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Problem Chain Analysis : How to extract all contradictions Systematically? Hyo June Kim Level 4 #60 www.TRIZAcademy.net 0 “What is TRIZ?” ■ TRIZ is like the formula of chemistry ■ Separation principles, 40 Inventive principles, 76 solutions are such formulas ■ With such a chemical formula, could you predict the various chemical reaction in reality? NaOH + HCl H2O + NaCl 1 1 Chemistry in reality ■ With some chemical formula, it’s difficult to analyze the various chemical reactions ■ Researcher try to know the structure using like NMR(Nuclear Magnetic Resonance) ■ After analyzing the structure, he start to understand the properties of reactants ■ After understanding properties, he could predict the chemical reaction and products ① Structure ② Property ③ Processing + - - Many Electrons + 2 2 The Structure of Classical and Modern TRIZ Classical TRIZ 1946~ Modern TRIZ 200,000 patents 30 year’s Success & Experience Review 40,000 patents Level 3,4 Technical Contradiction Cause Effect Analysis Trimming Physical Contradiction 40 Inventive Principle Contradiction Matrix Function Analysis Feature Transfer Separation Principle Flow Analysis 1950~ 2,000,000 patents Super Effect Su-F Modeling 76 Standard Solution Evolution Law ~1998 Function ARIZ, MST, STC… Structure Property 3 TRIZ Process Processing 3 About Processing, PTC modeling ■ PC and TC are simultaneous events, they coexist always ■ If you know the PC, TC can be extracted easily ■ Almost every solutions can be classified as two general directions explained as cross arrow (it’s not satisfaction, it’s strategy) ①With small, how to increase power? Physical Contradiction Engine must be big Engine must be small Technical Contradiction Why? for engine power ① IFR Why? ② IFR Technical Contradiction about Engine power and efficiency Physical Contradiction about Engine it must be big and It must be small for fuel efficiency ②With big engine, how to increase fuel efficiency? 4 4 About Structure, the structure of system System Diagram ■ No need to use CAD or real picture ■ Imagination is difficult with such pictures ■ Rectangular and circle is enough, that help us to escape from mental inertia This is the start point of creative thinking 5 5 About Structure, the structure of system System Diagram ■ No need to use CAD or real picture ■ Imagination is difficult with such pictures ■ Rectangular and circle is enough, that help us to escape from mental inertia This is the start point of creative thinking 6 6 Laser Ignition System ■ 현재 엔진 점화율 80%, 99%가 목표 ■ 레이저가 강력한 에너지로 연료를 가열하여 폭발하면 엔진이 점화 ■ 레이저로 가열된 공기가 연료를 산화시켜서 폭발이 저하된다고 판단 © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 7 7 Function Analysis ■ 물질과 기능을 철저히 분리한다 ■ 물질은 사각형으로, 기능은 사각형들을 연결하는 화살표 위에, 현상은 원으로 ■ A가 B를 α 하고 α 된 B가 C를 β하고 β 된 C 가 D현상을 야기한다 A α β Β D C Laser ignite Fuel Drop © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential Increase energy oxidize 8 Air 8 Function Analysis ■ 연료 알갱이를 작게 했더니 오히려 점화율은 50%로 낮아졌다. 추론이 잘 못됨 ■ 아래 그림과 같은 원리로 점화가 되는 것으로 확인 ■ Function Analysis로 설명해보자 Laser Fuel Drop © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential Air 9 9 Function Analysis ■ 물질과 기능을 철저히 분리한다 ■ 물질은 사각형으로, 기능은 사각형들을 연결하는 화살표 위에, 현상은 원으로 ■ A가 B를 α 하고 α 된 B가 C를 β하고 β 된 C 가 D현상을 야기한다 α A Β β D C Light burn focus Lens © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential Air Contamination 10 Paper 10 식품회사의 물 부족 해결 문제 ■ ■ ■ ■ 사용하는 물의 80%는 콩을 냉각하는데 사용하고 19%는 세척, 1%를 콩이 흡수 공장을 이전하는 방법을 고려하고 있으며 유명 대학의 생명공학과와 30℃ 이상에서 섞지 않는 유전자 변이를 연구 중 공장에서는 재배통의 모양과 수주기의 모양 등을 최적화 중 © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 11 11 물 부족 문제의 해결 : Function Analysis ■ 우선 존재하는 물질들을 나열하고 사각형으로 표시한다 ■ 물질들 간의 존재하는 기능을 화살표로 표시하고 기능을 적는다 ■ 모든 물질을 나열할 필요는 없고, 문제에 관련되는 핵심적인 것에 초점을 맞춘다 A © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential α Β β 12 C D 12 About Structure, the structure of Problem RCA? ■ Root Cause Analysis (RCA) is called also 5 Why ■ It looks reasonable to remove Root Cause for solving problem ■ But, in reality, it’s difficult for expert to remove Root Cause 1st Why? 4th Why? 2nd Why? 5th Why? 왜 거미들이 많이 생기는가? 왜 돌이 부식되는가? 왜 그토록 많은 나방들이 생기는 걸까? 왜 제퍼슨 기념관만 청소를 자주하나? 하지만 현장에서는 근본원인이 존재하는 필연적인 이유가 있다. 다만 Harmful Function 이 IFR일 뿐이다. 이 부분에서 모순을 찾아낼 수도 있지만… (Cause Effect Chain Analysis) 3rd Why? 왜 기념관에 비둘기들이 몰려오는가? 13 13 Harmful Machine Theory ■ Harmful Function is another IFR system ■ No need to remove components ■ If It’s difficult to remove components, then disconnect the flow of energy in another words, the chain “How to start” of system But also “How to remove” of system There is 3 way ; 1,2,3 14 14 Problem Chain Analysis, PCA (문제흐름분석) Problem Problem Rebuilding every 5 year 5년 마다 공사 Cleaning too many times How to no need to rebuild, with frequent cleaning 벽면 청소를 자주 하기 때문에 How to no need to clean, with many pigeon 비둘기가 많아도 청소 자주 하지 않는 방법 Too many pigeon 비둘기가 많기 때문에 How to remove pigeon, with many spider 거미가 많아도 비둘기가 적게 하는 방법 Too many spider Too many moth 거미가 많기 때문에 How to decrease the number of spider, with many moth 나방이 많기 때문에 Although turning on streetlight one hour earlier, how to remove moth Turing on streetlight One hour early 가로등을 한 시간 일직 점등하기 때문에 Turn on one hour late? 가로등을 한 시간 일찍 점등? © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 청소 안 해도 공사 안 하는 방법 15 나방이 많아도 거미가 적게 하는 방법 가로등을 한 시간 일찍 점등해도 나방이 적게 하는 방법 15 Every Direction has Contradiction ■ Problem Chain Analysis (PCA) provide every possible solutions ■ The extracted solution introduce the Physical and Technical Contradictions, PTC modeling Problem 5년 마다 공사 벽면 청소를 자주 하기 때문에 청소 안 해도 공사 안 하는 방법 벽면 청소 자주 해야 ② 비둘기 배설물 씻기 위해 벽면 청소 가끔 해야 ① 공사 자주 안 하기 위해 비둘기 많아야 ③ 많은 거미 잡아 먹기 위해 ③ 비둘기 적어야 ② 청소 자주 안 하기 위해 ④ 거미 많아야 ④ 많은 나방 잡아 먹기 위해 거미 적어야 ③ 비둘기 적어지기 위해 나방 많아야 ⑤ 일직 점등된 가로등에 모이기 위해 나방 적어야 ④ 거미가 적어지기 위해 ① ② 비둘기가 많아도 청소 자주 하지 않는 방법 비둘기가 많기 때문에 거미가 많아도 비둘기가 적게 하는 방법 거미가 많기 때문에 나방이 많기 때문에 가로등을 한 시간 일직 점등하기 때문에 나방이 많아도 거미가 적게 하는 방법 가로등을 한 시간 일찍 점등해도 나방이 적게 하는 방법 ⑤ 가로등을 한 시간 일찍 점등? © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 16 16 Problem Chain Analysis ■ Problem Chain Analysis (PCA)는 근본원인에 집착하지 않는다 ■ 문제의 연결(Chain)만 끊어낼 것을 추천한다 (Harmful Machine Theory: 구성요소를 없애지 않고 에너지흐름 등을 끊으면 된다) ■ 문제의 모든 연결고리 마다 해결책이 제시될 수 있다 □ 식물 플랜트 재배의 물 부족 문제 Problem 공장에 물이 부족하다 공장 이전 물을 많이 사용하기 때문 3% 식물을 씻어야 하기때문 재배통의 온도를 냉각하면서도 물을 적게 사용하는 방법 97% 재배통의 온도를 냉각해야 되기 때문 부패 방지 때문 © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 17 온도가 올라가도 부패되지 않는 품종 개발 17 Every Direction has Contradiction ■ Problem Chain Analysis (PCA)는 가능한 모든 해결책의 방향을 제시한다 ■ 제시된 해결책의 방향들은 PC 와 TC 의 관계로 정립할 수 있다 □ 식물 플랜트 재배의 물 부족 문제 Problem 공장에 물이 부족하다 공장 이전 물을 많이 사용하기 때문 © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential ② 식물 재배를 위해 물이 적어야 ① 물 부족 막기 위해 물이 많아야 ② 재배통 냉각 위하여 물이 적어야 ① 물 부족 막기 위해 재배통 온도 내려야 ② 부패 막기 위하여 온도 내리지 말아야 ① 물 부족 막기 위해 ① 재배통의 온도를 냉각하면서도 물을 적게 사용하는 방법 ② 재배통의 온도를 냉각해야 하기 때문 부패를 방지하기 때문 물이 많아야 온도가 올라가도 부패되지 않는 품종 개발 ② 18 18 The Structure of Problem ■ Cause Effect Chain Analysis (CECA)는 가능한 모든 해결책의 방향을 제시한다 ■ TRIZ 적용 이전에 전문가가 시도했던 모든 아이디어가 Positioning 된다 Problem 인쇄할 때 뜯어지는 문제 기존방법 인쇄공정의 발전을 통해 Less taky하게 운전 (인쇄 스피드 올리는 방향) 왜? 라는 관점에서 전개방향: 1. 왜 발생하는가? 2. 왜 시행하는가? 3. 왜 문제가 되는가? 잉크가 taky하여 뜯어 내기에 원지와 코팅면의 결합력이 약해서 기존방법 전분 없이 수평결합력 높이는 방법: Refiner 가동 증가해서 여수도를 내린다 그러나 원지 전체 강도. 생산속도 저하. Spray 등으로 전분을 표면에만 뿌리는 방법 RCA 의 모든 전개부분에서 도출되는 해결책의 방향 수평적 결합력이 약해서? 원지 자체의 표면 강도가 약해서 수직 결합력이 너무 강해서??? 수직 결합력은 원지 내부결합력으로도 충분??? ③ ① 원지표면에 전분이 부족해서 Size Press 공정이 없어서 표면에 전분을 투입하지 않기에 Pre Coating 하기 위해 기존방법 건조지력제 검토 여러 부작용으로 중단 기존방법 Binder Latex에 Startch 양 증가 그러나 코팅과 원지 표면에 집중될까? Coater의 획기적 변경 ■ 모든 인과관계를 도식화하고 해결책의 방향을 체계적으로 제시 ‘The Structure of Problem’ © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential ② 기존방법 양성전분 양 증가 그러나 원지 전체강도를 증가 표면의 전분 양은 부족하다 Double Coating 하기 위해 19 원가절감, 품질향상 위해서 회사의 전반적이고 지속적인 혁신활동 19 TRIZ Process Level 5 5 Stage Process Classical TRIZ 1946~ Modern TRIZ 200,000 patents 30 year’s Success & Experience Review 40,000 patents Level 3,4 Technical Contradiction 40 Inventive Principle Contradiction Matrix Function Analysis Cause Effect Analysis Trimming Physical Contradiction Feature Transfer Separation Principle Flow Analysis 1950~ 2,000,000 patents Super Effect Su-F Modeling 76 Standard Solution Evolution Law ~1998 1. System Diagram 2. Function Analysis Function ARIZ, MST, STC… 3. Problem Chain Analysis How to extract Contradiction. © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 4. Physical Technical Contradiction Structure Property 20 TRIZ Process Processing 5. Separation Principles 40 Inventive Principles 76 Standard Solutions ARIZ Evolution Law 20 Modern TRIZ, TRIZ Process Level 4 ⃞ Every possible direction of solution can be derived using Problem Chain Analysis (PCA) – The PCA methodology is based on Harmful machine theory (Vasily Leniachine & Hyo June Kim, 2003, www. trizjournal.com) – Using this PCA, you could analyze every possible direction for solution – After using PCA, you could do positioning old solution of customer and present approach of customer – Also you can find out customer’s “Not Thought of” direction, and you could extract core contradictions systematically 21 Every Direction has Contradiction ■ Problem Chain Analysis (PCA) provide every possible solutions ■ The extracted solution introduce the Physical and Technical Contradictions, PTC modeling Problem Rebuilding every 5 year Cleaning too many times ① Clean frequently ② To clean the pigeon poop Clean seldom ① No need to rebuild Many pigeons ③ To eat many spiders Few pigeons ② No need to clean frequently Many spiders ④ To eat many moth How to decrease the number of spider, with many moth Few spiders ③ To reduce the number of pigeon Although turning on streetlight one hour earlier, how to remove moth Many moths ⑤ To gather around one hour early streetlights Few moths ④ To reduce the number of spider How to no need to rebuild, with frequent cleaning ② How to no need to clean, with many pigeon Too many pigeon ③ How to remove pigeon, with many spider Too many spider Too many moth Turing on streetlight One hour early © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential ④ ⑤ 22 22 About Function, simplified FA (Function Analysis) ■ No need to include every components in FA ■ Just simple rules ① Separation between Material and Function, Material is rectangular, Function is arrow ② Phenomenon is Circle ■ With such a FA, it’s easy to understand the technical system © 2011 TRIZAcademy, Inc. Confidential 23 23