TRIZ est un acronyme russe pour « Théorie de la Résolution des Problèmes d’Innovation ». C’est une méthode inventée par Genrich AltshuIler, il y a plus de 50 ans. Sous sa direction, une équipe de chercheurs a analysé des millions de brevets pour découvrir ce qui pouvait être modélisé. TRIZ s’appuie sur deux postulats : le caractère inventif de solutions innovantes peut être exprimé au travers d’un nombre limité de principes physiques, chimiques, géométriques, et les systèmes techniques évoluent selon des lois et sont donc prédictibles.

L’idée fondamentale que TRIZ a apportée peut être définie par cette proposition : « Tous les systèmes évoluent vers un état idéal appelé idéalité, en résolvant des contradictions et utilisant le moins de ressources disponibles ».

L’idéalité signifie « faire plus avec moins ». L’accroissement d’idéalité c’est : plus de bénéfices à moindre coût et sans dommage. La Nature fonctionne suivant ce schéma, cela s’appelle : l’évolution. Le moteur de l’évolution est la résolution de contradictions qui sont simplement ce qui sépare le besoin de ce qui est disponible.

Chaque problème recèle une ou plusieurs « contradictions ». Par exemple, on veut construire une voiture plus grande à l’intérieur et plus petite à l’extérieur. Honda l’a fait en la construisant plus haute. Rendre plus grand s’est réduit dans ce cas à passer de 2 à 3 dimensions, principe n°17 de TRIZ.

Chaque invention est le résultat de la résolution d’une ou plusieurs contradictions.

Les fondements de TRIZ

  1. L’idéalisation
    Pour les problèmes techniques, il faut maximiser le quotient : (fonction principale recherchée) / (masse + énergie + taille). En fait on s’attache souvent à diminuer le diviseur en limitant autant que possible l’utilisation de ressources matérielles. Pour les autres problèmes, il faut maximiser le quotient : (fontion utile) / (coût + fonction nuisible)
    Ici la démarche usuelle est de diminuer les coûts. Cela sous-entend qu’il faut éviter d’introduire des ressources supplémentaires, il vaut mieux en retirer qu’en ajouter.
  2. Regarder le problème comme un système
    Ou comme un système hiérarchique de problèmes pour en identifier les plus basiques afin de s’atteler à leur résolution.
  3. Faire comme si le problème était résolu suivant le principe d’idéalisation
    Regarder le chemin parcouru et le remonter. C’est une démarche inhabituelle qui a souvent des bénéfices inattendus.
  4. Résoudre les contradictions qui se présentent en remontant le chemin
    Les problèmes basiques évoqués en 3 sont les contradictions.
  5. Se souvenir que, dans la nature, l’évolution suit des schémas qui se répètent
    Copier, imiter les schémas ou solutions de la nature.

Le système de coordonnées de la matrice des principes de TRIZ

Les contradictions évoquées plus haut sont en nombre fini, 39. Ce qui est une découverte de la méthode. Elles sont présentées sous forme d’un tableau carré, appelé pompeusement matrice, de 39 lignes et 39 colonnes.
En ordonnée on trouve les 39 caractéristiques à améliorer et en abscisse les mêmes 39 caractéristiques à conserver. Le libellé des caractéristiques est le même pour les deux coordonnées.

Les 39 caractéristiques

En ordonnée : Caractéristiques à améliorer
En abscisse : Caractéristiques à conserver

  1. Masse d’un objet mobile
  2. Masse d’un objet statique
  3. Longueur d’un objet mobile
  4. Longueur d’un objet statique
  5. Surface d’un objet mobile
  6. Surface d’un objet statique
  7. Volume d’un objet mobile
  8. Volume d’un objet statique
  9. Vitesse
  10. Force
  11. Tension pression
  12. Forme
  13. Stabilité
  14. Résistance
  15. Durabilité d’un objet mobile
  16. Durabilité d’un objet statique
  17. Température
  18. Brillance
  19. Énergie dépensée. /obj. mobile
  20. Énergie dépensée. /obj. statique
  21. Puissance
  22. Perte d’énergie
  23. Perte de substance
  24. Perte d’information
  25. Perte de temps
  26. Quantité de substance
  27. Fiabilité
  28. Précision de mesurage
  29. Précision de fabrication
  30. Faits néfastes à l’objet
  31. Faits néfastes induits par l’objet
  32. Facilité de fabrication
  33. Facilité d’utilisation
  34. Réparabilité
  35. Adaptabilité
  36. Complexité du produit
  37. Complexité de pilotage
  38. Degré d’automatisation
  39. Productivité

Dans les cellules, à l’intersection des lignes et des colonnes de la matrice, sont portés les n° des mécanismes qui servent à résoudre les contradictions. Ces mécanismes ont été identifiés dans l’étude des brevets et font partie des 40 principes ci-dessous.

Les quarante mécanismes (principes) pour résoudre les contradictions :

  1. Segmenter
  2. Retirer, Soustraire
  3. Modifier les caractéristiques locales
  4. Rompre les symétries
  5. Grouper Fusionner
  6. Rendre Universelle
  7. S’inspirer des poupées russes
  8. Compenser le poids
  9. Faire une contre action préalable
  10. Agir en anticipation
  11. Protéger au préalable
  12. Équilibrer les tensions, les forces
  13. Inverser
  14. Rendre Sphérique
  15. Rendre mobile
  16. Agir partiellement ou excessivement
  17. Changer les dimensions
  18. Faire vibrer mécaniquement
  19. Agir périodiquement
  20. Rendre permanente une action utile 21. Agir à haute vitesse
  21. Transformer une difficulté en aubaine
  22. Introduire une contre réaction
  23. Utiliser un objet ou processus intermédiaire
  24. Rendre autosuffisant
  25. Copier
  26. Utiliser des objets éphémères et bon marché
  27. Remplacer une fonction mécanique par autre chose
  28. Utiliser des liquides ou des gaz
  29. Utiliser des membranes flexibles et des parois minces
  30. Rendre les matériaux poreux
  31. Changer de couleur
  32. Rendre homogène
  33. Éliminer et récupérer
  34. Modifier des paramètres
  35. Utiliser les transitions de phases
  36. Utiliser la dilatation thermique
  37. Utiliser des oxydants puissants
  38. Mettre en atmosphère /en milieu inerte
  39. Rendre une structure composite

Exemple

Pour la contradiction qui correspond au croisement de deux caractéristiques : améliorer (donc diminuer) la masse d’un objet mobile (caractéristique 1) sans en détériorer la résistance (caractéristique 14), la matrice indiquera les principes (par ordre décroissant de changement) :

28 : Remplacement du système mécanique
Remplacer un système mécanique par un système sensoriel (optique, acoustique, olfactif).
Utiliser des champs électriques, magnétiques, électromagnétiques pour interagir avec l’objet.
Remplacer les champs statiques par des champs mobiles, les champs aléatoires par des champs structurés.
Utiliser les champs en combinaison avec des particules ferromagnétiques.

27 : Objet éphémère et bon marché
Remplacer un objet cher par un ensemble d’objets bon marché, en renonçant à certaines qualités (comme la durée de l’action par exemple).

18 : Vibrations mécaniques
Faire osciller ou vibrer un objet.
Si l’oscillation existe, accroître sa fréquence (jusqu’à l’ultrason).
Utiliser la fréquence de résonance de l’objet.
Utiliser des vibrateurs piézo-électriques (au lieu de mécaniques).
Utiliser les vibrations ultrasoniques combinées à des champs électromagnétiques.

40 : Matériaux composites
Remplacer un matériau homogène par un matériau composite.
En travaillant sur ces pistes, on est sûr d’avoir cerné le problème et de mettre de l’énergie là où cela sera utile.

Voir la matrice complète

A quoi peut-on appliquer TRIZ ?

A l’amélioration :

  • d’un process industriel
  • de la fonctionnalité d’un objet
  • de la rentabilité
  • du fonctionnement d’une organisation
  • d’une phase dans une action globale
  • de l’ambiance de travail dans un groupe
  • de l’efficacité d’une équipe

Et beaucoup d’autres choses en procédant par analogie et adaptant le vocabulaire pour qu’il colle au mieux au contexte.

Sites à consulter pour en savoir plus :

… Et beaucoup d’autres en lançant une recherche sur votre moteur de recherche préféré.

Georges VALENTIN

Consultant Worlding