Nástroje systematické kreativity ke zlepšování výrobních procesů

Ing. Vladimír Sojka

Doctoral thesis

Tools of Systemaic Creativity for Improvement of Production Processes

Abstract:

Tato disertační práce na téma "Nástroje systematické kreativity ke zlepšování výrobních procesů" se věnuje návrhu a ověření vlastní metodiky založené na nástrojích a principech systematické kreativity (TRIZ - Teorie řešení invenčních zadání) ke zlepšování produkčních procesů. V disertační práci jsou stručně představeny současné hlavní směry zlepšování výrobních procesů, představena je rovněž teorie TRIZ. Současné přístupy ke zlepšování procesů se zaměřují především na optimalizaci systému. Při hledání řešení procesního problému, nebo námětu na zlepšení, klasické metody vedou řešitele v hledání řešení ve směru psychologické setrvačnosti. Při použití nástrojů systematické kreativity jako jsou nástroje z teorie TRIZ, je možné nalézt vysoce inovativní řešení pro procesní problém, nebo nalézt inovativní námět při hledání lepšího procesního stavu. V oblasti použití TRIZ pro zlepšování procesů byla provedena rozsáhlá literární rešerše zahrnující přes 160 zdrojů. Na základě výstupů literární rešerše byly stanoveny cíle disertační práce. Hlavním cílem práce je vytvoření metodiky pro zlepšování průmyslových procesů, založené na principech teorie TRIZ. V rámci plnění cílů byly nejprve vybrány vhodné nástroje a principy z teorie TRIZ. Na základě vybraných principů byla navržena nová metodika pro zlepšování procesů, případně pro řešení procesních problémů. Hlavní myšlenka metodiky vychází z konceptu ideality, kdy je snaha dosáhnout ideálního stavu procesu - tedy existuje požadovaný výstup procesu, ale proces neexistuje. V rámci zhodnocení úspěšnosti použití metodiky byl také navržen nový procesní ukazatel a to procesní idealita, která vychází z původní rovnice ideality TRIZ. Ověření funkčnosti navržené metodiky bylo provedeno v rámci několika experimentů na reálných procesech. Nejprve byly provedeny pilotní experimenty, kdy byl vybraný proces zlepšen pomocí běžných nástrojů (Lean, simulace). Na zlepšený stav byla poté aplikována navržená metodika s předpokladem, že pokud bude míra druhého zlepšení vyšší, navržená metodika je funkční a přináší radikálnější náměty na zlepšení procesů. Po pozitivních výstupech pilotních experimentů bylo provedeno poměrně mnoho verifikačních experimentů s cílem ověření funkčnosti metodiky na co nejrozmanitějším vzorku procesů, či procesních problémů. Celkově bylo v této práci čerpáno z více než 300 literárních zdrojů. Z výsledků vyplývá, že předpoklad funkčnosti navržené metodiky (tedy generování inovativních námětů na zlepšení procesu s vyšší výtěžností oproti současným přístupům) je naplněn.

Abstract:

This dissertation thesis on the topic of "Tools of Systematic Creativity for Improvement of Production Processes" aims at the design and development of a new method based on tools and principles of systematic creativity (TRIZ - Theory of Inventive Problem Solving) to improve industrial processes. In the thesis, the main current approaches to process improvement are introduced. Also, the TRIZ theory is shortly described. Current approaches to process improvement are mainly focused on optimizing the production system. However, when searching for a solution to a problem, classic methods lead a solver in the way of psychological inertia. With the use of systematic creativity, such as TRIZ tools, highly innovative solutions can be found. In the area of the use of TRIZ tools for process improvement, an extensive literature review containing more than 160 sources was done. Based on the results of the review, the goals of the thesis were set. The main goal of the thesis is to develop a new method for the improvement of production processes based on principles from the TRIZ. Suitable tools and principles from TRIZ were first chosen to follow the goals. From the chosen principles, a new method for process improvement, or process problem-solving, was designed. The main idea of the designed method is to aim for the ideal state of the process - there is demanded process outcome, but the process does not exist. A new process metric (Process Ideality) was designed to evaluate the success of using the newly designed method. This metric is based on the original TRIZ ideality. Several practical experiments on real production processes did verification of the designed method. Firstly pilot experiments were done, where processes were improved by classical approaches (lean, simulation, ). On the improved state, the designed method was applied, assuming that if the rate of improvement of the second improvement is higher, the method is functional and provides more radical ideas for improvement. After the positive results of the pilot experiments, several more verification experiments were done to verify the functionality of this new method on different kinds of processes or process problems. The results show the assumption that the method can generate more radical or innovative solutions to process problems or process improvement, compared with current approaches, is fulfilled.

Keywords

zlepšování procesů, inovace, TRIZ, systematická kreativita, řešení problémů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 9. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Petr Lepšík, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Doctoral programme / field:
Technologies and Materials / Technologie a materiály