Работа посвящена приемам разрешения технических противоречий. Сейчас приемы представляют единую группу, числом 40. Существует условное деление приемов, приведенное в книге Г.С.Альтшуллера и др. "Поиск новых идей", но это деление неконструктивно.
В данной работе проводится системный анализ всех приемов. В результате выясняется, что приемы делятся на 4 группы по характеру работы с ТП и, что в каждой группе есть определенные правила синтеза и взаимосвязи приемов. Проанализированы ошибки работы таблицы технических противоречий. Предложен алгоритм выбора приемов, разрешающих ТП.
#1 Введение.
Каждый тризовец при решении задачи с помощью приемов разрешения технических противоречий, наверное, не раз сталкивался с тем фактом, что система поиска, а именно, таблица выбора приемов, дает сбои. Сбои бывают двух типов.
Первый тип. При работе с таблицей мы получаем на пересечении строки "что изменить" и столбца "что ухудшается" несколько приемов. Среди этих приемов может оказаться один или несколько лишних, т.е. приемов, принципиально не выводящих на ответ. Такие лишние приемы наносят вред, потому что, во-первых, отнимают время, так как только опытный тризовец сразу определит, что прием лишний, во-вторых, существенно подрывают веру в справедливость таблицы.
Второй тип. Иногда находится прием, хорошо разрешающий техническое противоречие (ТП) вашей задачи. Но таблица выбора приемов не предлагает его, как бы вы не трансформировали ваше ТП ( можно сфабриковать несколько вариантов ТП, и т.о. получить в несколько раз большее число приемов для разрешения ТП).
Необходимо устранить сбои при работе с таблицей и тем самым повысить КПД приемов. Таблица должна быть системой приемов, а не просто их совокупностью. Прежде, чем строить алгоритм выбора приемов, нужно разобраться в самих приемах. Дело в том, что сейчас таблица выбора приемов работает, в основном, за счет статистики, а внутренняя структура, градация всех приемов не учитывается. Имеется в виду не градация приемов, которая существует сейчас, а иная, например, которая будет описана ниже. Сейчас существует такое деление (описано в книге "Поиск новых идей: от озарения к технологии" Г.С.Альтшуллер и др.):
- одиночные приемы ( например "дробление", принцип "местного качества" и т.д.);
- комбинационные, то есть включающие в себя пару прием - антиприем ( принцип частичного или избыточного действия, принцип отброса и регенерации частей и т.д.);
- использующие некоторые физические эффекты ( тепловое расширение, фазовые переходы и т.д.);
- использующие некоторые вещества ( сильные окислители и т.д.).
Это деление приемов не несет пользы для решения задач. Можно сформулировать два основных этапа предлагаемой вам работы:
Первый этап - построение приемов в систему.
Второй этап - построение алгоритма выхода от ТП на приемы. #2 Анализ приемов.
Теперь можно привести пример решения задачи, из которого будет видна возможность структурировать приемы.
Задача. При распилке алмаза используют дисковую пилу. Проблема в следующем: чтобы как можно меньшее количество алмаза пошло в отход (т.е. крошки) дисковая пила должна быть как можно тоньше, но при утоньшении диска происходит его изгиб. При изгибе диск уходит в сторону от плоскости распила, что портит алмаз.
Противоречие такое:
Диск должен быть тонким, чтобы как можно меньше алмаза пошло в отход, и должен быть толстым, чтобы не гнуться.
Таблица предлагает четыре приема для разрешения противоречия (7 строка, 14 столбец): 9,14,15,7.
9 прием - принцип предварительного антидействия;
14 прием - принцип сфероидальности;
15 прием - принцип динамичности;
7 прием - принцип "матрешки".
В данном случае нам повезло и не оказалось лишнего приема. То есть все четыре приема предлагают определенные идеи, помогающие разрешить противоречие. Но остановимся пока на двух приемах: принципе сфероидальности и принципе "матрешки".
Принцип сфероидальности предлагает увеличить прочность дисковой пилы за счет сферичности, так как у сферы устойчивость изгибу на порядок больше чем у плоскости. То есть диск можно сделать чашеобразным. Не беда, что задача не решилась до конца, зато получена идея.
Принцип "матрешки" предлагает сделать диск в диске. Это может быть режущий, очень тонкий диск в центре, к бокам которого приклеены жесткие, легко истираемые (например, графитовые)диски. В этом случае графитовые диски не позволят гнуться центральному режущему диску, и в то же время не испортят алмаз.
В этих двух приемах есть что-то общее. Вернее общего в них больше, чем различия. А именно, в задаче была проблема - увеличить прочность диска, не увеличивая его толщину. И принцип сфероидальности предлагает увеличить прочность за счет изменения формы, а принцип матрешки - за счет изменения структуры (в основном). Теперь можно сделать некоторое обобщение.
Вещество - это совокупность многих признаков, но с точки зрения решения изобретательских задач нас интересуют четыре основных признака. Поэтому:
В = объем(количество) + состав(качество) + строение(структура) + форма
в дальнейшем В = Кол + Кач + Стр + Ф
Посмотрим на проблему толщины дисковой пилы с новой точки зрения. Большое вещество (т.е. толстый диск) должно обеспечить прочность. Противоречие возникло из-за того, что прочность пытались обеспечить только за счет количества вещества, в то время как прочности можно добиться за счет других признаков вещества. Так, с подсказки принципа сфероидаольности, прочности добиваемся за счет изменения формы, или, с подсказки принципа "матрешки", повышения прочности добиваемся изменяя одновременно форму и структуру. А, может быть, есть прием, который характеризует одновременное изменение качества и структуры вещества? Да, это прием местного качества. Причем он ближе подводит к идее решения о графитовых дисках, нежели прием "матрешка". Так, по принципу местного качества, самые экстремальные параметры, то есть твердость (больше, чем у алмаза) и тонкость, должны быть в месте распила алмаза, а весь остальной диск по бокам может быть и толстым, и относительно мягким. Наверное, есть еще различные сочетания параметров вещества за каждым из которых стоит свой прием. Да так, приблизительно, и оказалось. Из 40 приемов разрешения ТП десять работают с ТП по формуле:
В = Кол + Кач + Стр + Ф .
Вот они:
- принцип дробления (1);
а. разделить объект на независимые части,
б.выполнить объект разборным,
в.увеличить степень дробления объекта.
- принцип вынесения (2);
Отделить от объекта мешающую часть (мешающее свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство).
- принцип местного качества (3);
а. перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной,
б.разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции,
в.каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.
- принцип ассиметрии (4);
а.перейти от симметричной формы объекта к асимметричной,
б.если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.
- принцип "матрешки" (7);
а.один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего, и т.д.
б.один объект проходит сквозь полости в другом объекте.
- принцип сфероидальности (14);
а.перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от частей выполненных в виде куба и параллелипипеда, к шаровым конструкциям,
б.использовать ролики, шарики, спирали,
в.перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.
- принцип перехода в другое измерение (17);
а.трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях,
б.использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной,
в.наклонить объект или положить его набок,
г.использовать обратную сторону данной площади,
д.использовать оптические потоки, падающие на спину или др. детали.
- использование гибких оболочек и тонких пленок (30); а.использование гибких оболочек и тонких пленок, б.изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.
- применение пористых материалов (31);
а. выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т.д.)
б. если объект уже выполнен пористым, заполнить поры каким-то веществом.
- применение композиционных материалов (40).
Перейти от однородных материалов к композиционным.
Ниже, в таблице N1, показано как работают эти приемы с формулой вещества.
Табл.N1
Прием
пространство
Параметры вещества
количество
качество
структура
форма
дробление
вынесение
м. кач.
асимметр.
матрешки
сфероид.
др.измер.
оболоч.
пористые
композ.
Пояснение к таблице: Формула вещества расписана в последних четырех колонках. Во второй колонке появилось "пространство", так как некоторые приемы не охватить одной формулой вещества, ибо есть еще пространственное перемещение его частей. Напротив каждого приема стоят "+" в тех колонках, параметрами из которых оперирует прием при работе с ТП. Кроме этих десяти приемов с веществом работает и еще один, но по иной формуле, так как появляется новый параметр - время. Это прием 27 - дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности. Не будем пока делать выводы из этой таблицы, а посмотрим, на какие группы делятся остальные приемы, и по какому принципу идет деление приемов внутри групп.
#3 Система приемов.
Остальные приемы разделились на три большие группы. Приемы одной из них призваны разрешить ТП, работая над вредным взаимодействием (вредным фактором).
Это следующие приемы:
- принцип предварительного антидействия (9);
- принцип предварительного действия (10);
- принцип заранее подложенной подушки (11);
- принцип эквипотенциальности (12);
- принцип наоборот (13);
- принцип периодического действия (19);
- принцип проскока (21);
- принцип обратной связи (23);
- принцип посредника (24);
- принцип копирования (26);
- принцип однородности (33);
- применение инертной среды (39).
Приемы следующей группы призваны уменьшать затраты, совершенствовать что-либо, повышать идеальность ...
Вот эти приемы:
- принцип объединения (5);
- принцип универсальности (6);
- принцип динамичности (15);
- принцип частичного или избыточного действия (16);
- принцип непрерывности полезного действия (20);
- принцип самообслуживания (25);
- принцип копирования (26), этот принцип упоминался в предыдущей группе, но в этой группе он тоже необходим;
- принцип отброса и регенерации частей (34);
И последняя группа объединяет приемы, которые используют различные физические эффекты, распространенные поля и вещества. Эту группу можно назвать группой опыта, информации.
- принцип антивеса (8);
- использование механических колебаний (18);
- замена механической схемы (28);
- использование пневмо и гидроконструкций (29);
- принцип изменения окраски (32);
- изменение физико-химических параметров объекта (35);
- применение фазовых переходов (36);
- применение теплового расширения (37);
- применение сильных окислителей (38);
В эту же группу можно отнести еще три приема из таблицы N1, хотя они и вписываются в ту таблицу, так как работают с ТП по формуле вещества. Они больше напоминают опыт (информацию, готовую технологию), нежели прием.
Это:
- использование гибких оболочек и тонких пленок (30);
- применение пористых материалов (31);
- применение композиционных материалов (40).
Таким образом, все приемы сгруппированы по признакам, характеризующим их работу с техническими противоречиями.
Получилось четыре группы. Кратко их можно представить так:
- Первая группа. Приемы работающие с ТП по формуле вещества ( В = Кол. + Кач. + Стр. + Ф ).
- Вторая группа. Приемы разрешающие ТП, работая над вредным взаимодействием (фактором).
- Третья группа. Приемы, призванные уменьшать затраты, совершенствовать что-либо, повышать идеальность.
- Четвертая группа. Группа опыта, ее приемы используют различные физические эффекты, распространенные поля и вещества.
Внутри каждой группы есть, своя пока скрытая, логика различия приемов. Для первой группы эта логика представлена в таблице N1. Для всех остальных групп логика представлена ниже.
#4 Внутреннее строение групп приемов.
4.1 Все приемы, работающие с вредным взаимодействием (фактором) можно разделить на семь подгрупп. Эти семь подгрупп, в первом приближении, можно расположить в определенном порядке, по их радикальности. Чтобы деление на подгруппы было понятно, каждый прием приводится с его расширенным описанием (см. мелкий шрифт).
Итак, приемы предлагают следующее:
а) Избавиться от вредной операции.
- принцип эквипотенциальности (12);
Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.
- принцип "наоборот" (13).
а. вместо действия диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие,
б. сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся,
в. перевернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.
б) Устранить вредное взаимодействие (фактор).
- применение инертной среды (39);
а. заменить обычную среду инертной,
б. вести процесс в вакууме.
- принцип однородности (33);
объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).
- принцип копирования (26).
а. вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии,
б. заменить объект или систему объектов их оптическими копиями,
в. если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным и ультрафиолетовым.
в) Устранить вредное взаимодействие (фактор) временем.
- принцип предварительного действия (10);
а. заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично),
б. заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.
- принцип периодического действия (19);
а. перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному),
б. если действие уже осуществляется периодически, то изменить периодичность,
в. использовать паузы между импульсами для другого действия.
- принцип проскока (21).
вести процесс или его отдельные этапы ( например, вредные или опасные) на большой скорости.
г) --Оттянуть вредное взаимодействие.
----
---веществом - принцип "посредника" (24);
| а. использовать промежуточный объект, переносящий или пере-
| дающий действие,
| б. на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый)
| объект.
---антидействием - пр. предварительного антидействия (9).
а. заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям,
б. если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие.
д) Использовать вредное взаимодействие (фактор).
- принцип обратить вред в пользу (22).
а. использовать вредные факторы (в частности вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта,
б. устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором,
в. усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.
е) Учесть вредное взаимодействие (фактор).
- принцип обратной связи (23). а. ввести обратную связь,
б. если обратная связь есть, изменить ее.
ж) Учесть последствия вредного взаимодействия.
- принцип "заранее подложенной подушки" (11).
компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.
4.2 Приемы третьей группы, призванные повышать идеальность, работают по известной формуле идеальности
- И = суммаF / суммаЗ где F - функция;
З - затраты.
Из этой формулы следуют три пути повышения идеальности:
а) Повышать сумму F.
- принцип универсальности (6).
Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.
б) Понижать сумму З.
- принцип объединения (5);
а. объединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты,
б. объединить во времени однородные или смежные операции.
- принцип частичного или избыточного действия (16);
Если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить чуть меньше или чуть больше - задача при этом существенно упростится.
- принцип непрерывности полезного действия (20);
а. вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой),
б. устранить холостые и промежуточные ходы.
- принцип копирования (26);
а. вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии,
б. заменить объект или систему объектов их оптическими копиями,
в. если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным и ультрафиолетовым.
в) Одновременно повышать суммуF и понижать суммуЗ.
- принцип динамичности (15);
а. характеристики объекта или внешней среды должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы,
б. разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга,
в. если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.
- принцип самообслуживания (25);
а. объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции,
б. использовать отходы (энергии, вещества).
- принцип отброса и регенерации частей (34).
а. выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т.д.) или видоизменена непосредственно в ходе работы,
б. расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.
4.3 Приемы четвертой группы, группы опыта, не поддаются какому-либо делению на подгруппы, которое потом поможет в разрешении ТП. Но видна закономерность в том, что приемы этой группы предлагают для разрешения ТП новые принципы действия. То есть, в этом случае, (по известной работе Любомирского А.Л.) мы вынуждены решать максизадачу. А приемы трех предыдущих групп все таки, решают минизадачу. То есть разрешают ТП без существенных изменений в системе (без изменения принципа действия). Можно воспользоваться МАТХЭМ.
#5 Построение алгоритма перехода от ТП к приемам.
Теперь можно перейти ко второму этапу работы - построению системы выхода от ТП на приемы. Что мы имеем? Имеем четыре группы приемов, работающие с ТП по определенной схеме. Каждая группа приемов имеет свою внутреннюю закономерность, которой можно воспользоваться для ориентировки внутри группы. Таким образом, на втором этапе работы предстоит решить два вопроса:
1. Как для конкретного ТП подобрать группу (или группы) приемов, способных его разрешить?
2. Как ориентироваться внутри группы приемов?
Ответ на первый вопрос. Необходимо учесть, что существующая система выбора приемов имеет очень сильное преимущество - это быстрота выбора приемов. В частности это обусловлено тем, что используется простая схема ТП: "что надо изменить" и "что при этом ухудшается". Можно ли воспользоваться этой схемой в новой системе выбора приемов? Можно, но необходимо учесть, возникающие при этом ошибки. Для примера воспользуемся приведенной выше задачей о распилке алмазов.
Противоречие такое:
Диск должен быть тонким, чтобы как можно меньше алмаза пошло в отход, и должен быть толстым, чтобы не гнуться
Ответим на вопросы таблицы.
Что нужно изменить по условиям задачи?
- Объем подвижного объекта (7 строка).
Что ухудшается при изменении?
- Прочность (14 столбец).
Таблица предлагает четыре приема для разрешения противоречия (7 строка, 14 столбец): 9,14,15,7.
9 прием - принцип предварительного антидействия;
14 прием - принцип сфероидальности;
15 прием - принцип динамичности;
7 прием - принцип "матрешки".
Но на эти два вопроса вполне можно ответить по другому. Представим, что диск для распилки алмазов толстым быть не может ни за что. Значит он тонкий и необходимо обеспечить его прочность. Тогда ответы на вопросы следующие:
Что нужно изменить по условиям задачи?
- Прочность (14 столбец).
Что ухудшается при изменении?
- Объем подвижного объекта (7 строка).
Таблица предлагает четыре приема для разрешения противоречия (14 строка, 7 столбец): 10,15,14,7.
10 прием - принцип предварительного действия;
И так можно поступить с любым ТП. В результате чего таблица будет давать на одно и то же ТП, либо те же самые приемы, либо совершенно другие, либо заменять некоторые из них. Правила, предостерегающие или, наоборот, предусматривающие "перевороты", пока не придуманы. Значит, у решателей в этом смысле должна быть сумятица и полнейшая свобода действий. Можно было бы вычислить эти правила, но для новой системы это уже не потребуется.
Вывод: В новой системе перехода от ТП к приемам, их разрешающим, не должно быть различия между тем "что нужно изменить" и тем "что ухудшается". Теперь нельзя сказать, какой параметр в системе "изменяемый", а какой при этом "ухудшаемый", так как все можно перевернуть наоборот. Например, при изменении (конечно, улучшении) первого параметра, второй параметр ухудшается. Но так же можно сказать, что при улучшении второго параметра первый ухудшается. Назовем такие параметры в ТП взаимоувязанными (обратнопропорциональной зависимостью). Следовательно, разрешить ТП, значит разорвать зависимость между двумя взаимоувязанными параметрами.
Т.о., после определения ТП мы имеем два взаимоувязанных параметра. Развязка этих параметров может равноправно идти по двум направлениям, либо от первого, либо от второго параметра. Например, два взаимоувязанных параметра: надежность-дороговизна. Приемы могут подсказать, как увеличить надежность, при этом не удорожая систему. Или, наоборот, как удешевить систему, при этом не снижая надежности. Это два равноправных направления, которые должны быть проработаны. Значит, каждый из двух взаимоувязанных параметров (дальше сокращенно - ВУП) должен каким-то образом указать на группу (одну из четырех), в которой находятся приемы, разрешающие ТП. ВУП могут указать на различные группы, как, например, надежность-дороговизна. Надежность указывает на вторую группу, а дороговизна на третью группу приемов. Или на одну и ту же группу приемов, как в примере про распилку алмаза. Здесь ВУП тонкость-прочность. Оба эти параметра указывают на первую группу приемов. Ниже приведены правила, по которым для конкретного ВУП определяется группа приемов.
ПРАВИЛО 1: ВУП указывает на группу N1, если ВУП прямо или косвенно входит в формулу вещества( В = Кол. + Кач. + Стр. + Ф)
ПРАВИЛО 2: ВУП указывает на группу N2, если ВУП описывает вредное взаимодействие (фактор) или защиту от него.
ПРАВИЛО 3: ВУП указывает на группу N3, если ВУП входит в формулу идеальности.
ПРАВИЛО 4: ТП разрешается приемами группы N2, если в задаче присутствует вредное взаимодействие(фактор) ( в задаче про распилку алмазов ВУП не описывает вредное взаимодействие, но оно присутствует ).
Теперь необходимо ответить на второй вопрос: Как ориентироваться внутри группы приемов? Оказалось, что для выбора группы приемов достаточно было знать ТП или, в более общем случае, два взаимоувязанных параметра и принцип работы каждой группы приемов.
Поэтому правила с первого по четвертое однозначно определяют необходимую группу приемов. Внутри же этой группы, в основном, каждый прием способен разрешить ТП, но в игру вступают дополнительные ограничения. Эти ограничения могут сперва не присутствовать в задаче, и тем более в ТП, но с ними приходится считаться, когда идут предложения о разрешении ТП таким
приемом, мы обязательно нарушим какое-то ограничение в задаче.
Пример: Распилка алмазов. Алгоритм предложил разрешить ТП приемами группы N1 (см. табл. N1), так как два взаимоувязанных параметра прочность-тонкость косвенно связаны с формулой вещества. Но существует дополнительное ограничение: диск должен быть плоским, т.е. нельзя менять форму. В первой группе есть
приемы, которые используют параметр "форма". Это - прием асимметрии, матрешки, сфероидальности, переход в другое измерение. Принцип сфероидальности предлагает сделать дисковую пилу чашеобразной. Чаша на порядок устойчивее плоскости на изгиб, но вступает в силу ограничение задачи о том, что диск должен быть плоским.
Аналогично дополнительные ограничения в задаче могут отсеять приемы и в других группах.
Так, в задаче о распилке алмаза есть отрицательное взаимодействие, т.е. приемы второй группы должны разрешать ее ТП. Одно замечание: заранее выискивать дополнительные ограничения в задаче не надо. Алгоритм сам спросит: "Есть ли такое-то ограничение?"
Итак, смотрим задачу о распилке алмаза. Есть вредное взаимодействие алмаза и дисковой пилы. Приемы второй группы предлагают:
Подгруппа а) Избавиться от вредной операции.
- (наш ответ) Нельзя.
Подгруппа б) Устранить вредное взаимодействие (фактор).
- (наш ответ) Нельзя.
Подгруппа в) Устранить вредное взаимодействие временем.
- (наш ответ) Можно подумать.
(Этот прием уже дает массу интересных решений)
А дальше все остальные подгруппы от "в" до "ж" способны разрешить ТП, так как они менее радикальны, чем подгруппа "в" которая нам подошла ( радикальный прием требует больших изменений в системе, но функционально они самые выигрышные)
Можно сделать некоторые выводы.
Не один раз тризовец, решающий задачу по приемам, видел как разветвляется задача. Некоторые приемы выдают решение, а другие выдают идею, которая порождает новую промежуточную задачу. Теперь ясно, что такую промежуточную задачу выдает прием, условие работы которого совпадает с одним из дополнительных ограничений в задаче. Появилась возможность заранее сказать какой прием вызовет побочную задачу, а какой - нет. Забегая вперед, можно сказать, что нужно использовать все приемы предложенной группы, даже те, которые повлекут за собой побочные задачи. Но теперь эти побочные задачи нельзя украдкой записывать на бумажке (так сейчас делается при работе с программой "Изобретающая Машина-Приемы"), а необходимо сделать алгоритм, который будет прослеживать ответвления задачи.
#6 Выводы.
6.1 Преимущества новой системы перехода от ТП к приемам по сравнению с таблицей.
а) Алгоритм не выдает приемы, которые не разрешают ТП вашей задачи.
б) Ни один прием, способный разрешить ТП, не останется без внимания.
в) При работе с существующей таблицей возможно двоякое толкование ТП в терминах "что надо улучшить" и " что при этом ухудшается" (они могут меняться местами). А новая система предлагает преднамеренно не различать эти два параметра, вводятся новые взаимоувязанные параметры. Т.о. устраняется неприятная ситуация.
г) Пока новая система будет чуть посложнее, чем таблица для неспециалиста по ТРИЗ. Но специалисты ТРИЗ могут заново открыть для себя приемы в новом качестве, и при этом не терять скорости разрешения ТП.
6.2 Пояснения к алгоритму.
а) Формулой вещества можно описать не только материю, но и информацию, поле... все то что имеет : количество, качество, структуру, форму.
б) Может возникнуть впечатление, что какой-нибудь прием не включен в какую-то группу, хотя вполне мог бы там присутствовать. Таких приемов было несколько. Оказалось, что одни из них продублированы в этих группах иными, в чем-то похожими, приемами, а другие не имеют дубли. Поэтому последние (непродублированные) приемы присутствуют в двух группах сразу (например, прием 26). Самым универсальным приемом оказался двадцать седьмой - принцип дешевой недолговечности взамен дорогой долговечности. Он способен разрешить противоречие, направленное алгоритмом в любую из групп приемов, и ни в одной из них нет похожего приема. В шутку можно сказать так: если нужно мгновенно разрешить какое-то ТП, воспользуйтесь приемом 27.
6.3 Прогноз.
Представленная вам работа состоит из двух частей. В первой части идет системный анализ приемов. В результате анализа выявляется структура, которая показывает, что все приемы делятся на 4 группы по принципу работы с ТП. Существует также градация приемов внутри групп, из которой видны механизмы действия приемов. Зная эти механизмы, можно:
1. Проверять предполагаемые кандидаты в приемы.
2. Попробовать сконструировать новые приемы.
3. Проследить связи приемов со стандартами (например, приемы второй группы, работающие с вредным взаимодействием (фактором), имеют очень тесную связь со стандартами), а так же с формулами ФП, описанными в работе С.А.Фаера "Переход от ФП к идее решения инструментами ТРИЗ"
Во второй части работы сделана попытка воспользоваться новыми знаниями для построения алгоритма выбора приемов, разрешающих ТП (т.е. альтернатива для таблицы приемов).
Получен положительный сверхэффект. Суть его в том, что, имея взаимоувязанные параметры и зная дополнительные ограничения в задаче, можно заранее предсказать, какие приемы способны разрешить ТП и вызовут при этом побочные задачи. Эта информация позволит сделать интересную версию "Приемы" на минской Изобретающей Машине. Машина будет отслеживать разветвления задач, строить дерево решений.
#1 Введение.
Каждый тризовец при решении задачи с помощью приемов разрешения технических противоречий, наверное, не раз сталкивался с тем фактом, что система поиска, а именно, таблица выбора приемов, дает сбои. Сбои бывают двух типов.
Первый тип. При работе с таблицей мы получаем на пересечении строки "что изменить" и столбца "что ухудшается" несколько приемов. Среди этих приемов может оказаться один или несколько лишних, т.е. приемов, принципиально не выводящих на ответ. Такие лишние приемы наносят вред, потому что, во-первых, отнимают время, так как только опытный тризовец сразу определит, что прием лишний, во-вторых, существенно подрывают веру в справедливость таблицы.
Второй тип. Иногда находится прием, хорошо разрешающий техническое противоречие (ТП) вашей задачи. Но таблица выбора приемов не предлагает его, как бы вы не трансформировали ваше ТП ( можно сфабриковать несколько вариантов ТП, и т.о. получить в несколько раз большее число приемов для разрешения ТП).
Необходимо устранить сбои при работе с таблицей и тем самым повысить КПД приемов. Таблица должна быть системой приемов, а не просто их совокупностью. Прежде, чем строить алгоритм выбора приемов, нужно разобраться в самих приемах. Дело в том, что сейчас таблица выбора приемов работает, в основном, за счет статистики, а внутренняя структура, градация всех приемов не учитывается. Имеется в виду не градация приемов, которая существует сейчас, а иная, например, которая будет описана ниже. Сейчас существует такое деление (описано в книге "Поиск новых идей: от озарения к технологии" Г.С.Альтшуллер и др.):
- одиночные приемы ( например "дробление", принцип "местного качества" и т.д.);
- комбинационные, то есть включающие в себя пару прием - антиприем ( принцип частичного или избыточного действия, принцип отброса и регенерации частей и т.д.);
- использующие некоторые физические эффекты ( тепловое расширение, фазовые переходы и т.д.);
- использующие некоторые вещества ( сильные окислители и т.д.).
Это деление приемов не несет пользы для решения задач. Можно сформулировать два основных этапа предлагаемой вам работы:
Первый этап - построение приемов в систему.
Второй этап - построение алгоритма выхода от ТП на приемы. #2 Анализ приемов.
Теперь можно привести пример решения задачи, из которого будет видна возможность структурировать приемы.
Задача. При распилке алмаза используют дисковую пилу. Проблема в следующем: чтобы как можно меньшее количество алмаза пошло в отход (т.е. крошки) дисковая пила должна быть как можно тоньше, но при утоньшении диска происходит его изгиб. При изгибе диск уходит в сторону от плоскости распила, что портит алмаз.
Противоречие такое:
Диск должен быть тонким, чтобы как можно меньше алмаза пошло в отход, и должен быть толстым, чтобы не гнуться.
Таблица предлагает четыре приема для разрешения противоречия (7 строка, 14 столбец): 9,14,15,7.
9 прием - принцип предварительного антидействия;
14 прием - принцип сфероидальности;
15 прием - принцип динамичности;
7 прием - принцип "матрешки".
В данном случае нам повезло и не оказалось лишнего приема. То есть все четыре приема предлагают определенные идеи, помогающие разрешить противоречие. Но остановимся пока на двух приемах: принципе сфероидальности и принципе "матрешки".
Принцип сфероидальности предлагает увеличить прочность дисковой пилы за счет сферичности, так как у сферы устойчивость изгибу на порядок больше чем у плоскости. То есть диск можно сделать чашеобразным. Не беда, что задача не решилась до конца, зато получена идея.
Принцип "матрешки" предлагает сделать диск в диске. Это может быть режущий, очень тонкий диск в центре, к бокам которого приклеены жесткие, легко истираемые (например, графитовые)диски. В этом случае графитовые диски не позволят гнуться центральному режущему диску, и в то же время не испортят алмаз.
В этих двух приемах есть что-то общее. Вернее общего в них больше, чем различия. А именно, в задаче была проблема - увеличить прочность диска, не увеличивая его толщину. И принцип сфероидальности предлагает увеличить прочность за счет изменения формы, а принцип матрешки - за счет изменения структуры (в основном). Теперь можно сделать некоторое обобщение.
Вещество - это совокупность многих признаков, но с точки зрения решения изобретательских задач нас интересуют четыре основных признака. Поэтому:
В = объем(количество) + состав(качество) + строение(структура) + форма
в дальнейшем В = Кол + Кач + Стр + Ф
Посмотрим на проблему толщины дисковой пилы с новой точки зрения. Большое вещество (т.е. толстый диск) должно обеспечить прочность. Противоречие возникло из-за того, что прочность пытались обеспечить только за счет количества вещества, в то время как прочности можно добиться за счет других признаков вещества. Так, с подсказки принципа сфероидаольности, прочности добиваемся за счет изменения формы, или, с подсказки принципа "матрешки", повышения прочности добиваемся изменяя одновременно форму и структуру. А, может быть, есть прием, который характеризует одновременное изменение качества и структуры вещества? Да, это прием местного качества. Причем он ближе подводит к идее решения о графитовых дисках, нежели прием "матрешка". Так, по принципу местного качества, самые экстремальные параметры, то есть твердость (больше, чем у алмаза) и тонкость, должны быть в месте распила алмаза, а весь остальной диск по бокам может быть и толстым, и относительно мягким. Наверное, есть еще различные сочетания параметров вещества за каждым из которых стоит свой прием. Да так, приблизительно, и оказалось. Из 40 приемов разрешения ТП десять работают с ТП по формуле:
В = Кол + Кач + Стр + Ф .
Вот они:
- принцип дробления (1);
а. разделить объект на независимые части,
б.выполнить объект разборным,
в.увеличить степень дробления объекта.
- принцип вынесения (2);
Отделить от объекта мешающую часть (мешающее свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство).
- принцип местного качества (3);
а. перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной,
б.разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции,
в.каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.
- принцип ассиметрии (4);
а.перейти от симметричной формы объекта к асимметричной,
б.если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.
- принцип "матрешки" (7);
а.один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего, и т.д.
б.один объект проходит сквозь полости в другом объекте.
- принцип сфероидальности (14);
а.перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от частей выполненных в виде куба и параллелипипеда, к шаровым конструкциям,
б.использовать ролики, шарики, спирали,
в.перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.
- принцип перехода в другое измерение (17);
а.трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях,
б.использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной,
в.наклонить объект или положить его набок,
г.использовать обратную сторону данной площади,
д.использовать оптические потоки, падающие на спину или др. детали.
- использование гибких оболочек и тонких пленок (30); а.использование гибких оболочек и тонких пленок, б.изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.
- применение пористых материалов (31);
а. выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т.д.)
б. если объект уже выполнен пористым, заполнить поры каким-то веществом.
- применение композиционных материалов (40).
Перейти от однородных материалов к композиционным.
Ниже, в таблице N1, показано как работают эти приемы с формулой вещества.
Табл.N1
Прием
пространство
Параметры вещества
количество
качество
структура
форма
дробление
вынесение
м. кач.
асимметр.
матрешки
сфероид.
др.измер.
оболоч.
пористые
композ.
Пояснение к таблице: Формула вещества расписана в последних четырех колонках. Во второй колонке появилось "пространство", так как некоторые приемы не охватить одной формулой вещества, ибо есть еще пространственное перемещение его частей. Напротив каждого приема стоят "+" в тех колонках, параметрами из которых оперирует прием при работе с ТП. Кроме этих десяти приемов с веществом работает и еще один, но по иной формуле, так как появляется новый параметр - время. Это прием 27 - дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности. Не будем пока делать выводы из этой таблицы, а посмотрим, на какие группы делятся остальные приемы, и по какому принципу идет деление приемов внутри групп.
#3 Система приемов.
Остальные приемы разделились на три большие группы. Приемы одной из них призваны разрешить ТП, работая над вредным взаимодействием (вредным фактором).
Это следующие приемы:
- принцип предварительного антидействия (9);
- принцип предварительного действия (10);
- принцип заранее подложенной подушки (11);
- принцип эквипотенциальности (12);
- принцип наоборот (13);
- принцип периодического действия (19);
- принцип проскока (21);
- принцип обратной связи (23);
- принцип посредника (24);
- принцип копирования (26);
- принцип однородности (33);
- применение инертной среды (39).
Приемы следующей группы призваны уменьшать затраты, совершенствовать что-либо, повышать идеальность ...
Вот эти приемы:
- принцип объединения (5);
- принцип универсальности (6);
- принцип динамичности (15);
- принцип частичного или избыточного действия (16);
- принцип непрерывности полезного действия (20);
- принцип самообслуживания (25);
- принцип копирования (26), этот принцип упоминался в предыдущей группе, но в этой группе он тоже необходим;
- принцип отброса и регенерации частей (34);
И последняя группа объединяет приемы, которые используют различные физические эффекты, распространенные поля и вещества. Эту группу можно назвать группой опыта, информации.
- принцип антивеса (8);
- использование механических колебаний (18);
- замена механической схемы (28);
- использование пневмо и гидроконструкций (29);
- принцип изменения окраски (32);
- изменение физико-химических параметров объекта (35);
- применение фазовых переходов (36);
- применение теплового расширения (37);
- применение сильных окислителей (38);
В эту же группу можно отнести еще три приема из таблицы N1, хотя они и вписываются в ту таблицу, так как работают с ТП по формуле вещества. Они больше напоминают опыт (информацию, готовую технологию), нежели прием.
Это:
- использование гибких оболочек и тонких пленок (30);
- применение пористых материалов (31);
- применение композиционных материалов (40).
Таким образом, все приемы сгруппированы по признакам, характеризующим их работу с техническими противоречиями.
Получилось четыре группы. Кратко их можно представить так:
- Первая группа. Приемы работающие с ТП по формуле вещества ( В = Кол. + Кач. + Стр. + Ф ).
- Вторая группа. Приемы разрешающие ТП, работая над вредным взаимодействием (фактором).
- Третья группа. Приемы, призванные уменьшать затраты, совершенствовать что-либо, повышать идеальность.
- Четвертая группа. Группа опыта, ее приемы используют различные физические эффекты, распространенные поля и вещества.
Внутри каждой группы есть, своя пока скрытая, логика различия приемов. Для первой группы эта логика представлена в таблице N1. Для всех остальных групп логика представлена ниже.
#4 Внутреннее строение групп приемов.
4.1 Все приемы, работающие с вредным взаимодействием (фактором) можно разделить на семь подгрупп. Эти семь подгрупп, в первом приближении, можно расположить в определенном порядке, по их радикальности. Чтобы деление на подгруппы было понятно, каждый прием приводится с его расширенным описанием (см. мелкий шрифт).
Итак, приемы предлагают следующее:
а) Избавиться от вредной операции.
- принцип эквипотенциальности (12);
Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.
- принцип "наоборот" (13).
а. вместо действия диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие,
б. сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся,
в. перевернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.
б) Устранить вредное взаимодействие (фактор).
- применение инертной среды (39);
а. заменить обычную среду инертной,
б. вести процесс в вакууме.
- принцип однородности (33);
объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).
- принцип копирования (26).
а. вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии,
б. заменить объект или систему объектов их оптическими копиями,
в. если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным и ультрафиолетовым.
в) Устранить вредное взаимодействие (фактор) временем.
- принцип предварительного действия (10);
а. заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично),
б. заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.
- принцип периодического действия (19);
а. перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному),
б. если действие уже осуществляется периодически, то изменить периодичность,
в. использовать паузы между импульсами для другого действия.
- принцип проскока (21).
вести процесс или его отдельные этапы ( например, вредные или опасные) на большой скорости.
г) --Оттянуть вредное взаимодействие.
----
---веществом - принцип "посредника" (24);
| а. использовать промежуточный объект, переносящий или пере-
| дающий действие,
| б. на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый)
| объект.
---антидействием - пр. предварительного антидействия (9).
а. заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям,
б. если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие.
д) Использовать вредное взаимодействие (фактор).
- принцип обратить вред в пользу (22).
а. использовать вредные факторы (в частности вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта,
б. устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором,
в. усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.
е) Учесть вредное взаимодействие (фактор).
- принцип обратной связи (23). а. ввести обратную связь,
б. если обратная связь есть, изменить ее.
ж) Учесть последствия вредного взаимодействия.
- принцип "заранее подложенной подушки" (11).
компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.
4.2 Приемы третьей группы, призванные повышать идеальность, работают по известной формуле идеальности
- И = суммаF / суммаЗ где F - функция;
З - затраты.
Из этой формулы следуют три пути повышения идеальности:
а) Повышать сумму F.
- принцип универсальности (6).
Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.
б) Понижать сумму З.
- принцип объединения (5);
а. объединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты,
б. объединить во времени однородные или смежные операции.
- принцип частичного или избыточного действия (16);
Если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить чуть меньше или чуть больше - задача при этом существенно упростится.
- принцип непрерывности полезного действия (20);
а. вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой),
б. устранить холостые и промежуточные ходы.
- принцип копирования (26);
а. вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии,
б. заменить объект или систему объектов их оптическими копиями,
в. если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным и ультрафиолетовым.
в) Одновременно повышать суммуF и понижать суммуЗ.
- принцип динамичности (15);
а. характеристики объекта или внешней среды должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы,
б. разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга,
в. если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.
- принцип самообслуживания (25);
а. объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции,
б. использовать отходы (энергии, вещества).
- принцип отброса и регенерации частей (34).
а. выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т.д.) или видоизменена непосредственно в ходе работы,
б. расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.
4.3 Приемы четвертой группы, группы опыта, не поддаются какому-либо делению на подгруппы, которое потом поможет в разрешении ТП. Но видна закономерность в том, что приемы этой группы предлагают для разрешения ТП новые принципы действия. То есть, в этом случае, (по известной работе Любомирского А.Л.) мы вынуждены решать максизадачу. А приемы трех предыдущих групп все таки, решают минизадачу. То есть разрешают ТП без существенных изменений в системе (без изменения принципа действия). Можно воспользоваться МАТХЭМ.
#5 Построение алгоритма перехода от ТП к приемам.
Теперь можно перейти ко второму этапу работы - построению системы выхода от ТП на приемы. Что мы имеем? Имеем четыре группы приемов, работающие с ТП по определенной схеме. Каждая группа приемов имеет свою внутреннюю закономерность, которой можно воспользоваться для ориентировки внутри группы. Таким образом, на втором этапе работы предстоит решить два вопроса:
1. Как для конкретного ТП подобрать группу (или группы) приемов, способных его разрешить?
2. Как ориентироваться внутри группы приемов?
Ответ на первый вопрос. Необходимо учесть, что существующая система выбора приемов имеет очень сильное преимущество - это быстрота выбора приемов. В частности это обусловлено тем, что используется простая схема ТП: "что надо изменить" и "что при этом ухудшается". Можно ли воспользоваться этой схемой в новой системе выбора приемов? Можно, но необходимо учесть, возникающие при этом ошибки. Для примера воспользуемся приведенной выше задачей о распилке алмазов.
Противоречие такое:
Диск должен быть тонким, чтобы как можно меньше алмаза пошло в отход, и должен быть толстым, чтобы не гнуться
Ответим на вопросы таблицы.
Что нужно изменить по условиям задачи?
- Объем подвижного объекта (7 строка).
Что ухудшается при изменении?
- Прочность (14 столбец).
Таблица предлагает четыре приема для разрешения противоречия (7 строка, 14 столбец): 9,14,15,7.
9 прием - принцип предварительного антидействия;
14 прием - принцип сфероидальности;
15 прием - принцип динамичности;
7 прием - принцип "матрешки".
Но на эти два вопроса вполне можно ответить по другому. Представим, что диск для распилки алмазов толстым быть не может ни за что. Значит он тонкий и необходимо обеспечить его прочность. Тогда ответы на вопросы следующие:
Что нужно изменить по условиям задачи?
- Прочность (14 столбец).
Что ухудшается при изменении?
- Объем подвижного объекта (7 строка).
Таблица предлагает четыре приема для разрешения противоречия (14 строка, 7 столбец): 10,15,14,7.
10 прием - принцип предварительного действия;
И так можно поступить с любым ТП. В результате чего таблица будет давать на одно и то же ТП, либо те же самые приемы, либо совершенно другие, либо заменять некоторые из них. Правила, предостерегающие или, наоборот, предусматривающие "перевороты", пока не придуманы. Значит, у решателей в этом смысле должна быть сумятица и полнейшая свобода действий. Можно было бы вычислить эти правила, но для новой системы это уже не потребуется.
Вывод: В новой системе перехода от ТП к приемам, их разрешающим, не должно быть различия между тем "что нужно изменить" и тем "что ухудшается". Теперь нельзя сказать, какой параметр в системе "изменяемый", а какой при этом "ухудшаемый", так как все можно перевернуть наоборот. Например, при изменении (конечно, улучшении) первого параметра, второй параметр ухудшается. Но так же можно сказать, что при улучшении второго параметра первый ухудшается. Назовем такие параметры в ТП взаимоувязанными (обратнопропорциональной зависимостью). Следовательно, разрешить ТП, значит разорвать зависимость между двумя взаимоувязанными параметрами.
Т.о., после определения ТП мы имеем два взаимоувязанных параметра. Развязка этих параметров может равноправно идти по двум направлениям, либо от первого, либо от второго параметра. Например, два взаимоувязанных параметра: надежность-дороговизна. Приемы могут подсказать, как увеличить надежность, при этом не удорожая систему. Или, наоборот, как удешевить систему, при этом не снижая надежности. Это два равноправных направления, которые должны быть проработаны. Значит, каждый из двух взаимоувязанных параметров (дальше сокращенно - ВУП) должен каким-то образом указать на группу (одну из четырех), в которой находятся приемы, разрешающие ТП. ВУП могут указать на различные группы, как, например, надежность-дороговизна. Надежность указывает на вторую группу, а дороговизна на третью группу приемов. Или на одну и ту же группу приемов, как в примере про распилку алмаза. Здесь ВУП тонкость-прочность. Оба эти параметра указывают на первую группу приемов. Ниже приведены правила, по которым для конкретного ВУП определяется группа приемов.
ПРАВИЛО 1: ВУП указывает на группу N1, если ВУП прямо или косвенно входит в формулу вещества( В = Кол. + Кач. + Стр. + Ф)
ПРАВИЛО 2: ВУП указывает на группу N2, если ВУП описывает вредное взаимодействие (фактор) или защиту от него.
ПРАВИЛО 3: ВУП указывает на группу N3, если ВУП входит в формулу идеальности.
ПРАВИЛО 4: ТП разрешается приемами группы N2, если в задаче присутствует вредное взаимодействие(фактор) ( в задаче про распилку алмазов ВУП не описывает вредное взаимодействие, но оно присутствует ).
Теперь необходимо ответить на второй вопрос: Как ориентироваться внутри группы приемов? Оказалось, что для выбора группы приемов достаточно было знать ТП или, в более общем случае, два взаимоувязанных параметра и принцип работы каждой группы приемов.
Поэтому правила с первого по четвертое однозначно определяют необходимую группу приемов. Внутри же этой группы, в основном, каждый прием способен разрешить ТП, но в игру вступают дополнительные ограничения. Эти ограничения могут сперва не присутствовать в задаче, и тем более в ТП, но с ними приходится считаться, когда идут предложения о разрешении ТП таким
приемом, мы обязательно нарушим какое-то ограничение в задаче.
Пример: Распилка алмазов. Алгоритм предложил разрешить ТП приемами группы N1 (см. табл. N1), так как два взаимоувязанных параметра прочность-тонкость косвенно связаны с формулой вещества. Но существует дополнительное ограничение: диск должен быть плоским, т.е. нельзя менять форму. В первой группе есть
приемы, которые используют параметр "форма". Это - прием асимметрии, матрешки, сфероидальности, переход в другое измерение. Принцип сфероидальности предлагает сделать дисковую пилу чашеобразной. Чаша на порядок устойчивее плоскости на изгиб, но вступает в силу ограничение задачи о том, что диск должен быть плоским.
Аналогично дополнительные ограничения в задаче могут отсеять приемы и в других группах.
Так, в задаче о распилке алмаза есть отрицательное взаимодействие, т.е. приемы второй группы должны разрешать ее ТП. Одно замечание: заранее выискивать дополнительные ограничения в задаче не надо. Алгоритм сам спросит: "Есть ли такое-то ограничение?"
Итак, смотрим задачу о распилке алмаза. Есть вредное взаимодействие алмаза и дисковой пилы. Приемы второй группы предлагают:
Подгруппа а) Избавиться от вредной операции.
- (наш ответ) Нельзя.
Подгруппа б) Устранить вредное взаимодействие (фактор).
- (наш ответ) Нельзя.
Подгруппа в) Устранить вредное взаимодействие временем.
- (наш ответ) Можно подумать.
(Этот прием уже дает массу интересных решений)
А дальше все остальные подгруппы от "в" до "ж" способны разрешить ТП, так как они менее радикальны, чем подгруппа "в" которая нам подошла ( радикальный прием требует больших изменений в системе, но функционально они самые выигрышные)
Можно сделать некоторые выводы.
Не один раз тризовец, решающий задачу по приемам, видел как разветвляется задача. Некоторые приемы выдают решение, а другие выдают идею, которая порождает новую промежуточную задачу. Теперь ясно, что такую промежуточную задачу выдает прием, условие работы которого совпадает с одним из дополнительных ограничений в задаче. Появилась возможность заранее сказать какой прием вызовет побочную задачу, а какой - нет. Забегая вперед, можно сказать, что нужно использовать все приемы предложенной группы, даже те, которые повлекут за собой побочные задачи. Но теперь эти побочные задачи нельзя украдкой записывать на бумажке (так сейчас делается при работе с программой "Изобретающая Машина-Приемы"), а необходимо сделать алгоритм, который будет прослеживать ответвления задачи.
#6 Выводы.
6.1 Преимущества новой системы перехода от ТП к приемам по сравнению с таблицей.
а) Алгоритм не выдает приемы, которые не разрешают ТП вашей задачи.
б) Ни один прием, способный разрешить ТП, не останется без внимания.
в) При работе с существующей таблицей возможно двоякое толкование ТП в терминах "что надо улучшить" и " что при этом ухудшается" (они могут меняться местами). А новая система предлагает преднамеренно не различать эти два параметра, вводятся новые взаимоувязанные параметры. Т.о. устраняется неприятная ситуация.
г) Пока новая система будет чуть посложнее, чем таблица для неспециалиста по ТРИЗ. Но специалисты ТРИЗ могут заново открыть для себя приемы в новом качестве, и при этом не терять скорости разрешения ТП.
6.2 Пояснения к алгоритму.
а) Формулой вещества можно описать не только материю, но и информацию, поле... все то что имеет : количество, качество, структуру, форму.
б) Может возникнуть впечатление, что какой-нибудь прием не включен в какую-то группу, хотя вполне мог бы там присутствовать. Таких приемов было несколько. Оказалось, что одни из них продублированы в этих группах иными, в чем-то похожими, приемами, а другие не имеют дубли. Поэтому последние (непродублированные) приемы присутствуют в двух группах сразу (например, прием 26). Самым универсальным приемом оказался двадцать седьмой - принцип дешевой недолговечности взамен дорогой долговечности. Он способен разрешить противоречие, направленное алгоритмом в любую из групп приемов, и ни в одной из них нет похожего приема. В шутку можно сказать так: если нужно мгновенно разрешить какое-то ТП, воспользуйтесь приемом 27.
6.3 Прогноз.
Представленная вам работа состоит из двух частей. В первой части идет системный анализ приемов. В результате анализа выявляется структура, которая показывает, что все приемы делятся на 4 группы по принципу работы с ТП. Существует также градация приемов внутри групп, из которой видны механизмы действия приемов. Зная эти механизмы, можно:
1. Проверять предполагаемые кандидаты в приемы.
2. Попробовать сконструировать новые приемы.
3. Проследить связи приемов со стандартами (например, приемы второй группы, работающие с вредным взаимодействием (фактором), имеют очень тесную связь со стандартами), а так же с формулами ФП, описанными в работе С.А.Фаера "Переход от ФП к идее решения инструментами ТРИЗ"
Во второй части работы сделана попытка воспользоваться новыми знаниями для построения алгоритма выбора приемов, разрешающих ТП (т.е. альтернатива для таблицы приемов).
Получен положительный сверхэффект. Суть его в том, что, имея взаимоувязанные параметры и зная дополнительные ограничения в задаче, можно заранее предсказать, какие приемы способны разрешить ТП и вызовут при этом побочные задачи. Эта информация позволит сделать интересную версию "Приемы" на минской Изобретающей Машине. Машина будет отслеживать разветвления задач, строить дерево решений.
Обсуждения Технические противоречия