Учебник по ТРИЗ

В ТРИЗ детально рассмотрены и практически отработаны правила и подходы, позволяющие формулировать ТП и ФП. Но как повысить вероятность нахождения решений, позволяющих устранять противоречия? Это можно сделать с помощью специальных приемов, созданных Г. С. Альтшуллером. Приемы устранения противоречий? это средства, инструменты, позволяющие устранять противоречия организованно, используя для этого накопленный человечеством и систематизированный опыт.

8.1. Опыт изобретателей и его использование

Опыт, накопленный поколениями новаторов, овеществлен в технике и технологиях. Но он не только окружает нас, скрытый во всех достижениях цивилизации. Он действительно собирается в патентах, хранящихся в патентных библиотеках. В настоящее время уже десятки миллионов изобретений доступны любому человеку, заинтересовавшемуся ранее созданными техническими решениями, этим интеллектуальным багажом человечества.

Польза от изобретений не ограничивается только собственно найденным техническим решением. Во многих из них скрыт некий принцип, и этот принцип может быть выявлен, может стать подсказкой при создании новых изобретений. Такое «перекрестное опыление» происходит постоянно. Наблюдая за открыванием дверей в трамвае, изобретатель создает принцип спуска спасательных шлюпок на воду, включающий использование пневмоцилиндров. Разбирая старые игрушки своего ребенка, изобретатель берет в руки надувного клоуна и вдруг понимает, как сделать опалубку с уникальными свойствами.

Легенд на тему неожиданного и счастливого нахождения оригинальных решений «по аналогии» в среде изобретателей ходит множество. Была даже предложена рекомендация, основанная на использовании случайно найденного опыта. Она получила название «музейного эксперимента» и состоит в том, что в случае затруднений при решении изобретательской задачи предлагается побыть среди стимулирующей обстановки: в музее, где собраны предметы старины, на свалках технических вещей, в хозяйственных магазинах.

Общепризнанно, что сопоставление своей задачи с иными техническими решениями активизирует мышление, позволяет «сработать» аналогиям. Специалисты, использовавшие подобные методы, достаточно тепло отзывались о этом подходе, но у него, конечно же, есть ключевой недостаток — непредсказуемость, ненадежность получения эффективных решений. Везение, удача, счастливые совпадения выступают важнейшими компонентами этого подхода. Для большинства изобретателей в этом нет ничего удивительного и необычного, ведь изобретение само по себе ассоциируется у многих с озарением.

ТРИЗ видит своей важнейшей задачей снятие этой неопределенности, необходимости в озарениях. Использование случайным образом собранных подсказок предлагается заменить использованием массивов систематически собранной информации. Но что это за информация? Что за основа переносится от одного изобретения на другое, позволяет создавать всё новые разработки? Рассмотрим, что это такое на примере.

Пример 8.1. Случайности, ставшие опытом (магнето Микулина).

В своей автобиографии академик Микулин рассказывал о том, как он сделал первое в своей жизни техническое усовершенствование. Гимназистом он наблюдал за полетами Уточкина — одного из величайших российских авиаторов начала ХХ в. Магнето на самолетах было недостаточно надежным, мотор часто прекращал работать. Иногда это приводило к срыву демонстрационных полетов, иногда становилось причиной аварийной посадки. Микулин-гимназист был очень увлечен идеей полетов на аэропланах и постоянно размышлял о повышении надежности полетов.

Как-то на улице он увидел детину с подбитым глазом. Глаз совершенно заплыл, но детина продолжал видеть. И Микулин понял, что действовать надо совершенно аналогично природе, снабдившей человека двумя глазами. С этой идеей Микулин немедленно направился к прославленному авиатору. Тот долго не мог понять незнакомого гимназиста, ворвавшегося в его гостиничный номер и кричавшего что-то о подбитых глазах, но в результате на авиационный мотор поставили два магнето и резко повысили надежность системы зажигания.

Случайное наблюдение, случайное событие было применено по аналогии. Для Микулина этот опыт — дублирование как средство повышения надежности стал первым в копилке его личных приемов решения задач. Можно сказать, что это была невеликая находка, что дублирование, резервирование является общим местом всех систем, от которых требуется повышенная надежность работы. Но мы видим, что в реальности к авиационному мотору в начале прошлого века такие требования не предъявлялись, вернее, они не осознавались. Кроме того, здесь важен выбор системы, требующей повышенной надежности.

Мы сейчас считаем дублирование принципом общеизвестным, но кто-то, решивший, что к системам, требующим такого же подхода, надо отнести, например, велосипед, с триумфом откроет новую страницу в велосипедостроении, введя, например, двойную цепь. В жизни опытных изобретателей найдется немало подобных историй, ситуаций, в которых некое случайное событие легло в основу нового принципа работы. Мы видим, что эта случайность использования принципа относится только к той системе, которая совершенствуется. Для этой системы принцип не был известен, а для других систем он, может быть, уже был известен и общепринят.

Пример 8.2. Принцип сборки автомобилей на конвейере — это принцип разделения процесса работы на множество этапов и подготовки людей, инструментов под конкретную операцию. Это приводит к специализации рабочих мест, инструментов, рабочих, а значит, в массовом производстве дает экономию. Удивить кого-нибудь этим принципом в машиностроении невозможно. Но спустя много лет после машиностроителей его открыли для себя банки, создав систему, в которой каждый сотрудник специализируется на одной операции. Открыли, изобрели, внедрили и обеспечили при этом огромную экономию. И опять принцип ждет, когда кто-то его изобретет в совершенно новой области деятельности.

На такое «переоткрытие» расходуются значительные ресурсы. В двадцатых годах инженер Шухов, строя «радиобашню» в Москве (сейчас Шуховская башня на Шаболовке) решал вопрос, как поднять верхнюю секцию башни без внешних лесов и подъемного крана. Он решил эту проблему и поднял верхнюю секцию изнутри, используя в качестве подъемного крана уже построенные секции башни. Верхняя секция прошла внутри башни и встала на свое место. При этом Шухов устранил определенное противоречие: верхняя секция должна быть того же диаметра, что и верхняя часть предыдущих секций, для стыковки, и она должна быть меньшего диаметра, чтобы пройти сквозь уже построенные секции. Шухов верхнюю секцию слегка надрезал и диаметр ее на время подъема уменьшил, а подняв, диаметр вернул в норму и секции состыковал (рис. 8.1).

^{Рис. 8.1}

Через шестьдесят пять лет группа разработчиков предлагает способ строительства высотных труб и иных сооружений, имеющих внутренние пустоты. Способ до деталей повторяет то, что придумал Шухов. Этот пример показывает негативные стороны отсутствия планомерной работы по выявлению и серийному, широкому использованию принципов, заложенных в сильных изобретениях.

8.2. Заготовки, используемые опытными изобретателями

Опыт решения проблем накапливался людьми во все времена. Достаточно в этой связи вспомнить о пословицах. Общепризнанно, что в них аккумулирован огромный опыт народов относительно правил общежития, поведения. «Собором и черта поборем» — о важности объединения целей и усилий; «Утро вечера мудренее», «Одна голова хорошо, а две лучше» — о необходимости рассмотрения проблем комплексно и непредвзято. В быту пословицы долгое время играли роль своеобразной системы «мягких» правил.

Но пословицы создавались стихийно, а профессионально люди занимались обобщением опыта в областях, имеющих приоритетное значение для социума. Несомненно, что такой областью всегда было военное искусство. В военном деле так же, как и в изобретательской практике есть талантливые и удачливые изобретатели. Их изобретения внедряются прямо на поле боя. И конечно, для каждой страны важно такой опыт распространять среди остальных военачальников. Поэтому уже накопленный опыт обобщался во все времена.

Мы сегодня знаем о стратегемах, то есть о приемах ведения войны, созданных в Римской империи, о аналогичных списках стратегий, имевших хождение в древнем Китае и средневековой Японии. Создавали списки рекомендаций Суворов, Клаузевиц и многие другие. Обобщенным правилам в области руководства государством посвящена работа Макиавелли «Государь». В наше время перечни рекомендаций, советов предлагают многие удачливые инженеры и управленцы. Достаточно вспомнить в этой связи книгу Генри Форда «Моя жизнь, мои достижения».

Но как возникает личный опыт многих тысяч реально работающих новаторов, изобретателей, разработчиков новой техники? Происходит это по большей части через постоянное просеивание фактов, через тотальный интерес ко всему окружающему, через любопытство «про запас».

Изобретатель не знает, когда ему потребуется тот или иной факт. Но он постоянно набирает эти факты, эти особенности техники, надеясь, что в момент решения задачи память поможет и подсказка прошлого опыта даст возможность найти идею нового решения. (Именно поэтому считалось, что опытный изобретатель не может быть молодым, что на накопление опыта, позволяющего чувствовать себя уверенно в различных ситуациях, требуются долгие годы). Такой опыт не суммировался, не накапливался централизованно.

Возникает вопрос: обязательно ли для всех изобретателей проходить весь путь, пройденный человечеством самостоятельно и каждый раз заново? Нельзя ли создать списки рекомендаций, советов, применимых для изобретателей, работающих в различных областях техники? Ранее предполагалось что нельзя, ведь чтобы помочь в большом числе случаев такие рекомендации должны быть очень обобщенными, а потому несущими мало конкретной информации и, соответственно, бесполезными в конкретной деятельности. Для того, чтобы такие приемы появились, потребовалось найти новый подход к сворачиванию информации, к представлению изобретательских задач.

Такой подход появился в рамках ТРИЗ. Изобретательские задачи в ТРИЗ стали представляться как выявленные противоречия. И обобщенные рекомендации стали уже не просто советами, построенными по принципу «попробуй сделать так», а подходами к устранению противоречий, найденными в изобретательском опыте средствами борьбы с противоречиями. При этом выяснилось, что несмотря на огромное количество разнообразных задач, все они могут быть сведены к достаточно ограниченному количеству обобщенных противоречий. Как это может быть, мы увидим из примеров. Рассмотрим несколько случаев реального решения задач.

8.3. Примеры решений, в основе которых лежит один принцип. Выявление этого принципа

Ситуация А. На месторождении «Нефтяные Камни» в Каспийском море широко применялась добыча нефти с отдельно стоящих платформ. Платформы устанавливались на сваях — стальных трубах, вбитых в морское дно. В зоне, в которую попадали вода и воздух, сваи покрывались как коркой слоем полипов. Первоначально считалось, что полипы ничему не мешают, ведь свая — не корабль. Но оказалось, что под коркой образовывалась кислотная среда, которая разъедала трубу. Несущая способность свай при этом уменьшалась.

Для борьбы с вредным явлением был придуман кольцевой поплавок, охватывающий трубу (рис. 8.2). Внутри поплавка размещалась щетка из мягкого металла. Колебания уровня моря обеспечивали постоянную работу поплавка. Эта конструкция монтировалась на свае сразу же после ее установки, пока полипы не успели прижиться на ее поверхности.

^{Рис. 8.2}

Проблема полипов была решена, ведь корка полипов теперь попросту не могла образоваться.

Ситуация Б. В одном среднерусском городе постоянно зарастала водорослями решетка водозабора. Два раза в год, во время сезонного снижения уровня воды в водохранилище, сотрудники водозабора проводили ее очистку. Радикальное решение задачи было найдено в тот момент, когда догадались установить на решетке специальные ножи, соединенные с поплавком. При изменении уровня воды в водохранилище ножи очищали водоросли с решетки (рис. 8.3).

^{Рис. 8.3}

Эти два решения были найдены различными людьми при различных обстоятельствах, в разное время. В обоих случаях были выданы авторские свидетельства, свидетельствующие в числе прочего и об уникальности, неповторимости этих решений. Но при всем этом они очень похожи. Эта похожесть основывается на сходстве заложенных в решениях принципов действия. Используя эти два частных решения, сформулируем обобщенный принцип решения задачи или, иначе говоря, прием.

Можно сделать вывод, что в обоих случаях выполнялась работа, а энергия для этой работы бралась из окружающей среды. В систему вводился специальный элемент (поплавок), взаимодействующий с этой средой и меняющий свое состояние (у нас это было вертикальное перемещение) при изменении состояния окружающей среды. В обоих случаях к поплавку были присоединены рабочие органы, очищающие поверхность от загрязнений.

Рассмотрим еще одну похожую изобретательскую ситуацию и попытаемся решить ее с помощью только что найденного нами принципа.

На нефтеперерабатывающем заводе поступающую сырую нефть хранят в специальных резервуарах — нефтяных танках. Эти сооружения имеют высоту пятиэтажного дома, диаметр может составлять от 12 до 24 м. Для определения уровня жидкости в таких резервуарах используют поплавковые уровнемеры. В центре резервуара вертикально установлена труба с размещенными внутри датчиками магнитного поля (например, герконами — герметизированными контактами). Снаружи укреплен кольцевой поплавок со спрятанными в нем магнитами. Перемещение поплавка вызывает срабатывание конкретного датчика, передающего информацию на пульт. Система проста и достаточно надежна. Но в связи с тем, что на комбинат начала поступать нефть с большим количеством парафинов и иных тяжелых составляющих, система стала давать сбои. Труба и поплавок начали загрязняться настолько, что это стало мешать перемещению поплавка. Теперь он мог просто зависнуть на трубе и даже после того, как нефть в резервуаре кончалась, продолжал показывать какой — то уровень (рис. 8.4).

Резервуар приходилось выводить из технологической схемы, опоражнивать, запускать внутрь него бригаду рабочих в изолирующих противогазах и чистить трубу с соблюдением всех требований техники безопасности. Попытки увеличить зазор между трубой и поплавком не привели ни к чему хорошему. Поплавок стал зависать значительно реже,

^{Рис. 8.4}

но датчики стали частенько давать сбои, ведь интенсивность магнитного поля быстро падает при увеличении расстояния… Нужно придумать, как чистить трубу и внутреннее пространство поплавка, не прекращая работу системы.

Можем ли мы использовать в данном случае найденный ранее прием? Понятно, что совершить требуемую работу с помощью поплавка можно. Поплавок должен при перемещении по трубе очищать ее от налипшего слоя, следовательно, он должен стремиться как вверх, так и вниз с большой силой. Для этого требуется его изменить, в частности сделать его значительно более массивным, сохранив при этом его плавучесть и установив на нем кольцевой нож для срезания нарастающего слоя парафинов. То есть мы задействовали в нашем решении такой ресурс, как силу тяжести и архимедову силу.

С учетом полученного при решении опыта построим новый вариант формулировки найденного ранее принципа:

Энергию для выполнения требуемой работы можно получать из изменения состояния окружающей среды. Это относится к различным средам (жидкость, сыпучие тела, воздух или газы).

Рассмотрим возможные области применения найденного нами принципа. Они значительно более широки, чем рассмотренные первоначально решения. Известны часы, работающие за счет энергии изменения атмосферного давления, либо подзаводящиеся при встряхивании руки их владельца. Спроектированы и используются насосы, накачивающие на приусадебных участках воду в бак за счет разряжения воздуха, полученного в свою очередь при использовании разницы дневной и ночной температур.

Этот принцип можно продолжать развивать и обобщать. Подключая к рассмотрению вопроса все новые решения, найденные новаторами, мы сможем создать действительно полезную и обобщенную рекомендацию.

8.4. Откуда брать приемы. Бионика. Поиск аналогий и их накопление в обобщенной форме

Конечно, окружающая действительность может дать обильную пищу для поиска идей, новых приемов и обобщенных рекомендаций. Например, ящерица, отбрасывающая свой хвост, за который ухватился хищник, чем-то очень похожа на фирму, отказывающуюся от части направлений деятельности в кризисной ситуации.

Известно, что принцип строения конструкций висячих мостов был открыт после того, как их создатель, английский инженер Сэмюэль Браун, задумался о строении паутины. Появилась даже особая наука — бионика, изучающая конструктивные особенности живых существ и переносящая эти решения в технику. Так, устройство приемной антенны гидролокаторов было построено с учетом информации о строении уха у тюленей. Устройство компенсации вибрации крыла у самолетов с большой точностью копирует элемент крыла стрекозы. Предварительно напряженные строительные конструкции копируют устройство стебля некоторых травянистых растений.

Но несмотря на ряд очевидных успехов, широкого распространения бионика не получила, массового переноса «патентов природы» в технику не произошло. Выяснилось, что живые существа к настоящему времени освоили довольно изощренные способы достижения требуемых им функций. Их копирование не всегда возможно или экономически оправдано. Так, например, до сих пор представляется невозможным выполнить экономически целесообразный проект махолетов. Мозг птицы контролирует огромное количество параметров крыла, управляемо меняет расположение в пространстве каждого пера. По сравнению с крылом птицы крыло самолета имеет на два порядка меньшее количество возможностей для управления.

В ТРИЗ к бионике было сделано точное и интересное дополнение. Оказалось, что значительно проще и понятнее копировать решения, подсмотренные не у современных, а у ископаемых животных. (В частности, первые летающие животные использовали планирующий полет). Возникло такое направление, как палеобионика. Альтшуллер предостерегал от прямого и бездумного копирования подсмотренных в природе схем и устройств, от всевозможных паровозов, отталкивающихся ногами. Изобретатель, копирующий природу, должен, по Альтшуллеру, соблюдать ряд правил.

«Идею, заимствованную у природы, следует использовать в технике только там, где создаются аналогичные условия (шагающих машин и паровозов нет, но есть шагающие экскаваторы).

Патенты природы — результат длительной эволюции органического мира. Эта эволюция продолжается, и потому подсказанные природой решения — еще не идеал…изобретатель должен развить найденный принцип, мысленно продолжить эволюцию и довести ее до логического завершения.

У современной техники более широкий выбор материалов, чем у природы: изобретатель может использовать не только органические, но и неорганические материалы. Иногда некоторая сложность „природных механизмов“ вызвана невозможностью применить материал, вполне доступный для техники. Это надо учитывать».

Итак, живая природа — это кладовая информации, в которой человек еще очень долго будет черпать для себя интересные находки и идеи. Но в перечне мест, где скапливается перспективная информация, представляющая интерес для решения изобретательских задач усилиями ТРИЗ, появился еще один адрес.

Также было предложено осуществлять перенос идей из одной области применения в другую. Это позволяет эффективно искать области техники, в которых может быть накоплена информация, необходимая для решения конкретных изобретательских задач. Предлагаемая процедура носит название «поиск передовой отрасли техники».

8.5. Отраслевой и межотраслевой опыт. Понятие передовой области техники

В организациях, занимающихся техникой, постоянно происходит накопление информации о разработках и новшествах. Этим, как правило, занимаются специально выделенные службы — например, бюро научно — технической информации (БНТИ). Однако для их сотрудников основным критерием подбора информации является отраслевая принадлежность. Считается, что специалисты должны знать о том, что делается в смежных организациях. Полезно знать, что и как делается у коллег, у друзей. Обмен знаниями происходит на конференциях, через специализированные издания. Важно знать и что делают конкуренты. Здесь также существуют различные каналы поиска информации.

Помочь в разработках такая информация может только в том случае, если есть кто — то, идущий впереди. В этом случае можно учиться у лидера. Но что делать тем, кто и так уже занимает лидирующие позиции? Откуда в этом случае черпать информацию? В ситуации огромного количества накопленных знаний, у лидеров существует голод на информацию. Конечно, существуют подборки межотраслевого опыта. Они частично снимают эту проблему. Но самостоятельный поиск интересной и важной информации в огромных массивах накопленных данных все — таки затруднен.

На помощь приходит введенное в ТРИЗ понятие передовой отрасли техники. Передовой отраслью техники называется такая область, где требуемая функция выполняется наиболее эффективно. Критерии эффективности при этом могут быть различными: функция выполняется длительное время; обеспечивается достижение значительной производительности, точности. Например, авиастроение как отрасль производства признается в целом более передовой, чем автостроение. Но если авиационным инженерам потребуется организовать конвейерное производство с большой производительностью, то многие решения, уже найденные автомобилестроителями, окажутся для них полезными. А где искать информацию автомобилестроителям, обеспокоенным решением той же проблемы — увеличением скорости и производительности конвейера?

Скорее всего, они найдут массу интересного в конвейерах, созданных для сборки продукции действительно массового спроса — электрических ламп, электронных приборов, обуви и проч. Это связано с тем, что рост одного из параметров, в данном случае производительности, наталкивается на сходные трудности и препятствия. Это может быть невозможность синхронизации операций или поступления комплектующих частей, сложность быстрого позиционирования рабочих инструментов у новой заготовки после окончания предыдущего рабочего цикла и так далее.

Итак, было высказано предположение, что возникающие в различных областях деятельности задачи имеют в своей основе похожие противоречия. Поэтому повторяются и принципы устранения противоречий. Опыт устранения противоречий в области сельского хозяйства может оказаться полезным при решении задачи о добыче полезных ископаемых. Борьба за жесткость и прочность конструкции при сохранении малого веса дала идею местного увеличения толщины, ребер жесткости, которые превратились в гребень на шлеме воина Римской империи, в шпангоуты парусных кораблей, силовой набор корпуса ракеты и гофры на поверхности бытового термоса.

Отсюда можно сделать важный вывод: принципы, найденные в одной технической дисциплине, переносятся в другую и могут быть применены там с высокой эффективностью. Ключевым моментом, определяющим область техники — «донора», из которой целесообразно переносить знания, является факт устранения интересующего нас технического противоречия.

Для способов устранения конкретного технического противоречия можно собирать примеры решений из различных областей техники, из живой природы и строить на основе этой информации обобщенные рекомендации. В ТРИЗ такие обобщенные рекомендации называют приемами или принципами.

Итак, нам необходимы обобщенные принципы, позволяющие эффективно устранять противоречия в развивающихся технических системах.

8.6. Создание сборника приемов. Организация работы и ее объем

С целью поиска таких принципов Г. С. Альтшуллером был проведен анализ значительного количества изобретений. При выполнении этой работы пришлось учесть, что изобретения отличаются по своему уровню, то есть по изобретательской сложности. Поэтому анализ проводился только среди изобретений, для которых удалось восстановить исходные противоречия. Следовательно, исследованию подвергались решения, которые устраняли противоречия. Всего было подвергнуто рассмотрению сорок тысяч таких изобретений. В результате удалось установить, что в их основе лежит ограниченное количество приемов — несколько десятков. После выявления самых широко применяемых количество приемов снизилось до сорока. С этими приемами мы сейчас и познакомимся.

Группы приемов и примеры приемов из каждой группы.

Приемы можно разделить на несколько групп, исходя из того, какие средства преодоления противоречия они предлагают использовать.

Использование новых и перспективных материалов и эффектов. Здесь вниманию изобретателя предлагается комплекс средств решения задач, включающих использование пневмоконструкций, гибких оболочек и пленок, пористых и композиционных материалов. Интересным и сильным оружием является использование фазовых переходов.

Изменение структуры технической системы или организации процесса. Множество предложений этой группы, таких, как принципы проскока, асимметрии, предварительного исполнения, посредника позволяют находить интересные и неожиданные варианты решений.

Операции над объектом, введение ограничений и новых возможностей. Назовем некоторые из них — дробление, изменение физико — химических параметров объекта, универсальность, динамичность, частичное или избыточное решение, самообслуживание.

В группе «операции над объектами» предлагается совершить преобразование совершенствуемой технической системы таким образом. чтобы вывести его из области, в которой действуют ограничения, вызывающие проблему. Так, принцип дробления позволил усовершенствовать ковш экскаватора. Режущая кромка ковша быстро изнашивается и ее надо часто менять. Поскольку износ кромки неравномерный, было предложено выполнить ее в виде отдельных съемных секций и проводить замену не всей кромки сразу, а только ее изношенных элементов.

8.7. Как пользоваться приемами. Разбор ситуации

«Принцип перехода в другое измерение» предлагает заменить перемещение объекта по линии движением в плоскости или в объеме, выполнить компоновку объектов многоэтажной.

Простой иллюстрацией данного приема является любой многоэтажный дом. Когда — то решение о переносе части жилищ из привычной плоскости было несомненно революционным. Сейчас, конечно, такое решение уже нельзя назвать изобретательским. Но не следует думать, что у этого приема не осталось серьезной работы. Рассмотрим пример.

Пример 8.3. На аэродроме авиационного завода скопилось значительное количество изготовленных, но еще не принятых заказчиком самолетов. В связи с приближением осенней непогоды, самолеты потребовалось обязательно укрыть в ангаре, но оказалось, что он может принять только две трети всех машин. На плане ангара проверялись варианты различных компоновок, но приемлемого решения не было. И все-таки с помощью принципа перехода в другое измерение оно было найдено (рис. 8.5).

Конечно, самолеты не стали подвешивать под крышу ангара, ставить вертикально или громоздить друг на друга. У самолетов просто сдули шины на одном из шасси. Все самолеты наклонились на одно крыло и появилась возможность располагать их так, что крылья разных машин в плане совпадали. Размещение всех самолетов в ангаре было произведено в срок.

^{Рис. 8.5}

Здесь видно, что применение приема не снимает необходимости думать. Наоборот, повышается обязательность додумывания в заданном направлении.

Пример 8.4. Известно, что при стрельбе дробью заряд разлетается в стороны. Это связано с тем, что на каждую дробинку действует тормозящая сила, вектор которой зависит от формы этой дробинки. Обычный путь повышения кучности боя — увеличение длины ствола ружья. Но это неудобно по целому ряду причин (увеличивается вес ружья, уменьшается удобство ношения и прицеливания, хранения и т. п.). Нужно обеспечить, чтобы заряд дроби шел узким конусом.

Для того, чтобы эффективно использовать прием, следует обобщить задачу, выявить в ней базовый конфликт. Итак, есть направляющая (труба) и движущееся по ней изделие. Если труба длинная, то изделие попадает туда, куда надо. Но такая труба мешает, она не нужна все остальное время. Следовательно, труба должна быть и ее не должно быть. Она должна возникать только на время транспортировки изделия и исчезать после завершения транспортировки. Как, с помощью чего реализовать этот комплекс требований?

И здесь самое время использовать рекомендованный теорией прием. В нем предлагается вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие, надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные. В приеме ничего не говорится о конкретных технических решениях. Задача приема — подсказать уже найденный ранее людьми путь к преодолению конкретного противоречия: если нужно, чтобы узел то был, то не был, если нужно, чтобы он был внешне большой, протяженный, но в то же время очень мало весил, быстро исчезал, то можно использовать в качестве ресурса воздух, воду, то есть то, что есть в окружающей среде. И в конкретном техническом решении появляется именно такой «воздушный» ствол.

^{Рис. 8.6}

В японском патенте № 44-20959 предлагается на короткий ствол ружья одеть специальный кожух, выбрасывающий пороховые газы в виде кольца, охватывающего заряд. Теперь дробь и после вылета из ствола на протяжении нескольких метров движется в своеобразном газовом канале.

Но предположим, что мы имеем другую задачу, в которой выявили похожее противоречие. Это может быть, например, задача рассеяния дыма, выходящего из дымовых труб. Цель противоположна предыдущей, а средство для решения используется похожее — удлинение транспортирующего канала. Стандартный путь- строительство высокой дымовой трубы. Чем выше труба, тем с большим объемом воздуха смешивается дым, прежде чем его частицы достигнут земли. Но чем выше труба, тем она дороже. Противоречие похоже и потому похоже решение. В авторском свидетельстве № 243809 предлагается на срезе дымовой трубы выполнить сопла и создавать с их помощью «воздушную стенку». Теперь дым сможет подняться значительно выше.

^{Рис. 8.7}

Пример 8.5. На вагоноремонтном заводе большой проблемой была организация перевозки колесных пар из цеха на склад готовой продукции. Колесная пара — достаточно тяжелый узел и для его перевозки необходимы как транспорт, так и подъемные механизмы. Кроме того, в процессе перевозки колесные пары необходимо надежно крепить, а перед разгрузкой снимать этот крепеж. В процессе решения этой задачи был применен принцип эквипотенциальности, предлагающий не совершать многочисленных подъемов и опусканий перемещаемого узла. Прием предлагает процесс транспортировки выполнять на одной высоте. Этот прием в сочетании с использованием принципа идеальности (колесная пара сама перемещается…) позволил найти простое и эффективное решение.

В цехе колесные пары ставили на рельсы и специальным толкателем отправляли в путь до склада готовой продукции.

8.8. Как выбирать приемы для решения

Несомненно, простейшим способом применения приемов является их перебор или использование по аналогии. Такое использование приемов достаточно распространено. Многие специалисты, изучавшие ранее ТРИЗ, имеют «любимые» приемы. Как правило, это приемы, с помощью которых им удалось реально ускорить процесс решения собственных задач. Иными словами — это приемы, сила которых была подтверждена на практике, в ситуации практического изобретательства. К сожалению, прошлый опыт применим не всегда.

Если такие приемы не помогают, то можно заняться систематическим перебором всего предложенного массива. Здесь есть сложность, которую следует учитывать. Сами приемы не несут в себе конкретных решений. Увидеть решение, развернуть его на основе предлагаемого принципа или подсказки должен сам решающий задачу. Поэтому работа с каждым приемом не может быть простой и быстрой. На прием надо настроиться, внимательно и скрупулезно просмотреть возможности использования заложенных в нем рекомендаций под самыми разными углами зрения. Даже в самом экономном, ускоренном режиме работа с одним приемом занимает в процессе реального решения задач не менее получаса.

Следовательно, эффективный перебор всех сорока приемов затруднен потому, что не удается длительно поддерживать требуемый уровень внимания. Для устранения этого недостатка был разработан специальный поисковый аппарат — таблица устранения технических противоречий, позволяющая значительно уменьшить количество приемов, рекомендуемых к использованию при решении конкретной задачи. Такое выделение предпочтительных приемов основано на статистическом анализе.

Ранее уже было определено, что все многообразие изобретательских ситуаций может быть сведено к конфликтным отношениям между некоторым ограниченным набором характеристик, свойств технических систем. Перечень таких ключевых характеристик технических систем и составил основу таблицы, дал возможность построить ее оси. Таблица выбора приемов устранения технических противоречий дана в раздаточном материале. Горизонтальная ось таблицы тождественна ее вертикальной оси. Мы видим, что каждая ось включает в себя 39 характеристик.

Выбор наиболее эффективных приемов осуществляется через формулирование противоречия и его адаптацию к таблице.

Теперь, когда у нас есть таблица, выбор приемов для их использования при решении изобретательской задачи производится следующим образом:

Формулируется техническое противоречие, скрытое в задаче.

Улучшаемая и ухудшаемая характеристики, приведенные в противоречии, адаптируются, «пересказываются» с помощью терминов, имеющихся на осях таблицы.

На пересечении найденной строки (улучшаемой характеристики) и столбца (ухудшающейся при этом характеристики) находится клетка. Цифры в этой клетке соответствуют номерам приемов в списке.

Приемы в каждой клетке даны не в порядке их возрастания, а по частоте их применения в исследованном массиве изобретений. В связи с этим Г. С. Альтшуллер дал рекомендацию о порядке применения выбранных приемов.

Если необходимо сделать как можно более простое и быстро внедряемое решение, то приемы следует использовать, начиная с первого из рекомендованных. Если же необходимо решение как можно более оригинальное, неожиданное, революционное, то приемы следует использовать, начиная с последнего из рекомендованных.