sáng tạo, cải tiến xử lý vấn đề.

  • 39 thông số kỹ thuật gồm:

1. Trọng lượng của đối tượng chuyển động.
2. Tung lượng của đối tượng bất động.
3. Độ đài của đối tượng chuyển động.
4. Độ dài của đối tượng bất động.
5. Diện tích của đối tượng chuyển động.
6. Diện tích của đối tượng bất động.
7. Thể tích đối tượng chuyển động.
8. Thể tích của đối tượng bất động.
9. Vận tốc.
10. Lực.
11. Ứng suất/áp suất
12. Hình dạng
13. Tính ổn định của (thành phần) đối tượng.
14. Độ bền.
15. Thời hạn hoạt động của đối tượng chuyển động
16. Thời hạn hoạt động của đối tượng bất động
17. Nhiệt độ.
18. Độ chiếu sáng (độ rọi).
19. Năng lượng tiêu hao bởi đối tượng chuyển động.
20. Năng lượng tiêu hao bởi đối tượng bất động.

21. Công suất.
22. Năng lượng mất mát.
23. Chất thể mất mát.
24. Thông tin mất mát.
25. Thời gian mất mát.
26. Lượng chất thể.
27. Độ tin cậy.
28. Độ chính xác trong đo lường.
29. Độ chính xác trong chế tạo.
30. Các nhân tố có hại từ bên ngoài tác động lên đối tượng.
31. Các nhân tố có hại sinh ra bởi chính đối tượng.
32. Tiện lợi trong chế tạo.
33. Tiện lợi trong sử dụng, vận hành.
34. Tiện lợi trong sửa chữa.
35. Độ thích nghi, tính phổ dụng (vạn năng).
36. Độ phức tạp của thiết bị.
37. Độ phức tạp trong kiểm tra và đo lường.
38. Mức độ tự động hóa.
39. Năng suất.

  • 40 nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo gồm:

1. Nguyên tắc phân nhỏ
a) Chia đối tượng thành các phần độc lập
b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được.
c) Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng.
2. Nguyên tắc "tách khỏi"
Tách phần gây "phiền phức" (tính chất "phiền phức") hay ngược lại tách phần duy nhất "cần thiết" (tính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng.
3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ
a) Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất.
b) Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau.
c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc.
4. Nguyên tắc phản đối xứng
Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung giảm bậc đối xứng)
5. Nguyên tắc kết hợp
a) Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận.
b) Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.
6. Nguyên tắc vạn năng
Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác.
7. Nguyên tắc "chứa trong"
a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba…
b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác.
8. Nguyên tắc phản trọng lượng
a) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác có lực nâng.
b) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động…
9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ
Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại).
10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng
b) Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển.
11. Nguyên tắc dự phòng
Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn.
12. Nguyên tắc đẳng thế
Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng.
13. Nguyên tắc đảo ngược
a) Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ, không làm nóng mà làm lạnh đối tượng).
b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động.
14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa
a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu.
b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn.
15. Nguyên tắc linh động
a) Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc.
b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau.
16. Nguyên tắc giải "thiếu" hoặc "thừa"
Nếu như khó nhân được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hoặc nhiều hơn "một chút". Lúc đó bài toán có thể thể nên đơn giản hơn và dễ giải hơn.
17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác
a) Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tương theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển lên mặt phẳng (hai chiều). Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hóa khi chuyển
sang không gian (ba chiều).
b) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng.
c) Đặt đối tượng nằm nghiêng.
d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước.
e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước.
18. Nguyên tắc sử dụng dao động cơ học
a) Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm).
b) Sử dụng tần số cộng hưởng.
c) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện.
d) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ.

19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung).
b) Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ.
c) Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác.
20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích
a) Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải).
b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian.
c) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay.
21. Nguyên tắc "vượt nhanh"
a) Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn.
b) Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết.
22. Nguyên tắc biến hại thành lợi
a) Sử dụng những tác nhân có hại (ví dụ tác đông có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi.
b) Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác.
c) Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa.
23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi
a) Thiết lập quan hệ phản hồi.
b) Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó.
24. Nguyên tắc sử dụng trung gian
Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp.
25. Nguyên tắc tự phục vụ
a) Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.
b) Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư.
26. Nguyên tắc sao chép (copy)
a) Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao.
b) Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết.
c) Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường) chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại.
27. Nguyên tắc "rẻ" thay cho "đắt"
Thay đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (ví dụ như về tuổi thọ).
28. Thay thế sơ đồ cơ học
a) Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị.
b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng.
c) Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định.

d) Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ.

29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng.
Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thuỷ tĩnh, thủy phản lực.
30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng
a) Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối.
b) Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng.
31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ
a) Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ..)
b) Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó.
32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc
a) Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài.
b) Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài.
c) Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang.
d) Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu.
e) Sừ dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp.
33. Nguyên tắc đồng nhất
Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước.
34. Nguyên tắc phân huỷ hoặc tái sinh các phần
a) Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi…) hoặc phải biến dạng.
b) Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực xếp trong quá trình làm việc.
35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng
a) Thay đổi trang thái đối tượng.
b) Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc.
c) Thay đổi độ dẻo.
d) Thay đổi nhiệt độ, thể ích.
36. Sử dụng chuyển pha
Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong các quá trình chuyển pha như thay đổi thể tích, tỏa hay hấp thụ nhiệt lượng..
37. Sử dựng sự nở nhiệt
a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu.
b) Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau.

38. Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh
a) Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy.
b) Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy.
c) Sử dụng các bức xạ ion hóa tác động lên không khí hoặc ôxy.
d) Thay ôxy giàu ozon (hoặc ôxy bị ion hoá) bằng chính ozon.
39. Thay đổi độ trơ
a) Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa.
b) Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất, phụ gia trung hòa.
c) Thực hiện quá trình trong chân không.
40. Sự dụng các vật liệu hợp thành (composite)
Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite). Hay nói chung, sử dụng các loại vật liệu mới.

  • Bảng khử MK:

                                                                                                                                        Thanh Huyền 

 

CÁC BÀI VIẾT CÙNG CHUYÊN MỤC