Примечание: Формулировка физического противоречия (3.4в) обязательно должна содержать два противоречивых требования к одной части объекта и указание на действие, для которых необходимо выполнение этих требований. Например, «Выделенная часть объекта должна быть жидкой, чтобы равномерно передавать оказываемое на него давление и должна быть твердой, чтобы нерастекаться».
3.5. Проверить возможность устранения физического противоречия:
а. Разделением противоположных свойств во времени;
б. Разделением противоположных свойств в пространстве;
в. Изменением агрегатного состояния выделенной части объекта.
Примечание: Если задача решена на 3.5, проверить решение с позиций вепольного анализа. Если задача не решена, продолжить анализ.
3.6. При каких условиях выделенная часть объекта будет иметь требуемые противоположные свойства? Что для этого нужно?
Примечание: Здесь целесообразно использовать задачи – аналогии, содержащие сходные физические противоречия.
3.7. Сформулировать способ, реализующий условия, указанные в 3.6 (использовать таблицы применения физических эффектов и явлений). Если таких способов несколько, обозначьте их цифрами (самый перспективный – цифрой 1 и т.д.). Запишите выбранные способы.
3.8. Дать схему устройства для осуществления первого способа.
Вспомогательные вопросы
а) Каково агрегатное состояние рабочей части устройства?
б) Как меняется устройство в течение одного рабочего цикла?
в) Как меняется устройство послед многих циклов? (После решения задачи следует вернуться к шагу 3-7 и рассмотреть другие перечисленные в нем способы.)
(После решения задачи следует вернуться к шагу 3.7 и рассмотреть другие перечисленные в нем способы).
Часть 4. Предварительная оценка найденной идеи
4.1 Что улучшается или что ухудшается при использовании предлагаемого устройства? Запишите, что достигается предложением и что при этом усложняется, удорожается и т.д.
4.2. Можно ли видоизменением предлагаемого устройства или способа предотвратить это ухудшение? Нарисуйте схему видоизмененного устройства или способа.
4.3. В чем теперь ухудшение (что усложняется, удорожается и т.д.)?.
4.4. Сопоставить выигрыш и проигрыш:
а) Что больше?
б) Почему?
Примечание: Если выигрыш больше проигрыша (хотя бы и в перспективе), перейти к синтетической части АРИЗ.
Если проигрыш больше выигрыша, вернуться к шагу 3.1. Записать на том же листе ход повторного анализа и его результат.
Если теперь выигрыш больше, перейти к синтетической стадии АРИЗ. Если повторный анализ не дал новых результатов, вернуться к шагу 2.4, проверить таблицу. Взять в 2.5 другой элемент системы и заново провести анализ. Записать ход анализа.
Если снова нет удовлетворительного решения, перейти к следующей части АРИЗ.
Часть 5. Оперативная стадия
5.1. Взять таблицу устранения технических противоречий, выбрать в вертикальной колонке показатель, который надо улучшить по условиям задачи.
5.2.
а) Как улучшить этот показатель, используя известные пути (если не считаться с проигрышем)?
б) Какой показатель недопустимо ухудшается, если использовать известные пути?
5.3. Выбрать в горизонтальном ряду таблицы показатель, соответствующий 5.2б.
5.4. Определить по таблице приемы устранения технического противоречия (т.е. найти клетку на пересечении строки, выбранной в 5.1, и ряда 5.2б).
5.5. Проверить применимость этих приемов (о приемах рассказано в следующих главах).
Если задача решена, вернуться к четвертой части АРИЗ, оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ. Если задача не решена, проделать следующие шаги 5.6, 5.7, 5.8.
5.6. Проверить возможность изменения во времени.
Вспомогательные вопросы
Нельзя ли устранить противоречие:
а) «Растянув» во времени происходящее по условиям задачи действие?
б) «Сжав» во времени происходящее по условиям задачи действие?
в) Выполнив требуемое действие заранее, до начала работы объекта?
г) Выполнив требуемое действие после того, как объект закончит работу?
д) Если по условиям задачи действие непрерывно, проверить возможность перехода к импульсному действию – и наоборот.
5.7. Как решаются аналогичные задачи в природе?
Вспомогательные вопросы
а) Как решаются подобные задачи в неживой природе?
б) Как решаются подобные задачи у вымерших или древних организмов?
в) Как решаются подобные задачи у современных организмов? Каковы в данном случае тенденции развития?
г) Какие поправки надо внести, учитывая особенности используемых техникой материалов?
5.8. Проверить возможные изменения в объектах, работающих совместно с данным.
Вспомогательные вопросы
а) В какую надсистему входит система, рассматриваемая в задаче?
б) Как решить данную задачу, если менять не систему, а надсистему?
Если задача не решена, вернуться к шагу 1-3. Если задача решена, вернуться к четвертой части АРИЗ, оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ.
Часть 6. Синтетическая стадия
6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система (данная по условиям задачи).
6.2. Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.
6.3. Использовать найденную техническую идею (или идею, обратную найденной) при решении других технических задач.
Материалы к АРИЗ-77
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ АРИЗ-77
Часть 1. Выбор задачи
1.1. Определить конечную цель решения задачи:
а. Какую характеристику объекта надо изменить?
б. Какие характеристики объекта заведомо нельзя менять при решении задачи?
в. Какие расходы снизятся, если задача будет решена?
г. Каковы (примерно) допустимые затраты?
д. Какой главный технико-экономический показатель надо улучшить?
1.2. Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально нерешима: какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат?
а. Переформулировать задачу, перейдя на уровень надсистемы, в которую входит данная в задаче система.
б. Переформулировать задачу, перейдя на уровень подсистем (веществ), входящих в данную в задаче систему.
в. На трех уровнях (надсистема, система, подсистема) переформулировать задачу, заменив требуемое действие (или свойство) обратным.
1.3. Определить, решение какой задачи целесообразнее — первоначальной или одной из обходных. Произвести выбор.
Примечание. При выборе должны быть учтены факторы объективные (каковы резервы развития данной в задаче системы) и субъективные (на какую задачу взята установка— минимальную или максимальную).
1.4. Определить требуемые количественные показатели.
1.5. Увеличить требуемые количественные показатели, учитывая время, необходимое для реализации изобретения.
1.6.Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.
а. Учесть особенности внедрения, в частности допускаемую степень сложности решения.
б. Учесть предполагаемые масштабы применения.
1.7. Проверить, решается ли задача прямым применением стандартов на решение изобретательских задач. Если ответ получен, перейти к 5.1. Если ответа нет, перейти к 1.8.
1.8. Уточнить задачу, используя патентную информацию.
а. Каковы (по патентным данным) ответы на задачи, близкие к данной?
б. Каковы ответы на задачи, похожие на данную, но относящиеся к ведущей отрасли техники?
в. Каковы ответы на задачи, обратные данной?
1.9. Применить оператор РВС.
а. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
б. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?
в. Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
г. Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?
д. Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или процесса от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?
е. Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или процесса от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?
Часть 2. Построение модели задачи
2.1. Записать условия задачи, не используя специальные термины.
Примеры.
(Задача 24)
Шлифовальный круг плохо обрабатывает изделия сложной формы с впадинами и выпуклостями, например, ложки. Заменять шлифование другим видом обработки невыгодно, сложно. Применение притирающихся ледяных шлифовальных кругов в данном случае слишком дорого. Не годятся и эластичные надувные круги с абразивной поверхностью — они быстро изнашиваются. Как быть?
(Задача 25)
Антенна радиотелескопа расположена в местности, где часто бывают грозы. Для защиты от молний вокруг антенны необходимо поставить молниеотводы (металлические стержни). Но молниеотводы задерживают радиоволны, создавая радиотень. Установить молниеотводы на самой антенне в данном случае невозможно. Как быть?
2.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов. Если по условиям задачи дан только один элемент, перейти к шагу 4.2.
Правило 1. В конфликтующую пару элементов обязательно должно входить изделие.
Правило 2. Вторым элементом пары должен быть элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (инструмент или второе изделие).
Правило 3. Если один элемент (инструмент) по условиям задачи может иметь два состояния, надо взять то состояние, которое обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции всей технической системы, указанной в задаче).