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1.6 Il processo di formulazione del problema

Aggiornamento: 9 ott 2021

Nella metodologia TRIZ vengono utilizzati i termini funzione nociva (harmful function, HF) e funzione utile (useful function, UF) per indicare rispettivamente i problemi connessi con il sistema e le funzioni del sistema stesso. È importante sottolineare che, in questo contesto, il termine “funzione” ha una definizione più generale rispetto a quella utilizzata nell'articolo precedente riguardante il Questionario sulla Situazione Inventiva. Funzione può essere “qualsiasi cosa vogliate”. Molte “funzioni” sono eventi, come un’esplosione o un improvviso cambiamento di una parte del sistema. Il processo di formulazione del problema gestisce funzioni che appartengono a questa categoria. Per costruire il grafico, iniziate con l’identificazione della funzione nociva principale (Primary Harmful function, PHF) o della funzione utile principale (Primary useful function, PUF). Se partite con la PHF, cercate di identificare la catena di funzioni che vi conduce al PUF. Il collegamento fra PHF e PUF è completo quando esiste almeno una catena completa fra le due funzioni.

Il grafico offre un’utile immagine dei diversi problemi di ordine inferiore che compongono il problema generale, così come inizialmente definito. Per risolvere in modo efficace il problema innovativo (eliminare la PHF), è necessario definire le relazioni di causa ed effetto di tutti i problemi collegati. Una volta stabilite queste relazioni causa-effetto, è probabile che scopriate che è sufficiente risolvere anche uno solo dei problemi secondari per risolvere completamente il problema principale. Un consiglio: iniziate con il problema che ha l’impatto più significativo sul sistema. La formulazione del problema si basa proprio sulle informazioni ritenute rilevanti identificate co l'ISQ. Il passo successivo della formulazione del problema concerne la descrizione dei problemi in frasi molto sintetiche e precise che descrivono l’interazione fra le azioni utili e nocive del sistema. Questo tipo di frasi devono includere per lo meno 2 funzioni.


L’inizio della formulazione del problema


Per aiutarvi a identificare i collegamenti fra le funzioni, è utile utilizzare una check list di 8 domande. Rispondere ad ognuna di esse garantisce di non dimenticare nessuna relazione.

Ci sono 3 tipi di collegamento fra funzioni nocive (HF) e funzioni utili (UF):

Questi 3 tipi di collegamento portano alle 8 domande, 4 relative alle funzioni utili e 4 a quelle nocive.


4 domande per le funzioni utili

4 domande per le funzioni nocive

Le domande da 1 a 4 riguardano ogni funzione utile. Le prime 3 domande identificano gli eventi che derivano logicamente dalla funzione positiva. Solo la domanda 4, invece, si riferisce alla PUF, in quanto la PUF rappresenta lo scopo finale del processo. Una volta completato un primo schema di processo (che esplorerà le funzioni più direttamente legate alla PUF), tutte le 4 domande diverranno rilevanti. Una risposta di tipo affermativo a una qualsiasi delle domande determinerà la presenza di altre funzioni o altri collegamenti nel modello. Queste relazioni vengono descritte in un flow chart. Più di una domanda può avere risposta affermativa e ogni risposta affermativa può determinare più di un collegamento. È pertanto importante porsi sempre tutte le domande per costruire un modello corretto dei collegamenti. Molte delle informazioni necessarie provengono dal questionario (ISQ) precedentemente compilato. La PUF viene identificata al secondo punto dell’ISQ, “Funzione principale del sistema”. La PHF emerge invece dall’indagine condotta al terzo punto dell’ISQ, “Informazioni sulla situazione che genera il problema”. È possibile iniziare la schematizzazione del processo sia a partire dalla PUF che dalla PHF. Ogni singola risposta affermativa vi condurrà ad un’altra funzione, utile o nociva. Nelle figure seguenti troverete uno schema delle domande in grado di illustrarne il flusso logico. Come potete vedere, la distinzione fra i 2 tipi di funzione (UF, HF) genera un set di 4 domande, che aiutano nell’individuazione di nuove funzioni, generando un loop. Utilizzeremo un esempio, che partendo dall’individuazione della PUF mostra il processo di formulazione del problema.

Per distinguere in modo immediato le funzioni nocive (HF) e quelle utili (UF) nella preparazione dei flow chart e nella definizione dei problemi, le funzioni utili saranno racchiuse tra parentesi tonda (UF), mentre quelle nocive saranno sottolineate e in parentesi quadra [HF].

Saranno utilizzate forme diverse per le funzioni utili (cerchi bianchi) e per quelle nocive (quadrati grigi) in modo da rendere più immediata la lettura degli schemi.

Verranno inoltre utilizzate linee diverse per ognuno dei 3 tipi di collegamento: Una semplice freccia nera indica che una funzione è necessaria per la realizzazione di un’altra, una freccia più grossa e grigia indica che una funzione ne causa un’altra negativa, una freccia tagliata da una linea perpendicolare indica che una funzione ne elimina un’altra.





Il problema della fornace


Un’azienda realizza forni per l’estrazione di minerali metallici. Un cliente ha richiesto un forno con particolari caratteristiche di velocità efficienza e compattezza. Le esperienze passate riguardanti forni per l’estrazione di minerali metallici possono essere sintetizzate in:

I metalli sono estratti dai minerali attraverso un processo di fusione in un forno ad alta temperatura. Per raffreddare le pareti di mattoni refrattari del forno, viene pompata dell’acqua attraverso delle condutture annegate nelle pareti. Se una delle condutture si rompe, l’acqua può fuoriuscire attraverso i mattoni della parete sino a raggiungere il forno, generando un’esplosione

La PUF è rappresentata dall’estrazione del metallo. Quale funzione è necessaria per estrarre il metallo? Per non complicare inutilmente il modello preso ad esempio, ci concentreremo sulla funzione "fondere il minerale" come “risposta affermativa” alla domanda numero 4:


(fondere il minerale) è necessario per (estrarre il metallo)

La relazione può essere espressa in forma di flow chart, come mostrato nella figura

È importante sottolineare come la funzione (fondere il minerale) ha un solo significato. Non sottende nessuna informazione riguardante il contenitore, la temperatura, l’ambiente o altri tipi di condizioni. Eventuali altre condizioni possono determinare l’identificazione di funzioni addizionali, e come tali dovrebbero essere inserite nello schema ed analizzate. Creando un flow chart del sistema prima di applicare il “Formulator” aiuta a chiarire le diverse funzioni. Per la funzione (fondere il minerale), solo la domanda numero 4 ci porta ad una nuova funzione:

(elevata temperatura) è necessaria per (fondere il minerale)


Questa nuova funzione viene aggiunta quindi alla parte sinistra del diagramma, come mostrato nella figura

Per identificare in modo corretto i diversi problemi, è necessario creare una lista dettagliata di funzioni. Come vedremo, l’aggiunta della funzione (fondere il minerale) determina l’identificazione di 3 nuove “definizioni del problema”. La formulazione del problema evidenzia chiaramente tutti i collegamenti fra le due funzioni, in modo da identificare tutte le possibili relazioni. L’analisi della funzione (elevata temperatura) ci porta ad una risposta affermativa alla domanda numero 2:


(elevata temperatura) causa [surriscaldamento delle pareti del forno]


Visto che la funzione [surriscaldamento delle pareti del forno] è un’azione nociva, possiamo ora cominciare ad utilizzare le domande da 5 a 8. Un “sì” alla domanda 8 porta a:


(raffreddare le pareti della fornace) elimina [surriscaldamento delle pareti del forno]


Possiamo anche analizzare le varie strade che si dipanano dalle risposte alle domande 5, 6 e 7. Per ragioni di semplicità espositiva, ci soffermiamo in questo esempio all’analisi di un’unica catena possibile:


(muovere l’acqua nei tubi) è necessario per (raffreddare le pareti della fornace)

(pompare l’acqua nei tubi) è necessario per (muovere l’acqua nei tubi)

(generare un’elevata pressione) è necessario per (pompare l’acqua nei tubi)

(generare un’elevata pressione) causa [fuoriuscita di acqua nella fornace]

[rottura della conduttura] causa [fuoriuscita di acqua nella fornace]


Questo stesso processo potrebbe essere sviluppato per l’analisi di [Rottura della conduttura] e [fuoriuscita di acqua nella fornace]. Ai fini del nostro esempio, verrà analizzata solo la parte di [fuoriuscita di acqua nella fornace].


[fuoriuscita di acqua nella fornace] causa [esplosione]


Molte altre domande potrebbero avere risposte affermative, ma in questo contesto non verranno considerate.


 

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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