Марк Меерович - Технология творческого мышления
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.
