Главная      Учебники - Разные     Лекции (разные) - часть 14

 

Поиск            

 

Владимир Петров История развития алгоритма решения изобретательских задач – ариз информационные материалы Тель-Авив, 200 6 Петров В. История развития алгоритма решения изобретательских задач – ариз

 

             

Владимир Петров История развития алгоритма решения изобретательских задач – ариз информационные материалы Тель-Авив, 200 6 Петров В. История развития алгоритма решения изобретательских задач – ариз

Владимир Петров

История развития
алгоритма решения изобретательских задач – АРИЗ

Информационные материалы

Тель-Авив, 2006

Петров В.

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

В работе изложена история развития алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ), который являются разделом теории решения изобретательских задач – ТРИЗ. Автор ТРИЗ и АРИЗ Г.С.Альтшуллер. В работе проведен анализ всех известных автору модификаций АРИЗ, разработанных Г.С.Альтшуллером.

Данные материалы могут быть полезны преподавателям и разработчикам ТРИЗ и использованы как для изучения истории ТРИЗ, так и для развития самой теории.

Работа посвящается светлой памяти
самых близких мне людей:
Учителю и другу
Генриху Альтшуллеру
и жене и соратнику Эсфирь Злотиной.

Владимир Петров

Израиль

vladpetr@netvision.net.il

© Vladimir Petrov 1973-2006

19.11.2006

Содержание

Введение. 5

Начальный этап – разработка методики изобретательства. 5

Прообраз АРИЗ. 6

Развитие АРИЗ. 7

Эволюция логики АРИЗ. 13

Выводы.. 13

Литература. 13

Благодарности.. 14

Приложения. 15

Приложение 1. Варианты АРИЗ. 15

Материалы к АРИЗ-56. 15

Текст АРИЗ-56. 15

Процесс творческого решения новой технической задачи. 15

Структурная схема АРИЗ-56. 15

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-56. 16

Типовые приемы решения. 16

Материалы к АРИЗ-59. 16

Текст АРИЗ-59. 16

Структурная схема АРИЗ-59. 17

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-59. 18

Типовые приемы решения. 18

Материалы к АРИЗ-61. 19

Текст АРИЗ-61. 19

Структурная схема АРИЗ-61. 20

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-61. 20

Типовые приемы решения. 21

Материалы к АРИЗ-62. 21

Текст АРИЗ-62. 21

Структурная схема АРИЗ-62. 22

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-62. 23

Типовые приемы решения. 24

Материалы к АРИЗ-63. 25

Текст АРИЗ-63. 25

Структурная схема АРИЗ-63. 25

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-63. 26

Универсальные параметры.. 27

Основные приемы устранения технических противоречий. 27

Таблица типовых способов устранения технических противоречий. 28

Материалы к АРИЗ-64. 29

Текст АРИЗ-64. 29

Структурная схема АРИЗ-63. 29

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-64. 30

Основные приемы устранения технических противоречий. 31

Универсальные параметры.. 32

Таблица использования приемов устранения технических противоречий. 33

Материалы к АРИЗ-65. 34

Текст АРИЗ-65. 34

Структурная схема АРИЗ-63. 34

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-64. 35

Основные приемы устранения технических противоречий. 36

Универсальные параметры.. 37

Таблица использования приемов устранения технических противоречий. 38

Материалы к АРИЗ-68. 39

Текст АРИЗ-68. 39

Структурная схема АРИЗ-68. 40

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-68. 41

Основные приемы устранения технических противоречий. 42

Универсальные параметры.. 43

Материалы к АРИЗ-71. 47

Текст АРИЗ-71. 47

Структурная схема АРИЗ-71. 50

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-71. 51

Основные приемы устранения технических противоречий. 52

Универсальные параметры.. 54

Таблица использования приемов устранения технических противоречий. 55

Материалы к АРИЗ-71Б (75) 62

Текст АРИЗ-71Б (75) 62

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-71Б. 66

Материалы к АРИЗ-71В (75) 67

Текст АРИЗ-71В (75) 67

Материалы к АРИЗ-77. 70

Текст АРИЗ-77. 70

Структурная схема АРИЗ-77. 74

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-77. 75

Материалы к АРИЗ-82. 78

Текст АРИЗ-82. 78

Структурная схема АРИЗ-82. 82

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-82. 82

Материалы к АРИЗ-82-А.. 82

Текст АРИЗ-82-А.. 82

Материалы к АРИЗ-82-Б.. 82

Текст АРИЗ-82-Б. 82

Материалы к АРИЗ-82-В.. 82

Текст АРИЗ-82-В.. 82

Материалы к АРИЗ-82-Г.. 82

Текст АРИЗ-82-Г. 82

Материалы к АРИЗ-85-А.. 82

Текст АРИЗ-85-А.. 82

Материалы к АРИЗ-85-Б.. 82

Текст АРИЗ-85-Б. 82

Материалы к АРИЗ-85-В.. 82

Текст АРИЗ-85-В.. 82

Структурная схема АРИЗ-85-В.. 82

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-85-В.. 82

Приложение 2. Сравнительный анализ модификаций АРИЗ. 82

Сравнение АРИЗ-56, АРИЗ-59, АРИЗ-61, АРИЗ-62, АРИЗ-63, АРИЗ-64/65. 82

Сравнение АРИЗ-65, АРИЗ-68, АРИЗ-71, АРИЗ-71Б, АРИЗ-71В, АРИЗ-77, АРИЗ-82. 82

Введение

Работа посвящена исследованию развития аглоритма решения изобретательских задач (АРИЗ) и приемов разрешения противоречий, разработанных Г.С.Альтшуллером.

Эти исследования автор начал в 1973 году, в 1985 г. они проводились совместно с Э.С.Злотиной и результаты были доложены на конференции разработчиков и преподавателей ТРИЗ (Петрозаводск-85)[1] . Детальный анализ истории развития приемов разрешения противоречий описан в работе «История развития приемов»[2] .

Первоначально последовательность решения задачи была названа Г.Альтшуллером «схема творческого процесса» или «научная методика работы над изобретением»[3] , затем «методика изобретательского творчества»[4] . В 1964 г. появилось название «алгоритм решения изобретательских задач»[5] , которое было использовано и в последующих работах Альтшуллера. Аббревиатура АРИЗ появляется в 1968 г., а в печати - в 1969 г.[6] Автор работы рассматривает все известные ему модификации АРИЗ: АРИЗ-56, АРИЗ-59, АРИЗ-61,
АРИЗ-62, АРИЗ-63, АРИЗ-64, АРИЗ-65, АРИЗ-68, АРИЗ-71, АРИЗ-71Б (75), АРИЗ-71В (75), АРИЗ-77, АРИЗ-82, АРИЗ-82А, АРИЗ-82Б, АРИЗ-82В, АРИЗ-82Г, АРИЗ-85А, АРИЗ-85Б, АРИЗ-85В .

В приложениях приведены тексты, всех известные автору, модификаций АРИЗ и сравнительные данные различных модификаций АРИЗ по годам их издания.

Список основных источников приведен в разделе «Литература».

Начальный этап – разработка методики изобретательства

АРИЗ-56 [7] имел 3 стадии: аналитическая (4 шага), оперативная (2 шага) и синтетическая (4 шага) – всего 10 шагов и 5 приемов, которые представляли собой аналогии.

АРИЗ-59 [8] те же 3 стадии: аналитическая (5 шагов), оперативная (6 шагов) и синтетическая(4 шага) – всего 15 шагов и 18 приемов.

В аналитической стадии:

· появляется понятие «идеальный конечный результат»,

· шаг для определения условий, при которых противоречие разрешается,

· объединены два шага (2 и 3) в один (3);

· шаг 1 изменил название.

В оперативной стадии появляется шаг 6 - обратная связь (возвращение к исходной задаче и расширение ее условий, то есть переход к другой, более общей задаче).

В синтетической стадии:

- шаг 1 разделен на два (внесение изменений формы объекта и в другие объекты, связанные с данным);

- убран шаг «оценка сделанного изобретения».

АРИЗ-61 [9] - 3 стадии: аналитическая (5 шагов), оперативная (7 шагов) и синтетическая
(4 шага) – всего 16 шагов и 22 приема.

В оперативной стадии:

- появился шаг 2 (проверка возможности разделения объекта на независимые части);

- введены дополнительные приемы.

АРИЗ-62 [10] – 4 стадии: выбор задачи (4 шага), аналитическая (4 шага), оперативная
(3 шага) и синтетическая (5 шага) – всего 16 шагов и 36 приемов, которые разделены на 10 групп, названные техническими противоречиями (прообразы универсальных параметров ).

Появилась новая стадия «Выбор задачи », которая является развитием шага 1 оперативной стадии в АРИЗ 56 - 61.

В аналитической стадии:

- идеальный конечный результат назван «идеальный желательный результат» (шаг 1);

- на шаге 2 убрано пояснение, что помеха - это противоречие;

- вводится понятие физическая или химическая помеха (шаг 3).

В оперативной стадии:

· используется таблица приемов,

· введено понятие задача, обратная данной,

· исключены шаги:

- по проверке возможных изменений во внешней среде и в соседних объектах,

- по исследованию прообразов в природе,

- обратная связь.

В синтетической стадии снова ввели шаг «оценить полученную идею изобретения ».

В эти годы еще использовались не приемы, а их прообразы, которые в последствии будут подприемами.

Прообраз АРИЗ

АРИЗ-63 [11] - 4 стадии: уточнение формулировки задачи (5 шагов), аналитическая
(4 шага), оперативная (5 шагов) и синтетическая(4 шага) – всего 18 шагов и 7 приемов
(39 подприемов), которые разделены на те же 10 групп (прообразы универсальных параметров).

Впервые появился образ приема.

Изменено название первой стадии. Стало « Проверка и уточнение задач» (было «выбор задачи »), в ней вводятся:

· новые понятия:

- определение конечной цели (шаг 1);

- обходная задача (шаги 2 и 3);

· убраны шаги по выявлению и сравнению с тенденциями развития отрасли и техники в целом.

В аналитической стадии вернулись к названию «идеальный конечный результат» (шаг 1).

В оперативной стадии вернулись к:

- проверке возможных изменений во внешней среде и в соседних объектах (шаг 2)

- использованию "прообразов" природы (шаг 5).

В синтетической стадии отказались от шага «оценить полученную идею изобретения».

АРИЗ-64 [12] - 4 стадии: выбор задачи (5 шагов), анализ задачи (4 шага), оперативная
(5 шагов) и синтетическая (4 шага) – всего 18 шагов и 31 прием (36 подприемов), 16 универсальных параметров и таблица 16х16.

Появилось название «алгоритм решения изобретательских задач ».

Все шаги идентичны АРИЗ-63, только изменены названия 1 и 2 стадий.

АРИЗ-65 [13] – идентичен АРИЗ-63 и 64.

Незначительные изменения в таблице: редакционные правки, графы больше заполнены.

АРИЗ-68 [14] - 5 стадий: выбор задачи (6 шагов), уточнение условий задачи
(5 шагов), аналитическая (5 шагов), оперативная (5 шага) и синтетическая (4 шага) – всего 25 шагов и 35 приемов (48 подприемов), таблица 32х32.

Введена новая стадия «уточнение условий задачи », путем разделения первой части на две. В ней появился прообраз оператора РВС (шаги 3 и 4).

Вернулось название «Аналитическая стадия».

Появилась аббревиатура АРИЗ .

Развитие АРИЗ

Предыдущие модификации, послужили фундаментом для разработки последовательности решения изобретательской задачи, которая приблизилась к понятию «алгоритм». Стали более четкими и логичными шаги.

АРИЗ-71 [15] - 6 частей (стадии переименованы в части): 1. Выбор задачи (6 шагов), 2. Уточнение условий задачи (5 шагов), 3. Аналитическая стадия (8 шагов), 4. Предварительная оценка найденной идеи (5 шагов), 5. Оперативная стадия (9 шага) и 6. Синтетическая стадия (3 шага) – всего 35 шагов (4 примечания), 40 приемов (88 подприемов), таблица 39х39.

Введена новая стадия 4. «Предварительная оценка найденной идеи ».

В 2 части «Уточнение условий задачи» в веден оператор РВС (шаг 2.2).

В 3 части «Аналитическая стадия » введены:

- аббревиатура ИКР ;

- рисунок «Было » и «Стало » (шаг 3.2);

- прообраз оперативной зоны (шаг 3.3);

- прообраз метода ММЧ (шаг 3.6, вспомогательные вопросы);

- шаги по формулировке способа и устройства (шаги 3.7 и 3.8).

В 4 части «Предварительная оценка найденной идеи » введены обратные связи к шагу 2.4 и 2.5 (шаг 4.5).

В 5 части «Оперативная стадия »:

- описана технология использования таблицы (шаги 5.1 – 5.5);

- введены шаги по применения физических эффектов (шаг 5.6);

- возможность изменения во времени – прообраз таблицы разрешения ФП
(шаг 5.7).

Часть 6 «Синтетическая стадия » осталась неизменной.

В тексте АРИЗ появился разъяснительный материал в виде:

- примеров;

- примечаний;

- вспомогательных вопросов;

- проверок.

Примечаний – 4, и 20 вспомогательных вопросов.

Появилась двойная нумерация шагов (первая цифра № части, вторая - № шага).

АРИЗ-71Б (75) [16] – 6 частей: 1. Выбор задачи (7 шагов), 2. Построение модели задачи
(4 шага), 3. Аналитическая стадия (8 шагов), 4. Предварительная оценка найденной идеи
(4 шага), 5. Оперативная стадия (8 шагов) и 6. Синтетическая стадия (3 шага) – всего 35 шагов.

В части 1 « Выбор задачи» введен шаг 1.7. «Выбрать желательный уровень решения, использовав, системный оператор ».

В части 2 «Построение модели задачи» :

· появились дополнительные примечания:

- если система состоит из одинаковых групп элементов, надо рассмотреть одну группу (к шагу 2.3);

- к 2.4а следует относить технические элементы, рассматриваемой системы, к 2.4б – природные элементы и технические элементы, которые нельзя менять по условиям задачи (к шагу 2.4);

- почти всегда (если нет специальных указаний в условиях задачи) инструменты следует относить к 2.4а, а изделие – к 2.4б;

· записываются условия задачи в вепольной форме (проверка к шагу 2.5).

В части 3 «Аналитическая стадия» :

· ведены:

- вепольные преобразования (шаг 3.3);

- понятие физическое противоречие (шаг 3.4) - важнейший шаг в развитии АРИЗ.

· убран шаг формулировки технического противоречия.

В части 4 «Предварительная оценка найденной идеи» убран шаг обратной связи.

В 5 части «Оперативная стадия» убран шаг применения физических эффектов.

Часть 6 «Синтетическая стадия» не изменились.

Примечаний - 13, вспомогательных вопросов – 14.

АРИЗ-71В (75) [17] не существенные изменения по сравнению с предыдущей версией.

Части 1, 4, 5 и 6 не менялись.

Шаг 2.3 изменил название («построение модели задачи), в нем дополнительно введены:

- три правила;

- таблица выбора конфликтующих пар (упомянуто название, но нет определения).

«Проверка» в шаге 2.5 АРИЗ-71Б выделана в новый шаг 2.6. «Записываются условия задачи в вепольной форме».

Введены изменения в 3 части «Аналитическая стадия» :

· убраны:

- шаг 3.3. АРИЗ-71Б «Произвести вепольные преобразования, учитывая тенденции развития вепольных систем» и вспомогательные вопросы.

- вспомогательные вопросы на шаге 3.8;

· введены:

- шаг 3.3. «Указать противоречивые требования, предъявленные к выделенному объекту конфликтующими действиями (или элементами);

- полная и краткая формулировки физического противоречия и схема ФП
(шаг 3.4);

- шаг 3.9 «контрольные вопросы » по проверке решения.

АРИЗ-77 [18] - 7 частей: 1. Выбор задачи (9 шагов), 2. Построение модели задачи (4 шага), 3. Анализ модели задачи (5 шагов), 4. Устранение физического противоречия (5 шагов), 5. Предварительная оценка полученного решения (3 шага), 6. Развитие полученного ответа (3 шага) и 7. Анализ хода решения (2 шага) – всего 31 шаг.

Оператор РВС переведен в первую часть (шаг 1.9).

Сформулировано понятие «конфликтующая пара » (шаги 2.2 и 2.3, правила 1-4).

Введено понятие «оперативная зона » (шаг 3.3).

Таблица разрешения ФП дополнена операторами (шаг 4.1):

- разделением противоречивых свойств (в пространстве, во времени и в структуре);

- используя переходные состояния.

Восстановлен шаг по использования физических эффектов (4.3).

Изменена 5 часть «Предварительная оценка полученного решения» – в нее введены:

- контрольные вопросы (шаг 5.1);

- проверка (по патентным данным) формальной новизны (шаг 5.2).

Убраны все шаги части 4 АРИЗ-71Б и В.

Синтетическая часть 6 названа «Развитие полученного ответа» .

Введена 7 часть «Анализ хода решения» , нацеленная на совершенствование навыков использования АРИЗ.

Используются 9 правил.

Эта версия была существенным шагом в развитии АРИЗ.

АРИЗ-82 [19] - 7 частей: 1. Анализ исходной ситуации (9 шагов), 2. Анализ задачи (4 шага), 3. Анализ модели задачи (8 шагов), 4. Анализ физического противоречия (5 шагов), 5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага), 6. Развитие полученного ответа (3 шага) и 7. Анализ хода решения (2 шага) – всего 34 шага, 7 правил и 26 примечаний.

Части 1 не изменилась, только изменила название - « Анализ исходной ситуации » .

В части 2 «Построение модели задачи» введены:

- понятия мини-задачи (шаг 2.1);

- «икс-элемент » (шаг 2.2);

- графическая схема конфликта (шаг 2.3).

В части 3 «Анализ модели задачи» введены шаги:

- по формулировке ФП на макроуровне (шаг 3.6)и микроуровне (шаг 3.7);

- по проверке правильности построения ФП (шаг 3.8);

- по использованию метода моделирования маленькими человечками (ММЧ)
(шаг 3.5).

Появились:

- графические схемы технического противоречия;

- таблица «Основные виды конфликтов в моделях задач » (10 конфликтов);

- таблица «Разрешение физических противоречий » (6 принципов).

На шаге 4.5. появился прототип вещественно-полевых ресурсов (рассмотреть вводимые вещества и поля).

АРИЗ-82А [20] - существовал только в виде фрагмента (части 2, 3, 4) - остальные части остались неизменными: 2. Построение модели задачи (4 шага), 3. Анализ модели задачи
(9 шагов), 4. Устранение физического противоречия (4 шагов) – всего 34 шага.

Изменено только название второй части.

АРИЗ-82Б [21] - существовал только в виде фрагмента (части 2, 3, 4) - остальные части остались неизменными: 2. Построение модели задачи (4 шага), 3. Анализ модели задачи
(8 шагов), 4. Устранение физического противоречия (5 шагов).

АРИЗ-82В [22] - изменения только в части 2 (шаги 2.2-2.6). На шаге 2.2 уточнено «правило 1» – включены два противоположных состояния. Всего 36 шагов.

Введено понятие «усиленная формулировка модели задачи» - предельное состояние элементов.

АРИЗ-82Г [23] - 7 частей: 1. Анализ исходной ситуации (9 шагов), 2. Анализ задачи
(7 шагов), 3. Анализ модели задачи (8 шага), 4. Анализ физического противоречия (5 шагов), 5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага), 6. Развитие полученного ответа (3 шага), 7. Анализ хода решения (2 шага) – всего 37 шага, 7 правил, 30 примечаний и 4 предупреждения.

В части 2 добавлен шаг 2.3 по составлению вепольной формулы.

Расширился разъяснительный материал – появились предупреждения, начинаются словом «Внимание»: перед началом части 2, в примечаниях 19, 24 и 26.

АРИЗ-85А [24] - 7 частей: 1. Анализ исходной ситуации (9 шагов), 2. Анализ задачи
(6 шагов), 3. Анализ модели задачи (8 шага), 4. Разрешение физического противоречия
(7 шагов), 5. Анализ способа устранения физического противоречия (3 шага), 6. Развитие полученного ответа (3 шага), 7. Анализ хода решения (2 шага) – всего 38 шага, 8 правил, 31 примечание и 3 предупреждения.

На шаге 2.1 составлена форма записи мини-задачи и откорректированы примечания к этому шагу.

Шаг 2.3 из АРИЗ-82Г (составить вепольную формулу) переведен в 4 часть вепольный анализ (шаг 4.2).

На шаге 3.1 введено новое правило (7) и два примечания, уточняющее выбор изменяемого элемента.

Введены понятия:

- оперативное времяОВ (шаг 3.4);

- усиленная формулировка ИКР1 (шаг 3.5);

- ИКР2 (шаг 3.8).

В примечании 20 введено понятие предельного ИКР : изделие само себя обрабатывает – без всяких инструментов.

На шаге 3.7 убрано предупреждение.

В таблице разрешения физических противоречий добавлено 5 принципов, стало 11 принципов .

АРИЗ-85Б [25] - 8 частей: 1. Анализ задачи (6 шагов), 2. Анализ модели задачи (3 шага), 3. Определение ИКР и ФП (5 шагов), 4. Мобилизация и применение ВПР (5 шагов), 5. Применение информфонда (5 шага), 6. Анализ способа устранения ФП (3 шага), 7. Применение полученного ответа (3 шага) и 8. Анализ хода решения (2 шага) – всего 32 шага, 10 правил, 38 примечаний и 6 предупреждений.

Убрана первая часть «Выбор задачи» .

Введена часть 4. «Мобилизация и применение ВПР ».

Часть 3 в АРИЗ-85А разделена на две части 2 и 3.

Часть 2 состоит из трех шагов: ОЗ, ОВ и ВПР, а остальные шаги вынесены в часть 3.

На шаге 2.1 (ОЗ) исключены три примечания.

В формулировку ИКР1 введен икс- элемент .

Добавлены примечания:

- на шаге 1.1. добавлены два примечания: одно говорит о введение не только технических, но и природных элементов (примечание 2), а второе (примечание 4) разъясняет, почему необходимо отказаться от терминов.

- на шаге 1.3 добавлены примечания 9 и 10. Примечание 9 разъясняет схемы конфликтов, а в примечание 10 вводится обратная связь, уточняющая шаги 1.1 – 1.3.

- на шаге 1.4 расширено примечание 11.

- на шаге 1.6 добавлены примечания 12-14, уточняющие модель задачи, водящие обратную связь, уточняющую логику построения модели и разъясняющие понятие «икс-элемент».

На шаге 1.5 добавлено правило 3 («отсутствующий элемент »).

На шаге 3.1 (ИКР1) в примечание 20 описан метод «шаг назад от ИКР ».

На шагу 3.2 (усиленный ИКР1) убраны примечания, которое говорит о формулировке предельного ИКР, предупреждение и в примере о молниеотводе убран ответ задачи в виде формулы изобретения.

На шагах 3.3 и 3.4 введены предупреждения.

На шаге 3.5 правило превращено в предупреждение.

В части 4 водятся:

- правила 4-9;

- девять примечаний;

- два предупреждения.

Введены дополнительные предупреждения: в примечаниях 27 и 28, разъясняющие технологию использования метода ММЧ, и после шага 8.2.

Вначале каждой части дается описание ее цели.

Части 6-8 не изменены.

АРИЗ-85В [26] - 9 частей: 1. Анализ задачи (7 шагов), 2. Анализ модели задачи (3 шага), 3. Определение ИКР и ФП (6 шагов), 4. Мобилизация и применение ВПР (7 шагов), 5. Применение информфонда (4 шага), 6. Изменение и (или) замена задачи (4 шага), 7. Анализ способа устранения ФП (4 шага), 8. Применение полученного ответа (3 шага) и 9. Анализ хода решения (2 шага) – всего 40 шагов, 10 правил и 44 примечания.

Введена часть 6. «Изменение и (или) замена задачи ».

На шаге 1.3 введено новое примечание (10), говорящее, что конфликт можно рассматривать не только в пространстве, но и во времени .

На шаге 1.4 введено примечание (13), уточняющее понятие главного производственного процесса (ГПП) .

Введен шаг 1.7 – применение стандартов и примечание 17.

В примечаниях 20 - 22 к шагу 2.3 (определение ВПР) уточняются структура и технология определения ВПР.

Метод «шаг назад от ИКР» переведен в часть 4 (шаг 4.2).

На шаге 3.2 появилось новое предупреждение.

В начале части 4 вводится новое правило (7), уточняющее способ выведение частиц.

Введен шаг 4.7 - применение пары "поле - добавка вещества, отзывающегося на поле " и примечание.

Вводится шаг 5.2 – задачи-аналоги и примечание к этому шагу.

Шаг 5.4 (АРИЗ-85Б) превратился в часть 6, а шаг 5.5 переведен в часть 7 (шаг 7.1). Остальные шаги части 7 и часть 8 не изменены.

Динамика изменения АРИЗ показана на графике.

Эволюция логики АРИЗ

Изменение логики АРИЗ показано в виде схем, где обозначены:

АП – административное противоречие.

ТП – техническое противоречие.

ТП у – усиленное техническое противоречие (предельное состояние).

ИКР – идеальный конечный результат.

ИКР – усиленная формулировка ИКР1 .

ФП – физическое противоречие.

ФПмак – физическое противоречие на макроуровне.

ФПмик – физическое противоречие на микроуровне.

Р – решение.

Выводы

В работе описана история развития модификаций АРИЗ с первого выпуска АРИЗ-56 до АРИЗ-85В.

Литература

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

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

3. Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать . - Тамбов: Кн. изд., 1961, 128 с.

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

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

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

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

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

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

10. Альтшуллер Г.С. Основные приемы устранения технических противоречий при решении изобретательских задач . - Баку: Гянджилик, 1971. – 52 с.

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

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

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

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

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

Благодарности

Благодарю Л.А.Кожевникову (Россия) за помощь, оказанную при подготовке настоящего материала.

Приложения

Приложение 1. Варианты АРИЗ

Материалы к АРИЗ-56

Текст АРИЗ-56

Процесс творческого решения новой технической задачи.

Схема творческого процесса[27] :

I. Аналитическая стадия

1. Выбор задачи.

2. Определение основного звена задачи.

3. Выявление решающего противоречия.

4. Определение непосредственной причины противоречия.

II. Оперативная стадия

1. Исследование типичных приемов решения (прообразов):

а) в природе,

б) в технике.

2. Поиски новых приемов решения путем изменений:

а) в пределах системы,

б) во внешней среде,

в) в сопредельных системах.

III. Синтетическая стадия

1. Введение функционально обусловленных изменений в систему.

2. Введение функционально обусловленных изменений в методы использования системы.

3. Проверка применимости принципа к решению других технических задач.

4. Оценка сделанного изобретения.

Структурная схема АРИЗ-56

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-56

Типовые приемы решения

1. Прообразы (аналогия)

а) в природе,

б) в технике.

2. Произвести изменения:

а) в пределах системы,

б) во внешней среде,

в) в сопредельных системах.

Материалы к АРИЗ-59

Текст АРИЗ-59

Аналитическая стадия

Выбор задачи и определение противоречия, которое мешает ее решению обычными, уже известными технике путями.

Первый шаг. Поставить задачу.

Второй шаг. Представить себе идеальный конечный результат.

Третий шаг. Определить, что мешает достижению этого результата (то есть найти противоречие).

Четвертый шаг. Определить, почему мешает (то есть найти причину противоречия).

Пятый шаг. Определить, при каких условиях не мешало бы (то есть найти условия, при которых противоречие снимается).

Оперативная стадия

Устранение условий, вызывающих причину технического противоречия путем внесения изменений в одну из частей машины.

Первый шаг. Проверка возможных изменений в самом объекте (то есть в данной машине, данном технологическом процессе и т. д.): изменение размеров, числа частей, формы, взаимосвязи частей, материала, температуры, давления, скорости и т. д.

Второй шаг. Проверка возможных изменений во внешней среде: изменение параметров среды, замена среды, использование среды для выполнения полезных функций.

Третий шаг. Проверка возможных изменений в других (соседних для данного) объектах: установление взаимосвязи с соседними объектами, изменение характера ранее установленной взаимосвязи, отказ от соседнего объекта за счет переложения его функций на данный объект.

Четвертый шаг. Исследование прообразов из других отраслей техники (поставить вопрос: "Как данное противоречие устраняется в других отраслях техники?")

Пятый шаг. Исследование прообразов в природе (поставить вопрос: "Как данное противоречие устраняется в природе?")

Шестой шаг. Возвращение (в случае непригодности всех рассмотренных приемов) к исходной задаче и расширение ее условий, то есть переход к другой, более общей задаче.

Синтетическая стадия

Приведение других частей усовершенствуемой машины в соответствие с измененной частью.

Первый шаг. Внесение изменений в форму данного объекта (новой сущности машины должна соответствовать новая форма).

Второй шаг. Внесение изменений в другие объекты, связанные с данным.

Третий шаг. Внесение изменений в методы использования объекта.

Четвертый шаг. Проверка применимости найденного принципа изобретения к решению других технических задач.

Структурная схема АРИЗ-59

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-59

Типовые приемы решения

1. Изменений в самом объекте:

1.1. в данной машине,

1.2. данном технологическом процессе и т. д.

1.3. изменение размеров,

1.4. числа частей,

1.5. формы,

1.6. взаимосвязи частей,

1.7. материала,

1.8. температуры,

1.9. давления,

1.10. скорости и т. д.

2. Изменения во внешней среде:

2.1. изменение параметров среды,

2.2. замена среды,

2.3. использование среды для выполнения полезных функций.

3. Изменения в других (соседних для данного) объектах:

3.1. установление взаимосвязи с соседними объектами,

3.2. изменение характера ранее установленной взаимосвязи,

3.3. отказ от соседнего объекта за счет переложения его функций на данный объект.

4. Исследование прообразов из других отраслей техники (поставить вопрос: "Как данное противоречие устраняется в других отраслях техники?")

5. Исследование прообразов в природе (поставить вопрос: "Как данное противоречие устраняется в природе?")

Материалы к АРИЗ-61[28]

Текст АРИЗ-61

Аналитическая стадия

Первый шаг. Поставить задачу.

Второй шаг. Представить себе идеальный конечный результат.

Третий шаг. Определить, что мешает достижению этого результата (то есть найти противоречие).

Четвертый шаг. Определить, почему мешает (то есть найти причину противоречия).

Пятый шаг. Определить, при каких условиях не мешало бы (то есть найти условия, при которых противоречие снимается).

Оперативная стадия

Первый шаг. Проверка возможных изменений в самом объекте (т. е. в данной машине, данном технологическом процессе)

1. Изменение размеров.

2. Изменение формы.

3. Изменение материала.

4. Изменение температуры.

5. Изменение давления.

6. Изменение скорости.

7. Изменение окраски.

8. Изменение взаимного расположения частей.

9. Изменение режима работы частей с целью максимальной их нагрузки.

Второй шаг. Проверка возможности разделения объекта на независимые части.

1. Выделение "слабой" части.

2. Выделение "необходимой и достаточной" части.

3. Разделение объекта на одинаковые части.

4. Разделение объекта на разные по функции части.

Третий шаг. Проверка возможных изменений во внешней (для данного объекта) среде.

1. Изменение параметров среды.

2. Замена среды.

3. Разделение среды на несколько частичных сред.

4. Использование внешней среды для выполнения полезных функций.

Четвертый шаг. Проверка возможных изменений в соседних (т.е. работающих совместно с данным) объектах.

1. Установление взаимосвязи между ранее независимыми объектами, участвующими в выполнении одной работы.

2. Устранение одного объекта за счет передачи его функций другому объекту.

3. Увеличение числа объектов, одновременно действующих на ограниченной площади, за счет использования свободной обратной стороны этой площади.

Пятый шаг. Исследование прообразов из других отраслей техники (поставить вопрос: как данное противоречие устраняется в других отраслях техники?).

Шестой шаг. Исследование прообразов в природе (поставить вопрос: как данное противоречие устраняется в природе?).

Седьмой шаг. Возвращение (в случае непригодности всех рассмотренных приемов) к исходной задаче и расширение ее условий, т. е. переход к другой, более общей задаче.

Синтетическая стадия

Первый шаг. Внесение изменений в форму данного объекта (новой сущности машины должна соответствовать новая форма).

Второй шаг. Внесение изменений в другие объекты, связанные с данным.

Третий шаг. Внесение изменений в методы использования объекта.

Четвертый шаг. Проверка применимости найденного принципа изобретения к решению других технических задач.

Структурная схема АРИЗ-61

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-61

Типовые приемы решения

1. Изменений в самом объекте:

1.1. Изменение размеров.

1.2. Изменение формы.

1.3. Изменение материала.

1.4. Изменение температуры.

1.5. Изменение давления.

1.6. Изменение скорости.

1.7. Изменение окраски.

1.8. Изменение взаимного расположения частей.

1.9. Изменение режима работы частей с целью максимальной их нагрузки.

2. Разделения объекта на независимые части.

2.1. Выделение "слабой" части.

2.2. Выделение "необходимой и достаточной" части.

2.3. Разделение объекта на одинаковые части.

2.4. Разделение объекта на разные по функции части.

3. Изменения во внешней среде:

3.1. Изменение параметров среды.

3.2. Замена среды.

3.3. Разделение среды на несколько частичных сред.

3.4. Использование внешней среды для выполнения полезных функций.

4. Изменений в соседних (т.е. работающих совместно с данным) объектах.

4.1. Установление взаимосвязи между ранее независимыми объектами, участвующими в выполнении одной работы.

4.2. Устранение одного объекта за счет передачи его функций другому объекту.

4.3. Увеличение числа объектов, одновременно действующих на ограниченной площади, за счет использования свободной обратной стороны этой площади.

5. Исследование прообразов из других отраслей техники (поставить вопрос: "Как данное противоречие устраняется в других отраслях техники?")

6. Исследование прообразов в природе (поставить вопрос: "Как данное противоречие устраняется в природе?")

Материалы к АРИЗ-62[29]

Текст АРИЗ-62

Выбор задачи[30]

1. Анализ тенденций развития усовершенствуемой машины (или процесса).

2.Сравнение их с общетехническими тенденциями и тенденциями в смежных отраслях техники.

3.Уточнение дополнительных требований, вызванных конкретными условиями, в которых предполагается реализовать изобретение.

Аналитическая стадия[31]

1. Определение идеального желательного результата (ответить на вопрос: Что желательно получить в самом идеальном случае?»).

2. Определение того, что мешает получению идеального результата (ответить на вопрос: «В чем состоит помеха»?).

3. Определение, почему мешает (ответить на вопрос: «В чем непосредственная – физическая или химическая – причина этой помехи»?).

4. Определение, при каких условиях не мешало бы (ответить на вопрос: «При каких условиях исчезает «помеха», вызывающая данное техническое противоречие?»).

Оперативная стадия[32]

Цель оперативной стадии – поиски способа устранения причины технического противоречия.

1. Воспользоваться таблицей типовых способов устранения технического противоречия.

1.1. Обращаться к таблице надо после аналитической стадии, когда противоречие и вызывающие его причины достаточно ясны.

1.2. В таблице приведены лишь типовые способы устранения технических противоречий. Конкретные же противоречия, с которыми приходится сталкиваться изобретателю, имеют индивидуальные особенности. Типовые способы подобны готовому платью: их надо подгонять, учитывая конкретные требования. Творческое мастерство изобретателя на этом этапе заключается в умении гибко пользоваться идеями, содержащимися в общих правилах.

1.3. Если какая-то группа способов не дает удовлетворительного решения, целесообразно проверить возможность применения всех других способов, приведенных в таблице.

2. Решаются ли в других отраслях техники задачи, подобные данной?

3. Решаются ли в технике задачи, обратные данной, и нельзя ли использовать такое решение, взяв его, так сказать со знаком минус?

Выбор задачи[33]

Первый шаг. Основываясь на тенденциях развития данной отрасли техники, сформулировать задачу в общем виде.

Второй шаг. Проверить, соответствует ли эта задача общим тенденциям развития техники.

Третий шаг. Уточнить требуемые количественные показатели.

Четвертый шаг. Уточнить специфические условия задачи

Аналитическая стадия

Первый шаг. Определить идеальный желательный результат.

Второй шаг. Определить, что мешает достижению идеального результата, то есть найти помеху .

Третий шаг. Определить, почему мешает, то есть найти физическую или химическую причину «помехи».

Четвертый шаг. Определить, при каких условиях исчезает причина, вызывающая «помеху» .

Оперативная стадия

Первый шаг. Проверить возможность устранения противоречия с помощью типовых способов.

Синтетическая стадия

Первый шаг: изменить форму данного объекта (то есть изменить другие его части).

Второй шаг: изменить другие объекты, работающие совместно с данным.

Третий шаг: изменить методы использования объекта (новая машина должна обслуживаться по-новому).

Четвертый шаг: оценить полученную идею изобретения.

Пятый шаг: проверить применимость этой идеи для решения других технических задач.

Структурная схема АРИЗ-62

Где: С – ситуация, З – задача, ИКР – идеальный конечный результат,
Пр – противоречие, ППр – причина противоречия, УСПр – условия снятия противоречия, Р – решение, ОР – оценка решения, МР – метод решения.


БЛОК-СХЕМА АРИЗ-62

Типовые приемы решения

Типовые технические противоречия

Типовые способы устранения технических противоречий

А. Недоступное увеличение веса объекта

1. Изменить условия работы так, чтобы центр тяжести объекта не перемещался в вертикальном направлении.

2. Разделить объект на две части: «тяжелую» и «легкую»; передвигать только «легкую» часть

3. Предать объекту дополнительные функции, чтобы уменьшить вес других объектов, работающих совместно с данным

4. Компенсировать вес внешними силами (магнитными, центробежными, аэродинамическими и т.д.)

5. Сделать движущиеся части неподвижными и, наоборот, неподвижные – движущимися

6. Уменьшить в процессе работы вес объекта (например, за счет отбрасывания отработанных частей, как в многоступенчатой ракете)

Б. Недопустимое увеличение длины объекта

7. Изменение формы объекта

8. Разделить объект на части, соединенные гибкими связями

9. Изменять длину объекта при переводе его в рабочее положение

В. Недопустимое увеличение площади объекта

10. Изменить положение объекта в пространстве

11. Перейти от «одноэтажной» компоновки к «многоэтажной»

12. Изменять в процессе работы величину площади

Г. Недопустимое увеличение объекта

13. Разделить объект на две части: «объемную и «необъемную». Вывести «объемную» часть за пределы, ограничивающие объем

14. Совместить в пространстве несколько объемов (принцип «матрешки»)

15. Разместить ограничители объема не снаружи, а, наоборот, внутри объекта (сложенная палатка в чехле)

16. Перейти от фиксированного объекта к переменному

Д. Недопустимое изменение формы

17. Изменить размеры объекта

18. Разделить объект на гибко связанные части (см. 8)

19. Создать предварительные изменения формы, противоположные недопустимому

20. Перейти от постоянной формы к переменной (см. 16)

Е. Недопустимое повышение мощности (или энергии)

21. Допустить повышение требуемой мощности, пополнив ее недостаток из окружающей среды

22. Допустить повышенный расход мощности, но одновременно получить какой-то новый дополнительный эффект

23. Перейти от непрерывной подачи мощности к периодической, например, импульсной

Ж. Недопустимое снижение надежности

24. Создать легко используемый «запас» рабочих органов

25. Разделить рабочий орган на несколько частей с тем, чтобы при выходе из строя одной части объект в целом сохранял работоспособность

26. Дорогостоящую долговечность заменить дешевой недолговечностью

З. Недопустимое снижение производительности

27. Увеличить число одновременно действующих объектов; перейти от прерывного процесса к непрерывному, например, от поступательного движения к вращательному

28. Разделить объект на части; изготовлять каждую часть отдельно, затем производить сборку

29. Перейти от последовательного ведения этапов к одновременному

И. Противоречивое сочетание требований к условиям работы объекта

30. Перевести объект (или часть объекта) в другое агрегатное состояние

31. Разделить объект на части; поставить каждую часть в оптимальные условия

К. Возникновение вредных факторов, например, вредных сил

32. Изменить скорость процесса так, чтобы вредные факторы не успевали появиться

33. Выделить из комплекса факторов единственно вредный и изолировать его

34. Компенсировать вредные факторы за счет самих этих факторов («клин клином»); использовать вредные факторы для выполнения полезной работы

35. Усилить вредные факторы настолько, чтобы они перестали быть вредными (например, шумный звук перевести в бесшумный ультразвук)

36. Агрегатное состояние объекта на каждом этапе процесса должно быть наивыгоднейшим

Материалы к АРИЗ-63[34]

Текст АРИЗ-63 [35]

Проверка и уточнение задачи

Первый шаг. Определить, какова конечная цель, с которой ставится задача.

Второй шаг. Проверить, можно ли достичь той же цели "в обход" - решением иной задачи.

Третий шаг. Определить, решение какой задачи – первоначальной или "обходной" даст больший эффект.

Четвертый шаг. Определить требуемые количественные показатели (скорость, производительность, точность, габариты и т. п.).

Пятый шаг. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.

Аналитическая стадия

Первый шаг: Определить идеальный конечный результат (ответить на вопрос: "Что желательно получить в самом идеальном случае?").

Второй шаг: Определить, что мешает получению идеального результата (ответить на вопрос: "В чем состоит "помеха"?").

Третий шаг: Определить, почему мешает (ответить на вопрос: "В чем непосредственная причина "помехи"?").

Четвертый шаг: Определить, при каких условиях ничто не мешало бы получить идеальный результат (ответить на вопрос: "При каких условиях исчезнет "помеха"?").

Оперативная стадия

Первый шаг: Проверить возможность устранения технического противоречия изменением данного объекта (машины, механизма, процесса).

Второй шаг: Проверить возможные изменения в среде, окружающей объект, и в других объектах, работающих совместно с данным.

Третий шаг: Перенести решение из других отраслей техники (ответить на вопрос: "Как решаются в других отраслях техники задачи, подобные данной?").

Четвертый шаг: Применить "обратные" решения (ответить на вопрос: "Как решаются в технике задачи, обратные данной, и нельзя ли использовать эти решения, взяв их, так сказать, со знаком минус?").

Пятый шаг: Использовать "прообразы" природы (ответить на вопрос: "Как решаются в природе более или менее сходные задачи?").

Синтетическая стадия

Первый шаг: Определить, как должны быть изменены после изменения одной части объекта другие его части.

Второй шаг: Определить, как должны быть изменены другие объекты, работающие совместно с данным.

Третий шаг: Проверить, может ли измененный объект применяться по-новому.

Четвертый шаг: Использовать найденную техническую идею (или идею, обратную найденной) при решении других технических задач.

Структурная схема АРИЗ-63

Где: С – ситуация, З – задача, ИКР – идеальный конечный результат,
Пр – противоречие, ППр – причина противоречия, УСПр – условия снятия противоречия, Р – решение, ОР – оценка решения, МР – метод решения.


БЛОК-СХЕМА АРИЗ-63


Универсальные параметры

А. Недоступное увеличение веса объекта

Б. Недопустимое увеличение длины объекта

В. Недопустимое увеличение площади объекта

Г. Недопустимое увеличение объекта

Д. Недопустимое изменение формы

Е. Недопустимое повышение мощности, энергии, материалов

Ж. Недопустимое снижение надежности

З. Недопустимое снижение производительности

И. Противоречивое сочетание требований к условиям работы объекта

К. Возникновение вредных факторов, например, вредных сил

Основные приемы устранения технических противоречий

1. Количественные изменения

1.1. Создать легко используемый «запас» рабочих органов

1.2. Увеличить число одновременно действующих объектов;

2. Изменение условий работы объекта

2.1. Изменить условия работы так, чтобы центр тяжести объекта не перемещался в вертикальном направлении.

2.2. Изменить положение объекта в пространстве (наклонить, перевернуть, положить на бок)

2.3. Перейти от механической схемы к электрической или оптической

2.4. Дорогостоящую долговечность заменить дешевой недолговечностью

2.5. Перейти от прерывного процесса к непрерывному (например, от прямолинейного движения к вращательному)

2.6. Изменить цвет объекта. Сделать объект прозрачным

2.7. Изменить агрегатное состояние объекта.

3. Разделение объекта

3.1. Разделить объект на две части: «тяжелую» и «легкую»; передвигать только «легкую» часть

3.2. Разделить объект на части, соединенные гибкими связями

3.3. Разделить объект на две части - «объемную и «необъемную»; вывести «объемную» часть за пределы, ограничивающие объем

3.4. Разделить объект на части, приблизить каждую часть к тому месту, где она работает

3.5. Разделить объект на несколько частей с тем, чтобы при выходе из строя одной части объект в целом сохранял работоспособность)

3.6. Разделить объект на части: изготавливать, обрабатывать, грузить и т.д. каждую часть отдельно, затем производить сборку

3.7. Разделить объект на части; поставить каждую часть в оптимальные условия

3.8. Выделить из свойств объекта вредное свойство и изолировать его. Или выделить наиболее полезное свойство и использовать его без самого объекта

4. Принцип совмещения

4.1. Предать объекту дополнительные функции, чтобы уменьшить вес других объектов, работающих совместно с данным

4.2. Перейти от «одноэтажной» компоновки к «многоэтажной»

4.3. Совместить в пространстве несколько объемов (принцип «матрешки»)

4.4. Машина должна не только выполнять основную работу, но и сама себя обслуживать.

4.5. Перейти от последовательного ведения этапов к одновременному

4.6. Совместить несовместимое … оптически

4.7. Ликвидировать вредные факторы за счет частей объекта, имеющих другое основное назначение

5. Компенсация нежелательных факторов

5.1. Компенсировать вес внешними силами (магнитными, центробежными, аэродинамическими и т.д.)

5.2. Создать предварительные изменения формы, противоположные недопустимому

5.3. Компенсировать расход энергии получением какого-либо дополнительного эффекта

5.4. Компенсировать вредные факторы за счет самих этих факторов (клин клином). Использовать вредные факторы для выполнения полезной работы

6. Принцип «наоборот»

6.1. Сделать движущиеся части неподвижными и, наоборот, неподвижные – движущимися

6.2. Положить объект на бок

6.3. Выполнить объект из материала, допускающего изменение формы при работе.

6.4. Усилить вредные факторы настолько, чтобы они перестали быть вредными (например, шумный звук перевести в бесшумный ультразвук)

7. Принцип «динамизации» объектов

7.1. Уменьшить в процессе работы вес объекта (например, за счет отбрасывания отработанных частей, как в многоступенчатой ракете)

7.2. Изменять длину объекта при переводе его в рабочее положение

7.3. Изменять в процессе работы площадь объекта

7.4. Изменить объем при переводе объекта в рабочее положение

7.5. Перейти от постоянной формы к переменной)

7.6. Перейти от непрерывной подачи мощности к периодической (например, импульсной)

7.7. Объект должен менять свои свойства при изменении условий работы


Таблица типовых способов устранения технических противоречий

Количественные изменения

Изменение условий работы объекта

Разделение объекта

Принцип совмещения

Компенсация нежелательных факторов

Принцип «наоборот»

Принцип «динамизации» объектов

А. Недоступное увеличение веса объекта

1

2 Изменить условия работы так, чтобы центр тяжести объекта не перемещался в вертикальном направлении

3 Разделить объект на две части: «тяжелую» и «легкую»; передвигать только «легкую» часть

4 Предать объекту дополнительные функции, чтобы уменьшить вес других объектов, работающих совместно с данным

5 Компенсировать вес внешними силами (магнитными, центробежными, аэродинамическими и т.д.)

6 Сделать движущиеся части неподвижными и, наоборот, неподвижные сделать движущимися

7 В процессе работы уменьшить вес объекта (например, за счет отбрасывания отработанных частей)

Б. Недопустимое увеличение длины объекта

8

9

10 Разделить объект на части, соединенные гибкими связями

11

12

13 Положить объект на бок

14 Изменять длину объекта при переводе его в рабочее положение

В. Недопустимое увеличение площади объекта

15

16

17

18 Перейти от «одноэтажной» компоновки к «многоэтажной»

19

20

21 Изменять в процессе работы площадь объекта

Г. Недопустимое увеличение объекта

22

23

24 Разделить объект на две части - «объемную и «необъемную»; вывести «объемную» часть за пределы, ограничивающие объем

25 Совместить в пространстве несколько объемов (принцип «матрешки»)

26

27

28 Изменить объем при переводе объекта в рабочее положение

Д. Недопустимое изменение формы

29

30 Изменить положение объекта в пространстве (наклонить, перевернуть, положить на бок)

31 Разделить объект на части, соединенные гибкими связями

32

33 Создать предварительные изменения формы, противоположные недопустимому

34 Выполнить объект из материала, допускающего изменение формы при работе

35 Перейти от постоянной формы к переменной

Е. Недопустимое повышение мощности, энергии, материалов

36

37 Перейти от механической схемы к электрической или оптической

38 Разделить объект на части, приблизить каждую часть к тому месту, где она работает

39 Машина должна не только выполнять основную работу, но и сама себя обслуживать.

40 Компенсировать расход энергии получением какого-либо дополнительного эффекта

41

42 Перейти от непрерывной подачи мощности к периодической (например, импульсной)

Ж. Недопустимое снижение надежности

43 Создать легко используемый «запас» рабочих органов

44 Дорогостоящую долговечность заменить дешевой недолговечностью

45 Разделить объект на несколько частей с тем, чтобы при выходе из строя одной части объект в целом сохранял работоспособность

46

47

48

49

З. Недопустимое снижение производительности

50 Увеличить число одновременно действующих объектов

51 Перейти от прерывного процесса к непрерывному (например, от прямолинейного движения к вращательному)

52 Разделить объект на части: изготавливать, обрабатывать, грузить и т.д. каждую часть отдельно, затем производить сборку

53 Перейти от последовательного ведения этапов к одновременному

54

55

56

И. Противоречивое сочетание требований к условиям работы объекта

57

58 Изменить цвет объекта. Сделать объект прозрачным

59 Разделить объект на части; поставить каждую часть в оптимальные условия

60

61

62

63 Объект должен менять свои свойства при изменении условий работы

К. Возникновение вредных факторов, например, вредных сил

64

65 Изменить агрегатное состояние объекта

66 Выделить из свойств объекта вредное свойство и изолировать его. Или выделить наиболее полезное свойство и использовать его без самого объекта

67 Ликвидировать вредные факторы за счет частей объекта, имеющих другое основное назначение

68 Компенсировать вредные факторы за счет самих этих факторов (клин клином). Использовать вредные факторы для выполнения полезной работы

69 Усилить вредные факторы настолько, чтобы они перестали быть вредными (например, шумный звук перевести в бесшумный ультразвук)

70

Материалы к АРИЗ-64[36]

Текст АРИЗ-64

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ [37]

Выбор задачи

Первый шаг: Определить, какова конечная цель, с которой ставится задача.

Второй шаг: Проверить, можно ли достичь той же цели "в обход" - решением иной задачи.

Третий шаг: Определить, решение какой задачи – первоначальной или "обходной" даст больший эффект.

Четвертый шаг: Определить требуемые количественные показатели (скорость, производительность, точность, габариты и т. п.).

Пятый шаг: Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.

Анализ задачи

Первый шаг: Определить идеальный конечный результат (ответить на вопрос: "Что желательно получить в самом идеальном случае?").

Второй шаг: Определить, что мешает получению идеального результата (ответить на вопрос: "В чем состоит "помеха"?").

Третий шаг: Определить, почему мешает (ответить на вопрос: "В чем непосредственная причина "помехи"?").

Четвертый шаг: Определить, при каких условиях ничто не мешало бы получить идеальный результат (ответить на вопрос: "При каких условиях исчезнет "помеха"?").

Оперативная стадия

Первый шаг: Проверить возможность устранения технического противоречия изменением данного объекта (машины, механизма, процесса).

Второй шаг: Проверить возможные изменения в среде, окружающей объект, и в других объектах, работающих совместно с данным.

Третий шаг: Перенести решение из других отраслей техники (ответить на вопрос: "Как решаются в других отраслях техники задачи, подобные данной?").

Четвертый шаг: Применить "обратные" решения (ответить на вопрос: "Как решаются в технике задачи, обратные данной, и нельзя ли использовать эти решения, взяв их, так сказать, со знаком минус?").

Пятый шаг: Использовать "прообразы" природы (ответить на вопрос: "Как решаются в природе более или менее сходные задачи?").

Синтетическая стадия

Первый шаг: Определить, как должны быть изменены – после изменения одной части объекта – другие его части.

Второй шаг: Определить, как должны быть изменены другие объекты, работающие совместно с данным.

Третий шаг: Проверить, может ли измененный объект применяться по-новому.

Четвертый шаг: Использовать найденную техническую идею (или идею, обратную найденной) при решении других технических задач.

Структурная схема АРИЗ-63

Где: С – ситуация, З – задача, ИКР – идеальный конечный результат,
Пр – противоречие, ППр – причина противоречия, УСПр – условия снятия противоречия, Р – решение, ОР – оценка решения, МР – метод решения.


БЛОК-СХЕМА АРИЗ-64


Основные приемы устранения технических противоречий [38]

1. Принцип дробления

Разделить объект на части, независимые друг от друга или соединенные гибкими связями.

2. Принцип вынесения

Отделить от объекта «мешающую» часть или, наоборот, выделить единственно нужную часть (или свойство).

3. Принцип местного качества

Разделить объект на части так, чтобы каждая часть могла быть изготовлена из наиболее подходящего материала и находилась в условиях, наиболее соответствующих ее работе.

4. Принцип асимметрии

Машины рождаются симметричными. Эта – их традиционная форма. Поэтому многие задачи, трудные по отношению к симметричным объектам, легко решаются нарушением симметрии.

5. Принцип объединения

Соединить одинаковые (или предназначенные для смежных операций) объекты.

6. Принцип совмещения

а) Один объект поочередно работает в нескольких местах;

б) один объект одновременно выполняет несколько функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

7. Принцип «матрешки»

Один объект размещается внутри другого, который в свою очередь находится внутри третьего … и т. д.

8. Принцип «антивеса»

Компенсировать вес объекта соединением с другими объектами, обладающими подъемной силой.

9. Принцип предварительного напряжения

Заранее придать объекту изменения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим изменениям.

10. Принцип предварительного исполнения

Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на их доставку.

11. Принцип «заранее подложенной подушки»

Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.

12. Принцип эквипотенциальности

Передвигать объект так, чтобы он не поднимался и не опускался.

13. Принцип «наоборот»

а) Сделать движущиеся части системы неподвижными, а неподвижные – движущимися.

б) Перевернуть объект «верх ногами».

14. Принцип сфероидальности

Перейти от прямолинейных частей объекта к криволинейным, от плоских поверхностей – к сферическим, от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, - к шаровым конструкциям.

15. Принцип динамичности

Характеристики объекта (вес, габариты, форма, агрегатное состояние, температура, окраска и т. д.) должна быть меняющимися о оптимальными на каждом этапе процесса.

16. Принцип частичного решения

Получить 99 процентов требуемого эффекта намного легче, чем получить 100 процентов. Задача перестает быть трудной, если оказаться от одного процента требований (что нередко можно сделать).

17. Принцип перехода в другое измерение

Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (то есть по плоскости). Соответственно, задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, упрощаются при переходе к пространству трех измерений.

18. Принцип изменения среды

Для интенсификации процессов надо изменить среду, в которой протекают эти процессы.

19. Принцип импульсного действия

При недостатке энергии или мощности надо перейти от непрерывного действия к импульсному.

20. Принцип непрерывности полезного действия

а) Работа должна осуществляться непрерывно – машина не должна стоять без дела.

б) Полезная работа должна осуществляться без холостых и промежуточных (транспортных) ходов.

в) Переход от поступательно-возвратного движения к вращательному.

21. Принцип «проскока»

Вредные или опасные стадии процесса должны преодолеваться на большой скорости.

22. Принцип «обратить вред в пользу»

Вредные факторы могут быть использованы для получения положительного эффекта.

23. Принцип «клин - клином»

Вредный фактор устраняется за счет сложения с другим вредным фактором.

24. Принцип «перегибание палки»

Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

25. Принцип самообслуживания

а) Машина должна сама себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции.

б) Использование отходов (энергии, вещества) для выполнения вспомогательных операций.

26. Принцип копирования

Вместо сложного, дорогостоящего или хрупкого объекта используется его упрощенные, дешевые и прочные копии.

27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности

28. Замена механической схемы электрической или оптической

29. Использование пневмоконструкций (включая использование воздушной подушки)

30. Использование гибких оболочек (включая использование тонких пленок)

31. Использование магнитов и электромагнитов

Таблица использования приемов устранения технических противоречий[39] , использует 16 универсальных параметров.

Универсальные параметры

1. Вес

2. Длина

3. Площадь

4. Объем

5. Скорость

6. Форма

7. Энергия

8. Мощность

9. Материал, вещество

10. Производительность

11. Надежность

12. Коэффициент полезного действия

13. Точность

14. Вредные факторы

15. Удобство работы

16. Переменные условия работы

Таблица использования приемов устранения технических противоречий

Что желательно изменить

Что этому мешает

Вес

Длина

Площадь

Объем

Скорость

Форма

Энергия

Мощность

Материал, вещество

Производительность

Надежность

Коэффициент полезного действия

Точность

Вредные факторы

Удобство работы

Переменные условия работы

Вес

1, 8

29, 30

29

2, 8

9, 14, 24

8, 12

12, 19

26

5, 6, 13

1, 3, 11, 14

6, 14, 25

26, 27, 28, 31

8, 13

6, 13, 25

15, 29

Длина

2, 14, 29

17

17

13

1