http://https://metodolog.ru/node/2268 Алгоритм работы с противоречиями АРП-24Б (ТРИЗ для практиков.)

Алгоритму АРИЗ-85В уже сорок лет. За прошедшие годы в ТРИЗ произошло множество событий и алгоритм устарел. Когда-то АРИЗы были основным рабочим инструментом ТРИЗ и как всякие универсальные инструменты они были наполнены рекомендациями и правилами действий. С каждой следующей версией алгоритмов, они становились все более подробными и детализированными. Конечно же это приводило к обострению противоречия – универсальный инструмент должен быть оснащен все большим числом инструкций, но при этом для каждой конкретной задачи применима все меньшая их часть. Постепенно выявлялись и конкретные недостатки. (Подробный критический разбор того, как АРИЗ работает с противоречиями, проводится в работе (4. Противоречие в АРИЗ-85 - Золушка без феи | Методолог )  Основные и даже критические недостатки, это отсутствие инструментов формирования противоречия и оценки его значимости. Нет и правил выбора разных способов борьбы с противоречием. 

За прошедшие десятилетия в ТРИЗ радикально поменялась и концепция работы, теперь вместо одного универсального алгоритма появился парк отдельных инструментов, из которых берутся нужные для конкретного проекта и уже из них собирается путевая карта, то есть уникальный алгоритм работы. Но все еще достаточно широко распространено мнение о том, что АРИЗ-85В это вершина и наиболее универсальный инструмент. Этому способствует и то, что АРИЗ остается инструментом, владение которым необходимо показать при получении аттестата 3 уровня, а также при сертификации на 4 уровень. В то же время практика показывает, что в реальных проектах применение этого алгоритма практически не происходит.

Решателям конечно же нужен алгоритм работы с противоречиями. Но не столь рыхлый и перегруженный алгоритм как АРИЗ-85В. Для практической работы с противоречиями, выявленными при выполнении проектов, была предложена и проверена в работе последовательность шагов, объединившая в себе как отработанную нами технологию сборки «классических» ТП, так и разные способы устранения противоречий, отработанные в разных версиях АРИЗов. По сути предлагаемый алгоритм, представляет собой полный пакет методик работы с противоречиями.

Алгоритм АРП-24 включает в себя два основных блока:

Блок А, в котором строится, формируется техническое противоречие

Блок Б, в котором вводятся инструменты снятия, устранения противоречия.

Блок А, отвечающий за формирование технического противоречия состоит из трех частей. На них решатель собирает важную информацию, требуемую для формирования четкого и конструктивного ТП.

В первой части Блока А определяется набор ключевых требований к будущим решениям, проводится их количественная оценка и сравнение с достигнутым уровнем. Это относительно новый методический инструмент. Подробно он описан в следующих материалах:

• Анализ ключевых требований к продукту (АКТП)  1
• Анализ ключевых требований к продукту (АКТП)  2
• Анализ ключевых требований к продукту (АКТП)  3

Во второй части Блока А выявляются способы, которыми совершенствуемая система сегодня реализует эти ключевые требования.

Третья часть Блока А посвящена построению ТП, проверке его значимости и выбору дальнейшего пути устранения, снятия противоречия.

В реальном проекте, если противоречие еще не сформировано, этот блок потребуется выполнить целиком. В учебных проектах его прохождение также рекомендуется для выработки базовых навыков формирования технических противоречий. Если же противоречие уже известно до начала работы, следует проверить его актуальность и значимость. Для этого можно начать работу с третьей части.

Блок Б включает в себя части, раскрывающие особенности применения различных способов работы по устранению уже поставленных противоречий.

В алгоритме используются пять основных способов по преодолению проблем, указанных в ТП:

• Часть 4. Поиск нового оптимума
• Часть 5. Переход от ТП к Физическому противоречию и работа по его устранению
• Часть 6. Выбор одной из половинок ТП и борьба с указанном в ней недостатком, его устранение с помощью ресурсов и ИКР.
• Часть 7. Устранение недостатков, указанных в ТП с помощью рекомендаций стандартов
• Часть 8. Работа с таблицей выбора приемов и последующее их использование для поиска решений.   

Как видно из схемы алгоритма, для устранения противоречия выбирается какая-либо часть блока Б и при этом использование остальных частей необязательно. Конечно, в рамках больших проектов есть смысл прокачать все способы работы по устранению противоречий.

 

Рис 1. Общая блок-схема АРП-24

 

Алгоритм Решения Проблем АРП-24

Блок А.

Часть 1. Определение комплекса ключевых требований к будущим решениям. 

1.1. Определите, какие этапы жизненного цикла предстоит пройти рассматриваемой системе.

(Примечание 1: при выполнении «быстрых проектов» работайте только с тем этапом жизненного цикла, на котором уже находится система).

   1.2.На каждом из этапов жизненного цикла выявите критерии, важные для влияющих лиц, взаимодействующих с системой.

(Примечание 2: при выполнении «быстрых проектов» остановитесь на выявлении критериев, важных для влияющего лица, которое заказало выполнение работы).

1.3. Определите, в каких единицах измеряются ключевые требования.

(Примечание 3: Если требования влияющих лиц выражаются на качественном уровне (удобно, безопасно, красиво, легко понимаемо…), то подберите измеряемые параметры, через которые может проводиться оценка и сравнение этих ключевых требований).

1.4. Для каждого из ключевых требований определите количественно нижние границы требований влияющих лиц.

(Примечание 4: Нижние границы требований, это величины характеристик, ниже (хуже) которых влияющее лицо не согласится иметь дело с продуктом. Для массового рынка это граница, ниже которой продукт будет рынком отвергнут.

Примечание 5: Точных данных о комплексе требований к продуктам обычно нет ни у кого. Важно иметь рабочую модель, которую можно обсуждать и уточнять. 

Примечание 6: Если нет возможности получить точные данные, сформулируйте предположения, опираясь на собственный опыт или опыт экспертов. В этом случае желательно зафиксировать итоги своих размышлений как доводы, обосновывающие выбранные величины. Впоследствии это может помочь объяснить или откорректировать комплекс требований.)

1.5. Если это возможно, укажите для характеристик верхний уровень требований – ту величину измеряемых параметров, выше которой влияющие лица перестанут ощущать, воспринимать пользу от дальнейших улучшений.

(Примечание 7: Расстояние между нижней и верхней границами на каждой из шкал представляет собой коридор приемлемости. Диапазоны приемлемости всей совокупности ключевых требований – это модель требований к будущим решениям.)

1.6. На построенные шкалы нанесите реально достигаемые системой величины измеряемых параметров.

 

Рис 2  Ключевые требования и коридоры приемлемости

1.7. Определите, по каким характеристикам система не удовлетворяет ключевым требованиям. Поставьте цели достижения требуемых уровней.

1.8. Сформулируйте предположения относительно причин возникших рассогласований требуемого и реализуемого системой.

(Примечание 8: Если продукт до настоящего момента находится на рынке, на него есть спрос, то это означает, что все ключевые требования продуктом выполняются. Возникновение задачи означает, что изменились или изменяются какие-то условия. Например:

-увеличивается уровень требований рынка;

-появилась необходимость зайти на новый сегмент рынка, с иным набором требований;

-исчезли важные для производства продукта компоненты, теперь непонятно как достигать требуемых характеристик;

-продукт выпускался с заведомо негодными характеристиками, при условии их исправления; и т.д.)

1.9. Оцените для каждой из целей, будет ли возникшее рассогласование расти и дальше.

(Примечание 9: для оценки возможных изменений требований к продукту может быть рекомендовано использовать «Системный оператор»).

1.10. Определите наиболее важные цели развития, то есть характеристики, улучшение которых требуется в первую очередь.

(Примечание 10: если идет работа по созданию нового продукта, еще не выходившего на рынок, то может быть ситуация тотального недовыполнения требований. Обратите внимание, что в этом случае надо выполнять работу над совершенствованием продукта, пока по всем характеристикам не будет достигнута нижняя граница требований).

 

2. Вторая часть. Выявление ключевых компонентов и способов их реализации 

Здесь определяются возможные способы достижения требуемого уровня улучшаемой ключевой характеристики.

2.1. Определите, с помощью каких изменений системы можно обеспечить требуемый уровень ключевого требования.

(Примечание 11: Каждое из ключевых требований реализуется продуктом за счет каких-то особых возможностей. Например, требуемая прочность корпуса прибора обеспечивается выбором материала корпуса и определенной толщиной этого материала. Если надежность требуется увеличить, то естественно было бы начать с форсирования тех параметров, которые уже используются. Например, увеличить толщину стенки, или перейти на другой, более прочный материал).

Если такие изменения найти не удалось, перейти к шагам 2.6 и 2.7.

2.2. Определите, изменение какого из компонентов, процессов системы или ее окружения будете использовать для получения требуемого улучшения.

(Примечание 12: Для этого определите, можно ли достичь требуемой величины улучшения путем возможных изменений компонента системы.)

2.3. Зафиксируйте изменяемый в ситуации узловой компонент (операцию) системы и вид изменения.

2.4. Рассмотрите возможность возникновения дополнительных положительных изменений, связанных с прочими ключевыми требованиями (сверхэффекты)  

2.5. Рассмотрите возможность возникновения дополнительных негативных изменений, связанных с прочими ключевыми требованиями (вторичные задачи).

2.6. При необходимости используйте Функционально ориентированный поиск для поиска возможности форсировать требуемую ключевую характеристику.

2.7. При необходимости используйте бенчмаркинг для определения способов, которыми обеспечивается выполнение ключевой характеристики у ближних или у дальних альтернативных систем. 

Рис 3. Переход от ключевого требования к способу его реализации системой

 

Часть 3 Построение Технического противоречия и выбор способа его устранения

3.1. Сформулируйте ТП по форме:

ТП1. Изменяем параметр (или вид) узлового компонента системы до состояния «А», при этом улучшится выполнение требования 1, но ухудшится выполнение требования 2.

ТП2. Изменяем параметр (или вид) узлового компонент системы до состояния «антиА», при этом улучшится выполнение требования 2, но ухудшится выполнение требования 1

(Примечание 13: краткая, удобная для запоминания форма ТП может выглядеть так: ЧТОБЫ (+), ИЗМЕНИМ ___, НО (-)   ).    

3.2. Для контроля правильности формулирования ТП постройте техническое противоречие в графической форме

Рис 4. Графическая форма изображения Технического противоречия

(Примечание 14: графическая форма представления ТП введена только для повышения наглядности при оценке полноты записи, а также для демонстрации связи исходной формы с последующими схемами работы по устранению противоречия. В рабочих проектах конечно же противоречия строятся только в словесной форме.)

3.3. Уточните, приведет ли намеченное (и допустимое) изменение параметра изменяемого элемента к желаемому уровню улучшения ключевого требования.

3.4. Для выявления важности дальнейшей работы над противоречием, определите, является ли построенное противоречие актуальным.

(Примечание 15: Противоречие, лежащее в корне проблемы, должно удовлетворять трем требованиям. Оно должно быть актуальным, обостренным и управляемым. Актуальным называется противоречие, в котором и улучшаются, и ухудшаются ключевые требования. Если же в ответ на улучшение ключевого требования ухудшается второстепенное, не ключевое, то поставленную цель можно считать выполненной. Или пересмотрите комплекс ранее определенных ключевых требований и внесите в него правки, добавления.)

3.5. Определите, является ли построенное противоречие обостренным. Если противоречие не обостренное, то оцените целесообразность дальнейшей работы над ним.

(Примечание 16: обостренным называется противоречие, в котором изменение в системе вызывает не только требуемое улучшение до необходимого уровня, но и недопустимое ухудшение важной характеристики. Необостренное противоречие, это уже готовое решение, полученное как итог оптимизации, построения разумного компромисса).

3.6. Определите, является ли построенное противоречие управляемым.

(Примечание 17: управляемым называется противоречие, в котором изменение узлового компонента может быть выполнено командой проекта или иными силами по требованию команды).                

3.7. Выберите для дальнейшей работы один из освоенных в ТРИЗ способов устранения противоречий, исходя из ограничений проекта и особенностей команды.

            (Примечание 17: приведенные в таблице варианты дальнейшей работы над противоречием отражают разнообразный опыт, накопленный в ТРИЗ. Это касается позиций под номерами 5-8. Возможность использования позиции 4 с поиском разумного компромисса появилась вместе с использованием Анализа ключевых требований и формирования количественно выраженных диапазонов приемлемости ).    

(Примечание 18: команда проекта вольна использовать любые из приведенных способы устранения противоречия. В сложных проектах и при выполнении работ повышенной ответственности, есть смысл проработать все имеющиеся варианты).    

 

Часть 4. Поиск нового оптимума (разумного компромисса)

Рассмотрите возможность такого изменения узлового элемента, при котором требуемый уровень улучшения ключевой характеристики будет достигнут, а сопутствующие ухудшения еще не выйдут за пределы их диапазонов приемлемости.  Для этого предлагается использовать количественную модель, в которой изменение узлового элемента связано с измеряемыми параметрами величин, задействованных в техническом противоречии. 

 

Часть 5. Переход к Физическому противоречию и его устранение

 

РИС 5.  Графическая форма перехода от ТП к ФП .

(Примечание 19: Эта графическая форма позволяет наглядно показать, как можно перейти от описания проблемной ситуации к постановке задачи).

 

5.1. Постройте формулировку ФП по следующему шаблону: Узловой компонент должен иметь параметр величиной А (или быть вида «А»), чтобы выполнилось ключевое требование 1, и он должен иметь параметр величины «неА» (или иметь вид «неА»), чтобы выполнилось ключевое требование

5.2. Рассмотрите характеристику, которая меняется у узлового компонента (А и неА). Определите, от каких факторов может зависеть ее изменение в конкретной ситуации. Рассмотрите возможность построить ряд связанных противоречий, используя в качестве узловых компонентов выявленные факторы-причины.   

(Примечание-пример 20: Рассмотрим, что такое «Связанные» ФП. Предположим, что основное ФП сформулировано для вязкости краски, наносимой на заготовку. Вязкость должна быть большой для ускорения сушки, и малой для равномерности растекания краски по заготовке. Рассмотрим, какими способами можно изменить вязкость жидкости в конкретной ситуации:

• Во-первых, изменяя температуру жидкости,
• Во-вторых, меняя количество растворителя.

Следовательно, можно получить два частных противоречия, связанных с исходным ФП

• Жидкая краска должна быть холодной, чтобы быть вязкой и жидкая краска должна быть горячей, чтобы улучшить растекание по изделию
• Растворителя в краске должно быть много для того, чтобы она была жидкой и хорошо растекалась, и растворителя должно быть мало, чтобы ускорить сушку краски).  

     5.3. Если анализ привел к выявлению ряда «связанных» противоречий, проведите среди них отбор, выбрав наиболее удобные для решения в конкретных условиях проекта.

     5.4. Для выбранного ФП проведите работу по проверке строгости его формулировки. Для этого:

- Рассмотрите возможность разнесения в пространстве требований к параметру узлового компонента.

- Рассмотрите возможность разнесения во времени требований к параметру узлового компонента.

- Рассмотрите возможность разнесения противоречивых требований в пространстве изменяемого параметра, то есть сравнивая требуемые количественные диапазоны величин, которые участвуют в построении ФП.

(Примечание-пример 21: Оценка возможности разнесения в пространстве изменяемого параметра, начинается с проверки однозначности понимания термина. Противоположные требования (например «горячо и холодно»), вполне могут перестать быть противоположными, если окажется, что горячо, это «не меньше ста градусов Цельсия, чтобы вода испарилась», а холодно, это «не больше чем точка Кюри для железа – 770 С, чтобы магнитные свойства не пропали).  

   - Рассмотрите возможность разнесения противоречивых требований в пространстве смыслов, требований к параметру узлового компонента. Требование обеспечить какую-либо характеристику может оказаться скрытым указанием на способ реализации действительно важного требования.  

(Примечание-пример 22: например, требование выполнить объект горячим может быть связано с желанием получить светящийся объект, а требование иметь холодный объект – с необходимостью нести его в руках. Как видно, оба требования не абсолютны, они могут быть реализованы за счет применения альтернативных подходов. Свечение предмета может быть реализовано не только за счет его нагрева, а переноска горячего предмета в руке возможна при наличии теплоизоляции.) 

      5.5. Если собранные в ФП характеристики должны выполняться в одно и то же время, в одном месте и в одном смысле, то рассмотрите возможность отказа от использования системы, узла, процесса, которому присуще такое жесткое противоречие. Выберите для дальнейшей работы альтернативную систему, которая выполняет те же полезные функции, но не содержит такое противоречие.

     5.6. Если нельзя отказаться от улучшаемого объекта и необходимо продолжать именно его развитие, рассмотрите возможность решить противоречие через диалектическое отрицание (тезис – антитезис синтез) за счет расширения пространства смыслов. Смотри 

     "Новые возможности работы с ФП"

 

Часть 6. Снятие противоречия за счет фиксации состояния узлового компонента.  

     6.1. Рассмотреть ключевые требования, представленные в рассматриваемом ТП и выбрать из них наиболее важное.

(Примечание 23: Критерии выбора наиболее важного требования могут быть назначены решателем. Важно, чтобы этот выбор был сделан осознано. В АРИЗ-85В предлагалось выбрать вариант, в котором наилучшим образом выполняется главный производственный процесс совершенствуемой системы. Однако, это не единственно возможный вариант. Выбор может быть сделан в пользу наиболее энергоэффективного процесса, или процесса наиболее экологичного. Наиболее очевидный вариант – выбрать способ, при котором лостигается улучшение характеристики, заданной в проекте. При этом надо понимать, что этот выбор не означает, что второе требование не будут реализовано. В итоговом решении должны быть выполнены все требования. Но достигнуть нужного результата придется разными путями).

     6.2. Выбрать для дальнейшей работы формулировку ТП, в которой наиболее важное ключевое требование выполняется наилучшим образом.

    6.3. Зафиксировать, величину параметра узлового компонента, который обеспечивает наилучшее выполнение наиболее важного ключевого требования

    6.4. Зафиксировать нежелательный эффект (НЭ), сопровождающий это ТП  

    6.5. Определить зону возникновения НЭ и ресурсы, находящиеся в этой зоне.

    6.6. Рассмотрите возможность устранения НЭ с помощью выявленных ресурсов. Для этого постройте для найденных ресурсов формулировки ИКР по схеме: Ресурс сам устраняет НЭ, продолжая выполнять свою полезную функцию.

 

Рис 6. Фиксация параметра и устранение нежелательного эффекта с помощью ресурсов

 

     6.7. Возможно, что требуемые изменения ресурса приведут к невозможности выполнения его собственной полезной функции. В этом случае придется сформулировать для этого ресурса ФП (Ресурс должен быть изменен конкретным образом для устранения нежелательного эффекта, и он не должен быть изменен для успешного выполнения исходно заданной функции).

(Примечание 24: Следует иметь в виду, что на этой стадии работы формулирование ФП не является обязательным шагом. Удачный выбор ресурса вполне может привести к получению требуемого эффекта, без каких-либо жестких последствий.)

      6.8. Для выполнения работ по устранению полученного ФП перейти к шагу 5.4.

 

Часть 7. Устранение недостатков, указанных в ТП с помощью рекомендаций стандартов Получение результата с помощью улучшения работы с функциями.

Исходно построенное ТП содержит в себе два состояния узлового элемента и для каждого из состояний описание полезной и вредной функций. 

При выборе ½ ТП возможны варианты, когда недостаточно эффективно выполняется полезная функция, лежащая в основе реализации потребительского требования, или, реализуется вредная функция, мешающая достижению потребительского требования. Если эти функции понятны, то можно обеспечить выполнение требований за счет форсирования работы (стандарты классов 2 и 3), либо за счет разрушения вредного взаимодействия (стандарты класса 1, часть 2) 

 

Часть 8. Работа с таблицей выбора приемов и последующее их использование для поиска решений.

8.1. Выбрать одно из ключевых требований, зафиксированных в ТП. Найти ему соответствие в улучшаемых характеристиках (в строчках) таблицы выбора приемов.

8.2.Второму ключевому требованию, приведенному в ТП найти соответствие среди ухудшающихся характеристик таблицы выбора приемов (в столбцах).

8.3. На пересечении выбранных строки и столбца найти номера приемов устранения противоречий. Если на пересечении выбранных строки и столбца нет номеров приемов, рассмотрите другие варианты соответствий. 

8.4. Рассмотреть рекомендации приемов в первую очередь как предложения, направленные на изменение узлового компонента системы. Если решения найти не удалось, то расширьте поиск, рассматривая изменения иных элементов системы, системы в целом или ее окружения.  

(Примечание 25: Для работы с таблицей выбора приемов строго говоря можно не выявлять узловой элемент системы. Достаточно чужого опыта, выраженного в виде описания требуемой цели – это будет улучшаемая характеристика, и недостатка при попытках ее достижения – это будет характеристика ухудшающаяся. В результате таблица выдаст приемы, которые предположительно могут помочь при решении. Способ несомненно быстрый. Однако, мы в работе исходим из желания сделать процесс выхода на решение максимально осознанным (для неосознанного есть ИИ), а кроме того помним, что Г.С. Альтшуллер прекратил работы над приемами еще в первой половине семидесятых годов, в связи с неперспективностью этого направления).