Книга: Технология творческого мышления
Назад: ЗАДАЧА О ПЕРЕЛИВЕ КРАСКИ ИЗ ВАННЫ
Дальше: БАЛЛАДА О КИРПИЧЕ И ЗАКОНАХ

Глава 11. ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, ИЛИ КОНСТИТУЦИЯ СТРАНЫ ТС

Незнание закона не освобождает
от ответственности за его нарушение.

 

 

 

 

 

 

Опять законы! Сколько их уже было! Сумма углов треугольника равна 180°, действие равно противодействию, угол падения равен углу отражения... Теперь эти — законы развития технических систем. Зачем нам их знать?
Для определения уровня негорючей жидкости в больших емкостях в них через верхний люк опускали поплавок. К поплавку привязывали ленту-рулетку. Но поплавок отплывал в сторону, результат измерения искажался.
Тогда к дну емкости вертикально прикрепили два металлических стержня, их верхние концы выходили в люк. Поплавок с помощью роликовых втулок «надели» на стержни, и теперь он легко скользил вверх-вниз, точно показывая уровень жидкости. Однако, когда похолодало, на металлических стержнях начала намерзать пленка жидкости. Поплавок застрял.
Чтобы отогреть металлические стержни, через них пропустили ток низкого напряжения. Жидкость оттаяла, стекла, и поплавок опять заскользил вверх-вниз, перемещая ленту-рулетку (рис. 11.1).
— А почему Вы не... — спросил один из авторов книги изобретателя последней конструкции и объяснил идею. — Ведь по законам развития технических систем это совершенно очевидный следующий шаг.
— Как-то не подумал, — ответил изобретатель. — А ТРИЗ я не изучал.
— И еще вопрос: жидкости электропроводны?
— В большинстве случаев...
— Тогда, может быть...
— Очень может быть... — задумчиво сказал он. — Очень может быть...
О возможности прогнозировать развитие технических систем (ТС) на базе законов их развития (ЗРТС) мы уже говорили. Поэтому сделайте следующий шаг, а точнее два, в совершенствовании поплавковых измерителей уровня жидкости. Кстати, они еще не заявлены как изобретения. Хотя вполне возможно, что вы предложите варианты еще лучше.
Не убедили? Тогда еще пример. Автомобиль — это транспортное средство, и с момента появления его совершенствование определялось одной целью: мне, его владельцу, надо быстрее попасть из пункта А в пункт Б. Так сформировалась идея легкового автомобиля. Другие цели появились позднее и привели к созданию грузовиков, автобусов и целого ряда специальных машин.
Не так давно — в середине 1970-х гг. — промышленность по производству легковых автомобилей большинства развитых стран зашла в тупик. И причиной тому был не только нефтяной кризис.
На заре автомобилизма шла бешеная погоня за скоростью34, которая продолжается и по сей день: уже созданы спортивные автомобили, скорость которых приближается к звуковому барьеру. Одновременно возникла и проблема устойчивости на дороге, особенно на поворотах. Машина становилась ниже, длиннее, шире. Тяжелее стала несущая часть — рама, основание кузова. Чтобы быстрее трогаться с места и разгоняться, потребовался более мощный двигатель — и усиливается ходовая часть: коробка скоростей, карданная передача, ведущие колеса. Растут требования к надежности тормозов — и механический привод заменяется гидравлическим, а затем пневматическим. Появляется компрессор, а с ним целая пневмосистема... Улучшается подвеска — рессоры, амортизаторы, стабилизаторы уровня. Для обеспечения безопасности пассажиров при столкновении кузов делают из металла большей толщины. Опять растет вес, габариты... И все ради того, чтобы перевезти одного, двух, максимум 7–8 человек. Автомобиль стал самоцелью.
Неверно выбранным оказался сам курс на создание «домашних броненосцев». Большие длина (5–6 м) и ширина (1,5–2 м) затрудняли маневренность машины в густом потоке уличного движения, возможность легко и быстро «припарковаться». Большой вес (2–3 т) требовал мощных двигателей. А 300–350 л.с. потребляют много горючего, соответственно дорого обходятся и к тому же сильно загрязняют атмосферу. Такова плата за ошибки в выборе направления развития технической системы.
Примеры хорошие, скажут упрямые читатели, но ведь и поплавок, и автомобиль — объекты технические, от обыденной жизни весьма далекие.
Хорошо, возьмем объект из обыденной жизни, например стол. Этот предмет мебели в виде широкой горизонтальной пластины на ножках возник для того, чтобы с его помощью большому количеству людей было удобно принимать пищу, особенно при большом разнообразии блюд. (В дальнейшем появилось множество других столов — письменный, кухонный, операционный и т.д. Но мы ограничимся только функцией обеденного стола.) Для этого стол должен быть большим. Но большой стол требуется редко, а все остальное время занимает много места. И столы становятся раздвижными, складными (например, стол-книжка), разборными. Аналогичные этапы прошли множество других самых бытовых предметов: диван-кровать, кресло-кровать, швейные машины, кухонные комбайны, складные ножи... И каждое изменение было связано с новой потребностью и необходимостью преодолевать очередное противоречие.
Но ведь и эти бытовые объекты, скажут уже самые упрямые читатели, хоть мы ими и пользуемся каждодневно в быту, тоже в некотором роде объекты техники. Каким образом знание законов их изменения поможет нам мыслить творчески и находить оптимальные решения в проблемных ситуациях, постоянно возникающих, например, в общении с другими людьми?
Вопрос закономерный. И ответить на него можно следующим образом.
Во-первых, любое общение с кем-то производится с какой-то целью. Следовательно, возникает система «я — он (она, они)», предназначенная для выполнения определенной функции. И закономерности взаимоотношений между элементами каждой системы различны.
Простейшее деление — на формальный и неформальный коллективы (вне зависимости от количества членов). Первые привязаны к месту работы или учебы, купе поезда или салону самолета, словом, месту, где вы вынуждены в силу определенных обстоятельств сосуществовать с какой-то группой людей. Здесь свои законы поведения.
Неформальные коллективы вы выбираете сами — от друга или подруги, с кем можно сбегать в кино или на дискотеку, до спутника жизни, клуба и политической партии, в которую можете вступать или не вступать.
Кстати, хороший пример. Рассмотрим политическую партию как систему.
Основная функция, ради которой создается любая партия, — это захват власти. Чтобы реализовать ОФ, система, как уже отмечалось, должна быть автономной, т.е. включать в себя четыре минимально работоспособных элемента: рабочий орган, трансмиссию, источник энергии (двигатель) и орган управления.
В качестве рабочего органа, реализующего ОФ, могут рассматриваться только члены партии или ее сторонники: они обеспечивают победу на выборах. Источник энергии — это объединяющая всех идея. Чтобы передать эту идею рядовым членам, нужен лидер (трансмиссия). А орган управления — это устав партии, регламентирующий нормы поведения ее членов. И если рабочий орган не функционирует — какой-то из остальных элементов (а может, и все три!) явно с душком...
Законы развития систем объективны и распространяются на все виды систем. Просто при анализе систем, одним из элементов которых является человек, возникает слишком много субъективных факторов, связанных с особенностями его личности. Учет и использование этих факторов — задача различных разделов психологии. Задача же этой книги значительно уже — показать только объективные законы, связанные с созданием, функционированием и развитием систем. Поэтому — и это второй аргумент, о котором мы упоминали в начале книги, — анализ нужно вести на материале, на который действие субъективных факторов не распространяется. А если такой фактор вмешивается, да еще с личной и корыстной целью, система чаще всего заходит в тупик.
Так что законы знать нужно. Как минимум для того, чтобы, как говорится в постулате ТРИЗ, «использовать их для сознательного развития систем». Рассмотрим еще несколько примеров.
Вещий Баян в «Слове о полку Игореве» поведал нам о событиях XII в. Летописец Пимен — о Борисе Годунове. Свою летопись имеют и технические системы. Пишут ее сами изобретатели, и называется она «Патентный фонд». Так, 24 млн документов разных стран мира самым тщательным образом фиксируют все изменения каждого объекта: было — стало. Анализируя патентный фонд, прослеживая путь изменения систем, исследователи и выявили некоторые объективные закономерности. О первой из них — стремлении систем к идеальности — мы уже говорили.
А как, кстати, доказать, что новая система идеальнее старой? И какими путями идет увеличение идеальности технических си- стем?
Серийная «Нива» весила 1150 кг и имела двигатель мощностью около 70 л.с. Для трансконтинентального международного марафона «Ниву» модернизировали: вес снизили до 700 кг и установили форсированный двигатель, который развивал мощность до 200 л.с.
Цифры абсолютного (арифметического) изменения обычно говорят мало: было — стало. Гораздо больше говорят показатели относительные. Раньше каждая лошадиная сила двигателя везла: 1150 кг : 70 л.с. = 13,5 кг/л.с. Теперь каждая «лошадь» везет всего: 700 кг : 200 л.с. = 3,5 кг/л.с. Почти в четыре раза меньше!
Рост относительных параметров — один из важнейших показателей развития технической системы. Показатели могут быть самые разные: расход горючего на 100 км пробега автомобиля, время разгона до определенной скорости, потребление электроэнергии телевизором, габарит прибора при той же точности работы и т.д. Достигается этот рост (при неизменном принципе действия), как правило, за счет универсализации систем или, наоборот, их специализации.
Чтобы ускорить обработку сложных деталей, создали станки типа «обрабатывающий центр» с числовым программным управлением (ЧПУ) и автоматической сменой инструмента. Рабочий стол такого станка, на котором установлена деталь, поворачиваясь вокруг вертикальной и горизонтальных осей, с высокой точностью (до микрометра) подставит под инструмент нужную поверхность. С одной установки деталь фрезеруется, протачивается, сверлится, нарезается резьба, снимаются острые углы...
Инженер из Алма-Аты Сеилбек Кишкашев предложил агрегат для обработки почвы (а.с. 1187736), который одновременно выполняет шесть операций: пашет, поливает, удобряет, засевает, боронует, укатывает почву. На языке ТРИЗ — полисистема объединила несколько моносистем, каждая из которых выполняла отдельную функцию.
Что дальше? Дальше машины, которые работают по программе без участия человека. Выезжает такой агрегат на поле, осматривает его, чешет правым культиватором за левым локатором («Опять психологическая инерция сработала!» — вздыхает контрольный диспетчер) и начинает «пахать» за нас с вами.
Примеров специализации вокруг нас тоже достаточно: от кофейного сервиза до спутников связи. Специализированные системы (нож только для чистки картошки, машины для перевозки хлеба, самолеты для тушения пожаров) позволяют резко повысить производительность труда за счет быстрейшего выполнения определенной функции.
Одна из сложнейших проблем нашего времени — мусор, особенно в больших городах. Раньше отходы (как, впрочем, иногда и сейчас) сваливались в подъездах домов, и рабочие лопатами закидывали их в кузов самосвала. Потом появились баки, потом — специальные автомобили, в которых мусор засыпается в заднюю часть и прессом подается в основной бункер. Но все более широкое применение находит контейнерный способ, и автомобили оборудуются специальными гидроподъемниками. Ручной труд исчезает...
Закон увеличения уровня идеальности ТС при решении изобретательских задач позволяет сделать первый прыжок через область «пустых» проб: сформулировать идеальный конечный результат (ИКР). Конечно, получить ИКР в большинстве случаев не удается. Но сама постановка ИКР позволяет, как на острие иглы, сконцентрировать усилия и сузить зону поиска.
Помимо общих законов, определяющих идеологию ТРИЗ, генетический анализ систем, проведенный по патентному фонду, позволил выявить еще ряд закономерностей, связанных с созданием (синтезом) систем и их развитием. Большинство этих закономерностей уже встречались при решении задач.
Рассмотрим еще несколько примеров типичных изобретений и сделаем дальнейшие выводы.
Как делают мультики, знают все: их рисуют. На 1 м пленки — 52 рисунка-кадра. Десятиминутный фильм — это 300 м пленки и… 15 тысяч рисунков!!!
Есть предел скорости рисования. Нет предела творчеству. Вот Винни-Пух идет по дороге. Его тело слегка меняет свое положение, быстро шевелятся ноги. Разделим рисунок на части: дорога в лесу, тело Винни-Пуха, его ноги. Каждую часть изобразим отдельно на прозрачной пленке, а потом сложим их в «пакет»: ноги, тело, природа. Теперь можно «шевелить» каждый лист в отдельности, менять их.
И все-таки художников это не удовлетворяло: каждый раз рисовать даже часть объекта, в котором меняется еще меньшая часть, очень трудоемко. И появился способ воспроизведения силуэта для съемки мультипликационных фильмов, отличающийся тем, что с целью снижения трудоемкости процесса контур объекта образуют посредством наложения на магнитную панель наполненного ферромагнитным порошком шнура, а изменение силуэта при перемещении объекта относительно точки зрения получают путем передвижения шнура по панели (а.с. 234862).
Отличное изобретение, не правда ли? Нитка, пропитанная железным порошком, — вечный карандаш. Положили на панель — есть рисунок. Кончили съемку, смотали на катушку — и нет рисунка. А сколько бумаги экономится!
Итак, был способ изображения с помощью карандаша — стал с помощью магнитного шнура. Не просто стал, а с определенной целью, которая обязательно указывается в каждой формуле на изобретение. Появился даже коэффициент плотности цели. Он определяется отношением количества изобретений, направленных на достижение указанной цели, к общему числу изобретений, совершенствующих эту техническую систему. По такому коэффициенту легко судить о направлении развития системы.
Так, в 1970 г. было выдано а.с. 445611 на контейнер для транспортирования хрупких изделий (например, дренажных труб): в контейнере имеется надувная оболочка, которая прижимает изделия и не дает им биться при транспортировке. Еще раньше, в ноябре 1967 г., были выданы а.с. 349583, где надувной элемент работал в захвате подъемного крана, и а.с. 409875, где он прижимал хрупкие изделия в устройстве для распиловки. В январе 1972 г. выдано а.с. 534351, в котором для усиления и регулирования прижима внутрь мешка вводят ферромагнитный порошок и воздействуют на него магнитным полем. Почти пять лет — плата за незнание закона о том, что развитие ТС идет в направлении увеличения степени управляемости.
Еще один пример того, как изобретения, которые должны следовать одно за другим, разделены годами (хорошо хоть не десятилетиями!). В свое время был предложен гидроспособ добычи угля: в пласте бурят скважины, заполняют их водой и передают через нее импульсы давления — в результате пласт разрушается. И только через 7 (!) лет появилось а.с. 317797, в котором импульсы давления предлагается установить равными собственной частоте колебаний угольного пласта, т.е., попросту говоря, использовать явление резонанса. Производительность резко увеличивается. В первом изобретении не использован закон согласования ритмики отдельных частей системы. Сколько угля не добрали за эти семь лет? Сколько потрачено лишних энергии и труда?!
Еще примеры? Пожалуйста. До 1950-х гг. нефтяные скважины бурили только вертикально. Значит, для каждой скважины нужно было ставить свою отдельную вышку. Хорошо бы с одной вышки бурить несколько скважин. Но тогда надо бурить под углом, а конструкция бура — длинный жесткий цилиндр — этого не позволяла. «Сделаем бур, как трамвай — из двух вагонов!» — догадался изобретатель (а.с. 152842, март 1963 г.). Бур разделили на две части и, чтобы реактивная головка могла бурить наклонные участки скважины, соединили ее с конусом шарнирно. А в сентябре 1967 г. появилось а.с. 247159: «Способ направленного бурения скважин с применением искусственных отклонителей», отличающийся тем, что с целью регулирования угла набора кривизны ствола используют полиметаллический отклонитель и изменяют его температуру.
Первое изобретение — более-менее понятно: чем короче вагоны трамвая, тем круче угол, на который он может повернуть. А вот полиметаллический отклонитель...
Поставьте на стол два гвоздя равной длины: один — из цинка, другой — из вольфрама. И нагрейте их. Гвозди удлинятся, но по-разному: приращение длины цинкового гвоздя будет почти в семь раз больше приращения длины вольфрамового из-за разности коэффициентов линейного расширения. Если на их остриях раньше пластина могла лежать горизонтально, то теперь она будет лежать наклонно. Угол наклона зависит от свойств металлов (коэффициента линейного расширения) и температуры. Примерно так работает полиметаллический отклонитель.
Шарнир с газовой реактивной головкой или полиметаллический отклонитель? Второе решение явно изящнее. Переход к динамической системе в первом случае произошел на макроуровне (шарнир), во втором — на микро: сжимается и растягивается кристаллическая решетка вещества.
Открытие А.С. Поповым возможности передавать электромагнитные волны на расстояние создали радиотехнику, радиолокацию, телевидение, радиоастрономию и т.д., т.е. принципиально новые направления науки и техники. Для их внедрения нужно было решить целый ряд задач, в том числе найти способы возбуждения, управления и передачи электромагнитных колебаний. Плюс обратный процесс — прием сигналов, усиление, преобразование. Каждая из этих задач состоит из множества еще более мелких, детализирующих.
Необходимость возбуждения колебаний привела к созданию генераторов радиочастот. Возникла проблема стабилизации частоты — поддержания ее постоянной при изменении различных параметров (напряжения, температуры и т.п.). Совершенствуются катушки индуктивности и конденсаторы, вводится ручная, затем автоматическая подстройка, изобретаются хитроумные схемы включения. И все ради одного: устройство должно наилучшим образом выполнять свои функции. Стремиться к идеалу. Сработал этот принцип и в данном случае: вместо тяжелых катушек индуктивности и громоздких конденсаторов использовали кварцевый резонатор. Вместо электромагнитных полей — пьезоэлектрический эффект.
Вращая ручку радиоприемника в поисках нужной станции, мы меняем площадь взаимодействующих пластин конденсатора переменной емкости. При этом меняется частота, или длина волны. Способ грубый, ненадежный: между пластинами попадает пыль, проскакивают заряды, слышен треск. Куда более изящно менять емкость полупроводникового диода — варикапа — за счет изменения напряжения на его электродах. Вместо больших пластин и ручки с приводом — поверхность контакта двух полупроводниковых материалов и регулятор напряжения, что легко встраивается в микросхему. Так вместо «железок» и жестких, чаще всего механических связей между ними в технику приходят физические эффекты на уровне молекул, атомов, ионов, электронов... Происходит переход с макроуровня на микроуровень. И это — еще одна выявленная закономерность развития ТС, которая вошла в последние модификации АРИЗ-85 в виде шага 3.4: формулировка ФП на микроуровне (в АРПС — это шаг 6).
В этой главе мы сделаем самое большое, основополагающее обобщение.
Коротко вспомним, что уже было. Поиски методов мышления, с помощью которых можно было бы генерировать новые идеи, привели Г.С. Альтшуллера в патентный фонд — в библиотеку, где собрано описание продукта изобретательских идей. Анализ патентного фонда показал, что развитие каждой конкретной технической системы происходит не потому, что появился гениальный изобретатель, который захотел ее усовершенствовать, а потому, что его идея соответствует вполне объективным законам, которым подчиняется развитие всех технических (а в дальнейшем выяснилось — и всех искусственных) систем.
Так был сформулирован важнейший для всей методологии творчества постулат ТРИЗ: технические системы развиваются по объективно существующим законам; эти законы познаваемы, их можно выявить и использовать для сознательного развития технических систем.
Было также определено и общее направление развития технических систем: в сторону повышения уровня их идеальности.
Понятно, что просто сделать такое заявление — явно недостаточно. Его нужно было подтвердить формулировками этих самых «объективно существующих» законов.
Литература по ТРИЗ классифицирует законы развития технических систем по трем группам [Альтшуллер Г.С., 1979]:
1. Статика — группа законов, определяющих критерии жизнеспособности новых технических систем. В соответствии с ними сформулированы необходимые условия принципиальной жизнеспособности автономных систем (как технических, так и биологических):
а) наличие и хотя бы минимальная работоспособность ее основных частей;
б) сквозной проход энергии через систему к ее рабочему органу;
в) согласование собственных частот колебаний (или периодичности действия) всех частей системы;
2. Кинематика — группа законов, характеризующих развитие систем (независимо от конкретных технических и физических механизмов этого развития):
а) в направлении увеличения степени идеальности;
б) в направлении увеличения степени динамичности;
в) неравномерно — через возникновение и преодоление технических противоречий;
г) до определенного предела, за которым система включается в надсистему в качестве одной из ее частей; при этом развитие на уровне системы резко замедляется или совсем прекращается, заменяясь развитием на уровне надсистемы.
3. Динамика — группа законов, отражающих тенденции развития современных систем:
а) развитие технических систем идет в направлении увеличения степени управляемости (иногда говорят — в направлении увеличения вепольности (о веполях см. гл. 13)):
невепольные и неполные вепольные системы превращаются в полные веполи;
простые веполи переходят в сложные;
увеличивается количество управляемых связей;
мобилизуются вещественно-полевые ресурсы (ВПР) за счет более полного использования имеющихся и применения «даровых» веществ и полей;
в веполи входят вещества и поля, которые позволяют без существенного усложнения реализовать новые физические эффекты, расширить функциональные возможности системы и тем самым повысить степень ее идеальности;
б) развитие современных технических систем идет в направлении увеличения степени дробления (дисперсности) рабочих органов. В особенности типичен переход от рабочих органов на макроуровне к рабочим органам на микроуровне.
Опыт решения технических задач и работа авторов в качестве преподавателей с высококвалифицированной аудиторией технических специалистов (и в частности, замечания слушателей) показали, что в классификации смешаны законы и способы их реализации: не могут быть законы «вообще» (кинематика) и законы на «сейчас» (динамика).
Нужна была альтернативная «конституция». Она была разработана М.И. Мееровичем в 1990–1991 гг. на основе законов, предложенных Г.С. Альтшуллером, и тоже состоит из трех частей.
В первую часть — «Общие законы» — вошли те принципы, которые составляют, если можно так выразиться, идеологию ТРИЗ, ее сущность. Во вторую — законы синтеза системы, и в третью — законы развития технических систем.
Получилась следующая схема:
1. Общие законы
1.1. Развитие любой технической системы идет в направлении повышения уровня ее идеальности.
Следствие 1.
Техническая система идеальна, если ее нет, а функция системы выполняется.
Следствие 2.
Повышение уровня идеальности системы происходит за счет усложнения надсистем.
1.2. Развитие частей системы идет неравномерно — через возникновение и преодоление технических противоречий.
1.3. Исчерпав возможности своего развития, техническая система или вырождается, или консервируется на определенном уровне, или ее рабочий орган входит как подсистема в новую систему.
2. Законы синтеза системы
2.1. Автономная система должна состоять из четырех минимально работоспособных частей: рабочего органа, двигателя (источника энергии), трансмиссии и органа управления.
2.2. Связи между частями системы и сами ее части должны обеспечивать свободный проход энергии через всю систему.
2.3. Управление системой может осуществляться воздействием на любую ее часть.
3. Законы развития системы
Развитие технических систем происходит за счет:
3.1 согласования ритмики частей ТС (добыча угля с резонансом);
3.2 динамизации рабочего органа на макро- и микроуровнях (отклонитель бура);
3.3 повышения числа управляемых связей;
3.4 структурирования;
3.5 перехода в надсистему;
3.6 увеличения числа дополнительных функций;
3.7 специализация — универсализация;
3.8 Объединение альтернативных систем.
Практически все, что вошло в эту схему, мы уже разбирали на разных примерах и задачах. О переходе в надсистему мы тоже много говорили.
Конечно, изложенным здесь тема не исчерпывается, ведь переход в надсистему — один из основных путей развития ТС. Хочется остановиться еще на одном, очень перспективном варианте развития, который предложили инженеры В.М. Герасимов и С.С. Литвин.
Альтернатива — это противопоставление: или — или. Альтернативные ТС — это часть конкурирующих — параллельных — систем, т.е. систем, выполняющих одну и ту же функцию, но разными способами. Например, перевозку грузов по железной дороге осуществляют паровозы, тепловозы и электровозы.
Но предоставим слово самим авторам: «Альтернативные технические системы (АС) — это такие конкурирующие системы, которые имеют хотя бы одну пару противоположных достоинств и недостатков, т.е. то, что хорошо у одной из них, у другой плохо, и наоборот. АС как бы дополняют друг друга по какой-то паре характеристик. Речь идет о характеристиках, свойствах ТС, на базе которых в ТРИЗ строится техническое противоречие: скорость, устойчивость, прочность, мощность, точность, сложность, производительность, потеря вещества, энергии, информации, времени и т.п.
Чаще всего альтернативные системы дополнительны по паре характеристик, относящихся к двум разным группам: одна из АС лучше выполняет главную функцию, зато другая — более простая и дешевая»35.
Из шести приведенных в статье примеров рассмотрим один — велосипедное колесо. Классическое колесо сделано на спицах, оно прочное и легкое, но очень сложное в изготовлении: ручная трудоемкая сборка, сложное оборудование для регулировки натяжения спиц. Дисковое колесо можно изготовить одним ударом штампа, но: если оно, как колесо со спицами, легкое, то непрочное, а если прочное, то тяжелое. Поэтому колеса — со спицами и дисковое — можно рассматривать как альтернативные системы.
При объединении одна из систем выбирается в качестве базовой: как правило, та, которая проще, дешевле и технологичнее. И ставится цель: объединив достоинства систем, устранить их недостатки. (В нашем примере дисковое колесо, полученное штамповкой, должно обладать легкостью и прочностью колеса со спицами.) А затем по АРИЗу формулируется альтернативное ТП и идет поиск механизмов его разрешения. Иногда для этого достаточно перенести свойство альтернативной ТС на базовую...
Как «работает» колесо со спицами? При сборке спицы предварительно натягивают так сильно, чтобы они всегда стремились работать на растяжение, отталкивая обод колеса, который под нагрузкой стремится сжаться.
В обычном дисковом колесе диск соединяет обод со втулкой, поэтому диск должен быть толстый и прочный. Свойство спиц — работать на растяжение — перенесли на дисковое колесо. В результате получилась конструкция: тонкие диски-диафрагмы при креплении к втулкам натягиваются, как спицы, с помощью регулировочных винтов (рис. 11.2). По весу легче, по прочности — выше. Что и требовалось...
Когда переноса свойства недостаточно, ищут ресурсы объединяемых систем. Как правило, они всегда находятся. Это подтверждает и диапазон примеров в статье: бульдозерный нож к трактору для подборки торфа; бытовая мясорубка; подшипник скольжения; магнитопроводы трансформаторов... Ресурсы есть, но обычно, по законам психологической инерции, их ищут только в «своей» системе: «При решении проблем «своей» ТС никому не приходит в голову (к сожалению, АРИЗу тоже) «наворачивать» на нее еще и противоречия другой системы. А это как раз тот случай ТРИЗной логики, когда кажущееся усложнение ситуации облегчает ее разрешение»36.
Подобная статья, кстати, еще один пример стремительного и эффективного развития ТРИЗ как науки: однозначная терминология, четкая логика построения алгоритма, красивые решения реальных и разноплановых задач. И формулировка нового закона: «Развитие технических систем идет в направлении их объединения друг с другом с целью взаимного использования ресурсов для дальнейшего совершенствования на уровне надсистемы».
Вас ничего не смущает? Есть одно маленькое «но», но это «но» не техническое, а чисто методическое: является ли новое колесо надсистемой по отношению к предыдущим колесам? Едва ли... Скорее всего, это просто усовершенствованное колесо, в котором объединены альтернативные свойства...37
Чтобы закончить главу о законах, приведем один отрывок из книги Г.С. Альтшуллера «Найти идею». Этот отрывок можно условно назвать:
Назад: ЗАДАЧА О ПЕРЕЛИВЕ КРАСКИ ИЗ ВАННЫ
Дальше: БАЛЛАДА О КИРПИЧЕ И ЗАКОНАХ