И тут появился изобретатель
Шрифт:
Первая часть АРИЗ предусматривает проверку задачи — нельзя ли ее сразу решить по стандартам? Если задача стандартна, нет смысла идти дальше по АРИЗ. Проще применить стандарты и получить готовый ответ. Стандартов разработано более шестидесяти. «Свод стандартов» — сильное оружие. Что-то вроде дальнобойной артиллерии, которая расправляется с врагом задолго до его приближения.
Первая часть АРИЗ отсеивает стандартные задачи, а нестандартные меняет и уточняет. Расплывчатая и туманная ситуация превращается в четкую и правильно поставленную задачу. Во второй части АРИЗ совершается еще один переход: от задачи к модели задачи. В задаче много «действующих лиц» — частей системы. А в модели только два «действующих лица»; конфликт
В ситуации и задаче речь идет о реальных технических системах, а в модели задачи мысленно выделяются две части системы. В воздухе висит расплавленный шлак, а над ним — столб холодного воздуха. Вот и вся модель! Домны, железнодорожные платформы, даже ковши — все это не попадает в модель. Остаются только две конфликтующие части, и это уже огромный шаг вперед. Ведь вместе с другими частями мы отбрасываем множество «пустых» вариантов, которые пришлось бы рассмотреть.
В АРИЗ есть правила — как строить модель задачи. В модель всегда должно входить изделие. Второй элемент модели — то, что обрабатывает, меняет изделие, — инструмент или часть его, непосредственно воздействующая на изделие.
Правильный выбор конфликтующей пары иногда сразу приводит к решению. Посмотрим это на простой задаче.
Задача 44. Пуд золота
В небольшой лаборатории исследовали действие горячей кислоты на сплавы. В камеру с толстыми стальными стенками помещали 15-20 кубиков разных сплавов и заливали кислоту. Затем камеру закрывали и включали электрическую печь. Опыт продолжался одну-две недели, потом кубики доставали и исследовали их поверхность под микроскопом.
— Плохи наши дела, — сказал однажды заведующий лабораторией. — Кислота разъедает стенки камеры.
— Облицевать бы их чем-нибудь, — предложил один сотрудник. — Может быть, золотом…
— Или платиной, — сказал другой.
— Не пойдет, — возразил заведующий. — Выиграем в устойчивости, проиграем в стоимости. Я уж подсчитывал: нужен пуд золота…
И тут появился изобретатель.
— Зачем тратить золото? — сказал он. — Построим модель задачи и автоматически получим другое решение…
Как построить модель задачи? Каков ответ на задачу?
Давайте разберемся вместе. В задаче дана техническая система, состоящая из трех частей — камеры, кислоты и кубиков. Обычно считают, что эта задача на предотвращение коррозии стенок от действия кислоты. То есть вольно или невольно рассматривают конфликт между камерой и кислотой, ищут средства защиты камеры от кислоты. Представляете себе, что получается? Скромная лаборатория, исследующая сплавы, должна оставить эту работу и заняться решением сложнейшей проблемы, над которой без особого успеха работали и работают тысячи исследователей: как защитить сталь от коррозии. Допустим даже, что эту проблему в конце концов удастся решить. Но пройдет много времени, а испытания сплавов нужно вести сегодня, завтра…
Используем правило построения моделей. Изделие — кубик. На кубик действует кислота. Вот и модель задачи — кубик и кислота. Камера просто не попадает в модель! Надо рассмотреть только конфликт между кубиком и кислотой.
Здесь начинается самое интересное. Кислота разъедает стенки камеры. Понятно, в чем конфликт между камерой и кислотой.
Чтобы понять суть конфликта между кубиком и кислотой, надо вспомнить, что мы не включили в модель камеру. Кислота должна держаться возле кубика без камеры, но сама по себе кислота не будет этого делать, она растечется… Вот этот конфликт нам и предстоит устранить. Очень трудную задачу (как предотвратить коррозию) мы заменили очень легкой (как не дать разлиться кислоте, находящейся возле кубика).
Ответ виден без дальнейшего анализа: надо сделать кубик полым, как стакан, и залить кислоту внутрь кубика.
Можно прийти к ответу и с помощью вепольного анализа. Гравитационное поле Пгр (сила тяжести) меняет состояние кислоты В1 (заставляет ее разливаться) и не меняет состояние кубика В2:
Нет веполя, не хватает, по крайней мере, одной стрелки. Тут могут быть только два варианта:
Первый вариант: кислота передает свой вес кубику, давит на кубик. Для этого кислоту придется залить внутрь кубика. Второй вариант: кубик и кислота испытывают одинаковое действие гравитационного поля. Свободно падает пролитая кислота, и свободно падает кубик. При этом кислота никуда не уйдет от кубика. Теоретически ответ годится, хотя практически для условий нашей задачи он слишком сложен.
Обратите внимание: догадка дала один ответ, анализ поймал оба. Да, Шерлок Холмс не зря отвергал догадку…
Знакомый фокус: вещество есть и вещества нет
Третья часть АРИЗ — анализ модели задачи. Сначала определяют, какой элемент конфликтующей пары надо изменить. Правила тут такие: менять надо инструмент, а если этого нельзя сделать по условиям задачи, надо менять внешнюю среду.
Следующий шаг — формулировка ИКР. Например: «Кислота сама держится у кубика…» Если бы ответ на «кубиковую» задачу не появился раньше, тут он стал бы совершенно очевидным. Это простая задача, мы ее рассмотрели только для примера. В трудных задачах анализ приходится вести значительно глубже: определить, какая зона выделенной части модели не справляется с требованием, указанным в ИКР, а потом сформулировать физическое противоречие.
Посмотрите, что получается. Сначала мы имеем дело с изобретательской ситуацией — в ней упоминаются несколько технических систем. Переходим к задаче, выбираем одну техническую систему. Строим модель задачи, оставляя только кусок системы — две части. Затем выбираем одну часть и находим в ней ту зону, которую надо изменить. Шаг за шагом сужается область поиска. Диагноз выявляет больное место: «Оперировать надо здесь!»