Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Гин А.А., Кудроявцев А.В., Бубенцов В.Ю., Серединский А. ТРИЗ: пособие I уровня - файл 1.doc


Гин А.А., Кудроявцев А.В., Бубенцов В.Ю., Серединский А. ТРИЗ: пособие I уровня
скачать (753.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc754kb.05.02.2012 10:25скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...













УДК 001.894:519.8 (075,8) ББК72я73+22.18я73 ТЗЗ

Гин А.А., Кудрявцев А.В., Бубенцов В.Ю., Серединский А.
Т 33 Теория решения изобретательских задач: учебное пособие I уровня:

Учеб.-методич. пособие. - М.: Народное образование, 2009. - 62 с: ил.

ISBN 978-5-87953-259-3

Рецензенты:

Марк Баркан, президент Международной ассоциации ТРИЗ

^ Волюслав Митрофанов, экс-президент Международной ассоциации ТРИЗ, организатор самой крупной в мире тризовской научной школы - Ленинградской, за­служенный технолог СССР

^ Геннадий Иванов, Мастер ТРИЗ, автор 150 изобретений, консультант фирмы Сам-сунг (Samsung), Южная Корея

Саймон Литвин, вице-президент фирмы GEN3 Partners (США), генеральный ди­ректор научно-технического центра «Алгоритм» (Санкт-Петербург), Мастер ТРИЗ, вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ

^ Юрий Вельский, профессор Королевского Мельбурнского технологического инсти­тута (Royal Melburne Institute of Technology), Австралия

Игорь Каиков, ТРИЗ-консультант ElfER (Europaisches Institut fur Energieforschung), Германия

Данное учебное пособие написано в соответствии с требованиями Положения о много-ступенчатой аттестации пользователей и сертификации специалистов Международной ас-социации ТРИЗ. Пособие предназначено для слушателей семинаров, готовящихся к сдаче экзамена на получение аттестата 1-го уровня, а также может быть использовано для само-стоятельного ознакомления с основами ТРИЗ.

С Положением о многоступенчатой аттестации пользователей и сертификации специалистов Международной ассоциации ТРИЗ и порядком проведения аттестации и сертификации можно ознакомиться на сайте www.matriz.ru.





УДК 001.894:519.8 (075,8) ББК72я73+22.18я73

© АНО содействия инновациям «ТРИЗ-профи», 2009 © Народное образование, 2009


сОДЕРЖАНИЕ

Вместо введения - от рецензентов 4

  1. ТРИЗ: постулаты, источники и составные части 6

  2. Техническая система и её функции 10

3 Подсистемы и надсистемы, системный подход 15

4 Изобретательская ситуация и изобретательская задача 19

5 Причинно-следственный анализ 23

В Дерево целей 26

7 Идеальность 28

8 Ресурсы 32

9 Противоречия 35

10 Приёмы устранения противоречий 38

11 Законы развития технических систем 44

Приложения 50

В^ МЕСТО ВВЕДЕНИЯ -ОТ РЕЦЕНЗЕНТОВ

Увеличение скорости развития техники потребовало ускорить инновационный процесс. Чисто психологический подход при создании методов нахождения новых идей не принёс большого успеха. В конце 40-х годов Генрих Саулович Альтшуллер начал работу над новым подходом, который вобрал опыт и результаты изобретателей предыдущих поколений. Так появилась ТРИЗ, которая сегодня используется многими всемирно известными компаниями.

За последние 60 лет появилось много литературы, освещающей различные аспекты ТРИЗ. Но учебник так и не был создан. Эта книга, пожалуй, первая удачная попытка создания такого учебника. Написанная в поддержку системы аттестации и сертификации Международной общественной ассоциации профессиональных преподавателей, разработчиков и пользователей теории решения изобретательских задач, она является прекрасным введением в ТРИЗ.

Авторы, признанные специалисты по обучению ТРИЗ и развитию творческого воображения, сумели изложить довольно сложную для понимания теорию простым языком, с понятными примерами. Я рекомендую этот учебник не только начинающим изучение теории, но и преподавателям.

^ Марк Баркан, президент Международной ассоциации ТРИЗ

Уже давно назрела необходимость написания и издания учебного пособия для желающих овладеть основами ТРИЗ и пройти аттестацию на первый уровень. Именно поэтому можно только приветствовать авторов, которые взялись за это трудное дело - впервые выпустить такое учебное пособие.

Пособие - увлекательное путешествие в мир изобретательства, но надо сразу сказать: одно дело его прочесть, а другое - понять, освоить и начать применять знание и умение на практике.

Надеюсь, что в следующих пособиях для более высоких уровней аттестации и сертификации авторы дадут современные трактовки законов развития ТС, новые приёмы и другие современные инструменты ТРИЗ.

^ Волюслав Митрофанов,

экс-президент Международной ассоциации ТРИЗ,

организатор самой крупной в мире тризовской научной школы -

Ленинградской, заслуженный технолог СССР

Вы держите в руках книгу, которая, при вашем желании, может изменить вашу жизнь, сделать её более интересной, содержательной и успешной. Спросите об этом тех, кто уже освоил теорию решения изобретательских задач и применяет её в жизни. Они ответят вам, что стали видеть мир по-иному, появились новые возможности и новые средства для успешного решения многих проблем. Усвоив материал пособия, вы совершите первый шаг в сторону управляемого творчества.

Вместо введения — от рецензентов

Как долго вы будете идти по этой дороге, зависит только от вас. Но мне кажется, что для большинства людей дорога творчества не имеет конца.

^ Геннадий Иванов,

Мастер ТРИЗ, автор 150 изобретений,

консультант фирмы Самсунг (Samsung), Южная Корея

Дорогие друзья и коллеги!

Пособие, которое вы держите в руках, давно и с нетерпением ожидалось спе-циалистами во всём мире. Тем более что, несмотря на международный экономии-ческий кризис, ряд известных в мире предприятий и фирм проводит массовое обучение своих сотрудников, которое сопровождается сертификацией "Между-народной ассоциации ТРИЗ. Это неудивительно: современная ТРИЗ даёт уни-кальные возможности успешно развиваться и побеждать на рынке.

Предлагаемое пособие поможет начинающим изобретателям на их трудном пути к новой профессии - профессиональный инноватор.

^ Саймон Литвин,

вице-президент фирмы GEN3 Partners (США),

генеральный директор научно-технического центра

«Алгоритм» (Санкт-Петербург), Мастер ТРИЗ,

вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ

Сорок лет назад увидела свет основополагающая монография по ТРИЗ -«Алгоритм изобретений» Генриха Альтшуллера. С тех пор написаны сотни книг по ТРИЗ на разных языках мира. Данное пособие по ТРИЗ появилось как подарок к юбилею «Алгоритма изобретений». Доступность подхода и простота изложения основных принципов теории решения изобретательских задач - несомненное достоинство пособия.

^ Юрий Бельский,

профессор Королевского Мельбурнского технологического института

(Royal Melburne Institute of Technology), Австралия

Мир соткан из противоречий... Вот одно из них, касающееся собственно ТРИЗ: недостаток учебных пособий при широкой известности и популярности теории в мире. Перед вами - одно из возможных решений этой проблемы.

В пособии доступно изложены основные постулаты, положения и инструменты ТРИЗ. Местами авторская трактовка отличается от классической, но авторы опираются в этом на свой опыт и исследования. На большом практическом материале (более 100 примеров, задач и упражнений) подробно объясняются теоретические положения, инструментарий их применения. Многие задачи взяты авторами из собственной практики, и это особенно ценно для начинающих изучение ТРИЗ. Типовые вопросы и ответы на них помогут читателю более быстро и качественно проработать трудные для понимания моменты.

Игорь Кайков, ТРИЗ-консультант ElfER (Europdisches Institiitfiir Energieforschung),

Германия

Т^ РИЗ: ПОСТУЛАТЫ, ИСТОЧНИКИ И СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

ПОСТУЛАТЫ

Классическая ТРИЗ (теория / технология решения изобретательских задач) базируется на следующих постулатах:

  1. Техника, её объекты развиваются в целом закономерно.

  2. Закономерности1 развития техники познаваемы и могут быть исполь-зованы для поиска новых технических решений.

  3. Процесс поиска нового решения можно описать в виде последователь-ности интеллектуальных, мыслительных действий.

Для описания процесса поиска решений в ТРИЗ разработана система понятий, закреплённая специально созданной терминологией. Эта система понятий и выявленные законы развития технических систем позволяют осознанно поль-зоваться технологией решения изобретательских задач, включающей ряд ин-струментов и методов (приёмов, правил, операторов, способов моделирования изобретательской задачи, алгоритмов).

ИСТОЧНИКИ

Теория решения изобретательских задач возникла в конце 40-х - начале 50-х годов в СССР. Её основоположником стал специалист инспекции по изобрета-тельству Каспийской военной флотилии Генрих Альтшуллер.

Советский Союз не случайно стал родиной ТРИЗ. После Второй мировой войны в стране огромное значение придавали быстрому развитию промышленности, техническому перевооружению, а особенно совершенствованию военной техники. Эти факторы в совокупности с нехваткой квалифицированных инженерных кадров создали потребность в методах, позволяющих быстро научить людей, как совершенствовать технику.

Важнейшим источником теории стали патенты. Их анализ помог выявить основные направления развития техники, а также создать ряд интеллектуальных инструментов изобретателя, например приёмы устранения технических противоречий.

Другим источником новой теории стала история техники. Г. Альтшуллер и его ученики изучили историю создания таких технических систем, как мельница (устройство для измельчения зерна), корабль (устройство для передвижения по поверхности воды), печатный станок (устройство для нанесения изображения на бумагу), и многих других. В результате оказалось, что все эти системы прошли одни и те же этапы развития. Возникло предположение, что и другие системы должны проходить те же этапы. А значит, в самых общих чертах можно предсказывать, как будет развиваться новая область техники. История техники до сих пор является не только подсказкой для формирования системы законов

Исторически так сложилось, что эти закономерности в классической ТРИЗ называются законами.

^ ТРИЗ: постулаты, источники и составные части

р

азвития техники, но и информационной базой для их проверки.

Достижения в сфере психологии мышления также внесли вклад в ТРИЗ. Например, для преодоления инерции мышления появился так называемый метод маленьких человечков. Его суть: при моделировании изобретательской задачи представляют себе конкретные детали и части устройства, которое нужно усовершенствовать, состоящими из маленьких человечков, которые могут выполнять любые команды. Далее находят команды, при выполнении которых человечками задача решается. Этот метод позволяет находить неочевидные способы изменения устройств. Его можно рассматривать как механизм сознательного управления мышлением. Кстати, первая статья по ТРИЗ была опубликована в журнале «Вопросы психологии»2.

Свою роль сыграло и бурное развитие естественных наук, открывавших всё новые физические, химические и иные эффекты, расширяющие возможности инженеров. Важнейшие для ТРИЗ понятия «развитие», «система» и «противоречие» веками разрабатывались в рамках философии. И наконец, большое значение имели собственный изобретательский опыт Г. Альтшуллера и его наблюдения за работой других изобретателей.

^ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

Прежде всего выделим систему понятий ТРИЗ, без которой не может сущее-ствовать теория. Перечислим основные понятия: «техническая система», «идеальная техническая система», «функция», «ресурс», «противоречие», «стандарт», «веполь». В дальнейшем мы раскроем эти понятия в различных контекстах.

Важнейшей частью теоретического ядра ТРИЗ являются законы развития технических систем (ЗРТС). Ряд инструментов, предназначенных для совер-шенствования технических систем, создан именно на основе этих законов, например «Линии развития технических систем».

Один из первых инструментов ТРИЗ - «Приёмы устранения технических противоречий». Приёмы выявлены и описаны Г. Альтшуллером на основе анализа массива патентной информации. Из-за своей простоты этот инструмент стал наиболее распространённым в литературе по ТРИЗ за пределами России3. Максимально обострённые противоречия возникают, когда противоречивые требования предъявляются к одному и тому же элементу технической системы. Например, он должен быть жидким для достижения одной цели и твёрдым - для другой. Такие противоречия в ТРИЗ называются физическими. Существуют определённые способы разрешения физических противоречий.

Среди инструментов ТРИЗ есть «Стандарты на решение изобретательских за-дач», или, сокращённо - «Стандарты». Само название вызывает вопрос: неужели в изобретательской деятельности могут быть свои стандарты? Оказывается, могут.

2 Вопросы психологии. 1956. №1

3 Следует учитывать, что инструмент «Приёмы устранения технических противоречий» и связанную с ним «Таблицу приёмов устранения противоречий» Г. Альтшуллер в последние годы своей жизни считал уже устаревшими.


Вот, например, три задачи:




Задача 1

На заводе есть труба, по которой перемещаются сталь-ные шарики. В месте изгиба трубы они сильно её исти-рают. Приходится часто заменять изгиб трубы, что неудобно. Как быть?




Задача 2

На тепловых электростанциях применяют так назы-ваемые золоуловители. В них смешанный с водой поток газов проходит с большой скоростью по стальной трубе. При этом труба подвергается абразивному износу из-за содержащихся в газах твёрдых частиц. Как быть?




Задача 3

На горнодобывающем предприятии руда быстро истирает стенки бункера. Как быть?

Формально эти три задачи относятся к разным сферам производства, и каждая из них имеет специфику. Это действительно так, однако с точки зрения ТРИЗ все три задачи подобны - в ТРИЗ они решаются стандартом на устранение «вредной» связи [3].

Мы можем изобразить предлагаемую стандартом модель решения следующим образом (рис. 4):



Здесь В1 - труба (бункер), а В2 - то, что по ней движется. Оба элемента в рамках этой модели условно обозначаются как «вещества». Между ними про-


ТРИЗ: постулаты, источники и составные части

исходят взаимодействия. Прямая линия обозначает полезное взаимодействие. Волнистая линия показывает, что между двумя веществами есть «вредное» вза-имодействие, которое нужно устранить. Стандарты подсказывают, что между Вх и В2 нужно ввести вещество, которое является модификацией одного из конфликтующих веществ или их сочетанием.

Подобные графические схемы удобны для наглядного представления модели решения задачи. В ТРИЗ существуют определённые правила составления таких схем и их преобразования в процессе решения. Фактически это инструмент наглядного моделирования задачи и её решения, он получил название «Вепольный4 анализ».

Для тех задач, для которых нет стандартной схемы решения или она ещё не выявлена, есть другие инструменты. В частности, для решения сложных задач разработаны алгоритмы, включающие разные инструменты ТРИЗ, и рекомендации по последовательности их использования. При решении задачи по такому алгоритму изобретатель по установленным правилам корректирует первоначальную формулировку задачи, строит модель задачи, определяет имеющиеся ресурсы, формулирует идеальный конечный результат, выявляет и анализирует противоречия, применяет специальные приёмы против психологической инерции. Последним таким алгоритмом в классической ТРИЗ стал АРИЗ-85В5.

Особое место в ТРИЗ занимают информационные фонды физических, хими-ческих, геометрических и биологических эффектов, описанных так, чтобы ими было удобно пользоваться в изобретательской работе.

Например, для решения некоторой задачи нужно выполнить точное микро-перемещение небольшого объекта. Как быть? Фонд физических эффектов под-скажет, что это можно сделать с помощью пьезоэффекта, магнитострикции, теплового расширения, эффекта памяти формы, эффекта изменения объёма зешества при фазовых переходах и пр. Что из этого набора выбрать, инженер решает исходя из условий задачи.

С
Слово «веполь» составлено из двух слов: «вещество» и «поле».3 АРИЗ расшифровывается как «алгоритм решения изобретательских задач». Этот алгоритм был разработан Г. Альтшуллером и группой его учеников в 1985 году. (Работа шла с 1946 по 1985 гг./МВА)

оставные части классической ТРИЗ можно представить следующей схемой : рис. 5):



Т^ ЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И ЕЁ ФУНКЦИИ

ТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Техника - совокупность объектов природного и искусственного происхождения, повышающих эффективность деятельности человека сверх возможностей, присущих ему биологически.

Издавна человек использовал природные объекты в своих целях. Палкой можно сбить плод с дерева, перевернуть камень, её можно применить в качестве оружия - дротика. Выступая в качестве инструмента достижения цели, природный объект уже может считаться техническим объектом.

Если технический объект состоит из двух или более частей и благодаря этому имеет какие-то особые свойства, не сводящиеся к свойствам любой отдельной части, то такой объект называется технической системой (ТС).

Так, специально выбранная и обработанная палка-дротик имеет две явно раз-личающиеся части: древко, за которое удобно держаться рукой, и остриё. Такой дротик является уже простейшей ТС.

Техническая система - совокупность взаимосвязанных матери-альных частей (элементов), предназначенная для повышения эффективности деятельности человека (общества) и обладающая хотя бы одним свойством, которым не обладает ни одна из составляющих её частей.

^ ГЛАВНАЯ ФУНКЦИЯ

Каждая ТС создаётся для выполнения своей главной функции (ГФ).

Главная функция - функция, ради выполнения которой создаётся техническая система.

Полная формулировка ГФ включает две части. Первая часть показывает главную цель, ради которой создана и обычно используется потребителем данная ТС, - это её предназначение. Она отвечает на вопрос «Что делает система?» с позиции потребителя. Вторая часть показывает конкретный способ действия данной ТС - это техническая функция. Она отвечает на вопрос «Как система это делает?».

Полная формулировка ГФ объединяет предназначение и техническую функцию.

^ ГФ = Предназначение + Техническая функция.

Техническая система и её функции

Рассмотрим несколько примеров формулирования ГФ.


1 тс | предназначение I техническая функция полная формулировка гф

Стиральная машина барабанного типа

Удаляет грязь с ткани

Вращает ткань в мою-щем растворе

Удаляет грязь с ткани путём её вращения в моющем растворе

Лампа накаливания

Освещает тёмные поверхности

Излучает свет накалён-ной нитью

Освещает тёмные поверхно-сти путём излучения света накалённой нитью

Фломастер

Оставляет след на твёрдой поверхности

Доставляет красящее вещество к поверхности по капиллярам

Оставляет след на твёрдой поверхности путём доставки красящего вещества к по-верхности по капиллярам

^ ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ

Сформулируем ГФ молотка: молоток изменяет форму, свойства, положение в пространстве объектов путём нанесения по ним ударов. Однако молоток может иметь и дополнительные функции.

^ Дополнительная функция — это функция, выполнение которой придаёт новое потребительское качество объекту.

Например, столярному молотку можно добавить ряд дополнительных функций: «выдирание гвоздей» с помощью специального устройства, «хранение гвоздей»6 благодаря ёмкости в ручке. Такие дополнительные функции дела­ют молоток более совершенным и удобным. Некоторые системы могут иметь огромное число дополнительных функций.

^ ЛАТЕНТНАЯ ФУНКЦИЯ

Техническая система далеко не всегда применяется по назначению. Так, на-

пример, молотком можно подпереть дверь или измерить расстояние. В этом

случае молоток не выполняет ГФ, а используется для достижения других, си-

туативно возникших целей. Достижение этих целей оказывается возможным

потому, что технические системы имеют возможность выполнять не присущие

им по предназначению функции. Такие функции называются латентными7.

Парус можно использовать как средство не только для создания тяги, но и для передачи информации (вспомните древнегреческий миф о царе Эгее, который по цвету паруса на возвращающемся с Крита корабле хотел заранее узнать о том, смог ли его сын Тезей победить Минотавра).

6Здесь в кавычках мы обозначаем функции, не давая их полную формулировку, подобно формулировке ГФ. Для практических нужд этого обычно и не требуется. 7 То есть скрытыми, не явными.

  • ^ Стул можно использовать не только для сидения, но и как возвы-шенность, позволяющую достать предмет с высоко расположен-ной полочки, или как спортивный тренажёр.

  • ^ Книгу можно не только читать, но и использовать для засушки листьев гербария.

Иногда решение изобретательской задачи сводится к нахождению необычного применения ТС.

Все рассмотренные выше функции (главная, дополнительная, латентная) имеют общее - они отражают возможности ТС удовлетворять запросы потребителя.

^ ОСНОВНАЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИИ

Свои функции имеют и отдельные части (элементы) ТС. Если функции от-дельных частей ТС непосредственно помогают осуществлять главную функцию, то их называют основными. Основные функции выполняются в отношении того же объекта, что и главная функция.

^ Основные функции, осуществляемые подсистемами стиральной ма-шины: переворачивание белья, смачивание белья.

Если функции подсистем ТС предназначены для обслуживания (обработки) других подсистем ТС, то такие функции называются вспомогательными.

Вспомогательные функции стиральной машины: перемещение барабана стиральной машины (электродвигателем), фиксация люка защёлкой во время работы.

^ ЭВОЛЮЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Технические системы со временем эволюционируют. Ряд закономерностей их развития мы рассмотрим позже, а пока покажем одну важную линию развития: от простейшего технического объекта до полной (развитой) ТС.

Простейший технический объект представляет собой рабочий орган: то, что непосредственно действует на предмет обработки. Таковы первобытный молоток-камень, скребок-ракушка, палка-рычаг. У простейшего объекта нет двигателя, нет трансмиссии, нет органов управления. Трансмиссией является рука человека, двигателем - его мышцы, орган управления - тоже человек. Со временем рабочий орган дополняется трансмиссией, например, у молотка появляется ручка. Таким молотком удобнее пользоваться, его удар гораздо сильнее. Следующий этап разви-тия - появление у ТС двигателя (сначала мышцы прирученного животного, свя-занные, например, с плугом или телегой простейшей трансмиссией). И наконец, система дополняется органами управления, позволяющими изменять её свойства в зависимости от режима работы или свойств обрабатываемого объекта8.

Рабочий орган, трансмиссия, двигатель и орган управления - основные функциональные блоки ТС. Техническая система, имеющая все основные функ-циональные блоки, называется полной (развитой).

8Органы управления у системы иногда появляются раньше, чем двигатель.

Техническая система и её функции

Линия эволюции ТС схематически выглядит так (рис. 6):

РО

=>


РО




Тр

=>


РО




Тр




Дв

=>



РО




Тр




Дв




ОУ

Рис. 6. РО - рабочий орган, Тр - трансмиссия, Дв -двигатель, ОУ- орган управления

1. Всегда ли развитие идёт от простейшего технического объекта к полной ТС?

- Техническая система может остановиться в своём развитии по данной линии. Так, обычный столярный молоток, как и столетия назад, представляет собой рабочий орган с трансмиссией, а функции двигателя и органа управления по-прежнему выполняет человек. В то же время семейство молотков включает и такую специализированную ТС, как устройство для забивания свай в грунт, имеющее уже и двигатель, и орган управления.

^ 2. Приведите пример развитой ТС со всеми основными функцио-
нальными блоками.


- Самолёт. Он имеет РО - винт (движитель) и фюзеляж с крыльями, двигатель9, трансмиссию, органы управления.

Обратите внимание, что любой из функциональных блоков можно рассматривать как самостоятельную ТС, которая также может иметь свои функциональные блоки. Например, система управления современного самолёта - сама по себе сложная ТС, имеющая свои двигатели и трансмиссии.

^ 3. Выше сформулирована ГФ молотка. Но ведь молотки бывают разные - от обычного столярного или кулинарного до молота для забивания свай. Разве у них одна ГФ?

- Главная функция первобытного молотка осталась таковой для всего семейства: изменять форму, свойства, положение в пространстве объекта путём нанесения ударов по его поверхности. В то же время для специализированного молотка мы можем сформулировать ГФ точнее, с учётом его специализации.

^ 4. Вы привели формулировки ГФ для сравнительно простых объ-ектов. А как быть со сложными, многофункциональными система-ми, например компьютером?

9Или несколько двигателей.


триз

- То, что сейчас называют компьютерами - это большое се-мейство ТС, которые используются с разными целями. Тех-ническая функция компьютера - это обработка электрических сигналов. А вот назначений (которые также можно назвать потребительскими функциями) даже у обычного офисного компьютера действительно очень много. При использовании различных программ ГФ может меняться.

^ 5. Технические системы, выполняющие функции измерения или обнаружения, например микроскоп, имеют те же функциональные блоки?

- В измерительных системах присутствуют те же функ-циональные блоки. Так, рабочими органами микроскопа являются или бинокуляр, или экран, на который проецируется изображение. Система линз, по которым проходит световой поток, - это трансмиссия. Источник света (лампа или зеркальце, которое посылает солнечный свет на обследуемое поле) - это двигатель. Есть в микроскопе и своя система управления - это система наведения на резкость или система смены уровня увеличения.

^ 6. Можно ли считать развитыми ТС, работающие как статические конструкции, например телевизионную антенну или здание?

- Многие статические конструкции (свая, столб) до сих пор являются простыми техническими системами, находящимися в начале развития. Но современные статические конструкции представляют собой уже развитые ТС. Например, московская телевизионная башня - это пустотелая конструкция, внутри которой проходят сотни тросов, натянутых мощными моторами. Датчики следят за нагрузками, и если с какой-то стороны они увеличиваются, моторы натягивают или отпускают тросы по сигналу центрального компьютера. Можно видеть, что здесь есть и двигатель, и трансмиссия, и органы управления.

Упражнение 1

Сформулируйте ГФ для следующих технических систем10:

  • шариковая ручка;

  • колесо телеги;

  • броня танка;

  • кулинарный молоток для отбивания мяса.

Упражнение 2

  1. Перечислите несколько возможных дополнительных функций ТС «шариковая ручка».

  2. Найдите несколько возможных латентных функций ТС «воздушный шар».

10Ответы в приложении 1.




О ^ ДСИСТЕМЫ И НАДСИСТЕМЫ, СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

ПОДСИСТЕМЫ

Как правило, ТС рассматривается не абстрактно, а в контексте какой-либо задачи.

Например, необходимо удешевить автомобильное колесо, не ухудшая его по-требительских качеств. Колесо автомобиля, как и любая ТС, имеет части. Мож-но выделить эти части и представить колесо в виде структурной схемы (рис. 7):

При этом не забудем, что части колеса тоже могут рассматриваться как технические системы и детализация схемы может продолжаться настолько глубоко, насколько это необходимо для решения конкретной задачи.
^ Структурная схема - это схема, показывающая связи между под-системами ТС.


ТРИЗ

Любые части (элементы) ТС в ТРИЗ называются подсистемами. Зачем нужно «вычислять» подсистемы, делать структурную схему? Дело в том, что все свойства ТС определяются её подсистемами и взаимодействием между ними. Структурная схема позволяет тщательно разобраться в устройстве и свойствах ТС, найти неиспользованные резервы совершенствования, ресурсы развития ТС.

^ Подсистема - часть ТС, имеющая значение для решения задачи. Элемент - подсистема ТС, условно считающаяся неделимой в рам-ках конкретной задачи.

НАДСИСТЕМЫ

В то же время каждая ТС является частью какой-то большей системы. Эта большая система, в которую рассматриваемая ТС входит в качестве подсистемы, в ТРИЗ называется надсистемой.

Так, кухонная плита является подсистемой кухни, а сама кухня - подсистемой квартиры. Кухня - надсистема для плиты. Квартира - надсистема для кухни.

Для каждой ТС можно найти много надсистем. Выбор надсистемы зависит от задачи, в рамках которой рассматривается система. Если решается задача о продаже кухонных плит, то в качестве одной из надсистем логично рассматривать торговый зал магазина, в котором их продают.

А что следует выбрать в качестве надсистем для вышеупомянутого автомо-бильного колеса в контексте задачи по его удешевлению? Это системы производства колёс и составляющих материалов. Если рассматривать не только удешевление производства колеса, а снижение его стоимости для потребителя, то в качестве надсистем следует также рассматривать и склады для хранения колёс, систему перевозок и рынок их сбыта, системы ремонта и утилизации.

Надсистема - система, в которую рассматриваемая ТС входит как часть.

^ СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

Системный подход предполагает выявление совокупности подсистем и над-систем рассматриваемой ТС и учёт их взаимодействия в разных условиях и на разных этапах существования ТС.

Так, проектируя автомобиль, необходимо рассмотреть его функционирование в разных надсистемах. Это дорога (с учётом разного вида дорог, разного их состояния, разной скорости автомобиля и режимов его работы), ремонтная мастерская, гараж, город и общество в целом с его проблемами (например, угон автомобилей). Водителя с пассажирами и грузом также можно рассматривать в единой надсистеме с автомобилем. Способ открывания дверей влияет на возможности парковки. Регулировка положения руля обеспечивает комфорт водителям разного роста. Имеют специфику и разные этапы жизни автомобиля: проектирование, производство подсистем, сборка, испытание, функционирование, обслуживание и ремонт, утилизация.

Подсистемы и надсистемы, системный подход

Всё связано со всем... Системность подхода выступает как синоним полноты, всесторонности.

Системный подход помогает найти:

1) Проблемы, связанные с несовершенством тех или иных подсистем или надсистем рассматриваемой ТС, случаи рассогласования взаимодействия подсистем ТС между собой или ТС и её надсистем.

Колесо автомобиля хорошо выполняет функции на сухом асфальте. Но если на высокой скорости колесо попадёт на мокрую поверхность, может начаться скольжение, и управляемость автомобиля резко снизится.

Важной надсистемой для военного самолёта является пространство воздушного боя. Один из элементов, существующих в этом простран-стве, - зажигательная пуля. Если она попадёт в неполный топливный бак самолёта - произойдёт взрыв, взорвутся пары топлива. Конечно, можно сделать бронированный бак. Но это противоречит требова-ниям надсистемы - самолёт станет слишком тяжёлым.

2) Ресурсы для решения найденных проблем.

^ В старые времена случилась такая история [7]: корабль потерял управление и много дней блуждал по морю, пока не встретился с другим судном. С мачты потерявшего курс корабля был подан сигнал «Мы умираем от жажды!». Тотчас со встречного корабля ответили: «Опустите ведро за борт». И снова бедствующий корабль повторяет свой сигнал и получает тот же ответ. Тогда капитан внял совету и приказал опустить ведро. Когда его подняли, оно было наполнено пресной водой. Оказалось, в этом месте воду опреснял сток реки Ама-зонки, чьё влияние сказывается на расстоянии до 300 морских миль от устья.

С позиций ТРИЗ эта история рассказывает, как ресурс для решения задачи был найден в ближайшей надсистеме и как люди не смогли без подсказки само-стоятельно найти этот ресурс из-за его неочевидности.

Так же бывает и с реальными задачами - их решают, найдя необходимый ресурс в ближайшей надсистеме. Но самые красивые решения получаются, когда удаётся найти неочевидный ресурс внутри самой проблемной системы, среди её подсистем.

Как сделать, чтобы пары бензина в бензобаке не взрывались при по-падании пули? Для этого нужно заполнить свободный объём в баке негорючим газом - углекислым или азотом. Но баллоны с газом умень-шат свободное пространство и полезную нагрузку. Хорошее решение нашли, когда догадались заполнять свободный от горючего объём бака охлаждёнными выхлопными газами двигателей самого самолёта, то есть практически той же смесью углекислого газа и азота, не под-держивающей горение.

триз

? 1. Существует ли чёткая методика деления ТС на подсистемы?

" - Технические системы делят на части относительно

произвольно. Иногда достаточно поверхностного деления, которое потом несколько раз уточняют в зависимости от цели задачи.

^ 2. Всегда ли ресурсы, нужные для решения задачи, можно оты-скать внутри ТС (среди её подсистем) или в ближайших надсисте-мах?

- Нет. Если внутренние или ближайшие ресурсы не обна-руживаются, то для решения привлекают внешние ресурсы.

Упражнение 3

  1. Перечислите подсистемы крепёжного устройства «винт с гайкой».

  2. Перечислите основные подсистемы самолёта. Составьте его структурную схему.

  3. Перечислите надсистемы самолёта в различные периоды его жизненного цикла: разработка нового самолёта, испытания, хранение, взлёт, полёт и посадка.


ш
4 И

^ ЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ СИТУАЦИЯ И ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ ЗАДАЧА

Откуда берутся изобретательские задачи? Существуют ли они 0в окружающем мире? Как их увидеть, осознать, сделать явными? Ответы на эти вопросы очень важно знать тем, кто хочет заниматься изобретательством как профессией.

СИТУАЦИЯ

Нейтральное описание происходящего определим как описание ситуации. Описать ситуацию - значит передать информацию о фрагменте действительности, указав на важные или интересные её объекты или процессы и их взаимодействия. Описание может быть подробным или фрагментарным, сжатым, кратким. Важно то, что в нём отсутствует проблемность. Ситуация - это описание фрагмента действительности.

Примеры ситуаций

  • В комнате стоит шкаф. В нём хранятся вещи.

  • Постукивая на стыках рельс, движется поезд, перевозящий пас-сажиров.

При резком торможении автомобиля в его кузове произошло пе-ремещение перевозимых грузов.

^ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ СИТУАЦИЯ

Если в описании присутствует проблемность, то есть можно выявить неже-лательные особенности, недостатки, то получаем изобретательскую ситуацию. В изобретательской ситуации (ИС) фиксируется не только описание важного фрагмента действительности, но и критическое отношение к нему. В ситуации выявляются нежелательные эффекты (НЭ), то есть вредные явления, ухудшающие важные потребительские качества рассматриваемой ТС. Указание на НЭ позволяет задать цели дальнейшего совершенствования описанных в ситуации объектов или процессов.

^ Изобретательская ситуация - это ситуация с выделенными в ней недостатками (нежелательными эффектами).

Нежелательный эффект - вредное явление, ухудшающее какое-либо потребительское качество системы.

Примеры изобретательских ситуаций

В комнате стоит шкаф. В нём хранятся вещи. Из-за плотного размещения поиск нужной вещи внутри шкафа затруднён.

^ Постукивая на стыках рельс, движется поезд, перевозящий пассажиров. Шум колёс и вибрация вагонов мешают пассажирам.

ТРИЗ

При резком торможении автомобиля в его кузове произошло пе-ремещение перевозимых грузов. Это перемещение привело к смещению центра тяжести автомобиля, а также к повреждению наружной оболочки грузов.

Изобретательская ситуация возникает при предъявлении к объектам или процессам требований, которые на данный момент не могут быть выполнены. Пока таких требований нет, нет и ИС. Меняя требования к происходящему в описанной ситуации, можно обнаруживать в ней различные нежелательные эффекты. Их выявление позволяет получать различные ИС. Например, для одной из рассмотренных выше ситуаций (в комнате стоит шкаф, в нём хранятся вещи) могут быть заданы различные НЭ:

  • Затруднён поиск нужной вещи внутри шкафа.

  • Шкаф занимает много места.

  • Дверцы шкафа скрипят.

  • При открывании шкафа внутрь попадает воздух, который несёт с собой пыль, загрязняющую хранимые вещи.

  • Вещи, висящие в шкафу, мнутся при контакте друг с другом.

^ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ ЗАДАЧА

Для получения изобретательской задачи (ИЗ) достаточно объединить описание ситуации, нежелательный эффект и цель, которую надо достичь. При описании ИЗ могут быть указаны и ограничения на используемые при решении средства.

При движении поезда взаимодействие колёс и стыков рельс приводит к вибрации вагонов. Стук колёс и вибрация мешают пассажирам. Для повышения комфортности пассажиров необходимо устранить в вагонах шум и вибрацию. Переходить к бесстыковому рельсовому пути слишком дорого.

Изобретательская задача представляет собой описание ситуации с указанием нежелательного эффекта, цели, которой необходимо достичь, и ограничений на способы достижения этой цели.

Сложность задачи во многом определяется тем, с каким количеством огра-ничений приходится иметь дело. Предельным случаем увеличения количества ограничений будет требование получить желаемый результат без каких-либо существенных изменений в исходной системе. В таком случае в ТРИЗ принято говорить, что необходимо решить мини-задачу.

Мини-задача - это изобретательская задача, в условиях которой специально оговорена необходимость добиться требуемого резуль-тата без внесения существенных изменений в исходную систему.

^ При движении поезда взаимодействие колёс и стыков рельс приводит к вибрации вагонов. Стук колёс и вибрация мешают пассажирам. Для

^ Изобретательская ситуация и изобретательская задача

повышения комфортности пассажиров необходимо устранить в ва-гонах шум и вибрацию. Переходить к бесстыковому рельсовому пути слишком дорого. Габариты вагонов, их внутренний полезный объём и грузоподъёмность, а также используемый способ амортизации не должны быть изменены.

^ ПРИМЕР ФОРМУЛИРОВАНИЯ

ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОЙ ЗАДАЧИ

В РЕАЛЬНОЙ СИТУАЦИИ

Как правило, при совершенствовании техники первоначально приходится иметь дело с весьма расплывчато описанными изобретательскими ситуациями. Вот один конкретный случай из практики специалистов по ТРИЗ.

Фирма осваивала производство косметических средств на основе измельчённых пантов - молодых отростков рогов северного оленя, содержащих ценные вещества. Технология дробления пантов такова: предварительно измельчённое сырьё поступает в специальную вихревую дробилку (ёмкость, в которой создан устойчивый воздушный вихрь). Туда же направляют дополнительные мелющие тела - мелкие ферромагнитные частицы. Они также летают в воздушных вихрях и, сталкиваясь с частичками пантов, измельчают их. Кроме того, в дробилке создают знакопеременное электромагнитное поле. Под его действием, магнитные частицы совершают колебания вокруг траектории своего движения. Таким образом панты измельчаются до величины 1-50 микрон. После завершения процесса измельчения ферромагнитные частички отделяют в магнитном сепараторе. Выяснилось, что некоторые ферромагнитные частицы так сцепля-ются с измельчёнными частичками пантов, что их невозможно отделить магнитом. Это плохо, ферромагнитный порошок загрязняет готовый продукт.

Итак, основной недостаток связан с тем, что вредный для человека ферро-магнитный порошок попадает в готовую продукцию. Это изобретательская ситуация, расписанная довольно подробно.

Пока не поставлены цель и ограничения, переход к изобретательской задаче ещё не выполнен. Цели конкретной задачи могут быть различными. Может быть, надо совершенствовать вихревую дробилку, чтобы измельчать продукт без дополнительных мелющих тел, или заняться разработкой способа получения микрочастичек железа с поверхностью, не пристающей к пантам. А возможно, надо создать такие сильные магнитные поля, в которых обязательно произойдёт отделение металла от измельчённого сырья.

Какую цель выбрать? Прежде всего нужно сформулировать мини-задачу, так как её решение наиболее выгодно для производства - не надо закупать новое оборудование, перестраивать технологический процесс...

Сформулируем мини-задачу: избавиться от нежелательного эффекта - попадания частичек мелющих тел в готовый продукт. При этом технологический процесс необходимо оставить без изменений (или почти без изменений).

Специалист по ТРИЗ описывает задачу в максимально обостренной форме -с помощью противоречия. В данном случае было выбрано такое противоречие: частицы мелющих тел не должны оставаться в готовом продукте, чтобы не за-

■ДВИ триз

грязнить его вредными для человека веществами, и должны оставаться в готовом продукте, чтобы не усложнять процесс изготовления. Формулировка мини-задачи, содержащая противоречие, - уже серьёзная подсказка для специалиста. Разрешение противоречия - стандартная процедура в ТРИЗ... Вводимые в дробилку частицы должны быть мелющими телами, чтобы улучшить измельчение, и они должны быть элементами готового продукта, то есть нужно заменить железные частицы безопасными (или даже полезными) для потребителя мелющими телами, которые можно оставить в составе готового продукта. Повторим последовательность действий при постановке ИЗ:

  1. Описываем исходную ситуацию.

  2. Формулируем ИС: в исходной ситуации выявляем проблемную часть -нежелательные эффекты.

  3. Ставим ИЗ: определяем цели дальнейших улучшений и ограничения, ко­торые необходимо учесть.

Упражнение 4

Дана изобретательская ситуация: «После праздника несколько надувных шариков оказалось под потолком конференц-зала гостиницы. К началу следую-щего мероприятия шарики нужно убрать. Но лестницу подходящей длины взять негде. Использовать пожарную машину с длинной лестницей нежелательно - машина не попадёт в зал, кроме того, её приезд может потревожить постояльцев гостиницы. Что делать?»

Рассмотрите эту ситуацию. Сформулируйте несколько изобретательских задач на основе этой ИС с разной формулировкой НЭ. Какую задачу (какие задачи) из сформулированных вами вы считаете мини-задачей?

Упражнение 5

Человек, который собирает в лесу ягоды, вынужден наклоняться за каждой ягодкой. Это может привести к повышению внутричерепного давления. Какие изобретательские задачи вы можете предложить для решения в рамках этой изобретательской ситуации?

П^ РИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

При анализе ИС полезно строить причинно-следственные цепочки. Это позволяет найти в ситуации целый ряд нежелательных эффектов. Вот широко известная английская песенка11:

Не было гвоздя, - подкова пропала. Не было подковы, - лошадь захромала. Лошадь захромала, - командир убит. Конница разбита, армия бежит. Враг вступает в город, пленных не щадя, -Оттого что в кузнице не было гвоздя!

Как видите, большие последствия могут возникать по незначительным при-чинам. Из этой условной ситуации можно сделать несколько методически важных выводов.

Первый вывод: далеко не всегда следует работать с тем, что непосредственно представляется как задача (как защитить город от врага, если защищающая его армия разбита?). Надо находить более глубокие причины, которые могут быть легко устранены.

Второй вывод: решать задачу можно на самых разных уровнях. В нашем случае - обеспечивать наличие в кузнице полного комплекта гвоздей, придумывать, как удержать подковы на копытах лошади без гвоздей, учить лошадь скакать без подков, предусмотреть защищённость командира в любых условиях и так далее.

Все явления окружающего нас мира имеют причины. Естественно, что есть причины и у нежелательных эффектов. Выявить эти причины - значит иметь возможность бороться с мешающим нам недостатком ещё до его возникновения. Исходный нежелательный эффект может быть устранён через решение разных задач.

Картины в музеях необходимо освещать. Плохо освещенные картины не воспринимаются посетителями. Если музей расположен в спе-циально созданном для него здании, то задача местного освещения решается просто. Но если здание музея само по себе представляет историческую ценность, то возникает изобретательская ситуация. Размещать в стенах проводку и светильники нельзя. Можно разме-стить рядом с картиной торшер - лампу на высокой подставке. Кре-пить её к полу тоже нельзя: пол из ценного паркета. Незакреплённый торшер может упасть из-за случайного толчка посетителя.

Исходно заданный НЭ: картина плохо видна посетителям. Найдём совокупность более глубоко заложенных в этой изобретательской ситуации нежелательных эффектов, выстраивая причинно-следственную цепочку. Для этого будем последовательно задавать вопрос «По какой причине?» сначала к исходно заданному нежелательному эффекту, а затем к тем, которые будут выявлены как его причины.

11Перевёл на русский язык С.Я. Маршак.

ТРИЗ

Детали картины не видны посетителям.

По какой причине? Картина затемнена.

По какой причине? У картины нет добавочного освещения.

По какой причине? Торшер неустойчив.

По какой причине? Центр тяжести торшера размещён высоко. По какой причине? Лампа, патрон, защищенный провод и отражатель много весят.

По какой причине?

Построение причинно-следственной цепочки показывает, что внешне видимый недостаток, на котором построена изобретательская ситуация, имеет внутренние причины. Для решения исходно поставленной задачи: привлечения интереса посетителей к картине - причинно-следственная цепочка может быть разорвана в любом месте.

Примеры задач, которые могут быть поставлены в этом случае:

  • Пусть торшер тяжёлый, но его центр тяжести будет располо-жен низко.

  • Пусть центр тяжести торшера расположен высоко, но он будет устойчив.

  • Пусть у картины нет добавочного освещения, но она не будет за-темнена.

Пусть картина затемнена, но её детали будут видны посети-телям.

Можно выбрать из этих задач ту, которую по тем или иным причинам проще решать. Решив любую задачу, мы устраним первоначально заявленный НЭ.

Возможность работать с разными задачами даёт решателю преимущество: для решения можно использовать методы и инструменты из разных областей науки и техники, привлекать специалистов разного профиля.

Причины возникновения НЭ можно искать как внутри системы, так и в над-системах. В последнем случае также целесообразно использовать вопрос «По какой причине?»

^ При расследовании ДТП, случившегося во время сильного дождя, оказалось, что, несмотря на грамотные действия водителя, тормозной путь автомобиля был больше обычного.

По какой причине?

Снизилась сила трения между дорогой и шиной. По какой причине?

Уменьшилось пятно контакта шины с дорогой. По какой причине?

^ Причинно-следственный анализ

Во время сильного дождя образуется водяной клин перед колесом. По какой причине?

Каналы протектора не успевают пропускать воду через себя. По какой причине?

Каналы недостаточно широки. По какой причине?

^ Увеличение ширины каналов приведёт к уменьшению площади высту-пов протектора, что уменьшит сцепление с сухой дорогой, поэтому проектировщики не расширяют каналы.

Построив линейную цепочку, мы рассмотрели упрощённую ситуацию. Реально цепочки могут раздваиваться, разветвляться.

Естественно, причинно-следственные цепочки можно продолжать в обе стороны и далее. Строя цепочку внутрь системы, можно выйти на причины физической или химической природы. Поставленные на этих уровнях задачи целесообразно решать с привлечением консультантов с естественнонаучным образованием. Строя цепочку в надсистему, можно выйти на организационно-управленческие причины возникновения исходного нежелательного эффекта. Здесь более эффективными окажутся специалисты в области управления и организации производства.

Упражнение 6

Постройте причинно-следственные цепочки для описанных ниже ИС. Цепочки постройте как внутрь системы, так и в надсистему. Изобретательские ситуации:

  • Если не закрывать бутылочку с лаком для ногтей, то лак быстро густеет. Наносить его становится неудобно.

  • При интенсивной работе мобильного телефона быстро заканчивается заряд аккумулятора.

  • При закрывании двери раздаётся скрип.

  • Растения, украшающие холл больницы, сами выглядят нездоровыми: листья пожелтели и частично осыпались. Это плохо влияет на настроение пациентов.

  • Поиск нужного документа в офисе занимает слишком много времени.

6 Дерево целей

Технические системы можно рассматривать на разных структурных уровнях, переходя от крупных блоков ко всё более мелким подсистемам: узлам, частям, деталям. Цели также имеют свою структуру. Общую, главную цель можно разбивать на подцели. И эти подцели можно далее дробить на ещё более мелкие, подчинённые цели.

Подобно тому как ТС складывается из своих подсистем, общая цель выполняется путём выполнения целей подчинённых.

^ КАК СТРОИТЬ ДЕРЕВЬЯ ЦЕЛЕЙ

Методика построения дерева целей состоит в том, что, определив главную цель, выстраивают иерархию целей более низкого ранга. Именно их реализация приводит к достижению главной цели. В чём-то эта работа аналогична процессу построения причинно-следственных цепочек. Последовательно задаются вопросы «Как получить?» или «Что для этого нужно?», обращенные к исходно поставленной цели.

^ Допустим, наша главная цель - поехать в путешествие. Её достижение будет зависеть от того, сможем ли мы добиться выполнения ряда подчинённых целей второго уровня:

  • Определить маршрут путешествия.

  • Собрать финансовые средства.

  • Приобрести билеты, визы, иные разрешительные документы.

  • Освободиться от иных дел и обязанностей.

Построение этой иерархии может быть продолжено. Например, выберем цель - приобрести билеты. Для её достижения нам надо будет достичь целей ещё более низкого, уже третьего (считая от главной цели) уровня:

  • Определить время путешествия.

  • Выбрать вид транспорта. Выбрать агентство или фирму.

  • Договориться об условиях. Оплатить билет.

Дерево целей (рис. 8) можно строить и далее, продолжая движение от общего к частному. Приведенный выше пример показывает: действия, позволяющие достичь цели более высокого уровня, выступают в качестве целей для действий более низкого уровня.

В итоге на самом нижнем уровне получаем перечень целей, для достижения которых могут быть выбраны конкретные технические (или иные) средства. При решении организационных задач построение такой иерархии позволяет оценить риски проекта. При решении изобретательских задач деревья целей строятся в первую очередь для того, чтобы понять, какие подцели не могут быть реализованы с помощью доступных средств. После построения дерева получается комплекс задач, которые предстоит решить.


Дерево целей



Рис. 8. Схема дерева целей

^ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕРЕВЬЕВ ЦЕЛЕЙ ПРИ АНАЛИЗЕ ИС

Такой подход к формированию задач возник в 60-х годах XX века, когда в США были построены всеобъемлющие деревья целей для проектирования сложной военной техники. Всемирную известность этот инструмент получил после успешного планирования исследований космического пространства. Начавшись с определения главной цели, пройдя через выявление нескольких фундаментальных подцелей, задающих необходимость изучения Луны, планет, ближнего и дальнего космоса, это дерево детализировалось, превратившись постепенно в перечень из нескольких тысяч узкотехнических целей, по сути - заданий на разработку конкретных технических устройств и материалов, обладающих заданными характеристиками.

Такая фундаментальная предварительная работа позволяет уже на начальном этапе видеть весь перечень технических задач, а значит, эффективно планировать необходимые ресурсы для их решения. Этот инструмент эффективен также при работе по выбору изобретательской задачи. Он позволяет увидеть полный спектр целей, в первом приближении оценить трудозатраты, необходимые для достижения главной цели.

^ Дерево целей - аналитический инструмент выявления полного пе-речня целей, которых необходимо достичь для получения исходно заданной цели.

Зафиксируем ещё раз: с помощью дерева целей определяются полный набор средств, необходимых для достижения главной цели, и связи между этими сред-ствами.

Упражнение 7

  1. Постройте дерево целей для главной цели: издать сборник стихов молодых поэтов вашего региона.

  2. Придумайте какую-либо главную цель и постройте для неё дерево целей.




ИДЕАЛЬНОСТЬ

^ ИДЕАЛЬНАЯ ТС

В каком направлении надо двигаться в поисках решения? Где найти ориентиры, позволяющие сделать это движение успешным? Какое решение считать лучшим?

Рассмотрим реальные ситуации.

В XVII веке на реке Урал построили множество плотин с водяными мельницами, приводившими в движение фабричные станки. В XIX веке фабрики оснастили паровыми машинами, а по реке решили пустить пароход. Но как убрать сваи, вбитые в дно? Это стволы лиственницы - сибирского дерева, которое в воде не гниёт, а становится ещё более прочным. И таких стволов, крепко затянутых илом, из дна реки торчит множество. Предлагали различные проекты: спустить в колоколе на дно людей с пилами, или собирать большой плот вокруг каждой сваи и тянуть её вверх, или помещать сваю в трубу и раство-рять её кислотой... Но победил проект, в котором сваи были вытянуты сами собой. Вернее, не совсем сами, их помогла выдернуть река. К каждой свае крепкими канатами привязали брёвна и оставили их плавать на поверхности воды. Зимой эти брёвна вмёрзли в лёд, а вес-ной, во время ледохода, они двинулись с места и, увлекаемые огромной энергией реки, выдернули из дна сваи...

Ещё один пример из тех же времён.

Купили промышленники паровую машину, привезли к фабрике, осталось только по мосту через реку переехать, но оказалось, что мост для такой нагрузки слабоват - может и рухнуть. Разобрали машину, почти все детали перевезли по отдельности, но самую большую - паровой котёл - перевезти не получается. Неужели строить новый мост? Нет, мастера-выдумщики нашли другое решение - заставили чугунный котёл переплыть реку самостоятельно. Для этого заткнули в нём все отверстия, скатили котёл в воду и потянули за лодками...

А вот история уже из наших дней.

На предприятии выпускали шарики для подшипников. Пришёл заказ - изготовить металлические шарики, полые внутри. Изготовили. Снаружи шарики проверили стандартными методами - все они со-вершенно круглые, одинакового размера и веса. Но заказчик требует, чтобы у шариков внутренние пустоты тоже были расположены строго по центру. Как же отобрать только такие шарики? Может быть, просвечивать каждый шарик в рентгеновских лучах и изучать полученные снимки? Но это дорого и займёт много времени. Поступили проще - запустили шарики скатываться по узкой наклонной полоске. Те шарики, в которых внутренние пустоты располагались по центру, катились строго по прямой линии. А те, у которых центр тяжести был смещён, отклонялись вбок и падали в стоящий внизу контейнер для брака.


Идеальность

Что объединяет все эти решения? Изобретатели в максимальной степени ис-пользовали ресурсы, имеющиеся в совершенствуемой системе или вокруг неё, как бы заключили своеобразный договор с природой о применении для работы её сил. Река сама, без домкратов и пил вытянула сваи; котёл сам, без моста и парохода пе-реправился через реку; бракованные шарики сами отделились от качественных.

Впрочем, не совсем сами. Им пришлось немного помочь. Заметьте, не делать всю работу самостоятельно, а помочь сделать так, чтобы эту работу выполнили силы природы. Пожалуй, в этом и состоит главное мастерство изобретателей - сделать так, чтобы работа выполнялась сама. Чем меньшими усилиями человека выполняется работа, тем сильнее изобретение.

Человек издавна изобретает. Добыть и приготовить пищу, передать на большое расстояние информацию, отвести воду от жилища... Для этого он создаёт технику: различные устройства, приборы, машины. Но техника сама по себе человеку не нужна - нужен эффект, который она производит, нужен результат. Чем проще будет ТС, тем лучше. Получается, что предел развития техники - это получение полезного результата вообще без ТС.

Этот внешне парадоксальный вывод и лёг в основу понятия идеальной тех-нической системы. Понятие идеальной ТС предложил Г.С. Альтшуллер.

П



Рис. 9. Развитие систем идёт в направлении увеличения идеальности. Система идеальна, если её нет, а функция выполняется12


12По рисунку А.В. Подкатилина.

од идеальной понимается такая техническая система, затраты на получение полезного эффекта в которой равны нулю. При этом затратами будем считать энергию, материалы, которые нужны для создания системы и её функционирования, занимаемое пространство... Образ идеальной системы позволяет сконцентрировать внимание разработчика только на ожидаемом полезном эффекте, лучше осознать запросы потребителя. Идеальная машина - это машина, которой нет, а функция её выполняется.
^ Идеальный телевизор - это получение высококачественного изобра-жения без технического устройства. Идеальный автомобиль - это самостоятельное перемещение грузов.

Как видим, система здесь описывается через свою функцию. Пределом развития ТС является выполнение полезной функции без всяких затрат. Именно это можно рассматривать как конечную цель её развития. Такой подход к описанию будущего очень удобен. Мы можем пока не знать, из каких материалов будет сделана будущая система, какие физические принципы в ней заложены, но мы знаем, к какому пределу она стремится. Каждая узкая область техники имеет собственные критерии оценки идеальности. Помимо широко известного коэффициента полезного действия применяются коэффициенты полезной загрузки площади или объёма, коэффициент полезного использования времени, коэффициент зольности топлива, коэффициент эффективности экономики и т.п.

Чем меньше затраты на выполнение функции, тем более идеальна система. Можно увеличить идеальность, используя ресурсы самой обрабатываемой ТС.

Хлеб традиционно выпекают в специальных печах. Стоимость таких печей и затраты энергии на их нагрев очень велики. Изобретатели предложили нагревать сразу само тесто. Оказалось, что для этого есть определённый ресурс - тесто электропроводно. Если через него пропустить электрический ток, то будет выделяться тепло. Теперь выпечка происходит очень быстро, прямо при движении форм с тестом по конвейеру. Печь не нужна, существенно снижаются и затраты энергии.

Идеальность обрабатывающей ТС можно увеличить, возложив на неё выпол-нение дополнительных функций. Так, в одном устройстве совмещают возможности двух. Например, сеялка вносит в почву не только семена, но и удобрения.

^ ИДЕАЛЬНЫЙ КОНЕЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Решая изобретательскую задачу, специалист по ТРИЗ ищет решение с высокой идеальностью, то есть такое, которое позволяет добиться необходимого результата с минимальными затратами. Для поиска таких решений Альтшуллер разработал специальный инструмент - оператор ИКР (идеальный конечный результат), который настраивает изобретателя на получение нужного эффекта за счёт использования доступных ресурсов.

ИКР может формулироваться по-разному. Но самая распространённая, класс-сическая формулировка такова:

Идеальный конечный результат: Х-элемент сам выполняет тре-буемое действие (вместо какой-то специализированной ТС), про-должая выполнять функцию, ради которой он был первоначально создан.

При этом под названием «Х-элемент» может скрываться либо сама проблемная ТС, либо какая-то её подсистема.

Идеальность | JCKI

В море недалеко от берега установлены буи. Они обозначают линию, которую нельзя пересекать судам. Буи в темноте светятся - на них установлены лампы и аккумуляторы. Время от времени аккумуляторы приходится менять и подзаряжать - для этого работает специальная служба. В ветреную погоду, когда море волнуется, замена аккумуляторов становится проблемой. Заказчик просит решить эту проблему. Какой путь её решения следует выбрать?

Идеальная система подзарядки - когда системы нет вообще, а её функция выполняется. Сформулируем ИКР: буй сам заряжает аккумулятор, продолжая выполнять функцию границы зоны, разрешённой для плавания.

Можно ли реализовать ИКР в данном конкретном случае? Для этого нужно найти ресурс - бесплатную энергию, которую можно преобразовывать в элект-рическую. Нетрудно догадаться, что такой ресурс есть - это энергия волн. Есть простые готовые устройства, с помощью которых качающийся на волнах буй будет сам по себе заряжаться. А система замены аккумуляторов с применением рискованного человеческого труда будет не нужна.

^ Дана изобретательская ситуация: необходимо повысить идеальность комнатного очистителя воздуха. Что может быть Х-элементом? ИКР-1: воздух сам отделяет от себя пыль.

  • ИКР-2: фильтрующий элемент сам (без вентилятора и корпуса) очищает воздух.

  • ИКР-3: стенка квартиры сама очищает воздух от пыли.

Упражнение 8

  1. Мытьё окон - утомительная работа, которой приходится заниматься по-стоянно, иначе оседающая на стекле пыль очень скоро сделает окно не-прозрачным. В высотных зданиях мытьё окон к тому же просто опасно. Придумайте, как повысить идеальность этой операции.

  2. Длительность моментов, когда человек переживает острые ощущения, очень мала. Нужно сделать много снимков, чтобы «поймать» нужный момент и получить фотографию человека в таком состоянии. Как, не делая большого количества снимков, сфотографировать человеческое лицо в нужный момент, например при катании на экстремальных аттракционах? Сформулируйте ИКР.

  3. Весной, когда разливается река, может возникнуть необходимость быстро возвести дамбу. Завозить для этого специальные строительные материалы (бетон, камень, металлические листы) долго и дорого. А подручные материалы (песок, почва), к сожалению, очень быстро размываются потоками воды. Как повысить скорость и эффективность строительства такой временной дамбы?

8pесурсы

^ РЕСУРСЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Чтобы получить высокоидеальное решение, то есть обеспечить выполнение функции с минимальными затратами, необходимо найти соответствующие ресурсы в самой проблемной системе или в её окружении.

В предыдущей главе рассматривалась задача об удалении вбитых в дно реки свай. Какие же ресурсы можно было найти, чтобы убрать сваи?

Можно было тянуть сваи с берега, используя людей или конные упряжки. Для этого требуются рабочие, лошади, длинные прочные канаты, лодки, чтобы крепить канаты на сваях, и т.д. Можно было соединить несколько плотов вокруг сваи, раскачать её с этих плотов и потом рычагом вытянуть из грунта. Плоты нужны большие и прочные, чтобы при вытягивании свай они не ушли под воду, не развалились. И нужны люди - сильные и в достаточном количестве. Предлагались и экзотические решения: спустить в колоколе на дно людей с пилами или поместить сваю в трубу и растворить её кислотой.

В действительности был использован идеальный ресурс, самый мощный ис-точник энергии - сама река. Сила её течения превосходит силы всех рабочих, вместе взятых, к тому же этот ресурс совершенно бесплатный и практически не-исчерпаемый. Реку можно использовать для удаления свай разными способами. Например, затопить вокруг сваи несколько бочек, привязав к ним мешки с камнями, а затем, закрепив бочки верёвками к свае, обрезать «якоря». Всплывающие бочки, если они достаточно велики, выдернут сваю. В этом случае работу выполнит подъёмная сила воды. Можно использовать и кинетическую энергию течения воды - сделать «водяной парус». Для этого придётся опустить в воду полотнище, привязав его к сваям, и позволить течению реки, наполняющему этот «парус», выворотить сваи из дна. А можно, как и было сделано, закрепить к сваям брёвна и, дождавшись ледохода, наблюдать с бережка, как движущийся лёд вырвет и унесёт сваи.

Итак, решение любой проблемы, как в приведённом выше примере, во многом зависит от нахождения и грамотного использования ресурсов.

^ Ресурс - это вещество, энергия, информация, которые могут быть использованы для решения задачи.

Высокоидеальные решения получаются с использованием тех ресурсов, которые уже есть в системе. Если нужного ресурса нет, его зачастую можно получить, изменяя существующие. Например, если для решения задачи нужно использовать жидкость, а в наличии есть только твёрдые вещества, жидкость можно получить расплавлением. Находить, «вычислять» и задействовать ресурсы - это одна из важных составляющих умения решателя.

Ресурсы

^ ВИДЫ РЕСУРСОВ

Классификацию ресурсов полезно знать, чтобы вести их поиск не случайным образом, а системно. Различают энергетические и вещественные, пространственные и временные, информационные ресурсы.

Энергетические ресурсы. Практически в каждой ТС существуют источники энергии и силы - как явные, так и скрытые. Даже в такой простой ТС, как свая, можно обнаружить продольную и поперечную силы упругости материала, со-противляющиеся давлению, вес сваи, энергию, горения древесины. В надсистеме «река» есть кинетическая энергия движения воды, вес воды, сила Архимеда... При взаимодействии разных систем тоже могут порождаться определённые силы: давление потока на сваю, сила трения и нагрев соприкасающихся тел.

Вещественными ресурсами могут являться все вещества, которые есть в системе или её надсистемах. В задаче об удалении свай вещественным ресурсом можно считать воду в реке, канаты, тягловых лошадей, камни и песок на берегу и дне.

Пространственные ресурсы - это пространство, которое может быть полезно использовано, «пустота», особенности формы объектов, которые можно применить для изменения исходной системы или повышения эффективности её эксплуатации. Примером использования пространственных ресурсов может служить предложение полностью забивать сваи в дно. Ресурс здесь - пространство под дном, которое обычно не принимается в расчёт при решении.

Временные ресурсы - это промежутки времени, которые могут быть исполь-зованы для улучшения функционирования системы, для выполнения дополни-тельных операций. Классическим примером этого вида ресурсов является объ-единение времени выполнения двух различных операций, скажем, обработка объекта во время его транспортировки.

Отдельно нужно сказать об информационных ресурсах. Все перечисленные выше ресурсы могут считаться информационными, если они являются определёнными сигналами. Так, информационным ресурсом для опытного моряка служит завихрение воды над погружённым в воду предметом.

В реальных ситуациях далеко не всегда есть именно то, что необходимо для решения задачи. Изменение, модификация исходного ресурса с целью приведения его к нужному виду - важная часть работы решателя. Такого рода изменённые ресурсы называются производными. Например, целлюлоза, которая входит в состав свай, не может быть использована как ресурс, но после пропитки целлюлозы определёнными химикатами образуется состав, который может гореть под водой. При наличии такого производного ресурса сваи могут быть просто сожжены.

^ СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПОИСКУ РЕСУРСОВ

В какой последовательности надо вести поиск ресурсов? Прежде всего со-ставляется «портрет» необходимого ресурса. Начинать поиск целесообразно с анализа самого объекта, подвергаемого обработке, затем используемой для выполнения работы системы, прежде всего, её рабочего органа. После этого ис-следуются возможности ближайших надсистем.

Например, нужно найти нечто, позволяющее убрать сваю из реки. Сначала рассматриваем ресурсы обрабатываемого объекта. Свая - это древесина, а значит, её можно сжечь, если пропитать специальным веществом. Свая имеет определённую частоту собственных колебаний, а значит, может быть разрушена при помощи резонанса. Затем идёт поиск ресурсов той системы, которую уже пыта-

триз

лись использовать для выдёргивания свай. Предположим, что это подъёмные механизмы на лодках. Изыщем возможности повышения эффективности их работы. Для этого можно рассмотреть возможность использования более мощных подъёмных механизмов, а можно подумать об увеличении подъёмной силы лодки или плота при освобождении их от балласта. Такой ресурс лодок, как площадь боковой поверхности, соединившись с напором течения, может обеспечить боковую силу, выламывающую сваю из дна. После этого переходим к ресурсам надсистем. Сваи находятся в реке, поэтому рассматриваем прежде всего ресурсы реки... Это не только сила и давление потока воды. Поиск пространственных ресурсов, в том числе на дне и под дном реки, может привести к новому решению - не вытаскивать сваю, а вбить её как можно глубже в дно, чтобы не мешала.

При поиске ресурсов важно преждевременно не вводить каких-либо ограни-чений. Иногда фантазийные на первый взгляд идеи приводят к самым интересным, неочевидным решениям.

Системный подход повышает надёжность поиска и позволяет планомерно рассматривать входящие в систему и надсистемы ресурсы и связи между ними.

Упражнение 9

Найдите ресурсы, которые можно использовать для решения поставленных ниже задач.

  1. Для комфортного обитания в жилых помещениях требуется поддерживать определённую влажность. Как можно добиться этого без использования специальных устройств - увлажнителей воздуха?

  2. Проколотая шина велосипеда - это проблема во время дальней поездки, если с собой нет велосипедной «аптечки». С помощью каких ресурсов на камеру велосипедного колеса можно поставить заплатку?

  3. Использование стиральных порошков упрощает стирку белья, но слив сточной воды загрязняет окружающую среду. Какие ресурсы белья, воды, стиральной машины и её надсистем могут быть использованы для стирки без стиральных порошков?

  4. Знакомство нового сотрудника с коллегами не всегда проходит быстро. Как повысить эффективность этого процесса с помощью ресурсов самого сотрудника, а также надсистем, в которые он входит?




РОТИВОРЕЧИЯ

^ ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ

Люди часто предъявляют комплексные требования к технической системе. Например, ТС должна быть надежна, проста в эксплуатации, легка, потреблять мало энергии. Мы хотим, чтобы автомобиль был быстрым безопасным и потреблял мало бензина, чтобы корабль был максимально прочным и при этом лёгким, чтобы телефон был миниатюрным и с удобной клавиатурой.

Но выполнить всю совокупность таких требований непросто. Сделали новый двигатель мощнее - это хорошо, теперь автомобиль может двигаться с большой скоростью! Но он стал потреблять больше топлива, а значит, стал менее эко-номичным. Изменили глушитель, ввели в него катализатор для нейтрализации газов - это хорошо, автомобиль стал более экологичным. Но при этом выросло сопротивление выхлопного тракта, а это плохо - снизилась мощность двигателя. Получается, что новые решения могут иметь и нежелательные последствия. Чтобы учесть это при решении изобретательских задач, в ТРИЗ изобретателькую ситуацию формулируют в виде технического противоречия.

^ Техническое противоречие (ТП) - модель описания ИС, в которой выделены желательные и нежелательные последствия конкретного изменения ТС.

Делая корпус корабля более узким, снижаем затраты на трение и получаем высокую скорость хода. Но при этом снижается и остойчивость корабля, при волнении на море он может перевер-нуться. Делая корабль более широким, добьёмся хорошей остой-чивости, но снизится скорость хода.

Уменьшая размер кнопок на панели мобильного телефона, делаем его максимально компактным. Но набирать номер станет неу-добно. Увеличив размер кнопок, получаем возможность удобного набора номера, но для размещения таких кнопок потребуется большой корпус.

Используя пароли, состоящие из нескольких десятков знаков, по-вышаем защиту компьютерных программ от взлома. Но такой пароль трудно запомнить. Короткий пароль легко запомнить, но легко и подделать.

Используя более вместительные автобусы, уменьшаем количество автобусов на маршрутах и затраты на заработную плату водителей, но при этом увеличиваются время посадки и выхода пассажиров и интервалы движения. Используя небольшие авто-бусы, интервалы движения сокращаем, но затраты на заработную плату водителей возрастают.


триз

Техническое противоречие можно отобразить следующей схемой (рис. 10):

С
Свойство «не А»


Рис. 10

войство «А»

^ ВЫЯВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ

Эта работа может быть выполнена в несколько шагов.



шаг Пример выполнения

1. Выберите техническую систему

Окно

Акваланг

2. Поставьте цель развития ТС - улучшить какую-либо характеристику

Повысить прочность

Увеличить срок автономной работы

3. Предложите, какой элемент ТС можно изменить и как, чтобы достичь цели

Увеличить толщину стекла

Увеличить размер воздушных балло-нов

4. Выявите, какая полезная характеристика ТС при этом ухудшится

Уменьшится прозрачность стекла

Ухудшится манёвренность аквалан-гиста

5. На основе шагов 3 и 4 сформулируйте техническое противоречие

Увеличивая в окне толщину стекла, повышаем его прочность, но при этом снижается освещённость

Увеличивая размер баллонов, увеличи-ваем длительность автономного плава-ния, но при этом акваланг становится менее удобным для манёвров

6. Измените элемент, выбранный на шаге 3, противоположным образом и постройте техническое противоречие, обратное сде-ланному на шаге 5

Уменьшая в окне толщину стекла, улучшаем освещённость, но при этом снижается его прочность

Уменьшая размер баллонов, делаем акваланг удобным для манёвров, но при этом снижается длительность автономного плавания










Рис. 11. Схема ТПдля окна

Рис. 12. Схема ТПдля акваланга

Формулировка ИС в виде ТП имеет эвристический потенциал - она как бы отрезает пути поиска компромиссных, не идеальных решений, а также позволяет использовать инструмент «Приёмы устранения технических противоречий».


Противоречия

^ ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ

Ещё большим эвристическим потенциалом обладает физическое противоречие.

Стандартный путь совершенствования ТС - оптимизация, то есть выбор оптимальных значений их характеристик. При этом стараются достичь простого компромисса между противоположными требованиями к ТС. Но это не всегда возможно. Когда оптимизация не позволяет достичь нужного потребительского качества, приходится решать изобретательскую задачу.

Для этого нужно точно поставить задачу - достичь максимально возможного уровня реализации противоположных свойств. Такая задача формулируется в виде так называемого физического противоречия.



Большой толщины Малой толщины Большой Малый

для прочности для прозрачности для автономности для манёвренности

Рис. 13, ФП для окна Рис. 14. ФП для акваланга

Физическое противоречие (ФП) - это модель описания задачи, в которой противоположные требования предъявляются к одному элементу ТС.

  • Корпус корабля должен быть узким, чтобы снизить затраты на трение и получить высокую скорость хода, и корпус корабля дол-жен быть широким, чтобы обеспечить хорошую остойчивость. Кнопки на клавиатуре мобильного телефона должны быть ком-пактными, чтобы можно было уменьшить его корпус, и кнопки должны быть большими, чтобы было удобно набирать номер.

  • ^ Компьютерный пароль должен быть длинным, чтобы его трудно было подобрать, и он должен быть коротким, чтобы пользователь мог легко его запомнить.

  • Автобусы должны быть вместительными, чтобы уменьшить ко-личество водителей, и автобусы должны быть небольшими, чтобы снизить интервал их движения.

Физическое противоречие предполагает объединение в рамках одного вы-сказывания двух «должно быть», двух противоположных требований решателя.

? Можно ли сказать, что в любой технической системе есть прису-

щие ей противоречия?

- Из самого определения противоречий следует, что в природе их не существует. Противоречие лишь модель проблемной ситуации, и формулирует её сам человек.




п

^ РИЁМЫ УСТРАНЕНИЯ

ПРОТИВОРЕЧИЙ

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Любая вещь, созданная человеком, - это результат какого-либо технического решения или изобретения. Опыт творческого труда поколений новаторов собран в десятках миллионов патентов, хранящихся в патентных библиотеках.

В основе любого технического решения лежит некий принцип. Принципов значительно меньше, чем изобретений. Есть множество историй о том, как изо-бретатели случайным образом находили некий принцип и переносили его на решаемую задачу. Наблюдая за открыванием дверей в трамвае, изобретатель видит в них принцип разворачивания сложенной конструкции и создаёт новое устройство для спуска спасательных шлюпок на воду. Разбирая игрушки своего ребёнка, изобретатель берёт в руки надувного клоуна, осознаёт принцип использования пневмоконструкций и вдруг понимает, как сделать уникальное приспособление для станка... Если такие принципы специально выделить из массива сделанных ранее изобретений, то они могут стать приёмами-подсказками при решении новых изобретательских задач.

Но как ограниченное количество приёмов-подсказок можно использовать для решения бесконечного количества разнообразнейших изобретательских задач? Для того чтобы приёмы стали действительно эффективными, понадобился новый подход к описанию самих изобретательских задач, к сворачиванию информации.

^ ПРИЁМЫ УСТРАНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ

Такой новый подход появился в рамках ТРИЗ. Изобретательские задачи в ТРИЗ стали представляться как выявленные противоречия. При этом оказалось, что огромное количество разнообразных задач можно свести к ограниченному количеству противоречий. И обобщённые принципы (приёмы-подсказки) стали подходами к устранению противоречий.

Так, поиск разрешения противоречия между прочностью конструкции и её весом дал идею местного увеличения толщины, то есть рёбер жёсткости. Гребень на шлеме воина Римской империи, шпангоуты парусных кораблей или силовой набор корпуса ракеты: все эти решения являются примерами применения одного принципа. Этот принцип звучит так: используйте неоднородное строение конструкции для достижения обеих поставленных целей - и высокой прочности, и малого веса конструкции. Такой обобщённый принцип уже может служить изобретательским приёмом для решения изобретательских задач, содержащих противоречие между прочностью и весом конструкции.

Для поиска таких принципов Г.С. Альтшуллер проанализировал огромный массив изобретений из патентного фонда. В результате были выявлены 40 приёмов, с помощью которых может быть устранено множество противоречий13.

13Генрих Альтшуллер считал, что прогностическая сила этих 40 приёмов будет убывать - ведь техника меняется. В книге «Творчество как точная наука» он высказал мысль, что список найденных 40 приёмов будет актуален 10-15 лет. С тех пор прошло уже больше 20 лет, и список частично устарел. В настоящее время имеется несколько других, авторских списков.


^ Приёмы устранения противоречий

Приёмы устранения технических противоречий - это инструмент решения изобретательских задач, представляющий собой обобщён-ные рекомендации по устранению противоречий, основанные на сис
  1   2   3



Скачать файл (753.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru