Приемы (принципы) устранения системных (технических) противоречий
Различные списки изобретательских приемов
с начала XX-го века публиковались неоднократно. Авторы публикаций произвольно
включали в них те приемы, которые казались им наилучшими, не задумываясь
над природой этих приемов. Поэтому очень часто с приемами, направленными
на улучшение технических систем, соседствовали приемы, психологические,
совершенствующие деятельность человека, решающего задачу. Ни один из подобных
списков не получил сколько-нибудь заметного применения. Ситуация существенно
изменилась лишь в 50—60-х гг. с возникновением ТРИЗ, с появлением понятия
“техническое противоречие”.
Техническим (системным) противоречием
в ТРИЗ называется ситуация, когда попытка улучшить одну характеристику
технической системы вызывает ухудшение другой.
Например, при увеличении прочности конструкции самолета или ракеты
увеличивается ее вес, а повышение точности измерительного прибора приводит
к усложнению его схемы.
Анализ больших массивов патентной информации показал, что для устранения
примерно полутора тысяч наиболее часто встречающихся технических
противоречий имеется 40 наиболее сильных приемов, дающих эффективные
решения.
В творческой мастерской изобретателя приемы
играют роль первичного набора инструментов, и, чтобы пользоваться ими,
нужны определенные навыки. В простейшем случае изобретатель
просто просматривая перечень приемов (перебирая их по одному), ищет подсказку
в решении своей проблемы. Этот способ медленный, но вполне возможный.
Для более эффективной организации использования приемов разработана
специальная таблица, в которой по вертикали
располагаются характеристики технических систем, которые по условиям задачи
необходимо улучшить, а по горизонтали — характеристики, которые при этом
недопустимо ухудшаются. На пересечении граф таблицы указаны номера приемов,
которые с наибольшей вероятностью могут устранить возникшее техническое
противоречие.
Список приемов устранения технических противоречий
1. Принцип дробления:
а) разделить объект на независимые части;
б) выполнить объект разборным;
в) увеличить степень дробления объекта.
2. Принцип вынесения:
отделить от объекта “мешающую” часть (“мешающее” свойство) или, наоборот,
выделить единственно нужную часть (нужное свойство).
3. Принцип местного качества:
а) перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего
воздействия) к неоднородной;
б) разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции;
в) каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных
для ее работы.
4. Принцип асимметрии:
а) перейти от симметричной формы объекта к асимметричной;
б) если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.
5. Принцип объединения:
а) соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты;
б) объединить во времени однородные или смежные операции.
6. Принцип универсальности:
объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает
необходимость в других объектах.
7. Принцип “матрешки”:
а) один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится
внутри третьего и т. д.;
б) один объект проходит сквозь полости в другом объекте.
8. Принцип антивеса:
а) компенсировать вес объекта соединением с другим, обладающим подъемной
силой;
б) компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет аэро-
и гидродинамических сил).
9. Принцип предварительного антидействия:
а) заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым
или нежелательным рабочим напряжениям;
б) если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие,
надо заранее совершить антидействие.
10. Принцип предварительного действия:
а) заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично);
б) заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие
без затраты времени на доставку и с наиболее удобного места.
11. Принцип “заранее подложенной подушки”:
компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными
аварийными средствами.
12. Принцип эквипотенциальности:
изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать
объект.
13. Принцип “наоборот”:
а) вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное
действие;
б) сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной,
а неподвижную — движущейся;
в) перевернуть объект “вверх ногами”, вывернуть его.
14. Принцип сфероидальности:
а) перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей
к сферическим, от частей, выполненных в виде куба и параллелепипеда, к
шаровым конструкциям;
б) использовать ролики, шарики, спирали;
в) перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать
центробежную силу.
15. Принцип динамичности:
а) характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так,
чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;
б) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг
друга;
в) если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.
16. Принцип частичного или избыточного действия:
если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить “чуть меньше”
или “чуть больше” — задача при этом существенно упростится.
17. Принцип перехода в другое измерение:
а) трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии,
устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях
(т. е. на плоскости). Соответственно задачи, связанные с движением (или
размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству
в трех измерениях;
б) использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной;
в) наклонить объект или положить его “на бок”;
г) использовать обратную сторону данной площади;
д) использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или
обратную сторону имеющейся площади.
18. Принцип использования механических колебаний:
а) привести объект в колебательное движение;
б) если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть
до ультразвуковой);
в) использовать резонансную частоту;
г) применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы;
д) использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными
полями.
19. Принцип периодического действия:
а) перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному)
;
б) если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность;
в) использовать паузы между импульсами для другого действия.
20. Принцип непрерывности полезного действия:
а) вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать
с полной нагрузкой);
б) устранить холостые и промежуточные ходы.
21. Принцип проскока:
вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные)
на большой скорости.
22. Принцип “обратить вред в пользу”:
а) использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды)
для получения положительного эффекта;
б) устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами;
в) усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть
вредным.
23. Принцип обратной связи:
а) ввести обратную связь;
б) если обратная связь есть, изменить ее.
24. Принцип “посредника”:
а) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие;
б) на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект.
25. Принцип самообслуживания:
а) объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные
операции;
б) использовать отходы (энергии, вещества).
26. Принцип копирования:
а) вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого
объекта использовать его упрощенные и дешевые копии;
б) заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями).
Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии);
в) если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным
и ультрафиолетовым.
27. Принцип дешевой недолговечности взамен долговечности:
заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при
этом некоторыми качествами (например, долговечностью).
28. Принцип замены механической схемы:
а) заменить механическую схему оптической, акустической или “запаховой”;
б) использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для
взаимодействия с объектом;
в) перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных — к
меняющимся во времени, от неструктурных — к имеющим определенную структуру;
г) использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.
29. Принцип использования пневмо- и гидроконструкций:
вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные
и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные.
30. Принцип использования гибких оболочек и тонких пленок:
а) вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие
пленки;
б) изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и
тонких пленок.
31. Принцип применения пористых материалов:
а) выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые
элементы (вставки, покрытия и т. д.);
б) если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры
каким-то веществом.
32. Принцип изменения окраски:
а) изменить окраску объекта или внешней среды;
б) изменить степень прозрачности объекта или внешний среды.
33. Принцип однородности:
объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из
того же материала (или близкого ему по свойствам).
34. Принцип отброса и регенерации частей:
а) выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна
быть отброшена (растворена, испарена и т. д.) или видоизменена непосредственно
в ходе работы;
б) расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно
в ходе работы.
35. Принцип изменения физико-химических параметров объекта:
а) изменить агрегатное состояние объекта;
б) изменить концентрацию или консистенцию;
в) изменить степень гибкости;
г) изменить температуру.
36. Принцип применения фазовых переходов:
использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например,
изменение объема, выделение или поглощение тепла и т. д.
37. Принцип применения теплового расширения:
а) использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов;
б) использовать несколько материалов с разными коэффициентами теплового
расширения.
38. Принцип применения сильных окислителей:
а) заменить обычный воздух обогащенным;
б) заменить обогащенный воздух кислородом;
в) воздействовать на воздух и кислород ионизирующим излучением;
г) использовать озонированный кислород;
д) заменить озонированный кислород (или ионизированный) озоном.
39. Принцип применения инертной среды:
а) заменить обычную среду инертной;
б) вести процесс в вакууме.
40. Принцип применения композиционных материалов:
перейти от однородных материалов к композиционным.
|