Bachelor′s Thesis

The Evolution of Innovation
TRIZ Trends and Bionics

Performed within the field of study:
Innovation Management

Within the context of:
Systematic Innovation

by
Ing. Elke Bachler

Graz, June 29, 2007

Abstract

The bachelor thesis in hand compares biological and technical innovation strategies and analyses potential connexions between `The Theory of Inventive Problems Solving ­ TRIZ′ and `Bionics′.
The analysis focuses mainly on the `Seven Pillars′ and `TRIZ Trends′ of the innovation philosophy `Systematic Innovation′ as well as on Darwin′s theory of evolution and the `Ten Principles of Biological Design′ of bionics.
Consequently analogies and differences between biological and technical strategies are identified, descriptive examples are presented and the relevance of these perceptions for human innovation strategies is evaluated.
As a result the combination of bionical and TRIZ-based techniques is recommended as a basis for a holistic, evolutionary-oriented human innovation strategy.

Zusammenfassung

Die vorliegende Bachelor-Arbeit befasst sich mit biologischen sowie technischen Problemlösungsstrategien und hat zum Ziel, mögliche Verbindungen zwischen der Theorie des erfinderischen Denkens (kurz TRIZ) und dem Fachgebiet Bionik zu eruieren und zu analysieren.
Die Analyse konzentriert sich einerseits auf die ,Sieben Säulen′ sowie die ,TRIZ-Trends′ der Innovationsmethodik ,Systematic Innovation′ und andererseits auf das Konzept der biologischen Evolution nach Darwin sowie die ,Zehn Prinzipien biologischen Designs′ der Bionik.
Es werden Gemeinsamkeiten wie auch Unterschiede biologischer und technischer Strategien herausgearbeitet, entsprechende Beispiele angeführt und es wird versucht, die Relevanz dieser Erkenntnisse für humane Innovationsstrategien zu beurteilen.
Als Resultat wird die Kombination bionischer und TRIZ-basierter Problemlösungsansätze als mögliche Grundlage für eine ganzheitliche, evolutionsorientierte humane Innovationsstrategie dargestellt.

Table of Contents

1. An Introduction to Evolution 01
2. The Theory of Inventive Problems Solving 02
2.1 Systematic Innovation 03
2.2 Forecast of Technological Evolution with TRIZ Trends 05
2.3 Examples for TRIZ Trends 07
2.3.1 Space Segmentation and Surface Segmentation 07
2.3.2 Action Coordination 09
2.3.3 Boundary Breakdown 09
2.3.4 Mono-Bi-Poly (Similar) (Various) (Increasing Differences) 10
2.4 Evolutionary Trend Radar Plots 11
3. Bionics 12
3.1 Evolution ­ The Biological Strategy to Innovation 13
3.2 Ten Principles of Biological Design 14
3.2.1 Integrated Construction and Optimisation of the Whole 15
3.2.2 Multifunctionality Instead Of Monofunctionality 16
3.2.3 Environmental Fine-Tuning 17
3.2.4 Saving Energy and Usage of Solar Energy 18
3.2.5 Limited Duration and Complete Recycling 20
3.2.6 Cross Linking Instead Of Linearity 21
3.2.7 Development by Try and Error Process 22
4. Conclusion 24

Table of Figures

1.0 General TRIZ Process 02
1.1 The Seven Pil ars of SI 04
1.2 Development of Systems Shown as S-Curve 06
1.3 Each Stage of a Trend Represents a New S-Curve 06
1.4 Trend Space Segmentation 07
1.5 Trend Space Segmentation Shown with Bricks 08
1.6 Trend Surface Segmentation 08
1.7 Trend Action Coordination 09
1.8 Trend Boundary Breakdown 10
1.9 Trend Mono-Bi-Poly 10
2.0 Trend Mono-Bi-Poly (Various) with Printer / Scanner / Copier / Fax / Card Reader 10
2.1 Evolutionary Potential Radar Plot 11
2.2 Egg Shell of Blowfly 16
2.3 Space-Time-Interface Shown with 9 Windows 17
2.4 Different Types of Fungi 20

Table of Abbreviations

ARIZ = Algorithm for Inventive Problems Solving
DNA = Deoxyribonucleic Acid
ESS = Evolutionary Stable Strategy
IFR = Ideal Final Result
QFD = Quality Function Deployment
SI = Systematic Innovation
TIPS = Theory of Inventive Problems Solving
TRIZ = Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch