Главная    ПРОЕКТЫ    Обсуждение вопросов теории     ТПАнализ: задача об автобусе – пояснения

Размещено на сайте 23.05.2008.

ТПАнализ: задача об автобусе – пояснения

Эдуард Курги (Россия)



В статье раскрываются некоторые моменты, связанные с проходным путем решения задачи об автобусе, в том числе дается более полный спектр концепций решений (КР).

Пояснение 1. Исходное решение.

В качестве исходного решения в условиях задачи взят автобус, который в массовом порядке используется для городских перевозок (короткий Автобус). С поворачиваемостью такого автобуса нет никаких проблем. Проблемы начинаются тогда, когда возникает потребность увеличить длину этого автобуса. А именно, с увеличением длины Автобуса увеличивается его Вместимость, но ухудшается его Поворачиваемость (маневренность) на Перекрестке. Наконец, наступает такой момент, когда дальнейшее увеличение длины не позволяет вообще осуществить поворот такого Автобуса на Перекрестке.

Для такой постановки задачи об автобусе диаграмма ТП с указанием исходного решения и вектора потребности имеет следующий вид.

    http://www.rus-parts.ru/images/3237.jpg

Главным параметром задачи является Вместимость Автобуса. Именно этот параметр возникла необходимость увеличить. Именно от него формулируется надцель задачи (НадЦЗ – увеличение объемов автобусных пассажирских перевозок).

Пояснение 2. Компромиссные решения.

Компромиссные решения ориентированы не на крайние (L↑ или L↓), а на средние (L) значения переменного параметра.

Здесь ставится задача не только найти оптимальное значение длины Автобуса, при которой и Вместимость и Поворачиваемость будут еще устраивать «задачедателя», но и задача дальнейшего развития такого оптимального (компромиссного) решения.

КР1

Удлиненный до пределов Поворачиваемости Автобус с длиной корпуса, достаточной для возможных отклонений при повороте Автобуса в ручном режиме.

Поворачиваемость Автобуса, в первую очередь, зависит от длины самого Автобуса. Но стандартная длина автобусов, используемых массово на городских улицах, не является максимально возможной.

МАЗ-107066

КР2

Удлиненный до пределов Поворачиваемости Автобус с автоматической системой вписывания в поворот, позволяющей снизить возможные отклонения при повороте Автобуса.

Поворачиваемость Автобуса зависит не только от длины Автобуса, но и от мастерства Водителя. От того насколько он правильно «рассчитал» поворот и управлял Автобусом. Но каким бы опытным не был Водитель, автоматическая система поворота всегда будет точнее.

КР3

Поворачивающиеся задние колеса Автобуса.

Поворачиваемость Автобуса зависит не только от длины Автобуса, не только от мастерства Водителя, но и от траектории движения колес. От того насколько траектория задних колес совпадает при повороте с траекторией передних колес.

КР4

8-образная форма корпуса Автобуса.

Поворачиваемость Автобуса зависит не только от длины Автобуса, не только от мастерства Водителя, не только от траектории движения колес, но и от формы корпуса Автобуса. Ведь при повороте «проблемными» точками Автобуса (то есть точками, которые наезжают на угол Перекрестка и на полосы встречного движения) являются точки, расположенные в центре боковой стороны Автобуса, а также на краях спереди и сзади Автобуса.

Как видим, компромиссные решения представляют собой целый куст решений, у истоков которого лежит первоначальное стремление найти решение, при котором Автобус будет ни длинным, ни коротким.

Пояснение 3. Компромиссные решения и ТРИЗ.

Существует устоявшееся в ТРИЗ заблуждение, что компромиссные решения не являются изобретательскими. Еще как являются! И патентный фонд тому подтверждение.

Выбрасывать из ТРИЗ «тупенькие» «инженерные» компромиссные решения значит отсекать значительное поле работоспособных, эффективных и быстровнедряемых решений. Без компромиссных решений невозможно ни полноценно описать ход развития ТС, ни в точности понять логику развития ТС. Техника развивается не только «прыжками», но и «шажками». И «шажки» эти не всегда сводятся к простой оптимизации переменного параметра. Зачастую следом за ней идет целая вереница дополняющих эту оптимизацию решений.

ТРИЗ не должна быть «искусством ради искусства», ориентированным только на красивые парадоксальные идеальные решения и на обучение нестандартному тризовскому мышлению. ТРИЗ должна быть, прежде всего, увязана с реальным ходом развития техники.

Пояснение 4. Граничные решения с длинным Автобусом.

Граничные решения с длинным Автобусом ориентированы на крайнее значение переменного параметра (L↑), соответствующее такой длине Автобуса, при которой он уже не способен повернуться на Перекрестке без наезда на угол Перекрестка или на встречные полосы.

КР5

Автобус с поворотным узлом (так называемый «Автобус-гармошка», хотя это название не совсем точно отражает суть данного решения).

http://home.cc.umanitoba.ca/~wyatt/alltime/pics/winnipeg-classicTA60-cwts.jpg

КР6

Автобус с двумя и более поворотными узлами (так называемый «Автопоезд»).

КР7

Автопоезд со сцепкой.

Такие автопоезда, состоявшие из двух автобусов ЗиС-155, использовались в свое время в Москве.

http://museum.ruz.net/30bus/1949-zis155/zis155double.jpg

КР8

Безсцепочный Автопоезд с дистанционным управлением.

Здесь движением вереницы Автобусов без водителей дистанционно управляет Водитель первого Автобуса, в том числе с помощью автобусного «автопилота».

Следует обратить внимание на то, что Автобус с поворотным узлом не относится к кусту идеальных решений, так как в этом решении нет совмещения противоречивых требований к длине Автобуса. Автобус здесь длинный, а не короткий.

Пояснение 5. Граничные решения с коротким Автобусом.

Граничные решения с коротким Автобусом ориентированы на крайнее значение переменного параметра (L↓), соответствующее такой длине Автобуса, при которой его Вместимость уже не устраивает «задачедателя».

КР9

Полутораэтажный Автобус.

http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/010/001/280272360.jpg

КР10

Двухэтажный Автобус.

Двухэтажный автобус эксплуатируется в разных странах мира (не только в Великобритании). Но в последнее время пассажиры неохотно пользуются вторым этажем.

http://images.autoline.com.ua/news/2/4/1107848590-1-big.jpg

КР11

Широкий Автобус.

Широкие автобусы используютcя на аэродромах. Их использование на городских улицах может быть вполне оправданным после переделки одноярусных дорог в двухярусные с односторонним движением.

http://www.neoplan.de/datapool/imagepool/700/Bildergalerie_Flughafenbus_07.jpg

Следует отметить, что двухэтажный Автобус (как и Автобус с поворотным узлом) тоже не относится к идеальным решениям, так как в этом решении нет совмещения противоречивых требований к длине Автобуса. Автобус здесь короткий, а не длинный.

Пояснение 6. Идеальные решения.

Идеальные решения включают в себя решения, при которых противоположные требования к длине Автобуса удается совместить воедино. В частности, в условиях рассматриваемой задачи изначально присутствует разнесение во времени, которое и может стать отправной точкой для соответствующих идеальных решений.

Идеальность таких решений носит «локальный» характер, так как распространяется только на переменный параметр и действует только в рамках данного ТП.

КР12

Автобус-телескоп.

Сдвигающийся как телескоп на Перекрестках и раздвигающийся вне Перекрестков.

КР13

Автобус-трансформер.

Со вторым этажем, поднимаемым вверх для движения и опускаемым вниз на остановках.

КР12 можно сразу же отсеять из-за появляющихся неудобств Пассажирам. Даже несмотря на то, что это решение сделано «по-тризовски», с разнесением противоречивых требований во времени. А дело тут в том, что выбранный нами переменный параметр (Длина Автобуса) не учитывает напрямую интересов Пассажиров и поэтому приходится с пристрастием проверять каждое полученное решение, в том числе и идеальное. Для учета интересов Пассажиров и чтобы не выскакивали такие вот решения, необходимо усложнить модель ТП вводом в нее дополнительных параметров, что в свою очередь, усложнит всю процедуру поиска решений.

А вот в КР13 Пассажирам не приходится периодически уплотняться как в КР12. Но, тем не менее, и это решение следует тоже отсеять ввиду нецелесообразности, по-крайней мере, в настоящее время эксплуатации таких автобусов, в первую очередь, по экономическим соображениям.

Но даже в этом случае прежде, чем отсеять КР13, следует поискать доводы в ее защиту. Например, такие как неудобство поднимания и нежелание Пассажиров подниматься на второй этаж двухэтажного Автобуса. А ведь раздвигающийся по схеме КР13 Автобус избавит Пассажиров от этого. Более того, такого рода Автобусы-«аттракционы» могут быть весьма привлекательны для Пассажиров, которым не хватает в их будничной жизни хотя бы маленького «экстрима».

Пояснение 7. Всегда ли идеальность синоним лучшего?

ТРИЗ родилась на идее существования лучшего решения, то есть решения, соответствующего объективному ходу развития ТС. Первоначально весь инструментарий ТРИЗ «затачивался» именно под это.

Таблица устранения технических противоречий имела своей конечной целью свести перебор приемов к минимуму. К сожалению, первоначальная цель – сопоставить каждому ТП свой прием его разрешения – оказалась ложной целью. Все свелось к «статистике»...

АРИЗ стал подходом к достижению этой «вековечной» мечты ТРИЗ с другой стороны – со стороны анализа сущности противоречий (технических и физических), лежащих в основе задачи. Предполагалось, что именно сам ход анализа (первоначально на макроуровне, а затем и на микроуровне) с формулированием ИКР приведет к лучшему решению. Но практика применения АРИЗ не подтвердила этого – наряду с лучшими решениями (работоспособными, эффективными и экономичными) в результате решения по АРИЗ появлялись и худшие решения (неработоспособные, неэффективные и неэкономичные), но зато в точности соответствовавшие ИКР и по-тризовски разрешавшие ФП.

Вепольный анализ первоначально виделся «математическим аппаратом» ТРИЗ, позволявшим точно (по вепольным формулам!) сразу от вепольных моделей задач выходить на вепольные модели решений. Вепольные формулы поначалу виделись аналогом химических формул, но потом стало ясно, что слишком большая неопределенность как при построении вепольных моделей, так и при выборе вепольных преобразований не может стать основой для точной, выводящей на лучшее решение, логики. Как классификатор вепольный анализ помог в систематизации накопившихся к тому времени часто встречающихся в изобретательстве типовых примеров использования простых и сложных приемов, но не более.

Перед Стандартами уже не ставилась задача выйти на обязательно лучшее решение. Стандарты позиционировались, всего лишь, как типовые преобразования, позволявшие с достаточно большой вероятностью выйти, как минимум, на хорошее решение. О лучшем решении уже в явном виде и не упоминалось...

Появившиеся в 70-х годах ЗРТС своей разнонаправленностью и своей взаимопротиворечивостью (так называемое «столкновение законов») окончательно поставили «крест» на идее 100%-ного выхода на лучшее решение. А ведь одним из основных положений ТРИЗ было утверждение объективности законов развития техники. Именно отсюда родом и «вековечная» мечта ТРИЗ о существовании лучшего решения, а значит и возможности однозначного выхода на него.

И даже попытка с помощью S-образной кривой обуздать многонаправленность ЗРТС (то есть найти соответствующую рассматриваемой ТС точку на кривой и однозначно выйти на необходимые для использования в этом случае ЗРТС) не получилась...

Представляется также, что и попытка смягчить возникшую «патовую» ситуацию с ЗРТС приданием им статистического характера (то есть объявление их законами, не обязательными к выполнению) не решает обострившуюся до предела проблему. А наоборот, такая попытка, в конечном счете, приводит к отказу от материалистического понимания хода развития техники, к отказу от признания объективности ЗРТС.

Конечно же, само собой напрашивается отождествить лучшее решение с идеальным решением, с красивым, парадоксальным, нестандартным решением. Именно поэтому закону стремления к идеальности придавалась главенствующая роль в ЗРТС. Но как показывает практика решения задач, идеальные решения, то есть решения, в которых сделана попытка совмещения противоречивых требований к переменному параметру, не всегда являются лучшими решениями. Поэтому ТПАнализ – это не поиск лучшего (единственного, контрольного) решения как в АРИЗ (Альтшуллер Г.С.) и не отсечение поля решений как в Комплексном методе (Голдовский Б.И. и др.), а наступление на задачу «широким фронтом». ТПАнализ предполагает выявление всех значимых для развития ТС направлений и параллельный поиск решений в рамках этих направлений. При этом возникает интересный эффект (так называемый эффект симультанного мышления) – чем шире мы анализируем проблему, тем глубже мы начинаем ее понимать. Более того, благодаря применению ТПАнализа быстрее исчезает хаос в голове решателя и, как следствие этого, убыстряются сроки выполнения изобретательских проектов при одновременном увеличении количества принципиально отличных друг от друга решений на выходе этих проектов.

Пояснение 8. Комбинаторное развитие решений.

Решения, полученные в рамках разных направлений, могут быть «скрещены» между собой. Различные направления в рамках проходного пути решения выводят на принципиально различные решения, а принципиально различные решения, как правило, при их объединении взаимно дополняют друг друга.

КР14

Двухэтажный Автобус с поворотным узлом.

Здесь «скрестились» граничное решение для длинного Автобуса (КР5) и граничное решение для короткого Автобуса (КР10).

http://www.jumbocruiser.com/imgs/jumbocoach/best_jumbo.jpg

КР15

Удлиненный до пределов Поворачиваемости двухэтажный Автобус.

Здесь «скрестились» компромиссное решение (КР1) и граничное решение для короткого Автобуса (КР10).

http://b.foto.radikal.ru/0603/dd06e104fb6d.jpg

Пояснение 9. Трехмерное ТП.

Представленное в задаче об автобусе ТП (двухмерное ТП) не является единственным ТП, которое можно выявить и сформулировать для Автобуса. Например, для одной и той же пары конфликтующих параметров (Вместимость - Поворачиваемость) можно построить три ТП с разными переменными параметрами (Длина L, Ширина A и Высота H Автобуса).

Более того, такого рода двухмерные ТП можно собрать воедино и представить в форме, например, трехмерного ТП.

Здесь трехмерное ТП включает в себя три пары конфликтующих параметров (Вместимость - Поворачиваемость, Поворачиваемость - Устойчивость, Вместимость - Устойчивость) и три переменных параметра (Длина L, Ширина A и Высота H Автобуса).

Также можно построить и трехмерное ТП, где есть только две пары конфликтующих параметров (Производительность перевозок - Безопасность, Производительность перевозок - Устойчивость на поворотах) и один переменный параметр (Скорость V Автобуса).

Конечно же, анализ трехмерных ТП сложнее, чем анализ двухмерных ТП. Но зато он дает более полную картину «клубка противоречий», кроющихся в рассматриваемой задаче.

Анализ же четырехмерных (и выше) ТП осложнен отсутствием у нас четырехмерного видения. В этом случае целесообразно использовать специальные компьютерные программы.

Пояснение 10. Анализ-Синтез-Отбор.

ТПАнализ можно разбить на три стадии – Анализ, Синтез и Отбор.

Практика проведения ТПАнализа показала, что при Анализе противопоказано заниматься Синтезом и, тем более, Отбором. Чем свободнее будет ваша голова от идей решений, тем лучше вы сможете осознать задачу, а также выявить пути и направления ее решения.

При Синтезе рекомендуется заниматься Отбором только в отношении заведомо нереальных решений, чтобы не слишком «загрязнять» формируемое поле решений.

Отбор рекомендуется проводить как по качественным и количественным критериям (абсолютный отбор), так и по сравнениям (относительный отбор). И конечно же, окончательным отбором должна являться «практика», то есть опытно-промышленная проверка решений.

ТПАнализ макроструктурно аналогичен ФСА. И там и там отличительной особенностью метода (методики) является именно Анализ. И там и там на стадии Синтеза привлекаются различные методы, в основном, тризовской направленности. И там и там при Отборе используются качественные и количественные подходы к оценке полученных решений.

Но вместе с тем, это два совершенно различных метода анализа (исследования) изобретательской ситуации и последующего ему синтеза (генерации) и отбора (оценки) решений. В основе ТПАнализа лежит анализ ТП, в основе ФСА лежит функциональный и стоимостной анализы.

Литература

1. Курги Э.Э. ТПАнализ: основные положения. Сайт «Metodolog.Ru», 2008.

2. Курги Э.Э. ТПАнализ: задача об автобусе. Сайт «Metodolog.Ru», 2008.  

3. Курги Э.Э. ТПАнализ: общие замечания. Сайт «Metodolog.Ru», 2008.  

4. Применение методов технического творчества при проведении функционально-стоимостного анализа. Методические рекомендации. Москва, Информэлектро, 1990. 

5. Основные положения методики проведения функционально-стоимостного анализа. Методические рекомендации. Москва, Информ-ФСА, 1991. 

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.


Главная    ПРОЕКТЫ    Обсуждение вопросов теории     ТПАнализ: задача об автобусе – пояснения