Александр Шевкопляс – Законы развития технических систем. ТРИЗ (страница 3)

Ступени развития технических систем на линиях ЗРТС отражают набор способов придания системе новых возможностей как путь последовательных ценных изменений системы.

Ценность качеств системы отражает ее эффективность и соответствие критериям идеальности, а понятие «последовательные» имеет не тот смысл, что эти ступени развития следуют строго одна за другой. Смысл последовательности в том, что каждая последующая ступень дает больше возможностей, чем предыдущая.

Нельзя сказать, что любой следующий шаг на каждой линии развития сегодня актуален, но он создает дополнительные возможности, и поэтому, вполне вероятно, завтра будет востребован, а послезавтра станет обязательным качеством минимально приличного функционального средства.

Итак, идеальная искусственная система развивается, меняясь во времени, и за счет этого соответствует сегодняшнему уровню требований к ней.

Чтобы оставаться идеальной, система должна меняться следующим образом:

1. Следовать за изменением требований потребителей, предлагать им новые возможности, все больше и шире учитывать ценное для человека.

Новые черты повышают статус инструмента.

2. Система должна учитывать индивидуальные или нишевые требования потребителя, становясь все более специальной – ценность инструмента тем больше, чем лучше он нам подходит.

3. Система должна быть в какой-то мере универсальной, что увеличит возможности потребителя и сократит его расходы.

4. Соответствовать изменениям требований производителей, что отражает возможность ее производства.

5. Соответствовать изменениям требований социума, что отражает учет перспектив социального развития.

6. Быть, как минимум, безвредной, а лучше – полезной для биосферы, что отражает безвредность ее производства и использования.

То, что система идеальна, не означает, что она наиболее эффективна – она должна быть достаточно эффективной. Идеальной является любая ТС, которая полностью удовлетворяет требованиям потребителя – эффективность и привлекательность одних из них может быть выше, чем других.

А иногда ресурсы НС могут позволить реализовать функцию системы, и не создавая ее – за счет соответствующего использования возможностей элементов надсистемы.

Так, не покупая автомобиль в личное пользование, мы можем перемещаться на общественном транспорте, и если это нас устраивает, то – это предельно экономично и идеально.

Где:

Э_тс – эффективность удовлетворения потребности в данных условиях данным способом.

Ц_тс – ценность действия технической системы.

С_тс – всесторонняя субъективная и объективная оценка затрат на удовлетворение потребности данным способом.

Система (или комплект систем) идеальна, если1:

• располагает таким набором свойств и уровнем параметров этих свойств, которые пригодны для применения во всем разнообразии обстоятельств, для которых она предназначена;

• уровень выполнения ее главной функции, а также набор и уровень выполнения дополнительных функций позволяют полностью удовлетворить потребителя;

• она эффективна – расходы на нее целесообразны или минимальны;

• она безвредна или вред от нее допустим;

• она экономически и физически доступна.

Универсальная формула эффективности системы2:

Э_тс = Ц_тс – C_тс = ΣαFQ – (ΣμC_п + ΣβC_э + ΣγH) =

= Σ (α_тс × α_нс × α_эм) FQ – (ΣμC_п + ΣβC_э + ΣγH)

Где:

Э_тс – эффективность удовлетворения потребности в данных условиях данным способом.

Ц_тс – ценность действия технической системы.

С_тс – всесторонняя субъективная и объективная оценка затрат на удовлетворение потребности данным способом.

F – ценность результата воздействия ТС на объект его функции.

Q – пригодность ТС. Этот коэффициент учитывает физическую и экономическую пригодность ТС, и может иметь только два значения: 1 или 0.

μ, β, γ – коэффициенты, которые учитывают сопутствующую затратам экономию средств, дополнительные доходы и расходы. Например, коэффициент μ может учесть то, что ТС приобретена на кредитные средства. Коэффициент β может учесть дополнительный доход в период эксплуатации, а коэффициент γ может учесть стоимость утилизируемых материалов.

α – субъективный коэффициент дополнительной потребительской ценности ТС.

α_тс – коэффициент субъективной ценности, который связан с влиянием на оценку характеристик существующих альтернативных средств удовлетворения потребности или с соотношением свойств этого средства, присущих ему в разное время.

α_нс – коэффициент субъективной ценности, который связан с важностью надсистемы и значимостью в ней ТС.

α_эм – коэффициент субъективной ценности дополнительных целей потребителя.

C_п, C_э, H – объективные затраты на удовлетворение потребности (соответственно, предварительные – на разработку, проектирование и изготовление или на приобретение этого функционального средства; на эксплуатацию; на устранение вреда).

3.

Закон повышения идеальности искусственных систем

С развитием системы увеличивается ее соответствие набору критериев идеальности. Критерии идеальности могут меняться со временем.

Этот закон отражает стремление учитывать и увеличивать полноту удовлетворенности потребителя использованием системы на каждой ступени ее улучшения. Он не указывает пути повышения уровня свойств системы на этапах ее создания и развития, а лишь определяет критерии для согласования позитивности результатов произведенных изменений в системе.

Цель совершенствования искусственных систем – все более полное удовлетворение имеющихся потребностей. Верно и наоборот: более полное удовлетворение потребности характеризует функциональное средство как более идеальное.

Повышение идеальности систем может происходить путем их развития, а также путем передачи их функций другим системам, если это имеет позитивный эффект.

Развитие систем в направлении повышения их идеальности характеризуют следующие их изменения:

• Улучшение существующего способа их функционирования.

Для этого увеличивают согласованность систем с требованиями объекта функции, надсистемы и окружающей среды, с интересами субъекта потребления и производителя, социума и биосферы, а также сокращают вред от использования систем.

Для этого стремятся максимально использовать имеющиеся ресурсы или изменяют надсистему, встречно повышая ее согласованность, еще для этого увеличивают глубину использования свойств элементов системы.

• Разработка способов достижения требуемого уровня реализации ценных дополнительных свойств системы или перенос известных.

Для этого создают и реализуют новые функциональные возможности системы.

• Увеличение экономичности системы*.

Для этого разрешают проблему за счет имеющихся ресурсов или сокращают количество потребляемых ресурсов.

Расширяют связи с надсистемой, что позволяет взаимно использовать и экономить ресурсы.

Увеличивают глубину использования свойств элементов системы.

Повышают универсальность систем. Универсальность систем растет, если расширяются их функциональные возможности и увеличивается диапазон их применения, что делает их пригодными для большего спектра задач.

* – известный критерий высокой идеальности «системы нет, а функция выполняется» – это экономический предел реализации функциональной системы.

В ТРИЗ часто трактуют идеальность, исходя из предельного сокращения расходов, а бесконечно высокий результат вычислений степени идеальности от этого сокращения демонстрируют с помощью формулы I=F/C или используют некоторые другие ее вариации. Никто не говорит, что дешево – это плохо, но еще говорят, что не в деньгах счастье.

Если у вас есть собственный автомобиль или велосипед, то отказаться от них и найти возможность перемещаться другим образом, вы вряд ли сочтете идеальным решением.

В этом случае формула верна в той части, что идеально продать велосипед, если он стал не нужен, и приобрести нужное, а возможности для перемещения останутся доступными (функционального средства нет, а функция перемещения доступна).

Еще идеальнее, если доступно воспользоваться более подходящими средствами для перемещения – иметь возможность приобрести новый велосипед или автомобиль.

Максимальное сокращение затрат – отличный критерий, который во многих случаях дает хорошие решения, и в каких-то случаях устремляет к идеалу.

К примеру, существуют прогнозы, что через несколько десятилетий почти исчезнет личный транспорт – шеринг-сервисы (SHAR – делиться, англ., обмен между людьми), эффективные общественные системы управления транспортом и его автоматическое обслуживание избавят людей от всех хлопот с уходом, хранением и ремонтом собственного авто. Такие же перспективы есть и у шеринг-сервиса жилья.

Главный конструктор танка Т-34 Михаил Кошкин говорил, что самая надежная деталь в танке та, которой в нем нет. При проектировании конструкторы всегда стараются упростить систему и, используя ресурсы более важных подсистем, избавиться от лишних деталей. Этот процесс называется свертыванием системы.