Kahden plussan matriisi 2

Fysikaalinen ristiriita

Kalevi Rantanen
TRIS OY
Brahenk. 9 E 18
FIN-20100 TURKU, FINLAND
phone/fax +358 2 251 1623
E-mail: kalevi.rantanen@pp.kolumbus.fi

Päivitetty viimeksi 1 heinäkuuta 1997

Arkisto
Edellinen osa: Ideaaliratkaisu kompromissin sijasta
Seuraava osa: Funktio ja ristiriita
TRIZ-sivulle (kotisivulle)

Sisältö

Ristiriidan kärjistäminen

Fysikaalisen ristiriidan käsite. Jos katsomme tarkemmin esimerkkejämme, huomaamme,
että emme ole tekemisissä vain vaihtoehtoisten, vaan samalla myös vastakkaisten systeemien kanssa.
"Avoin" runko on kevyt, mutta ei suojaa sateelta. "Kattava" runko suojaa, mutta lisää painoa.
Runko, joka on pelkkää ilmaa, on maksimaalisen kevyt, mutta ei pysty suojaamaan lainkaan.
Voimme kärjistää ongelmaa sanomalla, että rungon pitää olla kaasumainen, ollakseen kevyt,
ja kiinteä suojatakseen sateelta. Ideaalirungon tulisi olla kaasumainen JA kiinteä. Mikä voi olla,
jossakin mielessä, samaan aikaan kaasua ja kiinteää ainetta? Ensimmäisenä tulee varmaan
mieleen vaahto. Muuntelemme matriisia:

SysteemiPaino"Vesitiiviys"
Kaasumainen
runko
+
kevyt
-
"vuotava"
Kiinteä
runko
-
painava
+
"tiivis"
Vaahto-
runko
+
kevyt
+
"tiivis"

Matriisi sisältää itse asiassa kahdenlaisia ristiriitoja. Tekniset ristiriidat ovat konflikteja
kahden erilaisen muuttujan tai vaatimuksen välillä. Parantamalla ominaisuutta
"paino" me huononnamme ominaisuutta "vesitiiviys". Paino ja "vesitiiviys"
ovat fysikaalisesti täysin erilaisia muuttujia. Konflikti kiinteä - kaasumainen, tai suuri
tiheys - pieni tiheys taas merkitsee, että samalla muuttujalla tulisi olla erilaiset, yhteen-
sovittamattomat arvot.

Konfliktia, jossa jollakin muuttujalla tulisi olla kaksi eri arvoa samassa paikassa samaan
aikaan, kutsumme fysikaaliseksi ristiriidaksi. Fysikaalinen ristiriita on tilanne, jota ei voi
esiintyä todellisuudessa. Se on hyödyllinen malli. Kun löydämme ei vain teknisiä ristirii-
toja, vaan myös fysikaalisen konfliktin, meillä on enemmän mahdollisuuksia löytää mielen-
kiintoisia ideoita.

Ominaisuuksien erottaminen. Muotoilu "samassa paikassa samaan
aikaan" antaa jo vihjeen. Jos ei samassa paikassa, ehkä eri paikoissa? Jos ei samaan aikaan,
ehkä eri aikaan? Entä jos vastakkaiset ominaisuudet on toteutettava samaan aikaan ja samassa
paikassa? Voimme antaa systeemin osasille mikrotasolla ominaisuuksia, jotka ovat
"makrotason" ominaisuuksien vastakohta. Vaahto on kaasua mikrotasolla, kiintoainetta
makrotasolla. On siis kolme tapaa erottaa ominaisuudet:
- jakaminen tilassa
- jakaminen ajassa
- jakaminen mikro- ja makrotasolla

Jakaminen tilassa. Polkupyörän ketjuvälitys on hyvä esimerkki ominaisuuksien
jakamisesta eri tiloihin. Ennen välityksen keksimistä pyöräilijät törmäsivät kahteen risti-
riitaan: Pyörän tulee olla suuri, jotta nopeutta saataisiin lisää, ja pyörän tulee olla
pieni, jotta ajaminen olisi miellyttävää. Jos pyörä on pieni, nopeutta saadaan silloinkin
lisäämällä kierroksia, mutta ihminen ei pysty polkeman kovin nopeasti. Ketju ratkai-
si molemmat ristiriidat: pieni keskiratas erotettiin suuresta pyörästä. Samalla erotet-
tiin pieni ja suuri kierrosluku eri paikkaan. Pieni, jaloille sopiva kierrosluku keski-
rattaassa, ja suurempi pyörässä. Pyörää voitiin silloin pienentää.

Jakaminen ajassa. Kokoontaittuva polkupyörä on esimerkki ominaisuuksien
jakamisesta ajassa: suuret mitat ajettaessa, pienet kuljetetettaessa. Kemialliset reaktiot
tyypillisesti muuttavat ominaisuuksia ajassa. Jätteiden polttaminen on karkea esimerkki
kemian hyödyntämisestä ominaisuuksien muuttamiseksi ajassa. Hienostuneempi esimerkki
ovat biohajoavat materiaalit. Tai liukeneva luunaula, jonka ansiosta ei tarvita leikkausta
naulan poistamiseksi.

Jakaminen mikro- ja makrotasolle. Mainitsimme vaahdon esimerkkinä
ominaisuuksien jakamisesta mikro- ja makrotasolle. Toinen esimerkki: pehmeä
hiomalaikka, jossa on kovia osasia. Tai ultraääni ja kavitaatio nesteessä: mikro-
tasolla on suuri paine ja lämpötila, makrotasolla normaalit olosuhteet.

On tärkeää huomata, että usein ongelma muuttuu ratkaisutyön aikana. Alussa ongelma oli
konflikti painon ja "vesitiiviyden" välillä. Lopulta päädyimme ongelmaan: miten yhdistää
kaasumainen ja kiinteä aine.

Fysikaalinen ristiriita on tavallisesti käännekohta ongelman ratkaisemisessa. Kokemus on
on osoittanut, että juuri tässä vaiheessa uusia ideoita alkaa syntyä. Kun olet muotoillut ristirii-
dan, yritä kärjistää sitä fysikaaliseen ristiriitaan saakka. Yritä sitten ratkaista ristiriita jollakin
kolmesta tavasta, tai kaikilla niistä. Kertaamme ratkaisusuunnat:
- erottaminen tilassa tai avaruudessa
- erottaminen ajassa
- jakaminen eri systeemitasoille

Harjoitus 1. Tarkastele aikaisempia ja itse kokoamiasi esimerkkejä.
Tarkista muotoilut. Kärjistä konfliktia fysikaaliseen ristiriitaan asti.

Harjoitus 2. Tutki aikaisempia harjoituksia. Määrittele ristiriidan tyyppi
ja sen mukaan ideaaliratkaisun piirteet.

Innovatiivinen kuvaristikko

Vertailu kuvaristikkoon. Ongelmanratkaisua voidan verrata kuvaristikon
täyttämiseen. Ristikko sisältää lähtötietoja: sanoja ja kuvia. Kahden plussan matriisi
sisältää tietoja vaihtoehtoisista tekniikoista ja niiden ominaisuuksista.

Täyttäessämme ristikkoa me käytämme hyväksi tavallisia ja helppoja sanoja löytääksemme
vaikeat. Työskennellessämme matriisin kanssa me hyödynnämme tunnettuja tietoja uusien
ideoiden (ja ongelmien!) löytämiseksi. .

Systemaattinen ja intuitiivinen ajattelu. Matriisi, samalla tavoin kuin kuvaristikko,
yhdistää kauniisti systemaattisen tutkimuksen ja intuitiivisen visioinin. Hyvällä ristikolla on
vain yksi oikea ratkaisu. Kuvat ja sanat riippuvat yksiselitteisesti ja jäykästi toisistaan. Tässä
mielessä ristikon täyttäminen on hyvin systemaattista työtä. Mutta samaan aikaan työ on melko
kaoottista ja intuitiivista. Voit kirjoittaa sanat missä tahansa järjestyksessä, pyyhkiä niitä ja
kirjoittaa uudelleen. Ristikko auttaa palauttamaan mieleen sanoja, noutamaan niitä alita-
junnasta.

Samalla tavalla voit liikkua kahden plussan matriisissa mihin suuntaan tahansa. Mutta
matriisin osien: plussat, miinukset ja ideaaliratkaisu, täytyy sopia yhteen toinen toistensa
kanssa. Matriisi vahvistaa intuitiota. Jo täytetyt ruudut auttavat näkemään uusia piirteitä
välittömästi.

Toinen yhteenveto. Yksinkertainen kahden plussan matriisi sisältää
paljon informaatiota ja useita hyödyllisiä suunnitteluperiaatteita:
- Tekninen ristiriita. Yritä löytää ristiriita. Älä karta sitä.
- Fysikaalinen ristiriita. Kärjistä konfliktia. Älä yritä tasoittaa sitä.
- Ideaaliratkaisu. Tavoite on ristiriidan poistaminen, ei kompromissi
- Vaihtoehtoinen systeemi. Määrittele vaihtoehtoinen systeemi, jolla on vastakkaiset plussat
ja miinukset
- Ominaisuuden siirto. Yhdistämme tavallisesi positiiviset piirteet, emme itse systeemejä
- Bisysteemi. Tulos paranee, kun tutkimme kahta "prototyyppiä" yhden sijasta

Lisää ideaaliratkaisusta

Ideaaliratkaisun monet piirteet. Alussa sanoimme, että ideaaliratkaisu (lyhenne IR)
yhdistää alkuperäisten systeemien plussat, jolloin miinukset samalla häviävät.
Nyt laajennamme olennaisesti ideaaliratkaisun käsitettä. Olemme jo aikaisemmin
sanoneet, että on poistettava myös fysikaalinen, ei vain tekninen ristiriita. Systeemi ei saa
monimutkaistua. Ei saa syntyä uusia epäkohtia.

Kun yllämainitut vaatimukset täyttyvät, systeemin ideaalisuus kasvaa. Ongelmanratkaisua
käsittelevässä kirjallisuudessa ideaalisuus määritellään hyötyjen suhteena kustannustekijöihin:

Ideaalisuus = hyödyt / (kustannukset+haitat)

Esitys muistuttaa hyvin paljon arvon määritelmää arvoanalyysissa:

Arvo = funktio/kustannukset

Ero on siinä, että TRIZ:issä ideaalisuuden käsite sisältää useita lisävaatimuksia verrattuna
funktio/kustannus-suhteeseen. Listaamme ideaaliratkaisun tärkeimpiä ominaisuuksia:

  1. Vaihtoehtoisten systeemien ominaisuudet yhdistetään
  2. Tekniset ristiriidat ratkaistaan
  3. Fysikaalinen ristiriita ratkaistaan
  4. Alkuperäisten systeemien edut säilyvät
  5. Alkuperäisen systeemien haitat poistuvat
  6. Systeemi ei monimutkaistu
  7. Uusia epäkohtia ei synny
  8. Systeemin ideaalisuus ja arvo kasvavat
  9. Kustannukset alenevat
  10. Kilpailukyky markkinoilla paranee

On tärkeää tarkistaa kaikki piirteet kun ratkaisuja arvioidaan. Jos ratkaisu ei täytä
joitakin kriteerejä, meille tulee uusia tehtäviä ratkaistavaksi.

Kaksi on parempi kuin yksi. Tarkastelemme kahta vaihtoehtoista systeemiä.
Ideaaliratkaisu yhdistää molempien alkuperäisten systeemien hyvät piirteet. Siten voimme
kutsua ideaaliratkaisua myös bisysteemiksi. On tavallisesti helpompi parantaa kahta
vaihtoehtoista systeemiä kuin yhtä "monosysteemiä". Voimme sanoa: "Etsi ristiriita ja
ratkaise se". Tai voimme sanoa: "Etsi kaksi vaihtoehtoista systeemiä. Yhdistä molempien
hyvät puolet ja poista epäkohdat." Molemmat lausunnot ovat tosia. "Bisysteemimalli" vain
on usein selkeämpi kuin "ristiriitamalli".

Ominaisuudet tekniikoiden sijasta. Ideaalisysteemi yhdistää kahden systeemin
ominaisuudet. Vaahtorakenne yhdistää "avoimen" ja "suljetun" rungon piirteet.
"Älykäs paperi" tai sähköinen "lukulaite" yhdistää kirjan ja levykkeen ominaisuudet. Hyvien
piirteiden erottamista vaihtoehtoisesta systeemistä ja niiden "istuttamista" alkuperäiseen
prototyyppiin kutsumme ominaisuuden siirroksi. Ideaaliratkaisu keskittää huomion piirtei-
siin, jotka ovat tärkeitä käyttäjille ja asiakkaille.

Kuinka ideaalinen on vaahtorunko? Vertaamme ajatusta vaah-
torungosta ideaaliratkaisun yleisiin vaatimuksiin:

  1. Vaihtoehtoisten systeemien ominaisuudet: "katto" JA tavallinen runko, OK
  2. Tekniset ristiriidat: systeemin keventyessä säänkestävyys paranee , OK
  3. Fysikaalinen ristiriita: kaasumainen JA kiinteä , OK
  4. Alkuperäisten systeemien edut: keveys ja sateenkestävyys säilyvät, OK
  5. Alkuperäisten systeemien haitat: paino ja "vuotavuus" katoavat
  6. Monimutkaistuuko systeemi: mahdollisesti, valmistuksen ongelmat?
  7. Uudet epäkohdat: katetun pyörän hallinta?
  8. Systeemin ideaalisuus ja arvo: lisääntyy merkittävästi
  9. Kustannukset: keinoja kustannusten alentamiseksi etsittävä
  10. Kilpailuetu markkinoilla: merkittävä

Harjoitus 3. Vertaa ideaaliratkaisun vaatimuksiin ideoita, joita olet saanut
aikaisemmissa harjoituksissa

  1. Vaihtoehtoisten systeemien ominaisuudet:
  2. Tekniset ristiriidat:
  3. Fysikaalinen ristiriita:
  4. Alkuperäisten systeemien edut:
  5. Alkuperäisten systeemien haitat:
  6. Systeemi ei monimutkaistu?:
  7. Uudet epäkohdat:
  8. Systeemin ideaalisuus ja arvo:
  9. Kustannukset:
  10. Kilpailuetu:

Lisätietoja

TRIZ-sivu

  • From two pluses to many pluses: see Many Pluses.

    TRIZ-Journalin artikkeleita

    Päivitetty viimeksi 1 heinäkuuta 1997

    Arkisto
    Edellinen osa: Ideaaliratkaisu kompromissin sijasta
    Seuraava osa: Funktio ja ristiriita
    TRIZ-sivulle (kotisivulle)

    kalevi.rantanen@pp.kolumbus.fi