חשיבה המצאתית שיטתית

חשיבה המצאתית שיטתית כפי שהיא מוגדרת כיום, היא משנה סדורה והגיונית באמצעותה מוצאים פתרונות ייחודיים בעלי חן של פשטות והנחשבים לגאונות, עבור בעיות בכל תחום. בשונה מחשיבה יצירתית הפתוחה לכיוונים מגוונים ומעודדת מחשבה מבוזרת, הרי שחשיבה המצאתית מרכזת את האדם לכיוון הפתרון ההמצאתי וכפי שד"ר רוני הורביץ מגדירו:

פשוט, זול, לא מתקלקל אף פעם ואפילו משתבח עם הזמן, וכולם רואים ושואלים את עצמם: איך לא חשבנו על זה קודם?

— רוני הורביץ מבוא לחשיבה המצאתית שיטתית, אקדמיה 1992, אקדמון, האוניברסיטה הפתוחה

מקור השיטה במתודולוגית "פתרון בעיות המצאתי" (המכונה "טריז", ראשי תיבות של פתרון בעיות המצאתי ברוסית), שפותחה על ידי גנריך אלטשולר בסוף שנות ה-40 של המאה ה-20, והמשכה בפיתוח צוות ישראלי בראשות רוני הורביץ, כיום ראש המחלקה להנדסת תעשייה וניהול במכללת עזריאלי וינקו גולדברג, אז מהמכון ללימודי ההנדסה באוניברסיטת תל אביב וכיום פרופסור במכון הבינתחומי. השיטה פותחה בשיתוף אסכולות - היחידה ללימודי חוץ של האוניברסיטה הפתוחה.

לפי השיטה, הפתרונות ההמצאתיים הם בעלי אופי אחיד המאופיין בפשטות, מיעוט חלקים, רוחב יריעה ועמידות בזמן, "חן" - או "אלגנטיות" של הפתרון, ובדרך כלל גם בהיותו פתרון המצריך מעט מאוד מאמץ וכסף להפקתו ויישומו. בעזרת השיטה, הפותר או המפתח מנתבים את עצמם אל הפתרונות ההמצאתיים דווקא.

מפתחי השיטה מדגישים את ההבדל בין חשיבה המצאתית - שמטרתה להביא לתוצאה פשוטה ויעילה, לעומת חשיבה יצירתית, שלעיתים מחפשת פתרונות מסובכים אך מעניינים.

לעיתים קרובות הפתרון ההמצאתי כולל את הבעיה או הגורם לבעיה עצמו כרכיב חשוב בפתרון או כפתרון עצמו. כך למשל שלג הנערם סביב בסיס אנטנה יסייע לעמידותו בתנאי סערת שלגים, וחרב גלית שימשה ביד דוד כדי להכריעו.

עקרונות השיטה

שני עקרונות מנחים מהווים את בסיס השיטה:

1. "עקרון העולם הסגור", לפיו פתרון המצאתי לבעיה לא אמור לכלול מרכיבים מחוץ לעולם הבעיה. לפי עיקרון זה, פעמים רבות מרכיבי הבעיה הם עצמם רכיב בפתרון.
2. "עקרון ניתוק הגורם לבעיה מתוצאתה הגרועה". כך קוצי הקיפוד אינם הגנה מפני הכשת הנחש בבטן הרכה ולפיכך אינם מנתקים את הבעיה מתוצאתה, אך השימוש בארס כמוליך העצבי הטבעי מנתק את הארס מתוצאת שיתוק הקיפוד, והנחש ישמש לו כמזון. אחת מהאפשרויות של פתרונות על פי עיקרון זה, קיצונית אף יותר, ולפיה מחפשים לא רק ניתוק אלא היפוך המצב, כך שהגורם המקורי לבעיה יהיה האחראי לא רק למניעת התוצאה הגרועה, אלא לשלילתה ולחיזוק התוצאה הרצויה. כך ככל שיוקדם פיצוץ המטען אחרי שהונח ליד הדלת, כן ימהרו הלכודים להשתחרר.

שיטת הפעולה להשגת הפתרון ההמצאתי כוללת תכסיסי חשיבה ובהם:

• תכסיס הצמצום - בדיקת חיוניות השימוש בכל אחד ממרכיבי המערכת שבה נמצאת הבעיה, והסרתם אם מתברר שאינם נדרשים. עקב זריזותו, שריונו של שאול לא דרוש לדוד. מחסום הפה לא יעזור כי הכלב בכל מקרה יוריד אותו.
• תכסיס האיחוד - שימוש חדש (שונה מהשימוש המקורי) למרכיב קיים בעולם הבעיה בעת הפתרון, כך שהוא ישמש לצורך נוסף, ובכך יפתור בעצמו, יסייע למרכיב אחר לפתור את הבעיה, או ייתר מרכיב אחר, ובכך יביא לפתרון הבעיה. שרידי האקונומיקה על הנעל ושרידי דם בכמות זעירה מדי יגרמו להגביר דווקא את החשד בנאשם. החומר הזורם בצינור הוא עצמו ישמש לאיטום במקרה של דליפה או נקר.
• תכסיס ההכפלה - שימוש ברכיבים נוספים מסוג שקיים כבר במערכת. בדרך כלל תכסיס זה מסייע להבין בדרך ההגזמה את מקור הבעיה, ומאפשר לפותר להתמודד באופן ממוקד או קל יותר עם פתרון הבעיה. להתבונן באופניים עם שמונה גלגלים. להילחם באמצעות חרב עם ארבעה להבים.
• תכסיס החלוקה - פירוק של מרכיב הקיים בבעיה למספר תת-רכיבים, והתמודדות עם כל אחד מהם בנפרד. להפריד במסוק בין תפקידי הזנב וליצור מערכת היגוי ומערכת ייצוב נפרדים. לחלק את ארגון הטרור לזרוע מדינית וזרוע צבאית מנותקת לכאורה.
• תכסיס שבירת האחידות - הפרדה בין תכונה אחת של מרכיב בבעיה לבין תכונה אחרת שלו או לבין הסביבה החיצונית לו. תשומת לב לכך שהנורה מתחממת בנוסף על הפקת האור ממנה. כל אחד מהעובדים יעבוד ביום אחר בשבוע.
• תכסיס ההחסרה - ויתור על מרכיב או תת-מרכיב מתוך מערכת הבעיה, אשר נתפס כחיוני ומהותי לתפקודה. בהמשך, לתכסיס הצמצום. ואם לאופניים לא יהיו גלגלים כלל? קודם בכל גלגל היו ארבעה ברגים, האם שלושה ברגים בכל גלגל זה מספיק?
• תכסיס שינוי זווית - התבוננות נוספת על מרכיבי הבעיה, תוך ניסיונות לקבצם ולפרטם באופן אחר מאשר כפי שהוגדרו עם ההתבוננות הראשונית בבעיה. חבר הצוות העיוור יוביל אותנו בבטחה במעבר החשוך.
• תכסיס ההיפוך - התבוננות בבעיה אחר הרכבתה בסדר הפוך או עם ערכים מנוגדים. הנוסע ייתלה ממתלה ולא ישב על האפניים. העובד יישאר בביתו כדי להגיע למשרד.

נכון ל-2007, המחקר בנושא היצירתיות אינו מוגבל לתחום הפסיכולוגיה כבעבר, ובמחקר זה משתתפים אנשי אקדמיה מתחומים שונים, כגון הנדסת תוכנה, מדעי המחשב ואף הגות.

דוגמה

על הפותר למצוא סיום המצאתי לתסריט. על הפתרון להיות מעניין, וכזה אשר הצופים לא ציפו לו, אך גם קשור במרכיבי התסריט הקודמים. לפי התסריט, קרבן לשוד נצפית, כשהיא כפותה לכיסא המקובע ברצפה, ולעברה מכוון אקדח שההדק שלו נמשך על ידי גומייה. גוש קרח עוצר מפני ההדק לירות, אך גוש זה הולך ונמס, ונותרה דקה אחת לסוף התוכנית. חבריה אינם יודעים על מיקומה.

• פתרון לא המצאתי (שאכן שימש בתסריט דומה ששודר בטלוויזיה בשנות התשעים) הוא פריצת חבריה אל החדר והצלתה ברגע האחרון.
• פתרון לא המצאתי אך יצירתי יכלול את גילוי החדר על ידי חבריה, הקפאת החדר - ונתינת זמן לפריצה, בתוכנית המותחת הבאה. הפתרון אינו מנתק את הקשר של המסת הקרח מן הירי, אלא רק משהה אותם, ועל כן בתסריט של התוכנית הבאה ייאלצו להכניס יסודות חדשים של מתח עבור הצופים.
• פתרון המצאתי "חלש" יהיה הוספת חלון בתסריט, גילויה בידי חבריה, והקרנת אור או קרן לייזר על הגומי ובכך ניתוק המסת הקרח מהירי. פתרון זה מצריך הכנסת יסוד חדש - ולא מצוי של תאורת לייזר, ובכך יתקבל פחות על דעת הצופים, וגם ייחשב פחות מעניין, היות שיסוד זה לא הוצג קודם לעיני הצופים, והוא "מאולץ" ברגע האחרון.
• פתרון המצאתי "חזק" יהיה על ידי כך שהקרח יימס עד תומו והרובה יירה, אך בכך יציל את האשה. על מנת להציג זאת על הכדור לפגוע באבזם הקושר את האשה ולשחרר אותה, או לפחות לא להרוג אותה, ורעש היריה ימשוך את תשומת לב מציליה, אשר להם דקה שלמה לבדוק ולהבין, יחד עם הצופים, את מה שקרה.
  • לפי פתרון זה, קרה היפוך, והמסת הקרח האיצה דווקא את הפתרון הרצוי.
  • אל הפתרון לא הוכנס אף גורם חדש שלא היה בחדר עד לפתרונו,
  • והגורם לבעיה, שימש לפתרונו.
  • הפתרון אינו מושהה, אלא מיידי ונמשך.

תהליכים ממוקדים לפתרון בעיות המצאתיות

כדי להביא לשיפורים פורצי דרך במערכות טכנולוגיות אנו נתקלים לרוב בבעיות המציבות אתגרים, הנפוץ שבהם הוא מצב בו חלק אחד של המערכת נדרש לבצע פעולות או לקיים פונקציות המנוגדות זה לזו בו זמנית והנקרא סתירה פיזיקלית "Physical contradiction"

תולדות השיטה

שיטת TRIZ נחשפה לציבור הישראלי בתחילת שנות ה-80 בספר וקורס של האוניברסיטה הפתוחה. המשך פיתוח השיטה בשנות ה-90 והוראתה נעשו בידי המהנדסים רוני הורביץ ופרופסור ינקו גולדברג במסגרת שיתוף פעולה של בית הספר להנדסה באוניברסיטת תל אביב עם אסכולות - בית הספר ללימודים רב תחומיים של האוניברסיטה הפתוחה. משרד החינוך ערך השתלמויות מורים בנושא השיטה, פותחו חומרי לימוד לגיל הרך על פיה, והורו אותה גם במערכת הביטחון. קרן פורד השקיעה בשיטה, ובמפעלי המכוניות של חברת פורד עסקו בלימוד והטמעת השיטה. בשנת 1996, בעקבות שיתוף פעולה עם חיים פרס מחברת הפרסום וינברג-סימבול-פרס, נפתחה חברה מסחרית המנחילה את השיטה בתעשייה בשם חברת SIT (ראשי התיבות באנגלית של השיטה) לפיתוח המצאתי שיטתי. את השיטה מלמד כיום (2015) פרופסור גולדברג במרכז הבינתחומי הרצליה. והיא מופצת בתוכניות הנחיה של רוני הורביץ, ובאתר המרשתת שלו 'התחל לחשוב', בו הורביץ מתאר את תולדות השיטה, וכן בהנחיית מוסמכי השיטה גידי גילדה ומשה תשובה

_{הגילויים העיקריים שאפשרו את פיתוח שיטת ה-TRIZ}

• ל-7.99% מההמצאות הידועות כיום יש עקרונות משותפים לפתרון בעיות.
• פחות מ – 3.0% מההמצאות מוגדרות כהמצאות "חדשות ".
• פריצת דרך טכנולוגית היא תוצאה של פתירת סתירות (ניגודים ).
• ממציאים ובעלי חשיבה יצירתית משתמשים בדגם חשיבה דומה.
• פתרון יצירתי של בעיות הוא אוניברסלי ומשותף לכל תחומי החיים.
• האבולוציה של מערכות אותם יצר האדם נשלטת על ידי מגמות ומנגנונים קבועים.

המצאות חדשות נוצרות באופן שיטתי " על ידי שימוש בניסיון קודם ובפתרונות ידועים. העיקרון המרכזי של השיטה הוא,כי כל מערכת טכנולוגית "מעשי ידי אדם" נועדה לענות על צורך

באמצעות פונקציה מרכזית אחת לפחות, וכי מערכות טכנולוגיות משתנות לפי כללים אבולוציוניים מובנים. ניתן לנבא מגמות התפתחות עתידיות של מערכות טכנולוגיות באמצעות ניתוח ויישום חוקים אלו.

מה מייחד את שיטת ה-TRIZ

שיטה זו מתייחדת בכך שהיא משמשת ככלי המחולל "המצאות ה" פותר בעיות שלכאורה נחשבות לבלתי פתירות ומביא לפריצות דרך טכנולוגיות.

מאפיינים עיקריים של השיטה :

הTRIZ פותח ככלי וכשיטה המתארים את המכנה המשותף של מאות אלפי פטנטים. יתרון

בפיתוח טכנולוגיות חדשות בעלות תכונות חדשניות.

• החשיבה היצירתית והתפיסה כי "הכול אפשרי" בפתרון בעיות – מהווה יתרון בפתיחות מחשבתית ובהסרת מחסומים פסיכולוגים.
• הגדרת הבעיה באופן מדויק מאפשרת את פתרונה באופן שיטתי.
• השיטה מבוססת על טכניקה להתרת ניגודים וסתירות. באמצעותה ניתן להתגבר על מכשולים שלא ניתן להתגבר עליהם בדרך אחרת. ייעול ושיפור תהליכי ייצור, ניהול וקבלת החלטות, ופיתוח טכנולוגי מתקדם.
• התאמת השיטה לתחומים שונים, תוך שימוש בעקרונות המובילים לחדשנות.

משנת 2003 ובהנחיית הצוות המייסד פותחו גם משחקי מחשב (גרסה לילדים וגרסה לכל המשפחה) בשם "חשיבה המצאתית" בהוצאת המכון לטכנולוגיה חינוכית שעל יד האוניברסיטה הפתוחה, המשחקים נמכרו על ידי חברת קומפדיה.

משחקי מחשב

חברת קומפדיה הוציאה שני משחקים והיא משתמשת בחמש שיטות חשיבה שבהן מנחה פרופסור חכם המבוסס על אלברט איינשטיין. המשחקים הם:

• חשיבה המצאתית לכל המשפחה - הראשון שיצא והוא מכיל 12 משחקי חשיבה ו-4 שיטות חשיבה.
• חשיבה המצאתית לילדים - משחק המשך לחשיבה המצאתית לכל המשפחה שמתארת 10 משחקים של מסע בזמן ואת שיטות החשיבה איחוד והיפוך.

לקריאה נוספת

• חשיבה המצאתית שיטתית ופתרון בעיות טכנולוגיות , מאת ד"ר אלכסנדר צ'רנובלסקי, הוצאת קרוננברג ספרות מקצועית, תל אביב.
• חשיבה המצאתית, מאת ירדן בן חורין, הוצאת מכון ברנקו וייס.
• פשוט - חשיבה המצאתית שיטתית בפתרון בעיות והמצאת מוצרים חדשים, מאת גידי גילדה, הוצאת פנטה ריי מערכות ידע 2013.

קישורים חיצוניים

• חשיבה המצאתית שיטתית לצורך מציאת דרכים יעילות יותר לניקוי דליפות נפט
• וידאו המתאר את כלי החשיבה איחוד עם דוגמאות, סרטון באתר יוטיוב
• וידאו המתאר את כלי החשיבה הכפלה עם דוגמאות, סרטון באתר יוטיוב
• [1]וידאו המתאר את כלי החשיבה הכפלה עם דוגמאות סרטון באתר יוטיוב