Mit TRIZ zur Erfindung : Schnell und systematisch zur technischen Lösung

Zur Lösung eines technischen Problems benötigt ein Erfinder technisches Know-How. Allerdings reicht technisches Know-How allein oft nicht aus, um eine technische Aufgabe zu bewältigen. Erst die Kombination von technischem Know-How mit einer systematischen und zielgerichteten Methodik der Problemlösung kann zur Lösung des technischen Problems führen. Dieses Fachbuch präsentiert den Werkzeugkasten des TRIZ-Systems zur Lösung technischer Aufgaben, wobei ein Schwerpunkt auf die grundlegenden physikalischen Effekte und die TRIZ-Innovationsprinzipien gelegt wird. Außerdem werden das SIT (Structurized Inventive Thinking), das Stoff-Feld-Modell und die Wege zur Idealität vorgestellt. Vorwort 5 Gesetze 6 Inhaltsverzeichnis 8 Über die Autoren 12 Abkürzungen 14 Abbildungsverzeichnis 15 Tabellenverzeichnis 20 1 Einführung 21 1.1 Was ist TRIZ? 22 1.2 Widerspruch als technische Aufgabe 22 1.3 Funktionsmodell 23 1.4 Ideale Maschine 23 1.5 Innovationscheckliste 24 1.6 Physikalische Effekte 26 1.7 Innovative Grundprinzipien 26 1.8 Stoff-Feld-Analyse/WEPOL-Analyse 26 1.9 Structurized Inventive Thinking 26 1.10 MZK-Operatoren 27 1.11 Zwerge-Methode 27 1.12 9-Felder-Denken 28 1.13 Widerspruchsmatrix 28 1.14 Antizipierende Fehler-Erkennung 29 2 Grundlagen des Patentrechts 32 2.1 Was ist eine Erfindung nach dem Patentgesetz? 32 2.2 Neuheit 32 2.3 Erfinderische Tätigkeit 33 2.4 Priorität 33 2.5 Wirkungen eines Patents 33 2.6 Gebrauchsmuster oder Patent? 34 2.7 Varianten von Patenten 35 2.7.1 Pioniererfindung 36 2.7.2 Abhängiges Patent 36 2.7.3 Umgehungslösung 36 2.8 Online-Zugriff auf Patentschriften 37 3 Recherche nach Patentdokumenten 41 3.1 Datenbank DEPATISnet des Deutschen Patent- und Markenamts 41 3.2 Espacenet des Europäischen Patentamts EPA 42 3.3 Patentscope des Internationalen Patentamts WIPO 43 3.4 Google Patents 43 4 Patentumgehung mit TRIZ 46 4.1 Patentgrundlage 46 4.2 Patentstrategie 47 4.3 Patentumgehung 47 4.4 Vereinfachter Algorithmus zur Patentumgehung 48 4.5 Patenthistorie 48 4.6 Zusammenfassung der Theorie der Patentumgehung 49 4.7 Umsetzungsbeispiel 49 5 Aufgabenstellung 56 5.1 Kurze Beschreibung des Problems 57 5.2 Ressourcen, Restriktionen, Grenzen 60 6 Widersprüche als Ausgangspunkt einer Lösung 62 6.1 Widerspruchsanalyse 62 6.2 Widerspruchsparameter 63 7 Physikalische Effekte 66 7.1 Temperatur messen 66 7.2 Temperatur erniedrigen 67 7.3 Temperatur erhöhen 69 7.4 Ort eines Objekts bestimmen 71 7.5 Bewegen eines festen Objekts 75 7.6 Bewegen eines Fluids 76 7.7 Aerosole bewegen 78 7.8 Herstellen einer Mischung 79 7.9 Entmischen 81 7.10 Fixieren eines Objekts 85 7.11 Einwirken einer Kraft 88 7.12 Reibungsänderung 90 7.13 Brechen eines Objekts 90 7.14 Speichern mechanischer oder elektrischer Energie 91 7.15 Übertragen von Energie 92 7.16 Räumliche Abmessungen bestimmen 95 7.17 Räumliche Abmessungen ändern 95 7.18 Oberflächeneigenschaften bestimmen 98 7.19 Oberflächeneigenschaften ändern 98 7.20 Bestimmen des Volumens 100 7.21 Ändern des Volumens 101 7.22 Ermitteln elektrischer und magnetischer Felder 101 7.23 Ermitteln von Strahlung 101 7.24 Erzeugen elektromagnetischer Strahlung 103 7.25 Erzeugen und Steuern von Licht 103 8 Grundlegende Innovationsprinzipien 106 8.1 Zerlegen bzw. Segmentieren 106 8.2 Trennen 109 8.3 Schaffen optimaler Bedingungen bzw. anpassen der örtlichen Qualität 113 8.4 Asymmetrie 115 8.5 Vereinigung zur Synergie 116 8.6 Mehrzwecknutzung 117 8.7 Verschachtelung bzw. Kaskadierung 121 8.8 Gegengewicht, Gegenmasse bzw. Gegenkraft durch aerodynamische, hydrodynamische, magnetische oder Federkräfte 123 8.9 Vorspannung bzw. vorgezogener entgegengerichteter Effekt 126 8.10 Vorbereitung eines eintretenden Ereignisses 129 8.11 Vorbeugen 131 8.12 Kürzester Weg 133 8.13 Umkehrung 134 8.14 Kugelform 136 8.15 Optimale Bedingungen durch Anpassung 138 8.16 Nicht komplette Lösung 143 8.17 Wechsel der Dimension 144 8.18 Anpassen der Umgebung des Objekts 150 8.19 Statt einer konstanten eine intervallartige oder periodische Arbeitsweise 152 8.20 Kontinuierlicher nützlicher Prozess 154 8.21 Beschleunigung 156 8.22 Aus einem Nachteil zum Vorteil 158 8.23 Rückkopplung bzw. Schädliches durch Schädliches neutralisieren 163 8.24 Das Unzulässige zulassen oder einen zusätzlichen Schritt zulassen 164 8.25 Selbststeuerung bzw. Selbstbedienung 167 8.26 Abbildungen, Modelle und Kopien nutzen 170 8.27 Langlebigkeit durch Kurzlebigkeit ersetzen 173 8.28 Wechsel zu einer höheren Form; Ersetzen eines mechanischen Verfahrens 175 8.29 Pneumatische und hydraulische Effekte 178 8.30 Elastizität, Dicke oder Durchmesser ändern 183 8.31 Magnetische Kräfte nutzen 185 8.32 Ändern der Farbe oder Nutzen von Transparenz 188 8.33 Gleichartigkeit der Werkstoffe 189 8.34 Nicht benötigte Teile entfernen 191 8.35 Ändern der physikalisch-technischen Struktur 192 9 Structurized Inventive Thinking 201 9.1 Subtraktion – weniger ist mehr 206 9.2 Multiplikation – Same same, but different! 208 9.3 Vereinigung – Use, what you have! 209 9.4 Division – divide et impera 210 9.5 Abhängigkeiten – alles ist relativ 211 9.6 Anwendung in der Praxis 213 9.7 Wo kann ich das nutzen? 214 10 Wege zur Idealität 215 10.1 Unnötige Funktionen eliminieren 216 10.2 Funktionen werden durch alternative physikalische Effekte erzeugt 216 10.3 Teile mehrfach nutzen 216 10.4 Selbsttätigkeitspotenziale 216 11 Stoff-Feld-Modell 218