Пример 2.3. Указка 3-й уровень
Необходимо сделать указку легко переносимой. Для этого она должна быть маленькой. Противоречие: указка должна быть длинная, чтобы указывать, и короткая, чтобы было легко переносить.
Решения.
1. Сделать указку разборной и скреплять ее на месте, например, с помощью винтов. На это требуется много времени и сил.
2. Можно сделать указку складной, как метр.
3. Наилучшее решение сделать указку телескопической.
Изменена исходная задача. Сначала была задача сделать указку легче.
Изменено известное решение. Вместо разборной указки ее сделали телескопической. Применен геометрический эффект. Стадии А и Г пройдены на 3 уровне.
Пример 2.4. Указка 4-й уровень
Желательно, чтобы можно было пользоваться указкой на расстоянии 320 м. Такая указка должны быть очень прочной и легкой, что не может обеспечить механическая указка. Необходимо переходить к принципиально другому способу указывания.
Решение. Использовать луч лазера. Лазерный луч получают с помощью лазерного диода.
Найдена новая задача. Указывать с больших расстояний.
Найдено новое решение. Использован не обычный лазер, а лазерный диод.
Создана новая конструкция. Такой конструкции не существовало раньше.
Стадии А, Г и Д пройдены на 4 уровне.
Другая возможность виртуальная указка (отсутствующая указка). Указка должна исчезнуть, а возможность указывать остается.
Решение. Используются возможности компьютера. Например, указывать можно с помощью курсора мышки. Такая указка может указывать на любом расстоянии. Расстояние зависит только от возможностей передачи изображения. Могут использоваться Интернет, спутники, средства космической передачи и т. д.
Найдена новая задача. Указывать с больших расстояний.
Найдено новое решение. Использован компьютер и его возможности (например, мышка). Стадии А и Г пройдены на 4 уровне.
Пример 2.5. Лазер и компьютер 5-й уровень
Лазер и компьютер это примеры пионерских решений.
Лазер был изобретен на основе открытий.
2.3. Функции ТРИЗ
Основные функции ТРИЗ:
1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без значительного перебора вариантов.
2. Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
3. Развитие творческих качеств человека (творческого воображения и мышления, качеств творческой личности, развитие творческих коллективов).
ТРИЗ позволяет:
выявить и устранить «узкие места»;
снизить себестоимость изделий и технологий;
повысить потребительские качества изделий;
выявить и устранить причины брака и аварийных ситуаций и т. д.
2.4. Структура ТРИЗ
Основные разделы ТРИЗ:
1. Законы развития систем (глава 4) [64].
2. Информационный фонд ТРИЗ (глава 7) [45].
3. Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем (глава 5) [46].
4. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) (глава 6) [44].
5. Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений («диверсионный анализ») [36].
6. Методы системного анализа и синтеза (глава 3).
7. Функционально-стоимостный анализ (ФСА).
8. Методы развития творческого воображения (РТВ) (п. 8.1) [3942].
9. Теория развития творческой личности (ТРТЛ) (п. 8.2) [38].
10. Теория развития творческих коллективов (ТРТК) (п. 8.3) [32].
Все разделы ТРИЗ можно разделить на две части: методы решения задач и методы развития творческих качеств. К методам решения задач относятся пп. 17 (приведенного выше списка), к методам развития творческих качеств пп. 810. Структурная схема ТРИЗ согласно этой классификации представлена на рис. 2.2.
Рис. 2.2. Структурная схема ТРИЗ
Упрощенная структурная схема ТРИЗ для функции решения задач приведена на рис. 2.3. Кратко опишем каждую из частей ТРИЗ.
Законы развития технических систем наиболее общие статистические закономерности и тенденции развития техники, выявленные в результате анализа патентного фонда и истории развития техники.
Сегодня мы говорим об более общих звонах и закономерностях развития искусственных (антропогенных) систем. Они изучаются на истории развития конкретных искусственных систем, а потом обобщаются.
Информационный фонд включает:
1. Систему стандартов на решение изобретательских задач типовые решения определенного класса задач (п. 7.5) [29];
2. Технологические эффекты:
2.1. физические эффекты [28] и [35];
2.2. химические эффекты [29];
2.3. биологические эффекты [37];
2.4. математические эффекты.
наиболее разработанные из них геометрические [30].
2.5. Таблицы их использования.
3. Приемы устранения противоречий и таблицы их применения (п. 7.1);
3.1. приемы разрешения технических противоречий (п. 7.1.2).
40 основных приемов [12];
10 дополнительных [10].
3.2. приемы разрешения физических противоречий (п. 7.1.3).
приемы анти-приемы [14];
приемы, разбитые на группы;
способы разрешения физического противоречия [24].
4. Ресурсы природы и техники и способы их использования (п. 7.3).
Часто в информационный фонд включают также задачи-аналоги. Это решенные задачи, в которых разрешено конкретное противоречие.
Технологические эффекты также называют научными эффектами или просто эффектами.
Рис. 2.3. Структурная схема ТРИЗ для функции решения задач
АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, т. е. решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда (на рис. 2.3 показано стрелкой), и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения (РТВ). Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора и формулировки задачи, а также оценки полученного решения. Последняя модификация, разработанная Г. С. Альтшуллером это АРИЗ-85-В.
Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) это специальный язык, позволяющий представить исходную систему в виде структурной модели, выявить ее свойства, с помощью специальных правил и закономерностей преобразовать модель задачи в структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи.
Классификация системы стандартов на решение изобретательских задач и сами стандарты построены на основе вепольного анализа и законов развития технических систем. Кроме того, он включен в программу АРИЗ (это показано стрелками на рис. 2.3).
Кратко опишем и другие элементы ТРИЗ показанные на рис. 2.2.
Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений разработан Б. Л. Злотиным и А. В. Зусман и назван «диверсионным» подходом. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы (диаграмма «рыбьей кости») и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики «изобретаются» для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. Сначала придумывают «диверсию», а потом способы, как ее совершить. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденций ее развития, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении задачи. На следующем этапе изыскиваются и анализируются способы, позволяющие предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений. При этом максимально используются все ресурсы системы.
Методы системного анализа и синтеза включают:
системный подход;
анализ и синтез потребностей;