Марк Меерович – Технология творческого мышления (страница 49)

В этой главе мы сделаем самое большое, основополагающее обобщение.

Коротко вспомним, что уже было. Поиски методов мышления, с помощью которых можно было бы генерировать новые идеи, привели Г.С. Альтшуллера в патентный фонд — в библиотеку, где собрано описание продукта изобретательских идей. Анализ патентного фонда показал, что развитие каждой конкретной технической системы происходит не потому, что появился гениальный изобретатель, который захотел ее усовершенствовать, а потому, что его идея соответствует вполне объективным законам, которым подчиняется развитие всех технических (а в дальнейшем выяснилось — и всех искусственных) систем.

Так был сформулирован важнейший для всей методологии творчества постулат ТРИЗ: технические системы развиваются по объективно существующим законам; эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного развития технических систем.

Было также определено и общее направление развития технических систем: в сторону повышения уровня их идеальности.

Понятно, что просто сделать такое заявление — явно недостаточно. Его нужно было подтвердить формулировками этих самых «объективно существующих» законов.

Литература по ТРИЗ классифицирует законы развития технических систем по трем группам [Альтшуллер Г.С., 1979]:

1. Статика — группа законов, определяющих критерии жизнеспособности новых технических систем. В соответствии с ними сформулированы необходимые условия принципиальной жизнеспособности автономных систем (как технических, так и биологических):

а) наличие и хотя бы минимальная работоспособность ее основных частей;

б) сквозной проход энергии через систему к ее рабочему органу;

в) согласование собственных частот колебаний (или периодичности действия) всех частей системы;

2. Кинематика — группа законов, характеризующих развитие систем (независимо от конкретных технических и физических механизмов этого развития):

а) в направлении увеличения степени идеальности;

б) в направлении увеличения степени динамичности;

в) неравномерно — через возникновение и преодоление технических противоречий;

г) до определенного предела, за которым система включается в надсистему в качестве одной из ее частей; при этом развитие на уровне системы резко замедляется или совсем прекращается, заменяясь развитием на уровне надсистемы.

3. Динамика — группа законов, отражающих тенденции развития современных систем:

а) развитие технических систем идет в направлении увеличения степени управляемости (иногда говорят — в направлении увеличения вепольности (о веполях см. гл. 13)):

невепольные и неполные вепольные системы превращаются в полные веполи;

простые веполи переходят в сложные;

увеличивается количество управляемых связей;

мобилизуются вещественно-полевые ресурсы (ВПР) за счет более полного использования имеющихся и применения «даровых» веществ и полей;

в веполи входят вещества и поля, которые позволяют без существенного усложнения реализовать новые физические эффекты, расширить функциональные возможности системы и тем самым повысить степень ее идеальности;

б) развитие современных технических систем идет в направлении увеличения степени дробления (дисперсности) рабочих органов. В особенности типичен переход от рабочих органов на макроуровне к рабочим органам на микроуровне.

Опыт решения технических задач и работа авторов в качестве преподавателей с высококвалифицированной аудиторией технических специалистов (и в частности, замечания слушателей) показали, что в классификации смешаны законы и способы их реализации: не могут быть законы «вообще» (кинематика) и законы на «сейчас» (динамика).

Нужна была альтернативная «конституция». Она была разработана М.И. Мееровичем в 1990–1991 гг. на основе законов, предложенных Г.С. Альтшуллером, и тоже состоит из трех частей.

В первую часть — «Общие законы» — вошли те принципы, которые составляют, если можно так выразиться, идеологию ТРИЗ, ее сущность. Во вторую — законы синтеза системы, и в третью — законы развития технических систем.

Получилась следующая схема:

1. Общие законы

1.1. Развитие любой технической системы идет в направлении повышения уровня ее идеальности.

Следствие 1.

Техническая система идеальна, если ее нет, а функция системы выполняется.

Следствие 2.

Повышение уровня идеальности системы происходит за счет усложнения надсистем.

1.2. Развитие частей системы идет неравномерно — через возникновение и преодоление технических противоречий.

1.3. Исчерпав возможности своего развития, техническая система или вырождается, или консервируется на определенном уровне, или ее рабочий орган входит как подсистема в новую систему.

2. Законы синтеза системы

2.1. Автономная система должна состоять из четырех минимально работоспособных частей: рабочего органа, двигателя (источника энергии), трансмиссии и органа управления.

2.2. Связи между частями системы и сами ее части должны обеспечивать свободный проход энергии через всю систему.

2.3. Управление системой может осуществляться воздействием на любую ее часть.

3. Законы развития системы

Развитие технических систем происходит за счет:

3.1 согласования ритмики частей ТС (добыча угля с резонансом);

3.2 динамизации рабочего органа на макро- и микроуровнях (отклонитель бура);

3.3 повышения числа управляемых связей;

3.4 структурирования;

3.5 перехода в надсистему;

3.6 увеличения числа дополнительных функций;

3.7 специализация — универсализация;

3.8 Объединение альтернативных систем.

Практически все, что вошло в эту схему, мы уже разбирали на разных примерах и задачах. О переходе в надсистему мы тоже много говорили.

Конечно, изложенным здесь тема не исчерпывается, ведь переход в надсистему — один из основных путей развития ТС. Хочется остановиться еще на одном, очень перспективном варианте развития, который предложили инженеры В.М. Герасимов и С.С. Литвин.

Альтернатива — это противопоставление: или — или. Альтернативные ТС — это часть конкурирующих — параллельных — систем, т.е. систем, выполняющих одну и ту же функцию, но разными способами. Например, перевозку грузов по железной дороге осуществляют паровозы, тепловозы и электровозы.

Но предоставим слово самим авторам: «Альтернативные технические системы (АС) — это такие конкурирующие системы, которые имеют хотя бы одну пару противоположных достоинств и недостатков, т.е. то, что хорошо у одной из них, у другой плохо, и наоборот. АС как бы дополняют друг друга по какой-то паре характеристик. Речь идет о характеристиках, свойствах ТС, на базе которых в ТРИЗ строится техническое противоречие: скорость, устойчивость, прочность, мощность, точность, сложность, производительность, потеря вещества, энергии, информации, времени и т.п.

Чаще всего альтернативные системы дополнительны по паре характеристик, относящихся к двум разным группам: одна из АС лучше выполняет главную функцию, зато другая — более простая и дешевая»[35].

Из шести приведенных в статье примеров рассмотрим один — велосипедное колесо. Классическое колесо сделано на спицах, оно прочное и легкое, но очень сложное в изготовлении: ручная трудоемкая сборка, сложное оборудование для регулировки натяжения спиц. Дисковое колесо можно изготовить одним ударом штампа, но: если оно, как колесо со спицами, легкое, то непрочное, а если прочное, то тяжелое. Поэтому колеса — со спицами и дисковое — можно рассматривать как альтернативные системы.

При объединении одна из систем выбирается в качестве базовой: как правило, та, которая проще, дешевле и технологичнее. И ставится цель: объединив достоинства систем, устранить их недостатки. (В нашем примере дисковое колесо, полученное штамповкой, должно обладать легкостью и прочностью колеса со спицами.) А затем по АРИЗу формулируется альтернативное ТП и идет поиск механизмов его разрешения. Иногда для этого достаточно перенести свойство альтернативной ТС на базовую...

Как «работает» колесо со спицами? При сборке спицы предварительно натягивают так сильно, чтобы они всегда стремились работать на растяжение, отталкивая обод колеса, который под нагрузкой стремится сжаться.

В обычном дисковом колесе диск соединяет обод со втулкой, поэтому диск должен быть толстый и прочный. Свойство спиц — работать на растяжение — перенесли на дисковое колесо. В результате получилась конструкция: тонкие диски-диафрагмы при креплении к втулкам натягиваются, как спицы, с помощью регулировочных винтов (рис. 11.2). По весу легче, по прочности — выше. Что и требовалось...

Когда переноса свойства недостаточно, ищут ресурсы объединяемых систем. Как правило, они всегда находятся. Это подтверждает и диапазон примеров в статье: бульдозерный нож к трактору для подборки торфа; бытовая мясорубка; подшипник скольжения; магнитопроводы трансформаторов... Ресурсы есть, но обычно, по законам психологической инерции, их ищут только в «своей» системе: «При решении проблем «своей» ТС никому не приходит в голову (к сожалению, АРИЗу тоже) «наворачивать» на нее еще и противоречия другой системы. А это как раз тот случай ТРИЗной логики, когда кажущееся усложнение ситуации облегчает ее разрешение»[36].

Подобная статья, кстати, еще один пример стремительного и эффективного развития ТРИЗ как науки: однозначная терминология, четкая логика построения алгоритма, красивые решения реальных и разноплановых задач. И формулировка нового закона: «Развитие технических систем идет в направлении их объединения друг с другом с целью взаимного использования ресурсов для дальнейшего совершенствования на уровне надсистемы».