Орлов. Основы классической ТРИЗ

Одним из наиболее постыдных явлений для современного человечества (начало III тысячелетия!) можно назвать довольно широко распространенное отношение к изобретателям как к людям, мягко говоря, со странностями. Человек, сделавший открытие или изобретение, и сообщивший, естественно, о своем открытии окружающим, вполне может получить ярлык чудака, еретика, психа и т. п. Чем крупнее и «еретичнее» изобретение, тем больше вероятность для его автора оказаться осмеянным и даже отверженным.

Отношение к самому изобретению по-прежнему проходит через следующие печально известные стадии:

• для первой стадии характерны безапелляционные выражения «Этого не может быть!», «Это — нелепая выдумка!», «Это — ложная теория»

ит. п.;

•на второй стадии звучат глубокомысленные высказывания типа «В этом что-то есть, но кому это все нужно?», «Это невозможно реализовать» или «Это преждевременно»;

•на третьей стадии те же говоруны всех сортов и пород обязательно будут

твердить как можно громче «Что тут нового — это всем известно!», «Я всегда видел в этом перспективу!», «Это не принадлежит только одному N.! Мы все внесли свой вклад в...» и т. д.

ВТРИЗ-школе различают творческую деятельность трех типов:

1)применение известной идеи по известному назначению;

2)создание новой идеи для известной цели;

3)создание новой цели и идеи для се достижения.

Посмотрите еще раз таблицу уровня изобретений на рис. 3.2. Творческая деятельность первого типа включает решения 1 и 2 уровней; деятельность второго типа — решения 3 и 4 уровней. Третий тип творчества включает 5 уровень, а также не указанный в таблице 6 уровень как систему открытий (изобретений) 5 уровня.

Ступени творчества отличаются, однако, не только уровнем постановки и решения проблем, но и стимулами, мотивацией самого творчества и, как отмечено выше, характерной негативной реакцией окружающих на энтузиастов творческой деятельности и их результаты. Слишком многих изобретателей и первооткрывателей, создававших великие вехи в истории человечества, постигла драматическая или трагическая судьба.

Исследования тысяч судеб выдающихся творческих личностей (следует подчеркнуть, что к ним не относятся «изобретательные» преступники, аморальные и иные асоциальные типы), проведенные под руководством автора ТРИЗ Генриха Альтшуллера на эту тему, привели к разработке теоретической модели [6], на основе которой творческая личность могла бы противостоять негативным воздействиям внешних обстоятельств.

Однако, краткие принципы были сформулированы Г. Альтшуллсром вместе с учениками и последователями еще за 10 лет до публикации указанной книги. Эти принципы должны помочь творческой личности сознательно вступать в борьбу со старыми представлениями и научиться, как говорят в боксе, умению «держать удар».

«Творческий комплекс» включает шесть необходимых качеств.

1. Нужна достойная цель — новая, еще не достигнутая, значительная, общественно полезная. Для уровня творчества третьего типа можно говорить о выборе цели служения общественному прогрессу, цели гуманистического развития цивилизации (см. раздел Стратегия и тактика изобретения).

2. Нужен комплекс реальных рабочих планов достижения цели и регулярный самоконтроль за выполнением этих планов. Цель останется смутной мечтой, если не будет разработан пакет планов, например, на 10 лет, на 5 лет, на год. И если не будет оценки выполнения этих планов — каждый месяц или даже каждый день. В большинстве случаев планы включают приобретение новых знаний и умений, например, знание иностранных языков для чтения нужных работ в оригинале.

3.Высокая работоспособность в выполнении намеченных планов. Накопление и систематизация вспомогательной информации. Жюль Верн оставил после себя картотеку из 20 000 (!) тетрадей.

4.Хорошая техника решения задач. Биографы Огюста Пиккара85 писали, что изобретение им батискафа коренным образом отличается от множества прочих изобретений, зачастую случайных и, во всяком случае, интуитивных. Пиккар приходил к своим открытиям только благодаря систематическим. продуманным поискам решений. Создатель стратостата и батискафа умел видеть технические противоречия и владел немалым количеством изобретательских приемов даже с точки зрения современной ТРИЗ.

5.Способность отстаивать свои идеи — «умение держать удар». Сорок лет прошло от мечты о спуске на максимальные океанские глубины до реального

спуска первого батискафа. За эти годы Огюсту Пиккару довелось испытать многое: нехватку средств, издевки журналистов, сопротивление морских специалистов. Пиккару было 70 лет, и он уступил место пилота своему сыну

Жаку.

6. Результативность. При наличии первых пяти качеств должны быть частичные положительные результаты на пути к цели.

ТРИЗ непосредственно связана только с четвертым качеством из этого комплекса. Но качества образуют систему: нельзя добиться высоких показателей по одному пункту, если на нуле все остальные.

Для развития общества важен любой из указанных типов творчества. Но если жизнь связана с творческой дейтельностью первого типа, она чаще благополучна, если же с деятельностью второго или третьего типов — почти всегда не проста или драматична.

Если творчество первого типа непосредственно реализует прогресс, то деятельность второго и третьего типов определяет его тактические и стратегические направления, ставит и решает задачи отдаленного, но непременно грядущего будущего. Поэтому важность такого творчества для общества в целом намного значительнее.

И поэтому же ТРИЗ рекомендует, кроме мотивации, развивать творческие навыки. Путем упражнений, накопления опыта решения изобретательских задач, совершенствования техники решения на основе ТРИЗ, изучения жизни выдающихся творческих личностей, изучения творческих решений в искусстве, литературе, кино, политике, экономике, психологии и в других областях человеческой деятельности.

Главная цель ТРИЗ — сделать мышление талантливым, сделать интуицию управляемой, закономерно появляющейся и хорошо работающей.

Заметных изменений в Вашей вооруженности для решения новых задач Вы достигнете на основе проработки задач данного учебника.

Вместе с тем для адаптации ТРИЗ к Вашей профессиональной сфере необходима постоянная работа и тренировка. Это объясняется вполне понятными явлениями.

Во-первых, читая специальную литературу в своей профессиональной сфере, Вы интерпретируете новые знания и извлекаете из них только те, которые кажутся непосредственно примененимыми в Вашей работе. То есть Вы отбираете и систематизируете информацию. ТРИЗ, напротив, универсальна и достаточно обширна. Поэтому ее нужно осваивать всю и без пропусков! Это обратная задача по отношению к тому, к чему мы привыкли за многие годы нашей профессиональной деятельности.

Во-вторых, любая деятельность требует накопления опыта. Действительно, ни один врач не имеет права приступить к лечению пациента без достаточной практики и аттестации под наблюдением более опытных врачей. Ни один врач не должен останавливаться в накоплении и анализе своего опыта практически во всей своей будущей деятельности. Тогда почему же многие инженеры позволяют себе утверждаться в мысли, что они-то уж точно постигли все тонкости своей профессии? Или, еще хуже, если так же думают о себе менеджеры!

В-третьих, разве мы удивляемся, когда видим даже в окно спортивного зала (то есть не слыша ритма музыки или команд тренера) множество людей разного возраста, прыгающих и размахивающих руками или совершающих одинаковые ритмичные движения? Мы знаем, что это идет тренировка спортсменов или, скорее всего, «группы здоровья». Эти тренировки стали стандартным элементом культуры современного общества. Тогда почему рекомендация тренинга умственных способностей вызывает усмешку или удивление, считается ненужной или даже оскорбительной? Не потому ли, что культура мышления современного общества еще недостаточно высока, чтобы включить в себя постоянный тренинг мышления как обязательный способ поддержания его долговечности и эффективности?!

Наконец, как много людей, считающих себя вполне цивилизованными, вообще следуют даже известным и уже упомянутым рецептам здоровья? Из книги «Как стать гением» и других источников: здоровым мечтает быть каждый, и рецепт прост — не пить алкоголь, не курить, не слушать чрезмерно громкую музыку, особенно в наушниках, соблюдать режим и умеренность в еде, ежедневно совершать пробежки и разминки. Вроде бы все просто. Но многие ли используют эту «простоту» в жизни? А ведь речь идет о бесспорном — о сохранении здоровья. Что же говорить о творчестве, когда альтернативой притаились по сути своей разрушительные для здоровья «удовольствия»? И когда само здоровье не воспринимается как удовольствие?

Итак, конкретные рекомендации.

1. Не следует думать, что сразу после прочтения этой книги Вы сможете решить любую творческую проблему. Сравните: решились бы Вы выйти на ринг только после того, как прочитали какое-нибудь наставление по боксу и даже не представляя, с кем Вам предстоит встретиться? А ведь кто знает, какая «пробле- ма-супертяжеловес» поджидает Вас в реальности на интеллектуальном ринге?

2.Регулярно работайте с этой и подобными книгами. Еще и еще раз пробуйте проходить решения задач по памяти, все меньше подглядывая за ходом прицеленного в учебнике варианта решения.

3.Следите за принципом приема, а не за поясняющим его примером. Вся сила приема — в его принципе. И в Вашей фантазии, в способности интерпретировать прием применительно к решаемой задаче.

4.Заменяйте термины! Это «золотое» ТРИЗ-правило! Нужно учиться представлять любые проблемы описаниями, понятными даже школьникам, хотя бы старшеклассникам. Нередко неумение представить проблему иными словами

в виде, понятном для человека не из Вашей отрасли, свидетельствует о том, что Вы сами недостаточно или неточно понимаете ее.

5.Составляйте собственные каталоги приемов и оригинальных идеи решений из патентов, технической литературы, фантастики, детективов и любых других интеллектуальных источников.

6.Записывайте! И это «золотое» ТРИЗ-правило! Во-первых, мы относимся к записанному с гораздо большей ответственностью, чем к произнесенному. Во-вторых, визуализация и использование чисто механических усилий возбуждает дополнительные и очень мощные нейронные поля и ассоциации, подключающиеся к решению проблемы. В-третьих, когда Вы знаете, что уже не забудете свои быстролетящие мысли, поскольку записали их, то этим Вы освобождаете место в «оперативной памяти» мозга для новых мыслей!

7.Используйте ТРИЗ-Софтвер. Известные продукты описаны в разделе 21. CAI: Computer Aided Innovation/Invention. Одним из преимуществ ТРИЗ-софтве- ра является наличие разнообразных примеров применения ТРИЗ-инструмен- тов. Вторым преимуществом, особенно, в системе Idea Navigator (раздел 21.3. Idea Navigator: интеграция интеллектов), является возможность вносить собственные примеры пользователя непосредственно в каталоги и навигаторы системы. Эта функция в системе Idea Navigator создана именно для последующей адаптации этой системы к профессиональной деятельности пользователя, на придание системе отраслевой ориентации с учетом индивидуальной специализации и вкусов.

8.Тренируйте свою наблюдательность, чуство красоты решения.

Впроцессе поиска решения может случиться так, что Вам не удается создание идеи, несмотря на применение приемов и других рекомендаций.

Вполне возможно, что Вы имеете дело с задачей, для решения которой нужны новые знания, новые научные исследования. По сути дела, здесь проходит фундаментальная граница между возможностью и невозможностью создать и реализовать некоторую техническую идею.

Если бы перед самым талантливым изобретателем середины XIX века поставили задачу создать устройство для «просвечивания» металлических изделий, то он только пожал бы плечами. А сейчас конструкторы используют для этого и рентгеновские лучи, и гамма-лучи, и ультразвук.

Для правильной оценки возникшей ситуации Вы должны хорошо знать историю своей отрасли, да и сопредельных отраслей.

И все же, что делать, если кажется, что никакие приемы уже не работают? В этом случае могут быть полезны поиски обходных путей, включая использование психологических резервов человека.

Правило 1. Его можно выразить вопросами: «Почему было так и почему должно быть иначе?» Опытный изобретатель никогда не приступит к решению задачи, прежде чем не представит себе ясно, в каком направлении идет развитие техники (см. раздел Стратегия и тактика изобретения).

Правило 2. Его можно выразить в двух словах: «Пусть случится!» Для этого надо представить себе, что негативное действие по техническому противоречию все же случилось. Нужно проследить за тем, а не является ли это действие более естественным для рассматриваемой системы, только плохо реализуемым. На одном заводе немало усилий было затрачено на разработку захватов для листов стали, переносимых краном. Размеры и вес листов постоянно увеличивались, случалось, что листы падали, приходилось искать новую конструкцию захвата.

Потом пошли по другому пути. Пусть «случай станет правилом» — листы должны находиться поближе к земле, их не надо поднимать! И были применены простые тележки на рельсовых путях, позволившие перемещать листы практически любого нужного веса.

Правило 3. Это правило точно отражает главное психологическое открытие в методике изобретательства, а именно, — опору на главное противоречие и идеальный результат; «Чем больше нарастают трудности при уточнении формулировки противоречия, тем ближе верное решение!» Для себя я формулирую это правило короче: «Чем труднее — тем лучше!»

В конце прошлого века шведский изобретатель Лаваль, работая над усовершенствованием паровой турбины, столкнулся с почти непреодолимым затруднением. Ротор турбины делал почти тридцать тысяч оборотов в минуту. При такой скорости вращения необходимо было очень точно уравновесить ротор, а это как раз не удавалось сделать. Трудности непрерывно нарастали. Изобретатель увеличивал диаметр вала, делал вал более жестким, но каждый раз в машине возникали вибрации, и вал деформировался. Поняв, что увеличивать далее жесткость вала невозможно, Лаваль решил проверить прямо противоположный путь: для опыта массивный деревянный диск был насажен на... камышовый стебель — прием 11 Наоборот и правило «Пусть случится!». И вдруг оказалось, что «гибкий вал» при вращении уравновешивается сам собой!

Правило 4. Очень полезное правило, если оно срабатывает! Его также можно определить коротко для запоминания: «Минус умножить на минус дает плюс!» или «Одним выстрелом убить двух зайцев!» Это означает стремление устранить негативный эффект другим, обратно направленным, негативным эффектом в той же системе.

Например, диафрагму на первых фотоаппаратах с простыми объективами устанавливали либо перед объективом, либо позади объектива. В первом случае изображение несколько «раздувалось», во втором — сжималось. Это явление (дисторсия) долго не могли устранить. А выход был найден в следующем: установили две диафрагмы — перед объективом и позади него! Поток лучей несколько расширялся, а затем настолько же сжимался. Один недостаток компенсировался другим.

В целом, полезно помнить о том, что ТРИЗ. как и всякая теория, полезна всем, но хорошо работает в талантливых руках. Теория шахматной игры создавалась в результате накопления и анализа очень большого числа сложных реальных партий. По такому пути шла и продолжает идти ТРИЗ. Но если шахматные записи в какой-то мере отражают ход мыслей шахматистов, то в

описаниях изобретений зафиксирован только итог работы. Для реконструирования хода мыслей изобретателя нужен реинвентинг! ТРИЗ учит такому рсинвентингу. И тем самым учит решению новых задач.

В основе шахматного анализа лежит стремление понять, чем игра гроссмейстера отличается от игры обычного шахматиста-любителя. Понять гроссмейстера может только близкий ему по силе шахматист! ТРИЗ же вооружает Вас наиболее сильными ходами, сыгранными в миллионах «изобретательских партий», раскрывает секреты гроссмейстерской игры для каждого, кто захочет их открыть для себя!

В изобретательской практике встречается немало типичных ошибок (рис. 19.1). Эти ошибки имеют разную природу, но все они мешают поиску решений (с ТРИЗ или без ТРИЗ).

Ниже мы рассмотрим два практических примера, которые демонстрируют применение ТРИЗ при решении «неразрешимых» практических проблем.

Пример 126. Удержание большого тонкого стеклянного листа в вакууме

Общее описание проблемы

Одна из компаний в Южной Корее выпускает несколько необычные машины для производства жидкокристаллических экранов. В этих машинах соединяются вместе два очень тонких (менее 1 мм толщиной), гибких, легко ломающихся, стеклянных листа с размерами по каждой стороне почти до 2 метров. На площади листа располагается несколько будущих экранов (рис. 19.2).

Робот приносит и укладывает первый (нижний) лист на нижнюю платформу машины. Затем робот подносит второй (верхний) лист к верхней платформе. С помощью вакуума этот лист прижимается к верхней платформе и удерживается перед операцией.

Каждый лист должен надежно удерживаться и прижиматься к соответствующей платформе. После этого верхняя платформа опускается навстречу нижней, и положение верхнего листа относительно нижнего выравнивается по специальным меткам.

В это время воздух из рабочей камеры выкачивается до установления глубокого вакуума. Поэтому удержание стекол осуществляется с помощью другого способа, а именно, с помощью электростатического поля.

При всей «ТРИЗ-идеальности» с точки зрения линий развития веществ и полей, этот способ на практике имеет два больших недостатка: слишком большой расход энергии на создание требуемой величины электростатического напряжения и слишком большие затраты времени на переходные процессы при включении и выключении электростатического поля.

Особое затруднение возникает из-за особого требования применяемой технологии сборки, состоящего в том, что стекла должны быть ориентированы горизонтально.

Первичные точки жидких кристаллов наносятся на нижнее стекло в заданных местах расположения будущих экранов.

Герметизирующие полоски эпоксидного клея, окаймляющие будущие экраны по контуру, наносятся на нижнюю поверхность верхнего листа.

После сближения на очень маленькую дистанцию (доли миллиметра!) и позиционирования листов друг относительно друга, по всей поверхности верхнего листа подается импульс нейтрального газа, что приводит к прижатию верхнего листа к нижнему (прессование).

Схема на рис. 19.2 иллюстрирует приведенное описание технологического процесса.

Следует еще раз отметить, что удержание листов происходит в вакуумной камере.

Автором этой книги было разработано более 20 решений этой задачи. Некоторые из этих решений использованы здесь в виде, более подходящем для учебных целей.

ДИАГНОСТИКА

Проблемная ситуация

Сначала листы удерживаются вакуумными капиллярами, выполненными в платформах, а в условиях вакуума — электростатическим полем.

Несмотря на то, что электростатическое поле является более прогрессивным в соответствии с линиями развития ресурсов (и его применение может быть значительно улучшено!), заказчик потребовал (и это нередкий случай, когда консультанту приходится действовать вопреки ТРИЗ-законам развития) полностью исключить применение электростатического способа.

Экстрагирование проблемы из исходной проблемной ситуации

Под действием собственного веса верхний лист стремится оторваться от верхней платформы и упасть вниз. И, несмотря на вакуум, верхний лист должен полностью быть прижат к верхней платформе плотно и равномерно.

Как это может быть сделано?

Стратегия решения завист от определения оперативной зоны, ресурсов и оперативного времени.

Рассмотрим следующие версии:

1)работа только с верхним листом в оперативное время;

2)работа с двумя листами в оперативное время;

3)совместное изучение системы на интервалах предоперативного, оперативного и пост-оперативного времени;

4)комбинированное изучение возможностей.

РЕДУКЦИЯ

Оперативная зона и ресурсы

Верхняя поверхность верхнего листа (для удержания!); пространство между этим листом и платформой; поверхность верхней платформы над верхним листом; силы гравитации (вес листа); глубокий вакуум.

Должны быть приняты во внимание материал листа (стекло) и материал платформы (алюминий).

Индуктор и рецептор

Индуктор — платформа. Рецептор — лист.

Техническое противоречие

Платформа S2 должна удерживать лист S1, но эффективное взаимодействие между листом и платформой отсутствует. Другими словами: платформа должна удерживать лист, однако силы гравитации противодействуют этому.