Teknik Sistemlerin Evrim Kalıpları

değil belirli kalıplarla geliştiğini göstermektedir. Geleneksel teknolojik öngörü yöntemleri, makinaların, yöntemlerin veya tekniklerin gelecekteki özelliklerini kestirmeye çalışırken, eğilimlere ait olası bir model çıkarmaya çalışır; ancak bu gelecek teknolojiyi belirlemez, bir öngörü sağlar.

Altshuller, yüz binlerce patent üzerinde yaptığı çalışması sonucunda zamanla teknolojik sistemlerin nasıl değiştiğine örnek olarak alınabilecek 8 kalıp ve bu kalıpların alt eğilimlerini belirlemiştir [6]. İnsanların ne düşündüklerinden çok, nasıl düşündüklerine dayandırılan bu kalıplar gelecek için bir yol haritası olarak, gelecek teknolojilerin tahminini yapmak yerine sistematik olarak bulunmasını sağlamaktadır. Bu sekiz kalıp ve örnekleri aşağıdaki gibidir.

1. Gelişimin Evreleri: Teknolojinin bir ömür süresince doğup, gelişip ve öldüğünü belirten bu evrim kalıbı, S eğrisinin varlığını kanıtlayan basit bir ifadedir. Bu kalıp sistemlerin, mevcut kaynaklarını tüketene ve fonksiyonlarını daha iyi bir şekilde yerine getiren daha iyi sistemler tarafından yeri alınana kadar geliştiğini belirtmektedir [54]. Bir teknolojik sistem, ömrü boyunca sistemin performansını açıklayan ve Şekil 3.4’te gösterilen S eğrisiyle belirtilebilecek aşağıdaki aşamalardan geçer:

0. Aşama: Henüz bir sistem mevcut olmayıp ortaya çıkışı için önemli şartlar ve ipuçları oluşmaya başlamıştır. (Uçmak için kanat kullanılması ve başarısızlık) 1. Aşama: Yüksek seviyede bir buluşun ortaya çıkışıyla yeni bir sistem meydana

gelir ve yavaşça gelişmeye başlar. (Ör: Wright kardeşlerin uçaklarıyla saatte 30 mil hızla uçmaları)

2. Aşama: Toplum yeni sistemin değerini kavrar. (Hızların saatte 100 mile çıkması) 3. Aşama: Orijinal sistem kavramının kaynakları tükenmeye yaklaşır. (Ağaç ve

iplerden oluşan gövdeli uçağın aerodinamik hız limitine erişmesi)

4. Aşama: Orijinal sistemin yerine geçecek; yeni veya yeni nesil sistem ortaya çıkar. (Tek metal gövdeli uçağın üretilmesi)

5. Aşama: Orijinal sistemin kullanım alanı kısıtlanır ve bazı kısıtlı yararlılıkları yeni sistemde de kullanılır. Böylece tamamen yeni sistem tarafından ikame edilmez.

Şekil 3.4 “S” Eğrisi

2. Mükemmelliğin Artırılması: Kaynağından bağımsız olarak tüm sistemlerin, kullanımlarını ve performanslarını sınırlayan tasarım ve işletim çelişkilerini çözerek daha ideal bir duruma doğru evrim geçirdiklerini ifade eden kalıptır. Mükemmel sistem başarısı, var olmadan fonksiyonlarını yerine getirebilen sistem olarak tanımlanır. Sistemler bu noktaya gelemeseler bile bu yönde gelişimlerine devam ederler. Bu bilgi, teknolojik sistemlerin yanı sıra organizasyonel sistemlerin planlaması ve analizi için de kullanılabilir. Daha az kaynak kullanarak daha çok kar sağlamak bu yöndeki evrime doğru gidişin işaretidir. Günlük hayatta kullanılan birçok teknik ve teknik olmayan sistemde bu kalıp ortaktır. Örnek olarak Barkod sistemi ve tarama, e-biletler, kendinden kontrollü ve ayarlı sistemler verilebilir [55]. 3. Çelişkiler Sonucu Alt Sistemlerin Orantısız Gelişimi: Bir sistemdeki her alt sistem, kendi yaşam eğrisine göre geliştiği için farklı alt sistemler, doğal sınırlarına farklı zamanlarda ulaşırlar. Sınıra ilk ulaşan alt sistemin tüm kaynakları tükenmiş olduğundan, bu sistemi geliştirme girişimleri diğer alt sistemlerin kaynaklarını tüketir ve tüm sistemi geriletir. Mühendislik veya işletme iyileştirmeleri yapıldıkça, tüm sistemin sınırı başka bir alt sisteme geçer ve süreç böyle devam eder. Bu sistemlerin dikkatlice yapılan analizinde mevcut ve muhtemel kısıtlamaların yerleri tespit edilebilir ve kaynak ve akıl özelliklerine odaklanmak mümkün olur [54]. Sürekli gelişimi garanti etmek için darboğaz yaratan sistemler belirlenmeli, geliştirilmeli veya değiştirilmelidir. Sistem unsurlarının orantısız gelişimi araba ya da uçak gibi karmaşık sistemlerin gelişimine bakarak görülebilir. Önemli buluşlar çoğunlukla her zaman uyum sağlayamayan yeni fikirlerin çokluğundan ortaya çıkar. Arabaların 10 milden daha fazla hız yapmaları sonucu yollardaki bozukluklar konfor problemi olana kadar şok emiciler düşünülmemiştir. Jet motorları uçaktan kısa bir

kontrol edebilmek için çeliği nasıl yeterince mukavim yapacaklarını bulana kadar ortaya çıkmamıştır. Buradaki incelik teknik konunun ne olduğunu ya da sistem gelişimini tutan çelişkiyi anlamak ve ardından çözüm için TRIZ yöntemini uygulamaktır [55].

4. Dinamikliğin ve Kontrol edilebilirliğin Arttırılması: Bu kalıp gelişim sürecinde, teknolojik sistemlerin daha dinamik ve kontrol edilebilir hale geldiğini belirtir. Hareket önce dış yollarla kontrol edilirken sonradan sistem kendini hareket ettirebilir ve kontrol edebilir hale gelerek çelişen gereksinimlere ve çevredeki değişimlere daha uyumlu olur. Dinamikliğin artması, sistemin değişen koşullarda idealliğini korumasını sağlar. Arabalardaki hız kontrolü, ayarlanabilir X ışını sistemleri, lazer sistemleri, sıcaklık kontrol sistemleri, ev aletleri ve akış kontrol sistemleri zaman içerisinde daha dinamik ve kontrol edilebilir hale gelmiştir [54]. Bu eğilim, neredeyse her statik sistemin dinamik hale geleceği garanti edilebilir [38].

5. Karmaşıklığın Basit Sistemlerin Bir Araya Getirilerek Artırılması: Sistemler, sürekli olarak idealliğe doğru gitmelerine rağmen takip ettikleri yol her zaman düzgün değildir. Sistemler genellikle performans çelişkileri ile meşgul olurken daha karmaşık hale geldikten sonra, bu karmaşıkeklemeler basitleştirilir veya yok edilir ve sistem ideal duruma doğru olan yolculuğuna devam eder. Güneş gözlüğü teknolojisinin gelişimi buna örnektir. Sıradan gözlükler ve güneş gözlükleri içeren ikili sistem yerini sıradan gözlüğün üzerine güneş gözlüklerinin yerleştirildiği sisteme bırakmış ve ardından ışığa göre rengini değiştiren gözlük camları geliştirilerek her iki durumda da kullanılabilen orijinal tekli sisteme dönüş yapılmıştır[54].

6. Parçaların Uyuşması veya Uyuşamaması: Bu kalıp, sistemlerin parçalarının genellikle sonradan uyumlu hale gelen ve son olarak dinamik olarak birbiriyle uyum içinde olan uyumsuz bileşenlere sahip olduğunu belirtir. Örnek olarak arabalardaki süspansiyon sistemleri ve lastikler verilebilir. Süspansiyon sistemleri ilk başta birbirine bağlı, uyum içinde hareket ederken, zamanla ön, arka ve her bir tekerlek için bağımsız süspansiyonlar ortaya çıkmıştır. Bu durum teknolojinin dış etkenlere cevap vermesidir. Düz yüzeyli üretilen lastiklerden sonra belirli hava koşullarına uygun özel lastikler ortaya çıkmış ve ardından farklı sistemlerin aynı lastikte birleşimi yaratılmıştır. Yol koşullarına, havaya ve yolcu yüküne birlikte cevap verecek yeni nesil süspansiyon ve lastiklerin gelişimini hayal etmek zor değildir.

[54]. Diğer bir örnek de, tek bıçağı olan çakılardan, çok bıçaklı olanlara, daha sonra makas, tornavida, konserve açacakları içeren çakılara doğru olan gelişimdir.

7. Makro Sistemden Mikro Sisteme, Enerji Alanlarını Daha İyi Kullanarak Performans veya Kontrol için Geçiş: Gelişimleri sırasında sistemler, malzemelerin mikro yapılarının daha fazla kullanımı örneği gibi, makro sistemlerden mikro sistemlere geçiş yapmaktadırlar. Bu geçiş sırasında daha iyi performans ve kontrol elde etmek için farklı enerji alanları kullanılmaktadır [38]. Yemek pişirmede, odun yakan fırından gaza, gazdan elektriğe, elektrikten de mikrodalga fırınlara doğru bir değişim olmuştur. Temizleme sistemleri, mekanik temizlemeden kimyasal temizlemeye, ardından toz parçacıklarını yakalamak için statik elektriğin kullanılmasına doğru gelişmiştir. İletişim sistemleri, fiziksel olarak bağırmaktan, duman ile işaret yollamaya; kablolu telefon sistemlerinden, mikro dalga kulelere ve cep telefonuna doğru evrim geçirmiştir [54].

8. Otomasyonun artırılmasıyla insan katkısının azaltılması: Teknolojik sistemler insanların yavaşça dışlandığı sistemlere doğru gelişmektedir. Günümüzde birçok sistem şimdiye kadar olduğundan daha az insan ile çalışmaktadır. İletişim sistemleri, sağlık sistemleri, stok ticareti, kendi kendine servis sistemleri bu kalıbın belirgin örnekleridir [54].

Altshuller, çelişkiler matrisi için veri toplarken birçok teknik sistemin evriminin rasgele olmadığını ve nesnel kanunları izlediğini bulmuştur. Herhangi bir sistemin evriminin 8 adet kalıptan birine uyacağını ortaya koymuştur. Bu evrimin altında yatan prensip “her sistemin artan idealliğe doğru evrim geçirdiği”dir. Günümüzdeki TRIZ yazılımları, farklı ürün ve süreç örnekleriyle 20’nin üzerinde eğilim ve 200’ü üzerinde evrim yolu içeren Evrim Eğilim Veritabanına sahiptir [53]. Teknolojik sistemlerin evrim kalıpları uygulanmasıyla geliştirilen sistemde karşılaşılan en önemli problemler, ortaya çıkmadan veya mevcut koşulların bir problem olduğu fark edilmeden tespit edilebilir. Çoğunlukla karmaşık olan bu problemler TRIZ ile çabuk ve etkili bir şekilde çözülebilir. Böylece, herhangi bir ürün veya teknolojinin gelişimindeki bir sonraki adım tahmin edilebilir [55].

Sistemlerin alt sistemleri ve bileşenleri idealliğe doğru evrim geçirirken yaratıcılığın kalıplarını öngörmek, entelektüel özelliğin iddialarını genişletmek ve patentlerin değerini artırmak mümkündür. Bu evrim kalıpları, bir işi, bir ürün hattını, bir pazar

uygulamasını veya bir üretim sürecini tüm olarak analiz etmek parça parça ve bir bütün olarak kullanılabilir. Bu analiz, araştırma için hangi alanın daha yararlı olabileceği, bir organizasyona hangi teknoloji ve bilim alanlarının getirilebileceği ve ne kadar genişlikte bir patent dosyalaması yapılacağı konusunda öngörüler ortaya koyar. Çoğunlukla bu analiz türünün ilk bölümü, müşterinin mevcut teknolojinin kaynağını ve bu teknolojinin hangi alternatiflerinin neden devre dışı kaldığını anlamasını sağlamak için geçmişe bakılmasını içerir. S eğrisi analizi, başlangıçta bertaraf edilmiş ancak teknoloji veya süreç geliştiricisi tarafından bilinmeksizin başka alanlarda yaşayabilecek rekabet halindeki teknolojilerden haberdar olmak için kullanılabilir. S eğrisinin genel olarak farz edilen şekilde olmadığı, yeni S eğrisinin bir başkasının düşmeye ve düzleşmeye başladığı yerde başladığı düşünülür. Ancak çoğunlukla yeni S eğrisi, aslında başka bir tanesiyle aynı anda yaratılır ancak gelişimi daha uzun sürer. Bu durum TRIZ terimleriyle mühendislik tasarım çelişkilerinin çözülmesi olarak tanımlanabilir [55].