2.12. Алгоритм решения изобретательских задач - ариз-82 [19]

Часть 1. Выбор задачи

1.1. Определить конечную цель решения задачи, ответив на вопросы: а) какую характеристику объекта надо изменить? б) какие характеристики объекта заведомо нельзя менять при решении задачи? в) какие расходы снизятся, если задача будет решена? г) каковы (примерно) допустимые затраты? д) какой главный технико-экономический показатель надо улучшить?

1.2. Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально нерешима. Какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат? Переформулировать задачу, перейдя на уровень надсистемы, в которую входит данная в задаче система. Переформулировать задачу, перейдя на уровень подсистемы (веществ), входящих в данную в задаче систему. На трех уровнях (надсистема, система, подсистема) переформулировать задачу, заменив требуемое действие (или свойство) обратным.

1.3. Определить, решение какой задачи целесообразнее - первоначальной или одной из обходных, и произвести выбор. Примечание 1: при выборе должны быть учтены факторы - объективные (резервы развития данной в задаче системы) и субъективные (на какую задачу взята установка - минимальную или максимальную).

1.4. Определить требуемые количественные показатели.

1.5. Увеличить требуемые количественные показатели, учитывая время, необходимое для реализации изобретения.

1.6. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения. Учесть особенности внедрения, в частности допускаемую степень сложности решения. Учесть предполагаемые масштабы применения.

1.7. Проверить, решается ли задача прямым применением стандартов на решение изобретательских задач. Если ответ получен, перейти к 5.1. Если ответа нет, перейти к 1.8.

1.8. Уточнить задачу, используя патентную информацию. Определить, каковы (по патентным данным) ответы на задачи, близкие к данной? Каковы ответы на задачи, похожие на данную, но относящиеся к ведущей отрасли техники? Каковы ответы на задачи, обратные данной?

1.9. Применить оператор РВС (размеры, время, стоимость), поставив следующие вопросы. Как решается задача, если мысленно изменить размеры объекта от заданной величины до нуля? Как решается задача, если мысленно изменить размеры объекта от заданной величины до бесконечности? и т.д.

Часть 2. Построение модели задачи

2.1. Записать условия мини-задачи, не используя специальных терминов. Мини-задачу получают из изобретательской ситуации, введя ограничения: "Все остается без изменений или упрощается, но при этом появляется требуемое действие (свойство) или исчезает вредное действие (свойство).

Задача 1. Шлифовальный круг плохо обрабатывает изделия сложной формы с впадинами и выпуклостями. Замена шлифования другим видом обработки невыгодна и сложна. Применение притирающихся ледяных шлифовальных кругов неудобно и слишком дорого. Невозможно использовать и эластичные надувные круги с абразивной поверхностью, так как они быстро изнашиваются. Как быть?

Задача 2. Антенна радиотелескопа расположена в местности, где часто бывают грозы. Для защиты от молний вокруг антенны необходимо поставить молниеотводы в виде металлических стержней. Но, молниеотводы задерживают радиоволны, создавая радиотень, поэтому устанавливать молниеотводы на самой антенне невозможно. Как быть?

При записи 2.1 следует указать не только технические части системы, но и природные, взаимодействующие с техническими. Такими природными частями системы являются молнии и принимаемые радиоволны. Техническая система для приема радиоволн включает антенну радиотелескопа, радиоволны, молниеотводы, молнии. Необходимо при минимальных изменениях обеспечить защиту антенны от молний без поглощения радиоволн. В этой формулировке следует заменить термин "молниеотвод" словами "проводящий стержень", "проводящий столб" или просто "проводник".

2.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов - изделие и инструмент. Если по условиям задачи дан только один элемент, перейти к шагу 4.2. Если по условиям задачи дано только изделие, можно ввести "икс-инструмент" (внешнюю среду).

Примечание 2. Инструментом называют элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (фреза, а не станок; огонь, а не горелка). В частности, инструментом может быть часть окружающей среды. Один из элементов пары может быть сдвоенным: например, даны два разных инструмента, которые должны одновременно действовать на изделие, или два изделия, которые должны воспринимать действие одного и того же инструмента. Взаимодействия могут быть четырех видов: полезные, вредные, отсутствующие (взаимодействия нет, но его нужно ввести), неполные (взаимодействие есть, но оно не поддается управлению).

Изделием называют элемент, который по условиям задачи надо обработать (переместить, изменить, улучшить, защитить от вредного действия, обнаружить, измерить и т.д.). В задачах на обнаружение и измерение изделием может оказаться элемент, являющийся по своим основным функциям инструментом, например, шлифовальный круг.

Правило 1. В конфликтующую пару элементов обязательно должно входить изделие.

Правило 2. Вторым элементом пары должен быть элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (инструмент или второе изделие).

Правило 3. Если один из элементов (инструмент) по условиям задачи может иметь два состояния, надо указать то, которое обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции всей технической системы, указанной в задаче).

Правило 4. Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару.

Задача 1. Изделие - поверхность сложной формы, например, "ложка", а инструмент, непосредственно взаимодействующий с изделием - шлифовальный круг.

Задача 2. Имеются два изделия - молния и радиоволны, а также один инструмент - молниеотвод. При этом конфликт не внутри пар "молниеотвод-молния" и "молниеотвод-радиоволны", а между этими парами. Для перевода задачи в форму с одной конфликтующей парой, необходимо заранее придать инструменту свойство, необходимое для выполнения основного производственного действия данной системы, то есть надо принять, что молниеотвода нет (своеобразный "икс-элемент") и радиоволны свободно проходят к антенне. Таким образом, изделия - молния и радиоволны, а инструмент - проводящие стержни. Конфликтующая пара - отсутствующий молниеотвод и молния (или непроводящий молниеотвод и молния). Причем радиоволны в конфликтующую пару не входят - отсутствующий молниеотвод их не задерживает.

2.3. Записать два взаимодействия (действия, свойства, состояния элементов в конфликтующей паре: имеющееся и то, которое надо ввести (полезное и вредное).

Правило 5. При выполнении шага 2.3 надо составить графическую схему конфликта, используя таблицу "Основные виды конфликтов в моделях задач".

Задача 1. а) Круг обладает способностью шлифовать, б) Круг не обладает способностью приспосабливаться к криволинейным поверхностям.

Задача 2. Наиболее удачно подходит конфликт в виде сопряженного действия: отсутствие молниеотвода полезно для радиоволн (он их задерживает) и вредно для молнии (он ее не ловит). Требуется устранить вредное действие отсутствующего молниеотвода, сохранив полезное и не разрушив системы. а) Отсутствующий молниеотвод не создает радиопомех и хорошо пропускает радиоволны, б) Отсутствующий молниеотвод не ловит молнии. ТП-1: если молниеотводов много, они надежно защищают антенну от молний, но поглощают радиоволны. ТП-2: если молниеотводов мало, то заметного поглощения радиоволн нет, но антенна не защищена от молний. ТП-1: много проводящих стержней – (молния) Б  А В (радиоволны). ТП-2: мало стержней – Б --A  В.

2.4. Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие. ТП в модели задачи называют взаимодействия в конфликтующей паре, состоящее в том, что полезное действие вызывает одновременно и вредное, либо введение (усиление) полезного действия или устранение (ослабление) вредного, вызывает ухудшение (недопустимое усложнение) одного из элементов пары.

Задача 1. Даны круг и изделие. Круг обладает способностью шлифовать, но не монет приспосабливаться к криволинейной поверхности изделия.

Задача 2. Даны отсутствующий молниеотвод и молния. Такой молниеотвод хорошо пропускает радиоволны, но не ловит молнию.