ТРИЗ для «чайников» – 3. Законы развития технических систем, том 1, издание 2-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 полезных функций к функциям расплаты. Выглядит это как дробь, в числителе которой совокупность полезных функций, а в знаменателе – совокупность функций расплаты.

Замечание: показатель «Идеальность» – качественный, не имеет абсолютного значения, и зависит от субъективной оценки человека. Связано это 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. Кроме этого, многие показатели качественные и остаются на усмотрение человека, то есть на его экспертную оценку.

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:

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

Пример

В автомобиле повышается КПД работы двигателя внутреннего сгорания, или возрастает грузоподъемность автомобили, или его скорость….

Появляется фары, радио, измеритель количества бензина и другие приборы;

и снижаются функции расплаты – то есть уменьшается знаменатель дроби

Пример

В автомобиле:

– уменьшается расход топлива (энергии);

– снижаются вредные факторы (шум, вибрации, запах …)

– уменьшаются затраты на обслуживание (уменьшается количество обслуживающего персонала, упрощается обслуживание технической системы).

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 функции.

За такую систему не надо платить, ее не надо обслуживать, от нее нет отходов!

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.

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 это почти фантастически, 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 ресурсов.

1.2. Решения задач с помощью формулирования 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[4 - 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 в кювет?

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.

Рис. 1. Надавы на краю хайвея I-95 недалеко от Бостона (США)

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

Это изобретение активно используется на всех автострадах США.

Пример 2. Строительство канала

При строительстве каналов в вырытую траншею укладываются бетонные плиты. Их приходится доставлять на специальных машинах, да еще прокладывать дорогу, чтобы машины могли проехать.

А можно ли обойтись без строительства специальной дороги и машин?

Формулируем ИКР: Плиты сами приходят к месту монтажа

Вероятно эта подсказка вдохновила испанца Федерико Молеро Хименес, который получил в 1968 году советский патент N 307 584. Идея его изобретения: заставить будущий оросительный канал потрудиться на собственном строительстве.