اگر مسئله ای به درستی تعریف و بیان شود، نیمی از مراحل حل خود را طی نموده است. به همین دلیل برای اجرای روش TRIZ باید ابتدا مسئله به صورت دقیق تعریف شود تا ابعاد مختلف آن شناخته شود و سیستم های پیرامون مسئله به خوبی درک شوند. لذا باید کلیه اطلاعات مربوط به مسئله مستند سازی شوند. در تکمیل پرسشنامه ی شناخت موقعیت های نوآوری (ISQ) توصیه شده است که هر ایده ای که به ذهن پرسشگر می رسد بلافاصله ثبت شود.

بهتر است هنگام تکمیل ISQ به جای اصطلاحات فنی از اصطلاحات عمومی و ساده استفاده شود. اصطلاحات فنی نوعی نگرش فنی محدود در ذهن ایجاد می کنند که در اجرای فنون مختلف TRIZ تأثیر منفی می گذارد.

به عنوان مثال اصطلاح عمومی " گرم شدن" بهتر از اصطلاح فنی "افزایش انرژی درونی" است و محدودیت کمتری در ذهن ایجاد می کند.

در ضمن تکمیل فرم ISQ ایده های خام نیز به ذهن پرسشگر بسمت راه حل هدایت می شوند. بلافاصله لازم است این ایده ها یادداشت شوند. همچنین اگر ایده ای برای حل مشکلات احتمالی در آینده به ذهنتان می رسد، آن را نیز بنویسید زیرا ضمن این کار دید شما نسبت به مسئله بهتر می شود و فرصت های بالقوه ی جدیدی برای حل مسئله کشف خواهید کرد. با بهره گیری از ISQ و تشریح انواع مسائل مرتبط با مسئله اصلی، در 85 درصد موارد به راه حل های مطلوب خواهید رسید.

چارچوب مطالعات ISQ:

1- اطلاعات درباره ی سیستمی که مایل به ایجاد یا بهبود آن هستید و محیط اطراف آن
· نام سیستم
· کارکرد سودمند اولیه ی سیستم
· ساختار فعلی یا مطلوب سیستم
· چگونگی کار کرد سیستم
· محیط سیستم

2- منابع موجود

3- اطلاعات در باره ی موقعیت سیستم
· ایجاد بهبود های مطلوب یا حذف اثرات نامطلوب
· فرایندی که باعث ایجاد مسئله شده
· تاریخچه ی پیدایش و توسعه مسئله
· مسئله متفرقه

4- تغییر سیستم
· تغییرات ممکن در سیستم
· محدودیت هایی که برای تغییر سیستم وجود دارند

5 - معیارهایی برای انتخاب ایده های راه حل
· مشخصات فنی مطلوب
· مشخصات اقتصادی مطلوب
· زمان بندی مطلوب
· سطح نوگرایی مطلوب
· معیارهای دیگر

6- تاریخچه ی راه حل های آزمایش شده روی مسئله
· تلاش هایی که در گذشته برای مسئله انجام شده
· سیستم هایی با مسئله مشابه

محتویات ISQ همراه با یک مثال جامع از "دوچرخه":

· نام سیستم
مثال - سیستم " دوچرخه"

· کارکرد سودمند اولیه ی سیستم
مثال- کارکرد سودمند اولیه دوچرخه: دوچرخه افراد و بارهای کوچک را در فواصل نسبتاً کوتاه جابجا می کند.
( هنگامی که سیستم تحت تأثیر عاملی قرار می گیرد، از خود کارکردی نشان می دهد. کارکرد را باید با استفاده از افعال معلومی که جسمِ تأثیر پذیرفته از سیستم را توصیف می کنند، بیان کرد. افعالی نظیر " فراهم آوردن" و " به دست دادن" افعال معلوم نیستند اما "نگه می دارد" فعل معلوم است.)

· ساختار فعلی یا مطلوب سیستم
مثال- دوچرخه از نه قسمت اصلی تشکیل شده: بدنه دوچرخه، بلبرینگ، محور متصل به بلبرینگ، پدال پایی متصل به محور، چرخ دنده ی متصل به محور، زنجیر متصل به چرخ دنده، چرخ دنده ی دومی که به زنجیر متصل است، محور چرخ دنده دوم، چرخ ها
( برای تشریح ساختار فعلی یا مطلوب، باید آن را در حالت سکون (زمانی که سیستم مشغول به کار نیست) بررسی کرد و از نقشه و اشکال ترسیمی سود جست. همچنین زیر سیستم ها، جزئیات و ارتباطات بین آنها باید تشریح شوند. گاهی لازم است که ابرسیستم در برگیرنده ی سیستم اصلی نیز مورد بررسی قرار گیرد.)

· چگونگی کار کرد سیستم
مثال - دوچرخه سوار، پدال ها را می چرخاند، پدال ها چرخ دنده زنجیر را می چرخاند. زنجیر نیز چرخ دنده ی دوم را می چرخاند و این چرخ دنده چرخ عقب را چرخانده، دوچرخه را حرکت می دهد.
( چگونگی کارکرد سیستم را توصیف کنید. یعنی تعیین کنید که سیستم هنگام اجرای کارکرد سودمند اولیه ی خود چگونه عمل می کند و زیر سیستم ها و اجزای آن چگونه با یکدیگر تعامل ایجاد می کنند. زیر سیستم ها را به ترتیب نشان داده، شیوه و دلیل ایجاد تعامل ها را تشریح کنید. در این مثال به علت سادگی، کلیه ی جزئیات ارتباطات ذکر نشد، ولی بهتر است شما کلیه ی این جزئیات را بنویسید. پس از نوشتن این جزئیات، خواهید دید که بسیاری از نکات نوشته شده را نمی دانستید یا به آنها توجه نکرده بودید. به عنوان مثال بسیاری از افراد نمی دانند که اِسپاک های چرخ دو چرخه علاوه بر زیبایی، استقامت عمودی چرخ را تأمین می کنند.)

· محیط سیستم
بسیاری از سازمان های مشتری گرا به منظور برآوردن نیازمندی های راه حل های مسئله خود، در مورد استفاده از شرایط محیطی تحقیق می کنند. چگونه سیستم با ابرسیستم هایی که جزئی از آنها ست تعامل دارد؟ محیط سیستم می تواند یکی از موارد زیر باشد:
· سیستم هایی که با سیستم مسئله تعامل دارند. این تعامل می تواند سودمند یا زیان بار باشد.
· سیستم هایی که در کنار سیستم اصلی قرار دارند و احتمال می دهیم که در آینده یا سیستم اصلی تعامل داشته باشند.
· سیستم های عمومی تر(ابرسیستم) که سیستم مورد نظر (زیرسیستم) جزئی از آنهاست. مانند سیستم حمل و نقل عمومی در مورد دوچرخه.
· محیط طبیعی که سیستم مورد نظر را احاطه کرده است.

مثال:
· دوچرخه با دوچرخه سوار، سطح جاده، هوا و همچنین وسایل نقلیه ی دیگر تعامل دارد.
· دوچرخه در مجاورت وسایل دیگری که در پارکینگ نگهداری می شوند، قرار دارد.
· دوچرخه جزئی از لوازم ورزشی است.
· دوچرخه مورد نظر یکی از محصولات کارخانه ی سازنده ی آن است، لذا طرح آن باید با فرایندهای ساخت و تولید این کارخانه سازگار باشد.

منابع موجود:
معمولاً منابعی که به صورت رایگان در اطراف سیستم مسئله وجود دارند، نادیده گرفته می شوند. در حالی که طرح های ابتکاری از پدیده های طبیعی بهره ی زیادی می برند. بنابراین تمام منابع موجود را به دقت فهرست کنید. سعی کنید در هر مورد توانایی های ویژه ی آن منبع را برای حل مسئله کشف کنید. بدین منظور از فهرست زیر کمک بگیرید.

· منبع مواد (substance resource)
ضایعات
مواد خام و محصولات
عناصر سیستم
مواد ارزان قیمت
جریان مواد
خواص مواد

· منبع اثر (field resource)
انرژی موجود در سیستم
انرژی های محیط
سطوح امکان پذیری مبتنی بر انرژی
تبدیل ضایات سیستم به انرژی سیستم

· منابع کارکردی (functional resources)
فضای منبع در کارکرد اولیه
استفاده از اثرات زیان بار
استفاده از کارکردهای ایجاد شده ثانویه

· منابع اطلاعاتی (informational resources)
به دست آمده از شی
خواص ذاتی و طبیعی
اطلاعات در جریان
اطلاعات گذرا
تغییر در اطلاعات مربوط به حالت

· منابع زمانی (time resources)
کار پیشین
زمان بندی
عملیات موازی
کار پسین

· منابع مکانی (space resources)
فضای خالی
بعدی دیگر
نظم دهی عمودی
تو در تو بودن

مثال - منابع موجود در دوچرخه:
· منبع مواد: فلز و پلاستیک در دوچرخه
· منبع اثر: انرژی مجانی مثل باد و انرژی مکش هوا، ناشی از حرکت وسایل نقلیه بزرگ
· منابع کارکردی: این منبع می تواند شامل دنده عوض کردن در دوچرخه باشد. همچنین توجه داشته باشید که می توان جنبه های زیان بار منابع موجود را از طریق تبدیل و فرآوری شیمیایی یا طبیعی، حذف کرد. به ابن گونه منابع، منابع مشتق پذیر (derivative resources) می گویند.

به عنوان مثال، چربی روی سطح ظرف های نشُسته ماده نامطلوبی تصور می شود، در حالی که با شناور کردن همین ظروف در محلول بی کربنات سدیم، در محل چربی صابون ایجاد می شود که می تواند به عنوان یک منبع سودمند جدید در نظر گرفته شود. منابع مشتق پذیر در زندگی ما وجود دارند که ما از آنها غافلیم؛ زیرا آنها را به چشم ضایعات می نگریم نه منابع.

· منابع مکانی: مقدار فضای خالی و بدون استفاده در زیر محل نشستن و عقب دوچرخه وجود دارد. سیستم ترمزها را می توان از درون لوله ی دسته عبور داد.

اطلاعات در باره ی موقعیت سیستم

· ایجاد بهبود های مطلوب یا حذف اثرات نامطلوب
علت بروز مسئله را تعیین نمایید (در این جا به هر چیز نامطلوب یا هر موقعیت بهبود، مسئله می گوییم). رابطه این مسئله را با کارکرد سودمند اولیه و کارکردهای دیگر پیدا کنید. بعضی از مسایلی که معمولاً در سیستم ها مشاهده می شود، عبارتند از:
· عمل سودمند در هنگام نیاز رخ نمی دهد.
· عمل سودمند در هنگام نیاز به طور نامؤثر یا ناکامل رخ می دهد.
· عاملی زیان بار مانند یک عمل زیان بار یا پیامد زیان بار یک عمل، در سیستم موجود است.
· اطلاعات لازم در مورد وضعیت فسمتی از سیستم وجود ندارد.
· اطلاعات لازم در مورد وضعیت قسمتی از سیستم ناقص است.
· سیستم پیچیدگی بسیار زیادی دارد. هزینه های سیستم بسیار بالا هستند.
· برخی مشخصات سیستم (به جز کیفیت کنترل و اندازه گیری)، پایین تر از حد مطلوب است.
· برخی مشخصات سیستم (به جز پیچیدگی و هزینه)، بالاتر از حد مطلوب است.
· برخی مشخصات سیستم نظیر قابلیت کنترل و اندازه گیری، پایین تر از حد مطلوب است.

مثال- توان دوچرخه سوار برای رکاب زدن، سرعت دوچرخه را محدود می کند. پس سرعت دوچرخه رابطه مستقیم با توان دوچرخه سوار دارد.

· فرایندی که باعث ایجاد مسئله شده
فرایندی را که باعث ایجاد مسئله شده، شرح دهید و شرایط ایجاد آن را ثبت کنید. بدانید که همیشه دانستن ریشه های اصلی ایجاد مسئله، سودمند است. اطلاعات مربوط به این قسمت، در فرموله کردن مسئله از روش TRIZ نقش حیاتی دارند

مثال- دو علت اصلی برای سرعت کم دوچرخه وجود دارد که عبارتند از:

• انتقال انرژی از دوچرخه سوار به سیستم دوچرخه.
• مقاومت هوا در مقابل بدنه ی دوچرخه و دوچرخه سوار. این مقاومت در اجزای دیگر (مثلاً اِسپاک ها) نیز وجود دارد، ولی مقدار آن بسیار کم و قابل چشم پوشی است.

· تاریخچه ی پیدایش و توسعه مسئله
پس از چه مراحلی از فرایند توسعه ی سیستم، مسئله بروز کرد؟ رخدادهایی را که منجر به ایجاد مسئله شدند، به همراه دلایل رخدادها، توصیف کنید. مسیر توسعه ای رابررسی کنید که از ایجاد مسئله جلوگیری می کند.

مثال- مسئله ی سرعت کم دوچرخه، به ویژگی های طرح اولیه ی آن بر می گردد. برای جلوگیری از بروز مسئله می توان طرح دوچرخه را کلاً عوض کرد. ولی این کار مسایلی را برای بازاریابی طرح جدید به وجود می آورد که در این مقطع مطلوب نیست.

· مسئله متفرقه
آیا ممکن است که بتوان مسیر توسعه ی سیستم را به گونه ای اصلاح کرد که مسئله حذف شود؟ ممکن است این کار به ایجاد مسائل جدید بینجامد، ولی این امکان هم وجود دارد که حل مسائل جدید آسان تر باشد.

مثال:
• برای کاهش مقاومت هوا، می توان از یک صفحه ی آیرودینامیک استفاده کرد. سپس باید روی مسئله جدیدِ به وجود آمده، یعنی اضافه شدن وزن دوچرخه کار کرد.
• می توان کارایی سیستم انتقال انرژی دوچرخه را افزایش داد.
• می توان یک موتور کمکی به دوچرخه اضافه کرد تا در سر بالایی ها به دوچرخه سوار کمک کند. همچنین استفاده از یک موتور دائمی کمکی نیز راه حل دیگری خواهد بود.
• هرگاه از دوچرخه برای جابجا کردن بار استفاده نشود، افزایش سرعت آن آسانتر است و اگر منظور از دوچرخه سواری فقط ورزش باشد، حتی می توان از دوچرخه ثابت استفاده کرد.
• اگر باز هم نتوان سرعت را افزایش داد، می توانیم مسئله ی جدیدی را تعریف کنیم، یعنی به جای افزایش سرعت، کاهش مسیر را در نظر داشته باشیم. اکنون مسئله ی ما مشکل انتخاب کوتاه ترین و بهترین مسیر است. هرگاه بخواهیم از دوچرخه به عنوان وسیله ای برای جابجا کردن کالا و تحویل آن استفاده کنیم، می توان با استخدام افراد ورزیده تر مشکل را حل کرد. در این صورت باید روی کاهش زمان های توقف برای تحویل گرفتن و تحویل دادن کالا نیز کار کرد. گاهی کارکردن روی این مسائل فرعی که قابلیت بهبود بیشتری نسبت به مسئله بحرانی تر، یعنی مسایلی که حل نشده تر باقی مانده اند و قابلیت بهبود بیشتری دارند، توجه بیشتری نشان داد.

• در بعضی از شهرها می توان با دوچرخه، سوار اتوبوس شد. این کار زمان کلی طی مسافت را کاهش می دهد. در این جا دو چرخه و اتوبوس اجزائی از سیستم حمل و نقل شهری هستند. دوچرخه را می توان جزئی از سیستم های بزرگ دیگری چون ورزش عمومی یا سیستم گشت پلیس نیز در نظر گرفت.

همیشه همه ی راه حل ها به جواب های قابل قبولی نمی رسند، با این حال باید روی همه آنها فکر شود. این کار به ایجاد ایده هایی برای ساخت محصولات جدید می انجامد. در این صورت می توان هم روی مسئله ی فعلی و هم روی توسعه و بهبود دادن ایده های جدید برای حل مسائل آینده فکر کرد.

تغییر سیستم

· تغییرات ممکن در سیستم
انواع تغییراتی را که می توانید در سیستم ایجاد کنید، شرح داده و ارزش یابی کنید. میزان تغییرات امکان پذیر در سیستم، به عوامل زیر بستگی دارد:
· سطح تولید فعلی سیستم (در توسعه، نمونه های اولیه، نمونه های آزمایشی، تولید انبوه و فن آوری موجود).
· تلفاتی (مستقیم و غیر مستقیم) که معمولاً توسط اثر منفی ایجاد می شوند.
· منافعی که از حل مسئله به دست خواهند آمد.

کدام یک از جملات زیر بهتر از بقیه مسئله را توصیف خواهد کرد؟
می توان سیستم را به طور کلی تغییر داد و یک محصول جدید با فن آوری جدید ساخت.

مثال:
ایجاد تغییرات کلی در فرایند تولید هزینه ی بسیار زیادی دارد.
تنها تغییرات بسیار کوچک قابل اجرا هستند. دلایل آن را به دقت شرح دهید.

• اگرچه می توان طرح دوچرخه را عوض کرد، برای بازاریابی موفق باید شکل ظاهری دوچرخه حفظ شود.

· محدودیت هایی که برای تغییر سیستم وجود دارند
مشخصات قابل تغییر و غیر قابل تغییر سیستم را شناسایی کنید. چه ویژگی های فنی یا اقتصادی از سیستم:

· باید ثابت بمانند.
· نباید کاهش پیدا کنند.
· نباید افزایش پیدا کنند.

عوامل به وجود آورنده این محدودیت ها را شرح دهید. در صورت امکان بررسی کنید تحت چه شرایطی این محدودیت ها از میان می روند. اگر از بین رفتن محدودیت ها مسائل جدیدی به وجود می آورد، ببینید که این مسائل ارزش حل کردن، دارند یا خیر.

مثال:
نمی توان به جای دوچرخه از دیگر وسایل حمل و نقل استفاده کرد، ولی در شرایط بد محیطی، مثلاً در زمستان به علت هوای سرد و برف زیاد می توان از وسایل دیگر کمک گرفت. ضمناً ایمنی و راحتی برای دوچرخه سوار نیز نباید کاهش یابد. اعتبار کارخانه سازنده بیش از هر چیز به ایمنی و راحتی طرح های پیشینش بستگی دارد. ولی در دوچرخه های مسابقه ای، مسئله ی ایمنی از نظر دوچرخه سوار چندان مطرح نیست. این که مصرف کننده چه مقدار کاهش راحتی را تحمل می کند، به مقاصد ساخت دوچرخه و استفاده آن بستگی دارد. برای دوچرخه های مسابقه ای، می توان تا حدی برخی مسائل ایمنی را ندیده گرفت.

معیارهایی برای انتخاب ایده های راه حل
· مشخصات فنی مطلوب
· مشخصات اقتصادی مطلوب
· زمان بندی مطلوب
· سطح نوگرایی مطلوب
· معیارهای دیگر

اجزائی از سیستم را که باید برای رسیدن به معیارهای بالا تغییر یابند، مشخص کنید. چه تغییرات کمی یا کیفی باید انجام شوند تا این مشخصات به دست آیند؟ چرا و چگونه این تغییرات روی مشخصات منفی تأثیر می گذارند؟ اساس معیاری را که برای ارزش یابی هر راه حل به کار می برید، تعیین کنید.

مثال:
ضروری است که مقاومت آیرودینامیک دوچرخه و دوچرخه سوار کاهش یابد. هرگاه این مقاومت کاهش یابد، می توان سرعت را بدون کاستن از دیگر ویژگی های مثبت دوچرخه افزایش داد. معیارهای طراحی به شرح زیر خواهد بود:

- درصد افزایش سرعت.
- میزان سرمایه گذاری لازم برای اجرای طرح.
- احتمال دریافت سند ثبت اختراع.
- شباهت دوچرخه ی جدید با دوچرخه های معمولی.
- احتمال افزایش فروش دوچرخه.

تاریخچه ی راه حل های آزمایش شده روی مسئله

· تلاش هایی که در گذشته برای مسئله انجام شده
در زمانی که تلاش ها را فهرست می کنید، سعی کنید دلایل شکست هر کدام را نیز پیدا کرده، در کنار آن بنویسید.

· سیستم هایی با مسئله مشابه
سیستم هایی را که دارای مسائل مشابه هستند، فهرست کرده، سپس از خود بپرسید:

· آیا مسئله در جای دیگری حل شده است؟

· آیا می توان راه حل مشابه را برای مسئله فعلی به کار برد؟

· اگر پاسخ منفی است، دلایل و محدودیت هایی را که برای اجرای راه حل وجود دارد پیدا کنید.

مثال:
مسائل مشابه:
الف - افزایش سرعت اسکیت
ب - افزایش سرعت قایق پارویی (در این جا مقاومت آب و هوا وجود دارد).

راه حل ها:
الف - می توان از تیغه های چرخان، با جنس جدید و بلبرینگ های جدید استفاده کرد.
ب - می توان فرم بدنه قایق و پارو ها را عوض کرد یا الگوی پاروزنی را تغییر داد.

محدودیت ها:
ظاهر طرح جدید باید شبیه دوچرخه ی معمولی باشد. با رعایت این محدودیت ها هر تغییری قابل اجرا است.

تکمیل ISQ برای حل مسئله ی بسیاری از کاربران TRIZ کافی است. اگر هنوز مسئله ی شما حل نشده، می توانید به سراغ دیگر فنون TRIZ بروید.

با استفاده از اطلاعات ISQ، می توانید مسئله را فرمول بندی کرده، آن را به تعداد زیادی مسائل کوچک تر تبدیل کنید (اصطلاحاً آن را به اجزاء کوچک تر خرد کنید). برای پروژه های بزرگ، می توانید از چند روش برای فرمول بندی مسئله استفاده کنید. ممکن است این دقت نظر در سطح جزئیات پر خرج به نظر بیاید، ولی هزینه ها و ضایعات حاصله از طرح های ضعیف را نیز در نظر بگیرید. همه می دانند که طرح هایی که خوب طراحی شده اند از لحاظ هزینه خودکفا بوده و برگشت هزینه ی آنها حتمی است.

منبع: چکیده ای از فصل دوم کتاب "نوآوری نظام یافته"