Принцип многофункциональности113 устанавливающий взаимосвязь изменений функций и структуры многоуровневых систем в процессе развития и определяющий основные тенденции и этапы развития антропогенных систем.
1.5. Работы по законам развития техники в ТРИЗ
1.5.1. Законы развития технических систем, сформулированные Г. С. Альтшуллером
Первая система законов развития техники в ТРИЗ была разработана ее автором Г. С. Альтшуллером в 1956 году. Первоначально она выглядела так114.
Отдельные элементы машины, механизма, процесса всегда находятся в тесной взаимосвязи.
Развитие происходит неравномерно: одни элементы обгоняют в своем развитии другие, отстающие.
Планомерное развитие системы (машины, механизма, процесса) оказывается возможным до тех пор, пока не возникнут и не обострятся противоречия между более совершенными элементами системы и отстающими ее частями.
Это противоречие является тормозом общего развития всей системы. Устранение возникшего противоречия и есть изобретение.
Коренное изменение одной части системы вызывает необходимость для функционально обусловленных изменений в других ее частях.
Кроме того, в этой работе, практически был сформулирован закон полноты частей системы. «Между главными составными частями машины рабочим органом, передаточным механизмом (трансмиссией) и двигателем имеется определенное соотношение, ибо все эти части находятся в тесной взаимосвязи и взаимообусловленности. Наличие взаимосвязи между главными составными частями машины приводит к тому, что развитие той или иной части оказывается возможным только до определенного предела пока не возникнут противоречия между измененной частью машины и оставшимися без изменений другими ее частями». И далее: «Противоречия, возникающие между отдельными частями машины, являются тормозом общего развития, ибо дальнейшее усовершенствование машины невозможно без внесения изменений в соответствующие ее части, без коренного улучшения их свойств».
В следующих работах Г. Альтшуллер описывает отдельные законы. Например, закон увеличения степени идеальности дан в виде понятия идеального конечного результата и следующей формулировки: «Максимум нового эффекта при минимуме затрат на реализацию»115.
В 1963 г. Г. Альтшуллер сформулировал следующие тенденции развития техники116:
Увеличение параметров каждого единичного агрегата. Например, увеличение скорости самолета или грузоподъемности автомобиля.
Увеличение удельных характеристик машин и процессов.
Интенсификация производственных процессов (например, совмещение во времени нескольких этапов)
«Динамизация» машин: машины с фиксированными характеристиками (вес, объем, форма и т. д.) вытесняются меняющимися в процессе работы машинами; «жесткие» конструкции вытесняются «гибкими». Это заметная тенденция в развитии современной техники разделение машины на несколько гибко сочлененных секций.
В этой же работе описывается понятие «идеальная машина»117:
«Идеальная машина» абстрактный эталон, в реальных условиях недостигаемый и отличающийся следующими обстоятельствами:
Все части идеальной машины все время несут полезную расчетную нагрузку.
Материал «идеальной машины» работает так, что его свойства используются наилучшим образом, например, металлические части работают только на растяжение, деревянные части только на сжатие и т. д.
Для каждой части «идеальной машины» созданы наиболее благоприятные внешние условия (температура, давление, характер движения внешней среды и т. д.).
Если «идеальная машина» передвигается, то вес, объем и площадь полезного груза совпадают или почти совпадают с весом, объемом и площадью самой машины.
«Идеальная машина» способна менять назначение (в пределах своей основной функции).
Межремонтный период частей равен сроку службы всей «идеальной машины».