МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра: ИТС

Лабораторная работа

по дисциплине

Основы Теории Творческой Деятельности

«Теория Решения Изобретательских Задач»

Введение 3

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) 4

ТРИЗ. Законы развития технических систем 6

ТРИЗ. Приемы устранения противоречий 6

ТРИЗ. Стандарты решения изобретательских задач 10

ТРИЗ: реальность и иллюзии 11

Выводы 13

Список литературы 13

Пример 14

Введение

Долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был "метод проб и ошибок". В начале века резко возросла потребность в регулярном решении таких творческих задач, что привело к появлению многочисленных модификаций "метода проб и ошибок". Наиболее известные из них - различные варианты таких методов, как "мозговой штурм", "синектика", "морфологический анализ", "метод контрольных вопросов", "метод каталога". Суть всех этих методов - повышение интенсивности генерации идей и перебора вариантов. Но существует и противоречие - можно сэкономить время на генерацию идей, но затратить его еще больше на анализ полученных вариантов и выбор наилучшего. Как показывают прошедшие годы и проведенные в разных странах исследования количество полученных этими методами идей никак не связанно с качеством решения проблемы.

Еще в сороковых годах Г.С. Альтшуллер поставил задачу иначе: "Как без многочисленного перебора вариантов решения проблемы выходить сразу на сильные решения?". Справиться с этой задачей позволяют 3 принципа, лежащие в основе ТРИЗ.

Принцип объективности законов развития систем - строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам. Отсюда: сильные решения - это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

Принцип противоречия - под воздействием внешних и внутренних факторов возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что существует система противоречий - скрытых или явных. Системы эволюционируют, преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей, явлений и эффектов. Отсюда: сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представители внутри этого класса, имеет особенности, облегчающие или затрудняющие изменение конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними - теми, на которых строится система, и внешними - той средой и ситуацией, в которых находится система. Отсюда: сильные решения - это решения, учитывающие особенности конкретных проблемных ситуаций.

Методология решения проблем строится на основе изучаемых ТРИЗ общих законов эволюции, общих принципов разрешения противоречий и механизмов приложения этих общих положений к решению конкретных проблем.

Современная Теория Решения Изобретательских Задач включает: механизмы планомерного преобразования размытой, проблемной ситуации в четкий образ будущего решения; механизмы подавления психологической инерции, препятствующей поиску решений; обширный информационный фонд - концентрированный опыт решения проблем.

Теория решения изобретательских задач, или ТРИЗ - область знаний о механизмах развития технических систем и методах решения изобретательских задач . ТРИЗ не является строгой научной теорией, а представляет собой обобщённый опыт изобретательства и изучения законов развития науки и техники. В результате своего развития ТРИЗ вышла за рамки решения изобретательских задач в технической области, и сегодня используется также в нетехнических областях (бизнес, искусство, литература, педагогика, политика и др.).

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Возможно ли научиться изобретать более успешно, направленно, как-то учитывать весьма богатый изобретательский опыт предшественников, и если да, то в чём этот опыт состоит? Каково действительно соотношение в успешном изобретательстве изобретательской техники (которую можно и должно выявлять и осваивать) и соответствующих природных (то есть врождённых, не поддающихся новообразованию) способностей изобретателя? Советский инженер-патентовед, изобретатель, писатель и учёный Генрих Альтшуллер был убеждён в возможности выявить из опыта предшественников устойчиво повторяющиеся приёмы успешных изобретений и возможности обучить этой технике всех заинтересованных и способных к обучению. С этой целью было проведено исследование более 40 тысяч авторских свидетельств и патентов и на основе выявленных закономерностей развития технических систем и приёмов изобретательства разработана Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ), знаменем которой стал призыв превратить искусство изобретательства в точную науку .

  История

  Г. С. Альтшуллер начал изобретать с раннего возраста. В 17 лет он получил своё первое авторское свидетельство (9 ноября ), а к 1950 году число изобретений перевалило за десять. Широко распространено мнение, что изобретения приходят неожиданно, с озарением , но Альтшуллер, будучи учёным и инженером, задался целью выявить, как делаются изобретения, и есть ли у творчества свои закономерности. Для этого он за период с 1946 по 1971 исследовал свыше 40 тысяч патентов и авторских свидетельств, классифицировал решения по 5 уровням изобретательности и выделил 40 стандартных приёмов, используемых изобретателями. В сочетании с алгоритмом решения изобретательских задач (АРИЗ), это стало ядром ТРИЗ.

  Работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллером и его коллегами в 1946 году . Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества , основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». Появление ТРИЗ было вызвано потребностью ускорить изобретательский процесс, исключив из него элементы случайности: внезапное и непредсказуемое озарение, слепой перебор и отбрасывание вариантов, зависимость от настроения и т. п. Кроме того, целью ТРИЗ является улучшение качества и увеличение уровня изобретений за счёт снятия психологической инерции и усиления творческого воображения.

  Первоначально «методика изобретательства» мыслилась в виде свода правил типа «решить задачу - значит найти и преодолеть техническое противоречие».

  В дальнейшем Альтшуллер продолжил развитие ТРИЗ и дополнил его теорией развития технических систем (ТРТС), в явном виде сформулировав главные законы развития технических систем . За 60 лет развития, благодаря усилиям Альтшуллера, его учеников и последователей, база знаний ТРИЗ-ТРТС постоянно дополнялась новыми приёмами и физическими эффектами, а АРИЗ претерпел несколько усовершенствований. Общая же теория была дополнена опытом внедрения изобретений, сосредоточенном в его жизненной стратегии творческой личности (ЖСТЛ). Впоследствии этой объединённой теории было дано наименование общей теории сильного мышления (ОТСМ).

  Структура и функции ТРИЗ

  Цель ТРИЗ - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.

  1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.
  2. Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
  3. Развитие качеств творческой личности.

  Вспомогательные функции ТРИЗ

  1. Решение научных и исследовательских задач.
  2. Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.
  3. Выявление причин брака и аварийных ситуаций.
  4. Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.
  5. Объективная оценка решений.
  6. Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.
  7. Развитие творческого воображения и мышления.
  8. Развитие творческих коллективов.

  Структура ТРИЗ:

  Основы ТРИЗ

  Изобретательская ситуация и изобретательская задача

  Когда техническая проблема встаёт перед изобретателем впервые, она обычно сформулирована расплывчато и не содержит в себе указаний на пути решения. В ТРИЗ такая форма постановки называется изобретательской ситуацией . Главный её недостаток в том, что перед инженером оказывается чересчур много путей и методов решения. Перебирать их все трудоёмко и дорого, а выбор путей на удачу приводит к малоэффективному методу проб и ошибок .

  Поэтому первый шаг на пути к изобретению - переформулировать ситуацию таким образом, чтобы сама формулировка отсекала бесперспективные и неэффективные пути решения. При этом возникает вопрос, какие решения эффективны, а какие - нет?

  Г. Альтшуллер предположил, что самое эффективное решение проблемы - такое, которое достигается «само по себе», только за счёт уже имеющихся ресурсов. Таким образом он пришёл к формулировке идеального конечного результата (ИКР): «Некий элемент (X-элемент) системы или окружающей среды сам устраняет вредное воздействие, сохраняя способность выполнять полезное воздействие».

  На практике идеальный конечный результат редко достижим полностью, однако он служит ориентиром для изобретательской мысли. Чем ближе решение к ИКР, тем оно лучше.

  Получив инструмент отсечения неэффективных решений, можно переформулировать изобретательскую ситуацию в стандартную мини-задачу : «согласно ИКР, всё должно остаться так, как было, но либо должно исчезнуть вредное, ненужное качество, либо появиться новое, полезное качество» . Основная идея мини-задачи в том, чтобы избегать существенных (и дорогих) изменений и рассматривать в первую очередь простейшие решения.

  Формулировка мини-задачи способствует более точному описанию задачи:

  • Из каких частей состоит система, как они взаимодействуют?
  • Какие связи являются вредными, мешающими, какие - нейтральными, и какие - полезными?
  • Какие части и связи можно изменять, и какие - нельзя?
  • Какие изменения приводят к улучшению системы, и какие - к ухудшению?

  Противоречия

  После того, как мини-задача сформулирована и система проанализирована, обычно быстро обнаруживается, что попытки изменений с целью улучшения одних параметров системы приводят к ухудшению других параметров. Например, увеличение прочности крыла самолёта может приводить к увеличению его веса, и наоборот - облегчение крыла приводит к снижению его прочности. В системе возникает конфликт, противоречие .

  ТРИЗ выделяет 3 вида противоречий (в порядке возрастания сложности разрешения):

  • административное противоречие : «надо улучшить систему, но я не знаю как (не умею, не имею права) сделать это» . Это противоречие является самым слабым и может быть снято либо изучением дополнительных материалов, либо принятием административных решений.
  • техническое противоречие : «улучшение одного параметра системы приводит к ухудшению другого параметра» . Техническое противоречие - это и есть постановка изобретательской задачи . Переход от административного противоречия к техническому резко понижает размерность задачи, сужает поле поиска решений и позволяет перейти от метода проб и ошибок к алгоритму решения изобретательской задачи, который либо предлагает применить один или несколько стандартных технических приёмов, либо (в случае сложных задач) указывает на одно или несколько физических противоречий.
  • физическое противоречие : «для улучшения системы, какая-то её часть должна находиться в разных физических состояниях одновременно, что невозможно». Физическое противоречие является наиболее фундаментальным, потому что изобретатель упирается в ограничения, обусловленные физическими законами природы. Для решения задачи изобретатель должен воспользоваться справочником физических эффектов и таблицей их применения.

  Информационный фонд

  Он состоит из:

  • приёмов устранения противоречий и таблицы их применения ;
  • системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определённого класса задач);
  • технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрических) и таблицы их использования;
  • ресурсов природы и техники и способов их использования.

  Система приёмов

  Анализ многих тысяч изобретений позволил выявить, что при всём многообразии технических противоречий большинство из них решается 40 основными приёмами.

  Работа по составлению списка таких приёмов была начата Г. С. Альтшуллером ещё на ранних этапах становления теории решения изобретательских задач. Для их выявления понадобился анализ более 40 тысяч авторских свидетельств и патентов . Приёмы эти и сейчас представляют для изобретателей большую эвристическую ценность. Их знание во многом позволяет облегчить поиск ответа.

  Но эти приёмы показывают лишь направление и область, где могут быть сильные решения. Конкретный же вариант решения они не выдают. Эта работа остаётся за человеком.

  Система приёмов, используемая в ТРИЗ, включает простые и парные (прием-антиприем) .

  Простые приёмы позволяют разрешать технические противоречия. Среди простых приёмов наиболее популярны 40 основных приёмов .

  Вещественно-полевой (вепольный) анализ

  Веполь (вещество + поле) - модель взаимодействия в минимальной системе , в которой используется характерная символика.

  Г. С. Альтшуллер разработал методы для анализа ресурсов. Несколько из открытых им принципов рассматривают различные вещества и поля для разрешения противоречий и увеличения идеальности технических систем. Например, система «телетекст » использует телевизионный сигнал для передачи данных, заполняя небольшие промежутки времени между телевизионными кадрами в сигнале.

  Ещё одна техника, которая широко используется изобретателями, заключается в анализе веществ, полей и других ресурсов, которые не используются, и которые находятся в системе или рядом с ней.

  АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач

  Основная статья: Алгоритм решения изобретательской задачи

  Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) - пошаговая программа (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, то есть решению изобретательских задач (около 85 шагов).

  • собственно программу,
  • информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда
  • методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения.

  Альтернативные подходы

  Существуют и иные подходы, помогающие изобретателю раскрыть свой творческий потенциал. Большая часть этих методов являются эвристическими . Все они были основаны на психологии и логике, и ни один из них не претендует на роль научной теории.

  1. Метод фокальных объектов
  2. Метод контрольных вопросов

  Современная ТРИЗ

  Современная ТРИЗ включает в себя несколько школ, развивающих классическую ТРИЗ и добавляющих новые разделы, отсутствующие в классике. Глубоко проработанное техническое ядро ТРИЗ (приёмы, АРИЗ, вепольный анализ) остаётся практически неизменным, и деятельность современных школ направлена в основном на переосмысление, реструктурирование и продвижение ТРИЗ, то есть имеет больше философский и рекламный, чем технический, характер. ТРИЗ активно применяется в области рекламы, бизнеса, искусства, раннего развития детей и так далее, хотя изначально был рассчитан на техническое творчество.

  Классическая ТРИЗ является общетехнической версией. Для практического использования в технике необходимо иметь множество специализированных версий ТРИЗ, отличающихся между собой номенклатурой и содержанием информационных фондов. Некоторые крупные корпорации применяют элементы ТРИЗ, адаптированные к своим областям деятельности.

  В настоящее время отсутствуют специализированные версии ТРИЗ для стимуляции открытий в области наук (физики, химии, биологии и так далее).

  Книги автора ТРИЗ Генриха Альтшуллера переведены на десятки иностранных языков. Большинство успешных компаний активно используют её для совершенствования своих товаров и услуг [ ] . Среди них: ABB; Boeing; Siemens; Chrysler; Colgate Palmolive; Delphi; Ford; Gillette; Intel; LG Electronics Inc.; Lucent Technologies, Inc.; Motorola; Nippon Chemi-Con, Japan; Samsung Electronics; Texas Instruments; United Technologies; VLSI Technology Inc.; Western Digital Corporation; Whirlpool; Xerox и другие [ ] .

  Использование ТРИЗ в промышленности

  Ни одна из компаний никогда не упоминала ТРИЗ в официальных пресс-релизах [ ] . Несмотря на это, пропоненты ТРИЗ были замечены в автомобильных компаниях Ford и Daimler-Chrysler , Johnson & Johnson , аэро-космических компаниях Boeing , NASA , высокотехнологических компаниях Hewlett Packard , Motorola , General Electric , Xerox , IBM , , Samsung , Procter and Gamble , Expedia и Kodak использовали методы ТРИЗ в некоторых проектах. ТРИЗ используется в программном продукте Goldfire Innovator, который в свою очередь использовался в крупных промышленных компаниях.

  Использование ТРИЗ в IT-технологиях

  ТРИЗ начинает активно использоваться в IT-технологиях, особенно используются такие инструменты ТРИЗ, как "устранение технических противоречий", понятие "идеальной системы" и "идеальной программы". ТРИЗ критериями качественной разработки являются увеличение функциональности при одновременном сокращении программного кода; возможность сопровождения разработанной программы специалистом с меньшей квалификации, чем ее разработчи .

  См. также

  ТРИЗ/АРИЗ:

  Эволюция технических систем:

  • Законы развития технических систем

  ТРИЗ-педагогика

  Развитие творческой личности:

  • Психологическая инерция (инерция мышления) и методы её устранения:
    • Оператор РВС - Оператор размер-время-стоимость (РВС),
    • Метод моделирования маленькими человечками (ММЧ),

  Тезаурус

  Информационный фонд:

  • Список стандартных технических приёмов
  • Регистр научно-фантастических идей
  • Таблицы применения технических приёмов и физических эффектов

  Главный производственный процесс (ГПП).

  — законов, которые определяют начало жизни технических систем.

  Любая техническая система возникает в результате синтеза в единое целое отдельных частей. Не всякое объединение частей дает жизнеспособную систему. Существуют по крайней мере три закона, выполнение которых необходимо для того, чтобы система оказалась жизнеспособной.

  Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

  Каждая техническая система должна включать четыре основные части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган и орган управления. Смысл закона 1 заключается в том, что для синтеза технической системы необходимо наличие этих четырех частей и их минимальная пригодность к выполнению функций системы, ибо сама по себе работоспособная часть системы может оказаться неработоспособной в составе той или иной технической системы. Например, двигатель внутреннего сгорания, сам по себе работоспособный, оказывается неработоспособным, если его использовать в качестве подводного двигателя подводной лодки.

  Закон 1 можно пояснить так: техническая система жизнеспособна в том случае, если все ее части не имеют «двоек», причем «оценки» ставятся по качеству работы данной части в составе системы. Если хотя бы одна из частей оценена «двойкой», система нежизнеспособна даже при наличии «пятерок» у других частей. Аналогичный закон применительно к биологическим системам был сформулирован Либихом еще в середине прошлого века («закон минимума»).

  Из закона 1 вытекает очень важное для практики следствие.

  Чтобы техническая система была управляемой, необходимо, чтобы хотя бы одна ее часть была управляемой.

  «Быть управляемой» — значит менять свойства так, как это надо тому, кто управляет.

  Знание этого следствия позволяет лучше понимать суть многих задач и правильнее оценивать полученные решения. Возьмем, например, задачу 37 (запайка ампул). Дана система из двух неуправляемых частей: ампулы вообще неуправляемы — их характеристики нельзя (невыгодно) менять, а горелки плохо управляемы по условиям задачи. Ясно, что решение задачи будет состоять во введении в систему еще одной части (вепольный анализ сразу подсказывает: это вещество, а не поле, как, например, в задаче 34 об окраске цилиндров). Какое вещество (газ, жидкость, твердое тело) не пустит огонь туда, куда он не должен пройти, и при этом не будет мешать установке ампул? Газ и твердое тело отпадают, остается жидкость, вода. Поставим ампулы в воду так, чтобы над водой поднимались только кончики капилляров (а.с. № 264 619). Система приобретает управляемость: можно менять уровень воды — это обеспечит изменение границы между горячей и холодной зонами. Можно менять температуру воды — это гарантирует устойчивость системы в процессе работы.

  Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

  Любая техническая система является преобразователем энергии. Отсюда очевидная необходимость передачи энергии от двигателя через трансмиссию к рабочему органу.

  Передача энергии от одной части системы к другой может быть вещественной (например, вал, шестерни, рычаги и т.д.), полевой (например, магнитное поле) и вещественно-полевой (например, передача энергии потоком заряженных частиц). Многие изобретательские задачи сводятся к подбору того или иного вида передачи, наиболее эффективного в заданных условиях. Такова задача 53 о нагреве вещества внутри вращающейся центрифуги. Вне центрифуги энергия есть. Имеется и «потребитель», он находится внутри центрифуги. Суть задачи — в создании «энергетического моста». Такого рода «мосты» могут быть однородными и неоднородными. Если вид энергии меняется при переходе от одной части системы к другой — это неоднородный «мост». В изобретательских задачах чаще всего приходится иметь дело именно с такими мостами. Так, в задаче 53 о нагреве вещества в центрифуге выгодно иметь электромагнитную энергию (ее передача не мешает вращению центрифуги), а внутри центрифуги нужна энергия тепловая. Особое значение имеют эффекты и явления, позволяющие управлять энергией на выходе из одной части системы или на входе в другую ее часть. В задаче 53 нагрев может быть обеспечен, если центрифуга находится в магнитном поле, а внутри центрифуги размещен, например, диск из ферромагнетика. Однако по условиям задачи требуется не просто нагревать вещество внутри центрифуги, а поддерживать постоянную температуру около 2500 С. Как бы ни менялся отбор энергии, температура диска должна быть постоянной. Это обеспечивается подачей «избыточного» поля, из которого диск отбирает энергию, достаточную для нагрева до 2500 С, после чего вещество диска «самоотключается» (переход через точку Кюри). При понижении температуры происходит «самовключение» диска.

  Важное значение имеет следствие из закона 2..

  Чтобы часть технической системы была управляемой, необходимо обеспечить энергетическую проводимость между этой частью и органами управления.

  В задачах на измерение и обнаружение можно говорить об информационной проводимости, но она часто сводится к энергетической, только слабой. Примером может служить решение задачи 8 об измерении диаметра шлифовального круга, работающего внутри цилиндра. Решение задачи облегчается, если рассматривать не информационную, а энергетическую проводимость. Тогда для решения задачи нужно прежде всего ответить на два вопроса: в каком виде проще всего подвести энергию к кругу и в каком виде проще всего вывести энергию сквозь стенки круга (или по валу)? Ответ очевиден: в виде электрического тока. Это еще не окончательное решение, но уже сделан шаг к правильному ответу.

  Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.

  Примеры к этому закону приведены в гл.1..

  Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности.

  Идеальная техническая система — это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система — это когда системы нет, а функция ее сохраняется и выполняется.

  Несмотря на очевидность понятия «идеальная техническая система», существует определенный парадокс: реальные системы становятся все более крупноразмерными и тяжелыми. Увеличиваются размеры и вес самолетов, танкеров, автомобилей и т.д. Парадокс этот объясняется тем, что высвобожденные при совершенствовании системы резервы направляются на увеличение ее размеров и, главное, повышение рабочих параметров. Первые автомобили имели скорость 15–20 км/ч. Если бы эта скорость не увеличивалась, постепенно появились бы автомобили, намного более легкие и компактные с той же прочностью и комфортабельностью. Однако каждое усовершенствование в автомобиле (использование более прочных материалов, повышение к.п.д. двигателя и т.д.) направлялось на увеличение скорости автомобиля и того, что «обслуживает» эту скорость (мощная тормозная система, прочный кузов, усиленная амортизация). Чтобы наглядно увидеть возрастание степени идеальности автомобиля, надо сравнить современный автомобиль со старым рекордным автомобилем, имевшим ту же скорость (на той же дистанции).

  Видимый вторичный процесс (рост скорости, мощностей, тоннажа и т.д.) маскирует первичный процесс увеличения степени идеальности технической системы. Но при решении изобретательских задач необходимо ориентироваться именно на увеличение степени идеальности — это надежный критерий для корректировки задачи и оценки полученного ответа.

  Развитие частей системы идет неравномерно; чем сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей.

  Неравномерность развития частей системы является причиной возникновения технических и физических противоречий и, следовательно, изобретательских задач. Например, когда начался быстрый рост тоннажа грузовых судов, мощность двигателей быстро увеличилась, а средства торможения остались без изменения. В результате возникла задача: как тормозить, скажем, танкер водоизмещением 200 тыс. тонн. Задача эта до сих пор не имеет эффективного решения: от начала торможения до полной остановки крупные корабли успевают пройти несколько миль…

  Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей; при этом дальнейшее развитие идет на уровне надсистемы.
  Об этом законе мы уже говорили.

  Она включает законы, отражающие развитие современных технических систем под действием конкретных технических и физических факторов. Законы «статики» и «кинематики» универсальны — они справедливы во все времена и не только применительно к техническим системам, но и к любым системам вообще (биологическим и т.д.). «Динамика» отражает главные тенденции развития технических систем именно в наше время.

  Развитие рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

  В большинстве современных технических систем рабочими органами являются «железки», например винты самолета, колеса автомобиля, резцы токарного станка, ковш экскаватора и т.д. Возможно развитие таких рабочих органов в пределах макроуровня: «железки» остаются «железками», но становятся более совершенными. Однако неизбежно наступает момент, когда дальнейшее развитие на макроуровне оказывается невозможным. Система, сохраняя свою функцию, принципиально перестраивается: ее рабочий орган начинает действовать на микроуровне. Вместо «железок» работа осуществляется молекулами, атомами, ионами, электронами и т.д.

  Переход с макро- на микроуровень — одна из главных (если не самая главная) тенденций развития современных технических систем. Поэтому при обучении решению изобретательских задач особое внимание приходится обращать на рассмотрение перехода «макро-микро» и физических эффектов, реализующих этот переход.

  Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности.

  Смысл этого закона заключается в том, что невепольные системы стремятся стать вепольными, а в вепольных системах развитие идет в направлении перехода от механических полей к электромагнитным; увеличения степени дисперсности веществ, числа связей между элементами и отзывчивости системы.

  Многочисленные примеры, иллюстрирующие этот закон, уже встречались при решении задач.

  Долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был "метод проб и ошибок". В начале века резко возросла потребность в регулярном решении таких творческих задач, что привело к появлению многочисленных модификаций "метода проб и ошибок".

  Наиболее известные из них - различные варианты таких методов, как "мозговой штурм", "синектика", "морфологический анализ", "метод контрольных вопросов", "метод каталога". Суть всех этих методов - повышение интенсивности генерации идей и перебора вариантов. Но существует и противоречие - можно сэкономить время на генерацию идей, но затратить его еще больше на анализ полученных вариантов и выбор наилучшего. Как показывают прошедшие годы и проведенные в разных странах исследования количество полученных этими методами идей никак не связанно с качеством решения проблемы.

  Еще в сороковых годах Г.С. Альтшуллер поставил задачу иначе: "Как без многочисленного перебора вариантов решения проблемы выходить сразу на сильные решения?".

  Справиться с этой задачей позволяют три принципа, лежащие в основе ТРИЗ .
  

  1. Принцип объективности законов развития систем - строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам.

  Отсюда: сильные решения - это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

  2. Принцип противоречия - под воздействием внешних и внутренних факторов возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что существует система противоречий - скрытых или явных. Системы эволюционируют, преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей, явлений и эффектов.

  Отсюда: сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

  3. Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представители внутри этого класса, имеет особенности, облегчающие или затрудняющие изменение конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними - теми, на которых строится система, и внешними - той средой и ситуацией, в которых находится система.

  Отсюда: сильные решения - это решения, учитывающие особенности конкретных проблемных ситуаций.

  Методология решения проблем строится на основе изучаемых ТРИЗ общих законов эволюции, общих принципов разрешения противоречий и механизмов приложения этих общих положений к решению конкретных проблем.

  В технике есть хороший метод, который позволяет “по науке” изобретать и улучшать предметы от колеса до компьютера и самолета. Называется он ТРИЗ (теория решения изобретательских задач). ТРИЗ я немного изучал в МИФИ, а потом посещал курсы Александра Кудрявцева в Бауманке.

  Пример в производстве

  Начальное состояние системы. Предприятие работает как опытно-конструкторское производство.

  Фактор воздействия. На рынке появились конкуренты, которые делают аналогичную продукцию, но быстрее и дешевле при том же качестве.

  Кризис (Противоречие). Чтобы делать быстрее и дешевле, необходимо выпускать максимально стандартизованную продукцию. Но, выпуская только стандартизованную продукцию, предприятие теряет рынок, так как может производить лишь небольшое число стандартных позиций.

  Разрешение кризиса происходит по следующему сценарию:

  Правильная формулировка идеального конечного результата (ИКР) – предприятия производит бесконечно большой ассортимент продукции с нулевыми затратами и мгновенно;

  область конфликта : стыковка продаж и производства: для продаж должен быть максимальный ассортимент, для производства – один вид продукции;

  способы разрешения конфликта: переход от макро- к микроуровню: на макроуровне – бесконечное разнообразие, на микроуровне – стандартизация;

  решение : максимальная стандартизация и упрощение в производстве – несколько стандартных модулей, которые могут собираться в большом числе комбинаций для клиента. В идеале конфигурирование клиент делает сам для себя, например через сайт.

  Новое состояние системы. Производство небольшого числа стандартизованных модулей и конфигурирование под заказ самим же клиентом. Примеры: Тойота, Икея, Лего.

  Закон №7 перехода в надсистему (моно-би-поли)

  

  исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей; при этом дальнейшее развитие идет уже на уровне надсистемы.

  Телефон с функцией звонка – > Телефонс функцией звонка и смс -> Телефон как чать экосистемы подключенной к AppStore (iphone)

  Еще пример, вхождение предприятия в цепочку поставок или холдинг и развитие на новом уровне.

  одна компания – две компании – управляющая компания.

  один модуль – два модуля – ERP система

  Закон №8 перехода с макроуровня на микроуровень

  развитие частей системы идет сначала на макро, а затем на микроуровне.

  Телефон->Сотовый телефон->Чип в мозгу или в контактных линзах.

  Сначала ищется общее ценностное предложение и делаются продажи, а после оптимизируется «воронка продаж» и каждый шаг воронки продаж, а так же микродвижения и клики пользоватеелй.

  На заводах начинают с синхронизации между цехами. Когда этот ресурс оптимизации исчерпан, производится внутрицеховая оптимизация, далее переход на каждое рабочее место, вплоть до микродвижений операторов.

  Закон №9 перехода к более управляемым ресурсам

  Развитие систем идет в направлении управления все более сложными и динамичными подсистемами.

  Есть знаменитая фраза Марка Андрессена – “Software is Eating the World” (софт съедает планету). Сначала управление компьютерами осуществлялось на уровне “железа” (hardware) – электронные реле, транзисторы и т.п. Далее появились низкоуровневые языки программирования типа Assembler, далее языки более высоких уровней – Fortran, C, Python. Управление не на уровне отдельных команд, а на уровне классов, модулей и библиотек. Начала оцифровываться музыка и книги. Позже компьютеры подключились в сеть. Далее к сети подключились люди, телевизоры, холодильники, микроволновки, телефоны. Начал оцифровываться интеллект, живые клетки.

  Закон №10 законы самосборки

  Уход от систем которые нужно детально создавать, продумывать и контролировать. Переход к «самособирающимся» системам

  4 правиласамосборки:

  1. Внешний непрерывный источник энергии (информации, денег, людей, спрос)
  2. Примерное подобие элементов (блоков информации, типов людей)
  3. Наличие потенциала притяжения (людей тянет общаться друг с другом)
  4. Наличие внешнего перетряхивания (создание кризисов, прекращение финансирования, смена правил)

  По такой схеме из ДНК происходит самосборка клеток. Мы все – результаты самосборки.Стартапы вырастают в крупные компании так же по законам самосборки.

  Небольшие и понятные правила на микроуровне выливаются в сложное организованное поведение на макроуровне. Например, правила дорожного движения для каждого водителя выливаются в организованный поток на трассе.

  Простые правила поведения муравьев выливаются в сложное поведение всего муравейника.

  Создание каких-то простых законов на уровне государства (повышение/понижение налогов, % по кредитам, санкции и т.п.), меняет конфигурацию многих компаний и отраслей

  Закон №11 повышение свернутости системы

  Функции, которыми никто не пользуется – отмирают. Функции объединяются

  Правило свертки 1. Элемент может быть свернут, если нет объекта выполняемой им функции. Стартап может быть закрыт, если не найден клиент или ценностное предложение.По этой же причине по достижению цели – система распадается.

  Правило свертки 2. Элемент может быть свернут, если объект функции сам выполняет эту функцию. Агентства по туризму могут быть закрыты, так как клиенты сами ищут туры, бронируют билеты, покупают путевки и т.п.

  Правило свертки 3. Элемент может быть свернут, если функцию выполняют оставшиеся элементы системы или надсистемы.

  Закон №12 закон вытеснения человека

  Со временем человек становится лишним звеном в любой развитой системе. Человека нет, а функции выполняются. Роботизация ручных операций. Вендинговые автоматы самовыдачи товаров и др.

  С этой точки зрения, возможно зря Элон Маск пытается заселить Марс людьми путем физической транспортировки. Это долго и дорого. Скорее всего колонизация будет происходить информационным путем.