LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 17
(всего 31)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>


Нас будет интересовать раскрытие в таком объекте как можно большего коли-
чества присутствующих в нем творческих идей (приемов).
Наш анализ представлен в таблице на рис. 11.13.
Итак. 25 приемов в одном относительно несложном объекте! Цель рассмот-
ренного примера — показать широкие возможности корректной интерпрета-
ции приемов, несмотря на их предельно ограниченные и даже обедненные
описания.
На этом мы должны ограничить рассмотрение принципов применения
А-Приемов. Еще раз приведу слова Генриха Альтшуллера: нет магических
формул, но есть приемы, достаточные для большинства случаев! А так как
ТРИЗ — не догма, то не останавливайтесь перед импровизацией и игрой во-
ображения!


11.4. Интеграция альтернативных
противоречий — метод CICO

При использовании А-Матрицы и А-Каталога приемов может возникнуть во-
прос: неужели в основе каждого конкретного изобретения лежит только один
какой-то прием? Автор ТРИЗ отвечал на этот вопрос следующим образом: в
периодической таблице Менделеева содержится чуть больше 100 химических
элементов, но реальный мир неизмеримо богаче, так как химические элемен-
ты вступают во взаимодействия, образуя сложные вещества и целые классы
все более сложных веществ.
Изучение искусственно составленных комбинаций приемов представляет со-
бой сложную задачу. Из 40 приемов А-Каталога можно составить 780 различ-
ных пар, 9880 различных «троек», более 90 000 «четверок»... Такова слож-
ность комбинаторики «сочетаний»! Такой подход не выглядит слишком при-
влекательным. Не проще и изучение реальных изобретений, хотя через них
легче увидеть реальную пользу от конкретного примененного сочетания
приемов. И все же для предварительного «растряхивания» проблемы и для
экспресс-анализа опытные специалисты иногда используют А-Каталог без
А-Матрицы следующим образом:
1) просматривают весь каталог и выбирают несколько перспективных
приемов;
2) подбирают комбинации приемов по два, три или более (это возможно!).
Более эффективным подходам является направленное формирование групп
приемов на основе составления нескольких системно-связанных технических
противоречий или на основе подбора к выбранной ТПМ нескольких подходя-
щих факторов для входа в А-Матрицу.
Метод CICO (Cluster In Cluster Out)
1) Сформулировать техническое противоречие или несколько альтернатив-
ных технических противоречий.
2) Для каждой модели выбрать несколько синонимичных входов (это и есть
процедура Cluster In, т. е. составление целой грозди синонимических вхо-
дов как для плюс-фактора, так и для минус-фактора каждого технического
противоречия).
3) Выписать все рекомендуемые приемы.
4) Составить ранжированный список, в котором на первом месте будет наи-
более часто рекомендуемый прием, на втором — с меньшим рейтингом
и т. д. (это и есть процедура Cluster Out, когда мы получаем как бы гроздь
приемов на выходе, где «наверху» грозди будет наиболее часто встречаю-
щийся прием, «пониже» - менее встречающийся и т. д.).
5) Провести последовательный анализ приемов, начиная с первою.
Рассмотрим один пример на «ретро-тему».
Пример 71. «Крышка» над дымоходом. Чтобы в печные трубы сверху на попа-
дали дождь и снег, над трубами сооружают различные навесы, козырьки или
крышки (назовем их закрывалками).
Диагностика. Проблема состоит в том, что закрывалки с часто встречающейся
формой, приведенной на рис. 11.14, неудовлетворительно защищают дымоход
от снега и от дождя, особенно при достаточно сильном ветре. Более сложные
по форме закрывалки часто сужают поперечное сечение на выходе дымохода
и затрудняют выход дыма.




Рис. 11.14. Крышка нал дымоходом

Редукция. Как минимум, здесь имеет место двойное физическое противоре-
чие: закрывалка должна быть широкой и находиться близко к выходу трубы
(чтобы надежно защищать трубу от дождя и снега при любом направлении
ветра), и закрывалка должна быть узкой (чтобы сильный ветер не срывал за-
крывалку) и находиться далеко от выхода трубы (чтобы дым свободно вылетал
из трубы). Оперативная зона здесь включает выход дымохода (рецептор) и за-
крывалку (индуктор). Менять, понятно, будем закрывалку. Очевидной идеи
нет. Поэтому можно сформулировать более одной ФИМ.

Макро-ФИМ: Х-ресурс, не вызывая недопустимых негативных эффектов,
обеспечивает вместе с другими имеющимися ресурсами надежную защиту вы-
хода трубы от осадков при любом направлении ветра и наилучшим образом
выпускает дым.
Макси-ФИМ: оперативная зона сама обеспечивает защиту выхода трубы и
свободный выход дыма.
Анализ фундаментальных трансформаций (раздел 12.2) на первый взгляд
также не дает очевидной идеи, хотя можно сказать, что здесь явно являются
«заинтересованными» пространственный, структурный и энергетический ре-
сурсы. Нужно предполагать изменения в форме закрывалки и в структуре —
возможно появление более сложной конструкции с несколькими функцио-
нально-специализированными частями. Нельзя исключать, что потребуется
источник энергии для приведения закрывалки в действие. Здесь Вы можете
задать справедливый вопрос: а как же с требованием «абсолютно не услож-
няя систему»?! Первая часть ответа: посмотрим в конце решения — напри-
мер, может оказаться, что по затратам материалов и стоимости новая конст-
рукция будет ненамного превышать имеющуюся закрывалку, которая вообще
не соответствует предъявляемым требованиям. Вторую часть ответа дал еще
Альберт Эйнштейн65': должно быть «Просто, но не проще простого!». То есть,
если некая конструкция не решает поставленную задачу, то ее простота или
низкая стоимость не имеют никакого значения.
Попробуем построить технические противоречия, чтобы несколько отойти от
жесткой формулы физического противоречия — но не от ФИМ! Наоборот,
мы должны и будем цепко держаться за ФИМ!
Представим ИКР-1 в самом общем виде как устранение «Вредных факторов,
действующих на объект» и используем этот ИКР как плюс-фактор № 13 для
соответствующего входа в А-Матрицу. Вдоль 13-й строки выберем подходя-
щие минус-факторы (см. таблицу на рис. 11.15).




Представим ИКР-2 как «Степень автоматизации» и используем этот ИКР как
плюс-фактор № 03 для соответствующего входа в А-Матрицу. Вдоль 03-й
строки найдем хотя бы один подходящий минус-фактор (см. таблицу на
рис. 11.16). Пусть решением проблемы будет ИКР-3 в виде некой идеальной
«Формы». Тогда вдоль 21-й строки А-Матрицы выберем вероятные ми-
нус-факторы (см. таблицу на рис. 11.17).
Трансформация. При объединении 17 различных приемов из этих таблиц
найден один прием (№ 07) с рейтингом 3, пять приемов с рейтингом 2 и 11
приемов с рейтингом 1. В таблице на рис. 11.18 представлены шаги решения
проблемы, а на рис. 11.19 — результат проведенного реинвентинга решения,
которое я впервые увидел в Германии. Я назвал эту закрывалку «шлем»

65
Альберп Эйнштейн (1879—1955) — выдающийся физик XX столетия, создатель обшей и спе-
циальной теории относительности.
из-за сходства с рыцарским шлемом по форме, благодаря чему осадки не
попадают в трубу и при отсутствии ветра. Позже я встречал его, например, в
Финляндии.




Верификация. Получено вполне идеальное решение: закрывалка сама наилуч-
шим образом выпускает дым и надежно защищает трубу от осадков при лю-
бом направлении ветра!
В этом решении, изобретенном неизвестным мастером, можно увидеть сразу
букет изобретательских приемов: динамизация — «шлем» сделан подвижным;
локальное качество — «шлем» защищает именно там, где нужно; асиммет-
рия — флюгер имеет вынесенный хвост, на который и воздействует ветер;
матрешка — ось вращения размешена внутри трубы; вред обратить в пользу и
самоорганизация — чем сильнее ветер, тем надежнее «шлем» устанавливается в
наилучшее положение.
Полученная конструкция не намного сложнее исходной, а ее преимущества
несравненно выше!
В хорошем решении всегда объективно реализованы несколько творческих
идей. Поэтому так важно изучать методом реинвентинга ранее сделанные изо-
бретения, чтобы увидеть не зависящие от воли изобретателя объективные
идеи преобразования от «было», то есть «от существующего», к «стало», то
есть «к возникающему»!
Итак, мы можем сказать, что отдельные приемы как бы предлагают нам ис-
кать решение задачи «за один ход», как в одноходовой шахматной миниатюре.
Однако, сложные задачи — это как минимум трех-, четырех- и пятиходовки!
А то и целые блестящие партии! И поэтому «грозди» приемов ориентируют на
разработку многоходовых комбинаций, тем более что в реальной изобретатель-
ской задаче никто заранее не знает, за сколько ходов она решается.
Мы видим, что при совместном рассмотрении приемов они как бы усиливают
возможности друг друга.
Возникает сверхэффект — синергия приемов!
Ранжированная «гроздь» приемов как бы описывает и предсказывает облик бу-
дущего решения, связывая идеальный конечный результат с новым, еще иско-
мым, принципом действия и с будущей конструкцией.
Ключевая идея метода аналогична интеграции технических противоречий, а
именно, соединить несовместимые требования, исходя из непосредственного
описания модели противоречия. Но для физического противоречия это сде-
лан, сложнее, так как в нем несовместимость выглядит более непримиримо и
остро. Описание физического противоречия часто нефункционально, то есть
содержит не инверсные способы действия, а инверсные и несовместимые свой-
с т в а - с о с т о я н и я . П о э т о м у в М е т о д е и н т е г р а ц и и физических противоречий,
предложенном автором учебника в 1989 году, имеются существенные отличия
от М е т о д а и н т е г р а ц и и инверсных т е х н и ч е с к и х противоречий.

М е т о д и н т е г р а ц и и физических противоречий требует я в н о г о р а з р е ш е н и я п р о -
тиворечия по доминирующему ресурсу. А для этого требуется творческое, ин-
туитивное усилие и профессиональное знание физико-технических эффектов
и конструкций, пригодных потенциально для достижения такого решения.

Шаги метода формулируются следующим образом:

• сформулировать физическое противоречие с двумя несовместимыми
требованиями (факторами);

• редуцировать исходную модель к конструктивной форме, в которой оба
фактора представлены как целевые, позитивные;

• р а з д е л и т ь к о н с т р у к т и в н у ю м о д е л ь на две м о д е л и — д л я о д н о г о ф а к т о р а
и для другого фактора; найти независимые альтернативные технические
решения для каждого из факторов;

• построить интегрированную модель на основе интеграции независимых
альтернативных технических решений для каждого из факторов, в кото-
рой физическое противоречие отутствует и достигаются оба несовмести-
мые р а н е е с в о й с т в а .

Примечание 1: физическое противоречие нужно стремиться сразу формулиро-
вать в конструктивном виде, что и рекомендуется в классической Т Р И З . при
этом возможно исключение первого шага метода.

Примечание 2: разделение модели противоречия на две — это только прием
для описания процесса генерации идеи решения, так как при определенном
опыте интегрированное решение находится непосредственно по конструктив-
ной модели, при этом возможно исключение третьего шага метода.
Здесь также нет какой-то магической формулы, а дело заключается в разделе-
нии конфликтующих свойств во времени, в пространстве, в структуре или в
веществе (энергии) — см. следующий раздел 12.2 Каталоги фундаментальных
трансформаций. Но интеграция разделенных моделей одного и того же исход-
ного физического противоречия позволяет преодолеть психологическую инер-
цию отношения к проблеме, строит мост к созданию идеи решения, в кото-
рой «несовместимые» до этого свойства прекрасно сосуществуют и работают
для обеспечения главной полезной функции системы.
Для интеграции разделенных моделей в дальнейшем будет полезно также изу-
чение раздела 15.3 Интеграция альтернативных систем.
Рассмотрим примеры в привычном порядке — от «простых» к более сложным.
Пример 72. Нагрев кремниевой пластины (решение на основе интеграции физи-
ческих противоречий). В примере 60 мы достаточно легко соединили вместе
инверсные процессы нагрева кремниевой пластины. Это произошло соедине-
нием инверсных действий по нагреву пластины в центре и на краях. При инте-
грации несовместимых физических моделей это сделать несколько сложнее,
так как нужно обнаружить и реализовать трансформацию, не очевидную, не
лежащую на поверхности, — разрешение конфликта в пространстве и в струк-
туре. Причем сначала из исходного физического противоречия выделяются
требуемые, но противоречивые состояния, затем условно устанавливается воз-
можность их независимой технической реализации, после чего возможна инте-
грация альтернативных технических решений в одной конструкции, напри-
мер, за счет изменения структуры индуктора для реализации требуемых
свойств в непересекающихся зонах в пространстве.
Выполним последовательно шаги Метода интеграции физических противо-
речий:
1) построим исходную модель физического противоречия: тепловое поле
должно быть сильным, чтобы нагревать пластину по краям, и не должно
быть сильным, чтобы не перегревать пластину в центре;
2) редуцируем исходную модель к конструктивной форме с позитивными не-
совместимыми свойствами: тепловое поле должно быть сильным, чтобы на-
гревать пластину по краям, и должно быть слабым, чтобы нагревать пла-
стину в центре;
3) технические решения для каждой из раздельных моделей: в индукторе для
сильного теплового поля должна быть большая плотность витков нагреваю-
щей спирали, а в индукторе для слабого теплового поля должна быть малая
плотность витков нагревающей спирали;
4) интеграция этих альтернативных решений приводит к контрольному ре-
шению, которое Вам уже известно из примера 60: количество витков спи-
рали в центре нагревательного элемента делается меньше, чем на краях.
В этом решении спираль нового (интегрированного) нагревательного элемен-
та приобрела неоднородную структуру, чтобы обеспечить требуемые условия
нагрева в разных пространственных зонах.
Пример 73. Две шляпки одним ударом. При производстве некоторых изделий
забитый гвоздь нужно извлечь. Это характерно для тех случаев, когда гвоздь
используется как элемент для временного, вспомогательного соединения де-
талей, после чего он должен быть удален. Это не просто сделать, не повреж-
дая материал, в котором находится гвоздь, особенно шляпка гвоздя. В матери-
ал вдавливают острые концы специальных плоскогубцев или какой-нибудь
острый и прочный предмет, чтобы зацепиться за шляпку, плотно прижатую к
поверхности изделия, а иногда и полностью утопленную в материал.
Выполним реинвентинг одного интересного решения, созданного на Украине.
Построим модель проблемной ситуации в виде исходного физического проти-
воречия.




Редуцируем исходную модель к конструктивной форме и разделим сразу на
две независимые модели (обратите внимание на почти незаметные, но по-
лезные отличия, которые мы показываем здесь в учебных целях).




Теперь мы может видеть два независимых решения: первое — гвоздь забивает-
ся как обычно, и его шляпка прижата к поверхности изделия или даже утоп-
лена в этой поверхности; второе — гвоздь забит так, что между нижней ча-
стью его шляпки и поверхностью изделия есть зазор, достаточный для того,
чтобы можно было легко вытащить гвоздь, зацепившись за его шляпку.
Вот теперь требуется преодолеть психологическую инерцию и соединить оба
решения в одно, изобрести гвоздь, интегрирующий оба несовместимые со-
стояния. Контрольное решение: гвоздь имеет две шляпки (рис. 12.1), располо-
женные одна над другой с зазором, достаточным для извлечения гвоздя. Ниж-
няя шляпка прижимает изделие, а верхняя служит только для вытаскивания
гвоздя.
Доминирующий ресурс — функционально-структурный, так как изменено ко-
личество элементов объекта, при этом каждый элемент выполняет свою спе-
циализированную функцию. Вспомогательные ресурсы — пространственный,
так как изменена форма объекта; временной — новые части объекта исполь-
зуются на различных непересекающихся интервалах времени; вещество —
увеличилось количество материала в конструкции гвоздя.
При наличии интереса Вы можете провести более детальную верификацию
идеи решения, оценив в учебных, а может быть и в профессиональных, целях
преимущества и недостатки такого решения.
Пример 74. Сейф с двойным дном на пляже. Для того, чтобы ветер или зло-
умышленник на пляже не унес Ваши вещи и ценности, нужно найти ка-
кое-то техническое решение, опираясь на легко доступные ресурсы. Здесь
приведем решение по сокращенному варианту с учетом примечаний 1 и 2 к
шагам метода.
Предположим, что Вы приходите на пляж с некоей конструкцией, назовем ее
чемодан, сейф или холодильник, как Вам понравится. Оттуда Вы извлекаете
надувной матрац и тент, туда Вы укладываете снятую одежду, деньги и доку-
менты, а заодно, возможно, там находятся принесенные Вами напитки, кни-
ги и игры.
Выполним только два шага метода для этой конструкции (я выбираю назва-
ние «сейф»):
2) сейф должен быть легким (для транспортировки) и должен быть тяжелым
(чтобы его не мог унести ветер или злоумышленник) — представьте себе один
легкий сейф для транспортировки Ваших вещей и другой тяжелый, стоящий
на пляже, в который Вы вставляете принесенный легкий сейф, и получается
как бы двойной сейф, по крайней мере с двойными стенками;
4) теперь нужно из двух конструкций сделать одну: пусть теперь единствен-
ный носимый интегрированный сейф сам имеет двойные стенки, например,
двойное дно, пространство между которыми Вы заполняете песком, галькой
или даже водой, легко доступными на пляже. Именно такова идея «песчаного
сейфа», запатентованная изобретателем из Великобритании.
Доминирующий ресурс — вещество, изменение веса сейфа путем присоедине-
ния к нему внешнего материала. Использованные или принимаемые во вни-
мание вспомогательные ресурсы: структура и пространство — сейф имеет
двойные стенки и запирающийся на замок вход (выход) для заполнения про-
странства между стенками нагрузкой; временной — сейф имеет разный вес на
непересекающихся интервалах времени.
Этот объект может иметь интересное развитие.
Исключительная роль, которую играют модели физических противоречий при
решении изобретательских задач, объясняется их «положением» в оператив-
ной зоне. Физическое противоречие — это предельно острое выражение сути
проблемы, это центральная точка любой оперативной зоны.
В то же время Вы уже могли убедиться, в том числе и на вышеприведенных
примерах, что и для физических противоречий есть подходы и модели транс-
формации, облегчающие генерацию новых идей. Этому же служат и А-Ката-
логи № № 5—7 с приемами и стандартами на решение физических противо-
речий.
Основной, хотя и совсем небольшой, Каталог 5 Фундаментальные трансфор-
мации иллюстрируется ниже рисунками 12.2—12.5. Здесь необходимо сделать
небольшие пояснения к некоторым из этих иллюстраций.
Большинство примеров иллюстрируют определенный доминирующий ресурс,
например, пространственный или временной, соответствующий основной
трансформации. Но при реализации трансформации оказываются задейство-
ваны и другие ресурсы, причем нередко не менее кардинально. Поэтому не-
которые примеры могут одновременно хорошо иллюстрировать и другие
трансформации.
Рассмотрим иллюстрации к фундаментальным трансформациям в качестве
примеров и упражнений на формулирование физических противоречий.
а также на анализ примененных ресурсов.
Пример 75. Фундаментальные трансформации в пространстве. Примеры моде-
лей и решений физических противоречий к рисункам 12.2:
а) Автомобили, выезжающие на перекресток дорог, пересекающихся в одном
уровне, могут сталкиваться, и они не должны сталкиваться во избежание
жертв и материального ущерба.
Решение: разнесение дорог на разных уровнях с помощью мостов или тон-
нелей (доминирующий ресурс — пространственный).
b) Большая толпа людей должна быть упорядочена для избежания неудобств
движения и травм от столкновений или давки в узких проходах, и не
должна быть упорядочена вне этих проходов.
Доминирующим ресурсом является пространственный в двух аспектах: от-
деление оперативной зоны и задание определенной траектории движения
внутри оперативной зоны. Решение использует также структурный ресурс,
так как в зависимости от ширины установленного прохода задает структу-
ру очереди — по одному, по два и так далее. Для ограничения поступления
людей в оперативную зону может использоваться также пространствен-
но-временной ресурс — пропуск к разделительным барьерам небольших
групп людей через определенные интервалы времени.

c) Топлива на борту должно быть как можно больше и не должно быть много,
чтобы облегчить балансировку самолета по мере использования топлива.
Используются: пространственный ресурс (заполняются пустоты в фезюля-
же и крыльях), структурный ресурс (топливо разделяется на многочислен-
ные части) и структурно-временной ресурс (топливо сначала выбирается
от самых крайних емкостей вдоль фезюляжа и крыльев).
Пример 76. Фундаментальные трансформации во времени. Примеры моделей и
решений физических противоречий к рисункам 12.3:
a) то же, что и в пункте а) Примера 75;
Решение: поочередное пересечение перекрестка конфликтующими пото-
ками (доминирующий ресурс — временной).
b) Лодка должна иметь мачту (для удержания паруса — на открытой воде) и
не должна иметь мачту (чтобы свободно проходить под мостами).
Лодка в оперативном времени обладает также переменной формой (про-
странственный ресурс), для чего в структуре мачты содержится динамиче-
ский элемент (шарнир). В оперативном (конфликтном) времени мачта не
выполняет своей главной полезной функции, а вне оперативного време-
ни — выполняет. Все это в сумме и позволило разрешить конфликт во
времени.
с) Луч лазера должен проходить по соседним линиям для создания сплошного
рисунка и не должен проходить по соседним линиям, чтобы пластина не пе-
регревалась и чтобы не уменьшалась точность нанесения рисунка.
Запаздывание, с которым луч лазера попадает на соседнюю линию, позво-
ляет избежать перегрева обрабатываемого материала — здесь в разрешении
противоречия участвуют также пространственный ресурс (траектория дви-
жения луча) и вещественный ресурс (теплопроводность и теплоотдача ма-
териала).
Пример 77. Фундаментальные трансформации в структуре. Примеры моделей и
решений физических противоречий к рисункам 12.4:
a) Велосипедная цепь должна быть гибкой, чтобы точно огибать звездочки
передачи, и должна быть жесткой и твердой, чтобы передавать значитель-
ные усилия между звездочками.
Структурное решение: части системы (звенья) твердые и негибкие, а вся
система в целом (цепь) — гибкая. Проанализируйте роль и других ре-
сурсов.
b) Вне оперативного (аварийного) интервала времени спасательный трап дол-
жен иметь форму, не занимающую много места, а в оперативное время дол-
жен иметь оптимальную форму трапа.
В этом примере сделан акцент на контрасте «мягкие» элементы — «жест-
кая» система в целом. Но для работы спасательного трапа в оперативном
времени используются также энергия и объемный ресурс сжатого воздуха
(вещество) и, конечно, изменение формы (ресурс пространства).
c) Деталь сложной формы должна быть прочно и надежно зажата для обработ-
ки и не должна быть сильно зажата, чтобы не повредить ее поверхность.

<< Пред. стр.

страница 17
(всего 31)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign