La matrice des contradictions techniques

La matrice des contradictions techniques est l'un des outils les plus connus de TRIZ.

Pourtant, Genrich Altshuller, concepteur de TRIZ, et de cet outil, prit ses distance vis à vis de lui.
Pourquoi? Parce que l'usage qui en fut fait à l'époque le détournait de son objectif initial. On utilisait la matrice comme outil lors de séances de brainstorming. De plus, le niveau des solutions trouvées à l'aide de la matrice est relativement modeste.
Pour autant, cet outil peut être efficace lorsqu'il est bien employé.
La matrice de contradictions et là pour traiter des contradictions techniques. Un petit rappel sur un exemple concret est dans ce post , à propos du parapluie.
La matrice est formée de 39 lignes et 39 colonnes. A chaque ligne et à chaque colonne correspond un paramètre technique. La ligne identifie le paramètre a améliorer, et la colonne le paramètre qui se dégrade lorsque l'on améliore l'autre paramètre.

Les ressources

Où comment utiliser l'existant pour traiter notre problème.

Les ressources sont les éléments que l'on peut utiliser pour résoudre notre problème, et qui existent dans son environnement. Elles peuvent être présentes au niveau du système, de ses sous systèmes, ou encore du super système. Mais j'évoquerai ces notions dans un prochain post.

Les ressources sont un allié précieux dans la démarche de résolution, et en accord avec le troisième s postulat (chaque problème est particulier, et, dans ce sens, doit être résolu en fonction de sa situation particulière).

Elles peuvent être utilisées, modifiées ou non, ou encore combinées entre elles.

Sur le plan de l'idéalité, c'est bien sûr la "voie royale". En effet, que peut on espérer de mieux que résoudre le problème sans rien y ajouter, en utilisant simplement ce qui est présent ?   

Je dois avouer que c'est personnellement quelque chose que j'utilise fréquemment, même si je n'applique pas une démarche complète de résolution. Rares sont les problèmes que je traite sans faire emploi de ce qui est disponible (ou au moins en faire la liste).

Dans ARIZ 85c (L'algorithme de résolution de problèmes), Les ressources sont listées dans la partie 2 et utilisées dans la partie 4. 

La contradiction de l'ours polaire

La contradiction est présente partout dans notre environnement.
Ainsi, comme je l'ai déjà évoqué dans mon post sur la contradiction, tout objet technique a été créé pour résoudre un problème. Or, dans une situation problématique, peu s'en faut pour trouver, à l'origine, une contradiction.
L'exagération est une des méthodes utilisées pour la briser, et, dans le monde animal, l'ours polaire est un bel exemple.

La courbe en "S"

Avant de parler des lois d'évolution, prenons un moment pour évoquer les courbes en "S".
La courbe en "S", ou S-curve, ou courbe logistique, permet de modéliser l'évolution d'un système.

L'axe horizontal représente le temps, et l'axe vertical, variable, représente un facteur lié à la performance du système. Cela peut, par exemple, représenter des quantités produites. On devine déjà, avec cette définition que la courbe en S d'un système dépend de ce que l'on observe. Ainsi, différents paramètres d'un système, représentatifs de fonctions particulières, auront des positionnements différents sur cette courbe.

Le jeu du Oui/Non

Où l'on parle de dichotomie.

Connaissez-vous le jeu consistant à essayer de deviner un nombre compris entre 1 et 100 en un minimum de coups?
Pour minimiser le nombre d'essais, il faut avoir une stratégie efficace. Celle-ci consiste à diviser l'espace des solutions par 2 à chaque question.
Ainsi, la première question sera "Est-ce que le nombre est plus grand que 50?" La réponse restreindra l'espace de solution par 2.
De question en question, toujours en divisant l'espace des solutions par 2, on obtient ainsi la méthode systématiquement la plus rapide pour arriver au résultat.

un blog ami

Bon, et bien je profite de ce billet pour vous parler du site de Stéphane Savelli, de MP Solving, que vous pourrez trouver à cette adresse.
Stéphane a appris TRIZ avec Yuri Salamatov, je vous laisse donc deviner sa maîtrise du sujet :-)
Il a décidé d'en faire son métier et très bientôt l'innovation et la résolution de problèmes (à l'aide de TRIZ) constitueront son activité principale.
Pour ceux qui maîtrisent l'anglais (eh oui, ça fait un peu d'exercice), je vous conseille vivement de visiter son blog. On y traite de questions de fond, comme par exemple la question de l'utilité de TRIZ  pour un inventeur dans ce post . C'est une excellente mise en perspective de l'invention spontanée (innée) et l'invention systématique, et qui pose le problème de l'éducation des futurs inventeurs (une question qui me passionne, et pour laquelle nous avons monté, avec mon amie Séverine, ce site ).
De plus, son blog est parsemé d'exemples de contradictions à résoudre, et je dois dire que l'aspect didactique et ludique de cette approche est à mon sens la meilleure façon d'aborder la compréhension de TRIZ :-).
Bref, quelque chose de rafraichissant, et incitant à la découverte de TRIZ.

Parole d'expert

Et si l'on parlait d'expertise ?
Voila un sujet qui semble être déconnecté de TRIZ, n'est-ce pas ?
Et bien non, je ne pense pas.
Nous sommes tous empêtrés avec nos habitudes, et la tentation est forte d'utiliser un langage hyper-spécialisé pour décrire les situations problématiques.
Pour échanger avec d'autres spécialistes, cela permet certainement des raccourcis intéressants,  mais en contrepartie apporte une vision très réduite du problème.

Une très mauvaise nouvelle

Je rédige aujourd'hui ce message pour relayer cette très triste nouvelle.
Je l'ai appris hier, et dois me ranger à la dure réalité.
Nikolaï Khomenko est décédé il y a quelques jours.

 J'ai eu l'extrême chance de le rencontrer, de l'avoir comme professeur à l'INSA Strasbourg, et puis d'échanger avec lui de nombreuses fois par mail.
J'ai apprécié son enseignement, et surtout sa très grande gentillesse et disponibilité. Ceux qui l'ont connu comprendront...
Mes pensées vont en tout premier lieu à sa famille et à ses proches, et à tous ceux qui l'ont croisé et apprécié.

La contradiction

Selon le premier postulat de TRIZ, tout problème doit être formulé sous forme de contradiction.

Nous sommes conditionnés, dans notre quotidien, à trouver des solutions à nos problèmes sous forme de compromis. C'est souvent la façon la plus simple de solutionner un problème, mais aussi la moins innovante. Or, le compromis n'est acceptable que lors des phases finales d'optimisation. La solution innovante nécessite, elle, une approche qui ne souffre pas le compromis. Ce dernier devient alors l'outil à utiliser uniquement lors de l'optimisation de la solution.

TRIZ nous enseigne que tout problème doit être formulé sous forme de contradiction (premier postulat) et que sa résolution passe par la résolution de cette contradiction, non pas en faisant un compromis, mais en obtenant le meilleur des deux paramètres qui s'opposent.
De plus, l'élimination de la contradiction ne se fera pas en suivant une méthode de type essais/erreurs, mais sera guidée par des outils dédiés à sa résolution.

Les trois postulats de TRIZ

Il serait vain d'aller plus avant dans la connaissance de TRIZ sans poser les fondements nécessaires à sa compréhension.
En tout premier lieu, il faut donc présenter les trois postulats qui sont les piliers de cette théorie.

 Tout problème doit être formulé sous forme de contradiction.
Donc, en cas d'incapacité à formuler une contradiction, TRIZ ne saurait nous être de la moindre aide. On voit bien ici que la définition du problème est capitale pour la suite de la résolution. En effet, il nous arrive régulièrement de résoudre des problèmes, mais est-ce pour autant les problèmes qu'il fallait résoudre? Cette attention initiale autour du problème permet de s'assurer que l'on cherche bien au bon endroit. La contradiction sera encore évoquée plus tard.

Les systèmes techniques évoluent en suivant des lois d'évolution.
Ces lois sont objectives, et peuvent être simplement observées sur les systèmes existants.
L'évolution des systèmes est nécessaire et portée par l'objectif de résoudre des contradictions existantes.
On en déduit aussi que l'évolution d'un système technique est d'autant meilleure qu'elle se fait dans le respect de ces lois d'évolution. De la même façon, ceci implique qu'un objet technique résout une ou plusieurs contradictions. C'est cette résolution qui a motivé sa création.
Ces lois ont l'avantage de nous guider dans la recherche de solutions. Il devient rapidement assez naturel de s'aider de celles-ci pour s'assurer de la robustesse d'une solution.

Chaque problème est particulier, et, dans ce sens, doit être résolu en accord avec sa situation particulière.
Une solution sera d'autant meilleure qu'elle nécessitera peu de ressources supplémentaires. Ce dernier postulat nous rappelle qu'un problème ne peut être résolu sans la connaissance de son contexte. Ainsi, il n'existe pas de solution standard applicable à deux problèmes similaires, mais dont les environnements sont différents.
On y devine un autre concept de TRIZ, les ressources. Celles-ci sont souvent à l'origine de solutions élégantes.

Voila, le décor est posé. Pour ceux d'entre vous peu familiers avec cette théorie, les choses semblent encore bien nébuleuses, mais nous allons rapidement lever ensemble ces coins d'ombre.

Les trois "Eres" de l'industrie

Aujourd'hui, on s'accorde pour définir trois ères industrielles:

• L'ère de la productivité
  Nous sommes au début du 20ème siècle. De fortes demandes de produits manufacturés se font jour, et dans le même temps peu de concurrence existe. Henry Ford a su parfaitement bien illustrer cet état d'esprit, avec cette citation concernant la possibilité pour le client d'avoir une couleur de voiture différente:
  "Les gens peuvent choisir n'importe quelle couleur pour la Ford T, du moment que c'est noir".
  Les objectifs sont de satisfaire la demande de masse en fabricant des produits très peu différentiés. L'attention est portée sur l'optimisation de la production, son automatisation.
  
• L'ère de la qualité
  Dans les années 70,  le paysage industriel a changé.  L'émergence de nombreux concurrents oblige à changer de stratégie. Il s'agit maintenant de pouvoir se différencier par rapport aux concurrents. L'accent est mis sur la compétitivité, l'amélioration de la qualité des produits et l'optimisation des organisations.
  L'aboutissement de cette démarche est représentée par tous les outils qualités associés au lean.
  
• L'ère de l'innovation
  nous y voila!
  Il s'agit maintenant de donner une nouvelle dimension . Cette ère a pour caractéristique la complexité. Elle nécessite un bon management des connaissances (pas seulement internes, mais surtout externes), l'appel à de nouvelles technologies et l'anticipation des besoins des clients.  Les conceptions deviennent de plus en plus complexes, faisant appel à de nouveaux champs de connaissances. Les cycles de vie se raccourcissent, nécessitant d'accélérer le renouvellement des produits.

Ces trois ères, et leurs méthodes, ne doivent pas être considérées comme distinctes, mais plutôt comme des "poupées russes" (tiens donc, un des  principes TRIZ). En effet, chaque étape se nourrit de la précédente, et il serait vain de vouloir innover sans maitriser la qualité , et de faire de la qualité sans avoir des processus rationnels et productifs.
Arrivés dans cette ère de l'innovation, il est évident qu'il faut dépasser la notion de compromis portée par toutes les approches classiques. Donc, nous voici enfin prêts à briser les contradictions, et TRIZ et OTSM-TRIZ sont là pour nous y aider.

La technique du poisson doré

Ou comment vaincre l'impossible...
Cette méthode tire son nom du conte "Le petit poisson d'or" d'Alexandre Sergueïevitch  POUCHKINE, et ce n'est pas dans sa conclusion qu'il faut deviner le sens de la méthode, mais plutôt dans le déroulement d'un conte.

Et l'idéalité dans tout cela?

Comme évoqué dans mon précédent post, je vais parler de concepts évoqués en démarrage de projet.
Je prends pour exemple le concept de "zéro maintenance".
Il faut bien s'imaginer au début du processus, où l'on a la connaissance de l'existant, à savoir des appareils dont la maintenance nécessite à la fois des outils adéquats, et un savoir faire pour réaliser ces opérations.
Passer de cette situation initiale, à une vision idéale de "zéro maintenance", où aucun outil n'est nécessaire et où le temps d'intervention est nul, nécessite d'oublier les schémas conventionnels.
Formuler ces objectifs, en terme d'idéalité, force à briser les contradictions.
Dans TRIZ et OTSM-TRIZ, l'idéalité est un concept très puissant. On le retrouve en tant que loi d'évolution (la loi N°4), ou comme concept à part entière .
On parle de machine idéale, dans le cas où l'action attendue est réalisée sans machine.
On évoque un processus idéal lorsqu'il n'y a ni dépense d'énergie, ni temps passé, et que l'action attendue est réalisée.
De même, on parle de substance idéale, dans le cas où il n'y a pas de substance mais que l'action est réalisée.
En tant que concepteur,  l'idéalité est toujours à conserver à l'esprit. Toute conception, tout système, tend à se simplifier dans le temps. Une nouvelle génération de produit porte souvent en mémoire la conception des produits suivants, et chaque évolution de ce produit va dans le sens de l'idéalité.
Le choix d'aller vers l'idéal sur telle ou telle fonction doit relever d'un choix stratégique. Le paramètre à améliorer est à déterminer en fonction des besoins du client. Il convient donc de formuler chaque fonction à améliorer. Ensuite, parmi tous les paramètres à améliorer, on effectue une sélection pour déterminer lesquels d'entre eux devront être travaillés. Chaque génération de produit bénéficie ainsi de plusieurs axes d'améliorations.
Une fois ces priorités fixées, il reste à les traiter avec les différents outils à notre disposition, dont le réseau de problèmes.

Un exemple concret d'application

Et bien il est temps de parler de choses concrètes.
A cette occasion, il me semble tout à fait approprié de montrer, par un exemple réel, ce qu'il est possible de réaliser à l'aide d'OTSM-TRIZ.
Le produit en question est un chalumeau dont la présentation est faite dans la vidéo ci-dessous:

Beaucoup d'arguments marketing, n'est-ce pas?
Nikolai Khomenko a d'ailleurs publié un article sur son blog concernant ce produit.
Mais ce qui est important de saisir, c'est à la fois les améliorations obtenues, et leur adéquation avec la demande client.
Quelques concepts très forts ont été formulés à la base de ce projet, comme par exemple la notion de "zéro maintenance pour l'utilisateur", ou l'assemblage du produit avec le minimum d'outils, etc...
Tous ces paramètres ont été placés dans un réseau de problèmes, un des outils d'OTSM-TRIZ, et , grâce à cet outil, de nombreuses solutions ont pu ainsi émerger.
Pour prendre un exemple, concernant le concept de "zéro maintenance", le concept a été poussé au maximum de ce qui est réalisable à ce jour.
Sur ce type de produits, deux composants sont ces pièces d'usure. Bien sûr, l'idéal serait d'avoir ces composants inusables, mais aujourd'hui nous n'avons pas encore formulé la solution à ce problème. Quoiqu'il en soit, nous avons travaillé pour rendre ces composants interchangeables par le client final.
Ainsi, le temps de changement de l'un de ces organes (l'injecteur ou l'allumeur piezo) nécessitait l'utilisation d'outils , et la complexité de l'opération rendait son exécution improbable pour l'utilisateur.
Aujourd'hui, il faut moins de 30 secondes pour changer l'un de ces composants, et ceci sans l'aide du moindre outil.
Le réseau de problèmes est l'outil idéal pour prendre en compte les demandes terrain de façon systématique, et pour formuler des solutions à ces problèmes. Je reviendrai plus tard sur cet outil pour vous montrer de quoi il s'agit.
Maintenant que l'on a évoqué un exemple concret, nous pourrons évoquer les différents outils disponibles pour obtenir ce type de résultat.

Introduction

Et voila,
mon premier message sur ce blog que je viens de créer. Le sujet est dans le titre :-)
J'ai découvert TRIZ il y a quelques années, et ai suivi en 2007 l'Advanced Master in Innovative Design à l'INSA Strasbourg. J'ai eu comme professeurs Denis Cavallucci ainsi que Nikolai Khomenko.
Depuis, je continue à découvrir le potentiel de cette théorie, et les nouveaux champs d'application, tels que l'éducation, la formation, et d'autres sujets bien plus personnels. vous trouverez ici mon profil linkedin.
Mon activité professionnelle, à la direction technique d'une entreprise à vocation mécanique, m'a permis d'appliquer OTSM-TRIZ à bon nombre de problèmes, avec souvent l'émergence de solutions élégantes et inattendues.
A travers ce blog, je voudrais montrer que cette théorie, qui parait bien austère et compliquée à un néophyte, est abordable par petites touches, en manipulant chacun des outils indépendamment.
Bien sûr, cette approche parcellaire ne reflète pas l'étendue des potentiels de cette théorie, mais je suis convaincu que la pratique des outils permet de se construire peu à peu la connaissance de base nécessaire à son appropriation.
L'objectif est d'être suffisamment accessible pour que tout un chacun puisse puiser les éléments lui permettant de progresser dans l'acquisition de cet outil.
Aussi j'essayerai dans la mesure du possible de conserver des exemples accessibles au plus grand nombre.