Was ist "TRIZ"?

TRIZ (russisch: Teorija Reschenija Isobretatjelskich Sadatsch) ist eine systematische Innovationsmethode, die der sowjetische Ingenieur und Erfinder Genrich Saulowitsch Altschuller ab den 1940er-Jahren entwickelte. Der Name steht für „Theorie des erfinderischen Problemlösens“. Im Gegensatz zu intuitiven Kreativitätstechniken wie Brainstorming basiert TRIZ auf der Analyse hunderttausender Patente und der Erkenntnis, dass erfinderische Lösungen wiederkehrenden Mustern folgen. Altschuller untersuchte im Laufe seines Lebens über 200.000 Patente und destillierte daraus universelle Prinzipien, die sich branchenunabhängig für die Lösung technischer und organisatorischer Herausforderungen anwenden lassen.

Grundgedanke und Entstehungsgeschichte

Altschuller erkannte bereits als junger Patentprüfer beim sowjetischen Militär, dass die meisten technischen Erfindungen nicht aus zufälliger Inspiration entstehen, sondern aus der systematischen Überwindung von Widersprüchen. Sein zentrales Postulat lautet: Erfinderische Probleme lassen sich auf technische oder physikalische Widersprüche zurückführen, und für diese Widersprüche existieren bewährte Lösungsstrategien, die sich auf andere Problemstellungen übertragen lassen. Diese Erkenntnis revolutionierte das Verständnis von Innovation grundlegend, denn sie machte den Innovationsprozess vom Zufall unabhängig und lehr- und lernbar.

Altschuller wurde wegen seiner Ideen von den sowjetischen Behörden verfolgt und verbrachte Jahre in Arbeitslagern. Dennoch entwickelte er seine Theorie stetig weiter. Nach seiner Freilassung gründete er Schulen für erfinderisches Denken und bildete Tausende von Ingenieuren in der TRIZ-Methodik aus. Sein Lebenswerk zeigt, dass Innovation kein Privileg einzelner Genies ist, sondern eine erlernbare Fähigkeit, die durch systematisches Vorgehen geschärft werden kann.

Altschuller klassifizierte erfinderische Aufgaben in fünf Innovationsstufen: Von der einfachen Parametervariation innerhalb eines bestehenden Systems (Stufe 1) über die Auflösung technischer Widersprüche (Stufe 2–3) bis hin zu bahnbrechenden Entdeckungen, die auf völlig neuen wissenschaftlichen Prinzipien beruhen (Stufe 5). Die weitaus meisten Patente, etwa 95 %, fallen in die Stufen 1 bis 3 und sind damit mit den Werkzeugen von TRIZ systematisch lösbar. Diese Erkenntnis ist für die industrielle Praxis von enormer Bedeutung, denn sie zeigt, dass der größte Teil der alltäglichen Innovationsaufgaben nicht auf glückliche Eingebung angewiesen ist.

Kernwerkzeuge von TRIZ

Das methodische Instrumentarium von TRIZ umfasst mehrere aufeinander abgestimmte Werkzeuge, die je nach Problemkomplexität einzeln oder in Kombination eingesetzt werden:

• 40 Innovationsprinzipien: Universelle Lösungsstrategien, die aus der Patentanalyse abgeleitet wurden. Beispiele sind das Prinzip der Segmentierung (ein Objekt in unabhängige Teile zerlegen), das Prinzip der Universalität (ein Objekt erfüllt mehrere Funktionen), das Prinzip der Dynamisierung (ein starres Objekt beweglich oder anpassbar machen) und das Prinzip der Vorwegnahme (potenziell schädliche Wirkungen im Voraus kompensieren).
• Widerspruchsmatrix: Eine Matrix, die 39 technische Parameter in Beziehung setzt. Verbessert sich ein Parameter, verschlechtert sich häufig ein anderer. Die Matrix schlägt für jede Parameterkombination die statistisch erfolgreichsten Innovationsprinzipien vor und lenkt damit die Lösungssuche in vielversprechende Richtungen.
• Stoff-Feld-Analyse (Su-Field): Ein Modellierungswerkzeug, das technische Systeme als Wechselwirkung zwischen Stoffen (Objekten) und Feldern (Energien, Kräften) darstellt. Es hilft, fehlende oder schädliche Wirkungen zu identifizieren und gezielt zu verändern. Insbesondere bei der Analyse von Produktionsanlagen zeigt die Stoff-Feld-Analyse oft verborgene Wechselwirkungen auf.
• ARIZ (Algorithmus zur Lösung erfinderischer Aufgaben): Ein schrittweises Verfahren für besonders komplexe Probleme, das den Lösungsprozess von der Problemformulierung über die Widerspruchsanalyse bis zur Lösungsbewertung in rund 40 Teilschritte strukturiert. ARIZ ist das anspruchsvollste Werkzeug der TRIZ-Methodik und erfordert erhebliche Übung.
• Gesetze der technischen Evolution: Acht Entwicklungsgesetzmäßigkeiten, die beschreiben, wie sich technische Systeme über die Zeit weiterentwickeln, etwa von statisch zu dynamisch, von Makro- zu Mikrosystemen, von Einzelsystemen zu integrierten Systemen oder von homogenen zu heterogenen Strukturen. Diese Gesetze ermöglichen es, zukünftige Entwicklungen zu antizipieren.

Technische und physikalische Widersprüche

Das Herzstück von TRIZ ist die Arbeit mit Widersprüchen. Ein technischer Widerspruch entsteht, wenn die Verbesserung eines Parameters eines Systems einen anderen Parameter verschlechtert, beispielsweise führt eine höhere Festigkeit häufig zu einem höheren Gewicht, oder eine höhere Geschwindigkeit erhöht den Energieverbrauch. Ein physikalischer Widerspruch liegt vor, wenn ein und dasselbe Element gleichzeitig gegenteilige Eigenschaften besitzen soll, etwa muss ein Material gleichzeitig hart und elastisch sein, oder eine Öffnung muss gleichzeitig groß (für Durchsatz) und klein (für Dichtheit) sein.

Während klassische Ingenieursansätze solche Widersprüche durch Kompromisse lösen, also einen Mittelweg suchen, der keinen Parameter optimal erfüllt ,, fordert TRIZ die vollständige Auflösung des Widerspruchs. Physikalische Widersprüche lassen sich durch vier Separationsprinzipien auflösen: Trennung im Raum (unterschiedliche Eigenschaften an verschiedenen Stellen des Objekts), Trennung in der Zeit (unterschiedliche Eigenschaften zu verschiedenen Zeitpunkten), Trennung in der Struktur (Mikro- und Makroebene unterscheiden sich in ihren Eigenschaften) oder Trennung durch Bedingungen (Eigenschaftswechsel abhängig von Temperatur, Druck oder anderen äußeren Faktoren).

TRIZ im Kontext von Lean und KVP

Im Rahmen von Lean Management und TPM ergänzt TRIZ die bestehenden Verbesserungsmethoden um eine systematische Innovationskomponente. Während Kaizen auf die schrittweise Optimierung bestehender Prozesse zielt, liefert TRIZ Werkzeuge für erfinderische Durchbrüche, also für Situationen, in denen inkrementelle Verbesserungen an ihre Grenzen stoßen. Insbesondere bei der Beseitigung chronischer Verluste, die sich mit herkömmlichen Problemlösungsmethoden nicht nachhaltig beheben lassen, kann TRIZ völlig neue Wege eröffnen und zu einem Kaikaku führen.

In der Praxis zeigt sich TRIZ besonders wirksam bei der Produktentwicklung, bei der Rüstzeitreduzierung und bei der Beseitigung von Konstruktionsmängeln an Produktionsanlagen. Wenn ein Team beispielsweise vor dem Widerspruch steht, dass eine höhere Maschinengeschwindigkeit die Qualität beeinträchtigt, bietet die TRIZ-Widerspruchsmatrix konkrete Ansatzpunkte für eine Lösung, die beide Parameter gleichzeitig verbessert. Ebenso kann die Methode eingesetzt werden, wenn bei der Autonomen Instandhaltung Verschmutzungsquellen identifiziert werden, deren Beseitigung mit herkömmlichen Mitteln zu neuen Problemen führt.

Praxistipp: Beginnen Sie mit den 40 Innovationsprinzipien als Einstieg in TRIZ. Formulieren Sie das zu lösende Problem als technischen Widerspruch („Wenn wir X verbessern, verschlechtert sich Y“) und nutzen Sie die Widerspruchsmatrix, um gezielt Lösungsansätze zu finden. Dieser fokussierte Zugang vermeidet die Hürde der Gesamtkomplexität der Methode und liefert bereits nach kurzer Einarbeitung verwertbare Ergebnisse.

Verbreitung und Bedeutung

Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion verbreitete sich TRIZ ab den 1990er-Jahren weltweit. Heute wird die Methode in zahlreichen Branchen eingesetzt, von der Automobilindustrie über die Medizintechnik bis zur Softwareentwicklung. Großunternehmen wie Samsung, Intel und Siemens haben TRIZ in ihre Innovationsprozesse integriert und berichten von erheblichen Verkürzungen der Entwicklungszeiten. In Kombination mit Lean Management ermöglicht TRIZ eine strukturierte Innovationskultur, die über die reine Verschwendungseliminierung hinausgeht und systematisch neue Wertschöpfungspotenziale erschließt. Die Methode hat sich dabei auch über den rein technischen Bereich hinaus als wertvoll erwiesen: In der Administration, im Dienstleistungssektor und im Projektmanagement helfen die TRIZ-Denkwerkzeuge, festgefahrene Situationen aufzubrechen und kreative Lösungen zu entwickeln.

Weiterführende Literatur

May, C.; Grombach, A. (2017): TPM und Operational Excellence Reference Model, Teil 2: Die Säulen eins bis fünf, in: YOKOTEN 06/2017, S. 28–30.

Verwandte Konzepte

• Kaizen, Schrittweise Verbesserung als Ergänzung zur erfinderischen Problemlösung.
• Kaikaku, Radikale Veränderung, die häufig erfinderische Lösungsansätze erfordert.
• KVP, Kontinuierlicher Verbesserungsprozess als organisatorischer Rahmen.
• Problemlösung, Systematische Methoden zur Ursachenanalyse und Maßnahmenableitung.
• TPM, Ganzheitliches Produktivitätskonzept, in dem TRIZ die fokussierte Verbesserung unterstützt.
• Operational Excellence, Übergeordneter Rahmen für Exzellenz in allen Unternehmensprozessen.