Professor Gert Trauernicht lehrt seit 1999 an der Bergischen Universität Wuppertal, unter anderem Innovationsentwicklung und Innovationmanagement. (Bild: Squareone)
Der Wunsch nach dem idealen Entwicklungswerkzeug und Prozess für neuartige Konstruktionslösungen beherrscht regelmäßig die Diskussionen in den Medien. Eine Innovationsmethode, die immer wieder in den Fokus der Aufmerksamkeit rückt, ist die Triz-Methode. Triz steht für Theorie des erfinderischen Problemlösens. Die Methode wurde ursprünglich von den russischen Ingenieuren Genrich Saulowitsch Altschuller und Rafael Borissowitsch Shapiro entwickelt. Sie beruht, einfach gesagt, auf einer Analyse von mehr als 40.000 Patenten und Erfindungen, aus der insgesamt 40 allgemeingültige Prinzipien für Innovation abgeleitet wurden.
Tückisch: die scheinbare Einfachheit
Auf den ersten Blick erscheinen die Prinzipien fast trivial. So ist beispielsweise das Prinzip der Zerlegung eine Grundlage aller modularen Systeme. Das Prinzip der Wärmeausdehnung ist so alt, wie die Entwicklung von Technologien selbst. Andere Prinzipien überraschen den ungeübten Betrachter eher.
Das Prinzip des Durcheilens beispielsweise ist ein sogenanntes Prozessprinzip, bei dem weniger das technische Grundprinzip, sondern eher die zeitliche Dimension betont wird. So einfach viele der Prinzipien auf den ersten Blick erscheinen mögen, so komplex und vielfältig ist ihre Anwendbarkeit in der Praxis. Die Kraft des Werkzeugs entfaltet sich einerseits in der konkreten Übersetzung des Prinzips auf das zu lösende Problem und andererseits in der vielfältigen Kombinationsfähigkeit einzelner Prinzipien.
Mithilfe der Triz-Werkzeuge lassen sich die vielfältigsten Probleme erfolgreich lösen. Allerdings wird auch Triz nach meiner Auffassung weder heute noch in Zukunft allen Belangen der Innovationsentwicklung gerecht. Dennoch hat dieses Innovationswerkzeug einige herausragende Stärken, die insbesondere in der technologisch orientierten Produkt- und Prozessentwicklung zum Tragen kommen.
Das zu lösende Problem im Kern verstehen
Triz ist ein gutes Werkzeug für innovative und kreative Entwickler und zielt im Vergleich zu anderen Innovationsprozessen eher auf tiefgehende, erfinderische Lösungen. Die Triz-Methodik definiert nicht nur den Prozess, ein Problem zunächst zu erkennen und zu analysieren, es in seine Bestandteile zu zerlegen und nach möglichen Umgehungsstrategien zu suchen. Triz hilft auch dabei, den Kern eines Problems zu verstehen und hier innovative Lösungen anzusetzen.
Um auf den Kern des zu lösenden Problems zu gelangen, führt das Werkzeug den Entwickler durch drei Phasen hindurch. In der ersten Phase werden Aufgabe und Problem präzisiert, umformuliert und sogar komplett in Frage gestellt. In der zweiten Phase wird die Aufgabe hinsichtlich ihrer Teilprobleme analysiert, und der Entwickler wird dazu angehalten, analoge (Teil-)Probleme und Lösungen aus anderen Industrien, Branchen und der Natur zu recherchieren, um das Gesamtproblem mit anderen Augen zu betrachten. Dieses analytische Sezieren der Problemstellung hilft einerseits, den Kern des Problems zu verstehen und andererseits, die Komplexität einer Aufgabe systematisch abzuarbeiten.
Für sich genommen täuschen die 40 Innovationsprinzipien eine Einfachheit vor, die unerfahrene Nutzer dazu verleiten kann, sie nebenbei anwenden und direkt auf ihre derzeitige Aufgabe übertragen zu wollen. Triz funktioniert aber eher von innen nach außen. Werden die Prinzipien ohne tieferes Verständnis des zu lösenden Problems und der Kernprobleme angewendet, kommen oft nur triviale Varianten bestehender Lösungen heraus. Das Prinzip der Anwendung von Wärmedehnung beispielsweise ist an sich keine technische Lösung. Erst wenn die sich daraus ergebenden Potenziale der Toleranzverschiebung in der Konstruktion genutzt werden, (beispielsweise um ein gekühltes Lager in einer vorgewärmten Walze einzufügen, um später nur über die Wärmeausdehnung eine Verbindung beider Komponenten zu schaffen, die ohne Energieeintrag auskommt) wandelt sich das Prinzip in Innovation um.
Marktfähige Lösungen entwickeln
Ist das Problem jedoch präzise umrissen und sein Kern und seine Teilbereiche klar umschrieben, eignet sich die Methodik, um die Probleme an ihrem Ursprung zu lösen. Wird nämlich das eigentliche Kernproblem beseitigt, gelten plötzlich die vorher wahrgenommenen, feststehenden Rahmenbedingungen nicht mehr – der Weg für ganz neue Lösungen wird frei.
Triz ist kein leichtes und zuweilen auch wenig intuitives Tool. Der Prozess der Präzisierung der Aufgabe und der Problemanalytik ist oft mindestens so aufwendig wie die Entwicklung und Konstruktion selbst. In meiner Beratungspraxis erlebe ich jedoch oft, dass viele Entwickler nicht bereit sind, diese Zeit in die Präzisierung und Analytik des zu lösenden Problems zu investieren. Es zwingt den Anwender, über den eigenen Tellerrand zu schauen und die Bereitschaft mitzubringen, sich mit bereits existierenden, historischen, ähnlichen oder analogen Lösungen auseinanderzusetzen.
Triz fordert vom Anwender größtmögliche Offenheit und das Zugeständnis, dass andere Entwickler zuvor bereits geniale Lösungen erdacht haben. Oftmals wird das systematische Lernen aus den Stärken und Schwächen anderer Lösungsansätze in der westlichen Entwicklungsmentalität als Kopieren oder Nachahmen abgetan. Das Gegenteil ist aber der Fall, denn genau das ist nach meiner Erfahrung eine Voraussetzung dafür, marktfähige und fehlerstabile Lösungen zu entwickeln.
Hilfe bei scheinbar unlösbaren Aufgaben
Bei technischen und erfinderischen Problemen, und wenn es als Werkzeug im Kontext anderer Analyse- und Entwicklungsmethoden eingesetzt wird, funktioniert Triz besonders gut. Bedenkt man die vielen Möglichkeiten, Werkzeuge und neuen Wege, um Lösungen für Probleme zu finden, macht es aber wenig Sinn, sich nur auf ein Tool zu konzentrieren. Dieses Werkzeug funktioniert jedoch besonders bei festgefahrenen, scheinbar unlösbaren Problemen sowie in der Entwicklung von technischen Prozessen.
Um sinnvoll eingesetzt werden zu können, reicht es oft nicht, die 40 Innovationsprinzipien anzuwenden. Triz erfordert von den meisten Anwendern zunächst einmal ein Umdenken im Prozess der Entwicklung von Innovationen. Darüber hinaus ist das Infragestellen der Aufgabe ein unbequemer Prozess, der in Entwicklungsorganisationen gern vermieden wird.
An dieser Stelle zeigt sich oft die politische Dimension von Entwicklungsprojekten. Es geht dann weniger um die ideale Lösung von Problemen als um das Prestige des richtigen Projekts. Triz ist in der Regel nicht als alleinstehendes Werkzeug zu gebrauchen. Es sollte in einen Prozess der Innovationsentwicklung und in ein ganzes Spektrum von Methoden zur Analyse und Ideenentwicklung eingebunden sein. aru
„TRIZ hat seine Stärken in der technischen konstruktiven Dimension“
Über die Theorie des erfinderischen Problemlösens, kurz TRIZ, sprach ke NEXT mit Gert Trauernicht, Gründer und Inhaber des Unternehmens Squareone, und Professor für Innovationsentwicklung und –management.
Herr Professor Trauernicht, Sie sagen: „Derzeit scheint der Fokus der Buzzword-Gemeinde auf Design Thinking zu liegen“. Was haben Sie gegen Design Thinking?
Gar nichts, ganz im Gegenteil, in unserem Büro für Innovationsentwicklung wenden wir Design Thinking immer wieder intensiv an. Allerdings ist Design Thinking eher für ganzheitliche Innovationskonzepte und Entwicklungen ausgelegt. Ein neues Innovationsprodukt ist auf die Integration marktwirtschaftlicher und technischer Aspekte ebenso angewiesen wie auf die Integration der Nutzerperspektive. Design Thinking kann diese Dimensionen sehr gut integrieren. Das Werkzeug Triz hingegen hat seine Stärken in der technisch konstruktiven Dimension und der erfinderischen Dimension (Invention) der Innovationsentwicklung. Insofern steht es dem Ingenieur und Konstrukteur viel näher, weil es Prinzipien und Prozesse vorhält, die sich ganz praktisch und direkt in die Arbeit eines technischen Entwicklers integrieren lassen.
TRIZ enthält 40 Lösungsprinzipien. Gibt es darunter einige Prinzipien, die für die meisten Aufgaben brauchbare Lösungen liefern?
Nach meiner Erfahrung kommt immer eine ganze Kombination von Lösungsprinzipien zur Anwendung. Die Prinzipien sind zum Teil jedoch sehr inhomogen. Je nachdem, ob die zu lösende Aufgabe auf der molekularen oder eher auf der Ebene eines ganzheitlichen Gesamtkonstrukts liegt, werden Sie unterschiedliche Prinzipien miteinander kombinieren müssen und können. Im Molekularbereich wird beispielsweise die Veränderung von Aggregatzuständen eine größere Rolle spielen. Bei einer mechanisch konstruktiven Aufgabenstellung hingegen wird das Prinzip der Gegenmasse fast zwangsläufig aufkommen.
Das Prinzip der Segmentierung und Teilung oder das Prinzip der Abtrennung gehören dagegen eher zu den allgemein gültigen Prinzipien, die für unterschiedlichste Aufgabenstellungen zum Tragen kommen. Diese Prinzipien funktionieren sowohl für Produkte als auch für Prozesse, sie sind im Mikrokontext ebenso anwendbar wie in komplexen und ganzheitlichen Produktlösungen.
Neben den 40 Lösungsprinzipien gibt es bei TRIZ noch weitere methodische Werkzeuge, wie beispielsweise die Widerspruchstabelle. Wie beurteilen Sie diese anderen Werkzeuge?
Jeder, der sich intensiver mit dem Tool beschäftigt, wird für sich ergänzende Werkzeuge und Vorlagen entwickeln müssen. Ich halte diese Werkzeuge daher generell für notwendig und sehr wichtig. Entscheidend ist am Ende jedoch, ob und wie Sie den TRIZ-Prozess in Ihrem eigenen Entwicklungsumfeld integrieren können. Meines Erachtens sollte jeder die Methode so adaptieren, dass sie für ihn intuitiv und effektiv funktioniert. Dabei können zusätzliche Werkzeuge wie die Widerspruchstabelle ebenso helfen wie die Kürzung oder Adaption des Gesamtprozesses bis hin zur Streichung nicht relevanter Prinzipien und Prozessteile. TRIZ ist für mich ein Rahmen, in dem ich mir als Entwickler jederzeit die Freiheit nehmen sollte, mich frei zu bewegen
Was raten Sie einem Konstrukteur oder Ingenieur, der sich mit TRIZ erstmals beschäftigen will: Wie soll er vorgehen?
Ich würde auf jeden Fall dazu raten, die Methode von einem Experten vorstellen und in den Kontext des Unternehmens moderieren zu lassen. TRIZ ist kein Werkzeug, in das man sich einlesen kann, um es anschließend zu beherrschen. Es sollte vor allem ausprobiert, ergänzt und auf den Unternehmenskontext adaptiert werden. Erfahrene TRIZ Nutzer und Berater werden daher einen wesentlich effektiveren Einstieg in die Methode sichern, Zweifler abholen und behutsam an die Möglichkeiten dieses Werkzeugs heranzuführen.
Darüber hinaus sollte jeder Entwickler offen für weitere Methoden und Prozesse bleiben, andere Entwickler und verwandte Disziplinen beobachten und deren Prozesse in das eigene Tun integrieren. TRIZ ist kein Allheilmittel der Innovationsentwicklung. Es ist und bleibt eines von vielen Werkzeugen, das uns helfen aber nicht gängeln sollte.
Die Fragen stellte Angela Unger, Redaktion