Отраслевые новости

[Разминка]

1. Вокруг старинного здания каждую ночь ходит мужчина и разбрасывает камешки. Почему?

2. На скамейке сидел воробей и ел котлету. К нему подошли двое и прогнали. Воробей оставил им котлету, но они ее есть не стали. Почему?

3. Воробей ел бутерброд с мясом. Половину оставил. Почему?

АРИЗ – инструмент анализа и поиска решений нетиповых задач. Этот метод, разработанный писателем-фантастом Г.С. Альтшуллером, занимает значительное место в теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). АРИЗ ориентирует на эффективное решение задач с наименьшими издержками, минимальную переделку исходной технической системы и экономически оправданные затраты при внедрении найденного технического решения.

Напомним, что алгоритм – это система правил, совокупность и последовательность действий при решении определенного класса задач. Когда возникает техническая задача, в ее основе обязательно есть какое-либо противоречие. Само решение задачи при этом предполагает поиск, уточнение и устранение этого противоречия.

Следовательно, процесс решения методом АРИЗ заключается в последовательном выполнении действий по выявлению, уточнению и устранению технических противоречий.

Техническому противоречию свойственна такая парадоксальная особенность: при попытке улучшить одну часть (элемент) технической системы непременно ухудшается другая. Под системой понимается целостное единство множества связанных между собой элементов, обладающих в совокупности взаимообусловленными свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов. Обычно причиной технического противоречия становится физическое противоречие.

Физическое противоречие имеет место тогда, когда объект должен находиться в одном физическом состоянии, чтобы удовлетворять какому-то техническому требованию, и в то же время не должен находиться в этом состоянии, чтобы удовлетворять общему требованию задачи.

Покажем, в чем отличие действий человека по АРИЗ от обычной мыслительной работы над одной и той же проблемой. Приступая к решению проблемы, человек ориентируется на идеальный конечный результат (ИКР). Представление об ИКР определяет направление поиска в создании нового объекта, машины, процесса и т. п.

Сравнение ИКР с реальным техническим объектом позволяет выявить техническое противоречие, которое требуется разрешить (устранить).

Суть метода АРИЗ и состоит в том, чтобы, сравнив идеальное и реальное состояния объекта, выявить техническое противоречие или его причину – физическое противоречие и устранить (разрешить) их с помощью алгоритма уже существующей последовательности действий при решении подобных поисковых задач.

Приведем упрощенный вариант процедур АРИЗ

Выбор задачи.
• Определить конечную цель решения задачи.
• Проверить обходной путь. Допустим, что задача нерешаема. Надо поставить другую задачу, чтобы получить требуемый конечный результат.
• Определить, какой вариант постановки задачи целесообразнее.
• Определить требуемые количественные показатели.
• Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.
• Уточнить задачу, используя патентную информацию.
• Применить оператор «размер, время, стоимость» – РВС (см. ниже).

Построение модели задачи.
• Записать условия задачи, не используя специальные термины.
• Выделить и записать конфликтующую пару элементов. При этом в конфликтующую пару обязательно должно входить изделие и элемент, с которым оно взаимодействует. Таких пар несколько, но достаточно взять одну, элементы которой находятся в том состоянии, которое обеспечивает наилучшее осуществление производственного процесса.
• Записать два взаимодействия элементов конфликтующей пары – имеющееся и то, которое надо ввести: полезное и вредное.
• Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие.

Анализ модели задачи.
• Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменить, и т. д.
• Записать стандартную формулировку ИКР. Элемент сам устраняет вредное взаимодействие, сохраняя способность выполнять полезное взаимодействие.
• Выделить ту зону элемента, которая не справляется с требуемым по ИКР комплексом двух взаимодействий.
• Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к состоянию выделенной зоны элемента конфликтующими взаимодействиями.
• Записать стандартные формулировки физического противоречия.

Устранение физического противоречия.
• Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны элемента, т. е. разделение противоречивых свойств (в пространстве, во времени и т. д.). Если получен физический эффект, перейти к процедуре 5, если нет, то перейти к процедуре 2.
• Использовать таблицу типовых моделей задач и вепольных преобразований. Если получен физический ответ, перейти к процедуре 4, если нет, перейти к процедуре 3.
• Использовать таблицу применения физических эффектов и явлений. Если получен физический ответ, перейти к процедуре 5, если нет, перейти к процедуре 4.
• Использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий. Если до этого получен физический ответ, использовать таблицу для его проверки.
• Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ.

Предварительная оценка полученного решения.
• Провести предварительную оценку.
• Проверить формальную новизну полученного решения.
• Выяснить, какие подзадачи могут возникнуть при технической разработке полученной идеи. Записать возможные подзадачи — изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.

Развитие полученного ответа.
• Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.
• Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.
• Использовать полученный ответ при решении других технических задач.

Анализ хода решения.
• Сравнить реальный ход решения с теоретическим. Если есть отклонения, записать их.
• Сравнить полученный ответ с табличными данными (таблица физических эффектов, таблица основных приемов). Если есть отклонения, записать их.

Правила АРИЗ.

1. АРИЗ – инструмент мышления, а не заменитель мышления. Не спешите, тщательно обдумывайте формулировку каждого шага, обязательно записывайте все соображения, возникшие по ходу решения задачи.

2. АРИЗ – инструмент для решения нестандартных задач. Проверьте: может быть, ваша задача решается уже знакомыми методами.

3. В АРИЗе источником психологической инерции служит привычная техническая терминология, которая мешает представить задачу в идеальном (нематериальном) виде. Поэтому при постановке задачи нужно указывать не то, что нужно сделать, а тот нежелательный эффект, который необходимо устранить. На других шагах (этапах) АРИЗа могут быть использованы приемы, устраняющие психологическую инерцию: операторы РВС, метод маленьких человечков и вепольный анализ.

Вы познакомились с основными методами решения творческих (преимущественно технических) задач. Однако, чтобы применить тот или иной метод, нужно знать, какой конечный результат вам нужно получить.

Все рассмотренные методы можно разделить на неалгоритмические (мозговая атака, различные списки контрольных вопросов, синектика, методы фокальных объектов, морфологический анализ и др.) и алгоритмический (АРИЗ). Все неалгоритмические методы творчества направлены на резкое увеличение числа вариантов решения, а в АРИЗе целенаправленно отбираются не любые, а одно или несколько сильных решений.

Практическая работа

1. Ловля рыбы в местах ее большого скопления – истинное удовольствие. Такими местами являются лагуны, выходящие к морю, где есть прекрасные условия для разведения рыбы. Но подрастая, рыба уходит из лагуны в море. С незапамятных времен рыбаки используют разные способы, чтобы удержать рыбу: ставят сети, используют приманки, засаживают выход живым растительным забором. Но если выход из лагуны в море составляет десятки километров, сети или живой забор уже не поставишь, чтобы не затруднить судоходство. Как быть?

2. Г. Федосеев в своей книге «Злой дух Ямбуя» рассказывает о старом охотнике, с которым случилась беда – он оглох. В тайге это верная смерть. Чтобы собака обнаружила зверя, ее надо отпустить, но ее лай охотник не услышит. Ее надо видеть, а для этого держать при себе. Противоречие! Карарбах (так звали охотника) голодал, думал и наконец придумал, что делать. Что?

3. Гирлянды высоковольтных изоляторов на воздушных линиях передач надо периодически очищать от загрязнения, так как возможен пробой. Как это можно делать?

4. Завод получил заказ на изготовление больших стеклянных фильтров в виде цилиндров высотой 2 м. Вдоль фильтра должны были идти сквозные ровные капиллярные отверстия – несколько десятков на квадратный сантиметр. Как сделать такую работу?

5. Недалеко от нового жилого массива оказался молодой лесок из красавиц елочек. Перед Новым годом неминуемо нашествие браконьеров. Что сделать, чтобы сохранить красоту?