ТРИЗ для профи и не только. Законы развития технических систем. Том 1. Издание 3-е, исправленное и дополненное

– несем определенные затраты на создание технической системы, которая ее выполняет;

– обслуживаем техническую систему, неся эксплуатационные затраты (энергия, материалы, оплата персонала);

– получаем отходы, которые приходится утилизировать, вредные выбросы и иные вредные воздействия (шум, вибрации).

Все это – функция расплаты.

Идеальность системы оценивается таким показателем, как отношение суммы полезных функций к сумме функций расплаты. Выглядит это как дробь, в числителе которой совокупность полезных функций, а в знаменателе – совокупность функций расплаты.

Замечание. Показатель «Идеальность» – качественный, и часто не имеет абсолютного значения. С одной стороны, это связано и с тем, что хотя часть показателей, по которым выполняется оценка, могут быть вполне объективными и измеряемыми – коэффициент полезного действия, расходный коэффициент, мощность, вес и другие. Но они имеют разные размерности, а значит, обобщенного значения у этого показателя быть не может. С другой стороны, многие показатели качественные, и остаются на усмотрение человека, то есть на его экспертную оценку.

Пример

Однажды американского астронавта Уолтера Ширра[20 - Американский астронавт Уолтер Ширра – человек, который первым в мире совершил космические полеты на трёх разных кораблях] спросили:

– Скажите, о чём вы думали, когда вы сидели в кресле космического корабля капсулы в момент старта?

– Я смотрел на приборную доску с массой индикаторов и кнопок, и думал – ведь этот космический корабль построил тот, кто на тендере дал правительству минимальную цену за её конструирование и изготовление!»

Рисунок 52. Уолтер Ширр

Пример-шутка

Идеальность в налогообложении это искусство ощипывать гуся так, чтобы получить максимум перьев с минимумом писка.

Со временем любая техническая система совершенствуется. При этом:

а. Повышается качество выполнения полезных функций и их количество – то есть растет числитель дроби.

В автомобиле, например, повышается КПД работы двигателя внутреннего сгорания, или возрастает грузоподъемность автомобиля, или его скорость.

Для легковых автомобилей повышается мощность двигателя и возрастает комфортность. Появляется фары, радио, измеритель количества бензина, кондиционер и другие приборы.

Рисунок 53. Первый автомобиль Бенца отличается от…

Рисунок 54. от современного Мерседеса-Бенца

б. Снижаются функции расплаты – то есть уменьшается знаменатель дроби.

В автомобиле это:

– уменьшение расхода топлива (энергии);

– снижение шума, вибрации, устранение запаха бензина ….

Закон повышения идеальности гласит:

С развитием технической системы постоянно происходит повышение степени ее идеальности.

Справедливости ради, отметим очевидность этого закона на уровне здравого смысла. Ведь никто не будет менять лучшее на худшее. Новая система должна быть более эффективной, чем старая.

Но к какому пределу стремится идеальность?

1.1. Идеальная система (ИКР)

Ни одна техническая система нам не нужна как набор элементов болтов, гаек, и разных деталей. Нам нужна функция, которая выполняет система. Именно поэтому для нас идеальной системой является система, которой нет, но которая обеспечивает выполнение своей функции.

За такую систему не надо платить, ее не надо обслуживать, от нее нет отходов или вредных проявлений! Эдакая волшебная палочка для исполнения одного желания – функции, которую она должна выполнять.

По аналогии с идеальной системой, под идеальным решением в ТРИЗ понимается такое решение, при котором, без изменений (в крайнем случае, при минимальных изменениях) системы мы получаем требуемый результат.

Ну и стандартная формулировка идеального конечного результата решения задачи (ИКР) выглядит следующим образом – техническая система САМА, не усложняя себя, выполняет требуемое действие или обеспечивает требуемую функцию.

То есть мы ничего (или почти ничего) не меняем в системе, а она преобразуется так, как нам надо. Или мы создаем новую подсистему, которой нет, но которая выполняет в системе нужную нам функцию.

Пример-шутка

Мечта (ИКР) официантки:

Клиенты обедают у себя дома, а чаевые присылали по почте;

Мечта (ИКР) правительства:

– Население само себя учит, лечит, защищает и регулярно платит налоги.

Выглядит такое требование почти фантастическим, однако, практика показывает, что именно формулирование ИКР иногда позволяет найти сильное решение, подсказывает его. Разумеется, что совсем ничего не менять не получается, но зато решение получается с минимальными затратами, в основном, за счет уже имеющихся в системе и около нее ресурсов [14].

1.2. Примеры решения задач с помощью формулировки ИКР

Говорят правильно поставленная задача – уже наполовину решенная задача. Давайте посмотрим, как работает правильная постановка задачи с помощью ИКР.

Пример 1

Дорога, которая будит засыпающего водителя.

Монотонное движение на дороге усыпляет водителя, и он может съехать в кювет[21 - Я лично имел возможность убедиться в этом на дороге Екатеринбург-Каменск-Уральский в конце 1970-х годов, когда меня разбудил водитель встречного движения, на полосу которой я выехал. Если бы не он, через пару минут я мог оказаться в кювете!]. При патентном поиске вы найдете немало электронных устройств, которые определяют момент засыпания водителя, и будят его. Например, есть такое изобретение – специальный датчик следит да пульсом человека и другими параметрами и, в случае необходимости, бьет его электрическим разрядом. А можно ли обойтись без таких устройств?

Как сделать так, чтобы водитель просыпался, если машина уходит с дороги в кювет?

Формулируем ИКР: Дорога сама будит водителя в тот момент, когда машина начнет уходить в кювет.

Оказалось, что сделать это совсем нетрудно! Достаточно сделать надавы на асфальте вдоль боковой стороны дороги.

Подобное решение позволило сократить аварии, возникающие вследствие усталости водителей. Если водитель засыпает за рулем, и автомобиль начинает уходить с дороги, то такая асфальтовая гребенка быстро разбудит водителя. Когда колесо попадает на участок с гребенкой, машина начинает вибрировать и шуметь. Водитель сразу просыпается и возвращает машину на дорогу.

Это изобретение активно используется на всех автострадах США.

Рис. 55. Ребристость на краю хайвея I-95 недалеко от Бостона (США)