Индивидуальный предприниматель Гильмутдинов С.Н.

С нами наука и техника!
Шарипов Рашид Хамзович
СВЯЗЬ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ С ИНСТРУМЕНТАРИЕМ ТРИЗ
Главная
Назад (Теория)
Практика
Разное
Обратная связь
 
Содержание
Часть 1.  ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ (ЗВЗ), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ
Часть 2.  ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ АКТИВНОСТИ  (ЗВА), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ
Часть 3.  ЗАКОН СТРЕМЛЕНИЯ К ГАРМОНИИ (ЗСГ), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ
Часть 4.  ЗАКОН СТРЕМЛЕНИЯ К ИДЕАЛЬНОСТИ (ЗСИ), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
 
Часть 1.  ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ (ЗВЗ), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ
Закон возрастания защищенности звучит так:                                        
Система в своем развитии приобретает только такие изменения, которые не снижают ее защищенности.
Существует иерархическая зависимость между законами и принципами. Принципы подчинены законам. Принцип - это пути реализации закона, формы его проявления. Придерживаясь принципа, мы следуем требованиям закона.
Существует, по крайней мере, 12 путей наращивания защищенности системы. Большинство из них отражены в альбоме принципов разрешения противоречий или в стандартах, но есть и такие, которых нет среди инструментов ТРИЗ, это принципы предложены  ниже под номерами от №41 до №46. Мне кажется очевидной необходимость их включения в общий список, но, наверное, этот вопрос нуждается в обсуждении.
Принципы, подчиненные законы возрастания защищенности:
№5   Принцип объединения
№11 Принцип заранее подложенной подушки
№ 21  Принцип проскока.
№22 Обратить вред в пользу
№ 33 Принцип отброса и регенерации частей.
№39 Изменение степени инертности.
       Кроме этих принципов, закон поддерживают еще и:
№41 Принцип инкапсуляции.
№42 Принцип мимикрии и маскировки.
№43 Принцип отпугивания.
№44 Принцип избегания
№45 Принцип компенсации - расширение принципа №8 - принципа антивеса.
№46 Принцип отвлечения.
Проиллюстрируем работу этих принципов в направлении действия закона возрастания защищенности на конкретных примерах:
№5 Принцип объединения
Если склеить стеклянные пластинки в пакет, то обрабатывать их торцевые части можно на наждачном круге, они не будут раскалываться.
Лодки,  объединенные в катамаран,  более защищены от опрокидывания, чем однокорпусная лодка.
Пингвины, объединенные в тесную толпу, более защищены от холода, чем одинокий пингвин.
№11 Принцип заранее подложенной подушки
Подушки и ремни безопасности в автомобилях спасли уже и еще спасут не одну жизнь.
Превентивная система безопасности в автомобиле Мерседес - Бенц  S-класса: при увеличении скорости автоматически закрывается люк, подтягиваются ремни безопасности, кресло устанавливается в наиболее безопасное положение.
В Югославии на крутых поворотах  вдоль дороги ставят старые автопокрышки.
№21  Принцип проскока
Рассказывают, что можно спасти солдата, наступившего на противопехотную мину, если привязать его к машине веревкой и сдернуть его с этого места.
Во время чернобыльской аварии пытались применить этот принцип, посылая людей в зону заражения на короткое время, некоторым удалось выжить.
№ 22  Обратить вред в пользу
В некоторых видах восточных единоборств, есть приемы, использующие силу атакующих движений противника против него самого.
Во времена Второй мировой войны, при проектировании минометов, советские конструкторы заложили диаметр ствола на 2 мм выше диаметра ствола немецкого миномета.  Советские минометчики могли использовать трофейные мины, немецкие не могли.
Для борьбы с крысами моряки использовали воспитание «крысиного волка».  Отлавливали  несколько крыс и запирали их в бочке. Через некоторое время крысы начинали поедать друг друга. Оставшегося в живых «волка» выпускали, и он поедал всех крыс на корабле.
№ 33 Принцип отброса и регенерации частей.
Колеса сорокопяток заполнялись жидкой резиной, которая в случае пробоя  на воздухе быстро затвердевала, образуя заплатку.
Стволы скорострельных пулеметов изготавливают сменными, поскольку они  быстро теряют свои качества от перегрева.
Зубья ковшей экскаваторов делают легко заменяемыми, поскольку они часто ломаются.
№39 Изменение степени инертности.
Для предотвращения взрыва бака самолета, во время второй мировой войны   смесь топлива с воздухом вытесняли из бака выхлопными газами двигателя.
Для проведения сварочных работ внутри емкости для хранения нефтепродуктов, ее заполняют водой, а работы ведут в акваланге.
Для защиты картофеля от порчи, его хранят в среде углекислого газа.
№41 Принцип инкапсуляции.
Применять принцип инкапсуляции рекомендует  Стандарт №13:
Если два (подвижных относительно друг друга) вещества должны соприкасаться и при этом возникает вредное явление, т.е. образуется вредный веполь, который необходимо ликвидировать, задача решается введением между данными веществами третьего вещества, являющегося их видоизменением
Иногда сохранить жизнь человека может только герметичная, теплоизолирующая капсула. Примеры капсул:
- Космический аппарат, космическая станция;
-  Подводная лодка, батискаф, батисфера;
- Самолет;
-  Танк;
-  Бункер, бомбоубежище.
Инкапсуляция широко используется в живой природе:
- Яйца птиц, пресмыкающихся, насекомых;
- Коконы и куколки насекомых;
- Раковины моллюсков:
- Панцири черепах, броненосцев, жуков.
Для защиты частей технической системы и веществ используются следующие разновидности капсул:
- Корпуса транзисторов и других полупроводниковых приборов:
- Колбы ламп;
- Сосуды Дьюара;
- Бутылки, банки, колбы, ампулы.
- Капсулы для лекарств.
№42 Принцип мимикрии и маскировки.
Этот принцип является приложением принципа №36-изменения окраски.
Днища самолетов во время войны окрашивали в голубой цвет, а верхнюю часть - в зеленый.
Американские самолеты - невидимки маскируются под чистое небо, сводя к нулю отражение микроволнового излучения РЛС.
Японские изобретатели предлагают снимать картину за объектом и проектировать ее на объект. Создается эффект невидимости.
Камуфляжная форма военных, подкрашивание лица - все это средства маскировки.
Шпионское снаряжение подделывали под бытовые приборы:
- Портсигар - пистолет;
- Авторучка - пистолет;
- Трость - кинжал, трость - винтовка;
- Пуговица - фотоаппарат;
Примеры мастеров маскировки из мира животных:
- Камбала
- Каракатица;
- Кальмар;
- Хамелеон;
№43 Принцип отпугивания.
Для отпугивания тюленей, повадившихся посещать водоемы рыбоводческой фермы,  используют пластиковую касатку.
Для отпугивания птиц на аэродромах США используют соколов.
С теми же целями используют звуки, которые издает сокол, транслируя их через динамики.
В природе животные используют отпугивающие запахи, звуки, окраску.
№44 Принцип избегания
Военных летчиков обучают маневрам, позволяющим избежать встречи с ракетой ПВО.
Во время второй мировой войны американские суда избегали встречи с немецкой торпедой с помощью гидромониторов и маневра.
СМЕРШевцев учили «качать маятник» - двигаться так, чтобы противник не смог произвести прицельный выстрел.
Техника коротких перебежек и залегания спасла жизнь многим пехотинцам.
№45 Принцип компенсации .
Под компенсацией будем понимать противодействие разрушающему воздействию.
К компенсирующим системам можно отнести:
- Амортизаторы;
- Демпфера;
- Капсулы;
- Броню;
- Мосты
- Дороги (в том числе и железные);
- Фортификационные сооружения.
- Опоры;
- Станины.
- Оси и валы.
- Крепи выработок и тоннелей.
Подчинены этому принципу следующие принципы и рекомендация из альбома:
№8 Принцип антивеса.
№9 Принцип предварительного напряжения.
№10 Принцип предварительного исполнения.
№30 Рекомендация  использовать гибкие оболочки и тонкие пленки.
№46 Принцип отвлечения
Принцип отвлечения сформулирован в стандартах  №4  и №14.
Стандарт №4. Если нужно обеспечить максимальный режим действия на вещество, а это по тем или иным причинам недопустимо, максимальное действие следует сохранить, но направить его на другое вещество, связанное с первым.
Стандарт №14. Если необходимо устранить вредное действие поля на вещества, задача может быть решена введением второго вещества, оттягивающего на себя вредное действие поля:
Примеры:
Для отвлечения внимания оператора РЛС с самолета сбрасывают фольгу.
Для отвлечения ракет «земля-воздух» используют осветительные ракеты.
Для отвлечения внимания хищника осьминог выбрасывает чернильное облако.
Для отвлечения внимания хищника амфисбена поднимает хвост, который принимается хищником за голову и подвергается атаке. Отдав часть хвоста, амфисбена уходит от преследования.

Часть 2.  ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ АКТИВНОСТИ  (ЗВА), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ

Закон возрастания активности звучит так:
Система в своем развитии приобретает только такие изменения, которые не снижают ее активности.
Активность - это возможность и способность производить изменения. Активность проявляется в таких характеристиках технических систем как производительность, скорость, мощность, быстродействие, проходимость.
Этому законы подчинены следующие принципы:
№5.   Принцип объединения;
№20. Принцип непрерывности полезного действия;
№10. Принцип предварительного исполнения;
№9.   Принцип предварительного напряжения;
№6.   Принцип универсальности;
№7.   Принцип динамичности.
№17. Принцип перехода в другое измерение.
№13.. Принцип «наоборот».
№28. Замена механической схемы.
Принципу замены механической схемы подчинены рекомендации:
№18.Использование механических колебаний.
№37. Применение термического расширения
№35. Применение фазовых переходов.
№38. Применение сильных окислителей.
Кроме того, имеют право на существование принципы:
№47. Принцип суперпозиции.
Проиллюстрируем способы связи закона возрастания активности с указанными выше принципами и рекомендациями.
№5. Принцип объединения
Если объединить четыре пулемета в одну систему, то скорострельность возрастает ровно в четыре раза, это резко повышало шансы сбить низко летящий самолет времен Второй мировой войны.
Производительность многоковшового экскаватора многократно превышает производительность одноковшового экскаватора той же мощности.
Многоцилиндровые мотоциклы могут развивать более высокую скорость, чем одноцилиндровый и проходимость у них выше. 
Многошпиндельные станки имеют более высокую производительность, чем одношпиндельные станки того же класса и назначения.
Эффективность охоты стаи волков выше, чем у волка-одиночки.
Касатки коллективно охотятся на китов.
Известны случаи сотрудничества стаи  дельфинов с рыбаками. От этого выигрывают и люди и животные.
№20. Принцип непрерывности полезного действия
Устранение холостых ходов, возвратных движение, безусловно, повышает активность системы. Это очевидно и бесспорно.
№10. Принцип предварительного исполнения
Производительность системы определяется отношением произведенного изменения ко времени процесса производства. Если затраты времени нулевые, то производительность бесконечна. Принцип предварительного исполнения создает иллюзию бесконечно большой производительности.
№9.   Принцип предварительного напряжения
Этот принцип является приложением принципа предварительного исполнения.
№6.   Принцип универсальности
Универсальность - это многофункциональность. Придерживаясь этого принципа, мы наращиваем активность не количественно, а качественно.
№7.   Принцип динамичности
Под динамичностью Г.С. Альтшуллер понимал разделение объекта на части, способные перемещаться относительно друг друга, переход к гибкой, меняющейся форме.(стандарт №7). В этом случае активность, как способность производить изменения, направлена не на внешний объект, а на саму систему. Повышается способность изменяться, а не изменять.
№17. Принцип перехода в другое измерение.
Повышение количества степеней свободы повышает возможности активной системы, «развязывает ей руки». Повышаются возможности по размещению и перемещению.
№13.. Принцип «наоборот».
Этот принцип работает на повышение активности только тогда, когда то, что «наоборот» добавляется к тому, что «традиционно», а не используется вместо него.
№28. Замена механической схемы.
Этот принцип рекомендует использовать вместо механического поля какое-либо другое. Какое конкретно? На этот вопрос отвечают рекомендации, ошибочно названные принципами:
№18.Использование механических колебаний.
№37. Применение термического расширения
№35. Применение фазовых переходов.
№38. Применение сильных окислителей.
Опущены только акустическое, электрическое, магнитное, электромагнитное, ядерное слабое, ядерное сильное  поля взаимодействия.
Кроме того, имеет право на существование принцип №47. Принцип суперпозиции.
Принцип суперпозиции предлагает использовать не одно, а два или более полей одновременно. При этом активность резко возрастает.

Часть 3.  ЗАКОН СТРЕМЛЕНИЯ К ГАРМОНИИ (ЗСГ), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ

Закон стремления к гармонии звучит так:
Система в своем развитии приобретает только такие изменения, которые не снижают ее бесконфликтности.
Конфликт - это столкновение. Элементарный конфликт  содержит активного участника, пассивного участника и воздействие. В частном случае это инструмент изделие и воздействие инструмента на изделие. Сложный конфликт содержит или более одного активного участника или более одного пассивного участника или более одного воздействия. Сложный конфликт необходимо разбить  на элементарные, а элементарные можно разрешать,  используя принципы, стандарты  или АРИЗ.
   Закон стремления к гармонии поддерживается следующими принципами:
№24 Принцип посредника;
№1 Принцип дробления;
№2 Принцип вынесения;
№3 Принцип местного качества;
№4 Принцип асимметрии;
№10. Принцип предварительного исполнения;
№32 Принцип однородности;
№33 Принцип отброса и регенерации частей;
№34 Принцип изменения физико-химических параметров;
№36 Принцип изменения окраски.
Для того, чтобы уменьшить количество пустых проб и быстрее найти нужный принцип, можно использовать классификацию элементарных конфликтов.
Элементарные конфликты делятся на отношения типа:
1.    Хищник - жертва;
2.    Хозяин-паразит;
3.    Пилот-препятствие;
4.    Деготь-мед;
5.    Датчик-объект.
Если один из участников конфликта стремится разрушить другой, то это отношения типа «хищник- жертва» и тогда применяются принципы:
№24 Принцип посредника;
№2 Принцип вынесения;
№3 Принцип местного качества;
№4 Принцип ассиметрии;
№33 Принцип отброса и регенерации частей;
№34 Принцип изменения физико-химических параметров.
Кроме отношения «хищник-жертва» могут быть разрешены применением стандартов:
№4.
Если нужно обеспечить максимальный режим действия на вещество, а это по тем или иным причинам недопустимо, максимальное действие следует сохранить, но направить его на другое вещество, связанное с первым.
№13
Если два (подвижных относительно друг друга) вещества должны соприкасаться и при этом возникает вредное явление, т.е. образуется вредный веполь, который необходимо ликвидировать, задача решается введением между данными веществами третьего вещества, являющегося их видоизменением
№14
Если необходимо устранить вредное действие поля на вещества, задача может быть решена введением второго вещества, оттягивающего на себя вредное действие поля:
№27
При объединении объектов в систему и объединении систем в надсистему должны быть согласованы их собственные частоты.
Если один из участников стремится переместиться, а второй препятствует ему в этом, то это отношения типа «пилот-препятствие» и полезно применять принципы:
№1 А Дробления пилота
№1 Б Дробления препятствия.
и стандарты:
№2
Если дана невепольная система, плохо поддающаяся  нужным изменениям, и условия задачи не позволяют ввести второе вещество, достройку веполя осуществляют путем разделения имеющегося вещества на две части.
№7
Если дана вепольная система (простая, двойная или цепная) ее эффективность может быть повышена путем  динамизации, т.е. перехода к гибкой, меняющейся форме системы
№16
Если нужно увеличить технические показатели системы (вес, размеры, скорость и т.д. (и это наталкивается на принципиальные препятствия (запрет со стороны законов природы, отсутствие в современной технике необходимых веществ, материалов, мощностей и т. д.) система должна войти в качестве подсистемы в состав другой, более сложной, системы. Развитие исходной системы прекращается, заменяясь более интенсивным развитием сложной системы.
Если один из участников конфликта стремится закрепиться на другом, а другому это не нравится, то это отношения типа «хозяин-паразит» и тогда подойдут следующие  принципы:
№32 Принцип посредника;
№34 Принцип изменения физико-химических параметров.
и стандарты:
№3
Если нужен оптимальный режим действия, а обеспечить его по условиям задачи трудно или невозможно, надо использовать максимальный режим, и а избыток убрать. При чем избыток поля убирают веществом, а избыток вещества - полем.
№6
Ели дана вепольная система (простая, двойная или цепная), ее эффективность может быть повышена путем использования магнитного поля      (вместо того поля, которое ранее входило в веполь).
№7
Если дана вепольная система (простая, двойная или цепная) ее эффективность может быть повышена путем  динамизации, т.е. перехода к гибкой, меняющейся форме системы.
№10
Если есть плохо управляемый веполь и нужно повысить его эффективность, причем замена элементов этого веполя  не допустима, задача решается  постройкой двойного веполя  путем введения второго поля, хорошо поддающегося управлению.
Если один из участников конфликта смешивается с другим, а другой стремится очиститься, то это отношения «деготь-мед» и тогда необходимо придерживаться принципов:
№3 Принцип местного качества;
№24 Принцип посредника;
№32 Принцип однородности;
№34 Принцип изменения физико-химических параметров;
№10 Принцип предварительного исполнения.
и стандарта №6.
Ели дана вепольная система (простая, двойная или цепная), ее эффективность может быть повышена путем использования магнитного поля      (вместо того поля, которое ранее входило в веполь).
Если один объект стремится обнаружить другой, который не хочет быть обнаруженным,  то это отношения типа «датчик -объект». Такие отношения разрешаются применением принципов:
№24 Принцип посредника;
№34 Принцип изменения физико-химических параметров;
№36 Принцип изменения окраски.
и стандартов на обнаружение и измерение принципов:
№17.
Если дана задача на измерение. Целесообразно перевести ее в задачу  на последовательное обнаружение изменений.
№18
Если дана задача на обнаружение, целесообразно перевести ее в задачу на изменение.
№19
Если объект трудно обнаружить в какой-то момент времени, и если есть возможность заранее ввести в объекта добавки, задача решается предварительным введением в объект добавок, которые создают легко обнаруживаемое  (чаще всего электромагнитное) поле или легко взаимодействуют с внешний средой. Обнаруживая себя и, следовательно, объект.
№20
Если объект трудно обнаружить или измерить в какой-то момент времени и нет возможности ввести в объект добавки, то эти добавки, создающие легко обнаруживаемое и легко измеряемое поле, преимущественно электромагнитное, следует ввести во внешнюю среду, по изменению состояния которой можно судить об изменении состояния объекта.
№21
Если нужно обнаружить или измерить изменения, происходящие в вепольной системе, задачу решают, применяя поле, проходящее сквозь систему и выносящее информацию о ее состоянии.
№22
Если нужно повысить эффективность обнаружения или измерения вепольной системы, необходимо перейти от веполя к феполю, заменив одно из веществ ферромагнитными частицами (или добавив ферромагнитные частицы и) и обнаруживая или измеряя магнитное поле.

Часть 4.  ЗАКОН СТРЕМЛЕНИЯ К ИДЕАЛЬНОСТИ (ЗСИ), ПРИНЦИПЫ И СТАНДАРТЫ

Закон стремления к идеальности звучит так:
Система в своем развитии приобретает только такие изменения, которые не снижают ее идеальности.
Под идеальностью будем понимать беззатратность. То есть, выполнение функции без затрат ресурсов -  пространства, времени, энергии, вещества, информации.
Пространство экономится если следовать принципам:
№7 Принцип «матрешки».
№14 Принцип сфероидальности.
№26 Принцип копирования.
Снизить затраты времени помогают принципы:
№19 Принцип периодического действия.
№25 Принцип самообслуживания.
       Экономить энергию помогают принципы:
№12 Принцип эквипотенциальности.
№25 Принцип самообслуживания.
      Материалоемкость снижается, если следовать рекомендациям:
№29 Использование пневмоконструкций и гидроконструкций.
№31 Применение пористых материалов.
№30 Использование гибких оболочек и тонких пленок.
№27 Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности.
Затраты информации снижаются, если использовать принципы:
№25 Принцип самообслуживания.
№23 Принцип обратной связи.
Кроме принципов, указанных Г.С. Альтшуллером закон стремления к идеальности работают методы ( или принципы?) Тагути.
1.    Потери растут пропорционально квадрату отклонения от целевого значения параметра, характеристики.
Функция потерь имеет следующий вид:
L = k(y - m)
L -  потери для общества (как для производителя, так и для потребителя)
k -   постоянная потерь.
y -  реальное значение характеристики.
m -  целевое значение характеристики.
2.    Потери - это ущерб, нанесенный потребителю и производителю отклонением от целевого значения.
3.    Качество необходимо планировать, управляя факторами снижения разброса. Для этого вводится понятие сигнала и шума. Сигнал - целевое значение параметра, шум - отклонение. Шумы делятся на внешние и внутренние. Внешние шумы - это вариации окружающей среды, особенности работников, старение, износ.
Внутренние шумы - производственные неполадки.
4.   Устранять потери лучше всего на стадии проектирования и перепроектирования. 
5.   Решения, не снижающие затрат, игнорируются.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара: Как решать изобретательские задачи.-1-е изд-Петрозаводск: Карелия, 1980.-224с.
2.    Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач.-2-е изд., доп.- Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991.
3.    Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука: Теория решения изобретательских задач.-М.:Сов. радио,1979.-175с.
4.    Исикава Каору. Японские методы управления качеством М. Издательство «Экономика» 1988г.
5.    Наумов Л.А. Васильев Р.В. Применение метода Тагути в массовом производстве Материалы 4 международной научно-практической  конференции «Проблемы развития автомобилестроения в России»
6.    Николаева Э.К. Кружки качества на японских предприятиях М. Издательство стандартов 1990 г.



Назад (Теория)