Нурали Латыпов - Инженерная эвристика

• Название: Инженерная эвристика
• Автор: Нурали Латыпов
• Жанр: Техническая литература

В книге представлены классические и новейшие — от эвристических до логических — методы активизации инженерно-технического мышления. Авторы демонстрируют междисциплинарный подход к решению изобретательских задач и тренингу интеллекта на основе универсальных языков. Последовательность в решении научно-технических проблем достигается методом выявления и разрешения противоречий. При этом формулировка проблемы в виде парадокса оказывается сильнейшим стимулом для развития творческой мысли.

Книга содержит более 170 вопросов и задач, на которых заинтересованный читатель может проверить качественный уровень собственного мышления, а в случае затруднений — обратиться к приводимым решениям и ответам. Многие из этих задач озвучены авторами в 2011–2012 гг. в ходе семинаров и тренингов в рамках проекта ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Академия молодого инноватора», на интеллектуальных состязаниях молодых специалистов компании.

Рекомендуется инженерам, преподавателям и учащимся инженерно-технических и естественнонаучных специальностей вузов, инновационно ориентированным молодым специалистам производственного и исследовательского комплексов, а также всем читателям, заинтересованным в формировании у себя эффективного, продуктивного, действенного мышления, достижении нового интеллектуального уровня развития.

---

В 1980-е годы, последнее десятилетие существования Советского Союза, как вспоминает Вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ Александр Владимирович Кудрявцев, «ускорение научно-технического прогресса, потребовало существенно поднять эффективность труда инженерно-технических работников, создателей новой техники. Повышение эффективности творческой составляющей труда предусматривает овладение широким спектром методических средств. К ним следует отнести и методы поиска новых технических идей и решений»[18].

Полагаем, что такая задача остаётся насущной и поныне, даже в гораздо большей степени, чем это было 20–25 лет назад.

Нынешний экономический рост опирается на интеллектуализацию основных этапов производства. По свидетельству экономистов на долю новых знаний, воплощаемых в технологиях, оборудовании, образовании кадров, организации производства в развитых странах, приходится от 70 до 85 % прироста ВВП.

«Особенностью современного этапа социально-экономического развития стало широкое применение информационных технологий, многократно расширивших возможности генерирования и передачи знаний и, соответственно, НИОКР.

Интенсивность НИОКР и качество человеческого потенциала определяют сегодня возможности и уровень экономического развития — в глобальной экономической конкуренции выигрывают те компании, которые обеспечивают благоприятные условия для научно-технического прогресса и инженерно-технического совершенствования.

Современная экономическая наука выделяет настоящий временной период как пятый технологический уклад (1985–2035 гг.), он формируется на научных разработках в области биотехнологии, генной инженерии, информатики, микроэлектронике, активном освоении космоса, создании новых видов сырья.

Четвертый технологический уклад (1930–1990 гг.) базировался на развитии энергетики с использованием нефти и газа, применении атомной энергии, ракетостроении, кибернетике.

Быстрое расширение несущих отраслей пятого технологического уклада происходит, к сожалению, на импортной технологической базе, что лишает шансов на адекватное развитие ключевые технологии его ядра. Это означает втягивание российской экономики в ловушку неэквивалентного обмена с зарубежным ядром этого технологического уклада, в котором генерируется основная часть интеллектуальной ренты»[19].

Но, тем не менее, импортная технологическая база не исключает необходимости воспитания и восполнения отечественных инженерных кадров!

* * *

«Распространенное мнение, что интеллекта человеку достаточно, является вредным во многих отношениях. Умный человек способен избегать явных ошибок и достойно вести себя в споре, но зачастую закрывает глаза на необходимость развития специальных навыков мышления. Умения избежать ошибок явно недостаточно для эффективного мышления»[20].

В книге Нурали Латыпова, Сергея Ёлкина и Дмитрия Гаврилова «Инженерная эвристика» заинтересованный читатель обнаружит рекомендации по преодолению инерции мышления, своеобразного психологического атавизма, способы развития творческого воображения, многочисленные примеры красивых и сильных решений как инженерно-технических, так и просто изобретательских задач, способствующих развитию таких необходимых навыков.

Всё это можно найти уже хотя бы пролистывая издание. В подсознании читателя как бы сами собой расставятся необходимые метки, будут сделаны нужные закладки, накопятся аналогии.

Отличительной особенностью книги является подход через физиологию человека — то самое, что остаётся неизменным тысячи и тысячи лет. Авторы останавливаются главным образом на особенностях строения и функционирования основного инструмента творчества — головного мозга.

Это хороший концептуальный подход, ему следуют и выдающиеся мыслители современности:

«На самом деле даже трудно предположить, каким образом тот, кто будет работать над вопросами мышления в будущем, сможет это сделать без понимания биологических процессов <…> от модели мозга как самоорганизующейся системы мы можем непосредственно перейти к пониманию творчества»[21].

Когда вы возьмёте книгу второй раз, для вдумчивого прочитывания, советую также обратить внимание уже на саму комбинаторику принципов «придумывания», последовательность, логику превращения исходных условий задачи в красивый ответ на неё.

Авторы опираются и на богатый исторический опыт, находят «изобретательское» в самых разных областях развития общества и отраслях знания, успешно решают проблему выхода за пределы обыденности, создают атмосферу праздника мысли, смещают шкалу ценностей в пользу людей творческих. Верю, что такой междисциплинарный подход оправдан и всячески приветствую его.

доктор технических наук, профессор,

Генеральный директор

ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»

Н. Н. Карнаухов

Введение в тему

Нет такого нового обычая, который бы не был старым.

Джеффри Чосер (1340–1400)

Развитие — это тяжёлая работа, направленная против самого себя.

Георг Вильгельм Фридрих Гегель (1770–1831)

Колодец, на дне которого, как говорят, скрывается истина, на самом деле является бездонной ямой.

Оливер Хевисайд (1850–1925)

На исходе века девятнадцатого в России уже предпринимались попытки описать принципы системного подхода и к осмысленному изобретательству, и к развитию творческой личности, генерирующей идеи. Дисциплину, устанавливающую и изучающую законы творчества, ещё в начале XX века развивал выдающийся теоретик инженерного дела Пётр Климентьевич Энгельмейер (1855–1942) в рамках своей «Философии техники». Он назвал эту специальную отрасль эврилогией[22] и выделил три стадии креативного действия. Вначале — на психологической стадии — формируется замысел, возникает идея, предчувствие мысли, интуитивное ощущение. Логический этап, осуществляемый в рамках рациональных мыслительных процедур, приводит к непосредственному получению знания. На третьем этапе — конструктивном — сформулированная чётко и доказанная мысль получает конкретное воплощение, реализуется в материальной форме (Энгельмейер, 1910).

«Сама жизнь, сама история неудержимо выдвигает инженера — этого поистине творца и руководителя хозяйства — из тесноты мастерских на широкую арену общественной деятельности и ставит его всё ближе и ближе к кормилу государства, и если пойти по стопам мудрого Платона и позволить себе мечту относительно идеального государства, то легко можно дойти до вывода, что… в современном государстве первенствующая роль неудержимо переходит к инженеру… Но если так, то инженер должен и готовиться к руководящей государственной роли, и готовиться сразу с четырех сторон, а прежде всего, конечно, со стороны технической в тесной связи с экономической и юридической. Но при этом нигде и никогда он не должен упускать из виду и этической стороны своей общественной функции… Вот в каком смысле, и на каком основании всё чаще и чаще раздаются авторитетные голоса, доказывающие необходимость сообщать инженеру уже в школе не одни технические познания, но и общую глубокую умственную культуру. Я бы сказал так, надо будущему инженеру сообщать: 1) фактические познания по технологии, экономике, законоведению, политике, психологии и этике; 2) кроме этого материала для мышления, надо дать ему возможность правильно пользоваться этим материалом, другими словами, выработать в нем мышление правильное, логическое, философское», — эти слова П. К. Энгельмейера актуальны сегодня как никогда, хотя сказаны они более века назад.

Одна из первых попыток — описать последовательный ход творческой инженерной мысли — по словам того же автора была сделана немецким физиком и изобретателем Генрихом Мейдингером. Создатель печи медленного горения, он задался похожими вопросами в работе «Об изобретении» ещё в 1892 году. Мейдингер был весьма одарён в разных областях знания. Так он предложил усовершенствовать гальванический элемент «для продолжительного и постоянного, хотя и слабого тока», с 1859 года и не менее полувека его батарея использовалась в электрических звонках и часах, а также на телеграфе. Мейдингер успешно решал проблему домашних «холодильников», исследуя смеси льда и поваренной соли (Энгельмейер, 1911). Именно Мейдингеру добрых 60 лет подряд могли бы говорить «спасибо» все лакомки мира, пока в мороженицах с 1925 года не стали использовать сухой лёд.

Среди русско-советских естественников, предложивших системный подход к творческому процессу, следует назвать Александра Александровича Богданова (1873–1928). Свою «Всеобщую организационную науку» А. А. Богданов (Малиновский) разработал ещё до Первой Мировой войны. В 1913 году вышло пионерское издание «Тектологии», в котором уже обсуждались понятия организации и дезорганизации, закономерности структурного преобразования и виды кризисов живых и технических систем в развитии, регулирующие механизмы, обеспечивающие их сохранение или уничтожение, описывала тектология и методы разрешения системных противоречий. Тектология предвосхитила множество идей и подходов ТРИЗ, общей теории систем Карла Людвига фон Берталанфи, кибернетики Ноберта Винера. Тектология — одна из основополагающих, актуальных и по сей день разработок, с которой следовало бы ознакомиться каждому уважающему себя современному инженеру: «Не надо думать, что технические знания одной отрасли только в этой отрасли и применимы: действительное единство человеческого труда господствует над его формальным разделением, и часто организационные методы оказываются пригодными далеко за пределами той области, где первоначально вырабатывались<…> Никакой специалист не может жить всецело и исключительно в своей специальности; его знания и опыт неизбежно выходят за ее пределы в силу связей и общения с другими людьми <…> Специализация повела к огромному развитию коллективной силы человечества в труде и в познании. Но всё же она — ограниченный двигатель прогресса. Рядом с условиями, облегчающими и ускоряющими прогресс, она заключает в себе также условия замедляющие; значение их вначале ничтожно, но с развитием оно возрастает и в позднейшие эпохи превращается в настоящее, глубокое противоречие, которое дорого обходится человечеству. Выгода специализации, это прежде всего — экономия сил. Работник не разбрасывает их по разным направлениям, а сосредоточивает на одном; в результате действие их оказывается значительнее, точнее, совершеннее. Так как поле организационного опыта сужено, то им овладеть легче; выработка навыков и приемов идет быстрее, успешнее. Тем не менее, рядом со сбережением сил идет и их расточение, на первых шагах незаметное, но неизбежное уже с самого начала. Оно вытекает из уменьшения связи людей и связности их опыта <…> Расхождение опыта и методов разных отраслей ведет к сужению кругозора специалистов и подрыву организационного творчества. Располагая, по отдельности, лишь ничтожной частью накопленных в обществе приемов и точек зрения, не имея возможности выбирать из них и комбинировать их наилучшим образом, специалисты не справляются с непрерывно накопляемым материалом, не в силах стройно и целостно организовать его. Получается нагромождение материала во всё более сыром виде, нередко подавляющее количеством. Усвоение делается всё труднее и вынуждает дальнейшее дробление отраслей на еще более мелкие, с новым сужением кругозора и т. д.», — обосновывал автор необходимость тектологического подхода, и, как мы понимаем, проблема остаётся насущной и поныне (Богданов, 1989).