Учителям о ТРИЗ. Выпуск 10

На конференции в Петрозаводске в 1985 году Генрих Саулович подшучивал надо мной, когда я стала восхищаться алгоритмом АРИЗ 85 В. Что ж восхищаться, когда УЖЕ придумано!? Знал бы он, что через 30 лет после этого, его последователи из города «Н» ещё не освоили этот алгоритм.

Как технические системы, стремясь к идеальности в соответствии с ЗРТС, то развёртываются, то свёртываются, так и алгоритм решения изобретательских задач на пути своего совершенствования то добавляет в свое содержание дополнительные подсистемы, расширяющие решательные способности, то свёртывает некоторые подсистемы с целью упрощения.

Так, в течение многих лет наращивались приёмы, стандарты, противоречия. Сначала одно техническое противоречие, потом – одно физическое противоречие (ФП). И тут стали размножаться ФП. Появилась рекомендация углубить ФП. Простейшее углубление от ФП на макро уровне к ФП на микро уровне. Но возможна цепочка противоречий, получающаяся из-за того, что некоторые физические эффекты могут быть причиной других физэффектов. Например, за счёт электрического поля создаётся магнитное поле, магнитное поле может вызвать перемещение каких-то частиц, это перемещение в свою очередь может изменять структуру вещества и т.д.

Противоречия стали сопровождаться схемой конфликтов.

Таких схем Г.С. Альтшуллер нашёл 9.

И вот появляется антисимметричная пара технических противоречий, которая открывает АРИЗ 85 В. Вначале формулирование этой пары противоречий совершается, как бы «начерно» (шаг 1.1) Затем уточняется пара противоречий («изделие и инструмент» или «объект и субъект») на шаге 1.2. После этого появляются схемы конфликтов для ТП1 и ТП2. (шаг 1.3).

Сразу одновременно у нескольких разработчиков (Б.Л. Злотин, А.В. Зусман, В.Б. Крячко) появляется мысль надписывать функции над ранее безымянными стрелками конфликтов. Надписали. Обрадовались, что это удобно.

И тут же оказалось, что вместо шагов 1.1, 1.2 и 1.3 достаточно нарисовать схему конфликтов, на которой пометить конфликтующую пару и надписать противодействующие функции («Глазки»)[3]. При этом не нужно ломать голову над выбором схемы конфликтов из девяти. Фактически важно отношение решателя к функции. Хорошо, что инструмент выполняет заданную ему главную функцию (линия гладкая), плохо, что существует некоторая помеха (брак). Для функции, которую надо поменять, используется волнистая линия. Решателя беспокоит именно эта проблема (волнует). В парном (антисимметричном) противоречии – наоборот (на первый взгляд формально): якобы исправили недостаток, зато потеряли главную функцию.

На самом деле при использовании старых алгоритмов

с одним техническим противоречием, вместо ещё не придуманной второй пары противоречий (ТП2) предлагалось выйти в надсистему после того, как не удалось разрешить ТП. Это уже был прототип теперешнего второго противоречия в АРИЗ 85В.

Пример

Заслонка для пульпы

По трубопроводу перекачивают железорудную пульпу (взвесь железной руды в воде). Регулируют поток пульпы с помощью задвижки (заслонки). Но частицы руды, обладающие абразивными свойствами, быстро «съедают» задвижку. Как быть?

Первичный учебный анализ:

Какие объекты подвергаются воздействию?

ПОТОК ПУЛЬПЫ. По определению – это ИЗДЕЛИЕ. Какой объект выполняет основную задачу?

ЗАСЛОНКА. Это – ИНСТРУМЕНТ.

Какое действие совершает ЗАСЛОНКА? РЕГУЛИРУЕТ. По определению – это ГЛАВНАЯ ФУНКЦИЯ.

Какое действие нежелательно? ИСТИРАНИЕ ЗАСЛОНКИ.

А какое действие необходимо?

НЕ ИСТИРАТЬ ЗАСЛОНКУ. Это – ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ функция, которую мы бы хотели реализовать.

Схема конфликтов «Глазки»

Модель задачи для ТП1 (мини задача)

Даны: заслонка, поток пульпы. Заслонка регулирует поток, но истирается потоком. Найти ХЭ (икс-элемент), предотвращающий истирание заслонки, но не мешающий инструменту (заслонке) регулировать поток.

Модель задачи для ТП2 (макси задача)

Даны: отсутствующая заслонка, поток пульпы. Отсутствующая заслонка не истирается (её нет), но поток не регулируется. Найти ХЭ, обеспечивающий регулировку потока пульпы, и сохраняющий достоинство отсутствующей заслонки не истираться потоком пульпы

Идеи для решения мини задачи связаны с упрочнением материала заслонки или с упрочняющим покрытием для заслонки. Идея для решения макси задачи: сама пульпа превращается в свой регулятор за счёт электромагнита (или холодильника), помещённого снаружи трубопровода.

Использование ТП2 автоматически выводит решателя на надсистемные идеи. И уже при формулировании двух моделей задачи (мини и макси) у решателя расширяется кругозор. Становится ясно, что возможен новый революционный путь решения, надо только уточнить существующие на текущем этапе возможности.

При обучении новой группы применению алгоритма сам Генрих Саулович упускал некоторые расширяющие возможности решения (веполи, стандарты). Они вводились только на заключительном этапе обучения, когда все необходимые элементы предварительно были уже отработаны и усвоены. Поэтому при первом знакомстве с АРИЗ я обычно предлагаю слушателям краткую схему АРИЗ.

Краткая логическая схема хода решения задачи по АРИЗ 85-В

Обозначения

Г—главная функция (главный производственный процесс).

(– Г)– не выполнение главной функции.

Д – дополнительная функция. (—Д) – не выполняется Д.

С – свойство, (– С) – противоположное свойство, С1 – свойство, отличное от С.

ОЗ – оперативная зона, ОВ – оперативное время, ВПР – вещественно-полевые ресурсы.

УИКР – усиленный ИКР.

Преимущество применения этой краткой схемы при обучении алгоритму в том, что она наглядна, как формула, занимает пол страницы, а не 36 страниц. Сразу можно оценить направления решений мини задачи и макси задачи.

В начале 90-х годов для целей составления машинной программы по алгоритму потребовалось добавить в 1 часть АРИЗ 85-В много дополнительных уточняющих шагов (АРИЗ91). То, что использующий алгоритм человек додумывает по аналогии, ассоциации, угадывает по смыслу, машине надо точно продиктовать, иначе она, как Буриданов осел будет застревать в задумчивости.

Для начального обучения живых людей оказалось проще применять «Простой АРИЗ» [3].

При этом можно обойтись без использования знаменитой матрицы Г.С. Альтшуллера (39х39). Переход от ФП к идее осуществляется через творческое объединение ФП и ТП. Это оказалось очень удобным для практического решения задач.

Основные подходы к разрешению физических противоречий это:

Разделить противоречивые требования в пространстве в одно и то же время.

Разделить противоречивые требования во времени в одном и том же пространстве.

Обойти противоречивые требования системными переходами.

Разрешить проблему, применяя физ. эффекты, хим. эффекты и другие эффекты.

Обобщение разработок Альтшуллера Г.С.[5], Литвина С.С.[4], Иванова Г.И. [6], Крячко В.Б. [7] дало возможность подготовить такой раздаточный материал для студентов, изучающих ТРИЗ.

Приёмы разрешения физических противоречий (ФП) через ТП*

40 принципов разрешения противоречивых требований (по ГСА технических противоречий) распределяются по четырём группам приёмов:

Правило 1