противоречия 2 Характеристики творческого мышления Системность Противоречия

противоречия

2 Характеристики творческого мышления Системность Противоречия Закономерность Противоречие (одно из ключевых понятий в ТРИЗ) — ситуация, когда должны удовлетворяться противоположные требования к системе

3 Характеристики творческого мышления не Если у вас все нормально – волнуйтесь, это ненадолго Системность Противоречия Закономерность В окружающей действительности нет ничего такого плохого, в чем не было бы хоть капли хорошего, и нет ничего такого хорошего, в чем не было бы хоть капли плохого

Решательные механизмы ТРИЗ: противоречие Понятие о противоречии Параметр A ИКР Хорошо ТРИЗ Область компромисса Хорошо Плохо Параметр В

Что такое ТРИЗ? Источники теории История развития технических систем Патентный фонд Психология изобретательской работы Патенты

Изобретательские приемы 2, 00 0 Изобретательские приемы Патенты (мировые) 60 • Одни и те же изобретательские приемы повторяются снова и снова. • Анализ более чем двух миллионов патентов привел к 60 универсальным приемам. © Pretium Consulting 6

1. Принцип Дробления (Макро-Микро) 1. Разделить объект на независимые части 2. Выполнить объект разборным 3. Увеличить степень дробления объекта

2. Принцип вынесения Аудиоколонки Радиатор Космонавт 1. Отделить от объекта «мешающую» часть ( «мешающее» свойство) или наоборот выделить единственно нужную часть или нужное свойство. 2. В отличие от предыдущего приема в котором речь шла о делении объекта на одинаковые части здесь предлагается делить объект на разные части Контрольно-следовая полоса

3. Местное качество Луч прожектора Дверь для кошки Тапки с подсветкой Лобовая броня Счастливая линейка 1. Перейти от однородной структуры объекта или внешней среды (внешнего воздействия) к неоднородной. 2. Разные части объекта должны выполнять различные функции. 3. Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

4. Принцип Асимметрия Здания Прически Одежда 1. Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной Хим. колбы 2. Если объект уже асимметричен, увеличить степень асимметрии Аварийная лестница

5. Принцип объединения Группа Катамаран Семья 1. Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты. 2. Объединить во времени однородные или смежные операции Пример: Сдвоенный микроскоп-тандем Работу с манипулятором ведет один человек, а наблюдением и записью целиком занят второй

6. Принцип Универсальности Нож офицера Кухонный комбайн Держатель пультов 1 пульт – много функций Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах Комп Набор инструментов

7. Принцип «матрёшки» 1. Один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь находится внутри третьего и т. д. 2. Один объект проходит сквозь. полость в другом объекте

8. Принцип антивеса 1. Компенсировать вес объекта соединением с другим объектом обладающим подъемной силой 2. Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (преимущественно за счет аэро- и гидродинамических сил)

9. Предварительное антидействие Фартук для защиты от рентгеновского излучения Краш-тест Предохранители Если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие.

10. Предварительное действие Клейкие ярлыки Перфорация 1. Заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично) 2. Заранее расставить объекты так чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места Вакцина

11. Заранее подложенная подушка Ремни безопасности Эйр-бэг (подушка безопасности) Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами. Наколенники, бронежилет Бампер

12. Принцип Эквипотенциальности Платформа метро Диван Изменить условия работы так чтобы не приходилось поднимать или опускать объект Посадочный «Хобот»

13. Принцип «Наоборот» Беговая дорожка Колесо хомяка Аэродинамическая труба 1. Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие 2. Сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную – движущейся «Парашютист» 3. Перевернуть объект «вверх ногами» , вывернуть его.

14. Принцип сфероидальности 1. Перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим от частей выполненных в виде куба или параллелепипеда, к шаровым конструкциям 2. Использовать ролики шарики, спирали 3. Перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу

15. Принцип Динамичности Бритва Гибкий автобус Гибкое фоно Электрическая зубная щётка 1. Характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы Изменяющаяся стреловидность 2. Разделить объект на части, способные перемещаться относительно друга 3. Если объект в цепом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся

16. Частичное или избыточное действие. Режим «стенд бай» Если трудно получить 100 % требуемого эффекта надо получить «чуть меньше» или «чуть больше» - задача при этом может существенно упроститься Форсаж Свен «Тумба»

17. Переход в другое измерение. Треугольник? Круг? Окружность? Дверь в купе Авторазвязка в Токио Шкаф- купе 1. Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (т е на плоскости). Соответственно задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству трех измерений 2. Использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной в Наклонить объект или положить его «набок» 3. Использовать обратную сторону данной площади 4. Использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади Прием 17 а можно объединить с приемами 7 и 15 в Получается цепь, характеризующая общую тенденцию развития технических систем от точки к линии затем к плоскости, потом к объему и, наконец к совмещению многих объемов

18. Механические колебания. 1. Привести объект в колебательное движение 2. Если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой) 3. Использовать резонансную частоту 4. Применить вместо механических вибраторов пьеэовибраторы 5. Использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными полями

19. Периодическое действие. Автомат Калашникова Это нам диктует… Кино 1. Перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному) 2. Если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность ДВС Светофор 3. Использовать паузы между импульсами для другого действия

20. Непрерывность полезного действия. Авто-миксер Роторный экскаватор Спорт 1. Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой) 2. Устранить холостые и промежуточные ходы Танкер

21. Принцип проскока. Трамплин «Проскок» 1. Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой) 2. Устранить холостые и промежуточные ходы 25 кадров в секунду

22. «Обратить вред в пользу» Сброс течение Подогрев кузова выхлопными газами Встречный пал Завод Забор Очистка сточных вод во Франции 1. Использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта 2. Устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами Активная броня 3. Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным

23. Обратная связь. Терморегулятор Автопоилка Поплавок в бачке 1. Ввести обратную связь 2. Если обратная связь есть, изменить ее

24. Принцип «посредника» Кухонная перчатка Латы, кольчуга Тефлоновое покрытие Менеджер 1. Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие Тулуп 2. На время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект

25. Самообслуживание. Плоскорез Фокина Антивирус Самозаточка Перезарядка оружия 1. Объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции 2. Использовать отходы (энергии, вещества). Само-обслуживание

26. Принцип Копирования. Фото Выплавляемая модель 1. Вместо недоступного, сложного дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии 2. Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями) Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии) 3. Если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым.

27. Дешёвая недолговечность. Одноразовая посуда Долго сушить для второго раза Комары Разовые пакетики Заменить дорогой объект набором дешевых объектов поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью) Картонный гроб

28. Замена механической схемы. Номеронабиратель Фотоплёнкаматрица 1. Заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой» 2. Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом 3. Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру 4. Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами Электронные часы Электро-мобиль

29. Пневмо- и гидроконструкции. Пневмодомкрат Пневматические шины и гидравлический подъёмник Спасжилеты Реклама Гидропресс Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные

30. Гибкие оболочки и тонкие плёнки. Парашют Чай в пакетике Багаж в аэропорту 1. Вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки Упаковка 2. Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок

31. Пористые материалы. Губка Поролон Сибит Пенопласт 1. Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т. д. ) 2. Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом

32. Изменение окраски. Лакмусовая бумага Собака - спасатель Светофор 1. Изменить окраску объекта или внешней среды 2. Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды 3. Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки 4. Если такие добавки уже применяются, использовать люминофоры Хамелеон

33. Принцип однородности. Мужская работа Стеллаж «Термостат» Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам) Стена дома Женская консультация

34. Отброс и регенерация частей. Сменные лезвия Омоложение (Регенерация кожи) Ящерица Многоступенчатые ракеты 1. Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. п. ) или видоизменена непосредственно в ходе работы Бритвенные принадлежности 2. Расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.

35. Изменение агрегатного состояния. Автомобильный кондиционер и радиатор Скороварка Самогонный аппарат 15 века Крем Сюда входят не только простые переходы, например от твердого состояния к жидкому, но и переходы к «псевдосостояниям» ( «псевдожидкость» ) и промежуточным состояниям, например использование эластичных твердых тел.

36. Фазовые переходы. Фазовый переход от зимы к лету. Фазовые переходы в ядре Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например изменение объема, выделение или поглощение тепла и т. д. Паровая машина

37. Тепловое расширение. Биметаллический термометр Тепловое расширение 1. Использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов 2. Использовать несколько материалов с разными коэффициентами теплового расширения. ВВ разъём Термометр

38. Сильные окислители. Импульсная сварка «Озон» Форсаж Ракетное топливо 1. Заменить обычный воздух обогащенным 2. Заменить обогащенный воздух кислородом Озонаторы воды Воздух - сжатый воздух - воздух с озоном - озон - ионизированный озон 3. Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями 4. Использовать озонированный кислород 5. Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

39. Инертная среда или вакуум. Стеклопакеты с аргоном Сварка под аргоном 1. Заменить обычную среду инертной 2. Вести процесс в вакууме. Этот прием можно считать антиподом предыдущего Вакуумный массаж

40. Композитные материалы. Различные виды добавок в керамике дают разную фактуру и цвет Железобетон Тесто Салат Бриллианты Перейти от однородных материалов к композиционным.

Как работают приемы? Абстрактное Решение Абстрактная Проблема 2 x= -b±√b - 4 ac 2 a ax 2+bx+c=0 Проблема 3 x 2+5 x+2=0 Trial and error approach 49 Решение x=-1, -2/3

Изобретательская ситуация (ИС): ситуация с выделенными в ней нежелательными эффектами (НЭ) НЭ может быть сформулирован на потребительском уровне

Административное противоречие (АП), вытекающее из изобретательской ситуации: знаю КАК должно быть, но не знаю КАК это сделать

Задача о посадке самолета 52

Правило перехода от изобретательской ситуации к задаче: оставьте в системе все как есть, уберите только недостатки

Изобретательская задача: ИС + цель, которую необходимо достичь, + ограничения и особые условия. НЭ на уровне конкретных физических, химических или технических параметров.

Решательные механизмы ТРИЗ: противоречие Модель Противоречия ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ТП) - это ситуация, когда попытки улучшить одну характеристику системы приводят к ухудшению другой ее характеристики. ТП характеризует систему в целом.

Решательные механизмы ТРИЗ: противоречие ФОРМУЛИРОВКА ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОТИВОРЕЧИЯ (ТП): «Если сделать (пишем, что надо сделать), то хорошо, что (пишем, что станет хорошо), но плохо, что (пишем, что стало плохо)»

Таблица 40 ПРИНЦИПОВ разрешения технических противоречий Что мешает? Что нужно улучшить?

Таблица 40 способов разрешения технических противоречий 58

Решательные механизмы ТРИЗ: противоречие Модель Противоречия ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ФП) - это предъявление противоположных требований ко всей системе или части системы. - это предъявление противоположных требований к физическому состоянию системы или элемента технической системы

ПРИНЦИПЫ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ • Любая система существует и развивается в пространстве в течении какого-то периода времени, и, по определению, имеет собственную структуру (элементы и связи между ними). • Системы, включающие людей и их взаимодействие – коллективы, фирмы, организации, партии и т. д. - характеризуются и описываются взаимоотношениями и воздействиями людей друг на друга. 61

ПРИНЦИПЫ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ • • • При всем многообразии противоречий, встречающихся в жизни систем, существуют всего пять принципов их разрешения: в пространстве, во времени, в структуре, в отношениях, в воздействиях. 62

Разрешение противоречий в пространстве Система обладает в одном месте одним нужным свойством, в другом месте – противоположным нужным свойством 63

ПРИНЦИПЫ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ • Примечание: Под пространством мы понимаем не только геометрию или географию, но и, например, «правовое пространство» . Часто хорошие варианты разрешения противоречий получаются при совмещении разных «пространств» . 64

ПРИНЦИПЫ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ • В пространстве: В месте М 1 изменяемый элемент обладает свойством А, а в месте М 2 – свойством не. А. • Пример: Производитель покупает сырье в одном месте, а продает свою готовую продукцию в другом. 65

Разрешение противоречий во времени Система обладает в одно время одним нужным свойством, в другое время – противоположным нужным свойством 66

Разрешение противоречий в системных уровнях Система обладает одним нужным свойством, но при объединении с другими системами приобретает противоположное нужное свойство 67

Разрешение противоречий в отношении Относительно одних объектов (воздействий) система имеет одно нужное свойство, относительно других объектов (воздействий) – противоположное нужное свойство 68

Линия решения технических задач: АП – ТП - ФП

Упрощенная схема решения задач Изобретательская Концепция ситуация задача решения ДЕРЕВЬЯ ЦЕЛЕЙ Причинноследственный нализ Идеально конечный результат Выбор задачи Приемы устранения противоречий Противоречия Поиск ресурсов Решение вторичных задач

Закалка слитка в масле На одном из металлургических предприятий много лет выпускали металл в отливках. Но однажды предприятие получило заказ на закалённый металл. Что делать? Своего закалочного цеха, и даже участка – нет. Строить новый цех? Дорого и долго. Генеральный директор собрал ведущих специалистов для решения этой проблемы. Главный инженер предложил осуществлять закалку прямо в литейном цехе. Что и было сделано.

Административное - АП АП: Обеспечить закалку заготовок прямо в цехе! Нежелательный эффект НЭ 1: загазованность 72

Административное - АП СУ: Опускать быстрее! НЭ 2: пробили дно ванны… 73

Административное - АП • СУ 2 - усилим тормоз (демонтаж старого и установка нового двигателя) • СУ 3 - усилим балку. (всего неделя простоя) • СУ 4 - усилим откосы • НЭ 3: начала прогибаться балка мостового крана. • НЭ 4 - откосы начали разрушаться. (две недели простоя, убытки) • НЭ 5 - на несущей • СУ 5 - строить новый стене цеха трещина цех? ! 74

Техническое противоречие - ТП Что есть в системе? Где возникает конфликт? Почему возникает конфликт? Как сделать, чтобы не горело? Убрать воздух? ! Как? На границе масла, заготовки и воздуха. Масло горит в воздухе. Убрать масло? – Нельзя по ТУ… Убрать КОНТАКТ С воздухом? Как? ! Пена! 75

• Итого: чем дальше от оперативной зоны происходит воздействие на ситуацию, тем разрушительнее последствия. • Неверные решения и поступки СУ 1…СУ 5 тянут за собой следствия более сложные и тяжёлые, чем исходная ситуация. 76

Пример школьного проекта “Я встаю ночью, для того чтобы пойти в ванную, но наступаю на игрушки, разбросанные моим младшим братом. ” Школьник, 12 лет 77

Решение: Тапочки с подсветкой, активируемой вибрацией © Guided Brainstorming LLC 78

Внедрение Торговая палата штата Айова открыла уже 3 компании на базе детских разработок и каждый год присылает представителей на защиту детских проектов. © Guided Brainstorming LLC 79

Задача: «Как разобрать опалубку ? » ТП 1. Если гвоздь вбит по самую шляпку, то «хорошо» , что доски хорошо держатся, но «плохо» , что при разборке такой хорошо сбитой опалубки повредятся доски ТП 2. Если гвоздь не вбит по самую шляпку, то «хорошо» , что его легко вытаскивать, но «плохо» , что доски в опалубке не будут хорошо держаться ФП (надо удовлетворить оба эти требования): «Гвоздь и должен быть вбит по самую шляпку, и не должен быть вбит по самую шляпку» . Как быть?

Задача: «Как разобрать опалубку ? »

Решательные механизмы ТРИЗ: противоречие Характеристики объекта (среды) должны изменяться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы Свая Наконечник 82 1 2

Наконечник сваи делают острым, а саму сваю – полой, в виде трубы. Такая свая легко погружается в грунт (1). После забивания сваи на нужную глубину в нее опускают заряд взрывчатого вещества и подрывают (2). В грунте образуется полость, которую сверху через полую сваю заливают бетоном (3). Когда свая забивается – она острая, когда уже забита – имеет большую опорную площадь. 83 1 Заряд взрывчатого вещества 2 3 Полость залитая бетоном

ПРИНЦИПЫ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЙ Пример: Очень трудно бороться за чистоту окружающей среды. Сброс течение Забор Завод Во Франции законодательно установлено, что водозабор предприятия устанавливается ниже по течению реки, чем сброс отработанных стоков. 84