Генрих Альтшуллер - Алгоритм изобретения

• Название: Алгоритм изобретения
• Автор: Генрих Альтшуллер
• Издательство: Московский рабочий
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1973

Книга Г. С. Альтшуллера посвящена новой области знания — методике изобретательства. Первое ее издание, вышедшее в 1969 г., быстро разошлось. Судя по многочисленным отзывам, книга принесла несомненную пользу широкому кругу изобретателей и рационализаторов, разработчиков новой техники, сотрудников НИИ и проектно-конструкторских организаций, активу ВОИР. Алгоритмы решения изобретательских задач — АРИЗ, предлагаемые автором, доступны пониманию всех, кто интересуется техническим творчеством и обладает знаниями в пределах программы школы-десятилетки.

---

Приведем несколько конкретных примеров изобретений разного уровня.

Процесс изобретательского творчества Структурная схема Уровень А Б В Г Д Е 5-й Найдена новая проблема Найден новый метод Получены новые данные, относящиеся к проблеме Найден новый принцип Созданы новые конструктивные принципы Изменена вся система, в которую вошла новая конструкция 4-й Найдена новая задача Найдена новая поисковая концепция Получены новые данные, относящиеся к задаче Найдено новое решение Создана новая конструкция Конструкция применена по-новому 3-й Изменена исходная задача Поисковая концепция изменена применительно к условиям задачи Собранная информация изменена применительно к условиям задачи Изменено известное решение Изменена исходная конструкция Внедрена новая конструкция 2-й Выбрана одна из нескольких задач Выбрана одна поисковая концепция из нескольких Собраны сведения из нескольких источников Выбрано одно решение из нескольких Выбрана одна из нескольких конструкций Внедрена модификация готовой конструкции 1-й Использована готовая задача Использована готовая поисковая концепция Использованы имеющиеся сведения Использовано готовое решение Использована готовая конструкция Внедрена готовая конструкция Этапы Выбор задачи Выбор поисковой концепции Сбор информации Поиск идеи решения Развитие идеи в конструкцию Внедрение Первый уровень

Авторское свидетельство № 157356: «Защитный колпак к баллонам для сжатых, сжиженных и растворимых газов, отличающийся тем, что, с целью значительного снижения стоимости и экономии металла, колпак выполнен из пластмассы и снабжен ребрами жесткости на внутренней поверхности».

Взята готовая задача (призыв к экономии металла содержится в любом темнике). Использованы готовая поисковая концепция (надо заменить металл чем-нибудь подешевле) и готовое решение (выполнить колпак из пластмассы). Никакой специальной информации собирать не пришлось (пластмассовые колпаки широко применяются в термосах). Конструкция тоже готовая (ребра жесткости на внутренней поверхности колпака) и потому не требующая доводки при внедрении.

Авторское свидетельство № 262335: «Сифон для перекачивания жидкого металла, включающий Л-образную трубу с газопроницаемой керамической пробкой и штуцером для соединения с вакуум-насосом, всасывающий конец которой выполнен в виде горизонтального патрубка, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты перекачиваемого металла путем установки сифона над уровнем осадка в емкости, всасывающий конец сифона снабжен упором».

Чтобы трубка не опускалась на дно, приделана подставка: тривиальная задача и тривиальное решение[9].

Второй уровень

Авторское свидетельство № 210662: «Индукционный электромагнитный насос, содержащий корпус, индуктор и канал, отличающийся тем, что, с целью упрощения запуска насоса, индуктор выполнен скользящим вдоль оси канала насоса».

Электромагнитный насос известен давно — это труба и индуктор (электромагнит), выполненный в виде кольца, охватывающего трубу. В рабочем положении конец трубы опущен в металл, а индуктор находится выше уровня металла. Но для запуска насоса нужно сначала втянуть металл до уровня индуктора, и тут возможны различные решения: поставить в нижней части вспомогательный (пусковой) индуктор; перед началом работы заливать металл сверху; опускать трубу с индуктором вниз и т. д. Выбрано одно решение (вероятно, лучшее): опускать в начале работы индуктор (не опуская самой трубы), «захватывать» металл и поднимать его вверх, до уровня, соответствующего рабочему положению индуктора.

Это изобретение второго уровня: стадия Г пройдена на втором уровне.

Третий уровень Авторское свидетельство № 163487:

«Способ перекрытия светового пучка с использованием взрывного затвора, например при скоростной киносъемке, отличающийся тем, что, с целью многократного использования одного и того же прерывателя светового пучка, взрыв или искровой разряд производят в жидкости, помещенной между двумя защитными стеклами так, чтобы ее свободная поверхность в спокойном состоянии касалась светового канала оптической системы».

Известный способ взрывного перекрытия светового пучка состоит в разрушении стекла. Понятно, что при этом прерыватель может быть использован только один раз. Изменение агрегатного состояния прерывателя обеспечивает появление нового качества: жидкостный прерыватель может быть использован многократно. Стадии Г и Д пройдены на третьем уровне.

Среди изобретений третьего уровня много таких, в которых новый эффект достигается изменением агрегатного состояния.

Авторское свидетельство № 256956:

«Способ удаления внутренностей у рыбы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества зачистки брюшной полости, внутренность намораживают на охлаждаемый элемент, имеющий температуру от -5 до -50°C».

Четвертый уровень Авторское свидетельство № 163559:

«Способ контроля породоразрушающего инструмента, например буровых долот, отличающийся тем, что, с целью упрощения контроля, в качестве сигнализатора износа применяют монтируемые в тело долота ампулы с резко пахнущими химическими веществами, например с этилмеркаптаном».

Это изобретение четвертого уровня: здесь предлагается новый («запаховый») способ контроля, а не совершенствуется старый.

Авторское свидетельство № 187135:

«Система испарительного охлаждения электрических машин, отличающаяся тем, что, с целью исключения необходимости подвода охлаждающего агента к машине, активные части и отдельные конструктивные элементы ее выполнены из пористых порошковых сталей, пропитанных жидким охлаждающим агентом, который при работе машин испаряется и таким образом обеспечивает кратковременное интенсивное и равномерное ее охлаждение».

Обычные системы охлаждения действовали извне — и потому были громоздкими и неэффективными. В авторском свидетельстве № 187135 впервые предложено заранее запасать хладоагент внутри металла.

Пятый уровень Авторское свидетельство № 70000:

«Способ получения порошков металлов, сплавов и других токопроводящих материалов, отличающийся тем, что, с целью использования при замыкании цепи электродинамических сил для вырывания из электродов порций диспергируемого материала и выбрасывания их в окружающую среду, подлежащие диспергированию материалы включены в качестве электродов в цепь электрического колебательного (разрядного) контура, который настроен так, что он работает в области искрового разряда (в области нестационарного электрического разряда)».

С этого изобретения началась вся история электроискровой обработки материалов.

* * *

Конечно, стадии и уровни могут быть детализированы. Однако качественные отличия между уровнями намного важнее количественных отличий в пределах одного уровня.

Поясним это аналогией. Невозможно изучать вещество, например воду, «вообще» Существуют качественно отличные «уровни» воды — лед, жидкая вода, пар. Это вещества с разными свойствами, они (вещества) подчиняются разным закономерностям. Конечно, существуют отличия и в пределах одного уровня: вода при 4° отличается от воды при 99°, а пар при температуре закритической отличается от пара с докритической температурой. Но при структурном анализе (во всяком случае, на его первом этапе) внутриуровневые отличия не играют существенной роли.

Вероятно, у читателя уже возник вопрос: а каково соотношение между количествами изобретений первого и, например, пятого уровней?

Я проанализировал изобретения по 14 классам за 1965 и 1969 годы. Анализ дал следующее соотношение (%):

1-й уровень ...... 32

2-й уровень ...... 45

3-й уровень ...... 19

4-й уровень ...... Менее 4

5-й уровень ...... Менее 0,3