نظرية الحل الإبداعي للمشكلات

| د. نجيب الغربال

قد يكون هذا المقال جافا نوعا ما بسبب المعلومات النظرية والنوعية وعدم معرفة الكثير من المبتكرين ورواد الأعمال ما هي نظرية الحل الإبداعي للمشكلات (TRIZ)، حيث إنها منهجية لحل المشكلات تعتمد على المنطق والبيانات والبحث، بدلاً من الحدس. وهنا سوف نسرد بشكل مختصر سيرة صاحب النظرية للتبيان المعرفي، حيث تم تطوير هذه النظرية في الاتحاد السوفيتي من خلال المهندس الروسي جينريش ألتشولر (Genrich Altshuller) بين عامي 1946 و1985، والذي ولد في أذربيجان سنة 1926 وحصل على الماجستير في الهندسة الميكانيكية، وكان أول اختراع له في سن الرابعة عشرة من عمره، وعمل في دائرة توثيق براءات الاختراع في البحرية الروسية، وبدأ بالبحث عن الطرق التي استخدمها العلماء والمخترعون للوصول إلى هذه الاختراعات، كما قام بدراسة وتحليل ما يقارب من مليوني براءة اختراع، حيث تهدف هذه النظرية إلى تسريع عملية حل المشكلات الإبداعية من خلال توفير مجموعة من الأدوات التي يمكن الاعتماد عليها. بشكل عام تواجه أغلب المشاريع في كثير من الأحيان تحديات غير متوقعة قد تتطلب حلولاً إبداعية، بينما تعتمد بعض الأساليب التقليدية مثل العصف الذهني على الحدس والمعرفة الحالية لأعضاء الفريق، أما نظرية (TRIZ) فتعتمد على المعرفة السابقة والبراعة لآلاف المهندسين لتقديم حلول يمكن التنبؤ بها وفي نفس الوقت تكون موثوقة، ولفهم الموضوع بشكل أفضل دعونا نشرح بشكل مختصر أربع مصطلحات مهمة وذلك لتبسيط الموضوع، وهي:  1 - الفرضية هي تفسير مقترح لظاهرة معينة، وتتم صياغتها بناءً على الملاحظات والأدلة المتاحة في البحث العلمي، حيث تُعتبر الفرضية نقطة انطلاق للتحقيق العلمي، هذا ويتم اختبارها من خلال التجارب والملاحظات لتأكيدها أو نفيها. والفرضية هي افتراض لتفسير ظاهرة معينة غير مثبتة، وإذا تم إثبات هذه الفرضية أصبحت قانوناً.  2 - القانون: هو افتراض مُثبت وهو يصف ما يحدث في البحث العلمي، يُعرّف القانون العلمي على أنه بيان أو مجموعة من البيانات التي تستند إلى تجارب أو ملاحظات متكررة، تصف أو تتنبأ بحدوث ظاهرة طبيعية معينة، ويمكن تمثيل القانون العلمي في كثير من الأحيان بصيغة رياضية، مثل قانون الجاذبية لنيوتن، حيث أثبت أن قوتَي التجاذب بين جسمين "ماديين" تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما، وعادةً يتم كتابتها كالتالي: (F=G×(M1M2)/r2). أو قانون أوم (Ohm's law)، حيث يمكن إثبات قيمة مجهول من خلال قانون بأن: (V=I×R)، حيث: V هو فرق الجهد، و(I) هي شدة التيار، و(R) هي قيمة المقاومة، ويتفرع من هذا القانون قانونان هما (I = VIR) والآخر (R = V/I). 3 - النظرية: هي مجموعة من القوانين التي تُشكل مع بعضها البعض كتلة مترابطة ومتكاملة وتسمى نظرية، وهي تفسر لماذا وكيف يحدث ذلك! لذا فإن نظرية تريز (TRIZ) هي مجموعة من القوانين المثبتة والمبرهنة، حيث إنها تستند إلى تحليل علمي دقيق لمجموعة من براءات اختراع وصلت إلى الآلاف، وهي توضح كيف تم التوصل لحلها، هذا وتم تقسيمها إلى 40 "مبدأ" استراتيجيا لحل المشكلات بطريقة إبداعية. نشأة ومفهوم النظرية: هي اختصار روسي "نظرية حل المشكلات الابتكاري"، Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadach وهي تعتمد على فكرة أن المبادئ العالمية للإبداع تشكل أساس الابتكار، وتقوم أسس هذه النظرية على تحديد وتقنين هذه المبادئ واستخدامها لجعل العملية الإبداعية أكثر قابلية للتنبؤ. أدواتها: وجد "ألتشولر Altshuller" أن كل اختراع غالباً قد يقع ضمن المبادئ الإبداعية الأربعين، وهي: 1 - التجزيء والتقسيم، 2 - الاستخلاص والفصل، 3 - الاستفادة من الخاصية المكانية لأجزاء النظام، 4 - إخلال التماثل أو التوازن، 5 - الدمج في المكان / الزمان، 6 - تعدد الأفعال التي يؤديها الجزء أو المؤثر، 7 - الاحتواء والتداخل المكاني، 8 - معادلة الوزن أو الفعل، 9 - إحداث فعل مضاد سابق، 10 - إحداث فعل مبكر زماني/مكاني، 11 - أخذ الحيطة مبكراً، 12 - تساوي طاقة الوضع لنقاط العمل المختلفة، 13 - عكس الفعل أو مضاده، 14 - التكوير؛ الانحناء، 15 - ذاتية التغيير والضبط، 16 - الفعل الجزئي أو الزائد، 17 - التوجه إلى بعد جديد، 18 - التذبذب الميكانيكي، 19 - الفعل الدوري (المتكرر)، 20 - استمرارية الفعل المفيد، 21 - تسريع الفعل الضار، 22 - تغيير الضار إلى نافع، 23 - استعمال التغذية الراجعة، 24 - استعمال مؤثر وسيط، 25 - الصيانة الذاتية، 26 - استعمال نسخة مشابهة، 27 - منتج رخيص قصير العمر بدل المكلف المتين، 28 - استبدال النظام الميكانيكي بكهربائي أو ضوئي، 29 - استعمال الأنظمة الهيدروليكية والهوائية، 30 - الحواجز المرنة أو الرقيقة، 31 - استعمال المواد المسامية، 32 - تغيير اللون أو الشفافية، 33 - تجانس المواد المستخدمة، 34 - التخلص من الأجزاء المستهلكة أو إعادة تجديدها، 35 - تغيير الحالة الفيزيائية أو الكيميائية للمادة، 36 - الاستفادة من تأثيرات تحولات حالة المادة، 37 - الاستفادة من خاصية التمدد الحراري، 38 - استعمال المؤكسدات القوية، 39 - استعمال بيئة خاملة أو بيئة مفرغة هوائياً، 40 - استعمال المواد المركبة. هذا ويمكن لفريق المشروع الذي يواجه تحدياً باستخدام نظرية (TRIZ) تحليل هذه التحديات المماثلة وحلها من خلال التالي: 1 - الابتكار كعملية منهجية: حيث تعتبر (TRIZ) أن الابتكار عملية يُمكن تعلمها وتطبيقها، وليست مجرد موهبة فطرية، كما تقوم على تحليل الأنظمة حيث تركز تريز على فهم الأنظمة المعقدة وكيفية التفاعل مع مكوناتها، ما يساعد في تحديد نقاط الضعف والفرص وذلك للتحسين المستمر، كما لها أدواتها الابتكارية الأربعين سالفة الذكر، والتي يمكن استخدامها لتوليد أفكار جديدة وحلول للمشكلات. 2 - مكوناتها الرئيسية، هي تتضمن المشكلات التقنية، وتصنف المشكلات التقنية إلى أنواع مختلفة، ما يساعد في تحديد الحلول المناسبة والمعرفة السابقة التي تعتمد عليها في تحليل الابتكارات السابقة في مجالات مختلفة لاستخلاص الدروس والتطبيقات الممكنة، كما تضم التحليل الزمني الذي يقوم على تطوير الحلول عبر الزمن، ما يساعد في توقع الاتجاهات المستقبلية. 3 - تطبيقاتها، ويتم استخدامها في مجال الهندسة والتصميم، حيث تطوير المنتجات وتحسين العمليات الهندسية، كما تستخدم في الصناعة والتي تُطبق في مجالات مثل التصنيع والإلكترونيات والبرمجيات لتحسين الكفاءة والمنتج وتقليل التكاليف، أما التعليم فتُستخدم كأداة لتعزيز التفكير الإبداعي وحل المشكلات لدى الطلاب في أغلب المراحل الدراسية. 4 - فوائدها، تقوم على زيادة الإبداع الذي يساعد في تعزيز التفكير الإبداعي وتوليد أفكار جديدة، وتساهم أيضاً في توفير الوقت وتقدم حلولاً سريعة وفعالة للمشكلات المعقدة، ما ينعكس على تحسين الجودة ويساهم في تحسين جودة وكفاءات المنتجات والخدمات من خلال الابتكار المستمر. 5 - التحديات، تتضمن عدة أمور مثل التطبيق العملي، حيث قد يواجه بعض المستخدمين صعوبة في تطبيق المبادئ بشكل فعال في سياقات معينة، يليه التدريب حيث يتطلب استخدام تريز تدريباً مناسباً لفهم الأدوات والمبادئ بشكل كامل. كيف يمكن للمبتكرين والمهندسين ورواد الأعمال تطبّق الحل الابداعي للمشكلات؟ نقوم بما يلي تباعاً، أولاً: تحديد المشكلة، ثانياً: البحث عن المشكلة وفهمها، ثالثاً: تطوير التحديات الإبداعية، رابعاً: توليد الأفكار، خامساً: توحيد الأفكار وتقييمها، سادساً: إنشاء خطة عمل، وأخيراً تنفيذ الأفكار. وإليك بعض الأمثلة لحلول ابداعية استخدمت نظرية الحل الإبداعي للمشكلات "التطبيقات العملية": • في مجال تطوير المنتجات: يمكن استخدام تريز (TRIZ) لتحسين تصميم المنتجات. على سبيل المثال، تحسين جودة الهواتف الذكية بجعلها مقاومة للماء دون زيادة وزنها أو حجمها. • في مجال الهندسة، تساعد تريز (TRIZ) في حل المشكلات المعقدة مثل تقليل الضوضاء في الآلات دون التأثير على الأداء. على سبيل المثال، تصميم مكيفات هواء أكثر هدوءًا من خلال معالجة الضوضاء الناتجة عن الضاغط (Compressor) وأيضاً مرحلة أكثر هدوءًا، كما أكثر توفيراً للطاقة (Save Energy). • في مجال صناعة السيارات: تُستخدم تريز (TRIZ) لتطوير ميزات أمان جديدة في السيارات، مثل أنظمة الفرامل المتقدمة التي تقلل الحوادث وأيضاً الوسائد الهوائية (Car Air Bags) دون زيادة كبيرة في تكاليف الإنتاج. • الرعاية الصحية: في المجال الطبي، يمكن استخدام تريز (TRIZ) لإنشاء أدوات جراحية أكثر كفاءة تقلل وقت العملية وتزيد دقتها. • مكافحة العدوى المحسنة: تساهم تريز (TRIZ) في تقلل الأدوات ذات الاستخدام الواحد من مخاطر العدوى المرتبطة بالتعقيم غير الكافي أو عمليات التنظيف غير المكتملة. حيث كل أداة معقمة وخالية من أي ملوثات محتملة تضمن بيئة جراحية أكثر أماناً للمرضى والمتخصصين في الرعاية الصحية. • إدارة الأعمال: تساعد تريز (TRIZ) في تحسين عمليات الخدمة، مثل تقليل أوقات الانتظار في مراكز خدمة العملاء دون التأثير على جودة الخدمة المقدمة. • الحلول البيئية: تُستخدم تريز (TRIZ) لتطوير حلول مستدامة، مثل إنشاء مواد تغليف قابلة للتحلل تحافظ على سلامة المنتج "منتجات صديقة للبيئة" وتقلل من التأثير البيئي. في الختام، تعتبر نظرية الحل الإبداعي للمشكلات (TRIZ) أداة قوية للمبتكرين والمهندسين ورواد الأعمال، حيث توفر إطاراً منهجياً لحل المشكلات وتعزيز عملية الإبداع لديهم. والآن عزيزي رائد الأعمال، هل تفكر في تبني نظرية الحل الإبداعي للمشكلات (TRIZ) في إنتاج سلع أو خدمات لمشروعك الريادي؟.

 

*أكاديمي بحريني