Противоречия Часть 3. Варианты построения

Противоречия часть 3   Варианты построения 

Материал для обсуждения методическим сообществом.

Противоречия в ТРИЗ. Часть 1 Предыстория и появление понятия | Методолог (metodolog.ru)

Противоречия в ТРИЗ. Часть 2   Долгая дорога к полноте реализации | Методолог (metodolog.ru)

При создании ТРИЗ сразу же было заявлено, что ключевой особенностью сложной задачи является лежащее внутри нее противоречие. И затем, на протяжении всего тридцатилетнего развития ТРИЗ, проходившего под руководством Г.С. Альтшуллера, проходил и поиск того, что же это противоречие из себя представляет, вернее, как его можно было бы описать. Как показано в предыдущей части этой работы, в АРИЗах разных лет можно увидеть очень разные варианты построения технического противоречия. Это важно иметь в виду, чтобы зафиксировать начальную точку наших рассуждений – нет «правильной» ТП, не существует ее единственно верной формы. Есть очень обобщенное представление сложности задачи, которое наполняли разным содержанием.

  • В работе 1956 года и далее, как маркер наличия сложной задачи
  • В АРИЗ-64 как средство описания исходной проблемы.
  • В АРИЗ-68 как отношение между улучшаемым и ухудшающимся (при работе с таблицей)
  • В АРИЗ-77 как сборка достоинств и недостатков выделенного элемента; сборка комплекса требований к этому выделенному элементу
  • В «Комплексном методе» и АРИЗ-85В как совместное представление двух частично удавшихся изменений системы, как описание новой сложности, появившейся при удачной попытке достижения исходно заданной цели
  • Продолжались попытки по-новому взглянуть на ТП и далее. Достаточно вспомнить описание ТП через функции в Ленинградском АРИЗ-91.
  • Наконец, важным этапом расширения понятия ТП стало описание версии объединения альтернативных средств достижения цели, выполненное В.Герасимовым и С.Литвиным.

Полагаем, что эта смена понимания была следствием все более глубокого осознания самой понятия сложности и в целом соответствовала эволюционному развитию алгоритмов, фактически их приземлению. (В то же время имеет смысл обратить внимание на то, что отсутствие обсуждения понятия на теоретическом уровне, приводило к поиску, внешне похожему на перебор вариантов).

Можно видеть, как от версии к версии описание проблемы уходит от фиксации первично заданного недостатка к описанию следствия, привязанного к конкретному неэффективно работающему инструменту, к возможности использовать уже созданные технические решения, совершенствовать их.  

В данном разделе мы рассмотрим, как это понятие трактуется и используется сегодня. Сейчас широко применяются версии ТП, корнями уходящие в предложенное в «Комплексном методе» определение:  «единство взаимосвязанных улучшения и ухудшения сторон технической системы, обусловленное изменением состояния некоторого (узлового) компонента системы»

Эти «взаимосвязанные улучшение и ухудшение» предлагается фиксировать в разных вариантах, но в целом в известной нам части тризовского сообщества сегодня существует негласный консенсус относительно этого момента как сути сложности. Хотя и здесь появляются некоторые отличия – например, где-то отмечается только связь изменения параметра с нарастанием уровня улучшения и ухудшений. У нас в НПК используется версия, в которой предлагаемое изменение узлового компонента должно вызвать не просто улучшение, а получение требуемого уровня улучшения. То есть от фиксации положительной тенденции переходим к варианту, в котором достигается требуемый результат, пусть и с сопутствующими недостатками. Это несколько менее академично, но более удобно при выполнении проектов на производстве. В общем, есть важная системная характеристика и есть средство, изменение которого обеспечивает достижение требуемого уровня этой характеристики, но заодно ухудшает иную характеристику, тоже важную.

Контроль правильности описания такого варианта ТП должен включать в себя:

  1. описание требуемого улучшения как критически важного для одного или нескольких влияющих лиц.  
  2. описание выбранного средства, способа улучшения. Здесь важно, чтобы это средство или способ были реально выполнимы: проверены, или по крайней мере доказательно рекомендованы экспертами.
  3. описание сопутствующего ухудшения.  Это должно быть ухудшение выполнения характеристики также из перечня ключевых, критически важных для влияющих лиц (стейкхолдеров).  Здесь важно понимать, что если предварительного выделения ключевых требований к объекту проведено не было, то и адекватность выявления именно важных противоречий обеспечивать ничем.
  4. описание обратного изменения выбранного средства и контроль связанности следствий с полученными при первом изменении.

Первые три пункта прекрасно укладываются в чеканную формулировку «Если…, то…, но…»

Частым сбоем при работе является назначение не только улучшаемой, но и ухудшающейся характеристики еще до определения способа улучшения. Это имеет смысл лишь, если анализируется опыт какого-либо эксперта, который передал его итоги в сжатом виде. Конечно, в этом случае следует уточнить, как именно осуществлялось изменение объекта. Если же так строятся противоречия в ходе проекта, то это говорит о недопонимании самой сути инструмента. Ведь конкретное ухудшение является следствием выбранного способа достижения цели. Здесь жестко должна реализовываться цепочка: требуемое улучшение – выбранный путь – попутно получаемое ухудшение.  

Выбор средства улучшения

В рамках ТРИЗ выделяют два вида изменений, приводящих к противоречиям.  

1. Изменения величины свойства элемента (части системы), выбранного для получения улучшений.

  • Толщину стенки трубы можно увеличивать и уменьшать.
  • Количество углерода в стали может быть большим или меньшим.
  • Количество трубок радиатора может быть увеличено или уменьшено.

Эти изменения собственных параметров связаны прямой и обратной зависимостью с важными характеристиками, реализуемыми объектом.

2. Требуемое изменение производится как выбор между двумя вариантами средств выполнения требуемой функции, работающих на разных принципах и по-разному реализующих набор требуемых характеристик (альтернативные системы):

  • Просыпи продукта можно собирать скребком или пылесосом. В первом случае получается собрать даже крупные частицы, но возникает сильное запыление помещения. Во втором случае запыления нет, но крупные частицы собрать не удается.

Помимо этих двух подходов можно выделить и переходные формы.

3. Внешне близкая к первому подходу, но не тождественная ему версия – достижение улучшений через изменение режимов работы элемента. 

  • Температура пламени горелки может быть увеличена или уменьшена (Это изменение может потребовать перехода на иной тип устройства горелки).
  • Скорость вращения маховика может быть увеличена или уменьшена. (это также может потребовать перейти от сплошного тела маховика к навитому из ленты).

Здесь за изменениями параметра может быть скрыта необходимость перехода на новую технологию или на новый вид самого объекта.  

4. Народное творчество привнесло в этот список еще один вариант, довольно часто встречающийся в черновиках проектов: объект можно изменить, это улучшит ситуацию, но и в чем-то усложнит функционирование или сделает его дороже. Поэтому вторая часть противоречия строится так - ничего не менять, оставить все без изменений, «как есть». То есть изменение противопоставляется не другому изменению, а уже существующей ситуации.

  • Если прокопать траншею, то можно осушить пласт породы, но затруднено передвижение транспорта. Если не делать траншею, то транспорт движется свободно, но удаление воды затруднено.
  • Если купить для завода станок с ЧПУ, то можно будет повысить качество обработки детали, но это дорого.

Подобные формулировки руководителями проектов, тренерами воспринимаются как ошибочные, считаются браком. Однако, можно посмотреть на них и как на недотянутые, недоработанные схемы, то есть на недоработку самих руководителей или кураторов проектов. Более правильно было бы считать такие формулировки не браком, а полуфабрикатом, потому что в ситуации «ничего не делать», «ничего не менять» скрыт используемый обычно способ реализации потребительского требования. То есть эти варианты следует рассматривать именно как промежуточные этапы построения АТП, требующие внимания руководителей проектов и доработки, но не отбрасывания. Для доработки следует раскрыть, как нужная функция реализуется в настоящий момент:

  • Способ отвода воды с участка самотеком.
  • Применяемый способ обработки детали – на универсальном станке.

Можно видеть, что три из перечисленных четырех способов описания ТП сводятся к описанию альтернативных систем, к АТП.

ТП и АТП – в чем отличия?

Рассмотрим, что нового несет в себе альтернативное ТП в отличии от технического противоречия, взятого из АРИЗ-85В. Литвин и Герасимов описали сталкивающиеся в формулировке альтернативные системы (АС) так: «Это такие конкурирующие системы, которые имеют хотя бы одну пару противоположных достоинств и недостатков, т.е. то, что хорошо у одной из них, у другой плохо, и наоборот. АС как бы дополняют друг друга по какой-то паре характеристик. Речь идет о характеристиках, свойствах ТС, на базе которых в ТРИЗ строится техническое противоречие: скорость устойчивость, прочность, мощность, точность сложность, производительность, потери вещества, энергии, информации, времени т.п. Учитывая, что идеальность ТС определяется ее функциональными показателями на единицу затрат, можно все типовые характеристики ТС отнести к двум группам:

-характеристики определяющие функциональные показатели ТС (скорость, мощность, точность, грузоподъемность др.);

-характеристики, определяющие затраты на выполнение функций (сложность, технологичность, степень автоматизации, потери и затраты энергии, вещества, информации, времени другие "факторы расплаты").

Чаще всего альтернативные системы дополнительны по паре характеристик, относящихся к этим двум разным группам: одна из АС лучше выполняет главную функцию, зато другая более простая и дешевая».

«Зачем технике плюрализм (развитие альтернативных технических систем путем их объединения в надсистему)»  В. М. Герасимов, С. С. Литвин  Ленинград  Журнал ТРИЗ т.1, N 1`90

Там же авторами было дано и определение АТП: "Если ТС реализуется в виде (указать название базовой системы), то ее достоинством является (указать), но при этом имеется недостаток (указать). Если ТС реализуется в виде (указать название альтернативной системы), то ее достоинством является (указать устраненный недостаток базовой системы), но при этом имеется недостаток (указать недостающее достоинство базовой системы)."

Таким образом, от привычного "АРИЗного" ТП альтернативное противоречие отличается тем, что сравниваются показатели РАЗНЫХ систем. Это уже задача более высокого системного уровня и, кстати, гораздо менее очевидная, чем противоречие в рамках одной ТС.

 …«Основным механизмом разрешения альтернативных ТП является перенос на базовую ТС требуемых свойств альтернативной ТС. Очень существенно, что переносятся не конструктивные элементы, а именно свойства, которые обеспечивают достоинства, имеющиеся у альтернативной системы и отсутствующие у базовой. Эти свойства могут быть в частном случае конструктивно связаны с определенными элементами, а могут быть реализованы и другими способами.»

 

Работа интересная, однако в ней есть и проблемные моменты. Так, в последнем из приведенных отрывков указывается, что перенос свойств является основным механизмом разрешения АТП. Этот тезис, увы, был подкреплен только рядом примеров, которые раскрыли саму идеологию переноса свойств, но не обосновали универсальность этого подхода. Мы знаем из практики, что существует огромное количество примеров разрешения АТП иным способом – разнесением использования альтернативных ТС в пространстве или во времени. Альтернативные системы довольно часто объединяют в ансамбли и они работают совместно, оставаясь при этом практически неизменными и разнося свои сильные стороны в пространстве, во времени или в отношениях.

Да и само отличие АТП от «привычного АРИЗного ТП», довольно расплывчато. Не очень надежно считать отличием то, что в одном случае сравнивают изменения, происходящие в системе, а в другом – между системами. Это как минимум требует четкого и однозначного определения того, что в данном случае понимается под термином «система». Здесь также можно встречно выдвинуть тезис о том, что противоречие (ТП или АТП) ВСЕГДА строится для какой-то системы.   

Работу Владимира Герасимова и Семена Литвина обычно трактуют как свидетельство появления (осознания) нового вида методических моделей – альтернативных систем. Но можно ведь понимать ее и как работу по расширению пространства объектов, с которыми можно работать при помощи структуры ТП.

Тем не менее определенный смысл в таком выделении АТП присутствует – определив пару объектов с дополняющими друг друга характеристиками, и не рассматривая ситуацию глубже, мы можем работать только с поверхностно понимаемыми отличиями, вернее с объектами как артефактами. Так, анализируя достоинства и недостатки ДВС и Электромотора как двигателя для автомобиля, и понимая их выигрышные и проигрышные стороны, мы должны будем устроить их комбинированное, совместное применение. Если же вникать в глубину выполняемых действий, то возможно удастся найти такой обобщенный параметр, который объединит описание обоих двигателей и даст возможность создать новый тип двигателя.

ТП и АТП - достоинства и недостатки

 Можно ли выбрать из этой пары инструмент, позволяющий наиболее эффективно описывать трудность? Здесь нам предварительно потребуется договориться о том, что такое «эффективно». Будем исходить из того, что это означает – наиболее полезно для последующего процесса поиска решения.

ТП описывает конкретные характеристики изменяемого элемента, и в этом плане более детализирует то, что нужно сделать. На основе ТП получается более «физичное» (химичное, экономичное и т.д.) физ противоречие. АТП в этом аспекте явно проигрывает. Сравните два варианта:

  1. Элемент должен быть горячим для… и холодным для…
  2. Элемент должен быть пылесосом для… и он должен быть скребком для…

Вроде бы спорить не о чем. Во втором случае речь идет о каких-то внешних характеристиках, не затрагивающих сути функционирования объектов, и это, конечно, менее продуктивно для решения.  

Однако, Альтшуллер в «Основах изобретательства», рассуждая о составлении ТП выдвинул такой тезис: 

 «Дело в том, что для эффективного решения задачи далеко не всегда нужно детальное проникновение в физико-химическую суть «помехи». Допустим, техническое противоречие обусловлено недостаточной прочностью материала. Понятно, что изучение этого материала может дать новые сведения, позволяющие устранить «помеху». Но это путь исследовательский, а не изобретательский: здесь делается открытие (пусть небольшое), а не изобретение. Исследовательская же работа требует специального оборудования и значительного времени. Выгоднее идти изобретательским путем, пока его возможности не исчерпаны.»

Не стоит обращать внимание на противопоставление исследовательского и изобретательского пути совершенствования объекта. Здесь важна мысль о том, что не всегда имеет смысл проводить детальное заглубление в особенности изменяемого элемента. Возможно, что на комбинаторике двух частично удавшихся проб уже можно добиться требуемого результата. Во всяком случае ряд приемов, связанных с разнесением требований в пространстве и во времени, предлагает как раз такой подход.  

  • Автомобили-гибриды объединяют в себе электрические двигатели и ДВС, работающие одновременно, но в цепочке.
  • Также совместно работают на современных электростанциях газовые и паровые турбины, последовательно использующие энергию сжигаемого газа.
  • Корабль на подводных крыльях использует два способа создания подъемной силы – архимедово выталкивание водой корпуса и за счет подъемной силы, создаваемой крылом – но уже поочередно, во время медленного и быстрого движения.
  • Космические телескопы, такие как Хаббл используют камеры широкого поля для наблюдения за множеством объектов и затем уже камеры узкого поля для избирательного наблюдения за одним слабо излучающим объектом.  
  • Использование приклеивания по периметру и точечной сварки дает при соединении элементов корпуса как герметичность, так и прочность соединения (действуют одновременно, реализуя при этом свои сильные стороны).
  • Железобетон как объединение альтсистем, также готовых действовать и одновременно, и поочередно.
  • Даже парикмахеры давно разобрались с дилеммой «стрижено, или брито», реализуя оба подхода (последовательно) в рамках одной работы с клиентом. J

Поэтому можно считать, что решатель, имея возможность оперировать обоими сравниваемыми системами, не должен терять из виду и возможность их дальнейшего совместного использования.  

Узел противоречия. Что меняем?

Вернемся к вариантам изменения системы. В противоречии есть изменяемый элемент, мы должны выбрать такой его параметр, изменение которого приведет к нужному результату. Сама по себе процедура выбора такого полезного изменения в ТРИЗ не определена. Это делает построение ТП зависимым от прошлого опыта решателя (от уже совершенных попыток улучшения системы), или от наличия у решающих фундаментальных знаний, позволяющих выявить неочевидные связи между изменениями свойств отдельных элементов и изменением потребительских характеристик. У ряда триз-специалистов появляется дополнительное требование – должна быть возможность менять этот параметр плавно. Представляется, что это избыточное требование, ведь в описании ТП указываются некие фиксированные состояния изменяемого элемента. Если указывать только те состояния параметра, которые позволяют получить требуемые характеристики системы, то можно осознать, что выбирать (или комбинировать) можно между ними. 

Если посмотреть на этот этап расширенно, с добавлением АТП, то этим изменением может быть и назначение (скребок или пылесос), какого-то элемента, то есть выбор из двух альтернативных элементов.  Это может быть даже выбор между изменением конструкции или изменением параметров процесса (чтобы повысить производительность конвейера, можно увеличить его скорость, а можно нарастить борта). Но даже если это работа с одним параметром, то изменение тоже может быть связано с выбором альтернатив, поскольку его можно описать как назначение разных режимов работы. (токарь может выбрать более скоростной и менее скоростной режимы обработки, требующие разных резцов, режимов подачи СОЖ и тп). Вообще, выбор режима довольно часто требует смены инструмента, а это технологами может восприниматься как замена технологической операции на иную, фактически альтернативную.

Пользователь, вращающий ручку радиоприемника для настройки на нужную ему радиостанцию, конечно меняет один и тот же параметр – длину принимаемой волны. Но при этом незаметно для себя работает с разными колебательными контурами. Выбор мощности на бытовом нагревателе, это выбор между несколькими отводами трансформатора. И т.д. Конечно, можно считать, что в обоих случаях не меняется принцип действия. Однако, пользователь не может быть в этом уверен (возможно, в приемнике идет попеременное использование LC и RC фильтров). Кроме того, системы в обоих случаях обладают характерными внешними чертами альтернативных систем – переход от одной величины тока и напряжения к другому набору параметров может дать как важные улучшения, так и не менее критичные ухудшения.

Что же отличает количественное изменение параметра элемента от качественной смены носителя? Зачем проводить это различение? Зачем нам два структурно абсолютно тождественных инструмента и с какой целью надо обучать их различению или, в предельном случае, запрещать использовать один из них? Такое различение может иметь смысл, если далее пользователю для каждого из выбранных путей предлагаются особые наборы инструментов.

Но в ТРИЗ для работы с альтернативными противоречиями не предлагается особенных путей или способов выхода из противоречий. Довод о том, что процедура объединения альт систем предполагает обязательное выявление и перенос на базовую систему свойств системы – донора, мы считаем не подтвержденным практикой.  

В творческом плане нет принципиальной разницы между оператором, обдумывающим, как управлять процессом, меняя на определенном этапе величину какого-либо параметра, и ремонтником, выбирающим, где он будет крепить термоизоляцию клеем, а где хомутами. Оба выявляют зоны (пространственные или временные) для оптимального использования свойств объектов или процессов, имеющихся в их распоряжении.

Выделение в ТП его разновидностей имеет смысл в том случае, если дальше каждую из разновидностей ждет своя особая судьба. Но поскольку в финале всей работы мы видим один и тот же набор инструментов (приемы, общие принципы), то это разделение все еще можно воспринимать как необязательное. 

Рассмотрим, в чем схожесть и в чем различия в применении таких инструментов, как формулирование ТП и выявление альтернативных систем (АТП).

ТП можно устранять с помощью приемов, и АТП также можно обрабатывать с помощью приемов.

ТП можно преобразовать в задачу – в ФП. Но и АТП позволяет нам задать требования в такой же форме, пусть и выглядящей более поверхностно.

Объединение альтсистем, это перенос на выбранный объект некоего свойства, которое берется у иного объекта – донора. Но если это свойство у выбранного объекта уже есть, то переносить придется не свойство, а способ его получения.

Переносить можно способ производства (клепать, или варить, сгребать, или сдувать). Можно переносить по иному - форсировать уже выполняемое ранее действие за счет иного способа.

Но при этом можно создавать некую новую сущность, которая объединит в себе достоинства двух альтернативных объектов или способов. А можно объединить «без перемешивания» – поставить их рядом, использовать оба подхода, регулируя время и место их применения. В этом случае анализу должен подвергнуться объект обработки, в котором надо искать неравномерности, выявлять ситуации, в которых предъявляются разные требования к инструментам, или в которых они действуют в разных условиях (разные помехи, разные источники энергии).

Единственное важное ограничение при определении изменяемого элемента - ТП или АТП имеет смысл рассматривать в том случае, если обе исходно заданные альтернативы могут быть реализуемы в условиях выполнения проекта.

Где в ТП происходит критически важное изменение параметра

Но и изменение одного параметра может быть обеспечено за счет разных принципов и подходов. Так, варьируя изменение частоты тока, пропускаемого по детали, получаем возможность построить формально чистое ТП: увеличивая частоту тока мы улучшаем скорость нагрева поверхности детали, но при этом теряем в экономичности операции. Уменьшая частоту тока до обычного переменного, увеличиваем экономичность процесса, но теряем в скорости нагрева поверхности. Но при этом важно понимать, что повышение частоты тока может быть достигнуто за счет использования специальных технических средств. То есть та же ситуация может быть описана и так: Используя преобразователь частоты тока, мы повышаем скорость нагрева поверхности, но при этом теряем в экономичности ситуации. Применяя обычный сварочный трансформатор, удешевляем процесс, но …

Рассматривая возможность изменения скорости перемещения скоропортящегося груза, мы получаем формально правильное ТП:

  • Увеличивая скорость транспортировки, получаем доставку годного, сохранного продукта, но при этом резко возрастают транспортные расходы.
  • Уменьшая скорость транспортировки, получаем экономически выгодную доставку, но при этом сохранность продуктов снижается.

Конечно, тут не указана конкретная система, обеспечивающая действие. Это слабое место таких формулировок. Более правильно было бы сформулировать проблемную ситуацию таким образом:

  • Перевозя продукты самолетом, мы обеспечиваем их свежесть и сохранность, но при этом экономичность теряется.
  • Перевозя продукты поездом, мы получаем экономически выгодную транспортировку, но сохранность, свежесть продукта не гарантирована.

То есть зафиксируем факт – недостаточно говорить о параметре объекта или процесса, не указывая способы его изменения. Понятие «одна система» требует доопределения. Если мы меняем параметр, вращая ручку регулятора температуры, то это изменение одного параметра одной технической системы. Но мы не знаем, что происходит внутри регулятора. И самое главное – использование разных температур может привести к радикальному изменению технологического процесса. То есть говоря об альт системах, не следует упускать из виду и альт процессы. Это когда оператор ведёт процесс по иному, плавно меняя время, температуру или иные параметры, меняя объем добавок и проч.
Действия по обеспечению разностороннего изменения параметра элемента системы, это использование альтернативных процессов, хотя бы на уровне подсистем. Про это желательно помнить, когда идет описание типа «увеличивая вязкость раствора, получаем… уменьшая вязкость раствора получаем …

Предложение изменить температуру печи в одном из проектов, вызвало негативную реакцию у специалистов. Оказывается, этот рост величины параметра потребовал бы изменить материал футеровки.

Если пробиваем отверстие в бетонной стене с помощью пробойника, или сверлим стену сверлом, то работа идет с альтернативными системами – одна материал срезает, другая раскалывает. У одной проще удаление отколотого материала, а другой выше концентрация энергии в точке контакта с бетоном. Допустимо ли ставить задачи в форме: мой инструмент должен сверлить, но он должен ударять, раскалывать?  В принципе, этому ничего не мешает. Вокруг нас функционирует множество объектов, объединивших в себе не отдельные черты, а сами альтернативные системы, например, те же перфораторы.

Если мы меняем какой-нибудь рабочий орган на аналогичный – используем сверла разного диаметра, это одна система? А если для большого сверла потребуется иной источник энергии, или хотя бы иной фиксатор в патроне, то уже альтарнативная?

Следовательно, получая противоречие, описанное строго в рамках изменения величины одного параметра, мы не можем гарантировать, что внутри него нет пары разных способов получения этого параметра. А если мы все же выйдем на такое противоречие, то значит ли это, что аппарат противоречий надо применять только к таким случаям?

Объединяются не только пары альтернатив. Современные курсовые системы самолетов объединяют в себе такие приборы, как магнитный, гироскопический, астрономический датчики курса и радиокомпас, выводящие информацию на универсальные указатели. Здесь мы имеем дело с объединением сразу четырех альтернативных систем, в комплексе обеспечивающих надежное снабжение информацией в любых условиях.   

Но есть примеры и попроще. Когда-то я работал с переносным инкубатором для новорожденных. Одно из важных требований к нему – обеспечение комфортной температуры в кювете до попадания новорожденного в лечебное заведение. Поэтому в инкубаторе был сделан вывод питания для работы с сетью, отдельный вывод для работы с автомобильным аккумулятором, и емкость для размещения в ней грелок с горячей водой. Это альтернативные системы, и они включаются в работу по ситуации.

Довольно часто решатели фиксируют свои предложения по достижению цели, как описание опыта применения комплекса различных технологий.

  • Соединяем две тонкостенные детали по периметру сваркой. Это надежно, но от нагрева детали «ведет». (Если сваривать не по всему периметру, а в отдельных точках, то поводка исчезает, но не обеспечивается герметичность)
  • Пробовали склеивать, теперь геометрия выдерживается, но надежность соединения снизилась. 

Конечно, здесь можно увидеть два альтернативных подхода. Ключевой вопрос – каковы различия в рекомендациях по дальнейшей работе с поставленными формулировками ТП и АТП.

Если пользоваться классическими рекомендациями, то получим предложение выявить базовую систему, систему донора, определить ключевое свойство донора, перенести его на базовую систему.

На предприятии решают этот вопрос по другому – формулируют структурный аналог ФП: детали должны быть соединены сваркой для надежности, но клеем для предотвращения перегрева. И придумывают посадку деталей на клей и последующую их приварку друг к другу уже не по всему периметру, а в нескольких точках. Получают требуемый результат, то есть герметичность вместе с прочностью соединения. И считают, что они устранили противоречие.

Изменение количества углерода, растворенного в железе, это изменение одного параметра, то есть чистое противоречие. Но конструктор не может оперативно изменить этот параметр. Правда, он может выбрать из имеющихся альтернатив разные виды сталей и разместить их в разных частях изделия, то есть все же разнести требуемые характеристики туда, куда следует. А технолог может провести работы по насыщению поверхностного слоя металла углеродом. Является ли это действие по науглероживанию устранением исходно заданного противоречия? Или это все же объединение альт систем?

С чем чаще сталкиваются пользователи – с ТП, или с АТП?

На многочисленных уровнях описания системы она может сравниваться только с альтернативными системами. И только дойдя до уровня конкретного объекта, можно вести речь о изменениях характеристик конкретных элементов.

Например: Есть потребность сохранять продукты питания. Придумали способ обеспечения этой потребности – захолаживать. Хранить в атмосфере инертного газа, это будет альтсистема.

Но если мы остановились на захолаживании, то компрессорный холодильник и холодильник на эффекте Пельтье, это тоже альтсистемы. Хотя они и реализуют получение одной и той же полезной характеристики одним сповобом – снижая температуру, отбирая энергию.

Возьмем компрессорный холодильник. Выбор между поршневым и шнековым компрессорами, это выбор между альтсистемами. Поршневой может быть и мембранным – это тоже будет альт система. Мембраны могут быть из разных материалов, а могут быть и разной толщины. Или из одного материала, но по разному зафиксированные… Во всех этих случаях описание проблемной ситуации будет начинаться с требования обеспечить надежное захолаживание. Вопрос – где и когда сравнение альтернатив перейдет в описание изменений параметров одной системы?

Не получится ли, что требуя от решателей оставаться только в рамках одной системы, мы искусственно и чрезмерно сужаем уровни (возможности) рассмотрения ситуации и области поиска решений?

Объединить, но оставить разным...

Рассмотрим еще раз переходы АТП к ТП и обратно, в которых количественные изменение параметра связаны с качественными изменениями самой системы.

Пример: на предприятии радиофицируют карьер и остальные объекты рабочей зоны. В процессе выбора технических средств члены рабочей группы рассматривают два альтернативных варианта элементной базы, на которой можно было бы построить передатчик: Ламповая схема и Транзисторная схема.

Оказалось, что при одинаковой выходной мощности ламповый передатчик уверенно накрывает всю территорию, а у транзисторного не хватает дальности. Зато транзисторный передатчик можно спокойно размещать на самосвалах, а у ламповых постоянно возникают проблемы с контактами и выходом из строя ламп из-за тряски.

 Анализ показал, что ламповый усилитель генерирует правильные синусоидальные сигналы, а транзисторный – псевдосинусоиды, разлагающиеся на множество быстро затухающих более мелких составляющих.

Углубленный анализ показал, что разница кроется в различии сред, по которым проходит поток электронов. В лампе это вакуум, а в транзисторе – твердое тело. Иными словами, различие в плотности среды канала, по которому проходит поток. Узловым элементом противоречия должна быть среда прохождения электронов в усилителе. Измеряемый параметр – плотность этой среды.

Мы свели АТП к правильному ТП. Каким должен быть дальнейший план работы в этой части? Надо ли устранять ТП и формулировать концепцию нового типа усилителя электронного сигнала? Ответ очевиден – данное предприятие сделать это не сможет и даже не будет рассматривать это направление. Зато сможет обосновать приобретение транзисторных радиостанций повышенной мощности.

Пример: проектант выбирает толщину слоя оцинковки железного листа, который будет использоваться как покрытие ангара. Решается вопрос, какой толщины взять оцинковку – побольше, или поменьше. Выбирая лист металла с большой толщиной слоя цинкового покрытия, при прочих равных, удлиним срок службы листа, но этот лист будет дороже. Казалось бы, почти чистое противоречие в его классической форме. Проектант, конечно, не может самостоятельно менять толщину цинкового слоя, зато может выбрать требуемое. Однако, мы должны понимать, что данный выбор, легкий для читателя каталога, может быть весьма сложным для производителя. Формирование разной толщины оцинковки может быть связано с выбором различных способов нанесения этого покрытия – холодным, через покраску, или горячим.

Мы также можем забраться в тему поглубже, и обнаружим, что различная толщина цинкового покрытия, например, при горячей оцинковке требует различного содержания кремния в стали. А это в свою очередь ведет к разным способам производства стали.

В общем, нелегко найти противоречие, из которого не торчали бы уши альтернативных систем. Даже классические примеры, типа «увеличивая длину ствола ружья,… уменьшая длину ствола ружья»…, повествуют нам о сравнении двух различных ружей, у каждого из которых будет множество своих особенностей конструкции и использования.

Можно предположить, что каждое из противоречий, в которых проводится только изменение параметра, при достаточном уровне дальнейшей детализации, превратится в рассмотрение альтернативных систем, пусть и на уровне каких-то подсистем. Даже если мы говорим о изменении параметра, которое может выполнить оперативный персонал, не прибегая к помощи конструкторов, не изобретая ничего нового, то меняя параметр, мы меняем операцию технологического процесса. Так, поднимая температуру раствора при горячем цинковании с используемых 450 С до рекомендованных 480 С, мы значительно снижаем срок работы ванны, что меняет организацию всего процесса работы установки.

Выводы и гипотезы.

ТП, это обобщенная характеристика проблемы и она принимала в разные тризовские эпохи самые разные формы. В настоящее время мы используем форму, объединяющую в себе социально-технические требования к объекту анализа и варианты их реализации за счет внутренних или надсистемных изменений.  

Само по себе формулирование ТП только через указание плавно изменяемого параметра узлового элемента не приводит к улучшенной позиции при решении по сравнению с АТП. Можно предположить, что существует определенная зона, в которой такой подход дает выигрыш. К сожалению, пока не пришлось видеть работы по определению подобных зон.

Сегодня ТП строится на сравнении двух предварительно выполненных изменений (реальных или мысленных), которые являются частично удавшимися. Эти изменения состояния системы дают формально альтернативные результаты. При этом важно понимать способ, которым выполняется изменение параметра. Каждое изменение системы, даже количественная настройка параметра, может потребовать изменения принципа действия обеспечивающей подсистемы. Поэтому у нас есть гипотеза о том, что в основе любых ТП лежит качественное отличие средств исполнения обоих сравниваемых вариантов. Полагаем, что любые ТП стоит анализировать до той степени детализации, чтобы понимать, чем на самом деле придется расплачиваться при изменении параметра системы.  

Выбор той или иной формы представления противоречия (ТП или АТП) должен быть осознанным и должен диктоваться общей логикой работы над проектом. Выявление глубинного принципа, общего для обоих альтернативных систем, это интересный и важный подход. Решатель должен осознанно выбирать, в каких условиях и на каком материале он может быть применен.

Сегодня было бы преждевременно вводить критерий «все должно замыкаться только в рамках одной системы, а изменяться должен один параметр». Для эффективного использования вводимых правил хорошо бы иметь обоснования выигрыша в эффективности такого подхода. Считаю нерациональным сегодня замыкать требования к изменяемому элементу только рамками одного формального элемента и одного его параметра.  

Четвертая часть работы    Противоречие в АРИЗ-85 - Золушка без феи | Методолог (metodolog.ru)

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Комментарии

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

Концепция ТРИЗ-противоречия исходно по замыслу направлена на ограничение альтернатив, на максимальное сужение поискового поля вокруг целевого решения. Методы, развивающие эту концепцию, должны ещё лучше сужать и ещё точнее целиться.

Методы, добавляющие альтернативы, не сужают, а расширяют поисковое поле, что идёт вразрез с ТРИЗ-идеологией ТП. Необходимость этих методов обнажает неспособность метода ТП стабильно находить приемлемые решения. Нужны новые методы направленного перебора множества альтернатив.

Давно пора сломать колоссу глиняные ноги. Закон отрицания отрицания никто не отменял :)

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

Взамен - развитие и современные методы с учётом наработанной за десятилетия практики, а не очередное толкование устаревших догматов. Развитие же идёт через отрицание. Отрицание табуировано = развитие остановлено. Есть ли анализ догматов через призму десятилетий практики?
 

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

assk wrote:
 Взамен - развитие и современные методы с учётом наработанной за десятилетия практики, а не очередное толкование устаревших догматов. Развитие же идёт через отрицание. Отрицание табуировано = развитие остановлено. Есть ли анализ догматов через призму десятилетий практики?

Если надеетесь, что этот труд выполнит кто-то другой, не вы, то придется чуточку потерпеть. Мне, например, чтобы отрицать догматы, надо сначала четко их паспортизировать. 

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

Александр Кудрявцев wrote:

у нас есть гипотеза о том, что в основе любых ТП лежит качественное отличие средств исполнения обоих сравниваемых вариантов. 

Отличная гипотеза, почти полностью поддерживаю, с дополнением, что качественно отличных вариантов может быть больше двух, и намного больше! И эта гипотеза разрушает идею ТП как конфликта двух альтернатив.
Это у КОЛИЧЕСТВЕННО изменяемого элемента есть только два варианта: больше или меньше, отсюда и "противоречие".
А вариантов, отличных КАЧЕСТВЕННО, больше двух. И концепция ТП как взаимного отрицания альтернатив теряет смысл - варианты уже не отрицают друга, а дополняют. Методика решения сводится к широкому поиску альтернатив, их комбинированию и устранению сопутствующих недостатков.
 

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

assk wrote:
Это у КОЛИЧЕСТВЕННО изменяемого элемента есть только два варианта: больше или меньше, отсюда и "противоречие".
А вариантов, отличных КАЧЕСТВЕННО, больше двух. И концепция ТП как взаимного отрицания альтернатив теряет смысл - варианты уже не отрицают друга, а дополняют. Методика решения сводится к широкому поиску альтернатив, их комбинированию и устранению сопутствующих недостатков. 
Согласен, поле поиска при сведении к одному параметру становится весьма малым. Но это считается плюсом, если предварительно подвели именно к этому параметру, а не ведем широкий поиск. 

А насчет многопараметрического сравнения и отбора тоже правы, но это уже иной инструмент. У нынешнего ТП функции не так и широки - заставить решателя принять обе альтернативы. А это тоже бывает не так просто.  

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

Что-то я недопонимаю, Вы разместили материал, в котором подвели к выводу, что "в основе любых ТП лежит качественное отличие средств исполнения". Не количественное, ведущее к классическому противоречию, а "качественное", с альтернативами. Причём, по-вашему, "качественное" лежит в основе _любых_ ТП. Соглашаетесь, что для решения "качественного" надо использовать "уже иной инструмент". Что это, как не торпедирование классического ТП за малопригодность?
 

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

assk wrote:
 Соглашаетесь, что для решения "качественного" надо использовать "уже иной инструмент". Что это, как не торпедирование классического ТП за малопригодность?
Я согласился с тем, что для работы с более чем двумя качественно разными системами, надо использовать другой инструмент. Если сравниваются две альтернативы, то необходимости в иных инструментах нет. Торпедировать ТП рановато. Вы же не будете предлагать торпедировать лопату из-за того, что появился экскаватор. 

Также я постарался показать, что в этой области весьма мало классического. И понятие ТП менялось так много раз, что не грех еще раз посмотреть на возможность очередного радикального изменения. Предлагайте варианты.   

Re: Противоречия Часть 3. Варианты построения

Качественное отличие средств исполнения лежит не "в основе ТП", а в основе _решения_ ТП. Не в начале, а в конце! Цель процесса решения через ТП - из количества выскочить в новое качество. Из клея изобрести сварку, из сварки - пайку, из пайки - резьбу и т.п. в любых сочетаниях и направлениях. Вопрос только в том, зачем мучительно изобретать велосипед, если можно сразу подставить готовый ответ?! Проще направленным перебором морфологического ящика накидать качественно отличных альтернатив и получить решение без привлечения противоречий.

Вот когда не получается готовых ответов - когда поисковое поле исхожено вдоль и поперёк - когда пути с разных сторон ведут к одним и тем же граблям - тогда именно из этих граблей и возникает изобретательская задача с решением в совершенно _новом_ качестве!

Гипотеза про "_качественные_ отличия в основе _любых_ ТП" отражает доминирование в решательной практике задач перебора альтернатив, решение которых через противоречия совершенно неэффективно.
 

Subscribe to Comments for "Противоречия Часть 3. Варианты построения"