© Лев Певзнер, 2020

ISBN 978-5-0051-1592-8 (т. 5)

ISBN 978-5-4493-8108-8

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

От автора

Известна история, которую принято называть «ошибкой выжившего». Во время Второй мировой войны командование американских и британских ВВС поручило математику Абрахаму Вальду выяснить, какие части фюзеляжа самолета нужно защитить дополнительной броней. Вальд изучал самолеты, возвращавшиеся с боевых вылетов, отмечая места попаданий. В результате, он рекомендовал установить дополнительную защиту на те участки (центральную и заднюю части фюзеляжа), где количество пробоин было минимальным. Почему? Да очень просто – попадания снарядов в самолет в силу статистики должны были распределяться равномерно по всему корпусу самолета. Но те попадания, после которых самолеты возвращались, и которые Вальд видел, не были смертельны. Защищать нужно от попадания вражеских снарядов в те места, которые не были повреждены на вернувшихся самолетах. Он понял, что самолеты, которые их получили, погибали и не возвращались.

Рисунок 1. Схема Вальда

Почему то в истории техники принято изучать рассказы об успешных изобретателях и инженерах. Но их единицы, зато тех, кто потратил свою жизнь и сбережения и не добился успеха – десятки и сотни тысяч. И если мы хотим добиться успеха, надо изучать их истории и понимать причины их провалов.

Изучать надо не мифы и легенды об успехах (больше частью придуманные победителями), а огромный фонд ошибок и провалов, которые не позволили добиться успеха. Это трудно, об этом мало пишут, но именно этот анализ позволит успешно работать.

Я хочу выразить благодарность Якову Кацману, предоставившему ряд великолепных примеров из своего практического опыта и Борису Злотину за помощь в работе.

.

ВВЕДЕНИЕ

В ТРИЗ достаточно хорошо исследованы законы развития технических систем и основные линии и тенденции. Следуя им можно достаточно быстро и эффективно развивать технические системы. И, тем не менее, на практике мы постоянно сталкиваемся с ситуациями, когда развитие технических систем тормозится, а иногда и полностью останавливается. Причины могут быть не только объективные, но и субъективные. Ведь развитием системы занимаются не только ученые и инженеры, но и менеджеры-организаторы производства. И нередко их взгляды и стремления отличаются от оценок инженеров, и они навязывают инженерам свои «концепции» развития техники, которые заводят развитие в тупик. Особенно ярко это проявляется в тоталитарных режимах, когда лидеры бюрократии приказывают инженерам и конструкторам что и как делать (яркие примеры – Гитлер в Германии, Сталин в СССР). И тогда техника начинает развиваться кривыми путями, существенно уклоняясь от магистрального пути. Со временем все возвращается на круги своя, но теряется время и ресурсы. Иногда ошибки стоят жизни целым компаниям и коллективам. Рассматривая типовые ошибки, мы будем обращать внимание и на причины их возникновения – объективные, которых трудно избежать (но потери можно снизить), и субъективные, которые связаны с психологической инерцией разработчика, ошибками менеджера-организатора. Последних можно просто избежать.

Основы методики исследования типовых ошибок при развитии технических систем заложил мастер ТРИЗ Борис Злотин лет 30 назад. Он описал для разных этапов развития технической системы наиболее часто встречающиеся ошибки и их причины. Сложность, многогранность и диалектичность процесса развития техники не позволили сделать полное и законченное исследование. Частично эти вопросы описаны в книгах [1,2]. В этой книге я постараюсь описать углубленный анализ того, что не вошло в предыдущие исследования¹.

ГЛАВА 1. Ошибки при создании технических систем

Создание новой технической системы – обширное поле для ошибок. Ведь изобретатель идет по зоне, где до него ничего не было сделано, а значит, ошибок может быть гораздо больше, чем правильных шагов.

Но вот что удивительно, при всем многообразии возможных ошибок, большинство изобретателей совершает одни и те же ошибки, «наступают на одни и те же грабли». Ошибки этого этапа², в основном, связаны с попытками реализации системы до того, как складываются объективные условия создания ее функционального центра, или условий для работы системы. Или же делаются попытки создания конструкций, которые не могут иметь коммерческого применения.

1.1. Неготовность науки и техники для создания системы

Достаточно типичная ситуация, когда разработчик пытается создать техническую систему, а уровень развития науки и техники еще недостаточен, чтобы обеспечить ее работоспособность (отсутствие необходимых материалов, подсистем и технологий). В этом случае разработка остается «на бумаге» (чертежах, патентах, научных статьях или описаниях). Иногда все заканчивается макетами, в большей степени неработоспособными.

Пример

Интуиция (а может аналогия со свечами) подсказывала ученым, что искусственное освещение с помощью электричества должно основываться на нагреве рабочего тела до высокой температуры. Идея освещения с использованием нагрева рабочего тела электричеством принадлежит Уоррену де ла Рю. В 1840 году впервые он разработал концепцию конструкции лампы накаливания. Уоррен де ла Рю предложил использовать для освещения лампу с платиновой спиралью, помещенную в колбу с разреженным воздухом. По представлениям Уоррена де ла Рю высокая тугоплавкость платины должна была позволить работать платиновому элементу при высоких температурах. При таких температурах свечение рабочего тела сможет освещать помещение, а разреженный воздух – снизит опасность окисление и продлит срок службы лампы.

Рисунок 2. Уоррен де ла Рю (1815—1889)

Теоретически изобретение Уоррена де ла Рю должно было стать лампой первого этапа. Она была работоспособной, но очень дорогой. Платины и в те времена было мало, а главное – не было качественной технологии ее обработки. Эти обстоятельства делали прибор коммерчески нереализуемым. Поэтому Уоррена де ла Рю прекратил дальнейшие исследования.

Прорывом стало использование в качестве рабочего элемента тугоплавких металлов (вольфрама и молибдена), которые предложил использовать А. Н. Ладыгин в 1890-х годах. Это были относительно недорогие, но технологичные металлы. Более того, Ладынин не просто предложил использование вольфрамовой нити, но и разработал технологию и организовал промышленное производство этого металла. В 1906 году он продал патент на вольфрамовую нить компании General Electric.

Для ламп накаливания это был первый этап развития. Так, только спустя более полувека спустя, когда были решены проблемы достаточно качественного материала нитей накаливания, и достаточно развитой надсистемы, к 1910 году сложились условия, достаточные для начала внедрения электрического освещения лампами накаливания.

Пример

Идея заряжать ружья не с дула, а с казенной части была разработана и запатентована французским инженером Маршалом Саксом еще 1731 году. В 1775—1776 года британец Фергюсон изготовил и продемонстрировал образец казеннозаряжаемого

Рисунок 3. Ружье Фергюссона

ружья. В то время, скорострельность 6 выстрелов в минуту, казалась фантастической. Ружье показали в 1776 году королю Генриху III, но на этом все закончилось.

В 1812 году изобретатель Жан Паули предложил революционную для своего времени конструкцию казеннозарядного ружья. Новое оружие, показали Наполеону. Но внедрение было отложено… на 50 лет!

Рисунок 4. Патент Паули 1812 года

Что же происходило? Все просто! И ружье Фергюссона, и ружье Паули опережали свое время. Технологии того времени не могли обеспечить массовое производство ружей для переоснащения армии. 4 известные британские оружейные фирмы изготавливали 100 ружей Фергюссона 6 месяцев! В этих условиях, о полном перевооружении армии не могло быть и речи.

К новой конструкции вернулись во второй половине XIX века, когда Самуэль Кольт придумал новую технологию сборки оружия.

Тест-рекомендация. Признаками ошибки является отсутствие материалов или технологий для производства элементов системы. Необходимо проверить есть ли условия для разработки в кратчайшие сроки этих материалов и технологий.

Например, достаточно много различных изобретений придумано на базе графенов. Но поскольку на сегодня нет хорошей серийной технологии производства графенов, нет никакого смысла пытаться внедрять их.

Пример

Испанская компания «Графенано» активно позиционировала себя в 2014 году, как потенциального разработчика новых аккумуляторов для электромобилей вчетверо более дешевых, чем литиевые, и вдвое более емких. Вероятно, что она даже провела какие-либо исследования. Но в отсутствии технологии производства графенов быстро закрылась, похоронив деньги инвесторов [3].