5 марта 2017 г.

Алгоритм решения инженерных проблем – АРИП 2008 (П.Т.), Иванов Г.И.

г.и. Иванов

Алгоритм РЕШЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ проблем – АРИП 2008 (П.Т.)

В работе предлагается новый подход к процедуре анализа изобретательских ситуаций, дается последовательность действия, позволяющая увеличить степень алгоритмизации процесса анализа проблем.

Введение

Любая производственная проблема, связанная с нарушением каких либо технологических процессов, имеет свою первопричину. Только после нахождения первопричины и места ее возникновения, можно заниматься анализом проблемы и формулированием из нее задач с привлечением имеющихся ресурсов и выявлением противоречий.

Если правильно определены место, время и причина возникновения нежелательного явления, если правильно выявлен элемент, породивший проблему, и грамотно использованы ресурсы для разрешения противоречий,то уже на этапе формулирования задачи решение часто становится самоочевидным. Идеально составленная задача несет в себе...ответ.

Элементы такого алгоритма впервые были применены нами в 1987 году на предприятиях промышленного объединения "Бор" (г. Дальнегорск). Первый вариант алгоритма выбора задач из производственной ситуации, авторов Иванова Г.И., Быстрицкого. А.А., Никитина В.Н., впервые был доложен на Петрозаводском семинаре в 1993 году и одобрен Г. С. Альтшуллером. Полный текст алгоритма выбора задач из производственно – технологической проблемной ситуации – АВИЗ 2000(ПТ) был впервые опубликован в 2000 году Челябинским фондом ТРИЗ в брошюре «Формулирование творческих задач».

Практический опыт последних лет на промышленных предприятиях России, а так же опыт работы за рубежом, позволил значительно уточнить алгоритм, внести в него новые элементы и тем самым расширить его возможности. В связи с этим изменилось и название алгоритма.

Предлагаемый алгоритм построен на идеях Генриха Сауловича Альтшуллера, на основополагающих диалектических понятиях которые содержатся в ТРИЗ. К таким понятиям относятся - системность и законы развития систем, идеальность и составление ИКР, противоречия и их разрешение, анализ и использование вещественно-полевых ресурсов. Эти понятия Г.С. Альшуллер первым ввел в изобретательскую практику, они прошли проверку временем и сегодня составляют суть эффективного инженерного мышления.

Мы надеемся, что предлагаемый вариант алгоритма поможет читателю, знакомому с основами ТРИЗ, более уверенно заниматься решением производственных проблем. Так же обращаем внимание на то, что данный алгоритм – АРИП 2008(п.т.) предназначен в основном для решения производственно-технологических проблем, которые связаны с выходом технологических параметров за приделы допускаемых норм, трудоемкостью, неэффективностью, браком и т.п.

Для решения конструкторских, измерительных, аварийных и научно-исследовательских проблем еще предстоит создать свои специализированные алгоритмы. (Смотрите на сайте «Методолог» статью Иванова Г.И. «Какой алгоритм нужен инженеру»)

Так же обращаем внимание читателей на то, что данный алгоритм не заменяет необходимых профессиональных знаний, он предназначен только для повышения эффективности творческого применения имеющихся знаний. Эффективность алгоритма обеспечивается его диалектической логикой, максимальной формализацией шагов, строгой зависимостью каждого последующего шага от предыдущих.

С помощью данного алгоритма решено более сотни реальных производственных задач, но автор далек от мысли, что он являет собой совершенный инструмент. В нем есть свои недостатки и принципиально слабые места, которые не увидел или с которыми смирился автор. Если вы заметили таковые и у вас есть какие то свои предложения и советы сообщите, пожалуйста, о них по адресуgenivanov@gmail.com Иванову Геннадию Ивановичу.

В заключение автор выражают благодарность Митрофанову В.В., БыстрицкомуА.А.,Петрову В.М., Подкатилину А.В, Селюцкому А.Б.,.Иванову И.Г., Гасанову А. Кожевниковой Л.А., Балакерскому И.А., Бдуленко М.К., Биба В.Н., Голикову С.К., Калошину Н.Г., Кондрат С.А., Канеру В.Ф., Качугину И.Б., Склобовскому К.А., Сибирякову В.Г., Линяшину В. А. Уразаеву В.Г., Курги Э.Э. Шимукович П.Н. и многим другим за помощь в разработке алгоритма, конструктивную критику, замечания и предложения.

 

Структура алгоритма - АРИП 2008(пт)

часть 1 Первичное описание и составление формулы проблемы

цель: - Проверить достаточность информации по проблеме.

получить достоверные ответы на вопросы «что?» «где?» «когда?» «почему?»

часть 2 Проверка проблемы на ложность и самоустранение

цель: - определить необходимость решения проблемы.

часть3 Уточнение проблемы

цель: - выявить первопричину (!) возникновения проблемы.

часть 4 Анализ вещественно - полевых ресурсов

цель: - выявить ресурсы для решения проблемы.

часть 5 Формулирование идеального конечного результата

цель: - составить формализованные тексты задач .

часть 6 Формулирование физических противоречий

цель: - выявить физические противоречия и выбрать принцип их разрешения.

часть 7 Разрешение физических противоречий

цель: - получить принципиальное направление решения задачи

часть 8 Анализ полученных решений.

цель: - выбрать из полученных решений наиболее оптимальные.

 

Рекомендуется помнить:

Проблему решают в месте ее первичного возникновения и теми средствами, которые там имеются.

Чем дальше от первопричины формулируется задача, тем сложнее потребуется решение.

Эффективное решение устраняет первопричину, плохое – последствия.

правильно сформулированная задача, несет в себе ответ...

 

Алгоритм решения инженерных проблем

(Производственно – Технологических) АРИП 2008(п.т.)

Алгоритм составлен на основе материалов Теории Решения Изобретательских Задач – ТРИЗ автора Г.С. Альшуллера. Алгоритм применяется после усвоения основных понятий имеющихся в ТРИЗ. (Пояснение применяемых терминов смотрите в приложении №1)

 

Внимание!

Существуют различные виды технических проблем (смотрите приложение №2) и различные уровни их описаний, (смотрите приложение №3). Данный алгоритм, в основном, применяется для решения производственно-технологических проблем, которые описаны на физическом уровне.

Данный алгоритм не решает сам задачи, он только организует мышление человека и помогает ему наиболее полно использовать имеющиеся у него знания. Решая задачу нельзя спешить, приемлемое решение может быть получено на любом этапе, это решение следует записать и продолжить работу.

 

Часть1

Первичное описание и составление формулы проблемы

Цель: - Проверить достаточность информации по проблеме.

Шаг1.1.

Составить в свободном изложенииописание проблемы, используя основные категории физического мира - событие, пространство, время и взаимосвязь.

В описании должна быть точная и достоверная информация о том:

Что происходит - (указывается конкретное нежелательное физическое(!) Явление, которое происходит в рассматриваемой системе),

Где происходит - (указывается конкретная часть рассматриваемой системы – узел, деталь, элемент, где происходит нежелательное явление)

Когда происходит - (указывается конкретная технологическая операция или тот момент физико - химического процесса во время которого происходит нежелательное явление)

И если есть возможность, указывается причина– Почему происходит.

Примечание 1. Для получения достоверной информации рекомендуется внимательно изучить всю техническую документацию, относящуюся к проблеме, получить консультации у специалистов и лично обследовать место возникновения проблемы. При необходимости выполнить эскизы. Только при полном понимании происходящих событий возможна успешная работа по данному алгоритму.

Примечание 2. Под нежелательным физическим явлением понимаются те физические явления или процессы, которые непосредственно оказывают вредное влияние на выполнение функции рассматриваемой системы.

Примечание3. Если причина проблемы находится за пределами рассматриваемой системы, рекомендуется найти место ее первичного возникновения и там начать работу по алгоритму.

Шаг 1.2.

Определить назначение (физическую функцию) системы в которой возникли недостатки. Записать:- «Система предназначена для ... (указать физическую (!) Функцию рассматриваемой системы)».

Шаг 1.3.

Используя полученное описание, составить в виде одного предложения словесную формулу (матрицу) проблемы. В этом предложении должны быть ответы на вопросы:

«Когда происходит?» «Где происходит?» «Что происходит?»

Схема построения словесной формулы:

В системе предназначенной для.. (указывается функция из шага 1.2.)

Во время ... (указывается конкретная технологическая операция или физический процесс).

Вили на ... (указывается место, конкретный узел, деталь,)

Происходит ... (указывается Нежелательное Явление)».

Предложение может строиться в любом порядке, но оно должно отражать основную суть проблемы.

 

Часть 2

Проверка проблемы на ложность и самоустранение

Цель: - Определить необходимость решения проблемы.

Шаг 2.1. Выяснить, возникают ли вредные последствия в будущем на уровнях системы, надсистемы и подсистемы, если технологическую операцию, при которой возникает проблема, не выполнять. Если вредных последствий не возникает, проблему считать ложной (Примеры по шагу 2.1. В приложении №4)

Шаг 2.2. Выяснить, возникают ли вредные последствия в будущем на уровнях системы, надсистемы и подсистемы, если недостаток, возникающий при выполнении какой либо операции, не устранять.Если вредных последствий не возникает или недостаток самоустраняется, проблему считать ложной. (Примеры по шагу 2.2. В приложении №5)

Шаг 2.3. Выяснить, не возникла ли проблема в результате ошибочных действий совершенных в прошлом на предыдущих технологических постах или в прошлом в надсистеме. Если это так, принять меры к устранению этих ошибок. (Примеры по шагу 2.4. В приложении № 6)

Шаг 2.4. Проверить возможность передачи проблемы элементам надсистемы, для которых решение этой проблемы является желанной и полезной. (Примеры по шагу 2.5. В приложении №7)

При отсутствии положительных результатов по части 2, перейти к части 3. (Примеры работы по алгоритму с части 3, смотрите в приложениях №№ 15,16,17,18, 19, 20,21,22,23. Все примеры и разборы задач взяты из личной практики автора)

 

Часть 3

Уточнение проблемы

Цель: - Выявить первопричину возникновения проблемы.

Шаг 3.1. Определить Нежелательное Явление (Н.Я.) используя для этого всего два или три слова, в число которых входят глагол и существительное .

Шаг 3.2. Определить Оперативную Зону (ОЗ), то есть найти в системе конкретное физическое место (узел, деталь, элемент), где впервые начинает возникать Нежелательное Явление.

Примечание 4.

Если в найденном месте запрещено вносить, какие либоизменения то, двигаясь по технологической цепочке, остановиться там, где запрет уже не действует. Это место считать Оперативной Зоной и продолжить работу по алгоритму с шага 3.3. В новом месте Нежелательное Явление может быть другим, поэтому внести изменения в шаге 3.1.

Шаг 3.3. В найденном месте определить Нежелательный Элемент (Н.Э.), то есть тот элемент, который является причиной возникновения Нежелательного Явления или допускает его.

Примечание 5.

Нежелательный Элемент может быть вещественным или полевым. При наличии в Оперативной Зоне нескольких нежелательных элементов выбрать тот, который является наиболее энергонасыщенным среди имеющихся элементов.

Шаг 3.4. Определить Оперативное Время (ОВ), то есть найти ту технологическую операцию или тот физический процесс в момент выполнения которых возникает Нежелательное Явление.

Шаг 3.5. Подробно(!), с указанием всех имеющихся элементов и в максимально крупном масштабе, изобразить на рисунке Оперативную Зону (шаг 3.2), Нежелательное Явление (шаг 3.1), которое происходит в Оперативное Время (шаг 3.4.) И Нежелательный Элемент. Для качественного выполнения рисунка необходимо внимательно изучить и проанализировать все происходящие физико-химические процессы в оперативной зоне и в оперативное время.

Примечание 6. Если произошли, какие либо уточнения,внести изменения в соответствующие шаги.

Шаг 3.6. Используя информацию, полученную в шагах 3.1. – 3.5., составить новую формулу (матрицу) проблемы по нижеприведенной схеме:

В системе предназначенной для.. (Из шага 1.2. Указывается функция.)

Во время ... (Из шага 3.4 указывается технологическая операция или физический процесс.)

В или на ... (Из шага 3.2, указывается место.)

Происходит ... ( Из шага 3.1. Указывается нежелательное явление..)

Предложение может строиться в любом порядке, но оно должно отражать основную суть проблемы.

Сравнить варианты формул. Оставить в шаге 1.3. Тот вариант формулы проблемы, который в наибольшей степени соответствует действительности.

 

Часть 4

Анализ вещественно – полевых ресурсов

Цель: - Выявить ресурсы для решения проблемы.

Шаг 4.1. Используя рисунок (шаг 3.5.) Определить и записать вещества, имеющиеся в оперативной зоне (шаг 3.2) в оперативное время (шаг 3.4).

Шаг 4.2. Определить и записать вещества, примыкающие к оперативной зоне (шаг 3.2) в оперативное время (шаг 3.4).

Шаг 4.3. Определить и записать вещества ближайших надсистем, которые имеются во время оперативного времени и до оперативного времени.

Шаг 4.4. Используя данные, полученные в шагах 4.1., 4.2., 4.3., составить и заполнить Таблицу Ресурсов с указанием следующих данных:-

Вид ресурса - Вредный, Нейтральный, Полезный

Время присутствия ресурса - Всегда или не всегда присутствует в Оперативное Время.

Величина Энергонасыщенности Ресурса – Большая, Средняя, Малая.

Количество Ресурса (Вещества, Поля) – Незначительное, Достаточное, Избыточное.

Вид Поля (энергии) у Ресурса – Механическое, Акустическое, Тепловое и другие. (Ориентировочный список видов полей и их разновидностей смотрите в приложении №9)

Примечание7. В таблице на первое место всегда ставится Нежелательный Элемент (См. Шаг 3.3), затем заносятся Вредные, Нейтральные и последнюю очередь Полезные ресурсы.

Вредные ресурсы – это вещества и поля, порождающие Нежелательное Явление (см. Шаг 3.1.)

Нейтральные ресурсы – это вещества и поля не участвующие в технологическом процессе.

Полезные ресурсы – это вещества и поля, обеспечивающие выполнение технологического процесса.

Примечание 8 Желательно, чтобы ресурсы, взятые из ближайших надсистем, были родственные ресурсам оперативной зоны или ресурсам примыкающей зоны.Учесть наличие фоновых полей.

Шаг 4.5. Выбрать из каждой зоны ресурсов (таблица №1) приоритетные ресурсы и составить их список.

Приоритетность Ресурса Определяется:

1. По виду – Приоритет имеет вредный, затем нейтральный и последним, полезный ресурс.

2. По времени присутствия – Приоритет имеет ресурс, который постоянно присутствует в Оперативной Зоне в Оперативное Время

3. По энергонасыщенности – Приоритет имеет ресурс, обладающий наибольшей энергией.

4. По количеству вещества, поля – Приоритет имеет избыточный, затем достаточный и последним указывается ресурс незначительный по количеству.

5. По виду поля – Приоритет имеет поле Нежелательного Элемента, затем остальные поля.

Таблица 1

Наименование

Ресурса

(вещественного или полевого)

Вид ресурса

Количество

Вид поля у вещества и свойства вещества

Время присутствия

Величина энергонасы-щенности

Ресурсы имеющиеся в оперативной зоне

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

Ресурсы прилегающие к оперативной зоне

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

Ресурсы ближайших надсистем

1 , 2 и другие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание 9

В случае малой энергонасыщенности Нежелательного элемента приоритет получает вредный или нейтральный ресурс, прилегающий к оперативной зоне и имеющий наиболее высокую энергонасыщенность. Из каждой зоны могут быть выбраны два и более приоритетных ресурса.

Составить список отобранных приоритетных ресурсов.

Ресурсы оперативной зоны

№1- Указать отобранный ресурс, его поле и основные физические свойства.

№2 – Указать ......

Ресурсы прилегающей зоны

№3 – Указать отобранный ресурс, его поле и основные физические свойства.

№4 – Указать....

Ресурсы надсистемы

№5- Указать отобранный ресурс, его поле и основные физические свойства.

№6 – Указать....

Примечание 10

Если ресурс, взятый из ближайшей надсистемы, состоит из нескольких элементов, то эти элементы ранжируются и из них так же выбираются приоритетные в соответствии с требованиями указанными в пункте 4.5.

Если ресурсы, имеющиеся в списке приоритетных, не дали положительного результата, используются другие, не задействованные ресурсы, имеющиеся в таблице №1, и шаги алгоритма повторяются.

Если все ресурсы, имеющиеся в таблице №1, не дали положительного результата, то анализируются и используются ресурсы более отдаленных систем.

 

Часть 5

Формулирование идеального конечного результата

Цель:- Составить формализованные тексты задач

Шаг 5.1. Составить тексты задач, поочередно используя приоритетные ресурсы, отобранные в шаге 4.5. Каждой задаче дать свой номер.

Тексты задач составляются по следующим вариантам;-

Вариант № 1

«Элемент (указать ресурс из шага 4.5.) Используя (указать имеющиеся у него поле, вещество), не допускает (указать Нежелательное Явление из шага 3.1)»

Вариант № 2

«Элемент (указать ресурс из шага 4.5.) Используя (указать имеющиеся у него поле, вещество), выполняет (указать из шага 1.2. Функцию системы) и не допускает (указать из шага 3.1. Нежелательное Явление)»

Примечание11

Если с одним применяемым ресурсом будет получен неудовлетворительный результат, задача составляются с одновременным (совместным) использованием двух ресурсов. В этом случае тексты задач составляются по следующей схеме;

«Элемент (указать один выбранный ресурс из шага 4.5.), используя (указать имеющиеся у него поле или вещество), взаимодействуя с (указать из шага 4.5. Другой выбранный ресурс с его поле ) не допускают (указать Нежелательное Явление из шага 3.1)»

Примечание 12

Если все ресурсы отобранные в шаге 4.5. И имеющиеся в таблице №1, не дали положительного результата,то задача составляется с применением некого гипотетического «Х- элемента», обладающего нужными свойствами. По мере продвижения по алгоритму «Х-элемент», будет приобретать все более реальные черты пока не станет узнаваемым, и тогда его заменяют соответствующим конкретным веществом или полем.

С использованием «Х-элемента» тексты задач составляются по следующей схеме;

«Система для… (указать из шага 1.2. Функцию рассматриваемой системы) сама, используя Х-элемент, не допускает или устраняет (указать Нежелательное Явление из шага 3.1)

Шаг 5.2. В каждой сформулированной задаче(шаг 5.1.) Определить элемент, который испытывает противоречивые требования по своему физическому(!) Состоянию.

Записать

В задаче № 1 физическое противоречие испытывает…(указать элемент)

В задаче № 2 физическое противоречие испытывает ...(указать элемент)

И так далее.

Примечание13.

Если в какой либо задаче нет элемента, который испытывает явные противоречивые требования по физическому состоянию, то для решения такой задачи не требуется алгоритм. В этом случае применяют обычные инженерные знания и известные способы. Для этого выявляют меняющийся параметр элемента и, используя известные в технике и технологии способы, получают нужный результат.

Шаг 5.3. Выбрать и записать из ресурсов, прилегающих к оперативной зоне (шаг 4.5.) Тот, который ближе всех находится к элементу определенному в шаге 5.2. И имеет наиболее высокую энергонасыщенность.

Записать

В задаче № 1- К элементу.(указать из шага 5.2.) Примыкает...(указать ресурс из шага 4.5..)

В задаче № 2-К элементу.(указать из шага 5.2.) Примыкает...(указать ресурсы шага 4.5.)

И так далее.

 

Часть 6

Формулирование физических противоречий

Цель: - Уточнить суть физического противоречия и выбрать принцип его разрешения.

 

Шаг 6.1.

Описать противоречивые физические состояния - Первое и Второе, которые испытывает элемент, выбранный в шаге 5.2.

Схема описания физических состояний

В задаче №1

Первое физическое состояние

«Элемент...(указать элемент выбранный в шаге 5.2.) Выполняя… (указать существующею(!) Функцию, действие) должен быть …(указать существующее(!) Физическое состояние)»

Второе физическое состояние-.

«Элемент... (указать элемент выбранный в шаге 5.2.) Чтобы не допустить… ( указать нежелательное явление из шага3.1.) Должен быть(указать требуемое(!) Физическое состояние)»

Применить указанную схему описания физических состояний для всех элементов из шага 5.2.

Шаг 6.2.

Для каждого элемента, рассмотренного в шаге 6.1., выбрать по нижеследующим правилам принцип разрешения противоречия.Для этого необходимо определить, с каким параметром связано выявленное физическое противоречие, - с пространством, временем или с тем и другим.

В зависимости от имеющегося параметра выбирают одно из трех правил;

Правило 1

Если от элемента (шаг 6.1.) Требуется проявить противоречивые действия (требования)

В один и тот же момент времени, то такое противоречие связано со временем и тогда выбирается,

Принцип №1 - «Разнесение противоречивых требований в пространстве»

Правило 2

Если от элемента (шаг 6.1.) Требуется проявить противоречивые действия в одном и том же месте, то такое противоречие связано с пространством и тогда выбирается

Принцип № 2 - «Разнесение противоречивых требований во времени»

Правило 3

Если от элемента (шаг 6.1.) Требуется проявить противоречивые действия в одном и том же месте и в один и тот же момент времени, то тогда выбирается

Принцип №3 - «Изменение системных отношений»

Шаг 6.3. Для каждой задачи записать выбранные принципы.

«Для задачи № 1 выбран принцип № ... (указать №)»

«Для задачи № 2 выбран принцип № ...(указать №)» И так далее.

 

Часть 7

Разрешение физических противоречий

Цель: - Получить принципиальные направления решения задач.

Шаг 7.1.

Если для элемента в шаге 6.3. .выбран принцип №1- «Разнесение противоречивых требований в пространстве», то задача составляется по следующей схеме

Задача № ... (указать №)

«Элемент... ( указать из шага 5.2 элемент, испытывающий противоречивые требования) разделяется на две части.

Одна часть... (указать из шага 6.1.первое физическое состояние элемента),

Адругая часть, исползуя… (указать из шага 5.3. Примыкающий вещественный ресурс)

Выполняет...(указать из шага 6.1. Второе физическое состояние (свойство)),

Не допуская... (указать из шага 3.1. Нежелательное явление)»

Составить по этой схеме тексты других задач, для которых выбран принцип № 1, и перейти к шагу 7.4.

На данном этапе возможно использование известных приемов устранения технических противоречий №№ 1, 2, 3, 4, 7, 14, 17, 24, 26 - (перечень приемов смотрите в приложении 10), основных правил вепольного анализа – (смотрите приложение 11) и системы стандартов – (информацию о стандартах смотрите в приложении 12).

Примечание 14

Если с помощью ресурсов, взятых из прилегающей зоны (шаг 5.3.), не получен удовлетворительный результат, используют другие ресурсы имеющиеся в шаге 4 .5. И ресурсы ближайших надсистем.

Шаг 7.2.

Если для элемента в шаге 6.3. Выбран принцип № 2- «Разнесение противоречивых требований во времени», то задача составляется по следующей схеме:

Задача № ... (указать №)

«Элемент... (указать из шага 5.2. Элемент, испытывающий противоречивые требования)

В одно время... (указать из шага 6.1.его первое физическое состояние (свойство)),

А в другое время, используя ... ( указать из шага 5.3. Примыкающий вещественный или полевой ресурс или ресурс ближайшей надсистемы (шаг 4.5.))

Выполняет... (указать из шага 6.1. Второе физическое состояние(свойство))

И не допускает... (указать из шага 3.1. Нежелательное явление)»

Составить по этой схеме тексты других задач, для которых выбран принцип № 2 и перейти к шагу 7.4.

На данном этапе возможно использование известных приемов устранения технических противоречий №№ 6, 9, 10, 11, 15, 19, 21, 27, 34, 36, - (перечень приемов смотрите в приложении 10), основные правила вепольного анализа – (смотрите приложение 11) и систему стандартов – (информацию о них смотрите в приложении 12).

Примечание №15

Если с помощью ресурсов, взятых из прилегающей зоны (шаг 5.3.), не получен удовлетворительный результат, используют другие ресурсы имеющиеся в шаге 4 5. И ресурсы ближайших надсистем.

Шаг 7.3.

Если для элемента в шаге 6.3. Выбран принцип № 3-«Изменение системных отношений», то задача формулируется по нескольким вариантам, схемы которых приведены ниже:

Вариант №1 – Использование возможностей полисистемы.

«Элемент... (указать из шага 5.2. Элемент, испытывающий противоречивые требования,)

Используя...( указать из шага 5.3. Прилегающий ресурс или ресурс из

Становится полисистемой и выполняет... (указать из шага 6.1. Второе физическое состояние (свойство) )

Не допуская... (указать из шага 3.1. Нежелательное явление)»

Составить по этой схеме тексты других задач, для которых выбран принцип № 3 перейти к шагу 7.4.

На данном этапе возможно использование известных приемов устранения технических противоречий №№ 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40- (перечень приемов смотрите в приложении 10), основные правила вепольного анализа – (смотрите приложение 11) и систему стандартов – (информацию о них смотрите в приложении 12).

Вариант № 2 - Использование возможностей антисистемы

«Часть элемента… (указать из шага 5.2. Элемент, испытывающий противоречивые требования,)

Используя...( указать из шага 5.3. Прилегающий ресурс )

Становится антисистемой и выполняет … (указать из шага 6.1 второе физическое состояние(свойство)),

Не допуская… (указать из шага 3.1. Нежелательное Явление)»

Составить по этой схеме тексты других задач, для которых выбран принцип № 3 и перейти к шагу 7.4.

На данном этапе возможно использование известных приемов устранения технических противоречий №№ 4, 8, 13, 22, 37, (перечень приемов смотрите в приложении 10), основных правил вепольного анализа – (смотрите приложение 11) и систему стандартов – (информацию о них смотрите в приложении 12).

Вариант №3 – Использование возможностейвозникающих при смене агрегатного состояния

«Элемент ... (указать из шага 5.2. Элемент, испытывающий противоречивые требования,)

Используя ...( указать из шага 5.3. Прилегающий ресурс )

Становится... (указать иное агрегатное или фазовое состояние его вещества),

Выполняет... (указать из шага 6.1 второе физическое состояние (свойство))

Не допуская... (указать из шага 3.1. Нежелательное явление)»

Составить по этой схеме тексты других задач, для которых выбран принцип № 3 и перейти к шагу 7.4.

На данном этапе возможно использование известных приемов устранения технических противоречий 29, 34, 35, 36, 40, (перечень приемов смотрите в приложении 10), основные правила вепольного анализа – (смотрите приложение 11) и систему стандартов – (информацию о них смотрите в приложении 12).

Вариант №4 - Использование физико-химических эффектов.

«Элемент… (указать из шага 5.2. Элемент, испытывающий противоречивые требования)

Используя… (указать применяемый физико – химический эффект. Смотрите краткий указатель применения физических эффектов в приложении №13),

Выполняет… (указать из шага 6.1. Второе физическое состояние (свойство) элемента),

Не допуская (указать из шага 3.1. Нежелательное явление)»

Составить по этой схеме тексты других задач, для которых выбран принцип № 3 и перейти к шагу 7.4.

На данном этапе возможно использование известных приемов устранения технических противоречий №№ 14, 18, 25, 28, 34, 37, 38, 39 (перечень приемов смотрите в приложении 10), основные правила вепольного анализа – (смотрите приложение 11) и систему стандартов – (информацию о них смотрите в приложении 12).

Шаг 7.4. Используя принципиальные направления, полученные в шагах 71 – 7.3. И обычные инженерные знания разработать реальную конструкцию устраняющею имеющийся недостаток.

Примечание № 16

При выполнении этого шага рекомендуется использовать метод «Моделирование маленькими человечками» (Описание метода смотрите в приложении № 14). Это позволяет снизить инерцию мышления и увидеть неиспользованные возможности. Когда выяснится, что и как должно происходить в оперативной зоне, замените «маленьких человечков» нужными веществами имеющимися оперативной зоне или внесите эти вещества со стороны.

 

Часть 8 Анализ полученных решений

Цель: - Выбрать лучшее решение и выявить задачи, которые возникнут при его внедрении.

Шаг 8.1. Из всех полученных решений лучшим считается то, которое в наибольшей степени приближено к идеалу, то есть затрачивает на выполнение требуемой функции меньше материала, энергии, времени.

Примечание 20

В реальной практике не всегда решение приближенное к идеалу будет считаться лучшим. Многое зависит от конкретных обстоятельств, коньюктуры и личных мотивов специалистов принимающих решение. Если для внедрения потребуется длительная остановка технологического процесса, или замена материалов и комплектующих то, скорее всего, такое решение принято не будет. Целесообразность внедрения какого либо устройства, определяется его функциональностью, экономичностью и согласованностью с имеющимися системами.

Шаг 8.2. Проверить какие изменения произойдут в настоящем времени на предыдущих и последующих технологических операциях, если решение будет внедрено.

Шаг 8.3. Проверить какие изменения могут произойти в будущем на уровнях системы, подсистемы и надсистемы, если решение будет внедрено.

Шаг 8.4. Выяснить, какие проблемы могут возникнуть, если потребуется; -

-      Увеличить производительность в два, три и более раза.

-      Увеличить или уменьшить габаритные размеры.

-      Снизить потребление энергии

-      Изменить среду или условия работы

Шаг 8.5. Проверить на каких иных производствах может быть применено полученное решение.

Шаг 8.6. Выявить задачи, которые необходимо решить для изготовления и внедрения решения.

Если, работая с алгоритмом, Вы получили положительный результат, поздравьте себя с успехом!

 

Некоторые советы по применению алгоритма решения инженерных проблем – АРИП 2008 (П.Т.)

Советы по части 1 (Проверка достаточности информации о проблеме)

В реальной производственной практике ни одному профану никакой алгоритм еще не помог. О проблеме нужно знать все. На сбор достоверной информации тратиться более 80% времени отведенного на поиск решения. Это очень важная и трудоемкая работа. От понимания и осознавание происходящих событий, зависит успех работы с алгоритмом. Если вы решили сами обследовать какой-то узел, не спрашивайте о нем главного инженера, начальника цеха или иного администратора. Они, в силу своей занятости, толком ничего вам не расскажут, только укажут, что машина плохая и ее нужно менять. Подойдите к оператору или к механику они дадут более точную информацию,- что плохо, когда плохо и почему плохо. При этом их речь может содержать не только нужные вам глаголы и существительные, но и более крепкие выражения.

При определении функции рассматриваемой системы совершается большее количество ошибок. Нужно определять физическую(!) Функцию системы, а не административную или техническую. Например «давить на рычаг выключателя лампочки», а не «выключать свет» или «разрывать электрическую цепь»

Советы по части 2 (Определение ложности проблемы и отказ от задачи)

Самое лучшее решение это то, которое не нужно делать. Мудрый не занимается устранением проблемы, он создает условия при которых она не возникают. Иногда вспоминайте армейскую заповедь- «Не спеши выполнять приказ. Скоро поступит приказ об отмене приказа»

Необходимость проверки задачи на ложность выстрадана многовековой историей человечества. Еще древнегреческий мыслитель Сократ раздраженно восклицал — «Сколько не нужных вещей окружает меня!» Поверьте, ненужной работы мы тоже совершаем очень много. Будьте бдительны!

Советы по части З (Выявление первопричины и Нежелательного Элемента)

Следуйте принципу - заказчик должен получить не то, что он просит, а то, что ему действительно необходимо, для этого нужно найти первопричину возникновения проблемы и устранить ее. Только, найдя первопричину и используя имеющиеся там ресурсы, можно получить решение приближенное к идеалу. Все остальные решения будут устранять только последствия.

Наберитесь терпения и по крохам. Собирайте информацию о первопричине. Она может быть совсем рядом, а может быть очень далеко, в надсистеме. Работайте с проблемой там, где она возникла. Умный муж не приглашает к любимой жене заморских медицинских светил, чтобы они ее вылечили, он просит у знакомого фельдшера таблетку от гонореи и вручает ее соседу.

Советы по части 4 (Анализ ресурсов)

Мы редко думаем о том, что имеем. Анализируя ресурсы будьте крохобором и скупердяем, в самом хорошем смысле этого слова. Мир неисчерпаем и бесконечен. Ресурсы есть везде, даже в самом пустом месте — мы их просто не видим. Способный человек обратит на пользу все , что его окружает. В первую очередь используйте вредные ресурсы. Если вы уж держите козу на балконе, разрешите соседке убирать навоз, который она увозит на дачу, а осенью рассчитывается с вами огурчиками. Только с помощью вредных и даровых ресурсов возможно получение наиболее экономичного и эффективного решения. Следуйте принципу — что портит, то и должно исправлять!

Советы по части 5 (Формулирование ИКР)

С этой части начинается настоящее единоборство с проблемой. Перед этим была только подготовка и разминка. В этой части Вам потребуется проявить максимальное мужество и смелость. Прислушайтесь к совету Наполеона — «Требуй невозможное, получишь максимум!» Не думайте пока, каким образом будет достигнута поставленная цель. Обозначайте цель как можно смелее, и поверьте, средства ее достижения обязательно найдутся. Даже если вы не достигнете поставленного идеала, вы все равно приблизитесь к нему, а это уже многого стоит. Еще древние говорили: — «Лучше целиться в Совершенство и не попасть, чем целиться в Несовершенство и попасть...»

Советы по части 6 (Формулирование физических противоречий)

Формулируя противоречия стремитесь к тому, чтобы у вас получилось, самое тупое, дикое, и, с позиции нормальной логики, неразрешимое противоречие. Если вы натолкнулись на такое противоречие радуйтесь ему и ликуйте. Это значит, что решение где то совсем рядом и потому с удвоенной энергией, прикрываясь алгоритмом как щитом, пробивайтесь к решению. По мере продвижения по алгоритму, ваша творческая мысль переживет три стадии: 1-«Это невозможно!», 2 - «В этом что то есть...», З - «Я же говорил, что это отличная мысль!’

Советы по части 7 (Разрешение физических противоречий)

Всякая работа требует больше времени, чем вы думаете. Это не только закон Мерфи, это сама жизнь. Внутри каждой большой задачи сидит маленькая, пытающаяся пробиться наружу. Найдя путь разрешения одного противоречия, то есть решив большую задачу, вы, вероятно, встретитесь с другими, более мелкими, но задачами. В реальной инженерной практике одноходовых задач не бывает. Они встречаются только новичкам и только в учебной литературе. С этими подзадачами вам придется с поступить так же как и с первыми, то есть выявлять их истоки, искать ресурсы, формулировать ИКР и устранять противоречия. Помните еще один закон Мерфи — если у вас сразу получилось все хорошо, это значит, что задача решена плохо, вы что то недосмотрели и пропустили.

Советы по части 8 (Выбор решения и его внедрение)

Если у вас получился результат хуже чем предполагалось, то есть сработала формула —«хотели как лучше, а получилось как всегда», значит вы решали не ту задачу. Здесь может быть только один совет— начать все сначала.

А если вы получили хорошее решение, погладьте себя по голове, и громко скажите знаменитый пушкинский комплимент самому себе. Однако, не обольщайтесь. Всякое решение плодит новые проблемы. А кому нужны новые проблемы? Никому!

Вот и Ваше решение никому не будет нужным... Правда, хозяину завода или директору, оно, может быть, и нужно, а вот всем остальным - нет. Не потому, что они ретрограды и ничего не понимают в технике, а потому что им придется много возиться с вашим гениальным решением, дорабатывать его и решать еще много попутных задач. А где свободное время, где гарантии, где стимул? Нет их! Поэтому те, от кого зависит внедрение, будут усиленно пользоваться частью № 2 данного алгоритма, и ваша красивая идея останется незамужней.

В этой ситуации рекомендую воспользоваться частью № 4 и № 5 этого же алгоритма. То есть, используя не самые лучшие, а точнее, «вредные» человеческие ресурсы — тщеславие, зависть и жадность, заставьте их работать на вашу цель — внедрение. Присовокупите к идеи «нужных» людей и тогда можете надеяться, еще при вашей жизни, произойдет внедрение вашего гениального изобретения. Однако, помните и то — если под описанием изобретения стоят фамилии нескольких соавторов, то среди, них может быть, и фамилия автора. А может и не быть... Не расстраивайтесь, проблем вокруг много, а идей у вас еще больше. Творческая жизнь тем и прекрасна, что она заставляет не обращать внимания на мелочи.

И последнее. При изучении ТРИЗ, как и в геометрии, царских путей не бывает. Чтобы свободно владеть ее инструментами, в частности и данным алгоритмом, нужно очень много потрудиться. И когда вы приобретете, достаточный опыт работы с алгоритмом, вы перестанете заглядывать в его текст. Нужные шаги будут мгновенно срабатывать в вашем сознании, и вы почти автоматически, не задумываясь, будете анализировать техническую проблему, и по многим из них, получать нужные решения. Успехов Вам!

 

Применяемые термины

Алгоритм – перечень последовательных действий для достижения результата.

Вещество – любой материальный объект.

Нежелательное явление (н.я.) – нежелательное событие физической или химической природы оказывающее вредное влияние на технологический процесс.

Нежелательный элемент (н.э) – элемент (вещественный или полевой) порождающий нежелательное явление.

Оперативная зона – пространство где происходит нежелательное явление..

Оперативное время – момент выполнения какой либо технологической операции или физико-химического процесса при котором впервые возникает нежелательное явление.

Противоречие административное – конфликт между технической системой и человеком. Несоответствие между желаемым и имеющимся.

Противоречие техническое – конфликт между техническими системами, который возникает при изменении (улучшении) какого либо параметра в одной технической системе.

Противоречие физическое – конфликт на уровне подсистемных элементов системы. Конфликт выражается в невозможности выполнить противоположные требования, по физическому состоянию, которые предъявляются к одному элементу.

Подсистема – объект являющийся частью рассматриваемой системы.

Полисистема – объект, состоящий из нескольких однородных или неоднородных элементов.

Проблема производственно технологическая – выход технологических параметров за приделы допускаемых норм, возникновение брака, неэффективность, неблагоприятное воздействие на окружающую среду и тому подобное.

Поле – явление связанное с выделением, поглощением, накоплением или транспортировкой какой либо энергии- механической, акустической, тепловой, химической, электрической, магнитной, световой, гравитационной и других.

Поля фоновые – поля в оперативной зоне, источники которых находятся за ее приделами.

Ресурсы – вещества и поля которые могут быть использованы для решения задачи.

Ресурсы полезные - вещества и поля участвующие в технологическом процессе обеспечивающие его выполнение.

Ресурсы вредные – вещества и поля, оказывающие вредное влияние на выполнении технологического процесса.

Ресурсы нейтральные - вещества и поля находящиеся в оперативной зоне, но не участвующие в технологическом процессе и не оказывающие вредного влияния.

Система – учитывая вечность и бесконечность мира в любом его измерении, системой можно считать любой объект, на который обращено внимание человека.

Техническая система – объект, состоящий из естественных и/или искусственных элементов, объединенных выполнением функции, которую определил человек.

Надсистема – объект, в который входит рассматриваемая система.

Подсистема – объект, являющийся частью рассматриваемой системы.

Формула проблемы – краткие ответы на вопросы «что?» «где?» «когда?» «почему?»

Энергонасыщенное вещество – вещество обладающее наиболее высоким энергетическим потенциалом (градиентом) среди имеющихся рассматриваемых веществ.

 

Примечание

Толкование некоторых терминов может отличаться от общеизвестных толкований в технической литературе и в литературе по ТРИЗ. Однако, автор считает, что предложенный им вариант толкования наиболее полно и точно отражает понятия, которое содержатся в терминах алгоритма АРИП 2008(пт).

 

Общее и различное в АРИЗ 85в и АРИП 2008(П.Т.)

Общее в АРИП и АРИЗ:

–     Используются понятия системности и системный анализ задачи.

–     Используются понятия оперативная зона (ОЗ). Оперативное время (ОВ)

–     Используются понятия вещественно-полевые ресурсы — ВНР и их использование

–     Используются понятия идеального конечного результата - ИКР.

–     Используются понятия единства противоречий, их выявление и формулирование.

–     Используются понятия разрешение противоречий и применение информационного фонда — приемов, стандартов, физических эффектов и задач аналогов.

Указанные понятия являются основополагающими в АРИЗ и они составляют суть творческого мышления человека. С каждой последующей модификацией АРИЗ, эти понятия уточнялись и развивались. Последние 20 лет использования АРИЗ 85В в реальной инженерной практике, позволили накопить достаточное количество фактов и практического опыта которые помогли уточнить и повысить инструментальность вышеперечисленных понятий. При этом возникли некоторые отличия в алгоритме.

Отличие АРИП от АРИЗ:

–    Алгоритм не требует прототипа, чтобы начинать решать задачу.

–    Алгоритм специализирован на определенный вид проблемы. (Пояснение и обоснование такого изменения смотрите в приложении № 26.)

–    Алгоритм требует максимально полной и точной информации о происходящих событиях в рассматриваемой системе. С одной стороны это усложняет работу по алгоритму, а с другой стороны, уменьшает вероятность неправильных действий.

–    Понятие системности применяется более широко, не только для анализа рассматриваемой системы в настоящем времени, но и для выявления взаимосвязей с подсистемой и надсистемой, в прошлом и будущем времени. Это позволяет определить ложность проблемы, или возможность ее решения без внесения каких либо изменений.

–    Понятие оперативная зона приобрело более конкретный смысл. Это не просто место, где происходит конфликт, а место где ВПЕРВЫЕ (!) Возникает конфликт. Выявление первопричины позволяет более эффективно решать задачу и с меньшими затратами.

–    Понятие вещественно-полевые ресурсы так же уточнилось — в первую очередь выявляются вредные ресурсы, которые находятся в оперативной зоне, затем нейтральные и полезные. В определенных случаях привлекаются ресурсы примыкающей зоны и надсистемы. Все ресурсы классифицируются, ранжируются и используются в строгой очередности.

–    Составление идеального конечного результата - ИКР имеет более высокий уровень формализации, при этом ИКР сразу же составляется с привлечением имеющихся ресурсов, что устраняет многоступенчатость и неопределенность выполнения шагов.

–    Выявление противоречий и их формулирование упрощено и сводится только к использованию физического противоречия. Это стало возможным благодаря тому, что основное внимание уделено первопричине, где, как правило, находится один элемент, испытывающий противоречивые требования по физическому состоянию. При этом составление физических противоречий и их разрешение максимально формализовано. Каждый последующий шаг имеет жесткую логическую связь с предыдущими шагами, что уменьшает вероятность возникновения ошибок.

–    Разрешение противоречий и применение информационного фонда так же осуществляется по специальным формальным правилам, которые основаны на трех, самых общих, диалектических принципах. Затем выбранный принцип, с помощью информационного фонда, уточняется, конкретизируется и приобретают черты реального решения.

–    Алгоритм позволяет по одной проблеме получать несколько решений, которые в различной степени приближены к идеалу.

Приложения 1-24

Текст приложений приведен на сайте www.triz-summit.ru

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.          Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. Психология изобретательского творчества. - Вопросы психологии, 1956, № 6, с. 37-49.

2.          Альтшуллер Г.С., Шапиро Р.Б. Изгнание шестикрылого Серафима. - Изобретатель и рационализатор, №10, 1959. С. 20-30.

3.          Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. - Тамбов: Кн. Изд., 1961

4.          Альтшуллер Г.С. Как работать над изобретением. О теории изобретательства. Азбука рационализатора. Тамбовское книжное издательство, 1963, с. 274-304.

5.          Альтшуллер Г.С. Основы изобретательства. - Воронеж: Центрально-Черноземное кн. Изд., 1964, 240 с.

6.          Корнеев С. Алгебра и гармония. Библиотека новатора вып. 2. Тамбовское книжное издательство, 1964, 65 с.

7.          Альтшуллер Г.С. Внимание: Алгоритм изобретения! – Еженедельник "Экономическая газета" № 35, 1 сентября 1965 года Приложение «Технико-экономические знания» выпуск 27-й (41-й), 16 с.

8.          Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М: Московский рабочий, 1969. - 272 с.

9.          Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-68 / Сост. Г.С. Альтшуллер. - Баку: Гянджлик, 1970. - 19 с. (ротапринт).

10.      Альтшуллер Г.С. Основные приемы устранения технических противоречий при решении изобретательских задач. - Баку: Гянджилик, 1971.

11.      Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М: Московский рабочий, 1973. - 296с.

12.      Альтшуллер Г.С. Дополнительный список приемов устранения технических противоречий. - Баку, 1971 (рукопись).

13.      Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. – М.: Сов. Радио, 1979, 184 с. – Кибернетика.

14.      Альтшуллер Г.С. АРИЗ - значит победа. Алгоритм решения изобретательских задач АРИЗ-85-В.- Правила игры без правил / Сост. А.Б.Селюцкий. - Петрозаводск: Карелия, 1989.-280 с. - (Техника - молодежь - творчество), с. 11-50.

15.      Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач)/ Г.С.Альтшуллер, Б.Л.Злотин, А.В.Зусман, В.И.Филатов. - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989.- 381 с.

16.      Петров В. История развития алгоритма решения изобретательских задач – АРИЗ. Информационные материалы. Тель-Авив, 2006 - 186 с.

17.      Петров В. История развития приемов. Информационные материалы. Тель-Авив, 2006 -73 с.

18.      Петров В. Алгоритм решения изобретательских задач. Учебное пособие. Тель-Авив, 1999. http://www.trizland.ru/trizba.php?Id=105

19.      Иванов Г.И., Быстрицкий А.А. Мини алгоритм выбора инженерных задач из производственно-технологической проблемной ситуации – АВИЗ 2005. – Труды Международной конференции тризфест – 2005. Развитие ТРИЗ: достижения, проблемы, перспективы. 3-4 июля 2005 г. Санкт-Петербург, 2005, с. 92-93. http://www.metodolog.ru/00470/00470.html

20.      Иванов Г.И., Быстрицкий А.А. Алгоритм выбора инженерных задач – АВИЗ. – Труды Международной конференции «Три поколения ТРИЗ» и Саммит разработчиков ТРИЗ. Тризфест – 2006. 13-18 октября 2006 г. Санкт-Петербург, 2006, с. 302-309. http://www.matriz.ru/6activity/6-1-06/06-works-05.pdf