Теория решения изобретательских задач 2009

Если необходимо измерить свойство какого-то вещественного элемента, то названия раздела науки в котором может находиться требуемый эффект позволяющий наиболее эффективными, для данной ситуации, средствами это произвести определяется следующим образом. Объединяются название полей на входе (П1), которое, как правило, нам известно или может быть выбрано из ресурсных полей, и на выходе (П2) – которое также нам тоже известно, поскольку это то поле, чьи свойства мы можем с достаточной точностью и с малыми затратами измерить в данный момент времени. В результате получаем название области естествознания, в которой лежит решение:

П1

Далее дадим пример вепольных преобразований. Так, необходимо обнаружить вещество В1. Для этого к нему присоединяют вещество В2, на которое воздействуют полем П1 и вещество В2 преобразует его в поле П2:

П

1

В процессе решения задач на базе вепольного анализа часто бывает необходимо перейти к динамичным веполям, т.е. изменяющимся в процессе работы, а также к структурированным. Это происходит в тех случаях, когда поле или вещество обладает определенной пространственной или временной структурой. Такие преобразования принято называть в ТРИЗ «форсированием веполей».

Комплексный веполь – веполь с дополнительным введенным веществом В3, которое может присоединяться к В1 или В2, повышая управляемость системой или придавая ей новые свойства, тем самым, повышая эффективность рассматриваемой системы. Комплексный веполь, как уже отмечалось нами выше, может быть: внутренним, внешним и на внешней среде. В целом в ТРИЗ даже принято говорить о законе повышения степени вепольности систем (рис. 19).

Структура вепольного анализа. Дадим характеристику структуры вепольного анализа, реализуемого в ходе решения задач в ТРИЗ.

Анализ исходной ситуации проводится следующим образом (табл. 20). Целью анализа является получение вепольной модели, наиболее адекватной исходной системе, определение класса решаемой задачи и выход на шифр типовой задачи.

73

После этого начинается выбор модели решения. Ниже в табл. 21 представлен краткий алгоритм выбора модели решения исходной задачи с использованием инструментов вепольного анализа.

Фактически в ТРИЗ в ходе анализа идет исследование состава и структуры, работоспособности и направленности развития систем (рис. 20) .

74

30 Проверить реализуемость полученной модели

Если решение не найдено перейти от статического к динамическому представлению системы и повторить анализ

75

Таким образом, нетрудно убедиться, что вепольный анализ (ВА) является своеобразным поисковым языком ТРИЗ, помогающий решателям задач лучше структурировать их и выходить на нужные решательные инструменты. Более того, он помогает решению исследовательских задач и прогнозированию развития систем (рис. 21).

Рис. 21. Структура перехода от задачи к решению с использованием вепольного анализа

Вопросы для самопроверки

1.Расскажите о типах взаимодействий в системах, дайте понятие веполю и вепольному анализу.

2.Каковы записи вещественного и полевого компонентов при проведении вепольного анализа?

3.Покажите, как выглядят простые и измерительные веполи и что представляют из себя цепной, двойной и смешанные веполи.

4.Раскройте смысл правил: достройки до полного веполя и разрушения вредного веполя.

5.Зачем строиться цепной веполь и что дает переход к комплексированию в вепольном моделировании?

6.В каких случаях строят двойные веполи и поливеполи?

7.Расскажите о порядке вепольного анализа исходной проблемной ситуации в ТРИЗ и порядке выбора модели решения.

77

8. Почему вепольный анализ по праву считается поисковым языком или информационно-поисковой системой ТРИЗ?

2.11. Понятие об эффектах. Использование физических, химических, геометрических эффектов и явлений

при решении изобретательских задач

Согласно Г.С. Альтшуллеру1, проведенные исследования патентного фонда показали, что наиболее идеальные технические решения связаны с применением тех или иных физических эффектов и явлений. Таких примеров, когда физический эффект заменяет сложную машину, в изобретательстве немало. Особую эффективность применения физики обеспечивает «безотказность» физических явлений: любой механизм может сломаться, выйти из строя, но не может «сломаться» эффект теплового расширения, он всегда будет надежно «работать». Несмотря на то, что многие физические эффекты могут быть использованы в изобретательской практике, «физических» изобретений в патентном фонде относительно мало. Плохо используются даже всем известные эффекты из школьной программы, не говоря уже об открытых недавно эффектах аномально низкого трения, ультразвуковом капиллярном эффекте, эффекте Александрова и других.

Всловарях и энциклопедиях термин «эффект» обычно определяется как результат, следствие каких-либо причин, действие (например, эффект лечения); другие значения касаются сильного впечатления, произведенного кем-нибудь.

Согласно БСЭ, под физическим эффектом понимается результат, следствие некоторых причин, действия2. Более строгое определение физэффекта дано в справочнике3. В свободной энциклопедии – Википедии4 – физический эффект определяется как преобразование, при котором физическое воздействие на объект приводит к возникновению какого-то поля или действия. Как правило, это явления, связанные с преобразованием вида энергии или с изменением фазового состояния вещества.

Вконце 60-х годов стало ясно, что дальнейшее развитие информационного обеспечения ТРИЗ требует создания фонда физических явлений и эффектов. В 1969 г. за эту работу взялся студент-физик В. Гутник, слушатель молодежной изобретательской школы при ЦК ЛКСМ Азербайджана (позже она была преобразована в АзОИИТ – первый в стране общественный институт изобретательского творчества). За два года В. Гутник проанализировал свыше 5

1Альтшуллер, Г.С. Поиск новых идей: от озарения к технологии (теория и практика решения изобретательских задач) / Г.С. Альтшуллер, Б.Л. Злотин, А.В. Зусман, В.И. Филатов. – Кишинев: Картя Молдлвеняскэ, 1989. – С.117.

2Большая советская энциклопедия: сов. энциклопедия: в 30 т. / под ред. А.М. Прохорова. – 3-е

изд. – М.: Экслибрис, 1978. – Т. 30. – 632 с.

3Лукъянец, В.А. Физические эффекты в машиностроении: справочник / В.А. Лукъянец, З.И. Алмазова, Н.П. Бурмистрова и др. – М.: Машиностроение, 1993. – 224 с.

4Источник: http://ru.wikipedia.org/wiki/

78

тысяч изобретений «с физическим уклоном» и отобрал из них примерно 500 наиболее интересных. Эта информация положила начало картотеке по эффектам. С 1971 г. эту работу продолжил Ю.В. Горин, слушатель, а затем преподаватель АзОИИТ. К 1973 г. им был подготовлен первый «Указатель физических эффектов». В него вошло свыше 100 эффектов и явлений и примеров их изобретательского применения. Полный текст указателя в 1973 г. был передан в ЦК ВОИР, но не был издан1. В том же году удалось подготовить сокращенный текст указателя (108 страниц) и отпечатать его на ротаторе в Баку в количестве 150 экземпляров. Позже текст печатался в Брянске и других городах СССР2. Всего было издано около 1000 экземпляров.

Указатель построен по разделам, каждый из нескольких сотен приведенных эффектов снабжен примерами изобретательского применения. Пользование указателем облегчается благодаря приведенной в нём таблице (табл. 22), позволяющей по необходимому в задаче действию подобрать подходящий физический эффект (физэффект). Возможно использование таблицы и без указателя, но с меньшим эффектом. Для этого после определения по таблице нужного физического эффекта можно обратиться к справочной литературе по физике.

При решении измерительных задач необходимость использования различных физических эффектов проявляется особенно ярко. По сути дела, все они сводятся к одной проблеме – получить информацию о состоянии имеющихся в системе веществ или полей. Причем эта информация должна быть представлена в виде легко обнаружимого поля, т.е. поля, непосредственно воздействующего на органы чувств человека либо на простейшие приборы, например компас, электроскоп, термометр. Такая установка существенно облегчает поиск нужного эффекта, который можно представить в виде преобразователя поля из скрытого или труднообнаружимого в системе в легкообнаружимое. Причем в этом преобразователе нам всегда известно, что за поле на входе – какой параметр системы нужно измерять, а на выходе – в первую очередь поле, обнаруживаемое непосредственно тем или иным органом чувств человека.

Работа по созданию более эффективных указателей физэффектов продолжается и сегодня. В простых случаях указатели можно использовать отдельно, в более сложных – в сочетании с такими инструментами, как вепольный анализ, АРИЗ. Они позволяют создать что-то вроде своеобразного «фоторобота» физического эффекта, по которому его можно опознать в таблице.

1Горин, Ю.В. Указатель физических эффектов и явлений для изобретателей / Ю.В. Горин. – Ба-

ку, 1973. – 300 с.

2Денисов, С. Указатель физических эффектов и явлений для изобретателей и рационализаторов / С. Денисов, В. Ефимов, В. Зубарев, В. Кустов. – Обнинск, 1977. – 214 с.; Бородастов, Г.В. Указатель физических явлений и эффектов для решения изобретательских задач: учебное пособие / Г.В. Бородастов, С.Д. Денисов, В.А. Ефимов и др. – М.: ЦНИИатоминформ, 1979. – 93 с.; Применение физических эффектов в решении технических задач: учебное пособие / В.А. Ахлюстин, В.М. Березин, В.П. Бескачко и др.; под ред. Г.П. Вяткина. – Челябинск: ЧПИ, 1985. –

80с.

79

По сравнению с «физическими» решениями «химические» изобретения встречаются реже. Но и здесь тоже возможны красивые решения. Для облегчения поиска и использования химических эффектов (химэффектов) и явлений Ю.П. Саламатовым1 разработан соответствующий указатель (табл. 23).

Таблица 22

Применение некоторых физических эффектов и явлений при решении изобретательских задач

1 Саламатов, Ю.П. Подвиги на молекулярном уровне. Химия помогает решать трудные изобретательские задачи / Ю.П. Саламатов // Нить в лабиринте / сост. А. Б. Селюцкий. – Петрозаводск: Карелия, 1988. – С. 95–163.

80

81