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1.3 Soluzioni trasferibili fra modelli di innovazione

Aggiornamento: 24 set 2021

Durante la ricerca nel database dei brevetti, Altshuller intuì che gli stessi problemi di fondo (contraddizioni) erano stati risolti da numerose invenzioni in diverse aree tecnologiche. Questo fatto diveniva ancora più evidente se i problemi venivano presentati utilizzando una terminologia scevra dal gergo tecnologico specifico. Osservò inoltre che le stesse “soluzioni fondamentali” erano state usate molte volte, e che la loro implementazione in settori diversi spesso avveniva solo dopo molti anni. Se gli inventori avessero modo di utilizzare un qualche tipo di strumento per accedere a queste soluzioni fondamentali, sicuramente diminuirebbe il numero di anni fra una applicazione e l’altra. In questo modo il processo innovativo diverrebbe più efficiente, il tempo che trascorre fra un’innovazione e l’altra si ridurrebbe ed il confine che separa le diverse tecnologie sarebbe superato più spesso.


esempio:


Proviamo ad analizzare alcune invenzioni che usano tutte lo stesso principio, un principio che non era stato inizialmente considerato da un produttore di diamanti artificiali.

Un’azienda produttrice di diamanti industriali deve spezzare i cristalli nei punti di frattura per produrre dei diamanti che siano utilizzabili. Sfortunatamente questo processo spesso porta alla creazione di nuove fratture. Un team di innovazione di processo composto da ingegneri del settore non sarebbe probabilmente portato ad indagare fra i brevetti del settore agricoltura in cerca di possibili idee. Cosa ancora più importante, gli attuali database dei brevetti non sono organizzati in modo tale da permettere una facile ricerca; sarebbe infatti utile poter cercare i brevetti classificati secondo la logica di “metodi per distruggere oggetti, per far esplodere oggetti, per far volar via oggetti", etc. Altshuller classificò i brevetti secondo una logica che aumenta la possibilità di innovare. Eliminando l’aspetto tecnico specifico, trovò che lo stesso problema era stato risolto molte e molte volte. Con un limitato numero di principi era possibile spiegare la maggioranza delle invenzioni. Se il team di sviluppo per la rottura dei diamanti avesse guardato al settore dell’agricoltura o avesse avuto accesso al database di Altshuller, avrebbe trovato le seguenti soluzioni innovative.


Invenzione 1. Metodo per inscatolare i peperoni

Prima di inscatolare i peperoni il picciolo ed i semi devono essere separati dal guscio. Prima dell’invenzione descritta di seguito questa operazione era fatta manualmente. L’automazione era difficile, dato che i gusci non sono uniformi per forma e dimensione.

L’innovativo metodo per inscatolare i peperoni inizia mettendo il peperoni in un contenitore ermetico. La pressione viene gradualmente aumentata fino a circa 8 atmosfere. Il guscio subisce una pressione e questo porta alla frattura nel punto più debole (dove il guscio si unisce al picciolo). L’aria penetra quindi nel guscio dalla frattura che si è creata, fino a che la pressione interna ed esterna diventano uguali. La pressione nel contenitore viene poi bruscamente ridotta. Il guscio esplode nel suo punto più debole (ulteriormente indebolito dalle fratture precedenti) ed il picciolo viene espulso insieme con i semi .



Invenzione 2. Sbucciare i semi di cedro

Il processo per sgusciare i semi di cedro è concettualmente simile. I semi vengono messi in acqua in una pentola a pressione. Il contenitore viene scaldato finché la pressione non aumenta di diverse atmosfere. La pressione viene quindi velocemente abbassata ad 1 atmosfera. Dopo il riscaldamento, l’acqua in pressione entra nei semi, l’improvviso sbalzo di pressione rompe il guscio e lo fa volare via.




Invenzione 3. Sbucciatura dei semi di girasole

Vi siete mai chiesti come vengono sbucciati i semi di girasole? Un metodo per farlo consiste nel metterli in un contenitore a tenuta, aumentare la pressione interna e poi farli fluire dal contenitore. Lo sbalzo di pressione è molto rapido e l’aria in pressione che era precedentemente penetrata sotto il guscio si espande, rompendo quindi il guscio stesso.




Invenzione 4. Produzione di polvere di zucchero

Una tecnica simile che utilizza pressioni inferiori viene utilizzata per rompere i cristalli di zucchero e ridurli in polvere.


Invenzione 5. Pulizia di un filtro

Un filtro per rimuovere la polvere dall’aria è fatto da un tubo le cui pareti sono ricoperte da un materiale poroso simile al feltro. Quando l’aria passa nel tubo, le particelle di polvere vengono intrappolate all’interno dei pori. La pulitura di questo tipo di filtri è difficile. Tuttavia il filtro può essere pulito togliendolo dal sistema, chiudendolo e inserendo una pressione che va dalle 5 alle 10 atmosfere, togliendo poi di colpo la pressione. L’improvviso cambiamento di pressione spinge l’aria fuori dai pori insieme alla polvere. Le particelle di polvere sono trasportate verso la superficie del filtro dove possono essere facilmente rimosse.





Queste cinque invenzioni sono state realizzate in 2 diversi settori in molti anni. Se gli ultimi inventori avessero conosciuto le precedenti idee/soluzioni, il loro compito sarebbe stato molto più facile e veloce. Sfortunatamente le barriere interdisciplinari non rendono disponibili queste informazioni. Gli sforzi per risolvere il problema della rottura dei diamanti sarebbero potuti essere inferiori se i ricercatori avessero letto uno qualsiasi dei brevetti di cui sopra. È importante notare che il principio adottato è lo stesso, ma il design del sistema e le modalità di realizzazione sono differenti. La creazione di concept è il compito dell’inventore, mentre la progettazione del sistema è responsabilità dei progettisti.


6. Spaccatura dei cristalli imperfetti

Il produttore di diamanti, alla fine, ottenne un brevetto per la seguente soluzione. I cristalli vengono posti in un contenitore a tenuta dalle pareti particolarmente resistenti. La pressione del contenitore è aumentata fino ad alcune migliaia di atmosfere e quindi rapidamente riportata alla normalità. Questo improvviso cambiamento di pressione permette all’aria penetrata nelle fratture di rompere il cristallo.


Le applicazioni presenti e passate di TRIZ usano principi comuni a varie discipline. La Ford Motor Co., per esempio, ha utilizzato TRIZ molte volte, in particolare nell’area dei test di affidabilità. Mike Lynch, supervisore dei sistemi di affidabilità nel Advanced Vehicle Technology, dichiarò: “Dovete essere in grado di dimenticarvi il fatto che questo sia un peperone e non un paraurti. Non è questa la questione. La questione è il cambiamento di pressione e la rimozione della ruggine dai paraurti. Come ingegnere e scienziato devi trovare la correlazione”. Dopo aver visto le possibilità di TRIZ, un ingegnere appartenente ad una azienda multinazionale disse:”E allora? Tutto quello che avete fatto è stato generare svariate idee creative. Avere le idee è solo una piccola parte del lavoro”. Questo ingegnere aveva ragione. Tutto quello che TRIZ può fare è generare molte idee innovative (spesso brevettabili). Il duro lavoro dell’individuare le condizioni operative corrette e i materiali può e deve essere fatto successivamente. Sebbene l’impressione che “tutto quello che TRIZ può fare è generare idee creative” sia corretta, l’ingegnere non ha considerato un fattore molto importante. Per problemi di livello 1 l’uso di TRIZ può rivelarsi non rilevante, ma il tempo necessario per trovare idee di livello 2, 3 e 4 è decisamente e significativamente superiore senza TRIZ. Avere la migliore idea vuol dire ottenere un significativo risparmio di tempo e di costi nel processo di progettazione di una soluzione.

Altshuller affermò che la conoscenza contenuta nelle invenzioni dovrebbe essere estratta, strutturata e generalizzata, al fine di permettere un facile accesso da parte degli inventori di ogni area. Ad esempio, tutte le cinque invenzioni mostrate precedentemente potrebbero essere descritte in questi termini più generali:

Mettere un certa quantità di peperoni, semi, cristalli, etc. in un contenitore a tenuta, aumentare gradualmente la pressione, togliere velocemente la pressione. Il principio sotteso è che un improvvisa caduta di pressione crea un’esplosione che rompe un oggetto. Questo concetto è uno dei tanti metodi possibili per causare una esplosione secondo la metodologia TRIZ .

Il metodo per togliere i semi dai peperoni fu brevettato nel 1968; il processo per la sbucciatura dei semi di cedro fu brevettato solo nel 1986. Il brevetto per la rottura dei diamanti fu rilasciato ancora più tardi. Perché devono esserci questi lunghi intervalli di tempo fra le innovazioni visto che la scoperta di questo tipo di processo è stata fatta indipendentemente in diversi settori?

La conoscenza generale prodotta da soluzioni come queste potrebbe essere organizzata e utilizzata così come mostrato successivamente. Gli inventori potrebbero confrontare i propri problemi con modelli di problemi simili. I possibili modelli di soluzione ai modelli di problema potrebbero essere quindi applicati ai problemi specifici. Attraverso questo processo TRIZ accumula esperienza di innovazione e fornisce un accesso alle soluzioni più efficaci, indipendentemente dal settore di provenienza. L’approccio tradizionale alla creatività è quello di cercare di passare dal “mio problema specifico” alla “mia soluzione specifica”; ma ogni tentativo di questo tipo può portare ad un numero senza fine di tentativi casuali. Quello che sembra essere un approccio “diretto” potrebbe non portarvi all’obiettivo nemmeno in una vita intera.




 

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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