Найти идею введение в ТРИЗ – теорию решения изобретательских задач
.pdf
внешняя среда — воздух. Конечно, можно ввести жидкую среду и использовать способ, описанный в решении задачи 9.2. Но это потребует довольно сложного оборудования, а у нас речь идет об анализе в полевых условиях. Следовательно, решение задачи 9.2 необходимо видоизменить. При решении задачи 9.2 частицы «подпитывались» имеющейся жидкостью. Замена жидкости была недопустима. Задача 9.10 допускает «подпитку» бактерий любой внешней средой.
Идея решения: бактерии сами растут, образуя видимые невооруженным глазом колонии. Для этого необходимо создать питательную внешнюю среду: «промокашку» смазывают питательным раствором, бактерии быстро размножаются, образуя колонии. Сколько колоний, столько было бактерий*.
Итак, кроме физики, химии, геометрии еще и эффекты биологические, биофизические, биохимические... Тяжела пирога Робинзона!
Собирать «банк эффектов» нужно. Но так, чтобы не повторить ошибку Робинзона. А для этого развитие анализа задач должно опережать чисто накопительный процесс подбора эффектов.
** *
Вэтой главе было много каверзных задач. Поэтому закончить главу мне хочется задачей, может быть, тоже нелегкой, но увлекательной.
■З а д а ч а 9.11. Уилсон Бентли всю жизнь посвятил фото-
графированию снежинок. Он начал работу в 1885 г. и пятьдесят лет спустя опубликовал результаты — 2 тысячи фотографий. Книга Бентли до сих пор остается ценнейшим пособием по изучению снежинок. Но специалисты утверждают, что за всю историю Земли на ее поверхность ни разу не упали два совершенно одинаковых ледяных кристаллика — все они отличаются друг
* Что вы пьете? // Изобретатель и рационализатор. — 1981, № 5. — С. 30.
Глава 9. Тяжела пирога Робинзона |
201 |
202 |
НАЙТИ ИДЕЮ |
от друга величиной, рисунком, числом молекул воды. Так что 2 тысячи снимков — это лишь крохотная часть великолепного снежного мира.
Нужен простой и эффективный способ фотографирования снежинок, доступный каждому фотолюбителю. Правда, снимки — всего лишь копии. Хорошо бы изобрести способ длительного хранения «живых» снежинок. Чтобы собрать коллекцию...
Задачу можно углубить. Пусть будут снежинки из разных веществ, не только из воды. Коллекция «снежинок» разных планет с атмосферами из аммиака, метана, фтора...
10
УЧИТЬ ТАЛАНТЛИВОМУ МЫШЛЕНИЮ
Помните, как начинается «Аэлита»? В Петрограде на облупленной стене пустынного дома по улице Красных Зорь появился серый листок бумаги: «Инженер М.С. Лось приглашает желающих лететь с ним 18 августа на планету Марс явиться для личных переговоров от 6 до 8 вечера...» Газета «Вечерний Новосибирск» напечатала 11 июня 1981 г. нечто не менее удивительное: «НИИ комплектного электропривода объявляет конкурс на замещение вакантной должности старшего научного сотрудника по специальности “Теория решения изобретательских задач”». Вместо прирожденных способностей, непостижимой интуиции, счастливых случайностей — теория, а следовательно, законы, правила, формулы... В сущности, это даже фантастичнее полета на Марс. Не случайно научная фантастика, предсказавшая авиацию и атомную энергию, придумавшая роботов и лазеры, не сумела предвидеть революцию в технологии технического творчества.
Как утверждает Алексей Толстой, на постройку космического корабля инженер М. С. Лось потратил два года. Постройка ТРИЗ длилась много дольше. Началась она, как я уже отмечал,
204 |
НАЙТИ ИДЕЮ |
в 1946 г. Но что считать завершением? 1956 г. — дату первой публикации? Вряд ли. Статья в журнале «Вопросы психологии» осталась почти незамеченной. Может быть, первый семинар по ТРИЗ в академическом институте? Произошло это в ноябре 1966 г. в Институте математики СО АН СССР. Семинар, однако, не стал началом регулярной учебы — еще не было отработанных программ, учебных пособий, опытных преподавателей. Считать датой внедрения ТРИЗ 1971–1972 гг., когда начали работать первые школы в Баку, Днепропетровске, Дубне? Но ведь это общественные школы, не государственные. Прошло немало времени, пока (уже в 1980 г.) ТРИЗ не была включена — в качестве нового обязательного учебного предмета «Основы технического творчества» — в учебные программы вузов Украины. И снова сомнения: курс небольшой, обзорный... Может быть, обозначить время более расплывчато? Скажем, середина 80-х годов, когда книги по ТРИЗ были переведены на английский, немецкий, финский, японский, вьетнамский, польский, болгарский языки...
Наверное, правильнее считать так: идет нормальный процесс становления новой науки. Процесс сложный, многоэтапный, бурный. ТРИЗ и сегодня в строительных лесах.
Ну а скептики? У них по-прежнему сомнения. «Почему не все выпускники ваших школ становятся изобретателями?» — А разве все выпускники технических вузов становятся толковыми инженерами? «Почему ТРИЗ берет не все задачи?» — А разве нет «невзятых проблем» в физике и химии?.. И наиболее каверзный вопрос: «Если все так хорошо, почему нет школ в каждом городе, на каждом предприятии?»
* * *
Вот и кончается книга. Уже не остается места, чтобы показать, как ТРИЗ работает совместно с функционально-стоимостным анализом. Между тем здесь достигнуты впечатляющие результаты (Филатов В., Альтшуллер Г., Злотин Б. Профессия — поиск нового. — Кишинев: Изд. «Картя Молдовеняскэ», 1985; Никитин Ю. Экономия материалов: проблемы, решения. — Коммунист,
1982, № 11. — С. 71). Придется не касаться философских аспектов ТРИЗ, хотя это тоже очень интересно: некоторые философы видят в ТРИЗ науку нового типа, сближающую фундаментальные исследования и технику (Дашлевый Н.С., Яценко Л. В. Пути сближения научного и технического творчества. — В кн.: Фундаментальные исследования и технический прогресс. — Новосибирск: Наука, 1985. — С. 93–99). «ТРИЗ создает основу для перехода к подлинно коллективному творчеству», — пишут составители капитального «Справочного пособия директору производственного объединения, предприятия» (Справочное пособие директору производственного объединения, предприятия. Т. 1 / Под ред. Д. А. Шеремета. — М: Экономика, 1985). Действительно, ТРИЗ позволяет создать «команду» изобретателей, в которой каждый играет свою роль, а все вместе работают на технический прогресс. Но и это остается за пределами книги. Нельзя объять необъятное...
В запасе у меня всего несколько страниц. Пусть они будут отданы самому важному вопросу: обучению ТРИЗ.
* * *
Так почему мало школ ТРИЗ?
Чтобы ответить на этот вопрос, разберемся прежде всего в том, что такое «школа». В 1984/85 учебном году насчитывалось свыше 250 школ. Но работали они по разным программам. Ниже показаны особенности современных учебных программ по ТРИЗ.
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
Объем занятий, часы |
Письменные работы |
Цели обучения |
|
|
|
|
1) |
До 40 |
— |
Ознакомление с принципами |
|
|
|
теории. Привлечение к дальней- |
|
|
|
шей учебе |
|
|
|
|
2) |
60–80 (полгода занятий |
Домашние задания, |
Углубленное ознакомление |
|
раз в неделю или двух- |
контрольная работа |
с принципами. Частичное освое- |
|
недельный семинар |
|
ние рабочих инструментов ТРИЗ |
|
с отрывом от работы) |
|
|
|
|
|
|
Глава 10. Учить талантливому мышлению |
205 |
206 |
|
НАЙТИ ИДЕЮ |
Окончание табл. 4 |
|
|
|
|
|
Объем занятий, часы |
Письменные работы |
Цели обучения |
|
|
|
3) 120–140 (год занятий |
Домашние задания. |
Освоение основных рабочих инст- |
раз в неделю или ме- |
Контрольные и курсо- |
рументов ТРИЗ и решение с их |
сячный семинар с от- |
вые работы. |
помощью одной производствен- |
рывом от работы) |
Выпускная работа |
ной задачи (с последующим |
|
|
оформлением заявки). Выработка |
|
|
некоторых навыков творческого |
|
|
мышления |
|
|
|
4) 220–280 (два года за- |
Домашние задания. |
Освоение современной ТРИЗ |
нятий раз в неделю |
Контрольные и курсо- |
и решение нескольких |
или два месячных се- |
вые работы. Выпуск- |
производственных задач (с офор- |
минара с отрывом от |
ная работа по оконча- |
млением заявок). Выработка |
работы) |
нии первого курса. |
устойчивых навыков творческого |
|
Дипломная работа по |
мышления. Подготовка препода- |
|
окончании второго |
вателей и разработчиков ТРИЗ |
|
курса |
|
|
|
|
Строго говоря, школами следовало бы называть только занятия по программам на 120–140 и 220–280 часов. Таких школ не более 40. Но для создания новых школ нужны преподаватели высокой квалификации, а их подготовка идет медленно. Два учебных года плюс год на стажировку. И потом еще год-два постепенного «выхода на режим». Это — чтобы готовить слушателей по программам на 120–140 часов. Еще сложнее подготовка «преподавателей для подготовки преподавателей» — по программам на 220–280 часов.
Рассмотрим данные о минимальной отдаче при обучении группы в 30 человек по программе на 120–140 часов:
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
Сразу по окончании обучения |
20 |
технических решений на уровне предполагаемых |
|
изобретений |
|
|
|
|
Через год после обучения |
15 |
заявок на изобретения |
|
|
|
Через два года |
30 |
заявок, 5 авторских свидетельств, одно внедрен- |
|
ное изобретение |
|
|
|
|
Через три года |
40 |
заявок, 12 авторских свидетельств, |
|
3 внедренных изобретения |
|
|
|
|
Организуя обучение ТРИЗ, иногда ждут сиюминутной отдачи. Это нереально. Для освоения ТРИЗ требуется время. Нужно вре-
мя на получение зримых результатов — заявок, авторских свидетельств, экономического эффекта. Приведем данные о работе Днепропетровской школы ТРИЗ за 1972–1981 гг.*: 9 выпусков, 500 слушателей, 350 авторских свидетельств (сейчас эта цифра намного больше: выпускники продолжают изобретать, приходят положительные решения по отправленным ранее заявкам). Экономия: десятки миллионов рублей.
* * *
По одной задаче удалось накопить интересные сведения, характеризующие «решаемость» в зависимости от объема обучения и используемых при решении механизмов. Вот эта задача:
■ З а д а ч а 10.1. Для изготовления штампа применяют металлическую плиту (210 × 300 мм) почти с 16 тыс. полусферических углублений, в которые по чертежу укладывают двухмиллиметровые стальные шарики. Когда рельефный рисунок выложен, включают электромагнит, расположенный внутри плиты, и шарики прочно прилипают к ее поверхности. К сожалению, сборка идет вручную, медленно: на укладку шариков в одну плиту затрачивается до 14 часов**. Нужно усовершенствовать этот способ.
Задача каверзная. Она трудна для слушателя-новичка и легка, если владеешь основными механизмами ТРИЗ. Действительно, стандарты сразу подсказывают обходной путь: надо уложить шарики во все выемки (это легко!), а потом убрать избыток, т. е. задача сводится к поиску способа размагничивания шариков там, где по чертежу их не должно быть. АРИЗ перемалывает эту задачу медленнее стандартов, но надежнее. И все-таки даже по программе в 140 часов и даже при сильном АРИЗ-82 процент ошибок довольно велик. Рассмотрим, как изменялся процент правильных ответов при решении задачи 10.1 в процессе обучения. (До обучения правильных ответов не более 5%.)
* Техника и наука. — 1982, № 3. — С. 24.
**Романовский В. Б. Справочник по холодной штамповке. — М.: Машиностроение, 1979. — С. 363.
Глава 10. Учить талантливому мышлению |
207 |
208 |
|
НАЙТИ ИДЕЮ |
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
Объем занятий, |
Решение по АРИЗ-77 |
Решение по АРИЗ-82 |
часы |
или стандартам — 28, % |
или стандартам — 50, % |
|
|
|
40 |
25–30 |
35–40 |
|
|
|
120–140 |
70–75 |
85–90 |
|
|
|
220–280 |
100 |
100 |
|
|
|
Почти все ошибки при решении задачи 10.1 совершены явно вопреки ТРИЗ. Вот типичный ошибочный ответ: «Каждое отверстие в плите имеет свой электромагнит. Плиту полностью покрывают шариками, затем включают магниты тех ячеек, в которых шарики должны быть удержаны, и переворачивают плиту, сбрасывая лишние шарики. Для включения нужных ячеек используют ЭВМ». Сделана эта запись в тексте решения по АРИЗ-77 после 40 часов обучения. Казалось бы, решение, столь далекое от идеального, будет забраковано первым же контрольным шагом АРИЗ-77, прямо напоминающим о главном требовании ИКР: необходимое действие должно быть выполнено без усложнения системы. Разумеется, даже после начального курса ТРИЗ нельзя не заметить явного отступления от ИКР. Человек видит это отступление, но цепляется за найденную идею, ищет (и, конечно, находит!) оправдание: «Способ требует сложного оборудования, зато повышается производительность». В другой работе предложено вести укладку шариков манипулятором, управляемым ЭВМ. И снова тот же довод: сложно, но зато повысится производительность. Это пишут люди, знающие, что надо преодолевать противоречие, улучшая один показатель без ухудшения другого... Правила решения, предписываемые ТРИЗ, просты и логичны. Но к ним надо привыкнуть. Необходимо разобрать сотни задач, чтобы до конца осознать неизбежность ходов, диктуемых ТРИЗ. Отсюда прямая зависимость эффективности обучения от объема программы: для серьезной перестройки мышления нужен полный курс ТРИЗ, т. е. не менее 220 часов в аудитории плюс регулярное выполнение домашних заданий.
Новые механизмы ТРИЗ повышают эффективность обучения, постепенно отнимая «свободу делать ошибки». Например, в АРИЗ-77
физическое противоречие формулировалось на макроуровне. Переход на микроуровень требовал преодоления психологического барьера. В АРИЗ-82 введен шаг, обязывающий сформулировать физпротиворечие на микроуровне. Если при анализе задачи 10.1 рассматривается только макрообъект «шарик», инструмент для работы с ним невольно мыслится тоже на макроуровне. Во всяком случае, прежде всего приходят на ум различные макроустройства: трафареты, электромагниты, манипуляторы... При переходе на микроуровень необходимо рассмотреть изменение состояния вещества стальных шариков, а простейшее такое изменение — намагничивание-размагничивание. Сталь должна сама (таково требование ИКР) размагничиваться — это возможно при переходе через точку Кюри (или при ударной нагрузке). Ответ: заполняют всю плиту шариками из термомагнитного сплава, проецируют на шарики изображение чертежа, нагревая освещенные участки до температуры перехода через точку Кюри (а. с. 880570).
* * *
Решить новую производственную задачу, используя ТРИЗ, можно за несколько дней. Или за несколько недель, если нужно дополнительное время на уточнение условий задачи и сбор необходимой информации. Решить — в смысле найти идею решения. Но идею надо разработать, доказать ее новизну и реальность, наконец, внедрить. Известный новатор, токарь-лекальщик, автор книги «Жизнь –– поиск» Борис Федорович Данилов писал: «Создание новшества идет примерно по четырем этапам. Обдумывание идеи — это нелегко. Добиться ее признания значительно труднее. «Обжелезить» и довести образец до серийного выпуска почти невозможно. А получить положенное законом скромное вознаграждение уже невозможно вообще»*. Думается, в пылу полемики Данилов сгущает краски: вряд ли вот так — по четырем этапам — резко нарастают трудности. Но трудности при реали-
* Данилов Б. Надежда новатора // Литературная газета, 1985, 1 янв.
Глава 10. Учить талантливому мышлению |
209 |
210 |
НАЙТИ ИДЕЮ |
зации новых идей, безусловно, существуют — и немалые. Вызваны они не столько кознями консерваторов, как полагает Данилов, сколько необходимостью (я бы сказал: закономерной необходимостью) ломать устоявшиеся научно-технические концепции, взгляды, представления о том, что возможно и что невозможно.
Борьба со старыми представлениями — трудный и сложный процесс. Изобретателю необходимо качество, которое в боксе называют «умением держать удар». И не только это качество. Тщательный анализ жизненного пути многих изобретателей позволяет выделить шесть качеств творческой личности — минимально необходимый «творческий комплекс».
1.Прежде всего нужна достойная цель — новая (еще не достигнутая), значительная, общественно полезная.
Пятнадцатилетний школьник Нурбей Гулиа решил создать сверхъемкий аккумулятор. Работал в этом направлении более четверти века. Пришел к выводу, что искомый аккумулятор — маховик; начал делать маховики — своими силами, дома. Год за годом совершенствовал маховик, решил множество изобретательских задач. Упорно шел к цели (один штрих: а. с. 1048196 Гулиа получил в 1983 г. — по заявке, сделанной еще в 1964 г.; 19 лет борьбы за признание изобретения!). В конце концов Гулиа создал супермаховики, превосходящие по удельной запасаемой мощности все другие виды аккумуляторов.
2.Нужен комплекс реальных рабочих планов достижения цели и регулярный контроль за выполнением этих планов. Цель остается смутной мечтой, если не будет разработан пакет планов — на 10 лет, на 5 лет, на год. И если не будет контроля за выполнением этих планов — каждый день, каждый месяц.
Видеале нужна система (описания Д. Граниным в книге «Эта странная жизнь»), которой придерживался биолог
А.А. Любищев. Это регулярный учет выработанных часов, планомерная борьба с потерями времени.
