Читаем АРИЗ-85-В онлайн бесплатно

© Владимир Петров, 2018

© Олег Абрамов, 2018

ISBN 978-5-4496-0191-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Владимир Петров, Олег Абрамов

АРИЗ-85-В. Алгоритм решения изобретательских задач. Учебник. Под общей ред. В. Петрова. 2018

Эта книга представляет собой впервые созданный учебник по АРИЗ-85-В.

Книга состоит из двух частей: учебника и задачника, выполненных в виде отдельных томов.

Учебник посвящен изучению АРИЗ-85-В, последнего из АРИЗ, созданных Генрихом Альтшуллером.

Задачник нацелен на получение навыков в решении изобретательских задач с помощью АРИЗ-85-В.

В учебнике помимо теории проводится анализ 17 задач по

АРИЗ-85-В, а в задачнике приведены условия 20 задач, и в приложении — авторский разбор этих задач по АРИЗ-85-В.

Книги рассчитаны на широкий круг читателей и будут полезны студентам, аспирантам и преподавателям университетов, интересующимся ТРИЗ, и будут особенно полезны тем, кто хочет быстро получать новые оригинальные идеи.

АРИЗ — алгоритм решения изобретательских задач;

АП — административное противоречие;

А. с. — авторское свидетельство (документ, утверждающий авторское право на изобретение. Выдавался в СССР);

БД — база данных;

В — вещество;

ВПР — вещественно-полевые ресурсы;

ГПП — главный производственный процесс;

ГФ — главная функция;

ДР — другие решения;

ДТП — дорожно-транспортное происшествие

ЗРТС — законы развития технических систем;

И — инструмент;

ИН — измененная надсистема;

ИС — изобретательская ситуация;

ИКР — идеальный конечный результат;

ИМС — интегральная микросхема;

ИР — идея решения;

ИФ — информационный фонд;

КП — конфликтующая пара;

КР — корректировка решения;

КС — компоненты системы;

ЛПР — лицо, принимающее решение;

М — модель задачи;

МЗ — мини-задача;

ММЧ — моделирование маленькими человечками;

НПр — неправильное выполнение шагов;

НЦПР — неформальная цепочка принятия решения;

НЭ — нежелательный эффект;

О — объект (изделие);

ОВ — оперативное время;

ОЗ — оперативная зона;

ОП — оперативный параметр;

ОР — оценка решения (рис. 1, 30—33);

ОУ — операционный усилитель;

ОФ — основная функция;

ОХР — оценка хода решения;

П — поле;

ПА — прямая аналогия;

ПЗ — подзадача;

ПКД — проблема, как она дана;

ПКП — проблема, как она понята;

ПН — применение системы по-новому;

Пр — правильное выполнение шагов;

ПЭ — положительный эффект;

Р — решение задачи;

РИ — развитие идеи;

РВС — размер — время — стоимость;

РТВ — развитие творческого воображения;

С — свойство системы;

СА — символическая аналогия;

СИ — состояние инструмента;

СК — состояние конфликта;

СМ — структурная модель;

СР — структурное решение;

ТП — техническое противоречие;

ТРИЗ — теория решения изобретательских задач;

ТС — техническая система;

УК — усиленный конфликт;

УОФ — уточненная основная функция системы;

УФК — усиленная формулировка конфликта;

Ф — фантазия (см. Метод золотой рыбки);

ФА — фантастическая аналогия;

УИКР — усиление формулировки ИКР-1;

ФН — формальная новизна;

ФП — физическое противоречие;

ФР — физическое решение;

ХР — ход решения задачи;

X-эл-т — икс-элемент.

Я премного благодарен Генриху Альтшуллеру, автору теории решения изобретательских задач — ТРИЗ, моему учителю, коллеге и другу, за то, что он создал эту увлекательную теорию. Признателен ему за незабываемое время, проведенное вместе с ним, и за то, что он изменил мою жизнь, сделав ее разнообразнее и интереснее. Некоторые из материалов этой книги обсуждались с Генрихом Альтшуллером.

Хочу выразить глубокую благодарность за ценные замечания и предложения при работе над этой книгой моему коллеге и другу Борису Голдовскому (Нижний Новгород, Россия), Мастеру ТРИЗ, Генеральному конструктору подводной техники, Лауреату премии Правительства РФ в области науки и техники, почетному судостроителю, ветерану-подводнику.

Материалы состоят из двух книг: учебника и задачника.

В учебнике дается теоретический материал по АРИЗ-85-В2, а в задачнике3 приведены условия 20 задач и в приложении — авторский разбор этих задач по АРИЗ-85-В.

Перед вами, дорогой читатель, книга: «АРИЗ-85-В (Алгоритм решения изобретательских задач)». Учебник.

Данный учебник ставит задачу дать навыки в решении нестандартных задач с помощью АРИЗ-85-В.

Книга содержит введение, 13 глав, заключение, список литературы и приложения.

Введение описывает предназначение, структуру книги и краткое описание предыдущих книг.

Глава 1 излагает основные понятия АРИЗ.

Глава 2 представляет Структуру АРИЗ-85-В.

Главы 3—11 описывают 1—9 части АРИЗ-85-В.

Глава 12 посвящена практике АРИЗ-85-В.

Глава 13 — самостоятельная работа

В заключении приведены рекомендации по эффективному использованию инструментов ТРИЗ, по совершенствованию знаний, умений и отработке навыков применения ТРИЗ, а также по развитию изобретательского мышления.

В приложениях представлен разбор задач, а также списки примеров, задач, иллюстраций, таблиц и формул.

Учебник написан в последовательности, в которой рекомендуется осваивать АРИЗ.

Теоретическая часть иллюстрируется большим количеством примеров, задач и графического материала (более 200 примеров и задач и около 200 иллюстраций). В конце каждой главы приводятся задания для самостоятельной работы.

Книга предназначена для широкой публики. Она также может быть полезна студентам, аспирантам, преподавателям университетов, инженерам, изобретателям, ученым и людям, решающим творческие задачи.

Желаю успехов, ДОРОГОЙ ЧИТАТЕЛЬ!

Изобретательская ситуация — это описание системы или ситуации с указанием цели или недостатков (нежелательных эффектов — НЭ). Часто такое описание обладает неопределенностью формулировки. Одна изобретательская ситуация, как правило, содержит несколько разных изобретательских задач. Это могут быть макси-задачи или мини-задачи.

При этом ситуация может переводиться как в максимальную (макси-), так и в минимальную (мини-) задачи.

Макси-задача — это задача, требующая создания принципиально новой технической системы (ТС), например, замены ее физического принципа функционирования для определенной цели. Такая задача решается изменением надсистемы.

У мини-задачи другая цель: необходимо сохранить существующую ТС, но обеспечить недостающее полезное действие или убрать имеющееся вредное свойство с минимальными изменениями.

Мини-задачу получают из изобретательской ситуации, вводя ограничения: все остается без изменений или упрощается, но при этом появляется требуемое действие (свойство) или исчезает вредное действие (свойство).

В АРИЗ используется только понятие мини-задачи.

Понятия противоречий и ИКР были рассмотрены в учебниках, вышедшем ранее4, а также учебниках первого и второго уровней.

Кратко напомним их.

АДМИНИСТРАТИВНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (АП) — это противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения.

Его достаточно легко выявить. Оно часто задается администрацией или заказчиком и формулируется в виде: «Надо выполнить то-то, а как — неизвестно». «Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить или нужно устранить такой-то недостаток, но неизвестно, как», «Имеется брак в производстве изделий, а причина его неизвестна» и т. д. Это самое поверхностное противоречие.

Таким образом, АП выражается в виде:

— нежелательного эффекта (НЭ) — что-то плохо;

— требуемого улучшения — необходимо создать что-то новое, но неизвестно, каким образом.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ТП) — это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы.

ТП возникает при улучшении одних частей (качеств или параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других.

Оно представляет собой причину возникновения административного противоречия (АП), углубляя его. В глубине одного АП часто лежит несколько ТП.

Как правило, улучшая одни характеристики объекта, мы резко ухудшаем другие. Обычно приходится искать компромисс, то есть чем-то жертвовать.

Техническое противоречие возникает в результате диспропорции развития различных частей или параметров системы. При значительных количественных изменениях одной из частей (параметров) системы и резком «отставании» другой ее части или нескольких частей возникает ситуация, когда количественные изменения одной из сторон системы вступают в противоречие с другими.

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ФП) — это предъявление диаметрально противоположных требований к физическим свойствам определенной части технической системы.

ФП позволяет определить причины, породившие техническое противоречие, т. е. является дальнейшим его углублением. Уточнение (углубление) противоречий может продолжаться и дальше для выявления первопричины.

Для человека, не знакомого с ТРИЗ, формулировка ФП звучит непривычно и даже дико — некоторая часть системы должна находиться сразу в двух взаимоисключающих состояниях: быть холодной и горячей, подвижной и неподвижной, длинной и короткой, гибкой и жесткой, электропроводной и неэлектропроводной, быть и не быть и т. д.

Одно из свойств удовлетворяет одному из конфликтующих параметров ТП, а другое свойство удовлетворяет другому параметру.

ИДЕАЛЬНЫЙ КОНЕЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ (ИКР) — это решение, к которому следует стремиться при решении задачи. Близость полученного решения к идеальному определяет уровень и качество решения.

Основные свойства ИКР:

1. Улучшить плохой параметр, не ухудшая хороший.

2. Улучшить параметры, не усложняя систему.

3. Улучшить параметры, не вызывая вредных действий.

4. Улучшить параметры в нужный момент.

5. Улучшить параметры в нужном месте.

6. Все действия должны выполняться самостоятельно.

Теперь ознакомимся с другими понятиями АРИЗ, такими, например, как модель задачи, конфликтующая пара, изделие, инструмент, оперативные параметры и т. д.

Основная линия решения задачи по АРИЗ характеризуется тем, что неопределенность, имеющая место в изначальной изобретательской ситуации, когда зачастую не ясно даже, какую часть рассматриваемой системы необходимо анализировать, уменьшается постепенно, шаг за шагом.

В АРИЗ имеются следующие рекомендации.

В первую очередь необходимо выявить конфликт в технической системе (ТС), который формулируется в виде технического противоречия.

Конфликт может быть между частями ТС или ее свойствами. Иногда возникает «межранговый» конфликт: системы с надсистемой или системы с подсистемой.

Конфликт проявляется при взаимодействии не менее двух элементов, которые называются конфликтующей парой.

КОНФЛИКТУЮЩАЯ ПАРА — это два элемента, две системы, между которыми происходит конфликт, приводящий к нежелательному эффекту. В изобретательской ситуации, как правило, кроется одна или несколько конфликтующих пар и ряд технических противоречий (ТП). Выбор одной пары и одного ТП соответствует переходу от изобретательской ситуации к задаче. Конфликтующая пара вместе с ТП образует модель задачи.

МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ — это мысленная, условная схема задачи, отражающая структуру конфликта в системе. Один из элементов конфликтующей пары является главным объектом рассмотрения, и его называют изделием или объектом, а второй элемент — инструментом.

ИЗДЕЛИЕ — это элемент ТС, который по условиям задачи надо обработать (изготовить, переместить, изменить, улучшить, защитить от вредного воздействия, обнаружить, проконтролировать, измерить и т. д.). К изделию можно отнести обрабатываемый элемент, у которого измеряют параметры; обнаруживаемое электромагнитное поле и т. п. В задачах на обнаружение и измерение изделием может оказаться элемент, являющийся по своей основной (рабочей) функции инструментом.

Например, сигнал, воздействующий на элемент аппаратуры, обычно является инструментом, но при его измерении он является изделием; резец токарного станка обычно является инструментом, но при его измерении он является изделием.