Материалы к АРИЗ-71В (75)

Текст АРИЗ-71В (75)

Алгоритм решения изобретательских задач⁴⁹

Часть 1. Выбор задачи

1.1. Определить конечную цель решения задачи:

а) Какова техническая цель решения задачи (Какую характеристику объекта надо изменить?);

б) Какие характеристики объекта заведомо менять нельзя при решении задачи?

в) Какова экономическая цель решения задачи (Какие расходы снизятся, если задача будет решена?);

г) Каковы (примерно) допустимые затраты?

д) Какой главный технико-экономический показатель надо улучшить?

1.2. Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально нерешима, какую другую – более общую – задачу надо тогда решить, чтобы получить требуемый конечный результат?

1.3. Определить, решение какой задачи целесообразнее – первоначальной или обходной?

а) Сравнить первоначальную задачу с тенденциями развития данной отрасли техники;

б) Сравнить первоначальную задачу с тенденциями развития ведущей отрасли техники;

в) Сравнить обходную задачу с тенденциями развития данной отрасли техники;

г) Сравнить обходную задачу с тенденциями развития ведущей отрасли техники;

д) Сопоставить первоначальную задачу с обходной. Произвести выбор. Использовать «Общую схему развития технических систем».

1.4. Определить требуемые количественные показатели.

1.5. Внести в требуемые количественные показатели поправку на время, необходимое для реализации изобретения.

1.6. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения:

а) Учесть особенности внедрения, в частности допустимую степень сложности решения;

б) Учесть предполагаемые масштабы применения.

1.7. Выбрать желательный уровень решения, использовав системный оператор.

Часть 2. Уточнение условий задачи

2.1. Уточнить задачу, используя патентную литературу:

а) Как (по патентным данным) решаются задачи, близкие к данной?

б) Как решаются задачи, похожие на данную, в ведущей отрасли техники?

в) Как решаются задачи, обратные данной?

2.2. Применить оператор РВС:

а) Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?

б) Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?

в) Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?

г) Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?

д) Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или процесса от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?

е) Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или процесса от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?

2.3. Изложить условия задачи (не используя специальных терминов и не указывая, что именно нужно придумать, найти, создать) в двух фразах по следующей форме:

а. Дана система (указать элементы).

б. Элемент (указать) при условии (указать) дает нежелательный эффект (указать).

Примечание: Если система состоит из одинаковых групп элементов (например, двадцать труб с двадцатью задвижками), надо рассмотреть одну группу.

2.4. Переписать элементы из 2.3а в виде следующей таблицы:

а) Элементы, которые можно менять, переделывать, переналаживать (в условиях данной задачи).

б) Элементы, которые трудно видоизменять (в условиях данной задачи).

Примечание: а) К 2.4а следует относить технические элементы, рассматриваемой системы, к 2.4б – природные элементы и такие технические элементы, которые нельзя менять по условиям задачи.

б) Почти всегда (если нет специальных указаний в условиях задачи) инструменты следует относить к 2.4а, а изделие – к 2.4б.

2.5. Выбрать из 2.4а такой элемент, который в наибольшей степени поддается изменениям, переделке, переналадке.

Примечание: К 2.4 а следует относить технические элементы рассматриваемой системы, к 2.4б – природные элементы и такие технические элементы, которые нельзя менять по условию данной задачи.

Если в в 2.4а есть элемент, непосредственно связанный с нежелательным эффектом, выберете его в последнюю очередь.

Если в системе есть только элементы в 2—4б, возьмите в качестве элемента внешнюю среду.

Если все элементы в 2.4а равноценны по степени допускаемых изменений, начтите выбор с неподвижного элемента (обычно его легче менять, чем подвижный).

2.6. Записать условия задачи в вепольной форме: в чем сущность задачи: достройка или перестройка веполя? Что надо будет добавить (изменить) – вещество, поля, связи?

Часть 3. Аналитическая стадия

3.1. Составить формулировку ИКР (идеального конечного результата) по следующей форме:

а) Объект (взять элемент, выбранный на 2.5).

б) Что делает?

в) Как делает (на этот вопрос всегда следует ответить словами «сам», «сама», «само»).

г) Когда делает?

д) При каких обязательных условиях (ограничениях, требованиях и т. п.)?

3.2. Сделать два рисунка: «было» (до ИКР) и «стало» (ИКР). На рисунке «стало» найти элемент, указанный в 3.1а, и выделить ту его часть, которая не может совершить требуемое действие при требуемых условиях. Отметить эту часть (штриховкой, другим цветом, обводкой контуров и т.п.) на рисунке и записать виде словесной формулировки.

Примечания: а) Рисунки могут быть условные, лишь бы они отражали суть «было» и «стало».

б) Рисунок «стало» должен совпадать со словесной формулировкой ИКР.

Проверка. На рисунках должны быть все элементы, перечисленные в 2.3а. Если при шаге 2.5 выбрана внешняя среда, ее надо указать на рисунке «стало».

3.3. Произвести вепольные преобразования, учитывая тенденции развития вепольных систем.

Вспомогательные вопросы

1. Можно ли достроить веполь?

2. Можно ли увеличить степень дисперсности входящих в веполь веществ?

3. Можно ли перейти к фепольной системе?

4. Можно ли применить преобразование полей? (использовать таблицы преобразования полей).

3.4. Выявить физическое противоречие, ответив на вопросы:

а. Чего мы хотим от выделенной части объекта?

б. Что мешает выделанной части самой осуществить требуемое действие?

в. В чем несоответствие между «а» и «б»?

Примечание: Если задача решена на шаге 3.3, анализ тем не менее необходимо продолжить, выявив на 3.4 физическое противоречие.

Примечание: Формулировка физического противоречия (3.4в) обязательно должна содержать два противоречивых требования к одной части объекта и указание на действие, для которых необходимо выполнение этих требований. Например, «Выделенная часть объекта должна быть жидкой, чтобы равномерно передавать оказываемое на него давление и должна быть твердой, чтобы нерастекаться».

3.5. Проверить возможность устранения физического противоречия:

а. Разделением противоположных свойств во времени;

б. Разделением противоположных свойств в пространстве;

в. Изменением агрегатного состояния выделенной части объекта.

Примечание: Если задача решена на 3.5, проверить решение с позиций вепольного анализа. Если задача не решена, продолжить анализ.

3.6. При каких условиях выделенная часть объекта будет иметь требуемые противоположные свойства? Что для этого нужно?

Примечание: Здесь целесообразно использовать задачи – аналогии, содержащие сходные физические противоречия.

3.7. Сформулировать способ, реализующий условия, указанные в 3.6 (использовать таблицы применения физических эффектов и явлений). Если таких способов несколько, обозначьте их цифрами (самый перспективный – цифрой 1 и т.д.). Запишите выбранные способы.

3.8. Дать схему устройства для осуществления первого способа.

Вспомогательные вопросы

а) Каково агрегатное состояние рабочей части устройства?

б) Как меняется устройство в течение одного рабочего цикла?

в) Как меняется устройство послед многих циклов? (После решения задачи следует вернуться к шагу 3—7 и рассмотреть другие перечисленные в нем способы.)

(После решения задачи следует вернуться к шагу 3.7 и рассмотреть другие перечисленные в нем способы).

Часть 4. Предварительная оценка найденной идеи

4.1 Что улучшается или что ухудшается при использовании предлагаемого устройства? Запишите, что достигается предложением и что при этом усложняется, удорожается и т. д.

4.2. Можно ли видоизменением предлагаемого устройства или способа предотвратить это ухудшение? Нарисуйте схему видоизмененного устройства или способа.

4.3. В чем теперь ухудшение (что усложняется, удорожается

и т. д.)?.

4.4. Сопоставить выигрыш и проигрыш:

а) Что больше?

б) Почему?

Примечание: Если выигрыш больше проигрыша (хотя бы и в перспективе), перейти к синтетической части АРИЗ.

Если проигрыш больше выигрыша, вернуться к шагу 3.1. Записать на том же листе ход повторного анализа и его результат.

Если теперь выигрыш больше, перейти к синтетической стадии АРИЗ. Если повторный анализ не дал новых результатов, вернуться к шагу 2.4, проверить таблицу. Взять в 2.5 другой элемент системы и заново провести анализ. Записать ход анализа.

Если снова нет удовлетворительного решения, перейти к следующей части АРИЗ.

Часть 5. Оперативная стадия

5.1. Взять таблицу устранения технических противоречий, выбрать в вертикальной колонке показатель, который надо улучшить по условиям задачи.

5.2.

а) Как улучшить этот показатель, используя известные пути (если не считаться с проигрышем)?

б) Какой показатель недопустимо ухудшается, если использовать известные пути?

5.3. Выбрать в горизонтальном ряду таблицы показатель, соответствующий 5.2б.

5.4. Определить по таблице приемы устранения технического противоречия (т.е. найти клетку на пересечении строки, выбранной в 5.1, и ряда 5.2б).

5.5. Проверить применимость этих приемов (о приемах рассказано в следующих главах).

Если задача решена, вернуться к четвертой части АРИЗ, оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ. Если задача не решена, проделать следующие шаги 5.6, 5.7, 5.8.

5.6. Проверить возможность изменения во времени.

Вспомогательные вопросы

Нельзя ли устранить противоречие:

а) «Растянув» во времени происходящее по условиям задачи действие?

б) «Сжав» во времени происходящее по условиям задачи действие?

в) Выполнив требуемое действие заранее, до начала работы объекта?

г) Выполнив требуемое действие после того, как объект закончит работу?

д) Если по условиям задачи действие непрерывно, проверить возможность перехода к импульсному действию – и наоборот.

5.7. Как решаются аналогичные задачи в природе?

Вспомогательные вопросы

а) Как решаются подобные задачи в неживой природе?

б) Как решаются подобные задачи у вымерших или древних организмов?

в) Как решаются подобные задачи у современных организмов? Каковы в данном случае тенденции развития?

г) Какие поправки надо внести, учитывая особенности используемых техникой материалов?

5.8. Проверить возможные изменения в объектах, работающих совместно с данным.

Вспомогательные вопросы

а) В какую надсистему входит система, рассматриваемая в задаче?

б) Как решить данную задачу, если менять не систему, а надсистему?

Если задача не решена, вернуться к шагу 1—3. Если задача решена, вернуться к четвертой части АРИЗ, оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ.

Часть 6. Синтетическая стадия

6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система (данная по условиям задачи).

6.2. Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.

6.3. Использовать найденную техническую идею (или идею, обратную найденной) при решении других технических задач.