TRIZ
TRIZ est une méthode de résolution de problèmes inventifs. Le nom est l'acronyme russe de «théorie de la résolution des problèmes inventifs». La méthode part d'une contradiction: améliorer une caractéristique d'un système en dégrade une autre. Au lieu de chercher le meilleur compromis, l'analyste lève la contradiction par des principes de solution génériques. Genrich Altshuller a tiré ces principes de l'étude de brevets: des inventions de domaines différents résolvaient la même contradiction de la même manière. TRIZ regroupe la matrice des contradictions, les 40 principes inventifs, les principes de séparation et l'algorithme ARIZ, qui enchaîne ces outils. Le livrable est une contradiction écrite et une liste de concepts de solution qui la lèvent.
Objectif
TRIZ est une méthode qui résout un problème où chaque solution connue améliore une caractéristique et en dégrade une autre. Une option améliore la sécurité et alourdit l'usage. L'option inverse allège l'usage et affaiblit la sécurité. La réponse habituelle est le compromis: un peu de chaque défaut. TRIZ écrit le problème comme une contradiction, puis cherche une solution qui obtient le gain sans la perte.
La technique aide l'équipe à choisir le concept de solution à développer. Elle livre des concepts, que l'équipe chiffre ensuite par une analyse coûts-bénéfices ou éprouve par un prototype.
Le brainstorming produit des options sans règle. TRIZ les dérive de la contradiction: les principes indiquent où chercher. L'équipe juge chaque concept sur une question: lève-t-il la contradiction?
Usage
Quand l'utiliser
- Deux exigences se contredisent: chaque option en satisfait une et dégrade l'autre (sécurité contre ergonomie, performance contre coût d'exploitation), formuler la contradiction avant d'arbitrer.
- Compromis déjà essayé: personne n'en est satisfait, chercher une solution qui supprime la perte.
- Brainstorming qui produit des variantes du même compromis: la contradiction écrite oriente la recherche.
- Deux parties prenantes exigent d'une même propriété deux valeurs opposées: c'est une contradiction physique, la séparer.
- Analyste seul: la contradiction et ses séparations tiennent sur une page. Préparation non comprise, l'analyste les écrit en deux heures.
- Équipe distribuée: ses membres formulent la contradiction dans un document partagé.
- Contredire un supérieur coûte cher dans le groupe: la contradiction oppose deux caractéristiques du système, que personne ne défend en son nom.
Quand ne pas l'utiliser
- Cause du problème inconnue: aucune contradiction à formuler, chercher d'abord la cause par l'analyse des causes racines.
- Options connues et compromis acceptable: arbitrer avec une matrice de décision.
- Sujet d'innovation ouvert, sans système existant: rien ne se contredit encore, ouvrir les options par un brainstorming.
Description
Ce que TRIZ comprend
L'Altshuller Institute, l'association internationale MATRIZ et l'association européenne ETRIA ont défini ensemble un corpus classique. Il comprend le résultat final idéal, les contradictions, les 40 principes inventifs avec la matrice des contradictions, les principes de séparation, l'analyse substance-champ avec ses 76 solutions standards, les tendances d'évolution des systèmes et ARIZ. L'analyste qui débute travaille la contradiction, les principes et les séparations. L'analyse substance-champ et ARIZ demandent une formation que l'Altshuller Institute et MATRIZ certifient.
Le résultat final idéal
Le résultat final idéal (RFI) décrit le problème résolu sans contrepartie. ARIZ-85C pose la règle: obtenir un effet utile ou supprimer un effet nuisible ne doit ni dégrader une autre caractéristique ni créer un nouvel effet nuisible.
Mann et Domb proposent d'écrire le RFI en premier, puis de demander pourquoi il est hors d'atteinte. Les réponses mènent en général aux contradictions. Le RFI juge aussi les concepts: ARIZ-85C n'accepte que ceux qui l'atteignent ou s'en approchent.
Contradiction technique et contradiction physique
Une contradiction technique oppose deux paramètres: le gain sur l'un dégrade l'autre. ARIZ-85C l'écrit sous deux états opposés d'un même élément. Son exemple est une antenne radio protégée par des paratonnerres. CT-1: beaucoup de paratonnerres protègent l'antenne de la foudre mais absorbent les ondes radio. CT-2: peu de paratonnerres laissent passer les ondes mais n'arrêtent plus la foudre.
Une contradiction physique porte sur un seul élément, qui doit avoir une propriété et la propriété opposée. Les paratonnerres doivent être nombreux pour protéger l'antenne et rares pour laisser passer les ondes. La contradiction physique nomme la propriété qui produit à la fois le gain et la perte. L'analyste la lève par séparation sans passer par la matrice.
Propriété: leur nombre
Le chemin par la matrice
La matrice des contradictions croise 39 paramètres d'ingénierie, dont le poids d'un objet mobile, la vitesse, la fiabilité, la perte de temps, la complexité du dispositif et la facilité d'utilisation. La ligne est le paramètre à améliorer, la colonne le paramètre qui se dégrade. Chaque case donne les numéros des principes que les brevets étudiés ont le plus souvent appliqués à cette contradiction. Selon Savransky, Altshuller a construit la matrice en étudiant environ 40'000 brevets de haut niveau inventif. Ces brevets venaient d'un ensemble d'environ 400'000 brevets examinés dans les années 1960 et 1970.
Formuler la contradiction technique. «Si [action], alors [gain], mais [perte].» Écrire aussi l'état opposé: CT-1 et CT-2. ARIZ-85C demande de formuler sans les termes du métier. Il remplace «paratonnerre» par «conducteur». Le mot du métier porte la solution habituelle.
Nommer le paramètre amélioré et le paramètre dégradé. Le gain de la phrase donne le premier, la perte le second.
Rapprocher chacun du plus proche des 39 paramètres. Domb et ses coauteurs ont publié une définition de chaque paramètre, qui évite de choisir sur le seul intitulé.
Lire la case. Elle donne quelques numéros de principes.
Interpréter chaque principe pour le système réel. L'analyste en tire un ou plusieurs concepts.
Confronter chaque concept au résultat final idéal. Un concept qui réduit la perte sans la supprimer est un compromis. Il quitte la liste ou attend le tri final avec cette mention.
La matrice croise deux paramètres seulement. Quand trois caractéristiques se gênent, l'analyste lit le problème par paires. Il peut aussi passer à la contradiction physique sur l'élément qu'elles partagent. La matrice vient de brevets d'ingénierie: ses paramètres sont physiques. En 1999, Mann et Domb notaient qu'aucune version de la matrice n'existait pour l'entreprise.
Hors de l'ingénierie, l'analyste parcourt les principes sans matrice ou passe à la contradiction physique. Mann et Domb conseillent de lire la liste dans un ordre aléatoire pour ne pas toujours partir du principe 1.
Les principes inventifs
Chaque principe inventif (on lit aussi «principe d'innovation») énonce une transformation générique. Domb et Tate ont publié la liste avec des exemples techniques en 1997. Mann et Domb l'ont transposée aux organisations en 1999.
| N° | Principe | Énoncé générique | Exemple dans une organisation |
|---|---|---|---|
| 1 | Segmentation | Diviser un objet en parties indépendantes. | Découper un grand projet par une structure de découpage du projet. |
| 2 | Extraction | Séparer d'un objet la partie ou la propriété qui gêne. | Séparer le développement de la production dans une équipe dédiée. |
| 3 | Qualité locale | Rendre non uniforme une structure ou un environnement uniforme. | Horaires de travail flexibles au lieu d'un horaire unique. |
| 10 | Action préliminaire | Effectuer à l'avance tout ou partie du changement requis. | Publier l'ordre du jour avant la réunion. |
| 13 | Inversion | Inverser l'action qui résout le problème. Rendre mobile ce qui est fixe. | Amener le service au client plutôt que le client au guichet. |
| 15 | Dynamisme | Laisser les caractéristiques d'un objet changer pour rester optimales. | Prestations sociales à la carte, que chaque collaborateur choisit. |
| 23 | Rétroaction | Introduire un retour d'information dans un processus. | Associer les clients à la conception. |
| 24 | Intermédiaire | Passer par un objet ou un processus intermédiaire. | Confier une négociation difficile à un médiateur impartial. |
Les principes de séparation
Une séparation laisse à l'élément la propriété là où elle produit le gain et lui donne la propriété opposée là où elle produirait la perte. Hipple a appliqué les séparations en 1999 aux contradictions d'une organisation qui doit innover et tenir ses affaires courantes.
| Séparation | Question posée à l'élément | Exemple organisationnel (Hipple) |
|---|---|---|
| Dans le temps | À quel moment doit-il avoir la propriété? À quel moment la propriété opposée? | Une part fixe du temps de travail réservée aux projets d'innovation. |
| Dans l'espace | À quel endroit la propriété? À quel endroit son contraire? | Un local réservé aux activités d'innovation. |
| Selon la condition | Dans quelle condition la propriété? Dans quelle autre son contraire? | Une séance de brainstorming libre que déclenche l'arrivée d'un nouveau client. |
| Entre les parties et le tout | Les parties peuvent-elles avoir la propriété et l'ensemble son contraire? | Un petit groupe cherche des idées neuves. Le reste de l'organisation garde sa discipline. |
L'algorithme ARIZ
ARIZ est l'acronyme russe d'«algorithme de résolution des problèmes inventifs». Altshuller l'a écrit et révisé. ARIZ-85C est la dernière version publiée sous son nom. Dans les projets où le système ne peut pas subir de changement majeur, MATRIZ le destine aux problèmes complexes que les autres outils de TRIZ ne résolvent pas.
ARIZ part d'un mini-problème, que l'analyste écrit sur un modèle fixe: «Un système technique destiné à [but] comprend [parties]. CT-1: […]. CT-2: […]. Il faut, avec un minimum de changements au système, [résultat].» La contrainte du changement minimal exclut d'emblée le compromis.
Les neuf parties d'ARIZ forment trois blocs. Le premier restructure le problème jusqu'au RFI et à la contradiction physique. Le deuxième lève la contradiction par les ressources du système, les séparations et la base de connaissances. Il reformule le mini-problème quand rien ne marche. Le troisième vérifie la solution, cherche ses autres usages et analyse le déroulement. Marconi estime que la reformulation du problème occupe plus de la moitié du travail. ARIZ prévoit plusieurs cycles: le premier ne donne pas toujours un résultat suffisant.
Les pièges
La solution déguisée en problème ferme la recherche avant qu'elle commence. «Comment installer moins de paratonnerres?» contient déjà sa réponse. Marconi décrit ARIZ comme neutre à l'égard des solutions: il retire du problème les solutions préconçues. L'analyste formule le gain et la perte, jamais le moyen.
Le jargon garde l'analyste dans les solutions de son métier. L'analyste remplace chaque terme spécialisé par un terme courant: «formulaire» devient «liste de questions», «visa» devient «accord écrit».
Le compromis rebaptisé passe pour une résolution. Le test du RFI le démasque: la perte existe-t-elle encore?
La case lue comme une réponse arrête la recherche au numéro du principe. La case indique où chercher. L'analyste doit encore produire le concept.
L'analogie prise pour une mesure donne une fausse autorité aux numéros. Les 39 paramètres décrivent des systèmes physiques. Rapprocher un délai de traitement de la «perte de temps» ou un formulaire de la «facilité d'utilisation» reste une analogie. Sur un processus métier, la case de la matrice est une piste parmi d'autres.
Les techniques voisines
| Technique | Ce qu'elle fait | Quand la préférer à TRIZ |
|---|---|---|
| Brainstorming | Produit des options sans règle de dérivation. | Le sujet est ouvert et aucune contradiction n'est encore visible. |
| SCAMPER | Pose sept questions à un objet existant pour en tirer des variantes. | L'objet doit évoluer sans qu'un gain en dégrade un autre. |
| Boîte morphologique | Décompose l'objet en paramètres et parcourt leurs combinaisons. | L'espace complet des solutions doit être visible. |
| Analyse des causes racines | Remonte d'un effet à ses causes. | La cause du problème est inconnue. L'analyste formule ensuite la contradiction sur la cause trouvée. |
Considérations IA
Un modèle de langage reformule une situation décrite en quelques lignes en deux contradictions techniques et une contradiction physique. ARIZ-85C exige de retirer le jargon dès la première partie. Le modèle le fait sur demande. L'analyste relit chaque formulation: un modèle peut prendre une cause ou une solution pour la contradiction.
Pour une contradiction donnée, le modèle transpose les principes inventifs et les quatre séparations au domaine en quelques minutes. L'analyste confronte ensuite chaque proposition au RFI. Un modèle peut présenter un compromis comme une résolution.
Un modèle qui cite une case de la matrice peut en inventer les numéros. L'analyste vérifie toute case sur une matrice publiée. Le modèle rapproche aussi un problème métier des 39 paramètres avec la même assurance qu'un problème mécanique. Le rapprochement reste une analogie.
Décrire un processus interne à un modèle public expose ses acteurs, ses montants et parfois des données personnelles, que la loi fédérale sur la protection des données (LPD) encadre. L'analyste décrit le système sans noms ni chiffres réels. Un fournisseur qui traite des données réelles pour le compte de l'organisation est un sous-traitant au sens de la LPD: l'organisation lui confie ce traitement par un contrat qui respecte l'art. 9 LPD.
Exemples
Un service cantonal des bourses d'études veut réduire les abandons de son formulaire en ligne sans perdre les données qui fondent sa décision.
| Système | Formulaire en ligne de demande de bourse: questions, pièces justificatives, requérant, service des bourses. |
|---|---|
| CT-1 | Si le formulaire demande toutes les données et toutes les pièces au dépôt, alors le service décide sans relance, mais des requérants abandonnent avant la fin. |
| CT-2 | Si le formulaire ne demande que les données de base, alors le requérant le termine, mais le service relance pour les pièces manquantes et la décision tarde. |
| Contradiction physique | Le formulaire doit être long pour que le dossier soit complet et court pour que le requérant le termine. |
| RFI | Le service dispose de toutes les données au moment de décider, sans que le requérant en saisisse davantage. |
CT-1 et CT-2 portent sur le même élément et la même propriété: le formulaire et sa longueur.
| Séparation | Concept | Verdict |
|---|---|---|
| Dans le temps | Le dépôt demande les données qui fondent l'entrée en matière. Les pièces justificatives suivent avant la décision définitive. | Retenu: le dépôt raccourcit, le dossier est complet à la décision. |
| Dans l'espace | Le service reprend le revenu et la fortune des parents de leur décision de taxation. Le formulaire demande ce qu'aucun registre ne contient. | À étudier: l'échange de données demande une base légale cantonale. |
| Selon la condition | Une question n'apparaît que si une réponse précédente la rend nécessaire. Le requérant financièrement indépendant ne voit aucune question sur ses parents. | Retenu: chaque requérant ne voit que ses questions. |
| Entre les parties et le tout | Le formulaire se divise en étapes courtes que le système enregistre une à une. Le requérant reprend où il s'est arrêté. | Retenu: chaque étape est courte, l'ensemble reste complet. |
Chaque concept donne au formulaire ses deux longueurs à deux moments, en deux endroits, sous deux conditions ou à deux niveaux. Aucune ligne ne propose une longueur moyenne.
Visualisations
Les contradictions de l'exemple, les principes et les séparations tiennent en lignes et colonnes: des tableaux HTML. Les chemins de TRIZ, le passage de la contradiction technique à la contradiction physique et les blocs d'ARIZ relient des éléments par des flèches et des boucles. Ces liens demandent des schémas.
Coût
| Phase | Niveau | Justification |
|---|---|---|
| Préparation | Moyen | Formuler la contradiction demande de connaître le système et les exigences de chaque partie prenante. Une demi-journée avec les personnes qui le connaissent. |
| Exécution | Faible à élevé | Principes et séparations: deux heures pour un atelier comme pour l'analyste seul. ARIZ: plusieurs jours de travail que conduit un praticien formé. |
| Documentation | Faible | Une page: système, contradictions, RFI, concepts et verdicts. |
Outils
Un tableau blanc ou un tableur suffit pour écrire les contradictions et les concepts. Une ligne par séparation ou par principe garde chaque concept attaché à sa source.
The TRIZ Journal publie la matrice, la liste des 40 principes et des transpositions par domaine: entreprise, logiciel, qualité, services, éducation, finance. Sa page «Contradiction Matrix & 40 Principles» les recense et renvoie à une matrice automatisée. MATRIZ diffuse le texte d'ARIZ-85C. Ce texte fournit les modèles de formulation du mini-problème, du RFI et de la contradiction physique. La formulation de la contradiction reste le travail de l'analyste.
Le tableur convient aux séparations et au parcours des principes. La matrice publiée convient à une contradiction entre paramètres physiques. La transposition par domaine convient à un problème d'organisation ou de logiciel.
Sources
- Altshuller, G., Philatov, V., Zusman, A., Zlotin, B., Algorithm of Inventive Problem Solving (ARIZ-85C), texte publié par MATRIZ d'après Tools of Classical TRIZ: la dernière version d'ARIZ parue sous le nom d'Altshuller, avec le mini-problème, les contradictions et le RFI.
- MATRIZ, « ARIZ », base de connaissances: le champ d'application d'ARIZ et sa structure en neuf parties réparties en trois blocs.
- MATRIZ, « TRIZ Methodology »: la définition de TRIZ par l'association internationale.
- Altshuller Institute for TRIZ Studies, « TRIZ Body of Knowledge »: le corpus classique que l'Altshuller Institute, MATRIZ et ETRIA ont défini ensemble.
- Domb, E., Tate, K., « 40 Inventive Principles With Examples », The TRIZ Journal, juillet 1997: les principes inventifs et leurs exemples techniques.
- Savransky, S. D., « A few words about Altshuller's contradiction matrix », The TRIZ Journal, août 1997: l'origine de la matrice et ses limites.
- Domb, E., Miller, J., MacGran, E., Slocum, M., « The 39 Features of Altshuller's Contradiction Matrix », The TRIZ Journal, novembre 1998: la définition des 39 paramètres.
- Mann, D., Domb, E., « 40 Inventive (Business) Principles With Examples », The TRIZ Journal, septembre 1999: les principes transposés aux organisations et le constat qu'aucune matrice n'existait pour l'entreprise.
- Hipple, J., « The Use of TRIZ Separation Principles to Resolve the Contradictions of Innovation Practices in Organizations », The TRIZ Journal, août 1999: les principes de séparation appliqués à une organisation.
- The TRIZ Journal, « Contradiction Matrix & 40 Principles », décembre 2006: l'index de la matrice, des principes et de leurs transpositions par domaine.
- Marconi, J., « ARIZ: The Algorithm for Inventive Problem Solving », The TRIZ Journal, avril 1998: la part de la reformulation dans ARIZ.
TRIZ est la méthode d'Altshuller et de son école. Aucun référentiel de business analyse ou de gestion de projet ne la décrit.