Problem Chain Analysis : How to extract all contradictions Systematically?

Problem Chain Analysis : How to extract all contradictions Systematically? Hyo June Kim Level 4 #60 www.TRIZAcademy.net

“What is TRIZ?” ■TRIZ is like the formula of chemistry ■ Separation principles, 40 Inventive principles, 76 solutions are such formulas ■ With such a chemical formula, could you predict the various chemical reaction in reality? NaOH + HClH2O + NaCl

Chemistry in reality ■ With some chemical formula, it’s difficult to analyze the various chemical reactions ■ Researcher try to know the structure using like NMR(Nuclear Magnetic Resonance) ■ After analyzing the structure, he start to understand the properties of reactants ■ After understanding properties, he could predict the chemical reaction and products ①Structure ② Property ③Processing + - -Many Electrons +

Modern TRIZ Function Analysis 30 year’s Success & Experience Review Cause Effect Analysis Trimming Feature Transfer Flow Analysis Super Effect The Structure of Classical and Modern TRIZ Classical TRIZ 1946~ 200,000 patents 40,000 patents Level 3,4 Technical Contradiction Physical Contradiction 40 Inventive Principle Contradiction Matrix Separation Principle 1950~ 2,000,000 patents Su-F Modeling Function 76 Standard Solution Evolution Law ~1998 ARIZ, MST, STC… Structure Processing Property TRIZ Process

for engine power Engine must be big Why? ① IFR ② IFR for fuel efficiency Engine must be small ②With big engine, how to increase fuel efficiency? ①With small, how to increase power? Why? About Processing, PTC modeling ■ PC and TC are simultaneous events, they coexist always ■ If you know the PC, TC can be extracted easily ■ Almost every solutions can be classified as two general directions explained as cross arrow (it’s not satisfaction, it’s strategy) TechnicalContradictionabout Enginepower and efficiency Physical Contradiction Technical Contradiction PhysicalContradictionabout Engineit must be big and It must be small

About Structure, the structure of system  System Diagram ■ No need to use CAD or real picture ■ Imagination is difficult with such pictures ■ Rectangular and circle is enough, that help us to escape from mental inertia This is the start point of creative thinking

Laser Ignition System ■ 현재 엔진 점화율80%, 99%가 목표 ■ 레이저가 강력한 에너지로 연료를 가열하여 폭발하면 엔진이 점화 ■ 레이저로 가열된 공기가 연료를 산화시켜서 폭발이 저하된다고 판단

Function Analysis ■ 물질과 기능을 철저히 분리한다 ■ 물질은 사각형으로, 기능은 사각형들을 연결하는 화살표 위에, 현상은 원으로 ■ A가 B를 α하고 α 된 B가 C를 β하고 β 된 C 가 D현상을 야기한다 α β D C A Β Laser ignite Increase energy Fuel Drop Air oxidize

Function Analysis ■ 연료 알갱이를 작게 했더니 오히려 점화율은50%로 낮아졌다. 추론이 잘 못됨 ■ 아래 그림과 같은 원리로 점화가 되는 것으로 확인 ■ Function Analysis로 설명해보자 Laser Fuel Drop Air

Function Analysis ■ 물질과 기능을 철저히 분리한다 ■ 물질은 사각형으로, 기능은 사각형들을 연결하는 화살표 위에, 현상은 원으로 ■ A가 B를 α하고 α 된 B가 C를 β하고 β 된 C 가 D현상을 야기한다 α β D C A Β Light burn focus AirContamination Lens Paper

식품회사의 물 부족 해결 문제 ■ 사용하는 물의 80%는 콩을 냉각하는데 사용하고 19%는 세척, 1%를 콩이 흡수 ■ 공장을 이전하는 방법을 고려하고 있으며 ■ 유명 대학의 생명공학과와 30℃ 이상에서 섞지 않는 유전자 변이를 연구 중 ■ 공장에서는 재배통의 모양과 수주기의 모양 등을 최적화 중

물 부족 문제의 해결 : Function Analysis ■ 우선 존재하는 물질들을 나열하고 사각형으로 표시한다 ■ 물질들 간의 존재하는 기능을 화살표로 표시하고 기능을 적는다 ■ 모든 물질을 나열할 필요는 없고, 문제에 관련되는 핵심적인 것에 초점을 맞춘다 α β D C A Β

About Structure, the structure of Problem  RCA? ■ Root Cause Analysis (RCA) is called also 5 Why ■ It looks reasonable to remove Root Cause for solving problem ■ But, in reality, it’s difficult for expert to remove Root Cause 4th Why? 왜 거미들이 많이 생기는가? 1st Why? 왜 돌이 부식되는가? 5th Why? 왜 그토록 많은 나방들이 생기는 걸까? 2nd Why? 왜 제퍼슨 기념관만 청소를 자주하나? 3rd Why? 왜 기념관에 비둘기들이 몰려오는가? 하지만 현장에서는 근본원인이 존재하는 필연적인 이유가 있다. 다만 Harmful Function 이 IFR일 뿐이다. 이 부분에서 모순을 찾아낼 수도 있지만…(Cause Effect Chain Analysis)

Harmful Machine Theory ■ Harmful Function is another IFR system ■ No need to remove components ■ If It’s difficult to remove components, then disconnect the flow of energy in another words, the chain “How to start” of system But also “How to remove” of system There is 3 way ; 1,2,3

Problem Chain Analysis, PCA (문제흐름분석) Problem Problem Rebuilding every 5 year 5년 마다 공사 How to no need to rebuild,with frequent cleaning 청소 안 해도 공사 안 하는 방법 Cleaning too many times 벽면 청소를자주 하기 때문에 How to no need to clean,with many pigeon 비둘기가 많아도 청소 자주 하지 않는 방법 Too manypigeon 비둘기가 많기 때문에 How to remove pigeon,with many spider 거미가 많아도 비둘기가 적게 하는 방법 Too many spider 거미가 많기 때문에 나방이 많아도 거미가 적게 하는 방법 How to decrease the number of spider, with many moth Too many moth 나방이 많기 때문에 Although turning on streetlight one hour earlier, how to remove moth 가로등을 한 시간 일찍 점등해도 나방이 적게 하는 방법 Turing on streetlight One hour early 가로등을 한 시간 일직 점등하기 때문에 Turn on one hour late? 가로등을 한 시간 일찍 점등?

Every Direction has Contradiction ■ Problem Chain Analysis (PCA)provide every possible solutions ■ The extracted solution introduce the Physical and Technical Contradictions, PTC modeling Problem ② 벽면 청소 자주 해야 비둘기 배설물 씻기 위해 5년 마다 공사 ① 청소 안 해도 공사 안 하는 방법 공사 자주 안 하기 위해 벽면 청소 가끔 해야 ① 벽면 청소를자주 하기 때문에 ② 비둘기가 많아도 청소 자주 하지 않는 방법 ③ 비둘기 많아야 많은 거미 잡아 먹기 위해 ③ 비둘기가 많기 때문에 청소 자주 안 하기 위해 ② 비둘기 적어야 거미가 많아도 비둘기가 적게 하는 방법 거미가 많기 때문에 ④ 거미 많아야 많은 나방 잡아 먹기 위해 ④ 나방이 많아도 거미가 적게 하는 방법 비둘기 적어지기 위해 거미 적어야 ③ 나방이 많기 때문에 ⑤ 가로등을 한 시간 일찍 점등해도 나방이 적게 하는 방법 ⑤ 나방 많아야 일직 점등된 가로등에 모이기 위해 ④ 가로등을 한 시간 일직 점등하기 때문에 거미가 적어지기 위해 나방 적어야 가로등을 한 시간 일찍 점등?

Problem Chain Analysis ■ Problem Chain Analysis (PCA)는 근본원인에 집착하지 않는다 ■ 문제의 연결(Chain)만 끊어낼 것을 추천한다 (Harmful Machine Theory: 구성요소를 없애지 않고 에너지흐름 등을 끊으면 된다) ■ 문제의 모든 연결고리 마다 해결책이 제시될 수 있다 □식물 플랜트 재배의 물 부족 문제 Problem 공장에 물이 부족하다 공장 이전 물을많이 사용하기 때문 재배통의 온도를 냉각하면서도 물을 적게 사용하는 방법 97% 3% 식물을 씻어야 하기때문 재배통의 온도를 냉각해야 되기 때문 온도가 올라가도 부패되지 않는 품종 개발 부패 방지 때문

Every Direction has Contradiction ■ Problem Chain Analysis (PCA)는 가능한 모든 해결책의 방향을 제시한다 ■ 제시된 해결책의 방향들은 PC 와 TC 의 관계로 정립할 수 있다 □식물 플랜트 재배의 물 부족 문제 Problem ② 물이 많아야 식물 재배를 위해 공장에 물이 부족하다 물 부족 막기 위해 물이 적어야 ① 공장 이전 ① 물을 많이 사용하기 때문 재배통의 온도를 냉각하면서도 물을 적게 사용하는 방법 ② 물이 많아야 재배통 냉각 위하여 물 부족 막기 위해 물이 적어야 ① ② 재배통의 온도를 냉각해야 하기 때문 ② 재배통 온도 내려야 부패 막기 위하여 온도가 올라가도 부패되지 않는 품종 개발 물 부족 막기 위해 온도 내리지 말아야 ① 부패를 방지하기 때문 ②

The Structure of Problem ■ Cause Effect Chain Analysis (CECA)는 가능한 모든 해결책의 방향을 제시한다 ■ TRIZ 적용 이전에 전문가가 시도했던 모든 아이디어가 Positioning 된다 Problem 인쇄할 때 뜯어지는 문제 기존방법 인쇄공정의 발전을 통해 Less taky하게 운전 (인쇄 스피드 올리는 방향) 왜? 라는 관점에서 전개방향: 1. 왜 발생하는가? 2. 왜 시행하는가? 3. 왜 문제가 되는가? 잉크가 taky하여 뜯어 내기에 RCA 의 모든 전개부분에서 도출되는 해결책의 방향 수직 결합력이 너무 강해서??? 수직 결합력은 원지 내부결합력으로도 충분??? 수평적 결합력이 약해서? 원지 자체의 표면 강도가 약해서 원지와 코팅면의 결합력이 약해서 ③ ① 기존방법 전분 없이 수평결합력 높이는 방법: Refiner 가동 증가해서 여수도를 내린다 그러나 원지 전체 강도. 생산속도 저하. 기존방법 건조지력제 검토 여러 부작용으로 중단 기존방법 양성전분 양 증가 그러나 원지 전체강도를 증가 표면의 전분 양은 부족하다 원지표면에 전분이 부족해서 Size Press 공정이 없어서 ② 기존방법 Binder Latex에 Startch 양 증가 그러나 코팅과 원지 표면에 집중될까? Spray 등으로 전분을 표면에만 뿌리는 방법 표면에 전분을 투입하지 않기에 Pre Coating 하기 위해 Coater의 획기적 변경 ■ 모든 인과관계를 도식화하고 해결책의 방향을 체계적으로 제시 ‘The Structure of Problem’ Double Coating 하기 위해 회사의 전반적이고 지속적인 혁신활동 원가절감, 품질향상 위해서

Modern TRIZ Function Analysis 30 year’s Success & Experience Review Cause Effect Analysis Trimming Feature Transfer Flow Analysis Super Effect TRIZ Process Level 5  5 Stage Process Classical TRIZ 1946~ 200,000 patents 40,000 patents Level 3,4 Technical Contradiction Physical Contradiction 40 Inventive Principle Contradiction Matrix Separation Principle 1950~ 2,000,000 patents Su-F Modeling Function 76 Standard Solution Evolution Law ~1998 ARIZ, MST, STC… 1. System Diagram 2. Function Analysis 4. Physical Technical Contradiction 3. Problem Chain Analysis How to extract Contradiction. 5. Separation Principles 40 Inventive Principles 76 Standard Solutions ARIZ Evolution Law Structure Processing Property TRIZ Process

Modern TRIZ, TRIZ Process Level 4 ⃞ Every possible direction of solution can be derived using Problem Chain Analysis (PCA) – The PCA methodology is based on Harmful machine theory (VasilyLeniachine & Hyo June Kim, 2003, www. trizjournal.com) – Using this PCA, you could analyze every possible direction for solution – After using PCA, you could do positioning old solution of customer and present approach of customer – Also you can find out customer’s “Not Thought of” direction, and you could extract core contradictions systematically

Every Direction has Contradiction ■ Problem Chain Analysis (PCA)provide every possible solutions ■ The extracted solution introduce the Physical and Technical Contradictions, PTC modeling Problem Rebuilding every 5 year ① ② Clean frequently To clean the pigeon poop How to no need to rebuild,with frequent cleaning No need to rebuild Clean seldom ① Cleaning too many times ② How to no need to clean,with many pigeon ③ Many pigeons To eat many spiders Too manypigeon No need to clean frequently ② Few pigeons ③ How to remove pigeon,with many spider ④ Many spiders To eat many moth Too many spider ④ How to decrease the number of spider, with many moth To reduce the number of pigeon Few spiders ③ Too many moth ⑤ ⑤ Although turning on streetlight one hour earlier, how to remove moth Many moths To gather around one hour early streetlights ④ To reduce the number of spider Few moths Turing on streetlight One hour early

About Function, simplified FA (Function Analysis) ■ No need to include every components in FA ■ Just simple rules① Separation between Material and Function, Material is rectangular, Function is arrow ② Phenomenon is Circle■ With such a FA, it’s easy to understand the technical system

Problem Chain Analysis : How to extract all contradictions Systematically?