技術革新のための創造的問題解決技法!!

第9回

TRIZ

知識ベースを活用する TRIZ（3）技術システムの進化のトレンドの知識ベース
大阪学院大学中川徹

創造的な問題解決の技法である

で、技術の改良・発展の多数のデータ

このように「知識を分かりやすく整TRIZ が、他の多くのいわゆる「発明を、いろいろな側面（サイズ、形状、理する」ためには、深い思想の構築がのノウハウ」や「発明の技法」と区別柔軟性など）から観察して、各側面で必要になります。「技術が（きっと）される一つの大きな特長は、科学技術の変化・発展の大局的な方向を抽出しその方向に発展するよ」というわけでの情報を分野を越えて整理しなおす体ているものです。個別の側面で見みたすが、それが単なる経験的知識なので系を作り、膨大な知識ベースを構築しときに技術が発展する方向を、「技術はなく、なんらかの必然性をもっていたことであり、それを活用する点にあシステムの進化のトレンド」としてまるに違いないと、TRIZ では考えるかります。本連載の第 7 回から、TRIZ のとめ、対象物や対象分野を越えて、示らです。

この側面を取り上げて説明しています。

唆してくれるのです。

この「技術システムの進化のトレン

第 7 回には、科学技術をフルに活用

他の TRIZ 知識ベース（c）〜（e）ド」の例をまず示し、それから、このするための方法について大局的に考よりも（b）を先に取り上げる理由は、知識ベースの構成のしかたを話し、そえ、TRIZ の知識ベースの位置づけを

この知識ベースの考え方とその内容はの上で、進化のトレンドの主要な内容説明し、その知識ベースの概要と、便比較的容易に理解でき、それを使うととその使い方を説明しましょう。

利な TRIZ ソフトツールの状況を説明

具体的な製品（やサービス）の開発・しました。TRIZ の知識ベースには次改良のアイデアを豊富で容易に創り出の 5 種があるといえます。

せるからです。実用的で簡易ですが、（a）科学技術の原理のデータベース

それでいて「大きなジャンプ」をも適（b）技術の発展方向を示すデータベ切に示唆してくれます。

技術システムの進化のトレンドの例
具体的なイメージをつかむために、ース（c）機能目標から実現手段を探すデータベース（d）発明原理とその事例集（e）「矛盾マトリックス」
前回、基本となる（a）を取り上げ、科学技術における知識の蓄積・整理・検索・利用の一般的な方法とともに、TRIZ での特徴的な方法を述べました。
TRIZ の大きな特徴は、「情報を使いやすく整理する枠組み（あるいは体系）を創り、問題解決にそれを活用する」ことにあるといえるでしょう。
今回は（b）を説明しましょう。それは技術知識の網羅からさらに進ん

図 1．進化のトレンドの例：「物質と物体の細分化」のトレンド

Inter Lab 2006. 947

技術革新のための創造的問題解決技法!!

TRIZ

Invention Machine 社のソフトツール

TRIZ が主張する重要な観点の一つでGoldfire Innovator から、その画面の一ある。IM 社のソフトツールの知識ベつを図 1 に引用する。

ースを作成したベラルーシ出身の（c）進化のライン（Lines）：技術シス

ここでは、技術的なシステムの中のTRIZ 専門家たち（例えば、Nikolai

テムが進化の過程で示す一連の歴一つの部分（一つの機能を担っているShpakovsky）は、このトレンドを骨格史的変化で、進化のパターンの実化、柔軟性と制御性が増大する方向への進化、など。

部分）に注目して、それが物体として、に選んで、一つの製品の多様な発展を現の諸形態。例： 定常的な「場」「固体→細分化された固体→液体→気図的に表現する方法を提案している。の利用→パルス的な「場」の利用

体・プラズマ→「場」」という方向にこのプリンタの事例を見て、ある人→共鳴振動数に合わせたパルス的変化するのが、進化のトレンドの一つが「レーザプリンタの方が先に実用化であると説明している。

な「場」の利用。

されて、いまはインクジェットプリン

彼らはこの用語で技術システムの進（注：「場」というのは TRIZ 独自の用語で、電場・磁場などの物理的な場だ
けでなく、力、相互作用、エネルギー、光、などを含めて、自然界を説明するのに「物質」と対置されるものすべてを総称する言葉である。）

タの方がポピュラーだ。この順番では化の知識の体系化を進め、進化のパタない」といった。順番が前後したり、ーンを階層的に構成し、それぞれにま性能が拮抗・逆転したりすることはいた進化のラインを抽出している（後ろいろあるだろう。しかし、TRIZ で述）。

は、液体を使う機構よりも、レーザを

このような 3 種の概念規定は大事な切削工具の主要な機能部品である使う機構の方が、本質的により制御しものであるが、多くの TRIZ 文献では「刃（は）」が、図に示すように変遷しやすく、優れたものになるだろうと想

もっと緩い意味で「進化のトレンド」てきた。一つの金属部品であった刃は、定している。という言葉を使っている。TRIZ で一多数の小さな固体（例えば、人工ダイ般的に使われる「進化のトレンド」とヤモンド粒）をつけた回転ディスクに技術進化のトレンドの基盤変わった。それがさらに、ウォータジェット方式になって、液体（高圧の水いう用語は、Zlotin らのいう意味での「トレンド」（すなわち、社会一般の用語としての「トレンド」）ではなく、の流れ）になった。さらに、微細化が技術進化のトレンド（あるいは進化

Zlotin らのいう「進化のパターン／進進み、気体、さらには分子が壊され活のパターン）という概念は、1970 年代化のライン」を総称したものと考える性化されているプラズマ（火炎もその半ばに TRIZ の創始者アルトシュラーのがよい。

例）になる。そして、究極の微細化は、自身が提唱した。その後、彼の多くの切削の機能を果たす部分が、物質では弟子たちが、その拡張と整理を行い、なく、「場」（この例では、レーザ光）単なる経験則でない、より深い必然性に変遷したという。

を求めて探求した。

印刷機構の例も同様である。印刷機の中心機能である一つの文字の印刷に2.2 技術システムの進化の概念
技術システムが「進化する」（すなわち、歴史的に発展する）という考えは、多数の進化のトレンドを抽出して2.1

進化のトレンドの概念と用語いく中で、TRIZ の思想の根幹をなす注目して、その仕組みを担っている部

Ideation International 社の Boris Zlotin

分・部品の変遷を述べている。活字と& Alla Zusman は、このトレンドとい技術システムの進化には「必然性」ものとして形成されていった。

いうひとかたまりの固体部品から、う概念を一層明確にするために、つぎがあるに違いない、というのがアルト「ドット印刷」では、分割された多数のような用語を提唱している（TRIZシュラーの発想であり、それを追求すのドットを担う微小な固体部品で構成

CON2006 発表論文参照）。

ることによって、新しい「科学」の分される。そのドットが液体インクで構（a）進化のトレンド（Trends）：直野が開けるのだと彼は考えていた。

成されたのがインクジェットプリンタ

接／間接の因果関係をもつ一連のYuri Salamatov の TRIZ 教科書がそのである。それがイオンの流れで構成さできごと。例: 「ハイテク」技術の思想の一部を分かりやすく書いている

れ、さらにレーザプリンタではレーザ成長、環境への注目の増大、など。

（和訳: 中川徹監訳、三菱総研知識創造によってより微細なドットを形成する（b）進化のパターン（Patterns）：歴研究チーム訳、超発明術 TRIZ シリー

史の中で繰り返し起きている進化ズ 5、思想編『創造的問題解決の極意』、この「物体の微細化」あるいは物体のトレンドをまとめたもの。例:

日経 BP 社、2000 年）。の分割」と呼ばれる進化のトレンドは、人間の関与が減少する方向への進ことができる。

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Inter Lab 2006. 9

それをさらに発展させているのが、前述の Zlotin & Zusman の論文である。
彼らは、つぎの 5 階層について、特徴的な「進化のパターン」を考えている。
（1）宇宙の進化：例: 複雑性と多様性の増大、フィードバック作用、システムとしての効果の発現、など。
（2）生物の進化：例: 極限までの成長と拡大の指向、再生産システム、突然変異と自然淘汰による生存度の増大、など。
（3）人類文化全体の進化：生活の質の徐々の向上、技術と知性の比重の増大、統合と分散の絶え間ない綱引き、など。
（4）人工システムの進化：製品と製作

図 2 技術システムの進化のトレンドの全体図（IM 社のソフトツール Goldfire Innovator による）システムとの分離、生物進化には不利な資源の利用、人的労働の機械による置き換え、人工システム

クリックすると、図 1 のようなものがの高知能化、など。

示され、さらに多数の事例にアクセス（5）ミクロな進化のステップ（発明と学ぶことを薦める。
例として、「空間の分割」というトレンドを Mann の教科書で学ぼう。そできる。

革新）：人工システムの進化の方

また、CREAX 社の Darrell Mann らは、の図式は図 3 のようである。このトレ法として分析と心理的アプローチ

もう少し実際的な立場から「技術シスンドに沿ってすでに発達したものの例による試行錯誤の強化、進化のモテムの進化のトレンド」を 31 種抽出は、レンガ、二重ガラス窓、発泡樹脂

デルに基づく試行錯誤からの脱している（Darrell Mann 著、中川徹監の梱包材など多数ある。

却、天才による革新から教育を活訳、知識創造研究グループ訳、『TRIZ

このようなトレンドが存在するの用した多数の革新への移行、など。

実践と効用（1）体系的技術革新』、創は、つぎの段階にジャンプするとなん

この上位のレベルの進化のパターン

造開発イニシアチブ、2004 年）。ソフ

らかのメリットがあるからだと考えらが下位のレベルの進化のパターンを規

トツール CREAX Innovation Suite を使れる。そこで、多数の事例からそのメ定しており、その「必然性」をもたらうと、多数の事例の図示にアクセスでリットを抽出して理解することが大事せているのだと、彼らは考えている。

きる。

である。Mann の教科書は上記の例でのメリットをつぎのように整理している。

2.3 技術システムの進化のトレンド

技術システムの進化のトレンドの使い方の体系

・単一固体→中空構造：軽くする、材料を減らす、他を入れるための空間を作る、慣性モーメントをZlotin & Zusman は、上記のような体増す、など。

系の中で、人工システム（特に技術システム）の進化のパターン/ラインの3.1

進化のトレンドを学ぶ

・中空構造→複数空洞構造：強度特性体系を構築している。その体系は膨大使うためには、まず進化のトレンドを改善する、熱交換の性能を改で、全貌はまだ発表されていない。の全件を教科書やソフトツールでよく善する、表面積を増す、など。

先に図で例示した、IM 社のソフト
ツール Goldfire Innovator における体系を示すと、図 2 のようである。（Tech

単一の固体

中空構造

複数空洞構造細管／多孔質構造

Optimizer Pro 3.5J から 5 項目増えてい活性要素を入れた多孔質構造る。）
ソフトツールでは、図 2 の各項目を

図 3 「空間の分割」のトレンド（Mann の教科書より）Inter Lab 2006. 949

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TRIZ・複数空 洞 構 造 → 毛 細 管 ／ 多 孔 質 構

材料（賢い材料）」というのがある。

造：強度／重量比を増す、表面窓ガラスが賢くなってくれるとよい。

積を増す、熱交換の性能を改善

例えば、日光が直接差し込むと、そのする、など。

強い光を感じて、色が変わって一部の・毛細管／多孔質構造→活性要素を入

光を遮る、あるいは反射率が高くなっれた多孔質構造：熱交換の性能て光を反射してくれるとよい。特に、を改善する、新しい機能を追加

紫外線や近赤外線の光を吸収（またはする、性質の変化を許容する、反射）して、可視光は透過するとよい。など。

サングラスなどでの技術が応用できるのだろう。

制御性
エネルギー

空間分解

境界（界面）

表面分割作用

幾何学的（体積）リズム

幾何学的（線的）
ダイナミック化

図4

進化のポテンシャルのレーダ図の例（Darrell Mann（2004 年）より）

3.2 進化のトレンドを適用して考える適応性から繋がるものに、「制御性」「進化のトレンド」の知識ベースのという進化のトレンドもある。「直接使い方は、直感的で単純である。いま、的な制御作用 → 仲介を用いた制御作

一つのシステムに対する一連の発明

改良したい製品やシステムがあるなら用 → フィードバックの導入 → 知的なや特許を同じ図に記入すると、各発明ば、進化のトレンドの一つ一つの図式フィードバック」というものである。

が進化のボテンシャルのどれだけをを参照して、どこかにその図式の考え窓の傍にブラインドを備えて、人が手改良したのかが、端的に見えるように方を適用できるのでないかと考える。

で操作するのが、直接的な制御の段階なる。

例えば、いま、アパートに西日が当である。もし、窓ガラスの反射率や透たり夏が暑い（そして冬寒い）ので、過率を電圧などで制御できる方法（例3.4 進化のトレンドを使う問題解決

窓をなんとかしたいとしよう。この問

えば、液晶のシートなどを使う方法）

Mann らはオーストリアの中小企業題意識を持って、進化のトレンドをいを作ったとしよう。するといまでは、での TRIZ 適用において、問題定義とろいろと眺めていく。

室内外の温度や室内外の明るさなどは機能分析をした後に、この進化のト窓ガラスはいま通常の一枚ものであ

簡単にセンサーで測定できるから、マレンドのレーダ図を使いつつ、アイる。二重のガラス窓は、ガラス、空気、イクロチップに適当なプログラムを組デア発想をしている。その結果、進ガラスという配置をしているが、いわみ込めば、窓ガラスの反射率などを化のトレンドは非常に学習しやすくば中空にしたものである。二重にする「知的に、的確に」 制御できることで（その場での学習で十分）、また非常と気密性が高くなり、保温効果がよくあろう。に豊富なアイデアを短時間で生み出なるから、冷房や暖房の効率がよくなるだろう。

した。進化のトレンドは、一段階ず3.3「進化のポテンシャル」の利用つが結構大きなジャンプを示唆し、また理想の方向を示唆している点がもっと断熱効果がよいのは、魔法瓶

Darrell Mann は、現在のシステムのような、中が真空の「中空ガラス」（例えば、窓ガラス）が、さまざまなである。そんなのができるとよい。し

進化のトレンドに関してどの段階にあかし、大きな面積のままで中空にしたるかを認識することが大事だという。

ら、割れやすいに決まっている。いくあるトレンドについて 5 段階のうちのつかの小面積に分割して、複数空洞構最初の段階にあるなら、そのシステム造にするとよいかもしれない。そうすはもうあと 4 段階だけ進化するポテン

ると、格子状のサポートが考えられる。

シャル（潜在的可能性）を持っている

しかし、このサポートは格子状であると考える。

必要がない。いくつもの小さい柱が真Mann は、一つのシステムの現状を空にした 2 枚のガラスの間にあればよ

すべての進化のトレンドについて順次い。真空のギャップを小さくし、小さ考え、それを図 4 のようなレーダ図のな球を規則的に並べて柱にすればよい形式に表現している。（実際にはその（このような製品がある）。

システムに関与するトレンドだけをこMann の進化のトレンドに、「適応型50Inter Lab 2006. 9の図に記述すればよい。

優れている。

中川徹（なかがわ・とおる）

大阪学院大学 情報学部 教授
1963 年東京大学理学部化学科卒，理学博士。
東京大学助手，富士通国際情報社会科学研究所，富士通研究所などを経て，1998 年より現職。同年 11 月に Web サイト「TRIZ ホームページ」を創設し，和文・英文で多数の TRIZ /USIT 関連の論文・記事を発信している。YuriSalamatov 著および Darrell Mann 著の TRIZ 教科書を監訳。