창의적공학설계입문 Week11: 실용 TRIZ (2) 토목안전환경공학과 옥승용
Class Schedule N.B. 강의진행일정은상황에따라변경될수있음 Week Topics Remarks 01 창의적공학설계소개 02 기술진화법칙및지능모형 03 창의적사고를저해하는장애요인및창의력향상기법 04 창의적문제해결사례조사 개별발표 (IP01) 05 TRIZ 소개 (1) 06 TRIZ (2) - 모순행렬표 07 창의적문제해결 1 결과발표 조별발표 (TP01) 08 기타 TRIZ 방법론 과제제출 (IR01) 09 구조물의미학적설계발표 조별발표 (TP02) 10 실용 TRIZ (1) 11 실용 TRIZ (2) 12 창의적문제해결 2 결과발표 개별발표 (IP02) 13 창의성이발현된다양한사례 14 기말고사 시험 (FT) 15 구조물의창의적설계발표 조별발표 (TP03/PO)
실용트리즈
4 실용트리즈 문제해결방법론 1. 경계영역의도식화 2. 모순도출 3 단계문제해결 3. 모순분석 4 단계문제해결 4. 시스템의기능분석 5. 요소 - 상호관계 3 단계문제해결 ( 비기술용 ) *Note: 5. 요소 - 상호관계 가 1. 경계영역의도식화 를대체함
5 3SPS ( 기술 ) 기술용 3 단계문제해결 Solution 모순분석 모순도출 Problem 경계 - 영역의도식화 3SPS: 3 Step Problem Solving 1단계 : 경계영역의도식화 2단계 : 모순도출 3단계 : 모순분석
4SPS ( 기술 ) 기술용 4 단계문제해결 Solution 모순분석 모순도출 시스템의기능분석 Problem 경계 - 영역의도식화 4SPS: 4 Step Problem Solving 1단계 : 경계영역의도식화 2단계 : 시스템의기능분석 3단계 : 모순도출 6 4 단계 : 모순분석
7 3SPS ( 비기술 ) 비기술용 3 단계문제해결 Solution 모순분석 모순도출 Problem 요소 - 상호관계 3SPS: 3 Step Problem Solving 1단계 : 요소-상호관계 ( 경계영역의도식화 ) 2단계 : 모순도출 3단계 : 모순분석
기술문제에의적용 : 실용트리즈 1단계 : 경계영역의도식화 2단계 : 모순도출 3단계 : 모순분석 4단계 : 시스템의기능분석
9 기능으로신제품개발
기능 (Function) 이란? 기능은반드시대상의매개변수 (parameter; 특성을나타내는물리량 ) 를직접적으로변화시키거나유지시킬수있어야한다. 주어 : 자동차 기능의대상 : 사람 기능 : 이동 주어 : 안전모기능의대상 : 머리 (?) / 머리를향하여움직이는물체기능 : 보호 (?) / 차단 10
칫솔의기능? 칫솔은치아를닦는다. 주어 : 칫솔기능 : 닦는다기능의대상 : 치아 칫솔은치아사이에있는이물질을제거한다. 주어 : 칫솔기능의대상 : 이물질기능 : 제거 ( 이동 ) 한다. 11
에어컨의기능? 에어컨은사람을시원하게한다. 주어 : 에어컨기능의대상 : 사람기능 : 시원하게한다 에어컨은공기를냉각시킨다. 주어 : 에어컨기능의대상 : 공기기능 : 냉각시킨다. 에어컨의공기필터의기능 기능의대상 : 공기 기능 : 정화한다. 에어컨의공기필터의기능 기능의대상 : 먼지 / 공기 기능 : 잡는다 / 통과시킨다 12
13 4 단계 : 시스템의기능분석 기능분석도 기술시스템 시스템요소목표대상환경요소좋은기능 ( 청색실선 ) 시스템요소 환경요소 나쁜기능 ( 적색점선 ) 기능 기능 기능 기능 기능 시스템요소 기능 목표대상 기능 시스템요소 기능 환경요소
줄넘기의기능분석도 14 줄넘기 점프 사람 문제영역의기능분석도 손잡이 회전 줄 점프 점프중지 사람
기능분석적용예 : 발에걸리지않는줄넘기 점프를하기위하여줄넘기의줄은있어야하지만줄이발에걸리면아프다. 뿐만아니라연속적으로운동을할수없다. 발에걸리지않는새로운줄넘기를개발하라. 줄넘기의줄의기능은있고실체는없다. 29 일자워싱턴포스트에소개된황당발명스토리. 미국오하이오맨스필드에거주하는레스터클랜시가 줄없는줄넘기 의특허를받아내미국언론들의뜨거운주목을받고있다. 1998 년부터구상해이번달특허획득한이줄넘기에는줄이없다. 하지만손잡이안에서돌아가는작은추나기어덕분에, 손잡이를돌리면서뛰면줄을실제로넘는듯한착각을갖게된다. 손잡이 줄 점프 점프중지 발 이줄없는줄넘기의장점은여러가지라는게발명가의주장이다. 매번줄에걸려운동효과를보지못할뿐아니라마음까지상하는몸치에게는상당히도움이될것이라고. 손잡이만돌리면서뛰어도운동이되는데, 굳이줄을넘을필요는없다는게발명가의문제의식이다. 또교도소등줄을반입할수없는곳이나천장이낮은곳에서도얼마든지줄넘기가가능할것이라고. 지극히싱거운발명품같지만언론과인터뷰한캘리포니아대학의교수는줄넘기를어려워하는어린이에게큰도움을줄것이라며긍정적으로평가했다. 15 줄넘기에는꼭줄이달려있어야한다는 편견 을깬이번발명품의상품화여부는불투명하다. 그러나발상의전환만으로도벌써부터큰화제를일으키고있다. ( 사진 : 미특허청 patft.uspto.gov)
칼의기능분석도 문제영역의기능분석도 칼등 칼면 오이 ( 몸통 ) 오이조각 칼날 칼등 지지 절단칼오이 ( 몸통 ) 칼면 부착 오이 ( 조각 ) 지지 생성 칼날 절단 오이 ( 몸통 ) 16
진공청소기의기능분석도 진공청소기 제거 먼지 전원 회전 진공청소기 이동 공기 몸체 지지 모터 지지 회전 파이프지지 팬 이동 공기 생성 진공 진공헤드 안내 흡입 흡입 17 카펫트 먼지
침구및카펫진드기제거용청소기 18
19 연습문제 선풍기의기능분석도 자동차의기능분석도 불고기석쇠의기능분석도
불고기석쇠의기능분석도 20 기술시스템 Technical System 생성 연기 Super System 숯 System Components 가열 생성 열보존 가열 석쇠 System Components 지지 부착 고기 Target Object 지지 부착 생성 화로 System Components 기름 Super System
21 타지않는석쇠 수냉식 ( 냉각수순환방식 ) 석쇠
비기술문제에의적용 : 실용트리즈 Solution 모순분석 모순도출 Problem 요소 - 상호관계 3SPS: 3 Step Problem Solving 1단계 : 요소-상호관계 ( 경계영역의도식화 ) 2단계 : 모순도출 3단계 : 모순분석
비기술문제해결이어려운이유 1. 현업의문제는많은요소들로엉켜있다. 문제의내용을정확하게 2. 문제를하나하나단계적으로분석하지못한다. 파악하지못한다. 3. 기존의지식과경험으로문제를해결한다. 모순이있는비기술문제는해결책을찾을수없다고생각한다. 정형화된문제해결방법론이없다. 1. 모순은해결할수없다는고정관념을가진다. 2. 선임자들이모순문제를이해하지못한다. 1. 기존의시행착오식문제해결방법사용 2. 트리즈와같은문제해결방법론을사용않음 23 트리즈가비기술문제해결에도유용한가? Yes! 비기술분야에도모순이있다. 1. 노사문제 : 임금복지 / 후생 2. 국가기반시설 : 도로 / 항공에너지 : 원자력, 수력, 3. 교육 : 게임 ( 시간, 횟수, 요일, ) 학원 ( 시간, 과목, ) 학교시설 -
24 비기술문제에의적용 : 실용트리즈 문제해결방법론 1. 경계영역의도식화 2. 모순도출 3 단계문제해결 3. 모순분석 4 단계문제해결 4. 시스템의기능분석 5. 요소 - 상호관계 3 단계문제해결 ( 비기술용 )
비기술문제에의적용 : 실용트리즈 미국대선오바마후보의외할머니병문안문제 거리 ( 시간 ) 뭐가문제인가? 오바마후보가하와이에있는할머니에게병문안을가는것이문제인가? 25 해결책은? 거리 ( 시간 ) 을줄이면된다. 할머니가미국본토로또는유세장소를하와이로또는온라인유세
비기술문제에의적용 : 실용트리즈 1 단계 : 요소 - 상호관계 2 단계 : 모순도출 3 단계 : 모순분석
비기술용요소 - 상호관계 ( 경계영역의도식화 ) 상호관계 1. 요소 : 문제를분석하기위한두개의핵심부분 ( 품질, 가격, 사람, 경제력, 시간, 시장.) i 2. 상호관계 : 요소 1 과요소 2 사이에서발생 e1 e2 - 비즈니스 : 시간, 디자인, 작업속도, 지식, 가격 - 생활일반 : 시간, 경제력, 지식, 성격, 문화, * i: interaction, e: element 요소1 - - 요소2 - - 3. 연결기호 요소간연결선 상호관계의방향선 ( 영향을주는쪽에서받는방향으로표시 ) - - - - 상호관계에영향을주는요소들의특징을나열 27
애완견을살수없는문제 문제내용 갈등 갈등 i i e1 e2 28 e1 엄마 e2 어린이 엄마 - 애완견구입 - 남편 - 청소 / 위생 - 환경 - 교육 - 나이 - 직장출근 - 어린이 - 나이 - 성격 - 성별 - 형제 - 환경 - 친구
애완견을살수없는문제 문제내용 모순도출 (2 단계 ) 1. 구입해야하고구입하지않아야한다. 2. 거절해야하고거절하지않아야한다. 3. 집에강아지는있어야하고없어야한다. 4. 엄마는출근해야하고출근하지않아야한다. 경계영역의도식화 (1 단계 ) 갈등 모순분석 (3단계) 분리원리모순분석,1( 구입해야하고, 하지않아야하는문제 ) i 1. 시간분리 아이가필요할때 ( 시간 ) 구입 => 시간임대, 방문임대 2. 공간분리 집에는강아지가없고다른곳에있다.=> 강아지카폐 3. 조건분리??? e1 엄마 e2 어린이 분리원리 모순분석, 2( 거절해야하고, 하지않아야하는문제 ) 1. 시간분리 현재거절, 아이가자라면구입 2. 공간분리 집에서키우면거절, 다른곳은거절않음 29 - 애완견구입 - 남편 - 청소 / 위생 - 환경 - 교육 - 나이 - 직장 - 집 - 나이 - 성격 - 성별 - 형제 - 환경 - 친구 3. 조건분리 스스로청소등강아지를돌보지못하면거절 분리원리 모순분석 1. 시간분리 휴일에는애완견이있고, 주말에는없다. 2. 공간분리 돌볼수있는가까운위치로출근한다. 3. 조건분리
30 연습문제 1. 아파트내에서자동차들이과속하는문제가있다. 문제를일으키는영역을요소 - 상호관계로나타내어라. 2. 병원에손님이적게오는문제가있다. 문제를일으키는영역을요소 - 상호관계로나타내어라.
3SPS 실습용기초문제 31 1. 여름에의자에앉으면엉덩이에땀이생기는문제가있다. 실용트리즈의 3SPS 의단계에맞추어모순을도출하고문제를해결하라. 2. 긴시간동안침대에누워있는외상환자에게욕창이생기는문제가있다. 실용트리즈의 3SPS 의단계에맞추어모순을도출하고문제를해결하라.
4SPS 실습용기초문제 32 1. 하이힐뒤굽이배수구에빠지는문제가있다. 실용트리즈의 4SPS 의단계에맞추어모순을도출하고문제를해결하라. 2. 운동화끈이쉽게풀어지는문제가있다. 실용트리즈의 4SPS 의단계에맞추어모순을도출하고문제를해결하라.
3SPS ( 비기술 ) 실습용기초문제 33 1. 인터넷접속으로인하여직원들의업무능률이저하되는문제가있다. 실용트리즈의비기술문제해결단계에맞추어모순을도출하고문제를해결하라. 2. 흡연공간제한으로인한흡연자들의불만문제가있다. 실용트리즈의비기술문제해결단계에맞추어모순을도출하고문제를해결하라.
Team Project & Presentation 02 각팀별문제를정의하고, 지금까지배운방법들을적용하여해결방안을제시하시오. Announcement: Individual Presentation in next week 창의적문제해결2 결과발표 발표분량 : 5분이상발표 제출파일명 : IP02_ 주간 _ 학번 _ 성명 _~~.ppt 다음사항들을필히명심하시오. ( 감점율 ) 제출은발표날강의시간 24 시간전까지제출할것 (30%) 예 ) 강의시간이화요일오후 12 시 ( 정오 ) 인경우, 제출은월요일정오까지 예 ) 강의시간이화요일오후 6 시인경우, 제출은월요일오후 6 시까지 34