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1.11.1 l'Idealità

Aggiornamento: 14 nov 2021

L’idealità è definita come il rapporto tra la somma delle funzioni utili del sistema e la somma degli effetti indesiderati.

Ogni tipologia di costo (inclusi tutti i tipi di spreco e inquinamento) è compresa negli effetti indesiderati. Questi costi di sistema comprendono lo spazio occupato, il rumore emesso, l’energia consumata, etc. Le modifiche del sistema che portano ad una qualsiasi combinazione di aumento del numeratore e/o diminuzione del denominatore, portano il sistema più vicino all’idealità. Questa unità di misura teorica (idealità) ci suggerisce di lavorare su soluzioni che:


a. mantengano il livello di idealità del sistema attuale

b. aumentano il numeratore aggiungendo funzioni o migliorando le prestazioni di alcune funzioni (le più importanti)

c. rimuovono funzioni non necessarie per ridurre il denominatore

d. riunificano più sottosistemi che erogano diverse funzioni in un unico sistema, allo scopo di ridurre il denominatore

e. aumentano il numeratore in modo più che proporzionale all’aumento del denominatore


Il contenitore ideale è un “non contenitore”


Un modo di avvicinare il sistema al sistema ideale può essere visto nell’esempio seguente, riguardante una problematica relativa alla misurazione comparativa della corrosione di un acido su svariati campioni di materiale. Alcuni campioni di leghe diverse vengono posti in un contenitore chiuso riempito di acido. Dopo un certo lasso di tempo, il contenitore viene aperto per misurare l’effetto dell’acido sui campioni. Purtroppo l’acido corrode fortemente anche le pareti del contenitore. Un possibile rimedio potrebbe essere quello di rivestire le pareti del contenitore con vetro o con qualche sostanza resistente all’acido, ma la soluzione risulterebbe troppo costosa. Il concetto di sistema Ideale ci spinge a pensare ad un campione esposto alla corrosione dell’acido, ma senza richiedere l’uso di un contenitore. Il problema così formulato si trasforma quindi nella ricerca di un modo per mantenere l’acido in contatto con il campione senza la presenza di un contenitore. Alcune risorse disponibili sono il campione, l’aria, la gravità, la forza di adesione, etc. La soluzione diviene ovvia: utilizzare il campione stesso come contenitore. Questa soluzione permette inoltre di aumentare il numero di campioni che si possono testare nello stesso momento, in quanto la dimensione del container non è più un vincolo

TRIZ fornisce due approcci generali per raggiungere soluzioni vicine al sistema ideale (che incrementano quindi il rapporto tra le funzioni utili e quelle nocive).


Uso delle risorse


Risorsa è ogni sostanza (inclusi gli sprechi) disponibile nel sistema o nel suo ambiente che ha la capacità funzionale o tecnologica di compiere funzioni addizionali. Alcuni esempi di risorse sono: riserve di energia, il tempo libero, lo spazio non occupato, le informazioni, etc. I membri della comunità TRIZ affermano scherzando che la risorsa più utile è “niente”. Lasciando da parte le battute, il “niente” può essere invece qualcosa se viene visto in collegamento alla temperatura o al suono, ad esempio. I doppi vetri o i pannelli fonoassorbenti sono perfetti esempi di “niente” che fa qualcosa. Uso degli effetti: fisici, chimici, geometrici, etc. Spesso un sistema complesso può essere sostituito con un sistema più semplice se si utilizza un effetto fisico, chimico o geometrico. Ad esempio, nella realizzazione delle piastre di calcestruzzo precompresse, i ferri delle armature vengono tirati prima di versare il calcestruzzo. Al posto di un complesso sistema idraulico, è possibile usare il modo proficuo il coefficiente di dilatazione termica, scaldando i ferri d’armatura per farli allungare, bloccandoli poi in posizione e lasciandoli raffreddare. (il processo tradizionale prevede di sottoporre a trazione le barre ad aderenza migliorata, ovvero con nervature), versare il calcestruzzo, aspettare una parziale maturazione dello stesso e rilasciare gradatamente le barre. La forza di trazione viene quindi restituita sotto forma di forza di compressione.) Guardiamo ora come l’uso delle risorse può migliorare un sistema.


Una compagnia nord-americana aveva bisogno di ideare un “gancio ideale” per appendere e riposizionare a piacere i fogli di una lavagna a fogli mobili. La soluzione adottata è sorprendentemente semplice: usare i fogli stessi, rendendo quindi ogni foglio riposizionabile applicando una striscia adesiva sul retro di ciascun foglio. Il blocco e i fogli possono così essere posizionati sul cavalletto o direttamente sul muro. I fenomeni naturali sono risorse relativamente gratis. Durante il periodo coloniale i lavoratori tagliavano il granito trapanando dei fori e riempiendoli poi d’acqua. L’aumento di volume caratteristico del passaggio dell’acqua allo stato solido (congelamento), provocava la rottura del granito. Alcuni sistemi mal concepiti sono il risultato dell’aver ignorato l’esistenza di fenomeni naturali potenzialmente utili. Un vecchio forno per la polimerizzazione (curing) di materiali plastici era progettata in modo tale da far entrare dell’aria calda al centro del pavimento, farla fluire secondo un particolare percorso e poi farla uscire dalla parte superiore. Un nuovo forno da 1 milione di dollari faceva entrare l’aria calda dall’alto per poi farla uscire dai lati. Le aziende che acquistarono il nuovo forno dovettero realizzare una serie di interventi per realizzare un complesso sistema di deflettori, al fine di ricreare l’uniforme gradiente di temperatura che il vecchio forno creava naturalmente. Il vecchio progetto sfruttava infatti il semplice fenomeno naturale della tendenza dell’aria calda ad andare verso l’alto. Sono disponibili più di 250 effetti fisici (esempio: l’espansione termica può essere utilizzata per regolazioni di precisione). Inoltre vi sono più di 120 effetti chimici (esempio: la corrosione chimica può servire per rimuovere del materiale) e 50 effetti geometrici (esempio: una fascia realizzata ad anello di Moebius aumenta la superficie) che possono essere applicati a una varietà di situazioni. Chi risolve i problemi ha bisogno che queste informazioni vengano presentate in modo da essere facilmente reperibili. In tabella seguente sono indicati 6 possibili approcci per il raggiungimento del sistema ideale


Tabella _ Il cammino verso l’idealità


1. Eliminare funzioni ausiliarie

2. Eliminare alcuni elementi del sistema

3. Identificare possibilità di “self-service”

4. Rimpiazzare elementi, parti o l’intero sistema

5. Cambiare il principio operativo su cui si basa il sistema

6. Uso delle risorse



 

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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