Fare innovazione oggi nelle aziende è un’attività fondamentale e necessaria per rimanere competitivi, da svolgere in modo non più sporadico e fortuito. Già da tempo sono stati introdotti in azienda metodi per gestire in modo programmatico ed efficiente alcune fasi del ciclo sviluppo prodotto ed i processi industriali ad esso correlati (si pensi a metodi come 6Sigma, Lean Production, FMEA-FMECA, ecc). Oggi, di fronte a processi di ideazione e generazione concept spesso condotti in modo intuitivo e occasionale, molte aziende si rendono conto della necessità di introdurre nella stessa misura strumenti capaci di rendere robusti ed efficienti le prime fasi del ciclo di sviluppo nuovo prodotto. Esistono metodi e tecniche a supporto dei processi di ideazione e di problem solving? Esistono strumenti capaci di guidare il processo creativo in ambito tecnico? Prima di citare alcuni strumenti di supporto, è bene richiamare brevemente il contesto e le condizioni di lavoro in cui si trovano spesso a confrontarsi i progettisti, gli sviluppatori e in generale chi è coinvolto nei processi d’innovazione tecnologica. Il fenomeno del cambiamento continuo vede un mutamento ed aggiornamento costante delle tecnologie, richiedendo ai tecnici aziendali competenze multidisciplinari e/o un aggiornamento continuo in termini di conoscenze tecnologiche e informazioni tecniche di cui tener conto nelle fasi di sviluppo nuovo prodotto, processo e/o servizio.
Le tecniche di innovazione sistematica
Tra le tecniche d’innovazione sistematica basate su un percorso di astrazione per affrontare il processo di problem solving si ricordano:
- Bio-inspired Design: disciplina scientifica che vede l’applicazione di strategie e principi solutivi esistenti in natura come fonti di ispirazione per lo sviluppo di nuove soluzioni ingegneristiche e di innovazioni tecnologiche. Tra gli esempi di soluzioni bio-ispirate particolarmente note ed eclatanti si ricorda il Velcro, metodo di chiusura ispirato dalla elevata capacità degli uncini di alcune piante di attaccarsi temporaneamente a tessuti, vestiti o altro materiale dotato di fibre/peli.
- Informazione brevettuale: tramite l’analisi e la ricerca documentale brevettuale è possibile riconoscere invenzioni già esistenti e brevettate fonti d’ispirazione per la risoluzione del problema di origine. Come principio fondamentale, il documento brevettuale riporta una soluzione tecnica ad un problema tecnico e come requisito di brevettabilità, l’invenzione deve essere descritta con una ricchezza di dettagli sufficiente a consentire a una persona esperta del ramo di attuarla. In virtù di questi caratteri la letteratura brevettuale rappresenta una fonte d’informazioni strutturata ed esaustiva dove poter trovare fonti d’ispirazione per il trasferimento d’idee da un settore applicativo ad un altro;
- TRIZ-Teoria per la Soluzione dei Problemi Inventivi: un programma e un insieme di strumenti che prevedono l’applicazione di euristiche a modelli di problemi ed estratte dall’analisi di documenti brevettuali e riconosciute come strategie solutive più statisticamente correnti ed efficaci nella risoluzione di problemi ingegneristici.
TRIZ: Ingegnerizzare la creatività tecnica
TRIZ, acronimo russo dell’espressione tradotta in italiano come Teoria per la Soluzione di Problemi Inventivi, nasce ad opera di G.S. Altshuller (1926-1998) inventore ed ingegnere che lavorava nell’ufficio brevetti della marina militare sovietica e si occupava di aiutare gli inventori nella stesura delle domande di brevetto. Grazie a questo impiego Altshuller intraprese una massiccia attività di analisi di invenzioni, con lo scopo di individuare cosa accomuna le soluzioni tecniche di successo e con l’obiettivo generale di sviluppare un metodo capace di guidare il progettista nell’analisi, risoluzione di un problema secondo un percorso logico e scientifico, capace di incrementare l’efficienza del processo di generazione di idee inventive. In altre parole, una vera e propria teoria dell’invenzione. Tale studio è stato avviato da Altshuller da metà degli anni ’40 ed è proseguito con il supporto di collaboratori ed altri studiosi fino agli inizi degli anni ’90, esplorando anche altri temi legati alla creatività e all’ideazione in ambito tecnico e non. Oggi l’insieme di conoscenze sviluppate dalla ricerca TRIZ può essere presentato con un approccio strutturato riconoscendo un insieme di Postulati fondamentali della teoria, che ne definiscono l’essenza.
Postulato 1: Esistenza delle leggi oggettive di evoluzione dei sistemi tecnici (Objective Laws of Engineering Systems Evolution-LESE). L’osservazione della storia dei sistemi tecnici ha dimostrato che tutti i prodotti dell’ingegno umano evolvono secondo modelli ripetibili, a prescindere dallo scopo specifico di tali trasformazioni. In altri termini, i Sistemi Tecnici evolvono secondo leggi oggettive che sono indipendenti dal campo di applicazione e dalla funzione per la quale il sistema tecnico è stato concepito. Queste leggi governano lo sviluppo dei sistemi tecnici esattamente come le leggi naturali regolano lo sviluppo dei sistemi biologici. Così come la conoscenza della genetica permette di prevedere le caratteristiche di un organismo vivente, le leggi di evoluzione TRIZ consentono di anticipare i futuri sviluppi di un sistema tecnico.
Postulato 2: Contraddizioni (Contradictions)L’evoluzione dei sistemi implica la risoluzione di contraddizioni, vale a dire dei conflitti che emergono fra il sistema e l’ambiente che lo circonda, oppure fra i suoi elementi costitutivi. Le soluzioni inventive che maggiormente contribuiscono allo sviluppo dei sistemi tecnici rifiutano il compromesso fra esigenze conflittuali e propongono modifiche in grado di eliminare le contraddizioni esistenti nel sistema. Pertanto, il superamento di contraddizioni è il meccanismo cardine dell’evoluzione tecnologica e quindi l’identificazione delle contraddizioni di un sistema deve essere il primo passo di qualsiasi processo di progettazione inventiva.
Postulato 3: Situazione specifica e risorse (Specific Situation and Resources)Ciascuno stadio evolutivo di un sistema ha luogo in un ambiente ed in un contesto specifici, che influenzano le trasformazioni del sistema e forniscono le risorse necessarie. Così come l’ambiente impatta sulla crescita di un organismo vivente, qualunque sia il suo codice genetico, così le risorse che circondano un sistema tecnico costituiscono un motore primario per la sua evoluzione. Un’adeguata classificazione delle risorse di un sistema consente quindi di rendere sistematica la ricerca delle opportunità di sviluppo.
A partire da questi postulati, la teoria TRIZ si articola in una serie di modelli e strumenti per l’analisi e scomposizione analitica di un problema, la ricerca delle contraddizioni che ostacolano lo sviluppo del sistema in esame, l’identificazione dei percorsi solutivi idonei al superamento di tali contraddizioni, un utilizzo efficace delle risorse disponibili, la verifica della rispondenza delle soluzioni generate ai modelli di evoluzione dei sistemi tecnici. In virtù di questo approccio, il processo di ricerca di soluzioni creative ed inventive risulta essere supportato e guidato, con un grado di difficoltà inferiore e procedendo in modo più efficiente.
Diffusione e benefici
Nonostante la ricerca TRIZ sia stata avviata a partire da metà degli anni ‘50, la teoria si è diffusa negli Stati Uniti e successivamente in Europa solo nei primi anni ’90, in seguito alla caduta dell’Unione Sovietica, evento che permise ad autorevoli esperti di TRIZ di origine russa di trasferirsi in altri Paesi. Le grandi realtà industriali e multinazionali, intuendone subito le notevoli potenzialità, iniziarono progressivamente ad adottare la metodologia affiancandola ad altri strumenti di problem solving e di sviluppo nuovo prodotto, già esistenti in azienda. In letteratura sono documentate alcune esperienze aziendali di introduzione della metodologia nel contesto di grandi aziende o multinazionali, a partire da fine anni ‘90. La formula più ricorrente e consolidata prevede un’introduzione graduale, articolata in momenti di esposizione alla teoria, corrispondenti a livelli di approfondimento crescenti (tipicamente: livello informativo, livello d’ingresso e livello base), per un percorso in aula che si attesta complessivamente intorno alle 40-48 ore circa. A seguire è consigliato affrontare uno o più progetti pilota su attività aziendali d’interesse, con cui i neofiti sperimentano sul campo le capacità acquisite e i nuovi strumenti, con il supporto di tutor esperti, per un impegno comprensivo di attività in affiancamento e attività in autonomia pressoché analogo di circa 48-64 ore. A valle del percorso, sono conseguite capacità operative di base sui principali strumenti impiegati per le attività di analisi del problema, riconoscimento ed estrazione dei conflitti e loro superamento. Lo sviluppo e la realizzazione di progetti pilota consente ai vertici aziendali di testare la bontà e l’efficacia del metodo nella propria realtà. e di coglierne concretamente le potenzialità, per valutare ulteriori azioni (in senso orizzontale e/o verticale). Un’indagine realizzata nel 2009 a livello internazionale dall’Associazione Europea di TRIZ, ETRIA consente di fornire una panoramica mondiale sullo stato di diffusione della teoria e sui benefici percepiti dai suoi utilizzatori. In sintesi, la teoria è adottata in molteplici settori industriali ed impiegata per supportare svariate attività, quali sviluppo prodotto, ricerca industriale, ricerca scientifica, strategia industriale e anche per applicazioni non tecniche. Nell’ambito delle applicazioni ingegneristiche è utilizzata sia per lo sviluppo di prodotti che per l’analisi e lo sviluppo di processi. In termini di risultati, chi utilizza la teoria TRIZ sperimenta un incremento nell’ideazione di concept solutivi e un accrescimento della qualità delle idee generate. In termini di azioni future sull’utilizzo del metodo, le prospettive più ricorrenti sono l’acquisizione interna, l’ulteriore approfondimento e la personalizzazione al proprio contesto ed esigenze. In Italia, al 2003 risale la fondazione dell’Associazione Italiana per l’Innovazione Sistematica, APEIRON [2], che riunisce soggetti, provenienti dall’ambiente professionale e accademico, legati dal comune interesse verso le metodologie a supporto dell’innovazione sistematica e in particolare verso TRIZ. A partire dal 2007 il Centro italiano di competenza per l’Innovazione Sistematica [3], soggetto di natura universitaria, promuove verso le aziende italiane varie iniziative e progetti di diffusione dei risultati della ricerca universitaria sul tema di strumenti a supporto delle attività di progettazione, tra cui la metodologia TRIZ, proposta secondo un percorso di formazione di livello base allineato a quanto riportato in precedenza. Dal 2007 ad oggi piccole, medie e gradi imprese italiane sono state introdotte alla metodologia TRIZ e, tramite il Centro, hanno avuto occasione di sperimentare al proprio interno la metodologia TRIZ, in progetti avviati con finanziamento pubblico o commissionati. Nello schema 7 si riportano i principali settori industriali e il numero di casi studio affrontati dal Centro a partire dal 2007. Gli ultimi tre percorsi base pluriaziendali erogati annualmente hanno visto la partecipazione di circa 30 partecipanti tra Product Managers e Product Designer, Technical Directors, Quality Managers, Patent Specialist, R&D e R&I Managers, Production e Process Managers. A valle del percorso base in aula, i riscontri pervenuti confermano l’efficacia del metodo.
Si ringrazia il Prof. Gaetano Cascini – Politecnico di Milano –Dip. Meccanica per il supporto ricevuto nella stesura del contributo.
Note e siti di riferimento
[1] Associazione Europea di TRIZ, ETRIA [2] Associazione Italiana di TRIZ, APEIRON [3] Centro di competenza italiano per l’Innovazione Sistematica [4] Associazione Internazionale di TRIZ, MATRIZ [5] Altshuller Institute for TRIZ, [6] TRIZ journal [7] ARIZ e principi inventivi [8] TRIZ e Technology Forecasting
