Предложения по разработке единой системы Законов-Стандартов - Приемов

Размещено на сайте 19.06.2009.

К ТРИЗ-fest 2009

 

 

Ключевые слова: Законы развития технических систем, Стандарты, Приемы устранения технических противоречий.

Существующее положение дел

Объектом настоящего исследования являются три группы инструментов, используемых в ТРИЗ:

- Законы развития технических систем;

- Стандарты на решение изобретательских задач;

- Приемы разрешения технических противоречий;

Все инструменты, входящие в каждую из указанных групп по сути своей представляют одно и тоже: это рекомендации по развитию технической системы, составленные на основе обобщения опыта развития таких систем в прошлом. Единственная разница между группами этих инструментов заключается в том, что законы представляют собой более общие рекомендации, а стандарты и приемы, как правило, носят более конкретный характер.

В каждую из рассматриваемых групп входят десятки единичных инструментов (рекомендаций), а в Законы, с учетом их механизмов [1] и в стандарты [2, 3] - даже сотни! И при этом наблюдается устойчивая тенденция к увеличению общего количества этих инструментов.

Выбор из такого большого количества инструментов тех, которые нужны для решения конкретной практической задачи, сам по себе становится уже сложной проблемой! Поэтому для того, чтобы разобраться в этом неуправляемо большом количестве Законов, Стандартов и Приемов неизбежно приходится создавать различного рода алгоритмы их использования. Причем для каждой группы разрабатывается свой алгоритм. Эти алгоритмы в силу их громоздкости и сложности находят весьма ограниченное применение на практике.

Вместе с этим, при таком большом общем количестве Законов, Стандартов и Приемов, существует целый ряд одинаковых единичных рекомендаций, повторяющихся в каждой из трех указанных групп, или, по крайней мере, в двух из них. В этом случае такие единичные рекомендации или полностью дублируют друг друга, или дополняют, раскрывая разные уровни решения задачи (см. Таблицу 1).

Таблица 1

Некоторые примеры повторений в Законах, Стандартах и Приемах

Законы Стандарты Приемы
Закон перехода в надсистему:

эффективность системы может быть повышена объединением с другими системами
3.1.1. Переход к бисистемам и полисистемам:

эффективность системы может быть повышена путем перехода к бисистеме и полисистеме
5. Принцип объединения:

соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты
Закон повышения динамичности ТС:

У систем увеличивается гибкость, динамичность и способность к адаптации (переход от монолитной системы к шарнирной -гибкой)
2.2.4. Динамизация веполя:

эффективность вепольной системы может быть повышена путем повышения степени динамичнамизации, то есть перехода к более гибкой, быстро меняющейся структуре (монолит - шарнир - гибкое вещество)
1. Принцип дробления:
а) Разделить объект на независимые части. б) Выполнить объект разборным.
в) Увеличить степень дробления объекта

15. Принцип динамичности:

разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга

Кроме того, некоторые стандарты и приемы непосредственно дублируют физ. эффекты, или являются прямыми ссылками на них:

- Прием № 8. "Принцип антивеса: а) использовать подъемную силу; б) использовать аэро-, гидродинамические и другие силы";

- Прием № 36. "Применение фазовых переходов";

- Стандарт 5.3. "Использование фазовых переходов";

- Прием № 37. "Применение термического расширения";

- Стандарты 2.4.7; 4.3.1; 4.4.5. "Использование физэффектов";

Постановка задачи

С учетом отмеченных особенностей представляется целесообразным создать единую систему, в которую войдут все наиболее значимые (инструментальные) Законы, Стандарты и Приемы.

Такая единая система позволит существенно сократить общее число инструментов за счет исключения имеющихся многочисленных повторений, а также ссылок на физэффекты являющиеся самостоятельной группой инструментов.

Кроме этого, без какого-то ущерба для практического применения, из общего перечня этих инструментов могут быть удалены те из них, которые в силу своей тривиальности не несут какой-то новой полезной информации. Такой не инструментальной, в силу своей тривиальности, рекомендацией, которую можно было бы исключить из рекомендованного списка инструментов представляется, например, следующая:

- стандарт № 1.1.1. "Синтез веполя: Если дан объект, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия не содержат ограничений на введение веществ и полей, задачу решают синтезом веполя, вводя недостающие элементы." Другими словами: "Чтобы с объектом что-то сделать нужно придумать какой-то инструмент и чем-то на этот инструмент подействовать"!

Пример единой многоуровневой системы, объединяющей существующие законы, стандарты и принципы (рабочий фрагмент)

Предлагаемая система представляет собой многоуровневую структуру, основу которой создает верхний уровень, составленный из существующей системы Законов, а Стандарты и Приемы составляют нижние, 2, 3 и 4 уровни, представляя собой согласно подходу, представленному в существующей системе Законов [1], механизмы действия этих Законов. По сути, эти механизмы являются иллюстрациями, поясняющими специфику действия основных Законов. Чем ниже уровень, тем более конкретными являются входящие в него инструменты. Таким образом в данной работе ставилась задача не разработки какой-то новой системы, а объединения трех уже существующих систем в единую структуру на основании имеющихся взаимосвязей.

1. Закон развития по S образной кривой;

2. Закон повышения идеальности за счет роста отношения функциональных возможностей системы к совокупности затрат на ее создание и эксплуатацию;

2.1. Самообслуживание (снижение затрат): система сама должна себя обслуживать, выполняя все необходимые операции (ремонтные, измерительные и т д);

2.2. Использование дешевых ресурсов (снижение затрат);

2.2.1. Использование веществ и полей, уже имеющихся в системе или надсистеме;

2.2.2. Использование веществ, уже находящихся в системе или надсистеме для получения необходимых полей;

2.2.3. Использование отходов (энергии, вещества);

2.3. Повышение свернутости (снижение затрат);

2.3.1. Повышение универсальности: один элемент ТС или надсистемы выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других элементах

2.4. Повышение полноты ТС (повышение функциональности);

2.4.1. Вытеснение человека из ТС;

2.5. Переход в надсистему (повышение функциональности И снижение затрат);

2.5.1. Увеличение конструктивных и / или функциональных различий между объединяющимися системами:

2.5.1.1. "Заранее подложенная подушка";

2.5.1.2. "Матрешка";

2.5.1.3. "Композиционные материалы";

2.5.1.4. "Местное качество".

2.6. Повышение эффективности использования потоков вещества, энергии и информации (снижение затратности или повышение функциональности);

3. Закон повышения согласованности: происходит последовательное согласование характеристик частей ТС между собой, а также ТС и ее частей с надсистемой:

3.1. "Вред в пользу";

3.2. "Копирование";

3.3. "Дешевая недолговечность";

3.4. "Замена механической схемы";

3.5. "Принцип Наоборот";

3.6. Согласование формы:

3.6.1. "Асимметрия";

3.6.2. "Сфероидальность";

3.3.3. "Однородность";

3.6.4. "Дополнительность";

3.6.5. "Комплиментарность";

3.7. Согласование ритмики:

3.7.1. "Непрерывность полезного действия";

3.7.2. "Проскок";

3.7.3. "Периодическое действие";

3.7.4. "Предварительное исполнение";

3.7.5. "Механические колебания";

3.8. Согласование материалов:

3.8.1. Однородность

3.8.2. Одинаковость;

3.8.3. Инертность;

3.8.4. Противоположность;

3.9. Согласование действия:

3.9.1. Частичное или избыточное решение:

3.9.1.1. Минимальный режим действия;

3.9.1.2. Максимальный режим действия;

3.9.2. Переход в другое измерение:

3.9.2.1. Точка-линия-плоскость-объем.

3.10. Согласование параметров:

3.10.1. Изменение окраски;

3.10.2. Местное качество;

3.10.3. Эквипотенциальность;

3.11. Буферное согласование:

3.11.1. Посредник;

3.12. Самосогласование:

3.12.1. Обратная связь;

4. Повышение управляемости;

5. Повышение динамичности:

5.1. Дробление объекта или инструмента:

5.1.1. Монолит - шарнир - гибкая система:

5.1.1.1. Пневмо- и гидроконструкции;

5.1.1.2. Гибкие оболочки и тонкие пленки;

5.1.2. Монолит - набор пластин - щетка - набор незакрепленных стержней, шариков...;

5.1.2. Пористая структура;

5.2. Вынесение:

5.2.1. Отброс и регенерация частей;

5.3. Переход на микроуровень.

Предлагаемый вариант разбиения по уровням носит достаточно условный характер. Так инструменты второго уровня 2.1 - 2.6 рассматриваемые в данном варианте как механизмы реализации Закона повышения идеальности, могут рассматриваться и как самостоятельные законы верхнего уровня. С другой стороны, Закон повышения согласованности может рассматриваться как один из механизмов Закона повышения идеальности, так как его реализация позволяет повысить функциональность и / или снизить затраты. При таком подходе этот Закон следовало бы перенести из первого (верхнего) уровня во второй.

Точно так же Повышение динамичности можно рассматривать как один из механизмов Повышения Управляемости, как это делается в классической системе Законов развития Технических систем [1]. В этом случае Повышение динамичности следовало бы перенести на один уровень ниже.

Порядок использования предлагаемой единой системы

Практическое использование предлагаемой системы существенно облегчается благодаря его многоуровневой структуре, при которой в верхних двух уровнях находятся не более одного десятка инструментов, определяющих направления дальнейшего поиска. Благодаря этому даже перебор нескольких направлений из этого десятка не будет слишком сложной задачей. Кроме этого выбор направления, нужного для рассматриваемой задачи будет достаточно понятным на интуитивном уровне. Этот выбор можно будет сделать и без алгоритмов, и без переборов. Точно также как не требует никаких алгоритмов выбор пословицы или поговорки, наиболее подходящей к конкретной жизненной ситуации. Не случайно эвристики, к которым можно отнести и рассматриваемые ТРИЗовские инструменты, сравнивают с пословицами [4].

Это сходство подчеркивается и тем фактом, что точно также как "практически для каждой пословицы можно подыскать парную, рекомендующую поступать ровно наоборот" [4] так и в ТРИЗ -овских инструментах существуют пары взаимно противоположных рекомендаций.

Так, например, пословицы то советуют «Не откладывай на завтра то, что можно сделать сегодня» а то утверждают, что «Утро вечера мудренее», то они рекомендуют «семь раз отмерь...», а иной раз оказывается, что «смелость города берет» [4].

Точно так же, например, Закон повышения свернутости рекомендует для совершенствования технической системы и ее дальнейшего развития сокращать число элементов, последовательно удаляя из системы трансмиссию, источник энергии, систему управления и рабочий орган [1]. А Закон повышения полноты частей системы рекомендует прямо противоположное: увеличивать число элементов системы путем последовательного включения в ее состав, в дополнение к рабочему органу, трансмиссии, источника энергии, системы управления.

Переход к более нижним уровням осуществляется, если работа с рекомендацией верхнего уровня не помоглоа выйти на решение задачи. В этом случае более детальные рекомендации могут помочь выйти на более конкретные идеи.

Заключение

Изложенные в данной статье предложения по созданию единой системы Законов-Стандартов-Приемов не претендуют на полноту и завершенность. Это скорее общее описание подхода, дающее возможность составить о нем представление, достаточное для начала дискуссии.

Список литературы

1. Любомирский А., Литвин С. Законы развития технических систем. GEN3 Partners, февраль 2003 г. http://www.metodolog.ru/00800/00800.html

2. Петров В.М. История развития системы стандартов. Информационные материалы. Редакция 1-я. Тель-Авив, 2003. http://www.trizland.ru/trizba/pdf-books/trizba-6-24.pdf

3. Петров В.М. Расширенная система стандартов. http://www.metodolog.ru/00462/00462.html

4. .А. Шрейдер Эвристика или 44 способа познать мир. Химия и жизнь, № 1, 1979, http://www.metodolog.ru/01523/01523.html

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуаци

RSS-материал