АРИЗ

АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач. Это начало развития теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Но именно это начало, как мне кажется, более подходит для человека, позволяя ему кроме результата получать удовольствие от самого мыслительного процесса. В АРИЗ заложены основы целенаправленного мышления: направленность на "идеальный конечный результат", освобождение от "инерции мышления". Для освобождения от стандартов мышления и стереотипов помогает фантазия, которая целенаправлено тренируется при написании фантастических произведений. Я, например, пробовал писать рассказы, такие как "Коварная планета", "Голубой туман" и "Железная ветвь цивилизации" . Самое лучшее, что я могу порекомендовать, это прочитать книгу одну из ранних версий АРИЗ. Если Вы этого не можете сделать, по каким либо причинам, я приведу ниже алгоритм АРИЗ-68 и перечень методов для его использования. Ввиду громоздкости у меня нет возможности (надеюсь пока) привести таблицу рационального использования приемов АРИЗ-68. ВЫБОР ЗАДАЧИ 1.1 Определить конечную цель решения. а) Какова техническая цель решения (какую характеристику надо изменить) б) Какие характеристики объекта нельзя менять при решении. в) Какова экономическая цель решения (какие расходы снизятся) г) Каковы допустимые затраты. д) Какой показатель надо улучшить. 1.2 Проверить обходной путь. Какую другую - более общую задачу надо решить, чтобы получить требуемый эффект. 1.3 Определить решение какой задачи целесообразнее. а) Сравнить первоначальную и обходную задачи с тенденциями развития данной отрасли техники. б) Сравнить первоначальную и обходную задачи с тенденциями развития ведущей отрасли техники. в) Сопоставить первоначальную задачу с обходной и произвести выбор. 1.4 Определить требуемые количественные показатели. 1.5 Внести в эти показатели поправку на время. 1.6 Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения. а) Учесть особенности внедрения. Допускаемую степень сложности. б) Учесть предполагаемые масштабы применения. 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) Меняем размеры объекта от заданной величины до 0. Как теперь решается задача. б) Меняем размеры объекта от заданной величины до бесконечности. В) Меняем время процесса В→0. г) Меняем время процесса В→ до бесконечности. д) Меняем допустимые затраты C→ до бесконечности. 2.3 Изложить условия задачи (не используя специальные термины и не указывая, что именно нужно придумать, найти, создать) в двyx фразах. а) Дана система из (указать элемент.). б) Элемент ... при условии... даёт нежелательный эффект... 2.4 Переписать элементы в виде таблицы. а) Элементы которые можно менять, переделывать, переналаживать, (в условиях данной задачи). б) Элементы, которые трудно изменить (в условиях данной задачи). 2.5 Выбрать из 2.4а такой элемент, который в наибольшей степени поддается изменениям, переделке, переналадке. Если все элементы в 2,4 а равноценны - выберите неподвижный (его легче менять чем подвижный). Если в 2.4а есть элемент, непосредственно связанный с нежелательным эффектом - выберите его в последнюю очередь. Если в системе есть только элементы 2.4б, возьмите в качестве элемента внешнюю среду. АНАЛИТИЧЕСКАЯ СТАДИЯ 3.1 Составить формулировку ИКР (идеального конечного результата) а) Объект(выбранный в 2.5) б) Что делает. в) Как делает (всегда следует отвечать "Сам" "Сама" "Само". г) Когда делает. д) При каких обязательных условиях. 3.2 Сделать два рисунка "Было" "Стало" т.е. до ИКР и ИКР. 3.3 На рисунке "Стало" найти элемент, указанный в 3.1а, и выделить ту его часть, которая не может совершить требуемого действия при требуемых условиях. Отметить эту часть *. 3.4 Почему эта часть сама не может осуществить требуемое действие. а) Чего мы хотим от выделенной части объекта. б) Что мешает выделенной части самой осуществить требуемое действие. в) В чем несоответствие между "а" и "б". 3.5 При каких условиях эта часть может осуществить требуемое действие. Какими свойствами она должна обладать. Назовите это свойство, не беспокоясь о том как оно будет достигнуто. 3.6 Что надо сделать чтобы выделенная часть объекта приобрела свойства отмеченные в 3.5 а) Покажите на рисунке стрелками силы, которые должны быть приложены к выделенной части объекта, чтобы обеспечить желательные свойства. б) Какими способами можно создать эти силы. 3.7 Сформулировать способ который может быть практически осуществлён. Если таких способов несколько, обозначьте их цифрами. Запишите их. 3.8 Дать схему устройства для осуществления первого способа. Каково агрегатное состояние рабочей части устройства, как меняется устройство в течение одного рабочего цикла и после многих циклов. (после решения задачи следует вернуться к 3.7) ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА НАЙДЕННОЙ ИДЕИ. 4.1 Что улучшается и что ухудшается при использовании предлагаемого устройства или способа. 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 видоизменённого устройства или способа. 4.3 В чём теперь ухудшение. 4.4 Сопоставить выигрыш и проигрыш; что больше, почему. Если выигрыш больше проигрыша (хотя бы в перспективе), перейти к синтетической части АРИЗ. Если проигрыш больше выигрыша, вернуться к 3.1. Записать на том же листе ход повторного решения и его результат. 4.5 Если повторный анализ не дал новых результатов, вернуться к 2.4, проверить таблицу. Взять в 2 5 другой элемент системы и заново провести анализ. Записать ход анализа на том же листе. Если нет удовлетворительного решения, после 4.5, перейти к следующей части АРИЗ. ОПЕРАТИВНАЯ СТАДИЯ. 5.1 В таблице устранения технических противоречий, выбрать в вертикальной колонке показатель, который надо улучшить, по условиям задачи. 5.2 Как улучшить этот показатель, используя известные пути (если не считаться с проигрышем). Какой показатель недопустимо ухудшиться, если использовать известные пути. 5.3 Выбрать в горизонтальном ряду таблицы показатель, соответствующий 5.2б. 5.4 Определить по таблице приёмов устранения технического противоречия. 5.5 Проверить применимость этих приёмов. Если задача решена, вернуться к четвёртой части АРИЗ, оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ. Если задача не решена, проделать следующие шаги. 5.6 Проверить возможность применения физических эффектов и явлений. 5.7 Проверить возможные изменения во времени. а) Нельзя ли устранить противоречие, "растянув" во времени происходящее по условиям задачи действие или сжав его. б) Нельзя ли устранить противоречие, выполнив требуемое действие заранее, до начала работы объекта или после того, как объект закончит работу. и) Если по условиям задачи действие непрерывно - проверить возможность перехода к импульсному действию и наоборот. 5.8 Как решаются аналогичные задачи в природе. а) В неживой природе. б) У вымерших и древних организмов. в) У современных организмов. Каковы в данном случае тенденции развития организмов г) Какие поправки надо внести, учитывая особенности используемых техникой материалов. 5.9 Проверить возможные изменения в объектах, работающих совместно с данным. а) В какую надсистему входит система, рассматриваемая в задаче. б) Как решить задачу, если менять надсистему. Если задача не решена, вернуться к 1.3, если решена, вернутся к четвертой части АРИЗ оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ. СИНТЕТИЧЕСКАЯ СТАДИЯ 6.1 Определить как должна быть изменена надсистема, в которую входит изменённая система (данная по условиями задачи). 6.2 Проверить может ли изменённая система применяться по новому. 6.3 Использовать найденную техническую идею или обратную найденной) при решении других задач. I. ПРИНЦИП ДРОБЛЕНИЯ а) Разделить объект на независимые части. б) Выполнить объект разборным. в) Увеличить степень дроблении (измельчения) объекта. 2. ПРИНЦИП ВЫНЕСЕНИЯ А) Отделить от объекта "мешающую" часть (мешающее свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство). 3. ПРИНЦИП МЕСТНОГО КАЧЕСТВА а) Перейти от однородной структуры объекта (внешней среды или внешнего воздействия) к неоднородной. б) Разные части объекта должны иметь разные функции. в) Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее соответствующих ее работе. 4. ПРИНЦИП АСИММЕТРИИ Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной. 5. ПРИНЦИП ОБЪЕДИНЕНИЯ а) Соединить однородные или предназначенные для смежных операции объекты. б) Объединить во времени однородные или смежные операции. 6. ПРИНЦИП УНИВЕРСАЛЬНОСТИ Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах. 7. ПРИНЦИП "МАТРЕШКИ" а) Один объект размещен внутри другого объекта, который, в свою очередь находится внутри третьего и т.д. б) Один объект проходит сквозь полость в другом объекте. 8. ПРИНЦИП АНТИВЕСА а) Компенсировать вес объекта соединением с другими объектам, обладающими подъемной силой. б) Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет, аэро-, гидродинамических и других сил). 9. ПРИНЦИП ПРЕДВАРИТEЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям. 10 ПРИНЦИП ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ИСПОЛНЕНИЯ а) Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично). б) Заранее расставить объекты так чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на доставку. 11. ПРИНЦИП "ЗАРАНЕЕ ПОДЛОЖЕННОЙ ПОДУШКИ" Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами. 12. ПРИНЦИП ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНОСТИ Изменить условия работа так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект. 13. ПРИНЦИП "НАОБОРОТ" а) Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объект, а нагреть). б) Сделать движущую часть объекта (или внешней среды) неподвижной, а неподвижную - движущейся. в) Перевернуть объект "вверх ногами". 14. ПРИНЦИП СФЕРОИДАЛЬНОСТИ а) Перейти от прямолинейных частей объекта к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим; от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, к шаровым конструкциям. б) Использовать ролики, шарики, спирали. в) Перейти к вращательному движению, использовать центробежную силу. 15. ПРИНЦИП ДИНАМИЧНОСТИ а) Характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы. б) Разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга. 16. ПРИНЦИП ЧАСТИЧНОГО ИЛИ ИЗБЫТОЧНОГО РEШЕНИЯ Если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить "чуть меньше" или "чуть больше". Задача при этом может существенно упроститься. 17. ПРИНЦИП ПЕРЕХОДА В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ а) Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях, то есть на плоскости. Соответственно, задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству трех измерений. б) Многоэтажная компоновка объектов вместо одноэтажной. в) Наклонить объект или положить его "на бок". г) Использовать обратную сторону данной площади. д) Использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади. 18. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ КOЛЕБАНИЙ а) Привести объект в колебательное движение. б) Если такое движение уже совершается - увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой). в) Использовать резонансную частоту. г) Применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы. д) Использовать ультразвуковые колебания в сочетании c электромагнитными полями. 19. ПРИНЦИП ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ а) Перейти от непрерывного действии к периодическому (импульсному). б) Если действие уже осуществляется периодически - изменить периодичность. в) Использовать паузы между импульсами для осуществления другого действия. 20. ПРИНЦИП НЕПРЕРЫВНОСТИ ПOЛЕ3НОГО ДЕЙСТВИЯ а) Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой). б) Устранить холостые промежуточные ходы. 21. ПРИНЦИП ПРОСКОКА Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости. 22. ПРИНЦИП "ОБРАТИТЬ ВРЕД В ПOЛЬЗУ" а) Использовать вредные факторы (в частности, вредное воз­ действие среды) для получения положительного эффекта. б) Устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором. в) Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным. 23. ПРИНЦИП ОБРАТНОИ СВЯЗИ а) Ввести обратную связь. б) Если обратная связь есть - изменить ее. 24. ПРИНЦИП "ПОСРСРЕДНИКА" Использовать промежуточный объект-переносчик. 25. ПРИНЦИП САМООБCЛУЖИВАНИЯ а) Объект должен сак себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции. б) Использовать отходы (энергии, вещества). 26. ПРИНЦИП КОПИРОВАНИЯ а) Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии. б) Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличит или уменьшить копии). в) Если используются видимые оптические КОПИИ, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым. 27. ДEШЕВАЯ НЕДОЛГОВЕЧНОСТЬ ВЗАМЕН ДОРОГОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ Заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью). 28. ЗАМЕНА МЕХАНИЧЕСКОЙ СХЕМЫ а) Заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой". б) Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом. в) Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру. г) Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами. 29. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПHEВMO- И ГИДРОКОНСТРУКЦИЙ Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные. 30. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИБКИХ ОБОЛОЧЕК и ТОНКИХ ПЛЕНОК а) Вместо объектных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки. б) Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок. 31. ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ а) Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т.п.). б) Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом. 32. ПРИНЦИП И3МЕНЕНИЯ ОКРАСКИ а) Изменить окраску объекта или внешней среды. б) Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды. в) Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки. г) Если такие добавки уже применяются, использовать меченные атомы. 33. ПРИНЦИП ОДНОРОДНОСТИ Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам). 34. ПРИНЦИП ОТБРОСА И РЕГЕНЕРАЦИИ ЧАСТЕЙ а) Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна на быть отброшена (растворена, испарена и т.п.) или видоизменена непосредственно в ходе работы. б) Расходуемые части объекта должны быть восстановлены. непосредственно в ходе работы. 35. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА а) Изменить агрегатное состояние объекта. б) Изменить концентрацию или консистенцию. В) Изменить степень гибкости. г) Изменить температуру. 36. ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема. выделение или поглощение тепла и т.д. 37. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ а) Использовать термическое расширение или сжатие материалов. б) Если термическое расширение уже используется, применить несколько материалов с разными коэффициентами термического расширения. З8. ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЬНЫХ ОКИСЛИТЕЛЕЙ а) Заменить обычный воздух обогащенным. б) Заменить обогащенный воздух кислородом. в) Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями. г) Использовать ионизированный кислород. д) Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном. 39. ПРИМЕНЕНИЕ ИНEPТНОЙ СРЕДЫ а) Заменить обычную среду инертной. б) Вести процесс в вакууме. 40. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИAЛОВ Перейти от однородных материалов к композиционным. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.