Lý thuyết giải các bài toán sáng chế TRIZ đã được nhiều tập đoàn công nghệ lớn như IBM, Samsung, Intel, … áp dụng để gia tăng số lượng bằng sáng chế, góp phần mang lại lợi thế cạnh tranh trong cuộc đua sở hữu trí tuệ. Bên cạnh đó họ còn áp dụng TRIZ một cách hệ thống để cải tiến các công đoạn sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động.
Bài viết này đề cập tới việc giảng dạy, ứng dụng TRIZ ở một số tập đoàn, doanh nghiệp ở Việt Nam và hiệu quả mà nó mang lại trong việc cải tiến các thiết bị, máy móc, công đoạn sản xuất.
TRIZ giúp khử các mâu thuẫn kỹ thuật
Lý thuyết giải các bài toán sáng chế TRIZ được Genrikh Saulovich Altshuller, một kỹ sư người Nga, gốc Do Thái xây dựng lên từ việc nghiên cứu rất nhiều bằng sáng chế. Khác với cách tiếp cận theo hướng tâm lý, Altshuller tiếp cận sáng tạo theo hướng các quy luật khách quan. Tiền đề quan trọng để Altshuller xây dựng TRIZ là “Sáng tạo sáng chế làm thay đổi các hệ thống kỹ thuật mà các hệ thống này phát triển theo các quy luật khách quan nhất định, không phụ thuộc tùy tiện vào tâm lý chủ quan của các nhà sáng chế. Do vậy, chỉ có thể nâng cao năng suất và hiệu quả quá trình sáng tạo sáng chế khi nhà sáng chế nắm vững các quy luật phát triển khách quan đó và biết điều khiển tâm lý chủ quan của mình theo chúng”.
Từ việc nghiên cứu các bằng sáng chế, bằng phương pháp thống kê Altshuller đã xây dựng được 40 thủ thuật sáng tạo. Ông cũng phát hiện ra trong các bài toán sáng chế thường chứa mâu thuẫn kỹ thuật, từ đó ông xây dựng được 39 thông số kỹ thuật. Để giải quyết các mâu thuẫn kỹ thuật, Altshuller đã sáng tạo ra bảng khử các mâu thuẫn kỹ thuật. Bảng khử các mâu thuẫn kỹ thuật là một ma trận hình vuông gồm 39 hàng và 39 cột. Từ bảng khử này có thể giải quyết được khoảng 1.200 các loại mâu thuẫn kỹ thuật khác nhau. Tiếp đó, Altshuller phát hiện ra một loại mâu thuẫn mang tính cốt lõi là mâu thuẫn vật lý, và để giải quyết mâu thuẫn này ông đã thiết kế ra 11 biến đổi mẫu, 76 chuẩn và chương trình ARIZ.
Có thể nói TRIZ sở hữu một bộ công cụ rất mạnh để giải quyết các bài toán kỹ thuật và tạo được một cơ sở lý thuyết tốt để hỗ trợ cho hoạt động sáng chế.
Thực hành ở một số viện, trường doanh nghiệp
TRIZ được xây dựng trên nền tảng tổng hợp của nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như: Điều khiển học, Lý thuyết thông tin, Hệ thống thông tin patent, Lý thuyết hệ thống, Tâm lý học sáng tạo, …. Vì vậy việc làm chủ và vận dụng tốt được TRIZ cần dựa trên nền tảng kiến thức tổng hợp, liên ngành.
Sau khi hiểu về TRIZ, tôi đã tổ chức các lớp học thử nghiệm cho sinh viên (chủ yếu là đội ngũ lớp trưởng, bí thư) để hoàn thiện dần hệ thống bài giảng. Tiếp đó là một loạt các lớp cho giảng viên để họ đánh giá, góp ý. Sau khi hoàn thiện hệ thống bài giảng tôi đề xuất và được chấp nhận đưa thành môn học chính khóa cho sinh viên các khoa: Công nghệ thông tin, Công nghệ May & Thiết kế thời trang, Điện tử và khoa Công nghệ Ô tô của Trường ĐH Công nghiệp Hà Nội. Cho đến nay đã có 2.233 sinh viên được học một cách đầy đủ, bài bản về TRIZ trong chương trình chính khóa. Các sinh viên khi được tiếp xúc với môn học này đã có những phản hồi tích cực, hứng thú rất hứng thú với môn học này. Một số viện, trường cũng đã tổ chức các lớp ngoại khóa cho giảng viên và nghiên cứu viên như: Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, Sở KH&CN Đà Nẵng, ĐH Bách khoa Hà Nội, ĐH Ngoại thương, ĐH Sư phạm Hà Nội, ĐH FPT, …
Sau khi triển khai thành công các khóa đào tạo về TRIZ cho các viện, trường tôi đặt câu hỏi: liệu có thể đưa vào giúp các doanh nghiệp ứng dụng TRIZ để nâng cao năng suất lao động hay không? Từ suy nghĩ đó tôi bắt đầu hành trình thuyết phục doanh nghiệp. Hành trình này thực sự vô cùng khó khăn, bởi lẽ hầu hết các doanh nghiệp không có thông tin về TRIZ. Hơn nữa rất khó để giúp doanh nghiệp hình dung về kiến thức và hiệu quả của TRIZ khi chưa có minh chứng bằng các kết quả cụ thể. Mặt khác, khi tiếp xúc với doanh nghiệp tôi thấy niềm tin của doanh nghiệp vào các trường đại học là khá thấp. Có doanh nghiệp nói thẳng: “những vấn đề này chúng tôi chả dạy các anh thì thôi các anh lại còn đòi đi dạy chúng tôi, các anh chỉ toàn lý thuyết suông mà không có chút thực tiễn nào cả”. Tôi kiên trì giải thích để các doanh nghiệp hiểu và họ dần chấp nhận huấn luyện và ứng dụng TRIZ, đến nay đã có một số doanh nghiệp như Samsung Display Vietnam, Foster Việt Nam, Khang Minh Group… Những câu chuyện dưới đây cho thấy hiệu quả khi áp dụng TRIZ ở các đơn vị này:
Quá trình ứng dụng TRIZ tại các doanh nghiệp thường được thực hiện làm 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 là đào tạo, trong giai đoạn này các kỹ sư được trang bị kiến thức cơ bản của TRIZ, thực hành TRIZ thông qua các trường hợp cụ thể. Giai đoạn 2 là giai đoạn tư vấn – chuyên gia sẽ cùng nhóm kỹ sư chủ chốt tập trung phát hiện các vấn đề kỹ thuật, công nghệ cần cải tiến. Sau đó cùng nhau thảo luận áp dụng các công cụ của TRIZ đưa ra ý tưởng cải tiến. Sau đây là một số kết quả điển hình trong việc ứng dụng TRIZ để nâng cao năng suất lao động tại các doanh nghiệp.
Đào tạo và tư vấn TRIZ cho Khang Minh Group
Trường hợp 1: Áp dụng chương trình ARIZ rút gọn để giảm tỷ lệ lỗi ở công đoạn Loading OCA ở công ty Samsung Display Vietnam.
Phát biểu bài toán: Công ty Samsung Display Vietnam có những dây chuyền sản xuất dùng các cánh tay robot gắp các tấm OCA để dán vào màn hình điện thoại. Do các tấm OCA rất mỏng, được cấp theo từng lô nên khi cánh tay robot gắp thường xảy ra hiện tượng dính 2 tấm OCA với nhau. Mỗi lần dính như thế đều xảy ra lỗi phải dừng máy để khắc phục. Yêu cầu đặt ra là làm thế nào để hạn chế tối đa số lần lỗi xảy ra.
Lời giải: Chuyên gia cùng nhóm kỹ sư đã áp dụng chương trình ARIZ rút gọn với 6 bước để đưa ra ý tưởng giải quyết vấn đề.
Kết quả: Sau khi triển khai thực hiện ý tưởng trên 15 dây chuyền sản xuất và đánh giá hiệu quả sau 1 tháng thử nghiệm, kết quả đạt được là rất tốt. Cụ thể: số lần lỗi giảm từ 4.605 lần xuống còn 685 lần, tức là giảm 85,12%; thời gian dừng máy giảm từ 3.686,8 phút xuống còn 858 phút, tức là giảm 76,73%. Số tiền tiết kiệm được do cải tiến này mang lại là 1.004.480$/1 tháng.
Trường hợp 2: Áp dụng bảng khử mâu thuẫn kỹ thuật để giảm lượng bụi tại máy tạo hình các viên gạch không nung tại Khang Minh Group.
Phát biểu bài toán: Công ty có hệ thống máy sản xuất gạch không nung. Để tạo hình viên gạch cần có bộ phận rung, quá trình rung xuất hiện ở hai chu kỳ: rung tra nguyên liệu và rung ép để tạo hình viên gạch. Quá trình rung được tạo ra bởi motor quay hai trục lệch tâm. Khi rung, bàn rung đập vào mặt dưới tấm pallet nhựa đỡ gạch tạo ra rất nhiều bụi. Yêu cầu đặt ra là làm sao để giảm được tối đa lượng bụi trong quá trình rung.
Chuyên gia và nhóm kỹ sư của Khang Minh đã thảo luận sử dụng bảng khử các mâu thuẫn kỹ thuật để đưa ra ý tưởng sử dụng thủ thuật sáng tạo Sử dụng trung gian để thiết kế hệ thống khử bụi ngay ở công đoạn tách bằng việc tưới ẩm vào các tấm pallet. Hệ thống này có thể điều chỉnh được lượng nước phun ra cho phù hợp với tốc độ tách các tấm pallet.
Kết quả: Với cải tiến này đã giảm được tới 95% lượng bụi thải ra ở công đoạn rung tạo hình viên gạch.
Trường hợp 3: Áp dụng bảng khử mâu thuẫn kỹ thuật cải tiến công đoạn lắp các con yoke cho thiết bị tai nghe ở công ty Foster.
Phát biểu bài toán: Công ty có những dây chuyền sản xuất trong đó có công đoạn đổ các con yoke vào những cái khay. Theo luật xác suất thì có 50% các con yoke nằm úp và 50% các con yoke nằm ngửa. Những con yoke nào úp thì người công nhân dùng tay úp vào thiết bị bên cạnh. Những con yoke nào ngửa người công nhân phải lật úp rồi đưa vào thiết bị bên cạnh. Yêu cầu đặt ra: làm thế nào để các con yoke khi đổ ra hầu hết phải lật úp, tốt hơn nữa thì có thể tự động hóa được khâu này.
Sau khi áp dụng ba bảng khử các mâu thuẫn kỹ thuật với 5 bước thực hiện đã cho gợi ý dùng thủ thuật sáng tạo Thay thế sơ đồ cơ học để đưa ra ý tưởng cải tiến dây chyền sản xuất.
Kết quả: Công ty đã thiết kế được hệ thống máy rung từ trường để tự động hóa hoàn toàn khâu lắp con yoke, từ đó tinh giản được 40 công nhân.
Kết luận: Các công cụ của TRIZ được thiết kế để giải quyết 2 loại mâu thuẫn cơ bản là mâu thuẫn kỹ thuật và mâu thuẫn vật lý. Đồng thời các công cụ này đều có tính định hướng tới lời giải. Điều này khắc phục được một nhược điểm rất cơ bản của phương pháp thử và sai là thiếu cơ chế định hướng. Mặt khác TRIZ được xây dựng từ việc nghiên cứu các bằng sáng chế mang tính khách quan và có quy luật do đó các lời giải đạt được tính bền vững cao. Hiện nay đã có nhiều tập đoàn công nghệ áp dụng thành công TRIZ. Ngày càng có nhiều hội thảo, bài báo khoa học, các xuất bản phẩm về TRIZ được phát hành giúp cho cộng đồng kỹ sư có điều kiện thuận lợi hơn trong việc tiếp cận, ứng dụng TRIZ để nâng cao năng suất lao động.
Ghi chú: Bạn đọc có thể tham khảo một số thông tin về các hội thảo và tình hình phát triển TRIZ trên thế giới theo phần phần tóm tắt của TS Doãn Minh Đăng, ĐH Freiburg (Đức): https://rosetta.vn/triz/tom-tat-thong-tin-tu-hoi-nghi-trizfest-2019/?fbclid=IwAR1iX7qYQrnFgtu1XFM1jwozRJGXdZfEXhCSFFUPiMPQ1iyJ-btznIpwPH
