この論文には著作権があります。日本語の翻訳の著作権はサイト管理者にあります。無断転載は禁止いたします。(アルトシューラによって提唱されたもの。{以下通称に従い「発明原理ターム」とします})はTRIZの主要な要素の1つです。発明原理は技術開発上の課題に対する解決策を大量に分析しそれを一般化することによって得られたものです。今日では技術開発のみならずビジネス、広告宣伝の分野でも活用されています。ここでは以下の問題に関連して発明原理を検討します。問題:冬期の駐車場は降雪によって車や人の通行が困難になります。分析的に解決することができるのは課題ですから、方法の適用に先立ってまず問題を課題の形に捉え直す必要があります。問題タームとはそれを問題と捉えた人が持つ否定的な感覚です。一方で課題タームは当初の状況と求められる結果がどのようであるかを含むものです。従って、まず問題解決の方向性をおおまかにでも決めておかなくてはなりません。続いてそれを課題設定の形に具体化することになります。我々のケースでは次のような問題解決の方向が考えられます:歩行者および車の移動手段を改良する。現在、人用にはスキー、カンジキ、そり、スノーモービル、自動車用には冬用タイヤ、チェーン、無限軌道がある。これらを改良するアプローチが考えられる。現状の除雪方法としては、除雪自動車(ブレードで雪を斜め横にどかして走る)、除雪車(ローターで雪を掻き上げて横または後ろ方向に投げとばす)、ダンプトラック(除雪車の飛ばした雪を積んで他の場所に持って行く)、融雪ステーション(ダンプトラックが運んできた雪を溶かす)、融雪材(雪に混ぜて溶かす化学品)がある。これらの改良に取り組むアプローチが考えられる。道路、歩道に雪が降らないようにする。現状の手段としては屋根、ノキやヒサシがこれにあたる。ここでは、この中から3.で触れた既存の手段(これを技術システムタームととらえます)の改良を検討することにします。降雪に対する対策としてヒサシ{屋根の一種とみなし以下「屋根」とします}を用いることは古くからあることですが、現在の社会ではコストを低く抑えることも考慮に入れる必要があります。ここから新たに、次のより限定された問題を取り出すことができます。「駐車場に屋根をつけて雪が降り込まないようにしようとすると建設コストがかかってしまう。」これは次の管理上の矛盾タームと捉えることができます:屋根のコストを下げなくてはならない。その方法がわからない。この形ではまだ課題と呼ぶことはできません。出発点となる情報が与えられていませんし、望む結果も特徴付けられていません。この管理上の矛盾を技術的な課題の形にするためには条件を具体的にしなくてはなりません。そのためには解決策の対象あるいは基礎となる技術システムを特定する必要があります。結果として得られる解決策が現存の技術システムと似通ったものでなくてはいけないわけではありません。出発点とする技術システムは「柱を立ててそこに屋根をのせたもの」ということにします。発明原理を適用して解決する対象になる技術的矛盾タームを取り出すには、対象の技術システムにおいて相矛盾する状況を同時に存立させることを求めている技術的なニーズを明らかにしなくてはなりません。技術システムの主機能から「駐車場の床に雪が降らないこと」という1つの技術的ニーズをとりだすことができます。「コストが低いこと」というニーズはそのまま屋根の技術的な仕様を示唆するわけではありませんから技術的ニーズということはできません。「コストが低いこと」というニーズは技術的には何を求めているのかを明らかにして矛盾を取り出さなくてはなりません。私たちのケースで「コストが低いこと」に対応する技術的ニーズをどう捉えるか複数のバリエーションを考えることができます。幾つか検討してみましょう。屋根のコストは基本的に材料のコストと建設工賃のコストとの和です。通常の建設作業では工賃のコストは材料のコストに比例します。他方で、工賃のコストはまたもや技術的な仕様とは言えませんので、これに基づいて解決策に向かって前進するわけにはいきません。材料のコストはカバーする駐車場の面積、これは発注者が決めることになります、に比例するといえます。次に、柱と屋根という構造に目を向けましょう。屋根の面積も駐車場の面積に比例します。最後に残った技術的仕様としては屋根の厚さ、柱の数と配置、柱の断面積をあげることができます。ここで特に強調しておくべきことは、これまでにあげてきた特性(例えば、屋根の厚さ)は今後私たちが新しいアイデアを「釣り上げる」ためのいわば「エサ」なのであって、何を選んだかということが課題の解決に決定的な意味を持つというわけではないという点です。どんな特性を選ぶか、それについてどんな技術的ニーズを設定するかによって課題を解決する道筋に様々な可能性が生じますが、どの道筋を通っても解決策までたどり着かなくてはなりません。ある状況で選んだ「エサ」では現実的なアイデアを「釣り上げる」ことができないとわかったら、別のエサ(例えば、屋根の単位面積当たりの柱の数)、第3のエサとうまくゆくまで選んでゆくことになります。言えば、下に示されることですが、結果として得られる解決策が、当初選んだ諸特性とも、当初の技術システムの構造ともほとんど共通性を持たないことはしばしばあります。ここでは屋根の厚さという特性を選択することにします。単位面積当たりの屋根の素材のコストを最小限にするには屋根の厚さを最小限にしなくてはなりません。して「低コスト」という経済的な基準を「最低限の屋根の厚さ」という技術的な特性に置き換えることができました。ここまでくると技術的矛盾を定式に沿って次のように規定することができます:屋根の厚さを厚くすると雪の重さを支えることができる、しかしコストが大変高くなってしまう。屋根の厚さを薄くするとコストを低くできる、しかし、雪の重さを支えきれず壊れてしまう。して、{矛盾解決の鍵となる}対立関係にある対タームを取り出すことができました。このうち技術システムに含まれるものは屋根だけですから、課題を達成する過程で変化させるものは基本的にはこの屋根ということになります。(ケースによっては、発明原理を適用する対象を「雪」とすることもありえます。この場合には、雪そのものが厚く積もった雪の有害な影響と戦う我々の目的を達成するための資源であるととらえるわけです。)注意深い読者はお気付きのことと思いますが、ここまで検討してきた中には屋根の有益な機能に関連する矛盾の要素である相互に対立する特性の対がもう1つあります。それは、雪を通さないことと雪の重みを支えることとです。この2つは同じことのように見えますが次の違いがあります。「雪の重みを支えること」は雪が屋根の上に積み重なって常に屋根の上に在ることを想定しています。「雪を通さないこと」はこれより広い意味をもち、駐車場を守る屋根の機能を正確に述べている以外には雪がどうする、どうなるということについて予め何も規定していません。雪を支えることについては触れていません。屋根の厚さを必要にしているのは通常のやりかただと支えなければならない雪の重さだということを考慮すると「雪の重さを支えること」が矛盾の焦点になっていることがわかります。「雪の重さを支えること」を度外視すれば、屋根を厚くして頑丈さを増やす理由は見つからなくなります。以下、上の課題の解決を目的として発明原理を使う例を、発明原理ごとにすべて取り上げてゆきます。以下の例は次のようになっています。発明原理の内容(考え方)ここで取り上げた課題に発明原理を適用するアプローチそこから導き出される解決策アイデア発明原理の名前と内容はアルトシューラによるもの(http://www.trizstudy.com/altshuller1973.html)です。http://www.trizstudy.com/aboutobzor.html#haefele)からとって用いました。注釈をつけておかなくてはなりませんが、以下に挙げる発明原理の適用の仕方、いわんやそこから得られた解決策アイデアは唯一可能な考え方というわけでなくたんに1つの例でしかありません。みるものの見方、状況の特性、その他の使う人の心の中で生じる様々なプロセスによって左右されます。物体を相互に独立した部分に分ける。物体を分解可能にする。物体の分割の度合いを大きくする。適用アプローチ:屋根を数多くの小さな部分に分けて一つづつ専用の柱に乗せます。柱が雪の重さを支えてくれるので屋根は薄くできます。解決策アイデア:駐車場の屋根を小さな屋根に分割してそれぞれ専用の支柱で支えるようにします。このアイデアを採用すると、支柱の数が非常に多くなる問題が直ちに生じますからこのアイデアは中間的なアイデアに過ぎません。物体から障害となっている部分(障害となっている特性)を取り去る、または逆に必要な部分(必要な特性)だけを取り外す。適用アプローチ:障害となっているのは屋根の厚さです。厚さが必要なのは屋根に曲げの負荷がかかり材料にかかる応力が大きくなるからです。負荷を張力だけにできれば応力はずっと小さくなります。解決策アイデア:建物あるいは支柱に固定した数多くの細いワイヤーによって屋根を吊り下げます。物体(あるいは外部環境、外部の作用)の均一な構造を変えて不均一にする。物体のさまざまな部分がそれぞれ異なる機能を持つ(実現する)ようにする。物体の各部分が、その部分の役割に最も適した状態となるようにする。適用アプローチ:屋根には雪を通さないことと雪の重さを支えることとの2つの機能がありますから、その2つをそれぞれの機能に特化した別々の要素に振り当てます。解決策アイデア:屋根を2つの層から作り1つの層は雪を通さない機能を、2つ目は重量を支える機能をもつようにします。物体を対称形から非対称な形に変化させる。物体がすでに非対称形となっている場合には、非対称の度合いを大きくする。適用アプローチ:当初の技術システムは支柱の上に載った平面です。平面を斜めにすることによって非対称にすることができます。解決策アイデア:屋根を斜めに傾けます。これによって屋根の単位面積当たりの荷重を小さくします。傾けることによって雪は屋根の上に積み重ならずに滑り落ち、これも荷重を小さくします。複数の同種の物体、あるいは、類似の操作を施すことになっている物体を一体化する。複数の同種、あるいは、類似の操作を時間的に合体させる。適用アプローチ:隣り合った屋根を組み合わせて一体化し、これによって支柱の数を減らし、また、屋根を強固にします。解決策アイデア:屋根全体を一体構造にし、利用できるものはなんでも(建物、建物の柱、キオスクなど)使って支柱の代わりにします。物体が複数の異なる機能を実現するようにし、それによって他のものの必要性をなくす。適用アプローチ:屋根が{本来の機能に}追加して他の機能を持つようにします。解決策アイデア:駐車場の上に階を追加してオフィスや倉庫として利用します。入れ子の原理ある物体を別の物体の中に入れ、その第2の物体をさらにまた第3の物体の中に入れる、等々繰り返す。ある物体が、別の物体の中(の空間)を通り抜けるようにする。適用アプローチ:屋根をもうひとつ別の屋根の中に入れます。解決策アイデア:陸橋、橋、建物の床下など既存の構造物の下に駐車場を作る。つりあいの原理ある物体の重量を、揚力を持った別の物体と一体化させることによって相殺する。ある物体の重量を環境との相互作用(空力学、水力学、その他の力)によって相殺する。適用アプローチ:雪そのものあるいは屋根を何か揚力を持った持ったものと一体化させることによって雪の重さを相殺します。解決策アイデア:屋根を雪の重さを支える気球あるいは飛行船に結びつけます。稼動しているときに生じる許容しがたい応力、または望ましくない応力と逆向きの応力を、物体に前もって加えておく。課題の条件として何らかの作用を行わなくてはならない場合には、事前に反対の作用を行っておく。適用アプローチ:使われている状態でかかる力に反対向きの力を屋根の中に作り込むように考えなくてはなりません。解決策アイデア:屋根を複数の層から作ってその構造の中に屋根が使われている状態で雪の重さで生じる荷重に対抗する事前の応力を作りこんでおきます。適用アプローチ:屋根の中に事前の応力を作りこんでおいてその力を使って積もった雪を跳ね飛ばすことができるようにします。解決策アイデア:屋根をスプリングの力でピンと張る帆布(折りたたみ式ベットやトランポリンの要領)で作っておきます。雪が降る前に帆布の屋根の中央部分をロープで引いて床に固定しておきます。雪が積もったらロープの固定を解放します。スプリングの力で帆布の屋根が跳ね上がって雪を投げとばします。物体に加える必要のある変更を事前に(全部、あるいは部分的に)実行しておく。物体がもっとも都合のよい位置から、かつ、そこに持っていく時間をかけずに作用することができるように、その物体を事前にしかるべく配置しておく。適用アプローチ:降ってくる雪の量を前もって減らしておきます。解決策アイデア:大きな扇風機を使って降ってゆる雪を駐車場の外に吹き飛ばします。物体の信頼性があまり高くない場合に、事前に応急手段を準備しておくことによって対処する。適用アプローチ:屋根の信頼性が低いということは屋根が壊れることを意味します。従って、屋根が壊れた場合に起きる結果に予め対策を講じておきます。解決策アイデア:屋根は平均的な負荷を想定して作っておいて、壊れた場合に備えて屋根の層をもうひとつ作っておきます。物体を上げたり下げたりする必要がないように、作業条件を変える。適用アプローチ:雪が屋根の上に降らないように、雪が雲から離れないようにします。解決策アイデア:雪雲をなくしてしまいます。雪は他のところに降るようにします。課題の条件によって求められる作用ではなく、その反対の作用を実行する。(たとえば、物体を冷やすかわりに熱する)。物体(あるいはその外部環境)の動く部分を動かなくし、逆に、動かない部分を動くようにする。物体を上下逆転させる。適用アプローチ:雪と屋根とがつくるシステムを逆にします。雪が屋根を支えるようにします。解決策アイデア:屋根を網状の構造にしてその網から密度を詰めて大量の糸を吊り下げておきます。雪は糸に張り付き、次いで雪の粒同士がくっついて自動的に下に落ちなくなります。物体の直線部分を曲線に、平面部分を球面に、立方体・直方体の形をしているものを球形構造に変化させる。円筒、球、らせんを利用する。