© Владимир Петров, 2018

ISBN 978-5-4496-0037-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Это книга представляет собой впервые созданный учебник по стандартам на решение изобретательских задач, разработанных Г. С. Альтшуллером. Книга предназначена для отработки навыков в использовании системы стандартов.

В книге приводится около 250 примеров и более 60 задач (из них 102 примера и 42 задачи для самостоятельного разбора), более 100 иллюстраций, более 100 физических эффектов.

Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи.

Посвящение

Работа посвящается светлой памяти

учителя, коллеги и друга Генриха Альтшуллера

Владимир Петров

vladpetr@013net.net

Благодарности

Я премного благодарен Генриху Альтшуллеру, автору теории решения изобретательских задач – ТРИЗ, моему учителю, коллеге и другу, за то, что он создал эту увлекательную теорию. Признателен ему за незабываемое время, проведенное вместе с ним, и за то, что он изменил мою жизнь, сделал ее разнообразнее и интереснее. Некоторые из материалов этой книги обсуждались с Генрихом Альтшуллером.

Благодарен коллегам за присланные примеры: Олегу Абрамову, Владимиру Афоньшину, Дмитрию Бахтурину, Борису Голдовскому, Вячеславу Ефремову, Игорю Кайкову, Вадиму Канеру, Сергею Логвинову, Игорю Мисюченко, Михаилу Рубину, Сергею Сысоеву, Науму Фейгельсону (Россия), Елене Грединаровой (Украина), Светлане Вишнепольской, Семену Литвину, Леву Певзнеру, Владимиру Просяннику, (США), Павлу Ливотову (Германия), Ефиму Копыту (Израиль).

Хочу выразить глубокую благодарность за ценные замечания и предложения при работе над этой книгой моему коллеге и другу Б. Голдовскому.

Введение

…стандарты – это правила синтеза и преобразования технических систем, непосредственно вытекающие из законов развития этих систем.

Генрих Альтшуллер¹

1. Вступление

Перед вами, дорогой читатель, учебник «Стандарты изобретательства».

Данный учебник ставит задачу изложить систему стандартов на решение изобретательских задач, разработанную Г. С. Альтшуллером. Классификация стандартов основана на вепольном анализе и законах развития систем. В связи с этим предварительно рекомендуем вам ознакомиться с этими материалами в учебниках².

Краткий обзор вепольного анализа и законов развития систем приведен в главе 1.

Большое количество материала для самостоятельой работы позволит вам отработать навыки в использовании стандаров на решение изобретательских задач.

2. Описание данного учебника

Данный учебник содержит введение, 9 глав, заключение и приложения.

Введение описывает предназначение и структуру книги, а также рекомендации по эффективному ее использованию.

Глава 1 посвящена краткому обзору вепольного анализа и законов развития систем.

Глава 2 описывает систему 76 стандартов.

Главы 3—7 представляют систему стандартов на решение изобретательских задач.

Глава 8 описывает алгоритм применения стандартов.

Глава 9 – это самостоятельная работа, содержащая вопросы для самопроверки, темы для докладов и рефератов и выполнения заданий. Задания включают разбор примеров с указанием номера стандарта и задачи для самостоятельного решения по стандартам.

В заключении приведены рекомендации по отработке навыков изобретательского мышления.

В приложениях представлен разбор задач и таблицы применения стандартов.

Учебник написан в той последовательности, в которой рекомендуется осваивать его.

Теоретическая часть иллюстрируется большим количеством примеров, задач и графического материала (более 200 примеров и задач и около 150 иллюстраций).

Книга предназначена для широкой публики. Она также может быть полезна студентам, аспирантам, преподавателям университетов, инженерам, изобретателям, ученым и людям, решающим творческие задачи.

Желаю успехов, ДОРОГОЙ ЧИТАТЕЛЬ!

Глава 1. Краткие сведения о законах развития систем и вепольном анализе

1.1. Представления о законах развития систем

При создании системы стандартов на решение изобретательских задач Г. С. Альтшуллер использовал только некоторые законы из группы эволюции систем. Детально законы развития систем изложены в монографии³.

Мы кратко опишем только те законы и закономерности, которые использовались при разработке системы законов.

Основные из законов эволюции систем следующие (рис. 1.1):

– закон увеличения степени идеальности;

– закон увеличения степени управляемости и динамичности;

– закон перехода в надсистему;

– закон перехода на микроуровень;

– закон свертывания;

– закон согласования;

– закон сбалансированного развития систем.

Рис. 1.1. Структура законов эволюции систем

Из указанных законов для создания стандартов Г. С. Альтшуллер использовал только законы увеличения степени управляемости и динамичности, перехода в надсистему и на микроуровень, да и то не в полном объеме.

Закон увеличения степени управляемости и динамичности имеет подзакон – закон изменения степени вепольности и закономерность изменения управляемости веществом, энергией и информацией (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Структура закона увеличения степени управляемости и динамичности

Закон увеличения степени вепольности будет изложен в п. 1.2.

Закономерность изменения управляемости веществом, энергией и информацией подразделяется на закономерности (рис. 1.3):

– Изменения управляемости веществом;

– Изменения управляемости энергией и информацией.

Рис. 1.3. Закономерность увеличения степени управляемости и динамичности

В свою очередь, закономерность увеличения степени управляемости веществом осуществляется (рис. 1.4):

– использованием «умных» веществ;

– увеличением концентрации вещества;

– увеличением количества степеней свободы;

– увеличением степени дробления;

– переходом к капиллярно-пористым материалам (КПМ).

Рис. 1.4. Закономерность увеличения степени управляемости веществом

Из этих закономерностей Альтшуллером были использованы увеличение степени дробления и переход к КПМ. В упрощенном виде опишем их ниже.

Увеличение степени управляемости энергией и информацией осуществляется (рис. 1.5):

– изменением концентрации энергии и информации;

– переходом к более управляемым полям.

Переходу к более управляемым полям выполняется:

– Заменой виде поля;

– Переходом МОНО-БИ-ПОЛИ полям;

– Динамизацией полей.

Рис. 1.5. Закономерность увеличения степени управляемости энергией и информацией

Из этих закономерностей для создания стандартов была использована только закономерность перехода к более управляемым полям.

В данной книге она будет дана в очень упрощенном виде.

Замена вида поля на более управляемое поле может осуществляться в следующей последовательности: гравитационное, механическое, тепловое, электромагнитное и любые комбинации этих полей. Эта закономерность показана на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Увеличения управляемости полей

Последовательность увеличения степени дробления в упрощенном виде представлена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схема тенденции увеличения степени дробления

В упрощенном виде закономерность перехода к КПМ представить в виде схемы (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Общая схема перехода к КПМ

где

# – структура;

В – вещество;

ТЭ – технологический эффект (физический, химический и т. д.);

КПМ^# – КПМ со структурированными капиллярами;

µКПМ^# – µКПМ со структурированными капиллярами.

Закон перехода на микроуровень, Альтшуллер описывает как замену системы или ее части веществом, способным при взаимодействии с полем выполнять требуемое действие.

Закон перехода в надсистему – это объединением системы с другими системами с помощью тенденции: МОНО-БИ-ПОЛИ-Свертывание.

Объединения в би- и полисистему может включать следующие виды элементов.

1. Однородные

– Одинаковые.

– Однородные элементы со сдвинутыми характеристиками.

2. Неоднородные

– Альтернативные.

– Антагонистические – инверсные (элементы с противоположными свойствами или функциями).

– Дополнительные.

Полностью схема закона перехода системы в надсистему представлена на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Общая схема объединения систем