История изобретательства.
Cегодня мы начинаем изучение совершенно нового предмета, которо-
го пока не существует в программах вузов. Нам с вами вместе предстоит
создать этот предмет, так как от вашей активности и готовности к твор-
честву будет зависеть содержательность и наполненность занятий.
Итак,что же такое технический менеджмент? Менеджмент-это управ-
ление производством,совокупность принципов,методов,средств и форм уп-
равления производством,которые разрабатываются и применяются с целью
повышения эффективности производства и увеличения прибыли.
Технический менеджмент - это совокупность принципов, методов,
средств и форм управления техникой, а точнее развитием техники.
Но разве можно научиться управлять тем,не знаю чем? Можно ли уп-
равлять развитием техники,не зная механики, сопромата,электротехни-
ки,физики,теории машин и механизмов,материаловедения,обработки матери-
алов-всех знаний,которые дает технический университет или вуз?
Однако все мы пользуемся техникой и управляем ею, не зная даже
принципов ее устройства: утюг, телефон, телевизор, автомашина - мы ис-
пользуем только их функциональные свойства.
Но вот надо отремонтировать вещь - и мы вынуждены или обращаться
к специалисту, или узнавать принципы ее работы и особенности связей
между ее деталями. А чтобы усовершенствовать вещь, надо уже знать и
физические законы, которым она подчиняется и физические свойства ее
деталей.
А уж для создания новой вещи необходимо, очевидно, владеть всеми
знаниями о будущей вещи - ее физикой, химией, знать математические за-
кономерности, описывающие взаимодействие ее деталей между собой и с
внешним миром.
Как же управлять развитием техники, не владея всей суммой этих
знаний ? Ведь невозможно овладеть всеми знаниями во всех областях тех-
ники !
Как же быть ? Стать узким специалистом в какой-то области можно
- так и делают, но в результате остаются обнаженными стыки наук, где
как раз и спрятаны новые открытия. Именно поэтому многие новые откры-
тия делали дилетанты. Что такое дилетант ? Дилетант - это любитель,
занимающийся каким-то искусством или наукой без специальной подготовки.
- 2 -
Академик Образцов / отец артиста С.В.Образцова, который создал
"Театр кукол" в Москве / говорил, что " Новое в науке и искусстве чаще
всего открывают любители, потому что у нового нет профессии. Паровозник
вряд ли изобретет электровоз. Он будет все время улучшать отдельные
части парового двигателя, а любитель догадается воткнуть электромотор.
Станиславский - любитель, и Эдисон, и Циолковский и Форд. В общем,
профессионал, выросший из любительства, чаще всего новатор ".
Основы многих наук были заложены дилетантами. Теплотехника / врач
Р.Мейер, пивовар Д.Джоуль, врач Г.Гельмгольц /; математика / юристы
А.Ферма и Г.Лейбниц, биолог Л.Эйлер, врач Д'Аламбер, цирюльник С.Пуас-
сон, военный Р.Декарт /; юрист Э.Хаббл - автор теории разбегания га-
лактик ; лингвист Ч.Таунс - один из авторов лазера, врач Р.Эшби - один
из основателей кибернетики.
Я не призываю вас к дилетантизму во всем. Принцип хорошего спе-
циалиста : все знать о немногом и понемногу обо всем. Но как говорил
исследователь творчества Петр Климентьевич Энгельмейер в книге, издан-
ной в 1910 году "Дилетантизм имеет одну хорошую сторону и одну дурную.
Хорошая его сторона, т.е. сила дилетанта, состоит в том,что его мысли
свободны для новых комбинаций, не будучи заранее парализованы традици-
ей школы. А слабость дилетанта сказывается в плохом отстаивании своих
идей, так как ему не достает той эрудиции, которая необходима для
прочного обоснования идей".
То есть надо и быть дилетантом и не быть им. Это диалектическое
противоречие. В процессе изучения технического менеджмента мы будем с
вами на практике разрешать, продуктивно разрешать это противоречие.
Оказывается, как доказали своими работами наши ученые-дилетанты
Г.С.Альтшуллер, Ю.П.Саламатов, Б.Л.Злотин, А.В.Зусман и другие - су-
ществуют общие законы развития технических систем, зная которые можно
прогнозировать развитие конкретной технической системы.
Законы развития технических систем и возможность прогнозирования
их развития будут первыми темами наших занятий.
В результате анализа и обобщения основных приемов, используемых
изобретателями на базе изучения свыше 40 тысяч заявок и патентов, ро-
дилась теория решения изобретательских задач /ТРИЗ/, с которой мы с
вами должны познакомиться. Эта теория использует понятие Веполя - ве-
щества и поля, их взаимосвязей при решении конкретных изобретательских
- 3 -
задач. Кроме того, отказываясь от физических экспериментов, мы лишаемся
побочных результатов. Пропадает так называемый "эффект Колумба" : ис-
кал Индию, а открыл Америку. Зашоренность человека на определенную
цель играет с ним скверные шутки. Так, Эдисон наблюдал термоэмиссионное
свечение, но даже не запатентовал его, посчитав забавным фокусом. А
исследование этого процесса привело к открытию электрона и стало осно-
вой ламповой электроники.
Итак, недостатком является логичность ЭВМ, поиск по определен-
ному алгоритму в заданных условиях, отсутствие диалектической логики,
отсутствие постановки и решения технического противоречия.
"Усредняя мнения гениев, мы в лучшем случае получим мнение посредс-
твенности. Убирая противоречивые мнения - обедним модель экспертных
знаний. Остается один путь - искать логику работы с противоречиями,
что, конечно, не так-то просто"(Шрейдер Ю.А."Природа",1986,N10).
Новые убытки от МПиО : 50% поисковых работ закрывается; 25% из
- 8 -
оставшихся не выдерживают требований производства и лишь 20% приносят
успех фирме.
МПиО не дает возможности увидеть новые задачи. Менисковый телес-
коп Максутова мог быть изобретен еще во времена Ньютона. Идею лазера
советский ученый Фабрикант предложил в 1939 году, в 1951 подал заявку
на изобретение, которая экспертами была разбита в пух и прах. Решение
было пересмотрено только в 1964 году.
Пенициллин предложил Флеминг в 1929 году, но оказывается в 1871
году его предлагали русские врачи Манассеин и Полотебнов, в 1906 году
- болгарин Григоров. МПиО ответственен за отсутствие критериев оценки
новых идей.
За год до изобретения телефона в 1876 году был арестован человек
по обвинению в попытке получить в банке кредит под фальшивым предлогом.
Он предложил телефон.
Вспомним истории Илизарова, Федорова. Рассказ о нашей истории со
стальным пакетом.
В борьбе с инерционностью мышления на западе стали предлагать
психологические способы борьбы. В 1957 году Алекс Осборн предложил ме-
тод мозгового штурма(МШ).
Биография автора МШ : стройка, посыльный, клерк, помощник уп-
равляющего малого завода (новые изделия), компаньон рекламной фирмы.
Предложил МШ в 1937 году и после 20 лет эксплуатации опубликовал ре-
зультаты.
Основная идея мозгового штурма : процесс генерирования идей необ-
ходимо отделить от процесса их оценки.
Боязнь участников - критика- гибель идей в зародыше. Осборн зап-
ретил критику - поощрялись все идеи, даже шуточные. В группу генерато-
ров не включают руководителя, а процесс генерирования ведут в непри-
нужденной обстановке с записью на магнитофоне. Полученный материал
оценивается группой экспертов.
Философская основа МШ - фрейдизм : море подсознательного регули-
руется тонким слоем сознания. Оно удерживает нас от нелогичных поступ-
ков, налагает массу запретов. Но изобретение - это преодоление привыч-
ных представлений о возможном и невозможном. Мозговой штурм создает в
пиковые моменты условия для прорыва смутных иррациональных идей из
подсознания.
.
- 9 -
С МШ первые 10-15 лет связывали большие надежды. Однако потом
оказалось, что он хорошо "берет" организационные задачи, а современные
изобретательские задачи штурму не поддаются. Г.С.Альтшуллер неоднок-
ратно наблюдал, как при МШ решающая идея тонула в массе ложных идей.
Среди многих попыток улучшить метод МШ следует отметить синекти-
ку, разработанную У.Гордоном (США). У.Гордон тоже не психолог. Сменил
4 университета, не окончив ни одного, перепробовал полтора десятка
профессий, получил полсотни патентов на изобретения. В 1952 году Гор-
дон организовал первую постоянную группу для решения изобретательских
задач. К 1960 году группа выросла в фирму "Синектикс инкорпорейтед",
принимавшую заказы на решение задач и обучение творческому мышлению.
Суть синектики : постоянные группы, не боящиеся критики, стимуля-
ция операционных процессов (использование аналогий) и нетрадиционных
(неуправляемых) процессов - интуиции, вдохновения.
В дальнейшем все шаги АРИЗа будут сопровождаться примечания-
ми, которые имеют сквозную нумерацию. Примечания являются содежа-
тельной частью АРИЗа. Все шаги сопровождаются конкретными приме-
рами.
Пример. ТС для приема радиоволн включает антенну радиотелескопа,
радиоволны, молниеотводы, молнии. ТП1: если молниеотводов много,
они надежно защищают антенну от молний, но поглощают радиоволны.
ТП2: если молниеотводов мало, то заметного поглощения радиоволн
нет, но антенна не защищена от молний. Необходимо при минимальных
изменениях обеспечить защиту антенны от молний без поглощения ра-
диоволн. (В этой формулировке следует заменить "молниеотвод" сло-
вами "проводящий стержень" "проводящий столб" или просто "провод-
ник")
Примечания.
1. Мини-задачу получают из изобретательской ситуации вводя огра-
ничения: все остается без изменений или упрощается, но при этом
появляется требуемое действие (свойство) или исчезает вредное
действие (свойство).
Переход от ситуации к мини-задаче не означает перехода к ре-
шению небольшой задачи. Наоборот, требование получить результат
"без ничего" ориентирует на обострение конфликта и заранее отре-
зает путь к компромиссным решениям.
2. При записи шага 1.1 следует указать не только технические час-
- 3 -
ти системы, но и природные, взаимодействующие с техническими. В
рассматриваемом примере такими природными частями ТС являются
молнии и принимаемые радиоволны.
3. Технические противоречия (что это такое) составляют записывая
одно состояние элемента системы: что в нем хорошо и что плохо, а
затем противоположное состояние того же элемента с оценкой, что
хорошо и что плохо.
Когда в условиях задачи дано только изделие (ТС нет), то ТП
получают рассматривая условно два состояния изделия, хотя одно из
них заведомо недопустимо.
Например дана задача: "Как наблюдать невооруженным глазом
микрочастицы в прозрачной жидкости, если они так малы, что свет
обтекает их?" ТП1: "Если частицы малы, то жидкость остается опти-
чески чистой, но частицы ненаблюдаемые".
ТП2: "Если частицы большие, то они наблюдаемые, но
жидкость теряет оптическую чистоту, что недопустимо".
ТП2 вроде бы исключается по условиям задачи - изделие менять
нельзя! Так и есть, но ТП2 дает дополнительно требование к изде-
лию: маленькие частицы оставаясь маленькими должны стать большими.
4. Термины, относящиеся к инструменту, к изделию и внешней среде,
необходимо заменять простыми словами для снятия психологической
инерции. Потому, что термины:
- навязывают старые представления о технологии работы инструмента:
"ледокол" колет лед, "якорь"- цепляется зубьями;
- затушевываются особенности веществ в задаче: "опалубка" - это
не просто "стенка", а "железная стенка";
- сужают представления о возможных состояниях вещества: "краска"
тянет к жидкому или твердому, а может быть и газообразное.
ШАГ 1.2. Выделить и записать конфликтующую пару: изделие и инс-
трумент. Если инструмент может иметь два состояния, то надо ука-
зать оба состояния. Если есть пары однородных взаимодействующих
элементов, то достаточно взять одну пару.
Пример: Изделия - молния и радиоволны. Инструмент - проводя-
щие стержни.
Примечание 30. Правила 4-7 относятся ко всем шагам четвертой час-
ти АРИЗ.
ШАГ 4.1. Метод ММЧ: а) используя метод ММЧ (моделирование малень-
кими человечками), построить схему конфликта; б) изменить схему
А, чтобы маленькие человечки действовали не вызывая конфликта; в)
перейти к технической схеме.
Примечание 31. Метод ММЧ состоит в том, что конфликтующие требо-
вания схематически представляются в виде условного рисунка ( или
нескольких последовательных рисунков), на котором действует боль-
шое число "маленьких человечков" (группа, несколько групп, "тол-
па"). Изображать в виде "МЧ" следует только изменяемые части мо-
дели задачи (инструмент, икс-элемент).
В шаге 4.1. действие б) часто выполняют, совместив на одном рисун-
ке два изображения: плохое действие и хорошее действие. Если собы-
тия развиваются во времени, стоит выполнить несколько последова-
тельных рисунков.
Рисунки надо делать хорошо: а) они выразительны и понятны
без слов, б) дают дополнительную информацию о физическом противо-
речии, указывая в общем виде пути его устранения.
32. Шаг 4.1. - вспомогательный. Он нужен, чтобы нагляднее
представить, что должны делать частицы в ОЗ. Метод ММЧ позволяет
увидеть, что надо сделать без физики (как это сделать). Снимается
психологическая инерция, фокусируется воображение, т.е. метод ММЧ
- психологический. Но поскольку он осуществляется с учетом зако-
нов развития ТС, то нередко приводит к техническому решению зада-
чи. Прерывать решение не следует - мобилизация ВПР обязательно
должна быть проведена.
АНАЛИЗ СПОСОБА УСТРАНЕНИЯ ФП.
Главная цель этой части - проверка качества полученного от-
вета. ФП должно быть устранено идеально, "без ничего". Лучше зат-
ратить несколько часов на получение более сильного ответа, чем
много лет бороться за плохо внедряемую слабую идею.
ШАГ 7.1. Контроль ответа. Рассмотреть вводимые вещества и поля.
Можно ли не вводить новые В и П, использовав ВПР - имеющиеся и
производные? Можно ли использовать саморегулируемые В ? Ввести
соответствующие поправки в технический ответ.
43. Саморегулируемые (в данной задаче) В - это такие В, которые
определенным образом меняют свои свойства в зависимости от внешних
условий. Например, потеря магнитных свойств при нагревании выше
точки Кюри. Применение таких веществ позволяет менять состояние
системы или проводить в ней измерение без дополнительных устройств.
ШАГ 7.2. Провести предварительную оценку полученного решения.
Контрольные вопросы: а) обеспечивает ли полученное решение выпол-
нение главного требования ИКР-1 ("элемент сам...")?
б) Какое ФП устранено полученным решением?
в) Содержит ли полученная ТС хотя бы один хорошо управляемый эле-
мент? Какой? Как осуществить управление?
г) Годится ли решение, найденное для одноцикловой" модели задачи
для "многоцикловой" работы.
Если полученное решение не удовлетворяет хотя бы одному из
контрольных вопросов, вернуться к п.1.1.
ШАГ 7.3. Проверить по патентным данным формальную новизну полу-
ченного решения.
ШАГ 7.4. Какие подзадачи возникнут при технической разработке по-
лученной идеи? Записать возможные подзадачи: изобретательские,
конструкторские, расчетные, организационные.
- 3 -
ЧАСТЬ 8. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННОГО ОТВЕТА.
Хорошая идея дает ключ ко многим аналогичным задачам.
Цель этой части - максимально использовать ресурсы найденной идеи.
ШАГ 8.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в кото-
рую входит измененная ТС.
ШАГ 8.2. Проверить, может ли измененная ТС (или надсистема) при-
меняться по-новому.
ШАГ 8.3. Использовать полученный ответ при решении других задач:
а) сформулировать в обобщенном виде полученный принцип решения;
б) рассмотреть возможность прямого применения полученного принци-
па при решении других задач;
в) рассмотреть возможность использования принципа, обратного по-
лученному;
г) построить морфологическую таблицу (например, типа "расположе-
ние частей - агрегатные состояния изделии" или "использованные
поля - агрегатные состояния внешней среды") и рассмотреть возмож-
ные перестройки ответа по позициям этих таблиц;
д) рассмотреть изменение найденого принципа при изменении разме-
ров системы (или ее главных частей): размеры стремятся к нулю,
размеры стремятся к бесконечности.
44. Если работа ведется не только ради решения конкретной техни-
ческой задачи, тщательное выполнение шагов 8.3.а - 8.3.д может
стать началом разработки общей теории, исходящей из полученного
принципа.
АНАЛИЗ ХОДА РЕШЕНИЯ.
Каждая решенная по АРИЗ задача должна повышать творческий
потенциал человека. И здесь, как в шахматах: класс повышается в
результате анализа сыгранных партий. В этом смысл девятой части.
ШАГ 9.1. Сравнить реальный ход решения задачи с теоретическим (по
АРИЗ) . Отклонения записать.
ШАГ 9.2. Сравнить полученный ответ с данными информационного фон-
да ТРИЗ (стандарты, приемы, физэффекты ). Если в информационном
фонде нет подобного принципа, записать его в предварительный на-
копитель. 5-В опробован на многих задачах - поэтому предлагая
- 4 -
изменения в АРИЗ надо иметь в виду, что предлагаемые изменения
могут, облегчая решения одних задач, мешать решению других задач.
Поэтому любое предложение желательно вначале испытать отдельно -
опробуя его на 20-25 достаточно трудных задач.
Очень полезно построить общую структуру АРИЗ-85-В и связей
между его отдельными частями и шагами. Рассматривая построенную
структуру, можно отметить несколько особенностей АРИЗ-85-В.
1. АРИЗ использует метод последовательных приближений при
анализе и формулировке задачи : мы дважды возвращаемся к шагу 1.1.
в первой части (с шага 1.3. и с шага 1.6.) и трижды возвращаемся
к анализу задачи в шестой части : с шага 6.2. к шагу 1.1., с шага
6.3. к шагу 2.1. и с шага 6.4. к шагу 1.4. Наконец, возможен
возврат к шагу 1.1. из седьмой части АРИЗ.
2. Ариз несколько раз обращается к использованию системы
стандартов : на шаге 1.7., на шаге 3.6., на шагах 4.6., 4.7. и на
шаге 5.1.
3. Полученное на одном из этих шагов решение задачи проверя-
ется в седьмой части АРИЗ на шаге 7.2. и при отрицательном ре-
зультате проверки АРИЗ вновь возвращает нас к анализу задачи на
шаг 1.1.
Как видно из общей структуры АРИЗ, главное внимание сосредо-
точено на анализе задачи (часть 1), модели задачи (часть 2), фор-
мулировке ИКР и ФП (часть 3), уточнению формулировки задачи
(часть 6) и анализу решения (части 7,8,9). И только две части
АРИЗ - часть 4 (мобилизация и применение ВПР) и часть 5 (примене-
ние информационного фонда) предназначены для получения конкретных
рецептов решения задачи.
Таким образом, АРИЗ является мощным аналитическим методом
решения творческих задач.