книги из ГПНТБ / Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения

нет необходимости охлаждать корм и нагревать поме­ щение.

Когда система создана, она кажется естественной, очевидной. Но разглядеть будущую систему в разрознен­ ных еще элементах— дело не такое простое. Здесь осо­ бенно нужно умение видеть проблему под углом зрения основных идей АРИЗ — я называю это авизным мышле­

Для удаления золы и шлака, рассказывает М. Шара­ пов, на комбинате применялся гидротранспорт. При про­ ектировании предполагалось, что трубы будут изнаши­ ваться из-за трения. Для увеличения срока службы ли­ нии было решено через определенное время поворачивать трубы, а транспортируемый шлак предварительно из­ мельчать на дробилках. Трубы, однако, не изнашивались, а, наоборот, зарастали. Возникла задача: как удалять твердую корку, образующуюся на стенках внутри труб? Ее отбивали — это была весьма трудоемкая работа. Кор­ ку пытались сдирать, пропуская по трубам воду с кок­ сом. Ручного труда при этом не было, но на время про­ чистки трубы процесс приходилось останавливать.

Зная методику решения изобретательских задач, Ми­ хаил Иванович Шарапов подошел к задаче иначе. ИКР очевиден: труба должна очищаться сама. Очевидно и другое: если борьба с вредным фактором оказывается безуспешной, целесообразно выбить клин клином, т. е. устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором. В самой.трубе нет «другого вредного фактора». Следовательно, надо объединить трубу с чем-то, создать такую систему, в которой «минус на ми­ нус даст плюс». Самое простое — найти трубы, которые не зарастают, а изнашиваются. Износ плюс зарастание дадут то, что требуется,— самоочистку. Найти изнаши­ ваемые трубы оказалось легко: это были трубы для гид­ роудаления угольных отходов-. Они изнашивались на­ столько сильно, что решено было вовсе отказаться от гид­ ротранспорта и возить угольные отходы на автомашинах...

Две линии труб шли рядом. Но одни специалисты бо­ ролись с зарастанием труб, используемых для удалениязолы и шлака, и интересовались только этим. А другие специалисты боролись с износом труб, предназначенных

для удаления угольных отходов, и тоже видели только свои трубы.

Шарапов предложил (авторские свидетельства № 212672 и № 239752) пропускать гидросмеси пооче­ редно. Сначала щелочная вода, несущая золу и шлак, соз­ дает на стенках трубы корку — защитный слой гарниссажа. Потом этот слой (а не металл трубы!) сдирается кислой водой, несущей угольные отходы. И в трубе снова создают слой гарниссажа... Можно транспортировать один вид материала, достаточно периодически менять щелочную воду на подкисленную, чередовать нарастание корки и ее сдирание. Это изобретение сейчас успешно применяется на ряде предприятий.

Итак, запомним: если число попыток усовершенство­ вать объект быстро растет, но вместо улучшения одно противоречие заменяется другим, надо объединить объ­ ект с другими объектами в новую техническую систему.

Такой переход не всегда удается сразу, нередко из отдельных элементов сначала получается неустойчивая переходная система. На схеме (приложение 2) формулы таких систем условно взяты в круглые скобки, а формулы устойчивых систем — в квадратные скобки.

Примером систем, переходных от первого уровня ко второму, могут служить неоднократно строившиеся в XIX веке подводные лодки с паровыми двигателями. Изобретателям казалось само собой разумеющимся, что надо применять самый совершенный двигатель. А таким двигателем тогда была паровая машина... Подбор эле­ мента для включения в систему надо основывать не на совершенстве вообще (т. е. не на совокупности показате­ лей), а на совершенстве главного для данной системы показателя. В подводной лодке таким показателем был запас энергии для подводного хода. В паровом котле не удавалось запасти сколько-нибудь значительное количе­ ство пара и, следовательно, энергии. Несовершенный еще электродвигатель с тяжелыми батареями оказывал­ ся— по этому единственному показателю — более силь­ ным. Система «подводная лодка и паровой двигатель» была неустойчивой; долгая жизнь ждала другую систе­ му— «подводная лодка и электромотор с батареями».

Иногда недостающий элемент системы может быть заменен человеком. Первые самоходные экипажи имели паровые двигатели, и это делало их тяжелыми, гро-

моздкими, неработоспособными. Устойчивой системой второго уровня оказался велосипед, в котором вес двига­ теля был равен нулю...

История техники знает множество неустойчивых си­

Пытаясь заменить человека машиной (то есть перевести систему на третий уровень), изобретатели и по сей день нередко задерживаются на переходе 2—3: машина ко­ п и р у е т действия человека, и это обусловлено не воз­ можностями развития системы, а просто-напросто психо­ логической инерцией. Порой такие изобретения по-своему изящны. Их общая беда — отсутствие существенных ре­ зервов для развития. Если прототипом оказывается такая система, почти всегда целесообразно не совершенствовать ее, а искать новый принцип действия.

Третий и четвертый уровни — наиболее типичные для современной техники. Молодые системы третьего уровня универсальны, зрелые — специализированы (уровень З 1), старые — излишне специализированы. Узкая специализа­ ция— верный признак необходимости перехода на новый уровень, коренной перестройки всей системы.

Можно привести любопытный пример из стекольного производства. При изготовлении листового стекла раска­ ленная стеклянная лента поступает на валковый кон­ вейер. Продвигаясь по этому конвейеру, она принимает требуемую форму и постепенно охлаждается. Понятно, что качество поверхности стекла зависит при этом от расстояния между валками. Если это расстояние велико, стеклянная лента будет прогибаться, станет волнистой. Чтобы получить гладкую поверхность, нужны валки воз­ можно меньшего диаметра, тесно придвинутые друг к другу. Но такой конвейер будет сложным по устройству и капризным в эксплуатации. Мы снова встречаемся с четко выраженным техническим противоречием. Долгое время пытались обойти это противоречие, создавая спе­ циализированные линии для разных сортов стекла (есть сорта, которые не обязательно должны быть идеально плоскими) и оснащая заводы машинами, полирующими стекло после застывания. А потом было найдено поистине революционное решение.

Начнем мысленно уменьшать диаметр валка: санти-

ских систем приближается к потолку четвертого уровня, Универсальный Очистный Блок начинает работать на пределе, в износном режиме.

Конфликт между техникой и природой затрагивает глубочайшие, изначальные основы технической цивили­ зации. Чтобы преодолеть этот конфликт, нужно перейти от «водной» и «воздушной» техники к «безводной» и «безвоздушной», «от «кислородной» — к «бескислород­ ной», от открытых технических систем — к закрытым. Этот переход неизбежен еще и потому, что человек вышел в космос, и если бы даже техника на Земле прекрасно ужи­ валась с природой, космические условия все равно потре­ бовали бы технических систем, рассчитанных на внезем­ ные условия. Основу будущей техники составят закрытые системы. Их «закрытость» будет достигнута не за счет присоединения фильтров к уже имеющимся системам, а коренным изменением основ технологии. Здесь лежат не тронутые еще пласты изобретательских тем. Здесь скрыты проблемы, решение которых потребует великих изобретений.

Мы расшатали ваши умственные фильтры, и в результате появился ответ. Метод сра­ ботал, он будет действенным всегда. Все, что необходимо сделать,— это избавиться от лишнего груза предрассудков, от окаме­ невшего мусора в голове, изменить произ­ вольную настройку ваших умственных фильтров в отношении других вещей, кото­ рые вам всегда хотелось сделать, и тогда удастся найти нужный ответ на любую про­ блему, какую вы только пожелаете иссле­ довать.

Р. Д ж о у н с

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ

На одном из семинаров по теории изобретательства слушателям была предложена такая задача:

«Допустим, 300 электронов должны были несколькими, группами перейти с одного энергети­ ческого уровня на другой. Но квантовый переход совершился числом групп на две меньшим, поэтому в каждую группу вошло на 5 электронов больше. Каково число электронных групп? Эта сложная проблема до сих пор не решена».

Слушатели — высококвалифицированные инженеры — заявили, что они не берутся решать эту задачу:

— Тут квантовая физика, а мы — производственники. Раз другим не удалось, нам подавно не удастся...

Тогда я взял сборник задач по алгебре и прочитал текст задачи:

«Для отправки 300 пионеров в лагерь было заказано несколько автобусов, но так как к назначенному сроку два автобуса не прибыли, то в каждый автобус посадили на 5 пионеров больше, чем предполагалось. Сколько автобусов было заказано?»

Задача была решена мгновенно...

Изобретательская задача почти всегда имеет устра­ шающую окраску. В любой математической задаче есть более или менее явственный подтекст: «Меня вполне можно решить. Такие задачи уже неоднократно реша­ лись». Если математическая задача «не поддается», ни у кого не возникает мысли, что она вообще не решается. В задаче изобретательской подтекст совсем иной: «Меня уже пытались решать, да не вышло! Не зря умные люди считают, что тут ничего не поделаешь...»

В журнале «Изобретатель и рационализатор» была опубликована статья, рассказывающая о проблеме^азгрузки смерзшихся грузов. Автор статьи так представлял читателям эту проблему: