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1.1 I livelli di innovazione

Aggiornamento: 24 set 2021

Altshuller definì il “problema inventivo” come un problema che contiene almeno una contraddizione. Definì inoltre come “contraddizione” una situazione dove un tentativo di migliorare una caratteristica del sistema porta al peggioramento di un’altra. Dopo avere inizialmente analizzato 200.000 brevetti, Altshuller ne individuò 40.000 come rappresentativi di soluzioni inventive. I restanti riguardavano miglioramenti diretti, facilmente riconducibili al settore di appartenenza del sistema. Suddivise inoltre i brevetti in 5 livelli, a seconda del grado di inventiva. È importante sottolineare che solo le soluzioni possono essere classificate in uno dei 5 livelli, non i problemi.

Un problema può avere più soluzioni di vari livelli; non è nemmeno detto che una soluzione di livello 3 sia in assoluto migliore di una di livello 1. Tanto più innovative saranno le soluzioni, tanto più resistenze ed ostacoli troverete nella sua accettazione sia a livello aziendale che di mercato. Il vantaggio competitivo che può darvi una soluzione di livello elevato può però giustificare I "costi" per superare le resistenze.


 

1 Soluzioni apparenti o convenzionali 32%

Soluzioni ottenute con metodi ben conosciuti all’interno della specialità

2 Piccole innovazioni all’interno del paradigma 45%

Miglioramenti di sistemi esistenti, ottenuti spesso accettando compromessi

3 Innovazioni sostanziali all’interno della tecnologia 18%

Miglioramenti sostanziali di sistemi esistenti

4 Innovazioni non appartenenti alla tecnologia 4%

Idee di nuova generazione, che utilizzano conoscenza proveniente da altre scienze

5 Scoperte <1%

Scoperte rilevanti e nuove scienze

 

Tra il 1964 e il 1974 i brevetti in analisi furono valutati due volte per determinare la frequenza relativa dei “livelli di innovatività”. Le percentuali mostrate sono di quel periodo.

Il livello 1 rappresenta il 32% dei brevetti di invenzione e mostra soluzioni ovvie provenienti esclusivamente da poche evidenti alternative. Non si tratta di invenzioni ma di piccole aggiunte o miglioramenti del sistema esistente che, sostanzialmente, rimane invariato. Solitamente viene migliorata o rafforzata una particolare caratteristica. Esempi di soluzioni di livello 1 possono essere: l’aumento dello spessore delle pareti per migliorare l’isolamento di una casa, o l’incremento della distanza fra gli sci anteriori di una motoslitta per migliorarne la stabilità. Queste soluzioni possono rappresentare una buona azione di ingegneria, ma le contraddizioni non sono state identificate e risolte.

Le soluzioni di livello 2 offrono piccoli miglioramenti a un sistema esistente riducendo una contraddizione intrinseca ma accettando ancora degli ovvi compromessi. Queste soluzioni rappresentano il 45% delle invenzioni. Il miglioramento è di norma ottenibile dopo qualche centinaio di tentativi (Trial and Error) e richiede la conoscenza di un singolo campo della tecnologia. Il sistema esistente cambia pochissimo ed aggiunge nuove caratteristiche che portano a determinati miglioramenti. Il nuovo sistema di sospensione tra l’elemento cingolato e la struttura di una motoslitta è un’invenzione di livello 2. L’uso di un piantone dello sterzo regolabile per permettere a più persone con corporature differenti di guidare agevolmente l’automobile è un altro esempio di invenzione di questo livello.

Le soluzioni di livello 3 migliorano il sistema esistente in modo significativo e rappresentano il 18% dei brevetti. A questo livello viene risolta una contraddizione interna del sistema, spesso attraverso l’introduzione di elementi interamente nuovi. Questo tipo di soluzione potrebbe richiedere diverse centinaia di idee, test e tentativi (Trial and Error). Esempi potrebbero essere la sostituzione della trasmissione standard di un auto con una automatica, o l’introduzione di un elemento frizione su un trapano elettrico. Queste invenzioni solitamente riguardano l’uso di tecnologie appartenenti ad altri settori, non ampiamente conosciute nel settore in cui viene fatta l’innovazione. La soluzione rappresenta un cambiamento di paradigma e viene individuata fuori dalle idee e principi generalmente accettati dal settore.

Le soluzioni di livello 4 si trovano nella scienza, non nella tecnologia e rappresentano il 4% delle invenzioni. Per queste soluzioni sono richieste decine di migliaia di tentativi casuali. Le soluzioni si trovano al di fuori dei normali paradigmi della tecnologia e prevedono l’uso di un principio totalmente differente per realizzare la funzione principale. Nelle soluzioni di livello 4 la contraddizione è eliminata poiché la sua esistenza è impossibile nel nuovo sistema. Le idee di livello 4 utilizzano effetti fisici e fenomeni che erano praticamente sconosciuti nell’area di appartenenza del problema originario. Un semplice esempio potrebbe essere l’uso di materiali a memoria termica (metalli con memoria di forma) per un anello per le chiavi. Invece di introdurre o estrarre una chiave forzando l’anello ad aprirsi, l’anello viene messo in acqua calda. La memoria del metallo fa aprire l’anello, permettendo una facile introduzione della chiave. Alla temperatura ambiente l’anello si chiude. Un altro esempio è la pulizia superficiale o la sbavatura per cavitazione causata da ultrasuoni. Sulla superficie da pulire vengono generate delle microesplosioni grazie all’uso opportuno di ultrasuoni.

Le soluzioni di livello 5 si trovano al di fuori dei confini della conoscenza scientifica contemporanea. Sono il risultato di ricerche pionieristiche e rappresentano meno dell’1% delle invenzioni. Questo tipo di scoperte richiede una vita di dedizione e la realizzazione di decine, centinaia di migliaia di tentativi (Trial and Error). Innovazioni di questo livello si concretizzano quando un nuovo fenomeno viene scoperto ed applicato al problema inventivo. Soluzioni di livello 5, come il laser ed il transistor, creano nuovi sistemi e nuovi settori. Una volta che la scoperta di livello 5 diviene nota, ne conseguono invenzioni che appartengono a uno dei livelli più bassi. Ad esempio il laser, tecnologia straordinaria per gli anni 60’, ora è usato quotidianamente nei puntatori durante le presentazioni o negli strumenti per le misurazioni a terra. Nel 1995 un proprietario di casa poteva comprare un apparecchio laser delle dimensioni di una saponetta per misurare distanze fino a 7 metri. Questa evoluzione nel settore dei laser mostra che il livello inventivo di una soluzione è dipendente dal tempo.

Altshuller focalizzò le proprie ricerche sui principi usati nei livelli 2, 3 e 4. Le soluzioni di livello 1 furono ignorate in quanto non richiedono capacità innovativa. Quelle di livello 5 sono poche, richiedono di indagare un nuovo fenomeno naturale; questo riduce drasticamente la possibilità di evidenziare parallelismi e ripetitività.

Altshuller era convinto però di poter aiutare chiunque a sviluppare invenzioni di livello 2, 3 o 4. Il suo desiderio di sviluppare questa scienza dell’innovazione ispirò lo studio di centinaia di migliaia di brevetti. Grazie a questi sforzi riuscì inizialmente ad identificare 40 principi ripetutamente utilizzati per la risoluzione delle contraddizioni tecniche.



 

Testo estratto da: Innovazione sistematica - un'introduzione a TRIZ, la teoria per la soluzione dei problemi inventivi - John Terninko, Alla Zusman, Boris Zlotin Traduzione di Sergio Lorenzi

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