40 grundlegende Innovationsprinzipien
Die Auswertung von ca. 40.000 Patenten ergab, dass die Erfindungsaufgaben bzw. technische Widersprüche aus verschiedenen Branchen sich durch eine begrenzte Anzahl von elementaren Prinzipien (Verfahren) lösen lassen. Die moderne TRIZ beinhaltet 40 grundlegende Innovationsprinzipien (mit Unterverfahren über 100).

Hier sind einige Beispiele:
3. Prinzip der örtlichen Qualität.
11. Prinzip des „vorher untergelegten Kissens“ (Vorbeugemaßnahme).
18. Prinzip der Ausnutzung mechanischer Schwingungen.
22. Prinzip der Umwandlung vom Schädlichen in Nützliches.
27. Prinzip der billigen Kurzlebigkeit anstelle teurer Langlebigkeit.
28. Ersetzen des mechanischen Systems.
35. Veränderung physikalischer und chemischer Eigenschaften.
40. Prinzip der Anwendung von Verbundwerkstoffen.
 

Widerspruchstabelle

Die Anwendung der Prinzipien kann auch in Form einer Matrix, genannt Widerspruchstabelle, mit 39 Zeilen- und 39 Spalteneingängen erfolgen. Diese 39 Eingänge sind die wichtigsten Charakteristika technischer Systeme:

• Masse, Länge, Volumen,
• Geschwindigkeit,
• Temperatur,
• Materialverluste,
• Meßgenauigkeit,
• Fertigungsqualität,
• Bedienungsfreundlichkeit
usw.

Sie helfen ein technisches System in den standardisierten Begriffen zu beschreiben und treten in den Tabellenfeldern als kontroverse Eigenschaften eines technischen Widerspruchs auf: z.B. Geschwindigkeit-Zuverlässigkeit,  Masse-Festigkeit oder Temperatur-Meßgenauigkeit usw.

Die Tabelle zeigt anschließend, welche Prinzipien bei der Überwindung technischer Widersprüche besondere Aussicht auf Erfolg haben. Obwohl nicht alle Felder der Widerspruchstabelle ausgefüllt sind, bietet sie Lösungsprinzipien für mehr als 1200 Typen technischer Widersprüche.

Beispiel "Geschwindigkeit-Zuverlässigkeit"

Bei dem Anstieg der Fahrgeschwindigkeit von KFZ über 100 km/h erhöht sich stark das Risiko eines schweren Unfalls infolge eines geplatzten Reifens.

Ein technischer Widerspruch ist hier bereits formuliert und die Widerspruchstabelle kann eingesetzt werden: die Geschwindigkeitserhöhung eines Fahrzeugs (Zeile 9) beeinflußt negativ die Zuverlässigkeit seines Fahrwerks (Spalte 27). Im Tabellenfeld 9/27 findet man folgende Verfahren in der empfohlenen Reihenfolge: 11, 35, 27, 28.

Laut dem Prinzip Nr.11 soll die unzureichende Zuverlässigkeit durch die vorher bereitgestellten Schadenvorbeugungsmittel ausgeglichen werden. Eine mögliche Lösung lautet: hinter jeder Felge wird eine feste Scheibe angebracht. Sie hält nach dem Platzen des Reifens das Fahrzeug im waagerechten Zustand und reduziert dadurch das Risiko eines schweren Unfalls (US Pat. 2879821).

Ein weiteres Anwendungsbeispiel vom Prinzip des „vorher untergelegten Kissens“ (Nr.11) findet man auch in der Pharmaindustrie. Eine Schlaftablette wird mit einem dünnen Film eines erbrechenerzeugenden Mittels überzogen. Werden mehrere Pillen gleichzeitig geschluckt, erreicht die Menge des o.g. Mittels die kritische Masse und die gefährlichen Tabletten werden aus dem Magen ausgeschieden.

Erfolgspotenzial der Tabelle

Die von der Widerspruchstabelle vorgeschlagenen Lösungsprinzipien liefern in der Regel keine fertigen Lösungen, sondern stoßen den Anwender an, in die richtige Richtung nachzudenken. Oft findet man die Lösung in der Kombination unterschiedlicher Prinzipien.

In der Praxis ist aber häufig sehr schwierig für eine konkrete Aufgabe einen technischen Widerspruch mit Hilfe der Widerspruchstabelle präzise zu formulieren. Die Widerspruchstabelle kann daher durchschnittlich in weniger als 10% aller Aufgaben mit Erfolg verwendet werden. Zu empfehlen ist deshalb eine direkte zeitsparende Anwendung von Innovationsprinzipien in der Reihenfolge ihrer statistischen Anwendungshäufigkeit.

Nach unserer Erfahrung liefern die ersten 10 Prinzipien aus dieser Liste (siehe auch Kap. 5) brauchbare Lösungsansätze für ca. 60% aller Aufgabenstellungen:

35.Veränderung der physikalischen und chemischen Eigenschaften
10. Vorherige Wirkung
1. Zerlegung
28. Ersetzen des mechanischen Systems
2. Abtrennung
15. Dynamisierung
19. Periodische Wirkung
18. Ausnutzung mechanischer Schwingungen
32. Farbveränderung
13. Funktionsumkehr (Inversion)

Die Widerspruchstabelle gehört heute zur TRIZ-Geschichte. Grundsätzlich sind die 40 Innovationsprinzipien zur Lösung leichter bis mittelschwerer Probleme gut geeignet. Bei den komplexeren Problemen wird empfohlen, das System von 76 Standardlösungen oder den Erfindungsalgorithmus ARIZ anzuwenden.

Autor: Dr.-Ing. Pavel Livotov