オペレータ・システムの誕生とその効用

TRIZのツールには、(1)問題自体を見直して問題説明文を変更するのに役立つ「分析ツール」と(2)システムを変容する方法を推奨する「ナレッジベース・ツール」の2種類があります。

 

一般的な発明者は問題解決をする場合に、システムを変更することで問題を排除しようとします。しかし、問題解決に関係する構成要素には、(1)問題自体と(2)問題が存在するシステムの2つがあり、経験豊富な発明者は、難問に直面した場合に、問題そのものを疑ってかかります。

 

アイディエーション・インターナショナル社は「分析ツール」と「ナレッジベース・ツール」の両方について新しいシステムを提案していますが、ここでは、「ナレッジベース・ツール」について説明することにします。

 

イノベーション価値のレベル3として考えられていたTRIZの「統合イノベーション・ナレッジベース」ですが、コンピュータが普及していなかったため、アルトシューラが活躍していた古典的TRIZの時代には完成されませんでした。

 

ちなみに、前回紹介したように、レベル0は、技術分野別に分類された特許情報です。レベル1は発明の代表的な事例を整理した発明カードファイルです。レベル2はいろいろな観点で発明の本質を抽出して一般化した法則集(発明原理、分離原則、標準解、効果集など)です。

 

アイディエーション・インターナショナル社が開発したInnovation WorkBench(IWB)というソフトウェアに組み込まれている「オペレータ・システム」は、古典的TRIZの「40の発明原理」「分離原則」「76の発明標準解」「工学的効果集」などに含まれるあらゆる推奨を含む統合された「ナレッジベース・ツール」です。

 

創造的なシステムの変容のための手段としての特徴を備えた「オペレータ」には、以下のような効用があります。

(1)心理的惰性を克服するのに役立つ(例:オペレータ「反転」は、車両から氷結した砂を降ろすのに、それを加熱するのではなく、過剰に冷却する際に適用される)。

(2)問題の対する別の見方を提供する(例:その重量を減らそうとするよりも、滑りやすいパッドを使うことによって、重たい物体の運搬を容易なものとする)。

(3)それが明らかにされる前に、典型的な潜在的矛盾または二次的な問題の解決策を提供する(例:部分的に非対称的にすることは、機械的強度が犠牲になるという非常に可能性の高い結果をもたらされることなく、重量を減らすのに役立つ)。

(4)問題を解決するための典型的な資源を提供する(例:利用できる物質を活用することは、腐食試験用の容器の必要性を排除するために、試料で酸の容器を作ることを提案している)。

(5)進化ステップを提案する(例:「ダイナミック性」はシステムをより普遍的にし、新しいシステムの発生を表わしている)。

 

「オペレータ・システム」は網状の構造を有し、TRIZ専門家の考え方をモデル化した関連連鎖が事前に構築されたソフトウェアに組み込まれているので、経験豊富なTRIZ専門家のように効果的な思考ができるようになっています。

 

たとえば、過熱から物体を守る方法を見つけなければならないという問題があったとしよう。ある「オペレータ」は、過剰な熱を取る物質を導入することを推奨しており、一つの解決策が見つかります。しかしながら、経験豊富なTRIZ専門家であれば、この解決策では追加の物質をシステムに導入しなければならず、複雑性が増すことになるので、これが理想解でないことに気づきます。そこで、より理想的なものとするために、物質を導入することなくその物質を導入する、あるいは少なくともその物質が機能を果たしたらすぐに引き出すといった、いわゆる「スマート」な方法を検討するはずです。そして次のステップは、物質を抜き出す方法を検討することになるでしょう。

 

物質の抜き出しを容易にする一つの方法は、物質を可動状態、つまり気体状、流体状、粒子状などにすることです。気体状態が有望であるとすれば、移相(たとえば、蒸発)、燃焼、化学反応などのこの必要な変容を達成する方法を検討することができます。

 

これで、解決策がかなり明確になりました。物体を過熱から守る一方で簡単に消える(蒸発する)物質を導入するのです。こうした考え方によって理想性と実行可能性が高まる方向で当初のアイデアを改良できることになります。

TRIZの基礎と歴史

アルトシューラは1940年代に、創造性に対して信頼性の低い、繰り返すことのできない、個性に依存する「心理学的なアプローチ」を採用することを拒否しました。

 

TRIZと他の創造技法との違いを強調するために、アルトシューラは「TRIZは心理学よりも技術に基づいている」といいました。

 

アルトシューラは、「心理学的なアプローチ」を拒否して、特許資料や人類の革新的な経験を文書化した他の技術資料源から技術における創造性の成果(発明)を分析する「発明的なアプローチ」を採用したのです。

 

最も成功した発明に関する発明上の慣行に関する知識を蓄積し、そこから(1)発明上の問題の定義、(2)発明のレベル、(3)発明のパターン、(4)技術進化のパターン、というTRIZの基礎的な知識を築き上げました。

 

アルトシューラは、同じような問題(矛盾)が異なる技術分野の間で対処されていることに気づきました。

 

・給油と同時に気化したガソリンを回収

・ジェット機の燃料の液体水素と酸化剤の液体酸素の断熱

・列車のドアのデザイン

・クレーンの電磁石グリッパ

 

以上の問題はいずれも、一つの対象物を他の物体に入れ、それを更に他の物体に入れることで、空間を有効に使用できないかといった問題を解決しています。

 

こうした発明は、異なる技術分野で、異なる時代に発生しています。その上、こうした発明を特徴づける基本的な問題(矛盾)は同じであり、同じ方法で解決されています。後の発明者が以前の解決策を知っていれば、彼らの仕事がずっと簡単であったことは明らかです。しかし残念ながら、学際的な障壁がこうした知識の交換を実質的に不可能にしています。

 

アルトシューラは、発明に関する知識を、あらゆる技術分野の発明者が簡単に利用できる方法で抽出して整理し、一般化することが可能であると考えました。そして、世界で最初の「イノベーション・ナレッジベース」を誕生させました。

 

特許資料は特許分類に従って分類されており、前述したクレーンの電磁石グリッパの問題を解こうとしている発明者がガソリンの給油に採用されている解決策を見つけ出す可能性はゼロに近いといえます。この場合の特許資料のデータベースは、発明者にとってのイノベーション価値はレベル0といえます。

 

これに対して、アルトシューラの最初の「イノベーション・ナレッジベース」はカードファイルとして始まりましたが、給油と同時に気化したガソリンを回収の発明が多くの技術分野にわたるいくつもの同様の発明に対応しており、それらは同様の問題に取り組む後続の発明者にとって、効果的な事例であると考えられます。

 

アルトシューラは、何百万もの発明から、異なる技術分野に同様の発明を見つけることのできる代表的な発明であって、低コストで多大な効果をもたらす数千程度の発明に選別しました。これらを発明の代表事例として整理したカードファイルは、イノベーション価値としてはレベル1といえるでしょう。

 

その後他のTRIZ専門家もアルトシューラに従って、発明カードファイルをまとめ、そこに含まれる情報をお互いに交換し始めるようになりました。

 

しかしながら、この発明カードファイルは、選択したイノベーションを利用する際の検索方法がありませんでした。つまり、一見関係ないと見える他の技術分野の発明を自分の問題に適用できないかどうかを認識する手段が求められていました。

 

そこで、各発明の本質を抽象化(一般化)し、特定の技術分野に関連した詳細を省略することにより、たとえば、前述の4つの発明はすべて「一つの対象物を他の物体に入れ、それを更に他の物体に入れることで、対象物の内側にある空間を有効に使用する。」というように、より一般的な原則の発明としてまとめることが考えられました。

 

このアプローチの結果「40の発明原理」「76の標準解」「工学的効果集」といった、イノベーション価値がレベル2の「イノベーション・ナレッジベース・ツール」を完成させました。

 

「40の発明原理」は特定の順序を持たない参照リストでしたが、必要とする発明原理を参照するための検索ツールとして、技術的矛盾表が作成されました。同様に、「工学的効果集」には機能一覧表が作成されました。

 

「76の標準解」は、最初から問題のタイプや望まれる改善に従って構造化されているので発明者にはわかりやすいものでしたが、事前に使用する「物質―場分析」が馴染みにくいのが欠点でした。

 

次の論理的ステップとしては、イノベーション価値のレベル3として、参照するすべての発明情報が1つにまとめられた「統合イノベーション・ナレッジベース」が完成することでしたが、コンピュータのない時代には無理でした。

 

その代わりに、レベル1とレベル2のツールの発展と並行して、最も強力な「イノベーション・ナレッジベース・ツール」として、イノベーション価値がレベル4といえる「技術進化のパターン」の開発が始まりました。