Раздел 1. Развитие технических систем.

From START to STARS

Н.Н.Нарбут, А.Ф.Нарбут

 

Учебник и сборник задач по ТРИЗ

 

Для 1-го и 2-го уровня подготовки

 

 

Запорожье-Сеул, 2004.

Оглавление Предисловие для корейских читателей. Введение.

Раздел 1. Развитие технических систем.

1.1. Теоретическая часть.

1.2. Разбор задач с использованием законов. развития технических систем.

1.3. Задачи для самостоятельного решения.

1.4. Указания к решению задач.

 

Раздел 2. Вепольный анализ.

2.1. Теоретическая часть.

2.2. Разбор задач с использованием вепольного анализа.

2.3. Задачи для самостоятельного решения.

2.4. Указания к решению задач.

 

Раздел 3. Физические эффекты.

3.1. Теоретическая часть.

3.2. Разбор задач с использованием физических эффектов и явлений.

3.3. Задачи для самостоятельного решения.

3.4. Указания к решению задач.

 

Раздел 4. Стандарты.

4.1. Теоретическая часть.

4.2, Разбор задач с использованием стандартов.

4.3. Задачи для самостоятельного решения.

4.4. Указания к решению задач.

 

Раздел 5. АРИ3.

5.1. Теоретическая часть.

5.2. Разбор задач с использованием АРИЗ.

5.3. Задачи для самостоятельного решения.

5.4. Указания к решению задач.

 

Раздел 6. Преодоление психологической инерции.

6.1. Теоретическая часть

6.2. Разбор задач с помощью метода ММЧ и оператора РВС.

6.3. Задачи для самостоятельного решения.

6.4. Указания к решению задач.

 

Литература.

Предисловие для корейских читателей

Наш учитель Генрих Саулович Альтшуллер в каждом новом учебном году присылал для наших студентов короткие информации о сути ТРИЗ. Этот учебник мы тоже начинаем такой информацией, составленной из статей и писем Альтшуллера.

Техника материальна, а ее развитие диалектично. Казалось бы, в этом не может быть ни малейших сомнений. Материальность технических систем очевидна и столь же очевиден факт их развития, подчиняющегося, как и всякое развитие, всеобщим законам диалектики. Отсюда со всей определенностью следует

решающий вывод: существуют объективные законы развития технических систем, эти законы можно познать в использовать для сознательного решения новых технических задач без перебора вариантов.

 

Однако на протяжении целого столетия — с тех пор, как началось более или менее регулярное изучение творчества,— внимание исследователей было сосредоточено на психологии изобретательства. Считалось (да и считается по сей день), что главное — это процессы, происходящие в голове изобретателя. Исследуя эти процессы, надеялись понять, как появляются новые технические системы. В лучшем случае допускалось, что, раскрыв некие секреты изобретательства, можно в какой-то мере повысить эффективность творчества. Возможность замены творчества принципиально иной технологией производства изобретений, переход к точной науке о развитии технических систем просто не рассматривалась.

 

Интересно, что идея закономерной эволюции биосферы получила признание еще в XIX веке. Развитие биосферы происходило без участия человека, задолго до его появления. При всем желании нельзя было приписать появление новых видов животных и растений деятельности человека. Технические же системы развиваются от «вида» А к «виду» Б при участии человека, и это создает впечатление, что все зависит от нас. На самом деле переходы осуществляются по определенным законам, и никакой изобретатель не может существенно изменить ход развития: перейти от А не к Б, а, скажем, к В или повернуть развитие вспять

— от Б к А.

 

Работа по созданию теории решения инженерных задач (ТРИЗ) началась в нашей стране в 1946 г. Первая публикация относится к 1956 г. Творческий процесс настолько привыкли считать не поддающимся управлению, что потребовалось почти 10 лет пропаганды ТРИЗ, прежде чем начался переход к коллективной работе. Только с конца 60-х годов удалось перейти от разрозненных семинаров к регулярному обучению ТРИЗ в общественных школах и институтах технического творчества.

 

 

С позиций ТРИЗ все задачи можно разделить на два типа:

1. Задачи, решаемые прямым применением законов развития технических систем или правил, вытекающих из этих законов;

2. Задачи, решение которых пока не поддается полной формализации.

Задачи, таким образом, делятся на стандартные и нестандартные, причем деление это зависит от современного состояния ТРИЗ. Задачи, являющиеся сегодня нестандартными, завтра — после выявления пока еще неизвестных закономерностей — станут задачами стандартными.

 

Следует сразу и энергично подчеркнуть: стандартные задачи стандартны (т. е. просты) только с позиций ТРИЗ. При решении методом проб и ошибок стандартные задачи могут показаться очень трудными, а ответы на них — неожиданными и остроумными.

 

Описание стандарта содержит много примеров, поэтому решение задачи не представляет никакого труда, хотя с позиций патентного права налицо, «творческий продукт» — получено новое и полезное техническое решение...

 

Система стандартов, используемая в ТРИЗ, постоянно пополняется и совершенствуется. Она включает 50 стандартов, разделенных на классы и подклассы, отражающие основные этапы развития систем (синтез простых систем, их преобразование, переход к сложным системам, «ассимиляция» физических эффектов и т. д.). Такая система позволяет легко находить нужный стандарт и не только получать конкретный ответ на задачу, но и видеть логику дальнейшего развития системы.

 

Стандарты дают возможность уверенно решать 10—15% всего объема встречающихся задач. Но основным рабочим инструментом ТРИЗ остается алгоритм решения инженерных задач (АРИЗ).

 

АРИЗ — это комплексная программа, основанная на законах развития технических систем и позволяющая проанализировать исходную задачу, построить ее модель, выявить противоречие, мешающее решению обычными (известными) путями, и найти наиболее эффективный прием разрешения этого противоречия.

 

Первые публикации АРИЗ появились в 50-х годах. С тех пор АРИЗ систематически совершенствуется: каждая его модификация в широких масштабах используется на практике, случаи «сбоев» тщательно изучаются, в текст АРИЗ вносятся коррективы. Последовательно были разработаны и опубликованы

модификации АРИЗ в 1959, 1961, 1964, 1965, 1968, 1971, 1977,

1982, 1985 гг.

 

Система школ ТРИЗ позволяет в короткие сроки проводить проверку АРИЗ при решении различных задач. Этим и объясняются быстрые темпы его развития, появление новых, более совершенных модификаций. Необходимо, однако, подчеркнуть, что первоосновой совершенствования АРИЗ является изучение патентного фонда, исследование больших массивов патентной информации по изобретениям высших уровней. Найденные закономерности, правила, приемы включаются в АРИЗ, быстро проверяются и уточняются.

 

Каждая модификация АРИЗ включает три составные части:

 

1. Основой АРИЗ является программа последовательных операций по выявлению и устранению противоречий. Она позволяет шаг за шагом переходить от расплывчатой исходной ситуации к четко поставленной задаче, затем к модели задачи и анализу противоречий. В программе — в самой ее структуре и правилах по выполнению отдельных операций отражены объективные законы развития технических систем.

 

2. Поскольку программу реализует человек, необходимы средства управления психологическими факторами: нужно гасить психологическую инерцию и стимулировать работу воображения. Значительное психологическое воздействие оказывает само существование и применение АРИЗ: работа по программе придает уверенность, позволяет смелее выходить за пределы узкой специальности и, главное, все время ориентирует работу мысли в наиболее перспективном направлении. Но нужны и конкретные операторы, форсирующие воображение. В сущности, в глубине этих операторов тоже спрятаны объективные закономерности развития технических систем, только закономерности эти еще не вполне ясны. По мере развития АРИЗ психологические операторы превращаются в точные операторы преобразования задачи.

 

3. АРИЗ должен быть снабжен обширным и в то же время компактным информационным фондом. Основные составляющие этого фонда: приемы, стандарты, физические эффекты и явления. Список приемов преодоления типовых противоречий в АРИЗ-71 включал 40 укрупненных приемов (вместе с под-приемами — около 100). Фонд таких приемов — вместе со специально подобранными примерами и таблицей

применения приемов при устранении типичных технических противоречий — довольно сильный в пошлом решающий аппарат. Не случайно в Болгарии и США эти материалы изданы отдельной книгой. Однако для решения сложной задачи нужно сочетание приемов, и чем оно сложнее (иногда оно включает и физэффекты), тем отчетливее привязано к определенному классу задач. В АРИЗ-77 сложные сочетания приемов были представлены в виде двух отдельных массивов — типовых моделей и стандартов. В АРИЗ-82 эти массивы объединены в единую систему стандартов, о которой уже говорилось. Стандарты вобрали в себя и некоторые сочетания приемов с физическими эффектами, но освоение огромного фонда физэффектов только начинается. Сам по себе их перечень — «банк физэффектов» — как бы он ни был велик, мало что дает изобретателю: при решении сложных задач физэффекты применяются в сочетании с приемами, вся «хитрость» именно в сочетании. Наиболее сильные сочетания могут и должны постоянно пополнять фонд стандартов.

 

Итак, сложное хозяйство: законы развития технических систем, основанная на них программа работы с задачей, психологические операторы, обширный информационный фонд... Иногда это вызывает недоумение. От ТРИЗ ждут «чуда» — легкого решения трудных задач, возможности изобретать, ничем не утруждая себя. А тут выясняется, что надо освоить новую и сложную науку, причем нельзя ее «выучить» раз и навсегда, потому что все в ней быстро меняется и развивается. Более того, нужно постоянно — как в искусстве и спорте, — тренироваться, развивая системное мышление...

 

Что ж, управлять самолетом намного сложнее, чем идти пешком. Но ведь и скорость иная!

 

100 — 150 лет назад резко увеличились темпы развития науки, началась научная революция, показавшая, что мир неограниченно познаваем. Одновременно разворачивалась и революция техническая, утвердившая мысль, что мир неограниченно изменяем. Эти революции вызвали бурное развитие производства и закономерно привели к великим социальным переменам. Ныне происходит космическая революция, несущая новое понимание мира, в котором мы живем: мир этот может быть расширен до самых далеких звезд.

 

Рабочий инструмент этих титанических революций — творческое мышление. Но, как ни парадоксально, само творческое мышление, его технология, принцип действия, не претерпели качественных

изменений. Считалось и до сих пор считается, что есть люди, от рождения наделенные способностью к творчеству. Эти люди упорно размышляют над той или иной задачей, и внезапно приходит озарение (вдохновение, осенение и т. д.), возникает новая идея. Невозможно раскрыть механизм этого процесса, научиться им управлять, сделать его доступным всем (хотя нет сколько-нибудь надежных критериев наличия этих способностей) и создавать для них благоприятные условия (ясного представления о таких условиях тоже нет)...

 

Такой взгляд на творчество поразительно устойчив. Он господствует и по сей день. Поправки имеют чисто косметический характер: вместо «вдохновения» ввели более респектабельный термин «инсайт», вместо открытого признания непознаваемости творчества уклончиво говорят о сложных процессах в подсознании...

 

Суть ТРИЗ в том, что она принципиально меняет технологию производства новых технических идей. Вместо перебора вариантов ТРИЗ предлагает мыслительные действия, опирающиеся на знание законов развития технических систем. Мир творчества становится неограниченно управляемым и потому может быть неограниченно расширен. Творческая революция по своему значению, по-видимому, не уступает революциям научной, технической, космической.

 

Главные рабочие инструменты для решения задач — стандарты и АРИЗ. Казалось бы, обучение надо начинать со стандартов — они намного проще. Но в школах технического творчества и на семинарах по ТРИЗ сначала осваивают АРИЗ, а уж потом переходят к изучению системы стандартов.

 

АРИЗ (при точном применении) исключает возможность ошибки. Решение по АРИЗ обязательно ориентируется на ИКР, идеальный конечный результат: требуемое действие должно осуществляться само. Как ни парадоксально, но такое утяжеление задачи облегчает решение, сразу отсекая множество слабых вариантов.

 

Иногда приходится слышать такое соображение: «А зачем мне ТРИЗ? Я и сам могу накидать сколько угодно идей...» И

«накидывают»: даже среди предложений, защищенных авторскими свидетельствами, патентами, имеются слабые технические решения.

Современная техника дает возможность решать многие задачи

«напролом», — не считаясь с затратами и нагромождая сложное оборудование. Завороженные мощью гигантских машин, мы порой отождествляем их размеры с совершенством техники. Между тем машины, оборудование — это всего лишь средство для осуществления той или иной функции. Идеальная машина — когда машины нет, а требуемое действие выполняется. Творческий подход к решению задач начинается с понимания простой, в общем, вещи: годится не любое решение, а только такое, которое близко к ИКР. В формулировку ИКР надо буквально вцепиться, не соблазняясь возможностью без особого труда «накидать» множество далеких от ИКР решений. А соблазн велик... Как известно, Одиссей, чтобы не поддаться коварным напевам сирен, велел привязать себя к мачте корабля. Но в долгом своем путешествии Одиссей только один раз проплыл мимо Острова сирен. Идеи, отвлекающие от ИКР, опаснее: они появляются вновь и вновь, упорно стремясь прервать процесс решения...

 

АРИЗ включает несколько операций с ИКР. Сначала составляют формулировку ИКР — она помогает определить и исследовать физическое противоречие. Затем, после устранения противоречия, найденное техническое решение сопоставляют с ИКР: проходят только решения, близкие к идеальному. Сорок, шестьдесят, сто задач, решенных по АРИЗ, — и постепенно вырабатываются навыки, быть может, самые важные для творчества: умение отбрасывать «напроломные» идеи и упорно идти к тому единственному ответу, который практически совпадает с ИКР.

 

…Сформулируйте ИКР для этой задачи. Предложите техническое решение. Покажите, что ваше решение достаточно близко к ИКР. Помните: перед вами учебная задача, смысл задания в том, чтобы обоснованно получить приближение к идеалу.

 

Г.С.Альтшуллер,

инженер. г.Баку.

Введение.

Что такое ТРИЗ.

Изобретательские задачи знакомы человеку с древнейших времен. Говоря об истории нельзя обойти способ производства, характерный для той или иной общественной структуры. А способ производства, его эволюция и качественная смена всегда связаны с решением изобретательских задач. Каждый век решает свои задачи. Но самое важное в том, что каждый век решает стоящие перед ним задачи по-своему. Широко известна мысль, что для характеристики способа производства важно не то, что производится, а то, как производится, какими средствами. При раскопках городов древнего Шумера обнаружены предметы, которые ученые считают не чем иным, как электрическими аккумуляторами. Но это никак не повлияло на ускорение процесса массового применения электричества - прошли тысячелетия до появления первого электродвигателя, первой электролампочки.

 

Нечто подобное происходило и с решением изобретательских задач. Отдельные гениальные находки либо оставались для современников всего лишь занятной игрушкой, либо, отработав короткий срок, забывались на многие годы. Достаточно вспомнить «игрушки» Герона Александрийского, среди которых были, например, паровые двигатели, ракеты и автоматы с обратной связью. На сотни лет они так и остались игрушками. Причин этому несколько. И одна из главных - гениальный Герон был один. Он мог показать, как работают его машины, но не мог научить своих учеников самим придумывать новые машины.

 

Как ни странно, вплоть до нашего века положение с решением изобретательских задач осталось на прежнем, героновском уровне. Были отдельные, разбросанные по странам и годам одиночки, которые одаривали человечество новыми техническими системами. И были многочисленные эпигоны, ломившиеся, но так и не попавшие в достаточно открытую дверь. Почему так происходило? Главным образом потому, что качество решения изобретательской задачи связывали почти исключительно с личными качествами самого изобретателя, с его психологическим (как еще говорят – душевным) настроем, способностями близких и дальних родственников, погодой и наличием в соседнем доме черных кошек.… Нельзя сказать, что эти факторы вообще не влияют на решение изобретательских задач. Но хочется назвать еще один, который почему-то

игнорировался многочисленными исследователями в прошлом: это - состояние самих технических систем, их развитие, их своеобразная «жизнь».

 

В самом деле: из двух человек, которым поручено решить уравнение третьей степени, быстрее справится с заданием тот, кто более уравновешен, внимателен, трудолюбив... Но это лишь в том случае, если оба одинаково хорошо владеют формулой Кардано. Если же с формулой знаком только один из двух... Не исключено, что другому тоже повезет и он известным с давних лет методом «научного тыка», методом перебора вариантов найдет правильный ответ быстрее своего ученого соперника. Только вряд ли такое везение продлится долго, даже в математике случай «одаривает только подготовленные умы». Решать изобретательские задачи, надеясь только на хорошую наследственность и погоду - дело столь же неблагодарное. Можно потратить день, месяц, год - и не продвинуться дальше начальных условий. И нет никаких гарантий, что опыт предыдущих решений будет хоть чем-то полезен…

 

Упомянув «жизнь» технических систем, мы не случайно взяли ключевое слово в кавычки. Конечно, о жизни в полном смысле слова тут речь не идет. Но здесь не только развитие техники человеком, здесь возникают факторы, характерные только для технических систем, причем эти факторы проявляют известную самостоятельность. Первые паровозы обувались в железные башмаки, поскольку у них были нормальные, привычные тогдашнему человеческому глазу ноги. Кто сейчас помнит об этих паровозах? Только не нужно думать, что исчезновение ног паровоза - просто каприз конструктора. Наоборот: конструктор был вынужден заменить плохо работавшую техническую систему другой, которая ему нравилась, наверняка, гораздо меньше. Говоря о тех же паровозах, достаточно вспомнить, как не хотели конструкторы отказываться от зубчатых колес для них («гладкие будут скользить и не потянут...»), с каким трудом заставляли себя смириться с известной ненадежностью машины («эта штука не проедет и мили...»). Но если теперь проследить эволюцию железнодорожного транспорта - эти конфликты как бы растворятся в четкой последовательности сменяющих друг друга систем, каждая из которых почти всегда к лучшим чертам предшественников добавляет еще более ценные качества. Очевидно, причина этого явления - наличие объективных законов развития технических систем, законов, которые не зависят от нашего о вами желания, а являются «внутренним делом» техники.

Безусловно, без человека техника мертва (без кавычек). Никакого развития технических систем не может быть, если человек (допустим на миг такую невозможную ситуацию) вообще откажется от техники. Но если техника развивается, то по определенным законам, которые можно изучить и использовать, но не изменить. Возвращаясь к паровозу, можно сравнить человека и технику с паровозом и машинистом. Перестанет машинист держать пар - всё остановится. Но пока машина движется - она движется по давно проложенным рельсам и попытка «свернуть» в сторону ни к чему, кроме аварии не приведет.

 

Сказанного достаточно, чтобы сформулировать главные положения ТРИЗ - теории решения изобретательских задач:

«Существуют объективные, диалектичные законы развития технических систем; эти законы можно познавать и использовать для планомерного развития техники».

 

На основе знания законов построен конкретный аппарат решения технических изобретательских задач, куда входят АРИЗ (алгоритм решения изобретательских задач) и стандарты на решение таких задач. Аппарат решения дополнен необходимыми информационными фондами и приемами преодоления психологической инерции. Без последнего нельзя обойтись хотя бы потому, что изобретательские задачи решает все же человек - со всеми присущими ему человеческими слабостями. Нельзя переоценивать значение этих слабостей, но и вообще отмахиваться от них опасно...

 

Теория решения изобретательских задач появилась вполне закономерно и своевременно. Как математика. Нельзя было построить космические корабли, решая «на ощупь» даже кубические уравнения, тем более – уравнения дифференциальные. Нельзя проводить научно-техническую революцию, решая «на ощупь» современные изобретательские задачи. А надеяться на гениальных (или просто удачливых) «геронов» - занятие для современного производства небезопасное. К тому же, решая изобретательские задачи методом «проб и ошибок» (пусть даже замаскированным под современными названиями: мозговой штурм, синектика, метод фокальных объектов, метод гирдянд ассоциаций и т.п.) трудно планировать своевременное появление нужной технической системы. Взять на себя такую ответственность может только точная наука. Такой наукой и является ТРИЗ.

Первые работы в этом направлении выполнил известный ученый, теоретик изобретательства Г.С.Альтшуллер. С 1956 года начали появляться его публикации по ТРИЗ. В настоящее время эту науку используют во многих странах. Хорошие результаты дает применение ТРИЗ при решении конкретных производственных и научных задач. Исследователи, работавшие под руководством Г.С.Альтшуллера по единому плану, и сейчас придерживаются этого направления. Публикуются книги, появляются соответствующие рубрики в научных, технических и популярных журналах (перечень некоторых наиболее важных публикаций по ТРИЗ приведен в конце книги). Очень много материалов разного уровня можно найти в Интернете. К сожалению, их качество не всегда соответствует требованиям, которых придерживался сам автор ТРИЗ – Г.С.Альтшуллер.

 

В этой книге аппарат ТРИЗ представлен в том минимально необходимом количестве, без которого нет смысла приниматься за решение конкретной производственной задачи. Она рассчитана на специалистов в различных областях техники, студентов - всех тех, кто постоянно сталкивается с решением технических изобретательских задач. Книга предназначена для тех, кто делает первые шаги в освоении ТРИЗ.

 

 

Как пользоваться учебником.

В книге очень мало теоретических моментов. Основное внимание уделено разбору конкретных технических задач. Для ТРИЗ безразлично - к какой области относится задача, поэтому в учебнике рядом стоят примеры из радиоэлектроники и сельского хозяйства, медицины и строительства, транспорта и военной техники.

 

Разбирая очередной раздел, нужно заботиться не столько о поиске контрольного ответа, сколько о правильном выполнении предписаний теоретической части указаний к решению. Цель книги - научить читателя пользоваться аппаратом ТРИЗ, показать, как с помощью ТРИЗ решаются конкретные изобретательские задачи. При этом правильно найденный контрольный ответ — еще не гарантия успеха.

 

Намного важнее - правильный ход решения, поскольку именно он позволит в будущем решать другие изобретательские задачи с тем же успехом.

Материал для задач подбирался, как правило, из опыта работы различных компаний и фирм. Контрольные ответы - реальные, внедренные разработки. В этом смысле они представляют самостоятельную ценность, как информационный фонд по технике и технологии. С другой стороны, ответ, полученный при разборе задачи по ТРИЗ, может оказаться лучше, качественнее контрольного. В таком случае необходимо проверять его на патентную чистоту и при отсутствии аналогов - подать заявку на изобретение. Особенно это относится к задачам из глав 2, 3, 6, если их решать по АРИЗ и стандартам. Вообще, задачи любого раздела можно (после освоения обязательного материала) решать, применяя инструменты ТРИЗ, показанные в других разделах.

 

Необходимо сказать и о том, что по разным причинам осталось за пределами этой книги. Помимо предельного сокращения теоретического материала по соответствующим разделам, из рассмотрения (по разным причинам) полностью исключены приемы преодоления технических противоречий, практически все элементы курса РТВ (развитие творческого воображения), очень интересная область - решение научных задач с помощью ТРИЗ, другие «не-классические» инструменты. Сведения о наиболее важных из них можно будет найти во второй книге этого учебника, предназначенного для более квалифицированной подготовки по ТРИЗ.

 

В заключение выражаем благодарность нашим коллегам - преподавателям и разработчикам ТРИЗ, - без постоянного творческого общения с ними эта книга вряд ли могла состояться.

Теоретическая часть.

К техническим системам относятся системы, содержащие хотя бы один искусственный элемент и предназначенные для выполнения определенных функций, с конечной целью - реализация потребностей человека.

 

Технические системы (ТС) развиваются в соответствии с объективными диалектическими законами. Их объективность проявляется в том, что попытки создания ТС с нарушением (сознательным или непреднамеренным) этих законов приводят к появлению нежизнеспособных (плохо выполняющих свои функции) технических систем. Законы выявляются путем анализа развития значительного количества ТС различных уровней. При этом уровень определяется только относительными масштабами технических систем, но не развитом, например, в сложности структур. Каждая ТС, как правило, входит в качестве составной части в ТС более высокого уровня и содержит в качестве собственных частей ТС более низкого уровня.

 

Выявленные к настоящему времени законы развития технических систем можно разделить на две группы:

 

Указания к решению задач.

Развитие технических систем происходит через преодоление противоречий. Это в особенности нужно иметь в виду, применяя законы развития ТС. Разрешение противоречия осуществляется не путем компромисса между противоположными свойствами или действиями ТС, а посредством их диалектической взаимосвязи. Наиболее четко разрешение противоречий прослеживается в АРИЗ-85В (см. раздел 5 «АРИЗ»).

 

Следует подчеркнуть, что применение законов развития технических систем к анализу той или иной ситуации дает, как правило, только знание общего направления развития конкретной ТС, ее перспектив. В дальнейшем должна следовать детальная проработка технической системы с помощью АРИЗ и стандартов, затем - конструкторская и технологическая доводка (также с применением ТРИЗ).

 

Рассмотрим в качестве примера развитие системы «магнитная звукозапись». Необходимо преобразовать акустическое поле в магнитное и зафиксировать это поле для дальнейшего воспроизведения. Две главные функции предполагают две технические системы для их реализации, либо - одну систему с универсальными, совмещенными функциями. Второй путь ближе к идеальному, больше соответствует законам развития ТС. Переход к идеальной системе предполагает, в частности, замену большого агрегата одним устройством, замену устройства одним веществом, выполняющим те же функции. Если в результате рассмотрения получено два вещества, выполняющих различные функции, желательно заменить их одним, совмещающим обе функции. Все эти выводы прямо вытекают из законов развития технических систем. Следовательно, для осуществления практически идеальной звукозаписи нужно получить вещество, преобразующее акустическое поле в магнитное и одновременно сохраняющее это поле в себе. Порознь такие вещества хорошо известны. Что же касается одного вещества, объединяющего оба свойства - сказать о нем что-либо определенное можно только после дальнейшей проработки полученной задачи с помощью ТРИЗ.

 

(Разбор этого примера будет продолжен в последующих главах.)

 

 

Раздел 2. Вепольный анализ

Теоретическая часть.

Решить учебную задачу с применением вепольного анализа означает указать правило, по которому можно решить данную задачу. В ответе на задачу необходимо дать конкретный ответ, основанный на этом правиле.

 

Распространенной ошибкой является то, что некоторые пытаются угадать ответ. Этого делать не нужно. Потому, что, научившись на легких задачах правильно строить вепольные схемы, вы приобретете опыт, и в дальнейшем сможете решать более трудные задачи, необходимые для вашей работы.

 

На первых порах при обучении построению вепольных схем, т.е. представлению технических систем в виде веполей., иногда наталкиваются на психологические трудности. Если внимательно изучать правила построения и преобразования веполей, то эти трудности можно преодолеть быстрее.

 

Принятые обозначения.

 

- условная схема веполя в общем виде;

- двойная сплошная стрелка обозначает направление от «дано» к

«получено».

или

- указание на полезное действие или взаимодействие между веществами и полями;

 

 

или

- указание на прекращение действия или взаимодействия;

 

 

 

- указание на усиленное действие вещества под действием поля;

 

 

- указание на неудовлетворительное, вредное действие (или взаимодействие) между веществами и полями;

 

или

действие или взаимодействие между веществами и полями, которое нужно ввести по условию задачи;

 

П

-

П

поле на входе, поле «действует» (располагать вверху, над веществом),

 

 

- поле на выходе, его можно изменить, измерить, обнаружить и так далее (располагать снизу под веществом),

 

П /

- поле на входе до изменения;

 

//

П

- тоже поле, но измененное, на выходе;

 

 

#

- значок наличия структурированного поля и вещества;

 

В1

- первое вещество (всегда изделие);

 

В2

- второе вещество (всегда инструмент);

 

 

/

В

- видоизмененное вещество (в зависимости от данных по условию задачи веществ – изменение В1 или В2);

 

В1В2

- добавка внешняя (одно вещество «прилипло» к другому)

 

(В1В2)

-скобки обозначают добавку внутреннюю (одно вещество смешано с другим веществом и связано с ним теперь внутренними связями);

 

 

В вепольных формулах вещества записываются в строчку. Поля на входе всегда записываются сверху, над веществами. Поля на выходе всегда записываются снизу, под веществами.

 

Например:

П1

В1 (В1В2)

П2

Рис. 2.1.

 

 

Правило 1. Веполь (от «вещество» и «поле») – минимально работоспособная техническая система - состоит по меньшей мере из трех частей: двух веществ и поля. Если дан неполный веполь - необходимо достроить систему до полного веполя, тогда она станет работоспособной.

 

Правила достройки веполей:

 

1.1.Если дано одно вещество (В1), то для построения вепольной схемы необходимо добавить второе вещество (В2) и поле (П),

Например:

П1

В1 В1 В2

Рис. 2.2

 

1.2.Если дано два вещества (В1 и В2), то для построения вепольной схемы необходимо добавить поле (П).

Например:

 

П1

В1 В2 В1 В2

Рис. 2.3.

 

 

1.3.Если дано одно вещество (В1) и поле (П), то для построения вепольной схемы необходимо добавить второе вещество (В2).

 

Например:

П1 П1

В1 В1 В2

Рис. 2.4.

 

1.4.Если дано только одно поле (П), то добавляем для построения веполной схемы два вещества (В1 и В2).

 

Например:

П1

П1 В1 В2

Рис. 2.5.

 

Направление действия или взаимодействия между веществами и полями необходимо обязательно указывать стрелками. Без указания направления стрелками вепольная система не жизнеспособна, она абстрактна и не дает нам нужной информации.

 

Рассмотрим пример на правило 1.

 

Пример 1. Как обнаружить просачивание жидкости через сверх- узкое отверстие? Дан неполный веполь (одно вещество), нужно его достроить. Добавляем в жидкость люминофор и, облучая систему