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2. 技術的問題を解決する
- 1. 滨-罢搁滨窜で技术的问题を解决する 1. 問題解決のプロセスとツール 2. 問題解決の事例 ? I-TRIZとは、IDEATION INTERNATIONAL INC.が開発した創造方法論IDEATION-TRIZの略称です。 ? ウィルフォート国際特許事務所 ? アイディエーション?ジャパン㈱ ? IDEATION INTERNATIONAL INC. Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 1 Ideation International Inc.
- 2. 1. 問題解決のプロセスとツール Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 2 Ideation International Inc.
- 3. 问题解决のための I-TRIZの全体プロセスとツール Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Step 5 問題的 創造的 状況 解決策 課題 タスク アイデア コンセプト 評価 定義 生成と選択 創出 構築 他のタスクへ システム?アプローチ 資源把握 ???????????????? オペレータ 状況を多方面から把 利用できる資源を 状況の機能構造を可 既知の類似問題の 握し、課題（方向性） 徹底的に洗い出す 視化し、問題（タスク） 解法を与え、新アイ を見出す を漏れなく見つけ出す デア創出を助ける Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 3 Ideation International Inc.
- 4. システム?アプローチ ■通常人は、問題が起きているシステムだけに注目しがち。だが、熟練した問 題解決者は異なる見方をする。彼らは、スーパーシステムにもサブシステムに も同時に着目する。ほかにも視座と視点を変えて状況を分析する。 ■システム?アプローチは熟達者と同様の見方、つまり多軸観察 （4次元モデル）を行う。 ① システム階層：スーパー/システム/サブ ② 時間：過去/現在/未来 ③ 問題：原因/効果（結果） ④ 機能：入力/出力 ■各軸で「どこがどう変われば 状況が改善されるか？」を考える。 ■優れた解決への有望な方向性 （最重要課題）を見出すことができる。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 4 Ideation International Inc.
- 5. 利用可能资源の把握 利用可能資源の豊富さが、アイデアの豊富さを左右する！ 誰も気づいてない未利用資源の発見と活用が、斬新なアイデアを生む！！ 全資源の “ＦＦＩＳＳＴ（握り拳）” 機能(FUNCTIONAL) システムやその環境が、革新に つながる追加の機能や格別の効 果（しばしば予想外）を生みだす 能力 場(FIELDS)(エネル ギー) システムや環境で利用可能な、 あらゆる種類のエネルギー、動 作、力など。（機械的、熱的、化 学的、電気的、磁気的、電磁気 時間(TIME ) 的） プロセスの 開始前、終了後、 サイクル間に存在する、部 分的または全く未利用な時 情報(INFORMATION) 間 システムとその環境に関する追加の情報であり、 空間(SPACE) システムに吸収され、システムを通過する、また はシステムから出てくる物質や場から得られる。 システムとその環境内に存在 する未利用の空き空間 物質(SUBSTANCES) システムとその環境を作っている あらゆる種類の材料や部材 Patent Firm Willfort International Ideation Japan Inc. 5 Ideation International Inc.
- 6. プロブレム?フォーミュレータ 課題を達成するために取り組むべき問題（タスク）を網羅的に洗い出す 状況を機能モデル化する。 すなわち、システムや環境に存在する機能要素（モノ、動作、作用、 効果）間の原因と結果の関係を描いていく。 取り組むべき具体的問題（タスク）を 網羅的に抽出する。 機能ダイヤグラムに一定のロジックを適用することにより、あらゆる タスクを抽出することができる。 意外なところに、素晴らしい解決を導くヒントが隠れていることが少なくない！ 網羅的にタスクを洗い出すことで、その意外なヒントを発見することができる！！ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 6 Ideation International Inc.
- 7. プロブレム?フォーミュレータ 機能ダイヤグラムの例 飛行機を 高エネルギー 破片が 破片を カバーが 破壊 の破片 飛散 止める 強い 飛行機の空調用ファン の外カバーが、ファンが ファンが 材料が カバーが 破壊した時の破片飛散を 破壊 傷つく 厚い 防ぐために厚く重く、定期 試験が大変である、という カバーが 状況をモデル化した例 遠心力 重い ファン回転 試験が容易 高速回転 空気移動 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 7 Ideation International Inc.
- 8. プロブレム?フォーミュレータ タスク生成ロジックを使って、取り組み可能なタスクを網羅的に見つけ出す 前頁の機能ダイヤグラムから得られたタスクの一部を示した例 1. 有害要素 「カバーが重い 」を除去、軽減、防止する手段を見つけろ。 その手段は有益要素「カバーが厚い」があっても機能する。 2. 有益要素「試験が容易」を得る別の手段を見つけろ。 その手段は有害要素「カバーが重い 」に影響されない。 4. 矛盾を解決せよ： 有益要素「カバーが厚い」は、 有益要素「カバーが強い」を提供するのに存在すべきであるが、 有害要素「カバーが重い 」 を回避するのに存在すべきでない。 17. 有害要素 「高エネルギーの破片 」を除去、軽減、防止する手段を見つけろ。 その手段は有害要素 「機体を破壊 」を回避する。 その手段は有益要素「高速回転」があっても機能する。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 8 Ideation International Inc.
- 9. オペレータでアイデア創造 オペレータは数百万の優れた特許の解決原理を法則（一般パターン）化したもの 歴史上最もイノベーティブ、クリエーティブだった人々の知恵を拝借するのである オペレータ?システム ①有害要素除去のため ①有害要素を除去 のオペレータ群 類似する 類似する ②有益要素を改善 ②有益要素改善のため 既知の 既知の ③矛盾を解決 のオペレータ群 問題 解決策 ③矛盾解決のため のオペレータ群 機能モデリング 資源、効果を考え、 でタスクを定式化 類推思考 ?試行錯誤では効率が悪い！ 新しい 新しい 心理的惰性に阻まれる！ 問題 解決策 ?オペレータから知恵をもらえば、 心理的惰性を打破して斬新な 試行錯誤の アイデアが効率的に出せる！！ アプローチ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 9 Ideation International Inc.
- 10. オペレータ（発明パターン）の例 I-TRIZ オペレータ: 既知の問題「物体を破壊するか、異物を除去したい」 → 既知の解決策「圧力（エネルギー）をゆっくり上昇させ、次に一気に落とす」 ?既知の問題例：ピーマンの種を抜く ? ヒマワリ種の殻を外す ? ダイヤモンドを割る ? フィルターを掃除する この問題に取り組む人は、 他方、これらの問題に取り組む人は、遠い食品分野のピーマン 近い食品分野のピーマン例 例など知る確率は非常に低く、試行錯誤を繰り返す。しかし、オ を比較的容易に知り得て応 ペレータによりピーマン例を容易に応用できるのである。 用できるかもしれない。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 10 Ideation International Inc.
- 11. 2. 問題解決の事例 ?実際、沢山の好事例が私たちの手元にはありますが、その大部分は顧客との秘密保持 契約により公開できないのが残念です。 ?ここでは、公開しても問題のない古い事例で、比較的分かりやすいものご紹介いたします。 ?古い事例であっても、その解決の困難さは、近年のハイテク事例と変わりありません。実 際に、その問題の解決にご自分でトライしてみると、そのことを実感できるはずです。 ?I-TRIZではどのように問題を分析しアイデアを創造するのか、という思考プロセスのエッセ ンスを感じていただければ幸いです。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 11 Ideation International Inc.
- 12. ケーブル?スプール输送 多くの死亡事故が起きていたのに 長年の間解決されなかった問題 重量のあるケーブル?スプールの輸送は危険である。 トラックの急加速や急ブレーキで、スプールが転がり出し荷台から落ちることがあ る。これをどのように防止するか？ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 12 Ideation International Inc.
- 13. ケーブル?スプール输送 スプールを横倒しに寝せて輸送すればよい事にすぐに 気付きます。しかし、ケーブルが傷つくので、横倒しにし てはいけません。 スプールを円形でない形にする方法が考えられ ます。しかし、スプールを使うとき不便なので、こ れも却下です。 そこには明らかな矛盾が存在します： スプールは、使用時の利便性のためには円形が よい。でも、輸送時の転がり落ちを防止するためには、円形はよくない。 この矛盾を解く簡単な方法は、「時間で分離」という原理を使う方 法です。スプールを輸送時は箱に入れておくのです。しかし、箱が 重くてコストも高いという問題があります。 もっと安価で効果的な方法はないでしょうか？ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 13 Ideation International Inc.
- 14. ケーブル?スプール输送 – 機能モデリングとタスク抽出 ダイヤグラムを描き、タスクを出す。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 14 Ideation International Inc.
- 15. ケーブル?スプール输送 – オペレータ 取り組みたいタスクを選ぶ。 選んだタスクに適するオペ レータ群が選ばれる。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 15 Ideation International Inc.
- 16. ケーブル?スプール输送 – オペレータ 階層構造の沢山のオペレータが ある。 興味のあるオペレータを選ぶ。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 16 Ideation International Inc.
- 17. ケーブル?スプール输送 – オペレータ 階層構造の沢山の オペレータがある。 興味のあるオペレー タを選ぶ。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 17 Ideation International Inc.
- 18. ケーブル?スプール输送 – 選択したオペレータ 選んだオペレータをヒントに、 自分のタスクの解決を考える。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 18 Ideation International Inc.
- 19. ケーブル?スプール输送 解決策 頭に浮かんだアイデ アを何でも書き出す。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 19 Ideation International Inc.
- 20. ケーブル?スプール输送 – 解決策 新しい解決策は、二つのスプールを結びあわせるというものです（結び合わせ 方は多様です）。スプールは転がりません。高価な箱は要りません。加えて、 もっと多くのスプールが積めるという、新しい効果も生まれました。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 20 Ideation International Inc.
- 21. 混合合成プロセス 二種類の異なる原料物質の粒子を結合させて、製品物質の粒子を合成したい。 しかし、同じ種類の原料粒子同士が結合することがあり、生産効率が低い。 A B + = + = + = 不要物 製品 不要物 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 21 Ideation International Inc.
- 22. 混合合成プロセス – 最初の解決策と新問題 二種類の原料粒子をプラスとマイナスに帯電させて、静電力で強制的に結合させる。 + - A B 最初の解決策に 付随する新問題： スパークで爆発す るおそれがある。 + + + -= - - 不要物なし 製品だけが生成 不要物なし Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 22 Ideation International Inc.
- 23. 新問題「爆発」を解決する – オペレータ 新問題をダイヤグラムに加え、そ のタスクを出し、それについて、適 するオペレータを参考に、追加の 解決アイデアを考える Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 23 Ideation International Inc.
- 24. 混合合成プロセス – 改善された解決策 + - A B チャンバーに不活 性ガスの窒素を満 たし、爆発を防ぐ + + + -= - - 製品だけが生成 不要物なし 不要物なし Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 24 Ideation International Inc.
- 25. 渔船の氷结と転覆 酷寒の海洋で船に氷が付着し蓄積すると、 危険である。強い風で飛ばされた波しぶきが、 船の上部構造物に氷結する。氷は高速に蓄 積し、船員が氷を叩き落とすのが追いつか ない。氷の重みで船が転覆し沈んでしまう。 1970年代の後期、吹雪の 中で十数隻の漁船が北海 に沈んだ。 どうすれば、このような悲 劇をなくせるか？ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 25 Ideation International Inc.
- 26. 渔船の氷结と転覆 – 氷結の解消に利用可能な資源 主たるタスクは明らかだ。 大量の熱が必要！ 「氷を融かす」 それを提供できるのは何だ？ 燃料？ 電気？ 人間のエネルギー？ それでは足りない！ まず、手元に存在する資源を探せ システム内やその周囲の環境に存在 する、利用可能な場を見つける 橋脚を凍結から守る 場とは、あるオブジェクトから他のオブジェクトに与 えられる、あらゆる種類の影響である。 寒い地域では、 橋脚が凍りつ まず、以下の場を考慮するとよい。 いて、構造に 損傷を与える。 ?システム内の場 凍結を防止す ?環境からの場 るために、深 ?場の提供元 海から熱を伝 ?場の拡散 – 無駄に捨てられる場 導する板が橋 脚にとりつけ られる。International Patent Firm Willfort Ideation Japan Inc. 26 Ideation International Inc.
- 27. 渔船の氷结と転覆 – 氷結の解消に利用可能な資源 氷を融かす資源: 海水だ！ 船のビルジポンプを使え！ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 27 Ideation International Inc.
- 28. 渔船の氷结と転覆 – 解決策 海水を、ビルジポンプでくみ上げて、消防のノズルから大量に氷にあびせる このアイデアを聞いた途端、クライアントは「冗談じゃない！」と怒った。 しかし、実際にテストをしてみると、噴水量をある程度以上に大きくすると、氷 は面白いように溶けて落ちて行った。以来、多くの人の命が救われてきた。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 28 Ideation International Inc.
- 29. プラズマ切断机 電極 電極先端の熱電気的な プラズマ? ガス流 消耗 ガス _ 電気アーク 冷却水 電極先端 （非 常に高価） ノズル プラズマ + 鋼板 電気アーク 電極先端から出る高温の電気アークのために、電極先端が高速に浸食されてしまう。 ユーザは、電極を頻繁に交換しなくてはならず、費用がかかるし、作業能率も落ちる。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 29 Ideation International Inc.
- 30. プラズマ切断机 – タスク抽出と オペレータ ダイヤグラムを描き、タスクを導き、 選んだタスクについて、適するオペ レータを参考に、解決策を考える アイデア： アークが、電極の同じ位置ばかり熱するのでなく、 常に又は頻繁に、別の位置へ移動して熱を分散させる。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 30 Ideation International Inc.
- 31. プラズマ切断机 – 解決策 左手の法則 ガス流 力 電気コイル 電極 _ 電流 磁束 プラズマ? ガス 電気アーク 冷却水 磁場 電気アークと電極との接点が常に 電極内で旋回し、電流の変動で上 ノズル がったり下がったりすることで、電 極の浸食を減らす。 鋼板 ガス流 プラズマ または、電極の先端面を或る程度 + 広くして、その面上で、アークの根 が動き回るようにしてもよい。 Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 31 Ideation International Inc.
- 32. ネットワーク?アプリケーション装置 ■ いろいろなユーザに、いろいろなネットワーク?アプリケーショ ユーザ ユーザ ユーザ ンを提供する装置である。 ■ 各アプリは起動時、OSに要求して、必要数の通信ポートをOS 非重要 非重要 重要 から提供してもらう。 アプリ アプリ アプリ ■ 各アプリは、必要数の通信ポートが提供されると起動し、そし て、終了時には、OSへ通知して、その通知ポートを返却する。 OS（ブラックボックス） ■ OSは、所定の上限数内で通信ポートを提供し、アプリから要 求を受けたとき、空き通信ポートがあれば提供するが、足りなけれ ば提供しない。 問題 ユーザ ユーザ ユーザ ■ ユーザが起動要求すれば直ちに起動すべき重要アプリと、そ うでない非重要アプリがある。 ■ しかし、沢山のユーザが非重要アプリを使っていて空きの通 非重要 非重要 重要 信ポートがないとき、別のユーザが重要アプリを起動しようとする アプリ アプリ アプリ と、他の誰かが非重要アプリの使用を終えるまで、重要アプリが 起動できない。 OS（ブラックボックス） ■ OSは他社製でブラックボックスであり、空き通信ポートの数を 通知してもらえず、当社がOSの機能を改変することもできない。 どのようにしてこの問題を解決するか？ Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 32 Ideation International Inc.
- 33. ネットワーク?アプリケーション装置 ダイヤグラムを描き、タスクを導き、 選んだタスクについて、適するオペ レータを参考に、解決策を考える Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 33 Ideation International Inc.
- 34. ネットワーク?アプリケーション装置 – 解決策 ユーザ ユーザ ユーザ ■ 解決策： アプリとOSの間に、資源コントローラを設ける。 非重要 非重要 重要 アプリ アプリ アプリ 資源コントローラは、アプリからポート提供やポート 返却の要求を受け、各アプリに代わってOSと通信す 資源コントローラ ることで、空きポートの数を推定する。 資源コントローラは、重要アプリのための所定数の ポートが残っているように、OSへのポート要求をコン OS（ブラックボックス） トロールする。 ユーザ ユーザ ユーザ 非重要 非重要 重要 ■ 変形の解決案： アプリ アプリ アプリ 資源コントローラは、アプリの動きをモニタして空き ポートの数を推定し、OSへポート要求を出すか否かの 資源コントローラ 制御を、アプリに対して加える。 OS（ブラックボックス） Willfort International Patent Firm Ideation Japan Inc. 34 Ideation International Inc.