Найти идею введение в ТРИЗ – теорию решения изобретательских задач

шение зафиксировано в а. с. 708108. Запишем это решение так, как записывают химические реакции. По условиям задачи дано вещество (полимерный состав), обозначим его буквой В. Пунктирной стрелкой покажем, что вещество плохо поддается управлению и надо научиться им управлять:

В

Запишем теперь ответ. Вводится магнитное поле Пм, действующее на ферромагнитный порошок Вф, который, в свою очередь, управляет В:

Пм

Вф В

Соединим «дано» и «получено» двойной стрелкой, она заменит слова «для решения задачи надо перейти к»:

Пм

В Вф В

Было вещество В, которое плохо поддавалось непосредственному воздействию. Пришлось пойти в обход: взяли хорошо взаимодействующую пару «магнитное поле — ферропорошок» и объединили с имеющимся веществом в единую систему. Видно и противоречие, спрятанное в условиях задачи: поле не должно действовать на В (нет подходящих полей) и должно действовать на В (чтобы управлять им).

Запись «реакции» отражает суть всех изобретений, приведенных в начале раздела. В патентном фонде имеются тысячи изобретений, соответствующих этой «реакции». «Треугольник» из Пм, Вф и В получил название феполь (от слов «феррочастицы» и «поле»). Существуют, однако, другие поля и другие вещества, хорошо работающие в паре с ними.

фигурами. Отсюда особое значение тригонометрии. Аналогичную роль играет и вепольный анализ. Записывая условия задачи в вепольной форме, мы отбрасываем все несущественное, выделяя причины возникновения задачи, т. е. «болезни» технической системы, например, недостроенность веполя. Поэтому вепольный подход не только удобная символика для записи изобретательских «реакций», но и инструмент проникновения в глубинную суть задачи и отыскания наиболее эффективных путей преобразования технических систем.

■ З а д а ч а 5.3. Дана смесь одинаковых по размерам и имеющих одну и ту же плотность кусочков коры и древесины (разрубили на щепки кривой ствол, с которого нельзя было снять кору). Как отделить кору от древесины?

Даны два вещества, причем ни одно из них не является инструментом. Кроме того, в системе нет поля. Обозначим ненужное (вредное) взаимодействие волнистой линией. Тогда решение задачи в общем виде можно записать так:

П

В1а В1б В1а В1б

Прежде всего надо выбрать наиболее приемлемое для условий задачи физическое поле. Существует много физических полей: гравитационное, электромагнитное, тепловое, акустическое, силовое и т. д. Гравитационное поле явно не подходит, об этом сказано в условиях задачи (плотность веществ одинаковая). Попробуем для построения веполя применить наиболее управляемое электромагнитное поле. Можно ставить решающий эксперимент: если кора и древесина электризуются по-разному, задача решена.

Допустим, оба вещества электризуются одинаково. Тогда в одно из веществ — до рубки — придется ввести В3 — хотя бы тот же ферропорошок. Получим комплексный веполь:

или, более точно, подчеркнув, что поле П должно действовать неодинаково на вещества В1а и В1б:

Пмех

В1а В1б В1а В1б

Введение нового поля, как отмечалось, вынужденное отступление от идеала. Поэтому используем уже имеющееся в системе механическое поле: если закрутить поток, центробежные силы сгонят пузырьки к оси трубопровода, откуда их нетрудно убрать.

Вы, наверное, уже заметили: той же «реакцией» можно записать решенную П. Л. Капицей задачу об удержании «молнии». Если закрутить гелий, центробежные силы отожмут плазму к оси «бочки». Правда, нет дарового механического поля, которое создавало бы центробежный эффект. Но Капица создал почти даровое поле, использовав для этого самый обычный домашний пылесос. Все гениальное — просто...

Еще одна задача на достройку веполя.

■ З а д а ч а 5.5. Для направленного бурения скважины используют отклонитель; это изогнутая труба, установленная между турбобуром (или электробуром) и колонной труб, через которую прокачивают жидкость, приводящую в действие турбобур. Кривизна обычного отклонителя не поддается управлению с поверхности. Приходится часто прерывать бурение, поднимать всю колонну труб, чтобы заменить отклонитель. Как быть?

Дано вещество, надо достроить веполь. Труба должна состоять из двух взаимосвязанных веществ и менять изгиб под действием поля. Техническое решение заключается в применении биметаллической трубы и теплового поля. Запись выглядит так:

Птеп

В1 В´1 В´´1

2.Развитие современных технических систем идет в направлении увеличения степени дробления (дисперсности) рабочих органов. В особенности типичен переход от рабочих органов на макроуровне к рабочим органам на микроуровне.

* * *

Действие закона увеличения степени дробления рабочих органов (а заодно и неодолимость законов развития технических систем) можно проиллюстрировать на примере перестройки технологии изготовления листового стекла.

По старой технологии раскаленная стеклянная лента поступала на роликовый конвейер. Передвигаясь по конвейеру, лента выравнивалась, охлаждалась и застывала. Качество поверхности зависело от расстояния между соседними роликами, т. е. от диаметра роликов. Чтобы получить гладкую поверхность, нужны были ролики возможно меньшего диаметра, вплотную придвинутые друг к другу. Но чем меньше диаметр роликов, тем сложнее и дороже конвейер, тем больше хлопот с его налаживанием, эксплуатацией, ремонтом... Долгое время это противоречие пытались сгладить путем компромисса: диаметр роликов сохраняли довольно большим, лист получался волнистым, потом его дополнительно полировали. Но требования к качеству поверхности стекла росли. Увеличивались и требования к производительности, экономичности.

Однажды ко мне приехал сотрудник организации, занимавшейся проектированием линий для получения листового стекла. Гость попросил провести семинар по ТРИЗ, рассказал о существующей технологии, о необходимости сосредоточить усилия участников семинара на усовершенствовании роликового конвейера. Я охотно согласился, но признался, что меня смущает простота задачи, которую хотят сделать центральной. Далее произошел следующий разговор.

Гость: Это трудная задача, над ней думают и за рубежом. Я: Ролики должны быть как можно мельче, так ведь?

Прошло лет восемь. Снова прибыло письмо из той же организации — приглашали провести семинар. В письме упоминалась английская фирма «Пилкингтон Бразерс Лимитед»: хитрые «бразерсы» повсеместно запатентовали «оловянный» способ, и теперь требовалось найти обходное решение... Я ответил: переход от роликов к «шарикам-атомам» продиктован объективной закономерностью, обойти закон нельзя, сегодня надо внедрять и развивать «оловянный» способ.

* * *

Еще одна «новелла».

В 1968 г. на семинаре в Свердловске в последний день работы группа его участников предложила свою задачу: «Как форсировать работу электростатических фильтров?» Я поинтересовался, для чего нужны эти фильтры? «Задачедатели» объяснили, что фильтры улавливают пыль, в изобилии образующуюся во вращающихся цементных печах. В ТРИЗ есть четкое правило: сначала надо попытаться устранить источник зла, а потом, если это не удастся, начать борьбу с самим злом. Мне разъяснили, что вращающаяся печь существует давно, конструкция ее прочно сложилась — газовый поток уносит цементную пыль. Поэтому безнадежно делать что-то с печью, надо совершенствовать фильтр. Выслушав это, я повторил: идеальный фильтр — когда фильтра нет, следовательно, будем решать задачу на предотвращение пылеобразования.

Вот формулировка задачи в уточненном после семинара виде.

■ З а д а ч а 5.6. Современная цементная печь — гигантская вращающаяся труба (длина до 250 м, диаметр до 7 м). Расположена труба наклонно, и вдоль нее медленно передвигается поток сырья — цементного клинкера. Над сырьем несутся раскаленные газы. Даже неспециалист может представить, насколько трудно передать тепло от газа к сырью: ведь газ соприкасается только с поверхностью сырьевого потока. Чтобы улучшить