Часть 5. Предварительная оценка полученного решения

5.1. Провести предварительную оценку полученного решения, ответив на контрольные вопросы: а) обеспечивает ли полученное решение выполнение главного требования ИКР ("элемент сам...")? б) какое ФП устранено полученным решением? в) содержит ли полученная система хотя бы один хорошо управляемый элемент, какой именно и как осуществляется управление? г) годится ли решение, найденное для "одноцикловой" модели задачи, в реальных условиях со многими циклами? Если полученное решение не удовлетворяет хотя бы одному из контрольных вопросов, вернуться к пункту 2.1.

5.2. Проверить по патентным данным формальную новизну полученного решения.

5.3. Какие подзадачи могут возникнуть при технической разработке полученной идеи? Записать возможные подзадачи - изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.

Часть 6. Развитие полученного ответа

6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.

6.2. Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.

6.3. Использовать полученный ответ при решении других технических задач: а) рассмотреть возможность использования идеи, обратной полученной; б) построить таблицу "расположение частей - агрегатные состояния изделия" или таблицу "использованные поля - агрегатные состояния изделия" и рассмотреть возможные перестройки ответа по позициям этих таблиц.

Часть 7. Анализ хода решения

7.1. Сравнить реальный ход решения с теоретическим (по АРИЗ), если есть отклонения, -записать их.

7.2. Сравнить полученный ответ с данными таблиц разрешения физических противоречий, основных приемов, если есть отклонения, записать их.

2.13. Алгоритм решения изобретательских задач ариз-85-б

АРИЗ - инструмент для мышления, а не вместо мышления, причем, преимущественно для решения нестандартных задач и вначале необходимо проверить, может быть ваша задача решается по стандартам. АРИЗ - сложный инструмент, поэтому не применяйте его для решения новых производственных задач без предварительного обучения, при этом нельзя спешить, необходимо тщательно обдумывать формулировку каждого шага [1].

Часть 1. Анализ задачи

Основная цель первой части - переход от расплывчатой изобретательской ситуации к четко построенной и предельно простой схеме (модели) задачи.

1.1. Записать на основе ситуации условия мини-задачи (без специальных терминов) по следующей схеме: Техническая система (ТС) для (указать назначение) включает (перечислить основные части системы). Техническое противоречие (ТП)1: (указать). ТП2: (указать). Необходимо при минимальных изменениях в системе (указать результат, который должен быть получен).

Рассмотрим решение по АРИЗ-85 на примере следующей ситуации: доменный шлак (температура расплава 1000 °С) перевозят к шлакоперерабатывающей установке в ковшах, установленных на железнодорожных платформах. Из-за действия холодного воздуха на поверхности расплава образуется толстая корка твердого шлака. В скардовины теряется около трети перевозимого жидкого шлака. В корке приходиться пробивать отверстия для слива шлака, а после удалять затвердевший шлак. Можно предотвратить образование корки, применив теплоизолирующую крышку. Но это существенно затруднит работы: нужно будет снимать и надевать громоздкую крышку. Как решить эту проблему?

ТС для перевозки расплавленного доменного шлака включает железнодорожную платформу, ковш, расплавленный шлак. ТП-1: если ковш имеет крышку, не образуется твердой корки застывшего шлака, но обслуживание системы замедляется. ТП-2: если ковш не имеет крышки, обслуживание не замедляется, но образуется твердая корка. Необходимо при минимальных изменениях в системе предотвратить образование твердой корки шлака.

По примечанию 4 следует заменить термин "крышка". На первый взгляд этот термин кажется безобидным, но он связан с представлением о жестком (или почти жестком) покрытии, которое необходимо открывать и закрывать. При решении задачи может оказаться, что крышка жидкая или газообразная и, что она служит один раз, потом, например, сгорает. При этом нужна не "крышка", а "теплоудержалка".

Примечание 1. Мини-задачу получают из изобретательской ситуации, вводя ограничения: "Все остается без изменений или упрощается, но при этом появляется требуемое действие (свойство) или исчезает вредное действие (свойство)". Переход от ситуации к мини-задаче не означает, что взят курс на решение небольшой задачи. Наоборот, введение дополнительных требований (результат должен быть получен "без ничего") ориентирует на обострение конфликта и заранее отрезает пути к компромиссным решениям.

Примечание 2. При записи пункта 1.1 следует указать не только технические части системы, но и природные, взаимодействующие с техническими.

Примечание 3. Техническими противоречиями называют взаимодействия в системе, состоящие, например, в том, что полезное действие вызывает одновременно и вредное; или - введение (усиление) полезного действия или устранение (ослабление) вредного действия вызывает ухудшение (в частности, недопустимое усложнение) одной из частей системы или всей системы в целом. ТП составляют, записывая одно состояние элемента системы, с объяснением того, что при этом хорошо, а что плохо. Затем записывают противоположное состояние этого же элемента, и вновь - что хорошо, что плохо. Иногда в условиях задачи дано только изделие; технической системы (инструмента) нет, поэтому нет явного ТП. В этих случаях ТП получают, условно рассматривая два состояния изделия, хотя одно из состояний заведомо недопустимо. Например, дана задача: "Как наблюдать невооруженным глазом микрочастицы, взвешенные в образце оптически чистой жидкости, если эти частицы настолько малы, что свет обтекает их?" При этом ТП-1: если частицы малы, жидкость остается оптически чистой, но частицы невозможно наблюдать невооруженным глазом. ТП-2: если частицы большие, они хорошо наблюдаемы, но жидкость перестает быть оптически чистой, а это недопустимо. Условия задачи заведомо исключают рассмотрение ТП-2: изделие менять нельзя.

Примечание 4. Термины, относящиеся к инструменту и внешней среде, необходимо заменять простыми словами для снятия психологической инерции. При этом термины: а) навязывают старое представление о технологии работы инструмента: "ледокол колет лед" - хотя можно продвигаться сквозь льды, не раскалывая их; б) затушевывают особенности веществ, упоминаемых в задаче, например, "опалубка" - это не просто "стенка", а "железная стенка"; в) сужают представления о возможных состояниях вещества: термин "краска" тянет к традиционному представлению о жидкой или твердой краске, хотя краска может быть и газообразной.

1.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов: изделие и инструмент, используя следующие правила 1 и 2: 1) если инструмент по условиям задачи может иметь два состояния, надо указать оба состояния; 2) если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару. Например, конфликтующая пара: изделие-расплавленный шлак, инструмент-крышка (отсутствующая, присутствующая).

Примечание 5. Изделием называют элемент, который по условиям задачи надо обработать (изготовить, переместить, измерить, улучшить, защитить от вредного действия, обнаружить, измерить). В задачах на обнаружение и измерение изделием может оказаться элемент, являющийся по своей основной функции инструментом, например, шлифовальный круг.

Примечание 6. Инструментом называют элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (фреза, а не станок, огонь, а не горелка). В частности, инструментом может быть часть окружающей среды. Инструментом являются и стандартные детали, из которых собирают изделие.

Примечание 7. Одним из элементов конфликтующей пары может быть сдвоенный элемент. Например, даны два разных инструмента, которые должны одновременно действовать на изделие, причем один инструмент мешает другому. Или даны два изделия, которые должны воспринимать действие одного и того же инструмента: при этом одно изделие мешает другому.

1.3. Составить графические схемы ТП-1 и ТП-2:

ТП-1. Крышка есть: (крышка) А _^ Б (шлак)

ТП-2. Крышки нет: А _^ Б

Примечание 8. Ниже приведены схемы типичных конфликтов, причем допустимо использование нестабильных схем, если они лучше отражают сущность конфликта:

1) противодействие: А ^_ Б – А действует на Б полезно (сплошная стрелка), но при этом постоянно или на отдельных этапах возникает обратное вредное действие (волнистая стрелка), требуется устранить вредное явление, сохранив полезное действие;

2) сопряженное действие: А _^ Б - полезное действие А на Б в чем-то оказывается вредным действием на это же Б (например, на разных этапах работы одно и то же вещество может быть то полезным, то вредным), требуется устранить вредное действие, сохранив полезное;

3) сопряженное действие: А^Б1_Б2 – полезное действие А на одну часть Б1 оказывается вредным для другой части Б2, требуется устранить вредное действие на Б2, сохранив полезное действие на Б1;

4) сопряженное действие: А^Б_В - полезное действие А на Б является вредным действием на В (причем А, Б и В образуют систему), требуется устранить вредное действие, сохранив полезное и не разрушив систему;

5) сопряженное действие: А_^Б - полезное действие А на Б сопровождается вредным действием на само А (в частности, вызывает усложнение А), требуется устранить вредное действие, сохранив полезное;

6) несовместимое действие: ^А_В---^Б - полезное действие А на Б несовместимо с полезным действием В на Б (например, обработка несовместима с измерением); требуется обеспечить действие В на Б (пунктирная стрелка), не меняя действие А на Б;

7) неполное действие или бездействие: А^_-----Б или А ---Б или --- Б - А оказывает на Б одно действие, а нужно два разных действия, или А не действует на Б, иногда А вообще не дано и надо изменить Б, а каким образом неизвестно, причем во всех случаях требуется обеспечить действие на Б при минимально простом А;

8) "безмолвие": А^_{  } Б - нет информации (нижняя волнистая пунктирная стрелка) об А, Б или взаимодействии А и Б, иногда дано только Б, требуется получить необходимую информацию;

9) нерегулируемое (в частности, избыточное) действие: А ---Б - при этом А действует на Б нерегулируемо (например, постоянно), а нужно регулируемое действие (например, переменное), требуется сделать действие А на Б регулируемым (штрих-пунктирная стрелка).

Примечание 9. В некоторых задачах встречаются многозвенные схемы конфликтов, например: А^_Б --- В. Такие схемы сводятся к однозвенным: А^_Б_а и Б_а^_----В, если считать Б_а изменяемым изделием или перенести на Б основное свойство (или состояние) А.

Примечание 10. Конфликт можно рассматривать не только в пространстве, но и во времени. Такой подход позволяет иногда четче выделить задачу, которую надо решать.

Примечание 11. Шаги 1.2 и 1.3 уточняют общую формулировку задачи. Поэтому после шага 1.3 необходимо вернуться к 1.1 и проверить: нет ли несоответствий в линии 1.1-1.2-1.3. Если несоответствия есть, их надо устранить, откорректировав линию.

1.4. Выбрать из двух схем конфликта ("а" и "б") ту, которая обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции технической системы, указанной в условиях задачи). Указать, что является главным производственным процессом. Например, в задаче о шлаке в ковше, главная цель системы - перевозка шлака. Выбираем ТП-2 (шлак перевозится быстро, но с потерями, так как образуется корка).

Примечание 12. Выбирая одну из двух схем конфликта, мы выбираем и одно из двух противоположных состояний инструмента. Дальнейшее решение должно быть приведено именно к этому состоянию. Нельзя, например, подменять "малое количество проводников" каким-то "оптимальным количеством". АРИЗ требует обострения, а не сглаживания конфликта. "Вцепившись" в одно состояние инструмента, мы в дальнейшем должны добиться, чтобы при этом состоянии появилось положительное свойство, присущее другому состоянию.

Примечание 13. С определением главного производственного процесса (ГПП) иногда возникают трудности в задачах на измерение. Измерение почти всегда производят ради изменения, т.е. обработки детали выпуска продукции. Поэтому ГПП в измерительных задачах - это ГПП всей измерительной системы, а не измерительной ее части. Например, необходимо измерять давление внутри выпускаемых электроламп, при этом ГПП - не измерение давления, а выпуск ламп. Исключением является только некоторые задачи на измерение в научных целях.

1.5. Усилить конфликт, указав предельное состояние (действие) элементов. В задаче о шлаке в ковше нет необходимости усиливать ТП, поскольку уже принято, что крышка отсутствует. При этом можно использовать правило-3: большинство задач содержат конфликты типа "много элементов" и "мало элементов" ("сильный элемент" - "слабый элемент" и т.д.), конфликт типа "мало элементов" при усилении надо приводить к одному виду - "ноль элементов" ("отсутствующий элемент").

1.6. Записать формулировку модели задачи, указав: 1) конфликтующую пару; 2) усиленную формулировку конфликта; 3) что должен сделать вводимый для решения задачи икс-элемент (что он должен сохранить и что должен устранить, улучшить, обеспечить и т.д.). Например, модель задачи: даны расплавленный шлак и отсутствующая крышка. Отсутствующая крышка не замедляет обслуживание, но и не препятствует образованию корки. Необходимо найти такой икс-элемент, который, сохраняя способность отсутствующей крышки не замедлять обслуживание, предотвращал бы образование корки.

Примечание 14. Модель задачи условна, в ней искусственно выделена часть элементов ТС. Наличие остальных элементов только подразумевается. Так, в модели задачи о шлаке в ковше из трех элементов, необходимых для формулировки задачи (платформа, ковш, шлак), остался только один, остальные упоминаются в скобках - их можно было бы вообще не упоминать.

Примечание 15. После шага 1.6 следует обязательно вернуться к 1.1 и проверить логику построения модели задачи. При этом часто оказывается возможным уточнить выбранную схему конфликта, указав в ней икс-элемент, например, так:

Примечание 16. Икс-элемент не обязательно должен оказаться какой-то новой вещественной частью системы. Икс-элемент - это некое изменение в системе, некий икс вообще. Он может быть равен, например, изменению температуры или агрегатного состояния какой-то части системы или внешней среды.

1.7. Применение стандартов

Примечание 17. Проверить возможность применения стандартов к решению модели задачи. Если задача не решена, перейти ко второй части АРИЗ. Если задача решена, можно перейти к седьмой части АРИЗ, хотя и в этом случае рекомендуется продолжить анализ со второй части.

Рассматриваемая задача четко решается по стандарту на устранение вредной связи введением видоизмененных В1 и В2.