Марк Меерович - Технология творческого мышления
И начались поиски типовых приемов. Для начала было отобрано 40 000 сильных решений. Их анализ позволил сформулировать 35 приемов.
Вдумайтесь в это соотношение: 40 000 задач — и всего 35 приемов! Казалось, можно вздохнуть с облегчением и праздновать победу: то, над чем бились десятки и сотни исследователей методики технического творчества (кстати, наука о методах поиска новых технических решений давно называется эвристикой), обнаружено и сформулировано!
В основе периодической таблицы Менделеева — атомная масса элементов: параметр абсолютно объективный. В основе отбора и формулирования приемов — тоже объективный параметр: способ разрешения технического противоречия.
Дальше процесс решения представлялся так: в задаче выявляется противоречие, для разрешения которого методом перебора находят подходящий прием.
Но часть задач выявленными приемами не решалась. Значит, рассуждали исследователи, мы обнаружили еще не все приемы. Были отобраны еще 15 000 задач с сильным решением. Их анализ дал всего 5 новых приемов.
В настоящее время в информационном фонде ТРИЗ — 40 приемов. Большинство из них детализировано и раздроблено на 2–3 подприема (всего приемов с подприемами — около 100).
И тут появилось свое противоречие: чтобы успешнее решать каждый тип задачи, приемов должно быть много, и они должны быть максимально специализированы. Но, чтобы сократить время и число перебираемых вариантов и охватить как можно больше задач, приемов должно быть минимальное количество, т.е. каждый из них должен быть универсальным.
Представляется, что именно на этом этапе был сделан один из самых важных шагов по формированию ТРИЗ как науки: не цепляясь за результат, полученный с таким трудом, исследователи сумели осознать, что приемы — только часть методов, с помощью которых можно решать задачи. Причем часть, наверное, наиболее консервативная, не имеющая диалектического развития. И поняв это, пойти дальше — к алгоритму решения задач. Правда, приемы не остались совсем заброшенными... Работать с приемами трудно по двум причинам. Во-первых, ни один прием не укажет прямо, каким должен быть принцип действия нужного вам устройства. Он только подсказывает, в каком направлении лучше всего искать решение.
И второе: приемов много. Как выбрать тот, направление которого «лучше всего»?
Для этой цели была составлена таблица использования основных приемов устранения технических противоречий (см. например, http://www.temm.ru/ru/section.php?docId=4562). Разверните ее и посмотрите первый левый столбец и верхний горизонтальный ряд. Обозначения в них — от 1 до 39 — полностью совпадают. Это, как вы уже поняли, взаимосвязанные параметры. В клеточках на поле таблицы проставлены числа от одного до сорока. В каждой клеточке одно, два, три, а то и пять чисел. Это — номера приемов.
Как решать задачи с помощью таблицы? Прежде всего, получив условие задачи, вы определяете, что нужно в ней изменить: увеличить, уменьшить, ускорить, замедлить и т.д., и находите нужную строчку в вертикальном столбце. Кстати, вариантов решений — таких строчек — может быть несколько, и все их надо рассмотреть. Потом для каждого изменяемого параметра (для каждой строчки) вы выясняете, что недопустимо изменяется, и находите эти параметры в верхнем горизонтальном ряду. Записываете номера приемов, которые находятся в клеточке на пересечении строки и столбца в том порядке, в котором они даны. Именно в этом порядке следует рассматривать приемы для поиска решения.
Если у вас несколько вариантов сочетания параметров, выпишите те приемы, которые встречаются чаще всего, и начинайте поиск решения с них.
В качестве примера можно рассмотреть задачу о мешалке для расплавленной стали. Вы, конечно, ее помните. Давайте попробуем решить эту задачу по таблице приемов.
Итак, во время работы мешалки происходит ее растворение. Можно сказать, что нужно повысить продолжительность действия подвижного объекта (строка 15), так как происходят недопустимые потери вещества (столбик 23). На пересечении получаем приемы: 28, 27, 3, 18.
Если вспомнить, что мешалку из обычной стали пытались заменить жаропрочной, но эта замена резко повышала стоимость устройства, то задачу можно сформулировать так: нужно уменьшить потери вещества (строка 23), но при этом недопустимо возрастает сложность устройства (параметра стоимости нет, и ее можно рассматривать как сложность) — столбец 36. Получаем приемы: 35, 10, 28, 24.
Прием 28 «Принцип замены механической схемы» встречается дважды. Начнем с него.
Подприем 28а советует нам заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой», иными словами, перенести принцип действия системы на микроуровень. Совет был бы хорош, если бы наша задача была на «измерение» или «обнаружение». Хотя... Интересно, есть ли способ перемешивания с помощью ультразвука? Ведь подприем 28б прямо советует использовать поле — магнитное или электромагнитное — для взаимодействия с объектом.
Решение слишком сложное — нужно менять всю систему. Но его можно использовать при новом проектировании...
Прием 27 «Принцип дешевой недолговечности взамен дорогой долговечности» как раз у нас и присутствует. Он тоже не подходит.
Прием 3 «Принцип местного качества» уже дает недвусмысленный намек:
3а — структура объекта должна быть неоднородной;
3б — разные части объекта должны выполнять различные функции;
3в — каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.
Да... С одной стороны, похоже на рисунки из серии «Что бы это значило?». С другой — попробуем разобраться.
Согласно рекомендациям приема 3, однородную мешалку нужно сделать неоднородной, чтобы каждая часть выполняла свои функции в наиболее благоприятных условиях. Пойдем от противного. Наиболее неблагоприятные условия — на поверхности мешалки, которая контактирует с расплавом стали. Значит, поверхность должна контактировать и не плавиться. Наверное, идею сделать мешалку с покрытием из жаропрочной стали или из керамики можно было найти без приемов, но работать такие мешалки не будут: покрытие из жаропрочной стали все равно передаст тепло внутрь, и от всей мешалки очень скоро останется только ее жаропрочная оболочка... Керамическая мешалка температуру выдерживает, но при перемешивании вязкой стали ломается. Для прочности ее нужно армировать, т.е. вводить внутрь стальной стержень — условно говоря, создавать железобетонную мешалку.
Но мы еще не проверили, что советует прием 24 «Принцип посредника». В качестве посредника, т.е. промежуточного объекта, который можно на время присоединить к мешалке и который не будет передавать действие температуры расплава стали на поверхность мешалки, может выступать твердый шлак. Но как об этом догадаться?!
Как видите, с приемами работать действительно тяжело. Нужен большой опыт решения задач, чтобы переводить намеки рекомендаций приемов в принципы действия механизмов. Но овладеть приемами надо, за ними стоят способы реализации законов развития технических систем. Это первое. И главное. Второе, тоже очень важное: за приемами стоит весь огромный мир техники — от простейших рычагов до тончайших физических эффектов. Формально это уже другие разделы информационного фонда — указатель физических эффектов и явлений, а также указатель геометрических эффектов. Но фактически их разделить невозможно, большинство приемов можно реализовать только с помощью физических и геометрических эффектов.
Попробуем использовать типовые приемы устранения ТП для поиска решения задачи 2 — о длинных электродах. Самая подходящая строка — третья: «Длина подвижного объекта». Самый подходящий столбец — седьмой: «Объем подвижного объекта» (в восьмом столбце — прочерк). Рекомендуемые приемы: 7, 17, 4, 35.
Что они нам предлагают? «Матрешку» — один объект размещен внутри другого объекта, который, в свою очередь, находится внутри третьего, и т.д. (7а), или один объект проходит сквозь полость в другом объекте (7б). Электрод в виде телескопической антенны — теоретически вполне подходящее решение, но реализовать его практически будет довольно сложно.
Прием 17 рекомендует обеспечить возможность перемещения или размещения объекта в пространстве в трех измерениях (17а), а также использовать многоэтажную компоновку вместо одноэтажной (17б). То же самое, только намекая значительно более тонко, предлагает сделать прием 4: «Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной». Если принять за ось симметрии линию дуги и электродов, то намек можно понять так: электрод должен изогнуться. Но он же прямой, жесткий! Так последуйте совету приема 35 и сделайте его гибким, динамичным. Тогда вы получите то, что происходит все чаще и чаще — комплексное решение.
Еще какие-то неясности? Плохо представляете себе, как это выглядит? Разорванная велосипедная цепь, смотанная в спираль. Катушка проволоки. В конце концов электрод, выполненный в виде спиральной пружины. Но тогда его нужно будет не просто подавать в зону дуги поступательно, а еще и вращать. А еще можно перемещать ввинчивая, тогда поступательное и вращательное движения совмещаются. Как в резьбе.
