เมื่อวันที่ 12-13 มี.ค. 52 ได้ไปอบรมเกี่ยวกับ การพัฒนาข้อเสนอเต็มรูปโครงงาน IRVE-52 การสืบค้นสิทธิบัตร วิศวกรรมย้อนรอยและการแก้ปัญหาสิ่งประดิษฐ์ด้วยหลักการของ TRIZ" มีหัวข้ออบรมที่น่าสนใจเช่น

• แนวทางการทำโครงงานวิจัยและพัฒนานวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์
• การสืบค้นสิทธิบัตร(ผศ.ปราโมทย์ ธรรมรัตน์ เจ้าของเว็บไซต์ต่อยอดดอทคอม www.toryod.com)
• วิศวกรรมย้อนรอยและการแก้ปัญหาสิ่งประดิษฐ์ด้วยหลักการของ TRIZ

TRIZ เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากเหมาะสำหรับนำมาสอนนักศึกษาอาชีวศึกษาเพื่อให้รู้จักการแก้ปัญหาเชิงประดิษฐ์คิดค้นหรือสร้างนวัตกรรมใหม่ๆตามแนวทฤษฎี TRIZ เพราะการเรียนด้านอาชีวศึกษานักศึกษานอกจากจะสร้างความรู้(Construct)แล้วยังไม่พอนะครับ ต้องนำความรู้นั้นมาประยุกต์ใช้แก้ปัญหาโดยการพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ แล้วจะสร้างสิ่งประดิษฐ์อย่างไร สร้างไปตามมีตามเกิดหรือปล่าว หรือว่าสักแต่ว่าสร้างให้เสร็จๆไป สร้างตามแนวคิด หลักการหรือทฤษฎี อะไรที่ผ่านๆมาตอบไม่ได้ แต่ต่อไปนี้นักศึกษาต้องตอบได้ TRIZ จะช่วยนักศึกษาแก้ปัญหาตรงนี้ได้ แล้ว TRIZ คืออะไร?

TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving) : ทฤษฎีการแก้ปัญหาเชิงประดิษฐ์คิดค้น

ความคิดสร้างสรรค์เพื่อการแก้ปัญหาสามารถศึกษาเรียนรู้กันได้

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ชื่อ Genrich Altshuller มีความเชื่อว่าความคิดสร้างสรรค์เพื่อการแก้ปัญหานั้นเป็นสิ่งที่สามารถศึกษาเรียนรู้กันได้ เขาได้ศึกษาค้นคว้าและวิเคราะห์สิทธิบัตรต่าง ๆ กว่า 2 ล้านฉบับ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1946 พัฒนาขึ้นมาเป็นเครื่องมือและฐานความรู้ต่าง ๆ ในการแก้ปัญหาทางเทคนิค เรียกเป็นชื่อย่อ ในภาษารัสเซียว่า TRIZ ซึ่งแปลว่าทฤษฎีการแก้ปัญหาเชิงประดิษฐ์คิดค้น (Theory of Inventive Problem Solving) มีบริษัทต่าง ๆ ทั้งในยุโรป อเมริกา และเอเชียได้นำ TRIZ เข้าไปใช้ในการแก้ปัญหาทางเทคนิคจนสามารถทำกำไรให้กับบริษัทมหาศาล

จะนำ TRIZ ไปใช้ประโยชน์ได้อย่างไร

TRIZ เป็นทฤษฎีที่พูดถึงกระบวนการการแก้ปัญหา เครื่องมือต่าง ๆ และฐานความรู้ที่ใช้ในการแก้ปัญหาเชิงประดิษฐ์คิดค้น สามารถนำไปใช้เป็นแนวทางเพื่อค้นหาคำตอบในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นทั้งในการปรับปรุงกระบวนการผลิตหรือในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่

TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving) หรือ “ทฤษฎีการแก้ปัญหาเชิงนวัตกรรม”

 เป็นทฤษฎีจัดการทางด้านความคิดที่กำลังเป็นที่สนใจในปัจจุบัน คิดค้นขึ้นโดย Genrich S. Altshuller วิศวกรชาวรัสเซีย ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 (ปี 1946) แต่เพิ่งจะเป็นที่รู้จักในสหรัฐอเมริกา และยุโรป เมื่อไม่ถึงสิบปีมานี้เอง เป็นเสมือนกุญแจดอกสำคัญอันหนึ่ง ซึ่งนำไปสู่ความรุ่งเรืองทางด้านวิศวกรรมของสหภาพโซเวียตในยุคสงครามเย็นที่ไม่เคยถูกเปิดเผยมาก่อน เป็นเวลากว่า 50 ปี และยังคงสามารถนำมาใช้ได้เป็นอย่างดีในการคิดค้นประดิษฐกรรมใหม่ ๆ ของวันนี้

อัลท์ชูลเลอร์ได้ทำการศึกษาค้นคว้าสิทธิบัตรต่างๆ มากกว่า ๒ ล้านกว่าฉบับ  ทำให้เขาพบว่าสิ่งประดิษฐ์หรือการคิดค้นหลายๆอย่างที่ผ่านมาได้มาจากการใช้รูปแบบความคิดสร้างสรรค์ที่คล้ายกัน ระบบเทคโนโลยีไม่ได้พัฒนาไปอย่างเลื่อนลอย   แต่มีรูปแบบ(Pattern)ของการพัฒนาอย่างเป็นระบบที่คล้ายคลึงกัน  สามารถนำไปใช้พยากรณ์ทิศทางการพัฒนาของระบบเทคโนโลยีนั้นๆ  หรือ  เอาไปใช้วางแผนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ได้ อัลท์ชูลเลอร์ได้พัฒนาเครื่องมือต่างๆในการแก้ปัญหาโดยมีสมมติฐาน 2 อย่างต่อไปนี้เป็นพื้นฐาน

• พัฒนาการของระบบทางเทคนิค (ผลิตภัณฑ์ หรือขบวนการผลิต เป็นต้น) ดำเนินไปอย่างมีกฎเกณฑ์
• ในการคิดค้นหาทางแก้ปัญหาใดๆนั้นจะต้องมีวิธีการคิดที่เป็นระบบ มีความเป็นเหตุเป็นผล

"..โดยหลักการของ TRIZ แล้ว เชื่อว่า “ความคิดสร้างสรรค์ เป็นสิ่งที่สอนกันได้” โดยการนำวิธีการคิดแก้ปัญหาต่าง ๆ มาทำให้เป็นกระบวนการที่จะช่วยให้ผู้ออกแบบสามารถเห็นถึงทางออกที่เป็นไปได้ และสามารถจัดการกับตัวแปรต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น.."

39 ตัวแปรของ Altshuller (The Altshuller's 39 Engineering Parameters)

1.Weight of moving object
2.Weight of binding object 3.Length of moving object
4.Length of binding object
5.Area of moving object
6.Area of binding object
7.Volume of moving object
8.Volume of binding object
9.Speed
10.Force
11.Tension, pressure
12.Shape
13.Stability of object
14.Strength
15.Durability of moving object
16.Durability of binding object 17.Temperature
18.Brightness
19.Energy spent by moving object
20.Energy spent by binding object
21.Power
22.Waste of energy
23.Waste of substance
24.Loss of information
25.Waste of time
26.Amount of substance
27.Reliability
28.Accuracy of measurement
29.Accuracy of manufacturing
30.Harmful factors acting on object
31.Harmful side effects
32.Manufacturability
33.Convenience of use
34.Repairability
35.Adaptability
36.Complexity of device
37.Complexity of control
38.Level of automation
39.Productivity


40 หลักการพื้นฐานของการสร้างประดิษฐกรรม (40 Fundamental inventive principles)

1. Segmentation เช่น เฟอร์นิเจอร์แยกประกอบ รั้วบ้านที่สามารถประกอบเพิ่มความยาวได้ไม่จำกัด

2. Extraction เช่น การไล่นกออกจากสนามบิน ด้วยการเปิดเทปเสียงที่ทำให้นกตกใจ

3. Local Quality เช่น ดินสอที่มียางลบในแท่งเดียวกัน

4. Asymmetry เช่น ให้หน้ายางด้านนอกทนต่อการเสียดสีได้มากกว่าด้านใน

5. Combining เช่น เครื่องขุดที่พ่นไอน้ำออกมาลดฝุ่น และทำให้พื้นนุ่มลงในเวลาเดียวกัน

6. Universality เช่น โซฟาที่แปลงให้เป็นเตียงนอนได้

7. Nesting เช่น เก้าอี้พลาสติกที่สามารถจับซ้อนกันได้เวลาไม่ใช้งาน ดินสอกดที่เก็บไส้สำรองได้

8. Counterweight เช่น ชดเชยน้ำหนักเรือด้วย Hydrofoil

9. Prior counter-action เช่นคอนกรีตเสริมเหล็ก ท่อที่เสริมด้วยท่อโลหะหลาย ๆ ท่อพันรอบเป็นเกลียว

10. Prior action เช่น มีดพกที่ประกอบไปด้วยเครื่องมือหลายอย่าง ชิ้นไหนไม่ใช้ก็เก็บได้

11. Cushion in advance เช่น สินค้าในร้านที่ติดแม่เหล็กส่งสัญญาณกันการขโมย

12. Equipotentiality เช่น ทำถังน้ำมันเครื่องรถแข่งให้สามารถเปลี่ยนถ่ายน้ำมันที่สนามได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องยก

13. Inversion เช่น การทำความสะอาดโดยใช้ vibration แทนการใช้สารขัดสี

14. Spheroidality เช่น การทำประป๋องน้ำอัดลมให้เป็นทรงกระบอก เพื่อให้เกิดส่วนโค้งที่รับแรงได้ดีกว่า

15. Dynamicity เช่น ไฟฉายที่มีคอที่สามารถดัดได้ตามต้องการ

16. Partial or overdone action เช่น การทาสีภายในถังน้ำมัน โดยใช้วิธีการหมุนถังให้สีทาได้ทั่ว

17. Moving to a new dimension (1D ->2D ->3D) เช่น บ้านประหยัดพลังงานที่ติดกระจกโค้งไว้ทางทิศเหนือของบ้าน เพื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ให้บ้านสว่างได้ทุกจุดทั้งวัน

18. Mechanical vibration เช่น ใช้ vibration ช่วยในการหล่อ ให้โลหะไหลได้ดีขึ้น

19. Periodic action เช่น ไฟฉุกเฉินจะทำให้กระพริบเป็นจังหวะ ทำให้สังเกตได้ง่ายกว่าไฟที่ไม่กระพริบ

20. Continuity of a useful action เช่น การเจาะโดยใช้ใบมีดที่ทำงานได้ทั้งทิศทางไป และกลับ

21. Rushing through เช่น การตัดผนังพลาสติกแบบไม่ให้เกิดการเปลี่ยนรูป โดยใช้ความเร็วสูง

22. Convert harm into benefit เช่น การ Heat treatment เหล็กด้วยไฟฟ้าความถี่สูง จะทำให้โลหะร้อนเฉพาะผิวหน้าเท่านั้น ดังนั้นนำวิธีนี้มาใช้กับงาน Surface Heat treatment แทน

23. Feedback เช่น pump จะทำงานเฉพาะเมื่อมีระดับน้ำต่ำเกินกำหนด ควบคุมจากแรงดันน้ำในถัง

24. Mediator เช่น ลดการสูญเสียพลังงานจากการผ่านกระแสไฟในโลหะเหลว โดยการใช้ electrode และตัวกลางที่เป็นโลหะเหลวที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า

25. Self-service เช่น ป้องกันการสึกหรอในเครื่อง feeder สารขัดถู โดยการใช้วัสดุที่เป็นสารขัดถูเช่นกันที่ผิวนอก

26. Copying เช่น วัดความสูงของวัตถุ โดยการวัดระยะที่เงาของมันเอง

27. Inexpensive, short-lived object for expensive, durable one เช่น ผ้าอ้อมใช้แล้วทิ้ง

28. Replacement of a mechanical system เช่น การเพิ่มแรงยึดระหว่างโลหะ กับวัสดุเคลือบที่เป็น thermoplastic โดยการสร้างสนามแม่เหล็ก

29. Pneumatic or hydraulic construction เช่น การขนพัสดุที่แตกง่าย โดยการใช้ถุงลมกันกระแทก

30. Flexible membranes or thin film เช่น ป้องกันการเสียน้ำที่ใบพืช โดยการเคลือบสาร polyethylene ซึ่งมีคุณสมบัติในการถ่ายเทออกซิเจนได้ดี

31. Use of porous material เช่น ใช้วัสดุประเภทฟองน้ำดูดซับสารหล่อเย็นไม่ให้ไหลเข้าเครื่องยนต์ ขณะที่เครื่องยนต์ทำงาน สารหล่อเย็นก็จะระเหย และทำหน้าที่ในการลดอุณหภูมิ

32. Changing the color เช่น ทำให้ผ้าพันแผลโปร่งใส เพื่อสามารถเห็นบาดแผลได้ โดยไม่ต้องแกะ

33. Homogeneity เช่น การใช้วัสดุพื้นผิวของ feeder เป็นชนิดเดียวกับวัตถุดิบ ในกรณีของสารกัดกร่อน

34. Rejecting and regenerating parts เช่น กระสวยอวกาศที่ถูกปล่อยทิ้งเป็นส่วน ๆ หลังจากที่ส่วนนั้นใช้งานเสร็จ

35. Transformation of the physical and chemical states of an object เช่น ในอุปกรณ์ที่เปราะ แตกง่าย น็อตที่ใช้ก็จะต้องทำจากวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ดี

36. Phase transformation เช่น การป้องกันการขยายตัวของท่อที่มีลักษณะเป็นโครง โดยการใช้น้ำที่แช่จนเป็นน้ำแข็ง

37. Thermal expansion เช่น บ้านประหยัดพลังงานที่เปิดปิดหน้าต่าง ตามอุณหภูมิ ด้วยวัสดุโลหะ 2 ชนิดที่มีคุณสมบัติการขยายตัวตามความร้อนที่ไม่เท่ากัน

38. Use strong oxidizers เช่น การเติม oxygen เพิ่มให้กับคบเพลิง เพื่อทำให้เกิดความร้อนมากกว่าการใช้อากาศปกติ

39. Inert environment เช่น การใช้แก๊ซเฉื่อยในการดับไฟใน warehouse

40. Composite materials เช่น ปีกเครื่องบินที่ทำจากพลาสติกและ carbon fiber เพื่อให้ความแข็งแรงสูง แต่เบา