Евсюков С.А. - Учебник - Теории решения изобретательских задач (1249577), страница 19
Текст из файла (страница 19)
После формулировки физическогопротиворечия необходимо провести его анализ и наметить прием его разрешения, и толькопосле этого непосредственно осуществлять поиск самого решения.Стремление же сразу искать ответ на поставленную задачу без такого анализа практическиприводит к применению метода проб и ошибок. Поэтому наша задача отработать приемыпоиска решения, сформировать навык применения приемов, которые рекомендуются в ТРИЗ.Задача 7.1.
Одно из чудес света — Александрийский маяк на египетском берегуСредиземного моря. Время разрушило маяк, но многие археологи утверждают, что он былвысотой более 300 м.Page 58/111Несколько веков простоял маяк с надписью на вершине: «Для богов и во имя спасенияморяков построил Состратос из Книда, сын Дексифона».
Так звали строителя, и людизапомнили его имя на века. Но история помнит и другое. Когда строительство маяказаканчивалось, Состратоса вызвал правитель и повелел: «Ты высечешь на маяке мое имя!».Строителю было запрещено высекать свое имя, и он знал, что если он не выполнит приказа,то его казнят, а если выполнит, то потомки никогда не узнают имени настоящего авторамаяка.Строитель остался жив, но весь мир узнал его имя.Как это могло произойти?АП: Очень хочется увековечить свое имя, а правитель запретил это делать, — он хочетувековечить свое имя.ТП-1: Если я выбью на стене свое имя, то увековечу его, что хорошо, но лишусь жизни, чтонедопустимо.ТП-2: Если я выбью на стене имя правителя, то не увековечу своего имени, что плохо, но приэтом останусь жить, что хорошо.Таким образом, приходим к двум противоречащим высказываниям, которые и составляютфизическое противоречие.ФП: На стене должно быть мое имя, чтобы его увидели потомки, на стене не должно бытьмоего имени, а должно быть имя правителя, чтобы меня не казнили.Эту задачу можно сформулировать следующим образом.
Пока жив правитель, надписьдолжна быть одна, а после его смерти — другая.Тогда ФП можно переформулировать: Надпись должна быть одна, чтобы ее увиделправитель, и надпись должна быть другая, чтобы ее увидели потомки. Как это сделать?Из последней формулировки ФП видно, что для правителя надпись должна быть одна, чтобыон ее увидел, а для потомков должна быть другая, чтобы увековечить свое имя.
То естьпротиворечащие требования, которые предъявляются к объекту, относятся к разныммоментам времени.Противоречие разрешается во времени введением в систему еще одного компонента —вещества, которое сначала должно быть, а потом исчезнуть.РешениеСтроитель вытесал на каменной стене свое имя, но закрыл его слоем известкового раствора,на котором написал имя правителя. Через несколько лет известняк выветрился и проступилоимя «Состратос, сын Дексифона».Задача 7.2.
В экспериментальной лаборатории для испытания длительного действия кислотна поверхность образцов сплавов имеется установка, которая представляет собойгерметичную камеру.На дно камеры устанавливаются образцы в виде кубиков. Камеру заполняют агрессивнойжидкостью и создают необходимую температуру и давление.Проблема заключается в том, что агрессивная жидкость действует не только на образцы, но ина стенки камеры, вызывая их коррозию. Камеру приходиться изготовлять из благородныхPage 59/111металлов, что чрезвычайно дорого.Таким образом, имеем АП: нужно снизить затраты на испытания, а как это сделать —неизвестно.В задаче описана система, состоящая из трех компонентов, которые участвуют в конфликте:камера, образцы и агрессивная жидкость.Соответственно имеются три пары взаимодействий (рис.
7.1):камера — жидкость;камера — кубик;жидкость — кубик.Жидкость агрессивная и должным образом взаимодействует с образцом (кубиком) — целииспытаний достигаются. Но жидкость разрушает стенки камеры — плохое взаимодействие.Рис. 7.1Жидкость должна быть агрессивной, но стенки камеры не должны разрушаться. Поэтомупервая и третья пара взаимодействий находятся в конфликте между собой.Г.
С. Альтшуллер разбирал эту задачу на семинарах и писал, что «… за 1973–1982 гг.накопилась обширная статистика…Слушатели, незнакомые с ТРИЗ, в 75 % случаев выбирают в качестве конфликтующей пары„камера — жидкость“, то есть ситуация переводится в задачу по борьбе с коррозией. Этокрайне невыгодная стратегия: локальная задача по улучшению способа испытаний образцовзаменяется несоизмеримо более общей и трудной задачей по защите металла от коррозии. Врезультате — 80 % заведомо неверных решений и почти 20 % весьма сомнительных иненадежных (например, различные защитные покрытия камеры). Слушатели, знающиеосновы ТРИЗ, в 83 % случаев выбирают пару „кубик — жидкость“, что почти всегда приводит кправильному ответу».Очевидно, это связано с тем, что в постановке задачи незримо присутствует векторпсихологической инерции (ВПИ), который и нацеливает на решение именно этой проблемы.Разработка модели задачи в виде сформулированных ТП позволяет избавиться от векторапсихологической инерции (ВПИ).Главная полезная функция (ГПФ) камеры — это создание необходимых условий дляиспытаний: размещение образцов, агрессивной жидкости, создание давления и температуры.Камера должна быть, чтобы изолировать агрессивную среду и создать необходимые условиядля проведения испытаний (температуру и давление).
Но жидкость вредно действует настенки камеры.Поэтому в формулировке ТП нужно отразить конфликт совместного взаимодействия:Но жидкость и образцы должны находиться в камере, значит, агрессивная жидкость будетвзаимодействовать со стенками камеры.ТП-1: Если жидкость будет находиться в камере, то будут соблюдены условия испытаний, нопри этом стенки камеры будут разрушаться.Page 60/111ТП-2: Если жидкость будет взаимодействовать с образцом вне камеры, то не будет иразрушительного действия жидкости на стенки камеры, но при этом не будут соблюденыусловия испытаний.Здесь следует отметить, что понятие «изменяемый параметр», участвующий в описании ТП— это не только количественные изменения в системе (например, увеличить, уменьшить), нои качественные изменения, наличие или отсутствие каких-то условий.Понятие «функциональное свойство» (см.
рис. 7.1) в данной задаче следующее:Ф1 — условия проведения испытаний;Ф2 — сохранение (неразрушение) стенок камеры.В этой задаче целесообразно обратиться к формулированию ИКР — того идеального образа,к которому нужно стремиться.ИКР: Жидкость сама нужным образом воздействует на образец и не оказывает вредноговоздействия на камеру.Достижению ИКР мешают реальные условия.ФП: Жидкость должна быть агрессивной для образцов, чтобы достичь целей испытаний и недолжна быть агрессивной для стенок камеры, чтобы они не разрушались.После такой формулировки, естественно, возникает задача: «Как сделать так, чтобыжидкость, находясь в камере, не воздействовала на ее стенки агрессивно?»Коррозия стенок камеры — это нежелательный эффект (НЭ).
Следует обратить внимание,что после формулирования ФП задача получает другую направленность — не бороться с НЭ,а не допустить его появления.Из противоречащих высказываний видно, что диктуемые требования относятся к объектам,которые расположены в разных точках пространства — агрессивная для образцов и неагрессивная для стенок камеры.Таким образом, приходим к мысли, что противоречие можно разрешить в пространстве.Ресурсы для изменения системных свойств объекта:— изменение изделия или инструмента;— введение веществ, полей;— изменение формы компонентов системы.Основное требование для проведения испытаний — жидкость должна контактировать собразцами.Возможные решенияКаждый образец с жидкостью изолируется от камеры, например, устанавливается в сосуд илимешок, сделанный из пленки. Эти дополнительно введенные компоненты должны бытьсделаны из материалов, которые выдерживают действие жидкости и температуры, прикоторых проводятся испытания.При этом можно добиться дополнительного эффекта, чтобы стенки камеры невзаимодействовали с парaми агрессивной жидкости.Page 61/111Жидкость удерживается самим образцом.
Для этого его надо сделать с полостью.Следует отметить, что препятствием для получения последнего решения является заданныйв условии задачи ВПИ, который создается тем, что испытуемый образец называется кубиком.Задача 7.3. При наклеивании новых обоев из стен удаляют шурупы, на которых крепилиськовры, книжные полки и т. д. Возможно, что придется вернуть некоторые предметы на староеместо. Как найти отверстия в стене?ТП: Чтобы найти отверстие, нужно на обоях сделать какую-то метку, например, вставить вотверстие спичку, которая при наклейке обоев проткнет их и будет выступать.
Это неважно,если точно известно, что это отверстие будет использовано. А если неизвестно, какиеотверстия понадобятся, а какие нет, то это портит внешний вид стены.Таким образом, необходимо предложить простой способ отыскания отверстий в стене посленаклейки обоев, но такой, чтобы внешний вид стены не был испорчен.ФП: Метка на стене должна быть, чтобы знать, куда вставить шуруп, и метки быть не должно,так как она портит внешний вид стены.Из этой формулировки, естественно, формулируется задача, что метка должна быть такой,чтобы ее не было видно.Из формулировки ФП видно, что противоречащие требования к метке относятся к различныммоментам времени. Метка должна появляться только тогда, когда в ней возникаетпотребность, а когда такой потребности нет, то нет и метки.Система: стена, обои, отверстия в стене (пустые или с установленными в них вставками —пластмассовыми или деревянными).Следует вспомнить, что разрешение противоречия во времени предусматривает введение вимеющуюся систему веществ, полей или того и другого, а также использование приемадинамизации компонентов и связей между ними.
Все эти мероприятия приводят к изменениюсистемных свойств. Какие из перечисленных ресурсов можно использовать для решениязадачи?Для поиска ресурсов сначала нужно понять, какими свойствами обладают компонентысистемы, которые проявляются в связях между ними или с компонентами надсистемы. Еслиэти свойства не удается использовать, то подумать, как их усилить или изменить.Если отверстие большое и примерно известно его расположение, то можно, ощупываяпальцами стенку, найти место, где обои прогибаются.