Лев Певзнер - ТРИЗ для «чайников». Приемы устранения технических противоречий

• Название: ТРИЗ для «чайников». Приемы устранения технических противоречий
• Автор: Лев Певзнер
• Жанр: Техническая литература

Книга посвящена одному из самых простых и доступных инструментов ТРИЗ – приемам устранения технических противоречий. Для упрощения освоения материала он оснащен большим количеством примеров и изложен в виде подприемов с рекомендациями для использования. Это помогает увидеть аналогии между ними и реальными задачами читателя. Книга адресована широкому кругу читателей – инженеров, студентов и даже школьников. Она может стать настольным справочником для инженеров и менеджеров в их работе.

---

Итак, при решении практических задач, работа начинается с определения противоречия, которое мешает удовлетворить работать, а также оперативной зоны и оперативного времени, в которых это противоречие возникает. И часто бывает, что как только вы определите это, задача становится простой и понятной настолько, что ее можно решить на уровне здравого смысла.

А теперь попробуем описать формальную процедуру выявления оперативной зоны и оперативного времени:

Шаг 1. Постарайтесь сформулировать противоречивые требования, которые возникают в системе и мешают решить проблему.

Шаг 2. Постройте графики действия конфликтующих требований во времени и пространстве, указав действие каждого из требований соответственно на осях. При этом возможны три типовые схемы действия этих требований как для времени, так и для пространства:

– зоны действия противоречивых требований не пересекаются

(схема, рис 1а, 1б);

– противоречивые требования касаются в одной точке

(схема, рис 2а, 2б);

– зоны действия противоречивых требований пересекаются

(схема, рис 3а, 3б).

Шаг 3. Проведите анализ возможности разрешения противоречия стандартными для данной области техники средствами.

Уже на этом этапе иногда удается получить решение, разделив противоречивые требования во времени или в пространстве. Если же здравый смысл и общие технические знания не помогает, необходимо начинать использовать инструментарий ТРИЗ. И в первую очередь могут помочь приемы устранения технических противоречий.

Но все это мы разберем позднее.

Рис. 11. Виды противоречий

Пример 1

В авиации во время Первой мировой войны была острая проблема – чтобы эффективно поражать противника (хорошо прицеливаться), пулеметы должны были стрелять через винт. Но некоторые пули попадали в винт и отстреливали лопасти. После этого самолет терпел крушение. Оперативное время – время стрельбы совпадает с временем работы винта, оперативная зона – место плоскости вращения винта, где проходит пуля. Разделить противоречие в пространстве не удается (оперативная зона одна как для пули, так и для лопастей винта (то есть схема 3в), но противоречие можно разделить, если пуля в момент прохождения через плоскость вращения винта будет находиться в другом месте (схема 1а) по отношению к лопасти винта. Так появились синхронизаторы работы пулемета и вращения винта. Затвор пулемета связан с осью распредвалом двигателя самолета. Теперь пули проходят через плоскость винта в то время, когда лопасти находятся в другом месте.

Пример 2

Примером ситуации, когда противоречивые требования по времени касаются в точке (а точнее пересекаются на небольшом участке) является решение о пористом протезе аорты, с временным заполнение пор растворяемым материалом (схемы 2а, 3б).

Выводы

Технические системы развиваются по объективным законам. Их можно найти и использовать для осознанного развития техники.

В основе любой технической проблемы лежит техническое противоречие, то есть наличие противоречивых требований в оперативное время в оперативной зоне. По мере развития системы противоречие развивается и обостряется. Решение технической проблемы – это всегда разрешение технического противоречия.

Контрольные вопросы

1. Почему возможно решать технические задачи и развивать технические системы на основе имеющегося опыта?

2. Что такое техническое противоречие? Что такое оперативное время и оперативная зона?

3. Какие варианты разрешения технических противоречий вы знаете?

Приведите пример разрешения технических противоречий.

Задание для Вас

Попробуйте посмотреть, какие противоречия мешают вам, при решении Вашей задачи? Определите оперативное время и оперативную зону. Можно ли разрешить противоречие во времени или в пространстве?

Глава 2. ПРИМЕНЕНИЕ ПРИЕМОВ УСТРАНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ

Первоначально Г. С. Альтшуллер разработал 40 приемов устранения технических противоречий. Они были достаточно разнообразные по частоте применения и эффективности. Но главное – несмотря на достаточно глубокий уровень абстрагирования от конкретной ситуации, они за счет примеров давали возможность находить аналогии и решать задачи.

Надо понимать, что человек привык мыслить аналогиями. Увидев какую-либо ситуацию, он оценивает, а как можно разрешить ее на основе имеющегося опыта? То есть найти решение аналогичное тому, которое ранее привело к успеху. Чем более ситуация или задача, которую нужно разрешить, конкретна и близка к известной, тем больше вероятность, что аналогия будет замечена, а задача решена тем же путем. Но конкретность ситуации в значительной степени ограничивает круг задач, которые она позволяет решать. Чем более абстрактна формулировка положения или закона, тем большее количество решений она покрывает. Но такая абстрактность осложняет возможность увидеть аналогию в решении разных задач.

И если разработанные Г. С. Альтшуллером формулировки приемов давали высокий уровень абстракции, то примеры в них подсказывали конкретные аналогии для решения.

В этой книге мы рассмотрим 20 основных приемов устранения технических противоречий, которые я выбрал как наиболее эффективные и часто применяемые. На основе более чем 30-летнего опыта работы я исключил часть приемов, которые используются редко, а часть приемов перегруппировал и объединил для удобства работы.

В отличие от традиционного изложения приемов, я подробно раскрою подприемы каждого из них, а также расскажу о типовых применениях этих приемов, подкрепив каждый пункт примером (задачей-аналогом). Это позволит тебе, Читатель, увидеть как общие аналогии (приемы), так и более конкретные аналогии, а значит найти больше интересных решений. Все это должно сделать материал инструментальным и доступным для широкого круга начинающих.

2.1. Типовые группы разрешения противоречий

Все рассматриваемые приемы условно можно разделить на четыре основных группы, по типу разрешения противоречия:

– разрешение противоречий во времени

Эта группа приемов применима, в тех случаях, если удается четко разграничить необходимость выполнения противоречивых требований во времени, то есть создание условий, когда противоречивые требования будут выполняться в различные промежутки времени.

В качестве простого примера возможного разделения противоречивых требований во времени очень подходит пример перекрестка, где движение регулируется светофором. Светофор поочередно пропускает потоки машин в разное время.

Пример-анекдот:

Солдат устал от долгой езды в поезде. К тому же две его соседки постоянно спорили, и надоели ему до последней степени.

– Если окно будет открыто, то я замерзну – говорила одна.

– Если окно будет закрыто, то я задохнусь – отвечала другая.

Что делать? – спросил проводник у солдата

– В армии это противоречие решается просто – ответил солдат – сначала откроем окно, и пусть замерзнет первая, а потом закроем – и задохнется вторая. После этого можно спокойно ехать дальше.

– разрешение противоречий в пространстве

Эта группа приемов применима, если удается четко разграничить необходимость выполнения противоречивых требований в пространстве.

В качестве примера возможного разделения противоречивых в пространстве очень подходит пример развязок на американских скоростных дорогах. Движение на них в перпендикулярном направлении происходит на разных по высоте уровнях.

Рис.12. Развязка с дорогами на разных уровнях

Пример-шутка

– Доктор, а в каких позах гарантированно нельзя забеременеть?

– Ну, например, женщина спит на кровати, а мужчина – на диване.

– разрешение противоречий за счет изменения структуры внутри системы

Эта группа приемов применима в случаях, если противоречивые требования не удается разделить во времени, или в пространстве.

Пример (из практической работы Л. Певзнера)

На подшипниковом заводе возникла проблема. Точность сборки роликового подшипника (допустимый зазор между роликом и кольцами) – 2 мкм. Но как достичь такой точности, если точность изготовления ролика – 6 мкм?

Ролики сортируют на три группы по размеру и в каждую группу попадают ролики с диаметром, отличающимся в пределах 2 мкм. Кольца также сортируются по внутренним диаметрам на группы одного диаметра. При сборке выбираются кольца и ролики и тех групп, которые обеспечивают точность сборки до 2 мкм.