Читать книгу Инновации. Бизнес. ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач - Владимир Петров - Страница 3

1.1.1. Общие понятия

Различные средства создавались и создаются для удовлетворения тех или иных потребностей человека.

Потребности растут значительно быстрее возможностей их удовлетворения, что и является своего рода источником прогресса.

Проектирование новых объектов чаще всего подразумевает улучшение тех или иных параметров системы.

Сложные изобретательские бизнес-задачи требуют нетривиального подхода, так как улучшение одних параметров системы приводит к недопустимому ухудшению других параметров. Возникают противоречия.

Так и в бизнесе, улучшение одних требований влечет за собой ухудшение других. Существует шутка, что бизнес-задачу нужно выполнить быстро, дешево и качественно, но можно выбрать только 2 параметра из трех: дешево и качественно, но будет небыстро (задача будет реализовываться бесконечно долго)

Противоречие – это одно из основных понятий ТРИЗ. Наиболее полно противоречия рассматриваются в Алгоритме Решения Изобретательских Задач (АРИЗ).

Решение задач по АРИЗ представляет собой последовательность по выявлению и разрешению противоречий, причин, породивших данные противоречия и устранению их использованием информационного фонда. Так определяются причинно-следственные связи, суть которых – выявление противоречий.

В ТРИЗ рассматриваются три вида противоречий.

Автор ТРИЗ Г. С. Альтшуллер назвал их:

– Административное противоречие (АП);

– Техническое противоречие (ТП);

– Физическое противоречие (ФП).

Эти названия были выбраны Альтшуллером для решения технических задач, но для задач из других областей они не всегда подходят, поэтому мы их назвали:

Административное противоречие – поверхностное противоречие (ПП);

Техническое противоречие – противоречие требований (ПТ);

Физическое противоречие — противоречие свойств (ПС).

1.1.2. Поверхностное противоречие

Поверхностное противоречие (ПП) – противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения.

Его достаточно легко выявить. Оно часто задается руководством или заказчиком и формулируется в виде: «Надо выполнить то-то, а как – неизвестно», «Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить или нужно устранить такой-то недостаток, но, не известно, как», «Нужно увеличить продажи или прибыль, но не понятно как» и т. д.

Этот тип противоречия содержит один параметр.

Таким образом, ПП выражается в виде:

– нежелательного эффекта (НЭ) – что-то плохо. Обозначим это, как «анти-Б».

– улучшения – необходимо создать что-то новое, но неизвестно каким образом. Обозначим это, как «А».

Задача 1.1. Автобус

Условие задачи

Автобус должен перевозить много пассажиров. Как это сделать?

Анализ задачи

ПП. Автобус должен иметь большую вместимость, чтобы получить бо́льшую прибыль..

Это противоречие на улучшение.

1.1.3. Противоречие требований

Противоречие требований (ПТ) – это противоречие между определенными частями, качествами или параметрами системы.

ПТ возникает при улучшении одних частей (параметров) системы за счет недопустимого ухудшения других.

Оно представляет собой причину возникновения поверхностного противоречия (ПП), углубляя его. В глубине одного ПП, чаще всего, лежит несколько ПТ.

Как правило, улучшая одни характеристики объекта, мы резко ухудшаем другие. Обычно приходится искать компромисс, то есть чем-то жертвовать.

ПП возникает в результате диспропорции развития различных частей (параметров) системы. При значительных количественных изменениях одной из частей (параметров) системы и резком «отставании» другой (других) ее частей возникает ситуация, когда количественные изменения одной из сторон системы вступают в противоречие с другими.

Задача 1.1. Автобус (продолжение)

Чтобы перевозить много пассажиров автобус должен иметь большую вместимость, т. е. быть больших размеров. Однако большой автобус – плохая маневренность. Таким образом, плохое требование – плохо маневрирует. Сформулировать ПТ.

ПТ. Автобус должен иметь большую вместимость, однако при этом он плохо маневрирует.

1.1.4. Противоречие свойств

Противоречие свойств (ПС) – предъявление диаметрально противоположных свойств (например, физических) или состояний к определенной части системы.

Оно необходимо для определения причин, породивших противоречие требований, т. е. является дальнейшим его углублением. Уточнение (углубление) противоречий может продолжаться и дальше для выявления первопричины.

Для человека, незнакомого с ТРИЗ, формулировка ПС звучит непривычно и даже дико.

Требование к формулировке ПС: некоторая часть системы должна находиться сразу в двух взаимоисключающих состояниях: удобство и качество, простота и функциональность, увеличение клиентов и затраты на рекламу, дорогой и дешевой, быть и не быть и т. д.

Одно из свойств, удовлетворяет одному из требований ПТ, а другое свойство – удовлетворяет другому.

Определяют, каким свойством «с» должна обладать система, чтобы требование «А» (в ПТ) было наилучшим. Обозначим это свойство «С». Далее определяют, каким свойством «с» должна обладать система, чтобы требование «Б» было наилучшим. Обозначим это свойство «анти-С».

Продолжим разбор задачи об автобусе.

Задача 1.1. Автобус (продолжение)

Сформулируем ПС для данной задачи.

ПС. Автобус должен быть маленьким, чтобы быть маневренным и большим, чтобы вмещать много пассажиров.

Более точно, то эти требования не ко всему автобусу, а только к салону.

Следует подчеркнуть еще раз, что в отличие от противоречия требований, принадлежащего всей системе, противоречие свойств – относится только к определенной ее части. Часто эту часть системы специально выделяют и называют – «оперативная зона».

Таким образом, рассмотренные три вида противоречий образуют цепочку, которая определяет причинно-следственные связи в исследуемой системе (1.1).

Теперь, рассмотрев различные виды противоречий, следует еще раз отметить, что решить сложную задачу – значит улучшить необходимые показатели системы, не ухудшая другие. Осуществить это возможно путем выявления ПТ, определения причин, породивших его, или даже причины причин (выявление ПС), и устранения этих причин, то есть разрешения противоречия свойств.

Этап выявления противоречия свойств представляет собой точную постановку задачи. Г. С. Альтшуллер писал (напомним, что противоречие свойств Альтшуллер назвал физическим противоречием): «В физическом противоречии „дикость“ требований достигает предела. Отпадают все варианты, кроме одного или нескольких, максимально близких к ИКР»1.

Понятие ИКР будет дано ниже в п. 1.2.

1.1.5. Способы разрешения противоречия свойств

В качестве основных способов разрешения ПС можно назвать способы разрешения противоречивых свойств:

– в пространстве;

– во времени;

– в структуре;

– по условию.

Под разрешением ПС в структуре авторы понимают:

1. Непосредственное изменение структуры системы, так чтобы требуемые противоположные свойства не мешали нормальному функционированию системы;

2. Объединение систем;

3. Разъединение системы;

4. Переход в надсистему;

5. Переход на микроуровень;

6. Фазовые переходы первого (изменение агрегатного состояния) и второго родов, хотя бы части системы;

7. Одно противоречивое свойство системы выполняет одна ее часть, а противоположное другая;

8. Вся система обладает одним свойством, а ее часть (или части), обладают противоположным свойством.

9. Перейти к другому принципу действия.

Продемонстрируем эти способы разрешения ФП.

Задача 1.2. Очки

Условие задачи

Людям с плохим зрением нужно иметь две пары очков. Одни, чтобы смотреть в даль и другие, чтобы смотреть вблизи, например, читать. Очень неудобно постоянно менять очки. Как быть?

Анализ задачи

ПП. Как улучшить удобство использования очков?

ПТ. Удобство использования очков (смена очков) противоречит необходимости хорошо видеть вдали и вблизи.

ПС. Должно быть одна пара очков, чтобы было удобно их использовать (не менять очки), и должна быть две пары очков (с разными типами линз), чтобы хорошо видеть вдали и вблизи.

Решение задачи

Разрешим ПС, разделяя противоположные свойства:

В пространстве.

Используются бифокальные очки (рис. 1.1). Большая часть линзы для дали, а сегмент нижней части линзы для близких расстояний (для чтения).

Рис. 1.1. Бифокальные очки

Задача 1.3. Компьютер

Условие задачи

Компьютер тратит лишнюю энергию, когда не работает. Как быть?

Разбор задачи

ПП. Как уменьшить потери энергии?

ТП: Противоречие между необходимостью работы компьютера и потерями лишней энергии.

ФП: Компьютер должен быть выключенным, чтобы не расходовать лишнюю энергию, когда он не работает, и должен быть включенным, чтобы выполнять необходимую работу.

Решение задачи

Разрешим ФП, разделяя противоположные свойства:

Во времени.

Через установленное время, когда на компьютере не работают, он переходит в «спящий» режим (hibernation mode).

Задача 1.4. Реактивный самолет

Условие задачи

Прямое крыло самолета создает большое лобовое сопротивление при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета. Как быть?

Анализ задачи

ПП. Как уменьшить лобовое сопротивление движению самолета при сверхзвуковых скоростях полета?

ПТ. Противоречие между устойчивостью полета на малых скоростях и сопротивлением движению полета на больших скоростях полета.

ПС. Крыло должно быть не стреловидное, чтобы придать устойчивость полета на малых скоростях (при взлете и посадке) и стреловидное (анти-С), чтобы не создавать сопротивление движению полета при больших скоростях.

Решение задачи

Разрешим ПС, разделяя противоположные свойства:

В структуре.

Создали самолет с изменяемой стреловидностью (геометрией) крыла (рис. 1.2). На малых скоростях крылья раздвинуты (прямое крыло), а при больших скоростях прижаты к фюзеляжу (стреловидное крыло).

Рис. 1.2. Самолет с изменяемой стреловидностью крыла

По условию.

Скорость полета (большая или маленькая).