A. Zaharov ZRTS

К РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМЫ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

А. Н. Захаров

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ЗРТС

К настоящему моменту известны несколько подходов к представлению ЗРТС в виде некоторой системы [1 - 9]:

- объединение законов по группам:

а) «статика», «кинематика», «динамика» [4,с. 122];

б) общие законы (повышение идеальности ТС, неравномерность развития ТС), законы синтеза системы (полнота частей ТС, сквозной проход энергии, управление ТС через воздействие на любую часть ТС), законы развития системы (согласование ритмики, динамизация рабочего органа ТС, увеличение числа управляемых связей, структурирование, переход ТС в надсистему) [7, с. 188];

в) законы условий существования (полнота частей, сквозной проход энергии), законы форм развития (динамизация), законы направлений развития (идеализация) [16].

г) внешние законы по отношению к ТС (повышение идеальности ТС через повышение динамичности, согласованности и управляемости ТС) и внутренние законы ТС (повышение идеальности состава, структуры и функционирования ТС) [Курги-Литвин, 1984];

- линии развития ТС «моно-би-поли-моно», «бегущая волна» идеализации [9];

- общая схема ЗРТС через развитие веполей [5, с. 100];

- ЗРТС на этапах развития технических систем [6, с. 187];

- ЗРТС и линии развития технических систем[2, с. 365].

Ю. П. Саламатов в работе «Система законов развития техники» [3, с. 60] приводит и подробно рассматривает законы развития ТС из списка Г. С. Альтшуллера:

1. Закон полноты частей системы.

2. Закон энергетической проводимости системы.

3. Закон согласования ритмики частей системы.

4. Закон увеличения степени идеальности системы.

5. Закон неравномерности развития частей системы.

6. Закон перехода в надсистему.

7. Закон перехода с макро- на микроуровень.

8. Закон увеличения степени вепольности, а также закон увеличения степени динамичности системы.

Считая законы развития ТС основой теории, необходимо более отчетливо показать их взаимные связи, проявление законов развития во всех инструментах сегодняшней ТРИЗ.

Действительно, как отметил Г. С. Альтшуллер, «...линии развития Технических систем* иногда удается увязать друг с другом. Закономерно возникает мысль связать все линии и построить нечто вроде общей схемы развития. Ось схемы — линия развития вепольных систем. Но пользоваться такой схемой для решения задач неудобно: она не отражает многих механизмов развития» [5, с. 103].

Необходимость переклассификации, например, стандартов, т.е. выявления более тесной их связи с законами развития ТС, отмечают разработчики системы «Изобретающая машина»: «Одним из ресурсов повышения эффективности системы стандартов является их классификация. Сегодня они классифицированы в соответствии с линией развития вепольных структур. Сейчас прослеживаются пути их новой классификации — по пути развития структур и ЗРТС» [10, с. 37].

2. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ЗРТС

Давая характеристику АРИЗ-59, Г. С. Альтшуллер назвал его цепочкой операций, «шагов», отметив, что «...это еще не система: «шаги» можно переставлять» [11, с. 38].

Воспользовавшись этим замечанием, можно предположить, что и системой законов развития технических систем можно назвать лишь такую их структуру, в которой каждый закон имеет свое точное место (законы переставлять нельзя!) и вполне определенные связи с остальными законами-элементами системы.

В [4, с. 23,] отмечено, что «используя свод законов, можно построить программу решения изобретательских задач, которая даст возможность, не блуждая по поисковому полю, выйти в район решения», и указано, какой вид эта программа должна иметь: «Внешне АРИЗ представляет собой программу последовательной обработки изобретательских задач. Законы развития технических систем заложены в самой структуре программы или выступают в «рабочей одежде» — в виде конкретных операторов» [там же, с. 23,]. Это сказано в 1979 году, но до сих пор однозначность структуры АРИЗ и системы ЗРТС не подтверждена! Хотя попытки отметить связь имеются: «Похоже, что структура АРИЗ в неявном виде отразила...закономерности развития структур любых систем...» [12, с. 26].

Сказанное дает право утверждать, что к настоящему времени в ТРИЗ система законов развития технических систем еще не сложилась.

А такая система позволила бы спрогнозировать развитие самой теории, более последовательно использовать выявленные законы для постановки и решения задач по совершенствованию технических систем, внести единообразие в методику преподавания,— ведь до настоящего времени расположение законов в списке и сам набор законов во многом произвольны.

Цель настоящей работы — предложить такую схему законов развития технических систем, которая позволила бы исследователям и разработчикам ТРИЗ-ЗРТС воспользоваться ею для развития самой теории, практикам, занимающимся анализом и усовершенствованием конкретных ТС (ТРИЗ-инжинирингом),— облегчить постановку и решение задач, в том числе и в отношении прогнозов развития ТС, преподавателям ТРИЗ-ЗРТС - излагать ТРИЗ-ЗРТС как единую систему. Специалисты в области применения закономерностей ТРИЗ в нетехнических областях получили бы возможность выявить общность в развитии их систем и систем технических и использовать рекомендации ТРИЗ для постановки и решения задач в нетехнических сферах.

3. ОБ ОБЩНОСТИ СИСТЕМ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ

О большом сходстве законов развития систем различной природы говорит, например, факт существования закона симметрии истории, из которого следует, что после периода развития общества начнется период «не-общества», объектом которого будет человек. [Потехина И. Инакомыслящий марксист. «Комсомольская правда», 2.05.90. О политологе В. И. Барабанове, группа «Современная марксистская мысль», Санкт-Петербург.]

В приведенном примере нетрудно обнаружить образ S-образной кривой, которой мы привыкли иллюстрировать этапы развития технических систем. А этап «не-ТС» это переход ТС в надсистему.

Весьма похожий на закон повышения идеальности ТС энергетический принцип интенсивного развития организмов высказал Н. С. Печуркин; «Критерием прогресса организма считается отношение общего количества потребляемой им энергии к той ее доле, которая идет на наращивание и поддержание биомассы (у микроорганизмов — 1,7-2,3; у насекомых — 7-10; у млекопитающих — от 50 до 1000)» [Полищук В. Третье начало биодинамики? «Химия и жизнь», 8/87, с. 26].

А вот данные по развитию «организмов» несколько иной природы: в 21 странах, принадлежащих Международному энергетическому агентству, за 1973-1986 гг. валовой национальный продукт. (ВНП) вырос в среднем на 32%, а расход энергии — всего на 5%! В США ежегодное потребление энергии сейчас ниже, чем в 1973 г., хотя ВНП с тех пор вырос на 40%. Япония преуспела в экономии еще больше: в 1988 г. она использовала на 6% энергии меньше, чем в 1973 г., хотя ее ВНП за 15 лет вырос на 46% [ВИНИТИ, Тихая революция в энергетике. «Наука и жизнь», 1/90, с. 3].

По сути — это тот же «энергетический» принцип интенсивного развития организмов, что подтверждает тезис о том, что «...фактически 'накопленный на сегодня материал по закономерностям развития в различных областях деятельности — техника, биология, искусство, социология, педагогика и др. — позволяет строить работу по выявлению и использованию закономерностей в других областях путем их переноса, с учетом особенностей рода системы» [14, с. 47].

Именно по этой причине построение системы законов развития технических систем и получение на ее основе рекомендаций по изучению и направленному полезному изменению систем другой природы — задача весьма необходимая.

4. СИСТЕМА ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Предлагается рассмотреть законы развития технических систем в виде укрупненной схемы (рис.), на которой отражены направления развития технических систем.

Блок 1 — повышение идеальности технической системы, которое может быть реализовано двумя путями — к Блоку 2 или к Блоку 3, причем обычно реализуются обе возможности.

Блок 2 — создание новой технической системы для удовлетворения уже существовавшей в надсистеме или вновь появившейся потребности.

Блок 3 — развитие (приспосабливание, адаптация, т.е. согласование с НС) существующей ТС для удовлетворения уже существовавшей в НС или вновь появившейся потребности.

Блок 4 — объединение технических систем в случае, когда у каждой, отдельно взятой, системы исчерпаны ресурсы дальнейшего развития — возможности ее приспосабливания, адаптации, т.е. согласования с НС для удовлетворения уже существовавшей в НС или вновь появившейся потребности.

Переход от Блока 2 к Блоку 3 иллюстрирует тот очевидный факт, что практически сразу после момента создания новой ТС начинается ее развитие, а переход от Блока 3 к Блоку 1 — один законченный цикл повышения идеальности ТС за счет повышения ее согласованности.

Переход от Блока 2 к Блоку 4 иллюстрирует то, что объединение технических систем означает создание новой ТС, и эта новая ТС должна подчиняться законам, соответствующим Блоку 2, т.е. законам полноты частей и энергетической проводимости в ТС.

Каждому из блоков соответствуют определенные законы развития технической системы:

Блоку 1 — закон повышения идеальности;

Блоку 2 — законы полноты частей ТС и энергетической (точнее — вещественно-энергетическо-информационно-функциональной) проводимости;

Блоку 3 — закон повышения согласования;

Блоку 4 — закон перехода в надсистему.

Обобщая, будем утверждать, что закон существования (полнота частей и энергопроводимость) системы, закон развития (согласование) системы и законы объединения систем (переход в надсистему) являются механизмами реализации закона повышения идеальности систем.

Можно высказать предположение, что сам закон повышения идеальности является механизмом реализации закона повышения независимости систем от внешних условий [4,с.71]. Для живых организмов этот закон проявляется в том, что главная задача индивида — сохранить себя в мире, полном опасностей и врагов [Лавров С. Творчество и алгоритмы. «Наука и жизнь», 3/85, с. 43]. «У живого есть цель — уцелеть. Н цели ведут разные пути. История жизни на Земле — это история возникновения разных способов уцеления» [15, с. 48].

О путях «уцеления» говорит и другой автор: «Неизбежно растет пластичность жизни. Такие формы получают больше шансов на выживание. Все более выраженной становится объективная устремленность живого к самосохранению и, как следствие этого, к автономизации, усилению независимости от среды, источника непредвиденного» [Вишняцкий Л. Центральный путь природы. «Знание-сила», 4/91, с. 29].

Можно говорить о законе повышения устойчивости (законе повышения независимости от внешних условий) и для систем технической природы: «... и в неживой природе также действует отбор, проявляющийся в сохранении наиболее устойчивых элементов, способных наилучшим образом противостоять разрушающим факторам» [13, с. 46].

С учетом закона повышения устойчивости схема ЗРТС примет вид, представленный на рис. 2:

Итак, согласно предлагаемой укрупненной схеме системы ЗРТС для повышения устойчивости ТС необходимо повышение ее идеальности, которое, как уже говорилось- выше, может быть осуществлено либо за счет согласования ТС для систем, имеющих ресурсы развития, либо путем создания новой системы с такими свойствами, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ней из надсистемы.

Однако в предлагаемой схеме отсутствуют многие известные закономерности развития ТС, в частности закон повышения динамичности.

Действие этого закона описывается следующим образом: «В процессе развития ТС происходит повышение ее динамичности, т.е. способности к изменениям, обеспечивающим улучшение адаптации, приспособление системы к меняющейся, взаимодействующей с ней среде. Такое выделение помогает увидеть следующее: динамизация есть механизм приспосабливания технической системы к взаимодействующей с ней среде, т.е. механизм согласования ТС со средой» [2, с. 56]. И далее: «В процессе развития ТС на первых порах (хотя почему только на первых?) происходит последовательное согласование ТС и ее под- систем между собой и с надсистемой» [там же, с. 62]. Эти направления дают право говорить о внешнем согласовании ТС с окружающей ее средой и внутреннем согласовании элементов-подсистем между собой внутри ТС, что находит свое подтверждение в том, что «...цели могут возникать на основе взаимодействия (в большинстве случаев — противоречий) как между внешними и внутренними факторами, так и между внутренними факторами, существовавшими ранее и вновь возникающими в находящейся в постоянном самодвижении целостности» [Системный анализ в экономике и организации производства. Л., «Политехника», 1991, с. 60].

Внешнему согласованию ТС с элементами надсистемы уделяется самое пристальное внимание: «Мало кто из осваивающих впервые калькулятор или пишущую машинку осознает, что пытается приспособиться к возможностям и особенностям устройства неодушевленной «железки», поэтому Управление науки и техники Японии занимается разработкой одной из 10 основных технических проблем — подстраивание ТС под человека» [Все люди разные. Значит машины — тоже. «Япония сегодня», 3/92, с. 7].

Блок-схема технической системы имеет вид, представленный на рисунке.

Очевидно, что внешнее согласование, т.е. согласование ТС с надсистемой прежде всего

должно касаться той части ТС, которая взаимодействует с элементами надсистемы, и может осуществляться в виде динамизации рабочего органа (РО) технической системы.

Поскольку ТС создается для воздействия на изделие (объект внешней среды, элемент надсистемы), то естественно, что рабочий орган ТС должен динамизироваться быстрее, чем другие элементы ТС, тоже часто взаимодействующие с элементами внешней среды (так, крепление тисков к верстаку меняется медленнее и не в той степени, как губки тисков выполняющие в качестве рабочего органа ТС основную функцию — удерживать изделие). Это и есть проявление закона опережающего развития РО технической системы.

При внутреннем согласовании элементы технической системы, функционально связанные между собой, можно рассматривать как инструмент и изделие. Тогда под их согласованием будем понимать приведение их в такое состояние, при котором либо происходит устранение нежелательного эффекта, возникающего при воздействии элемента-инструмента на элемент-изделие, либо повышается качество воздействия элемента-инструмента на элемент-изделие.

Одним из способов динамизации (изменения) элементов является вытеснение из ТС человека, выполняющего роль одного или нескольких элементов системы, т.е. его замена механизмом другой природы. Например, органы чувств заменяются датчиками, кисть руки — каким-то простым орудием, мускульная сила — источником энергии — двигателем. В современных технических системах человек и его органы в качестве рабочих органов систем практически не используются, т.е. вытеснение человека с этого уровня уже произошло. Вытеснение человека со следующих уровней можно проиллюстрировать следующими примерами.

Для успешной деятельности на рынке сегодня недостаточно организовать массовое производство разнообразных и относительно дешевых товаров высокого качества; они должны быть «напичканы» техническими новинками, обладать памятью, самостоятельно выполнять различные операции, принимать решения и даже предвосхищать пожелания владельца [Японская технология прорывается в XXI век. «За рубежом», 7/90, с. 10].

В сутолоке городской стройплощадки крановщик боится задеть стрелой или поднимаемым грузом соседний дом. Во Франции выпускается система, которая контролирует перемещения тележки, стрелы и крюка крана, не допуская их попадания в заранее очерченные «запретные зоны». Более того, аппаратура может следить и за совместной работой нескольких кранов [Осторожный кран. «НиЖ», 12/89, с. 56].

Рассмотрим механизмы динамизации ТС при внешнем и внутреннем согласовании.

Прежде всего, может меняться количество элементов, например, число рабочих органов системы; ТС может развертываться, если число ее элементов увеличивается, или свертываться в случае уменьшения числа элементов ТС при сохранении количества или качества выполняемых системой функций.

На Ленинградском экскаваторном заводе разработан кран с 6-ю степенями свободы (а.с. № 1145087) — у него имеются две дополнительные стрелы, а на каждой из них еще и рука с двумя пальцами-захватами. Кран может перемещать грузы самой разной конфигурации, устанавливать их вертикально, горизонтально, под любым углом [Блокнот технолога, «ИР», 9/88, с. 32].

На экскаваторе фирмы «Алеман Машиненбау», ФРГ, имеется магазин сменного инструмента, который при надобности устанавливается на стрелу,— грейфер, ковш, планировочный отвал, вилочный захват или грузовой крюк [МИ 0925, ИР, 9/91, с. 15].

В развитых странах не только в долгом морском путешествии, но и в коротком воздушном, выбор завтраков, ленчей, обедов, закусок, напитков практически не ограничен, т.к. его рассчитывает ЭВМ, принимая во внимание специфику рейса (состав пассажиров, сезон, время суток). Предусматриваются мясные и рыбные блюда, детские, вегетарианские, диетические, малокалорийные, восточные, исламские, «хинди», молочные, бессолевые [В рассуждении, чего бы покушать. ИР, 2/91, с. 45].

Начиная с двенадцатого века, мельницы в Европе стали не только молоть зерно, появились сукноваляльные, железо- и бумагоделательные мельницы [Боголюбов А. Роль изобретений в эволюции машин: машина заменяет живую силу. «Вопросы изобретательства», 11/89, с, 58].

Объектами динамизации могут быть следующие атрибуты вещественных элементов систем: форма вещества, положение вещества в пространстве, параметры движения вещества, тип вещества и его внутреннее строение, физические и химические свойства.

Компания «Зелко Индастриз», США, выпускает микрокалькуляторы с корпусом, сделанным «по руке», и даже предусмотрен «зеркальный вариант» для левшей [Самый ухватистый калькулятор. «Техника — молодежи», 3/91, 2 с. обл.].

Александр Таиров мечтал о сцене, которая была бы «гибкой и послушной клавиатурой». Настил сцены МХАТ состоит из 20 площадок (5 м X 4 м), причем каждая из них может независимо подниматься и опускаться на 3 метра выше или ниже уровня сцены, наклоняться в разные стороны, что позволяет в течение минуты создавать на подмостках самый невероятный рельеф [Панкратьева Г. Техника для Мельпомены. «НиЖ», 12/89, с. 80].

Кроме вещественных элементов в системах, как правило, есть полевые, имеющие свои свойства и параметры (вид поля, интенсивность поля, распределение поля, специальные свойства поля), которые тоже могут динамизироваться (изменяться) [См. статью И. М. Гриднева и А. Л. Любомирского «Представление информации в базе данных ИМ» в настоящем номере.

Детальное представление того, что может динамизироваться в ТС, дает список типовых параметров, характеризующих систему (например, размеры и вес объекта, его температура, сложность, производительность и т.д.), а как динамизироваться — дает содержание приемов устранения технических противоречий (например, дробление, переход в другое измерение, самообслуживание и т.д.) в таблице выбора приемов разрешения ТП.

Следует отметить, что переход от динамизации (изменения) внешних параметров веществ к изменению параметров (свойств) внутренних, т.е. к использованию все более глубоких свойств материи, мы называем переходом на микроуровень.

О переходе технической системы в надсистему можно сказать следующее: этот переход осуществляется для получения новых ресурсов развития системы, т.е. для возможности ее дальнейшего согласования, внешнего или внутреннего, с помощью динамизации соответствующих элементов.

Система может объединиться в би- и полисистему с системой, подобной себе, с системой со сдвинутыми характеристиками, с инверсной, т.е. антисистемой, с разнородной системой, причем при таком объединении необходимо обеспечить выполнение требований закона полноты частей (см. выше).

Примеры взаимодействия в системах различной природы:

Группа HYUNDAI (Республика Корея) объединяет 12 больших компаний, имеющих различную специализацию — металлургия, стан-остроение, переработка нефти, судостроение, электротехника, электроника, автомобилестроение, финансы и страхование, гостиничный бизнес, легкая промышленность. Предприятия, которые приносят быстрый доход, например отели, помогают поднимать фи-нансоемкие отрасли, например машиностроение, которое в итоге и определяет могущество всей корпорации [Сорокин А. Корейские автомобили. «НиЖ», 7/91, с. 27].

Новая противотанковая ракета фирмы «Хьюз эйркрафт», США, будет комплектоваться тандемным (сдвоенным) боеприпасом для борьбы с динамической защитой танка: передняя часть боеприпаса ПТУР «прорывает» защиту, создаваемую подрывом элемента активной брони, а задняя бьет по броне [Специально для террористов? «Техника — молодежи», 8/91, с. 51].

Компания «Гоу-видео», США, разработала двухкассетный видеомагнитофон с расширенным набором функций: видеозапись на одну кассету при одновременном просмотре второй, запись сразу 2-х телепрограмм, высококачественная перезапись с одной кассеты на другую и редактирование записанного материала [Прорыв «Гоу-видео», Л., «Смена», 21.10.89].

В 70-е годы на смену ЭВМ с последовательной обработкой пришли потоковые. Это соединение равноправных элементов-модулей, которые «знают», что им делать при решении любой задачи. Сначала было 4 модуля, сегодня уже 24. Такой подход позволил поднять быстродействие ЭВМ в 10-20 раз [Самойлис С. Супер-ЭВМ: сделано в Ленинграде. «Ленинградская правда», 8.07.89].

Несколько слов о рассогласовании в технических системах. В [2, с. 62] отмечается, что «в процессе развития ТС на первых этапах происходит согласование ТС и ее подсистем между собой и надсистемой, а на последующих этапах — рассогласование, т.е. целенаправленное изменение параметров, обеспечивающих получение дополнительного полезного эффекта». Другими словами для согласования ТС на уровне системы необходимо рассогласование на уровне ее подсистем («вертикальность» закона согласования-рассогласования).

В танке М1А «Абрахаме» боекомплект укладывается в кормовой части башни за сдвижными броневыми шторками. При поражении боеукладки взрывная волна сорвет специально ослабленные листы крыши башни и уйдет вверх, не причинив вреда экипажу [Грянкин С. Противостояние в пустыне. «Техника-молодежи», 8/91, с. 27]. Для снижения опасности поражения экипажа танка взрывом боекомплекта (согласование в надсистеме) идут на усложнение конструкции башни (рассогласование в системе).

Предложение платить ремонтным службам предприятия по принципу: «Чем меньше простоев из-за ремонтов, тем выше оплата вашего труда». Способ не нов, в мире используется давно [Сосновский Л., Туров В. Как ни хороши наши депутаты. «ИР», 7/91, с. 2]. Для снижения потерь предприятия от простоев оборудования (согласование в надсистеме) платят ремонтнику не за время ремонта оборудования, а за время нормальной работы оборудования, т.е. за простой ремонтника (рассогласование в системе).

Тиски на шаровом шарнире по удобству превосходят все, что было до них в этом классе слесарных приспособлений — они устанавливаются в любом пространственном положении [Блокнот технолога. Тиски на шаровом шарнире. «ИР», 1/91, с. 21]; повышение удобства пользования тисками (согласование в надсистеме) потребовало введения шарнира в их опору (рассогласование в системе).

Велосипед в армии начал широко применяться в конце XIX века, когда некоторые фирмы начали выпуск складных велосипедов. В сложенном виде велосипед переносили на спине, мгновенная сборка обеспечивалась быстродействующими замками и запорами [Фрид А. Два века с велосипедом. «Наука и жизнь», 3/91, с. 94]; повышение удобства пользования велосипедом (согласование в надсистеме) потребовало введения шарниров и замков в его конструкцию (рассогласование в системе).

На Западе, на который мы теперь поминутно оглядываемся, каждая корпорация, самостоятельно выступающая на рынке, внутри себя — административно-командная [Кларин Ю. Что-то нам ясно. «ИР», 2/91, с. 29]; принципы свободного рынка на уровне корпораций (согласование в надсистеме) заменяются принципами административно-командного управления внутри корпорации (рассогласование в системе).

Для повышения долговечности червячной передачи зубья колеса изготавливают из магнитных материалов, удерживающих ферромагнитную смазку, что особенно ценно для открытых передач, где удержание жидкой смазки затруднительно [ЭИ-8517, «Техника и наука», 2/85, с. 17]; повышение долговечности передачи (согласование в надсистеме) требует некоторого усложнения зубчатых колес (рассогласование в системе).

При работе алмазно-канатной пилы возникают вибрации на входе и выходе каната из пропила. По а.с. №1613619 предложено закреплять режущие алмазные элементы на канате группами, причем в пределах группы длины режущих элементов и расстояния между ними меняются по закону геометрической прогрессии [МИ 0826, «ИР», 8/91]; для повышения качества реза (согласование в надсистеме) идут на усложнение конструкции пилы (рассогласование в системе).

Некоторые рестораны Манхэттена используют два меню для завтрака: одно, со сравнительно высокими ценами, вручается «чайникам» — посетителям, похожим на туристов. Другое меню, с более низкими ценами, подается постоянным клиентам, одетым по-деловому и спешащим на работу. Политика двойного меню помогает увеличить выручку ресторана, не теряя постоянной клиентуры [С точки зрения здравого смысла. Из книги П. Хейне «Экономический образ мышления», «НиЖ»,5-6/92, с. 21]; для повышения общей выручки ресторана (согласование в надсистеме) приходится жертвовать частью дохода (рассогласование в системе).

Внешнее и внутреннее согласование может быть принудительным, когда в ТС отсутствует встроенный механизм изменения - согласования и необходимые изменения осуществляет предназначенный для этого элемент надсистемы, может осуществляться самосогласованием, когда в ТС такой «механизм» присутствует, может быть «буферным», при реализации которого согласование производится через элемент-посредник, и непосредственным, когда меняются сами элементы.

Пример принудительного внешнего согласования: «Петр I заказал себе мундир на два цвета: с одной стороны синий, а при выворачивании — красный. В зависимости от встречи с кавалерией или артиллерией один и тот же мундир Петра соответствовал цвету формы инспектируемых войск» [Захарченко В. Д. Это Вы можете. Приглашение к творчеству. М., «Молодая гвардия», 1989, с. 177].

Буферное внешнее согласование: «По новому стандарту JVC видеозапись ведется на компакт-кассету, которая уже не подходит к самым распространенным видеомагнитофонам. Поэтому для «стыковки» разработана кассета-адаптер, в которую и устанавливают компакт-кассету, а адаптер — в видеомагнитофон» [Новая камера — старый стандарт, «НиЖ», 3/89, с. 57].

Обобщенная схема системы ЗРТС приведена на рис.

Подробное наполнение обобщенной схемы представляют линии развития технических систем [2, с. 365]. На схеме не нашел отражения закон повышения степени вепольности технической системы, поскольку она является всего лишь символическим изображением технической системы.

5. ОЦЕНКА ПРЕДЛОЖЕННОЙ СИСТЕМЫ ЗРТС

Попробуем оценить описанную схему при помощи критериев, предложенных Г. С. Альтшуллером [Как излагать новое в ТРИЗ. Журнал ТРИЗ, 1.1.90, с. 5].

Инструментальность представленной системы:

Новая система может многое:

При постановке задач — может «предложить» технической системе измениться (для того, чтобы ответить на «вызов» меняющейся надсистемы) согласно рекомендуемым направлениям. Если ТС «не желает» меняться, — может сформулировать задачу в виде противоречия.

Для прогноза развития технической системы — может «пройти» по линиям развития на схеме, выявляя изменения, которые должны будут произойти в ТС при взаимодействии с надсистемой. При обнаружении невозможности изменения ТС в соответствии с требованиями надсистемы может сформулировать задачу в виде прогнозного противоречия.

Самой «Большой Неожиданностью», по Г. С. Альтшуллеру, появившейся при выполнении настоящей работы, было обнаружение полного совпадения построенной схемы ЗРТС со структурой АРИЗ-85В.

Эти совпадения проявляются в следующем:

1-я часть АРИЗ-85В — отражение двух возможных путей изменения ТС в соответствии с требованиями НС, отраженными в схеме: изменение (развитие) ТС в рамках существующей конструктивной схемы или переход к ТС с новым принципом действия. «Как правило, один из конфликтов в задаче отражает существующее состояние ТС, и выбор этого конфликта для разрешения означает совершенствование системы в рамках существующего принципа действия, а выбор другого конфликта предполагает поиск альтернативного способа, получить искомый результат» [17, с. 43].

Выбирая путь повышения идеальности ТС, либо в рамках существующей конструкции, либо переходя к принципиально новой, мы, по сути дела, выбираем для решения мини- или макси-задачу в 1-й части АРИЗ. На схеме это соответствует операциям с блоками 2 и 3.

Механизмом изменения ТС является ее согласование, либо внешнее (РО с элементами НС), либо внутренее (между элементами ТС), что в терминах АРИЗ означает выбор оперативной зоны конфликта (шаг 2.1.. АРИЗ 85-В и блоки 5 и 6 схемы). Учет имеющихся ресурсов на шаге 2.3. АРИЗ соответствует блоку 7.

Предположим, что ресурсов у ТС хватило, — на схеме их целый веер: можно «поиграть» свойствами вещественно-полевых элементов системы (или количественными пара-. метрами этих свойств), можно извне заставить свойства (параметры) меняться или найти возможность их самоизменения, использовать введение элемента-посредника. Необходимость «распутать путанку» сопряженных задач, выбрать другое противоречие, заново сформулировать мини-задачу, отнеся ее к надсистеме, реализуется как последними частями АРИЗ, так и возвратом к блоку 4.

Полученная схема может использоваться и за пределами техники. Представим себе тренера футбольной команды, озабоченного неудачами своих спортсменов. Главная функция команды — побеждать соперника в игре, для чего необходимо реализовывать функцию — забивать голы в ворота соперника. Устойчивость системы (команды) можно повысить за счет роста идеальности системы: надо забивать как можно больше голов в ворота соперника при минимальных затратах сил и других ресурсов игроков. Каковы возможности тренера?

Тренер может совершенствовать существующую команду либо может создать новую.

Как совершенствовать команду? Надо совершенствовать игру против игроков команды соперника: отбор мяча, обводки и, в конце концов, меткий удар по воротам — это процесс внешнего совершенствования; в игре нужны взаимопонимание и сыгранность игроков — это задача совершенствования внутреннего.

Но сил и умения игрокам может и не хватить, — тогда тренер вынужден приглашать в команду игроков с такими качествами, которых у его питомцев не хватает. И снова тренировки, на которых отрабатывается умение забивать голы и команда сыгрывается...

Настоящая работа будет продолжена — необходимо проверить все инструменты сегодняшней ТРИЗ на соответствие ЗРТС. Развитие самой теории должно пройти проверку полученной с ее же помощью схемой.

30.07.93

ЛИТЕРАТУРА

1. Петров В. М. Прогнозирование развития техники на основе ЗРТС. В сб. Теория и практика обучения техническому творчеству. Тезисы докладов. Челябинск, 1988.

2. Альтшуллер Г. С, Злотин Б. Л., Зусман А. В., Филатов В. И. Поиск новых идей: от озарения к технологии. Кишинев, «Картя Молдовеняскэ», 1989.

3. Саламатов Ю. П. Система законов развития техники. В сб. Шанс на приключение. Петрозаводск, «Карелия», 1991.

4. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. М., «Советское радио», 1979.

5. Альтшуллер Г. С. Найти идею. Введение в ТРИЗ. 2-е изд. Новосибирск, «Наука»,1991.

6. Иванов Г. И. ...И начинайте изобретать! Иркутск, Восточно-Сибирское книжное издательство, 1987.

7. Меерович М. И. Формулы теории невероятностей. Технология творческого мышления. Одесса, «Полис», 1993.

8. Саламатов Ю. П. Как стать изобретателем. М., «Просвещение», 1990.

9. Саламатов Ю. П., Кондраков И. М. Модель эволюции технических систем. Красноярск, 1986.

10. Сушков В. В. Анализ развития интеллектуальных систем ТРИЗ на базе системы изобретательских стандартов. Журнал ТРИЗ, 2.1.91.

11. Альтшуллер Г. С. История развития АРИЗ (конспект). Журнал ТРИЗ, 3.1.92.

12. Цуриков В. М. Проект ИМ: интеллектуальная среда поддержки инженерной деятельности. Журнал ТРИЗ, 2.1.91.

13. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Решение исследовательских задач. Кишинев, «Картя Молдовеняскэ», МНТЦ «Прогресс», 1991.

14. Злотин Б. Л., Зусман А. В. К вопросу о применимости ТРИЗ. Журнал ТРИЗ, 1.1.90.

15. Гуревич Г. И. Лоция будущих открытий. Книга обо всем. М., «Наука», 1990.

16. Быстрицкий А. А. Системность ТС и технические модели. Журнал ТРИЗ, 7/93 (электронный вариант).

17. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Проблемы развития АРИЗ. Журнал ТРИЗ, 3.1.92.