Bachler_TRIZ_Bionik

TRIZ & BionikTRIZ & BionikEthik und Nachhaltigkeit in der Innovationsgestaltung

Österreichische TRIZ Konferenz | Mi, 18.11.2009

VortragendeVortragende

krea WiderspruchEntwicklungRessourcenFunktionTaktik

EBBChemotechnikerin

MutterWebDesignerinSchrägdenkerin

The Evolution of InnovationThe Innovative Mind

kreaWERFT.at

Der Begriff InnovationDer Begriff Innovation

WIRTSCHAFT & TECHNIK Idee (Kreativität, Leidensdruck, Memetik)

+ Potential und Nachfrage (Ressourcen, Technik, Markt)

= Innovation aka neue, am Markt erfolgreiche Idee

NATUR Fortpflanzung ist fehlerhafter Kopierprozess (Genetik)

+ natürliche Selektion (fit = optimal angepasst) = Innovation aka neue, überlebensfähige Spezies

Unterschiede & ÄhnlichkeitenUnterschiede & Ähnlichkeiten

TRIZ Algorithmus

AbstraktionAnalogien

Erfindungen / Patente

Idealität Widerspruch Ressourcen Funktion Systematisch

Bionik Algorithmus

AbstraktionAnalogien

Natur / Open Source

Fitness Versuch-Irrtum Ressourcen Funktion & Form Systemisch

Idealität & FitnessIdealität & FitnessIdealität in der Natur eine Frage der Fitness

Idealitätsprognose vs. Adaptive FitnessIdealitätsprognose vs. Adaptive Fitness

Vorbilder aus der Natur bestätigen TRIZ Trends & Prinzipien (Oberflächensegmentierung, Asymmetrie, Räumliche Geometrie, u.v.a.m.)

© whalepower.com

© whalepower.com

© Barbara Thomas | pixelio.de

Idealitätsprognose vs. Adaptive FitnessIdealitätsprognose vs. Adaptive Fitness

TRIZ Trend Räumliche Segmentierung hohe Steifigkeit & niedriges Gewicht.

Bei Vögeln wichtig, bei größeren Landtieren wie Pferden ist der Röhrenknochen „fit“.

Aktive Elemente gibt es bei beiden Knochenarten.

© Dorling Kindersley Verlag

© Alulight®

SolidSolid HohlHohl MultiMulti PorösPorös AktivAktiv

Idealitätsprognose vs. Adaptive FitnessIdealitätsprognose vs. Adaptive Fitness

Es finden sich zahlreiche Vorbilder für TRIZ Trends & Prinzipien in der Natur.

Anregung TRIZ Trends müssen nicht zwingend unidirektional-progressiv betrachtet werden, wenn es um Fitness geht.

In der Natur gibt es kein IFR (ideales Endergebnis) per se. Adaptionsfähigkeit sichert das Überleben in einem sich wandelnden System.

Anregung IFR bewusst für verschiedene Systeme definieren, mit Open Innovation Ansatz kombinieren.

Versuch-IrrtumVersuch-Irrtum… im Widerspruch zu Effektivität und Effizienz?

Try & Error als systematische Methode Try & Error als systematische Methode

Optimierung des Wirkungsgrades einer Zwei-Phasen-Überschalldüse

Hans-Paul Schwefel 1968

Kombination dünner Scheiben Mutation & Selektion

Berechnung (noch immer) nicht möglich

Quelle: Das große Buch der Bionik, Nachtigall / Blüchel

Versuch-Irrtum & der Faktor ZeitVersuch-Irrtum & der Faktor Zeit

Wir lernen durchwegs nach dem Versuch-Irrtum-Schema, es liegt in unserer Natur, ist intrinsisch.

Versuch-Irrtum als Methode bedingt systematisches Vorgehen.

Serendipität (= der glückliche Zufall) zu nutzen ist legitim.

IT-gestützte Simulationen lassen Versuch-Irrtum-Vorgehen in einem akzeptablen Zeitrahmen zu.

Anregung Simulation und Szenario-Technik verstärkt in TRIZ-Anwendung einfließen lassen.

RessourcenRessourcen… erkennen und nachhaltig nutzen.

Prinzip 13 - UmkehrPrinzip 13 - Umkehr

© Ina Fink | pixelio.de © biopowersystems.com

In der Natur aktiver Flossenschlag zur Fortbewegung, in der Energietechnik Nutzung der Meeresströmung um einen Generator anzutreiben (Drehmoment-Widerstand).

Nutzung von Strömung

Pilotprojekt Australien 2010bioSTREAM von BioPower Systems

Prinzip 15 – DynamisierungPrinzip 15 – Dynamisierung

© Thomas Max Müller | pixelio.de

© biopowersystems.com

Strömungen stellen in der Natur manchmal eine Herausforderung dar, in der Energietechnik sind sie eine mögliche Ressource – inkl. Lerneffekt betreffend Belastbarkeit.

Nutzung von Wellen Pilotprojekt bioWAVE

Ressourcennutzung & NachhaltigkeitRessourcennutzung & Nachhaltigkeit

TRIZ fördert das Denken in Ressourcen. Die Natur zeigt sowohl Beispiele für umsichtige als auch für räuberische Ressourcennutzung. Und die Ergebnisse.

Ausreizen von Ressourcen Gewinnmaximierung Krebszellen-artiges Wachstum tödlich.

Umsichtiges Nutzen von Ressourcen Gewinnoptimierung Adaptionsfähigkeit & Fitness nachhaltig überlebensfähig.

Die Natur ist nicht gut

oder schlecht.

Sie zeigt Vorgehen &

Resultat.

Ethik & NachhaltigkeitEthik & Nachhaltigkeit

© Siegried Bellach | pixelio.de

© Thomas Werner | pixelio.de

Kahlfraß oder Win-Win-Situation? Wie agieren Sie als Unternehmen? Was bevorzugen Sie als Kunde?

Funktion & FormFunktion & Form… was ist gutes Design?

Die Natur bietet Ästhetik.Die Natur bietet Ästhetik.

© Elke Barbara Bachler | pixelio.de

Nicht immer.Nicht immer.

© Uwe Kunze | pixelio.de

10 Design-Prinzipien nach Rams10 Design-Prinzipien nach Rams

Gutes Design ist innovativ. Gutes Design macht ein Produkt nützlich. Gutes Design ist ästhetisch. Gutes Design hilft, das Produkt zu verstehen. Gutes Design ist dezent. Gutes Design ist ehrlich. Gutes Design ist langlebig. Gutes Design ist konsequent bis ins kleinste Detail. Gutes Design sorgt sich um die Umwelt. Gutes Design ist so wenig Design wie möglich.

Dieter Rams, deutscher Industrial Designer, Braun

http://designapplause.com/2009/dieter-rams-10-design-principles/6791/

10 Bionik-Prinzipien nach Nachtigall10 Bionik-Prinzipien nach Nachtigall

Integrierte (statt additiver) Konstruktion Optimierung des Ganzen (statt Maximierung des Einzelnen) Multifunktionalität vor Monofunktionalität Feinabstimmung gegenüber der Umwelt Energieeinsparung statt Energieverschwendung Nutzung von Sonnenenergie (direkt & indirekt) Haltbarzeit zeitlich abgestimmt Rezyklierung (statt Abfallanhäufung) Vernetzung (statt Linearität) Versuch-Irrtum-Prozess

Werner Nachtigall, deutscher Bioniker

Quelle: Das große Buch der Bionik, Nachtigall / Blüchel

Funktionsdatenbank asknature.orgFunktionsdatenbank asknature.org

Funktionsdatenbank creax.comFunktionsdatenbank creax.com

Systematisch & Systematisch & systemischsystemisch… wo liegt der Unterschied?

Algorithmus & 9 WindowsAlgorithmus & 9 Windows

Systematisches Vorgehen (Abstraktion & Wissen)Systemische Betrachtungsweise (inkl. Prognose)

Chaotische, geordnete & komplexe SystemeChaotische, geordnete & komplexe Systeme

http://cognitive-edge.com/video-childrens-party.php

8 Prinzipien nach Vester8 Prinzipien nach Vester

Negative muss über positive Rückkopplung dominieren Systemfunktion muss vom quantitativen Wachstum

unabhängig sein System muss funktions- und nicht produktorientiert

arbeiten Nutzung vorhandener Kräfte (Jiu-Jitsu) statt Bekämpfung Mehrfachnutzung von Produkten, Funktionen und

Organisationsstrukturen Recycling – Nutzung von Kreisprozessen*

Symbiose – Nutzung von Verschiedenartigkeit**

Biologisches Design von Produkten, Funktionen und Organisationsstrukturen durch Feedback-Planung

* Cradle 2 Cradle geht einen Schritt weiterNicht nur Material, auch Funktion/Intelligenz bleibt erhalten

* * Synergie ist eher das Finden & Nutzen von Gemeinsamkeiten

TaktikTaktik

Qualitatives Wachstum

Systemstabilität durch negative Rückkopplung(Eselsbrücke HIV negativ)

KISS Keep it Smart & Simple

Synergien & SymbiosenEnergieeinsparung

ESS Be Nice Twice

USP & Niche Thyself!

Quantitatives Wachstum

Systeme kippen durch positive Rückkopplung (Eselsbrücke HIV positiv)

MISS Make it Simple & Stupid

Konkurrenz & KannibalismusEnergieverlust

Spiel-TheorieDauer-Verräter

Bauchladen & Dot-Com

Win-Win Situationen in der Technik?Win-Win Situationen in der Technik?

Technische Symbiose?

Wo wirken in der Technik zwei Elemente so zusammen, dass sie gegenseitig davon profitieren?

Prinzip 34 (Beseitigung & Regeneration)

Prinzip 40 (Verbundmaterial)

© Siegfried Bellach | pixelio.de

ConclusioConclusioSchnittstellen TRIZ – Bionik - Nachhaltigkeit - Ethik?

ConclusioConclusio

TRIZNatur als Wissensquelle – z. B. für eine Erweiterung der

Funktionsdatenbank.

NachhaltigkeitNatur als Maßstab für gutes (Prozess-)Design.

EthikNatur als Mentor für lebensbejahende Technologien.

Danke!Danke!

© Jürgen Mittag | pixelio.de

BuchempfehlungenBuchempfehlungen

Biomimicry – Innovation Inspired by Naturevon Janine M. Benyus

Die Kunst vernetzt zu denken Ideen und Werkzeuge für einen neuen Umgang mit Komplexität von Frederic Vester

Worldchanging: A User's Guide for the 21st Century von Alex Steffen