АРИЗ-85-В

5.1. Основные понятия и структура третьей части АРИЗ

Цель третьей части АРИЗ — формулировка физического противоречия (ФП), которое получают из модели задачи с учетом ее оперативных параметров (оперативной зоны, оперативного времени и вещественно-полевых ресурсов).

Структурная схема представлена на рис. 15.

Рис. 15. Функция 3 части АРИЗ-85-В

Где

3 — номер части АРИЗ-85-В;

М — модель задачи;

ОП — оперативные параметры (ОЗ, ОВ, ВПР);

ФП — физическое противоречие.

Блок-схема 3-й части АРИЗ представлена на рис. 16.

Если задача не решена, перейти к четвертой части АРИЗ.

Если задача решена, можно перейти к седьмой части АРИЗ, хотя и в этом случае рекомендуется продолжить анализ по четвертой части.

Рис. 16. Третья часть АРИЗ-85-В

На рис. 16 обозначено:

3.1‒3.6 — шаги 3-й части АРИЗ-85-В; 4-й, 7-й части АРИЗ-85-В;

2 и 3 — номера частей АРИЗ-85-В:

5.2. Формулировка ИКР-1

Третья часть начинается с формулировки ИКР-1. Это осуществляется на шаге 3.1. В общем виде ИКР формулируется следующим образом.

Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, не допускает или устраняет (указать вредное действие) в течение ОВ в пределах ОЗ, сохраняя способность инструмента совершать (указать полезное действие).

Кроме конфликта «вредное действие связано с полезным действием», возможны и другие конфликты, например, «введение нового полезного действия вызывает усложнение системы» или «одно полезное действие не совместимо с другим (или ослабляет другое действие)». Поэтому приведенная выше формулировка ИКР — только образец, по типу которого необходимо записывать ИКР. Общий смысл любых формулировок ИКР: приобретение полезного качества (или недопущение, или устранение вредного) не должно сопровождаться ухудшением других качеств (или появлением вредного качества).

Задача1. Газопровод (продолжение)

3.1. Записать формулировку ИКР-1:

Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, не допускает распространение огня в течение ОВ (во время образования пожара) в пределах ОЗ (в пределах внутреннего объема трубы), сохраняя способность отсутствующего преградителя свободно пропускать газ.

5.3. Усиленная формулировка ИКР

На шаге 3.2 вводятся еще два вида более ИДЕАЛЬНЫХ ИКР.

Напомним, что идеального объекта нет, а его функции выполняются. Поэтому идеальный икс-элемент — тот, которого нет, т. е. в системе остаются только изделие и инструмент. Еще более идеально, когда изделие все совершает само, т. е. без инструмента.

Итак, можно рассматривать три вида ИКР, расположим их по степени увеличения идеальности:

— изделие, инструмент, икс-элемент;

— изделие, инструмент;

— изделие.

В дальнейшем анализе целесообразно проследить все эти три линии.

Кроме того, каждая из этих трех линий может быть расширена введением в рассмотрение только ресурсов. Вместо каждого из элементов используют один из его ресурсов, и проводится анализ задачи. В дальнейшем используют другой ресурс и снова проводят анализ задачи и т. д.

Представим стандартные формулировки усиленных ИКР для инструмента и изделия.

Инструмент (указать) или его ВПР (указать), не вызывая вредных явлений, не допускает плохого действия (указать) в течение ОВ в пределах ОЗ, совершает полезное действие.

Изделие (указать) или его ВПР (указать), САМО совершает полезное действие (указать).

Задача 1. Газопровод (продолжение)

3.2. Усилить формулировку ИКР-1 дополнительным требованием: в систему нельзя вводить новые вещества и поля, необходимо использовать ВПР.

3.2.1. Усиленная формулировка ИКР-1 для изделия и инструмента может быть представлена.

а) Отсутствующий преградитель (газ, давление или температура) не допускает распространение огня в течение ОВ (во время образования пожара) в пределах ОЗ (в пределах внутреннего объема трубы), пропуская газ.

б) Сплошной преградитель (керамика, газ, давление или температура), пропускает газ и не допускает распространение огня в течение ОВ в пределах ОЗ.

3.2.2. Усиленная формулировка ИКР-1 для изделия может быть представлена.

а) Газ сам препятствует распространению огня, не мешая себе проходить по трубопроводу.

б) Давление само препятствует распространению огня, не мешая прохождению газа.

в) Температура сама препятствует распространению огня, не мешая прохождению газа.

5.4. Формулировка физического противоречия

На шагах 3.3 и 3.4 формулируются ФП. Они формулируются на макро- и микроуровнях с углубленностью до той степени, которой требует конкретная задача.

Формулировку ФП на макроуровне (шаг 3.3) осуществляют первоначально для икс-элемента, затем для инструмента, а потом для изделия.

Главное требование при формулировке ФП — найти свойство и анти-свойство, которым должен обладать икс-элемент, чтобы удовлетворить требованиям ИКР. Т. е. свойство икс-элемента, чтобы не допустить или устранить вредное действие, и анти-свойство, чтобы сохранить полезное действие.

Приведем стандартную формулировку физического противоречия на макроуровне для икс-элемента.

Икс-элемент внутри ОЗ в течение ОВ должен быть (указать свойство), чтобы не допустить (указать вредное конфликтующее действие), и не должен быть (указать антисвойство), чтобы сохранить (указать полезное конфликтующее действие).

Задача 1. Газопровод (продолжение).

3.3. Формулировка физического противоречия на макроуровне.

3.3.1. Формулировка физического противоречия на макроуровне для икс-элемента .

Икс-элемент внутри трубы во время появления огня должен не пропускать поток (газ с огнем), чтобы не допустить распространение огня, и должен пропускать поток, чтобы не мешать прохождению газа.

Приведем стандартную формулировку физического противоречия на макроуровне для инструмента.

Инструмент (указать) или его ВПР (указать) внутри ОЗ в течение ОВ должен быть (указать свойство), чтобы не допустить (указать вредное конфликтующее действие), и не должен быть (указать антисвойство), чтобы сохранить (указать полезное конфликтующее действие).

Задача 1. Газопровод (продолжение)

3.3. Формулировка физического противоречия на макроуровне.

3.3.2. Формулировка физического противоречия на макроуровне для инструмента .

Преградитель во время появления огня должен не пропускать поток, чтобы не допустить распространение огня, и должен пропускать поток, чтобы не мешать прохождению газа.

Приведем стандартную формулировку физического противоречия на макроуровне для изделия.

Изделие (указать) или его ВПР (указать) внутри ОЗ в течение ОВ должен быть (указать свойство), чтобы не допустить (указать вредное конфликтующее действие), и не должен быть (указать антисвойство), чтобы сохранить (указать полезное конфликтующее действие).

Задача 1. Газопровод (продолжение)

3.3. Формулировка физического противоречия на макроуровне.

3.3.3. Формулировка физического противоречия на макроуровне для изделия .

Газ должен не пропускать поток, чтобы не допустить распространение огня, и должен пропускать поток, чтобы не мешать своему прохождению.

Перейдем к рассмотрения формулировки физического противоречия на микроуровне (шаг 3.4). Этот шаг может рассматриваться двояко:

— дальнейшее углубление физического противоречия;

— переход к рассмотрению физического противоречия для микроструктуры системы.

Можно рассматривать и то, и другое.

Углубление физического противоречия лучше всего довести до выявления противоположных сил. В этом случае физическое противоречие для микроструктуры должно выявить частицы, которые должны обеспечить действие выявленных ранее противоположных сил.

Этап определения противоположных сил при необходимости (для определения первопричин) может быть продолжен и дальше. Структура выявления этих свойств С₁ была показана нами раньше при рассмотрении логики АРИЗ5.

В нематериальных системах, например в программировании, рассматривают самые глубинные свойства, выявляя корень задачи. Например, это может быть уровень элементарной операции.

Приведем стандартную формулировку физического противоречия на микроуровне.

В оперативной зоне должны быть частицы вещества (указать их физическое состояние или действие), чтобы обеспечить (указать требуемое по 3.3 макросостояние), и не должны быть такие частицы (или должны быть частицы с противоположным состоянием или действием), чтобы обеспечить (указать требуемое по 3.3 другое макросостояние).

Задача 1. Газопровод (продолжение)

3.4. Формулировка физического противоречия на микроуровне.

Формулировка для частиц:

Частицы ОЗ должны препятствовать прохождению потока, чтобы не пропускать его, и не препятствовать прохождению потока, чтобы пропускать его.

Частицы ОЗ должны создавать силу, чтобы препятствовать прохождению потока, и не создавать силу, чтобы не препятствовать прохождению потока.

Углубленная формулировка:

ОЗ должна создавать силу и не создавать силу.

Перейдем к рассмотрению шага 3.5, где происходит формулировка идеального конечного результата ИКР-2.

5.5. Формулировка ИКР-2

Приведем стандартную формулировку ИКР-2.

Оперативная зона (указать) в течение оперативного времени (указать) должна сама обеспечивать (указать противоположные физические макро- или микросостояния).

Задача 1. Газопровод (продолжение)

3.5. Формулировка идеального конечного результата ИКР-2.

Часть пространства трубы во время возникновения пожара должна препятствовать прохождению огня и не препятствовать прохождению газа (должна создавать силу и не создавать силу).

5.6. Применение системы стандартов

На шаге 3.6 третьей части АРИЗ-85-В проверяют возможность применения системы стандартов на решения изобретательских задач для задачи, сформулированной в виде ИКР-2.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

3.6. Применение системы стандартов.

Мы уже построили возможные вепольные структуры на шаге 1.7. Выберем из них те, которые соответствуют формулировке ИКР-2, и дополним их при необходимости стандартными решениями.

Задача заключается в устранении вредных связей. Следовательно, мы должны рассматривать стандарты группы 1.2 — разрушение веполей.

Стандарт 1.2.1. Устранение вредной связи введением В₃

Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные — полезное и вредное — действия (причем непосредственное соприкосновение веществ сохранять необязательно), задачу решают введением между двумя веществами постороннего третьего вещества, дарового или достаточно дешевого (13):

Где

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (стенка);

П₁ — давление газа, создающее поток;

В₃ — вещество, которое должно способствовать прохождению газа.

Стандарт 1.2.2. Устранение вредной связи введением видоизмененных В₁ и/или В₂

Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные — полезное и вредное — действия, причем непосредственное соприкосновение веществ сохранять необязательно, а использование посторонних веществ запрещено или нецелесообразно, задачу решают введением между двумя веществами третьего, являющегося их видоизменением (см. вепольную формулу стандарта 1.2.1) (14).

Где

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (стенка);

П₁ — давление газа, создающее поток;

В₃ — вещество, которое может быть сделано или из В₁ (газа) или из В₂ (преградителя) или из их модификаций (В₁^», В₂^»). Очевидно, что идеальнее В₃ сделать из газа.

Стандарт 1.2.4. Противодействие вредным связям с помощью П₂

Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные — полезное и вредное — действия, причем непосредственное соприкосновение веществ — в отличие от стандартов 1.2.1 и 1.2.2 — должно быть сохранено, задачу решают переходом к двойному веполю, в котором полезное действие остается за полем П₁, а нейтрализацию вредного действия (или превращение вредного действия во второе полезное действие) осуществляет П₂ (15);

Где

В₁ — газ;

В₂ — отсутствующий преградитель (преградитель с очень большими отверстиями);

П₂ — огонь;

П₃ — поле, задерживающее огонь.

Итак, стандарты подсказывают, что необходимо вводить дополнительное вещество В₃, которое должно препятствовать прохождению огня, но не мешать прохождению газа, когда огня нет. Значит, это вещество должно появляться только в момент (Т1) появления огня. Стандарт 1.2.2 говорит, что этим веществом может быть или преградитель (В₁) или газ (В₂). Идеальнее не вводить дополнительных преградителей, т. е. использовать вещество В₂ — газ.

Стандарт 1.2.4 подсказывает, что необходимо ввести дополнительное поле, задерживающее огонь.