140

анализ и выработать какие-то рекомендации на случай повторения подобной

ситуации.

Также естественно, что в ситуациях, имеющих подобие и повторяю­

щихся многократно, правила поведения находить не только можно, но и не­

обходимо.

Отказ от четкого плана нагружает нас необходимостью совершать из­ быточные действия, которые однажды могут стать началом необходимого

пути.

Обратимся к Д. Р. Киплингу: «Глаза у Рикки-Тикки опять стали крас­ ные, и он, приплясывая, подбежал к Карайту той особенной неровной поход­ кой враскачку, которую унаследовал от своих прародителеЙ. Походка забав­ ная, но очень удобная, потому что дает вам возможность сделать прыжок под каким угодно углом. А когда имеешь дело со змеями, это важнее всего.»

Итак, правило подтверждается. Выход из ситуации с неясными усло­ виями требует избыточности поведения. Причем чем больше неясность, тем большей должна быть и избыточность, случайность. В предельном случае целесообразным будет абсолютно случайная деятельность. Но для этого, как

правило, дело не доходит.

Следует подчеркнуть ту мысль, что здесь не идет речь оприглашении перестать мыслить логически. Речь идет о защите важной составляющей ин­ теллекта - способности улавливать интуитивные сигналы своего мозга, дей­ ствовать иногда по наитию. Творческое мышление - это комплексный про­ цесс и ограничение его только сознательной составляющей столь же искус­ ственно и нелепо, как и ограничение процесса поиска нового только случай­

ным подходом.

Вопросы для самоконтроля

1.На чем основана логика?

2.Что такое доказательство?

3.Что такое тезис?

4.Что такое аргумент?

5.Что такое форма доказательства?

6.Что определяет законы логики: закон тождества, закон исключения третьего закона противоречия, закон достаточного основания?

7.Что такое закон случайностей?

8.Назовите несколько фраз по закону случайностей.

9.Что предлагает американский специалист по принятию решений Гор­ дон Сью?

142

сообразно рассматривать только эту конфликтную пару, сосредоточить свое внимание именно на ней. В ТРИЗ такой мыслительный переход называется переходом от задачи к модели задачи. В большинстве случаев он очень ва­ жен, так как позволяет сразу отбросить все несущественное, оставив главное - конфликтующие части системы.

Чтобы упростить переход к модели задачи, можно воспользоваться следующими соображениями: в модель задачи всегда должно входить изде­ лие, т. е. ТО, что выпускают, обрабатывают, перемещают, измеряют, наблю­ дают и т. д. Вторым элементом должна быть та часть системы, которая кон­ фликтует с изделием и осуществляет его преобразование, т. е. условно гово­ ря, некоторый инструмент.

Изделие и инструмент - это элементы вещественные. В дальнейшем мы будем обозначать их символами В, и В2• Взаимодействие между ними осуществляется в виде потока энергии (поля). Если изъять хотя бы один эле­ мент, то такая совокупность сразу же потеряет свойства системы: заготовка без воздействия резца не может превратиться в деталь машины, а резец, не врезаясь в заготовку, не может снять с ее поверхности лишний металл.

Такие минимальные те в ТРИЗ получили название веполи - от соеди­

нения первых слогов слов «вещество» и «поле».

Понятие «поле» имеет в вепольном анализе широкий смысл: кроме че­ тырех известных из физики полей (электромагнитного, гравитационного, сильного и слабого взаимодействий) веполь может включать и другие, чисто изобретательские поля: механическое, акустическое, тепловое, химическое, электрическое и магнитное. Их легко запомнить по аббревиатуре МАТХЭМ, которая составлена из первых букв этих полей. По существу, поле в веполе­

это энергия, передаваемая инструменту или изделию для выполнения полез­

ной работы.

И термин «вещество» и в вепольном анализе применяют в широком смысле этого слова. Веществами могут считаться любые материальные тела, например молоток и гвоздь, болт и гайка, молекулы реагирующих химиче­ ских веществ, ядра атомов и электроны, космические объекты - планеты и

даже целые галактики.

Нетрудно заметить, что веполь как раз и является минимальной моде­ лью те, содержащей два вещества и взаимодействующее между ними поле. Любую сложную те можно представить в виде совокупностей веполей, На­ пример, рассмотрим такой фрагмент те в нашей задаче: ... - патрон - меха­ ническое взаимодействие - заготовка - механическое взаимодействие (уси­ лие резания) - резец - механическое взаимодействие - резцедержатель - ...

Многоточие показывает, что подобным образом можно развернуть всю сис­ тему токарной обработки деталей с той лишь разницей, что полное описание может приобрести не линейную, а разветвленную структуру.

144

Поле на входе принято обозначать:

Поле на выходе:

Неодинаковое действие поля на вещества В1 и В2 представляют виде

Как видим, вепольные формулы в чем-то схожи с химическими. По­ добно химическим формулам, отражающим главные химические признаки вещества - состав и структуру его молекул, вепольные формулы отражают главные физические особенности те - вещественно-полевой состав и струк­

туру.

Химические формулы позволяют записывать превращения веществ, идущие по определенным законам. Точно также вепольные формулы дают возможность записывать преобразования те, подчиняющиеся своим зако­ нам. Типичным химическим реакциям (соединения, разложения и Т. п.) соот­ ветствуют типичные вепольные преобразования.

Правила, по которым составляют химические формулы, отражают объ­ ективные законы природы и прежде всего закон сохранения вещества. Точно так же правила вепольных преобразований отражают объективно сущест­

вующие законы развития технических систем.

Существует пять простых правил преобразования веполей, позво­ ляющих применять их для решения множества изобретательских задач.

1. Правило достройки веполя. Если по условиям задачи дана непол­

ная вепольная система, состоящая только из одного или двух элементов, то

для решения задачи необходимо достроить ее до полного веполя.

Это правило вытекает из самого понятия «веполь»: работоспособная те должна содержать как минимум два вещества и поле. Между тем, в зада­

чах часто имеется указание только на одно вещество, которое надо изменить,

переместить, подвергнуть управлению, измерить и т. Д.

145

Правило 1 позволяет сразу сказать, каким будет тип ответа на задачу: добавить другое вещество, добавить поле и т. д.

Задача 2. При производстве кокса необходимо определить спекае­ мость углей, причем не на глаз, как это делалось раньше, а точно. Как быть?

В условиях этой задачи дано только одно вещество В, - уголь. Для ре­ шения задачи по правилу 1 следует ввести второе вещество В2 и поле П. Именно так поступили сотрудники Харьковского политехнического институ­ та, которые предложили в пробу поместить стальной стержень, нагретый до 825-850 "С и выдержать его там 0,5-1 мин, а затем, вынув, отделить прикок­ совавшийся уголь и по нему судить о спекаемости (А. с. 1326602). В этой за­ даче В2 - стальной стержень; П- тепловое поле.

Вкачестве другого примера достройки веполя можно привести пред­ ложенный в Англии способ борьбы с туманом. Там создана установка, кото­ рая генерирует мельчайшие заряженные капельки воды и создает облако ис­ кусственного тумана. Это облако специально направляют туда, где «завис» естественный туман. В камере установки частицы воды получают электриче­ ский заряд, противоположный заряду частиц естественного тумана; капельки естественного и искусственного тумана притягиваются, сливаются и, быстро увеличиваясь в объеме, выпадают в виде дождя.

Вэтом примере к частицам естественного тумана В1 добавляются час­ тички воды В2 И поле П2 в виде электрического заряда.

Вобоих случаях вепольная формула имеет одинаковый вид.

При достройке веполя необходимо учитывать, что высокой эффективно­ стью обладает только управляемая те. Поэтому достраивать веполь надо так, чтобы, по крайней мере, хотя бы один из элементов был хорошо управляемым.

2. Правило перехода к феполю. Вепольные системы имеют тенденцию переходить в системы фепольные, т. е. в системы с магнитным полем и фер­

ромагнитным веществом. Правило можно записать так:

146

в качестве ВФ могут быть использованы любые вещества, взаимодейст­ вующие с магнитным полем. Характерной особенностью перехода к феполям является увеличение степени дисперсности В2, замена сплошного инструмен­ та таким инструментом, который состоит из мелких частиц вплоть до моле­ кул или ионов. Чем мельче рабочие частицы инструмента, тем гибче и точнее инструмент, тем легче им управлять и тем идеальнее становится те. Но

управление отдельными частицами возможно только с помощью легко гене­ рируемого и легко управляемого магнитного поля. Именно поэтому в техни­ ке широко применяют фепольные системы.

Рассмотрим несколько примеров перехода к фепольным системам.

1. Традиционно захват у станков делают в виде жестких металлических губок. Такими губками закрепить деталь сложной конфигурации практически невозможно. Задача легко решается, если использовать частицы ферромаг­ нитного вещества (шарики, шайбочки, гранулы различной формы). Под дей­

ствием электромагнитного поля они переходят в псевдотвердое состояние и

надежно удерживают деталь.

2.для охлаждения машин и тепловых установок традиционно приме­ няют воду. Но вода обладает существенным недостатком: трубопроводы, по которым она циркулирует, корродируют и забиваются осадками. Всех этих неприятностей можно избежать, если (по А. с. 647343) охлаждающую жид­ кость заменить теплоемким ферропорошком, который перемещается по тру­ бам бегущим магнитным полем.

3.Чтобы колеса паровоза, тепловоза или электровоза при движении на подъем или при резком торможении не буксовали, под них всегда подсыпают песок из песочницы. Однако при этом происходит повышенный износ колес, рельсов, да и всех элементов пути. Песка при этом требуется немало и его за­ пас пополняют перед каждым рейсом. Луганские машиностроители доказали, что вместо песка лучше использовать металлическую пыль. Одной заправки

хватает на многие месяцы. Новая «песочница» состоит из двух синхронно работающих устройств, расположенных на локомотиве спереди и сзади ко­ лес. Одно из них намагничивает рельс и подает на него металлическую пыль, а другое снимает магнитное поле, подбирает отработанный материал и воз­ вращает его в бункер.

Переход к феполям возможен и тогда, когда уже даны два плохо взаи­ модействующих вещества. В этом случае ферромагнитные частицы вводят в

одно ИЗ этих веществ:

148

Двойные веполи образуются, когда полный веполь уже имеется, но для повышения его эффективности или для компенсации неблагоприятного дей­ ствия поля П1 вводят поле П28

Формула двойного веполя имеет вид ромба.

3 ад ач а 4. Для осуществления многих технологических процессов не­ обходимо перемешивать вязкую смесь. Перемешивание осуществляют меха­ нической мешалкой. Из-за невысокой скорости перемешивания способ мало­ производителен. Как повысить его эффективность?

Для решения этой задачи можно предложить разные идеи. Однако если

смесь допускает нагрев и ее вязкость снижается при повышении температу­

ры, то наиболее просто решить задачу введением дополнительного, теплово­ го поляП2•

Цепные веполи возникают при замене вещества В2 двумя другими веще­ ствами В, и В4, управляемыми полем П2, т. е. при превращении В2 в само­ стоятельный веполь:

всвою очередь, В4 может образовывать НОВЫЙ веполь, состоящий из Bs,

В6 м П, И т. Д.

В качестве иллюстрации к этому правилу рассмотрим следующий при­

мер.

При проходе колес вагонов по рельсу в его головке под действием рас­ тягивающих напряжений постепенно развиваются усталостные трещины. Чтобы остановить их рост (А. с. 618476), предложено в месте обнаруженной трещины создать постоянно действующие сжимающие напряжения. Для это­ го на рельс по бокам устанавливают две накладки специальной конфигура­ ции, которые при прижатии их к рельсу создают в головке последнего необ­

ходимое сжатие.

5. Правило выявления физических эффектов. Если в задаче дан ве­ поль с полем П1, а на выходе требуется получить поле П2, то название нуж­ ного физического эффекта (ФЭ) можно узнать, соединив названия полей П1 и

П2: