Основные положения ариз

Алгоритм решения изобретательских задач – это последовательность операций по анализу, обработке условий задачи, решению и синтезу технических решений с привлечением специального информационного фонда, стандартов на решение изобретательских задач, физических, химических и геометрических эффектов. Алгоритм – это прямая дорога к изобретению.

В структуре алгоритма заложены законы развития технических систем и выступают в качестве конкретных системных операторов. С помощью этих операторов (без пустых проб и ошибок) возможно определить элементы конфликта в системе, выявить для этой выделенной части системы техническое противоречие (ТП) и физическое противоречие (ФП). Для решения задачи используются операторы, изменяющие выделенную часть системы, и позволяющие устранить ФП.

АРИЗ опирается на следующие важные понятия: проблемная ситуация, модель задачи, мини-задача, техническое противоречие, конфликтная пара, идеальный конечный результат, ресурсы.

Главным в АРИЗ являются последовательные операции по выявлению и устранению противоречий. Последовательные операции позволяют шаг за шагом переходить от расплывчатой исходной ситуации к четко поставленной задаче. А далее – перейти к предельно упрощенной модели задачи и анализу противоречий. В структуре алгоритма и в правилах выполнения отдельных операций отражены законы развития технических систем, которые помогают наиболее эффективно подойти к решению любых изобретательских задач.

АРИЗ также является средством управления психологическими факторами. Он гасит психологическую инерцию изобретателя и стимулирует воображение.

Применение алгоритма оказывает значительное психологическое воздействие: придает уверенность, но при этом дает возможность свободнее выходить за пределы узкой специализации, ориентирует работу мысли в новом и наиболее перспективном направлении. Для наиболее эффективной работы используются психологические приемы.

Одним из психологических приемов, позволяющим глубоко проникнуть в суть задачи, является требование формулировки задачи без специальных терминов, на языке, понятном даже ребенку. Такой подход снимает стереотип мышления и ближе подводит к решению задач.

Другим эффективным способом подавления психологической инерции является «моделирование маленькими человечками» (МЧМ). «Маленькие человечки», нарисованные по определенным правилам условные изображения, олицетворяют те или иные реальные физические объекты или их части в действии.

Сущность метода: надо представить себе, что объект (вещество, устройство и т.п.) – это скопление множества маленьких человечков, которые оказались в сложной ситуации, для выхода из которой необходимо предпринять некоторые действия. Приемы деления, дробления, измельчения и т.д. можно легко представить в виде толпы маленьких человечков и можно наглядно разделить, перестроить в соответствии с имеющейся ситуацией. Используя воображение, надо представить себе, что объект состоит из коллектива меленьких человечков. Мы как бы заменяем молекулы и атомы на живые и мыслящие существа, которые чувствуют и могут действовать. Это очень удобная модель для размышления и поиска решения проблемы.

Для этого оперативную зону (часть объекта) представляют в виде разделенной на две «команды» толпы маленьких человечков. Затем строят схемы конфликта. Меняя поведение маленьких человечков, устраняют конфликт. ММЧ подготавливает к действиям по мобилизации ВПР (вещественно полевых ресурсов). На образных и наглядных ресурсах моделируются действия, которые предстоит реализовать с помощью ВПР.

АРИЗ имеет обширный и компактный информационный фонд указателей физических, химических, биологических, геометрических эффектов и явлений.

Алгоритм решения изобретательских задач последней модификации - АРИЗ-85В. Он состоит из 9 частей:

1. Анализ задачи.

2. Анализ модели задачи.

3. Определение ИКР и ФП.

4. Мобилизация и применение ВПР.

5. Применение информационного фонда.

6. Изменение и (или) замена задачи.

7. Анализ способа устранения ФП.

8. Применение полученного ответа.

9. Анализ хода решения.

Для решения простейших изобретательских задач можно использовать сокращенный вариант алгоритма:

1. Анализ задачи и переход от расплывчатой изобретательской ситуации к четко построенной схеме-модели задачи.

2. Формулировка технического противоречия задачи.

3. Разрешение технического противоречия с применением типовых приемов или других инструментов ТРИЗ.

4. При отсутствии возможности решения – формулировка физического противоречия.

5. Разрушение физического противоречия с применением типовых приемов или других инструментов ТРИЗ.

6. Поиск конкретного технического решения с использованием физических, химических, биологических законов, геометрических, эффектов и явлений, используемых в ТРИЗ.

Для решения более сложных изобретательских задач используется полный алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), формулирующий и направляющий в нужное русло действия изобретателя.

Решение задачи начинают с анализа задачи. Для этого следует определить конечную цель решения задачи, исходя из социального противоречия:

• Какую характеристику объекта надо изменить? (т.е. улучшить).

• Что мешает улучшить данную характеристику?

• Какие характеристики объекта менять нельзя при решении задачи?

• Какие расходы уменьшаются, если задача будет решена?

• Какой главный технико-экономический показатель следует улучшить?

Тогда в соответствии с этим переходят от заданной ситуации к минимальной задаче, с соблюдением условия «техническая система остается без изменений, но исчезают недостатки или появляются требуемые свойства». Мини-задача должна ориентировать решателя на наиболее простое и поэтому легкое внедряемое решение.

Центральная часть формулировки мини-задачи указывает на техническое противоречие.

Техническое противоречие возникает при попытке устранить недостаток и получить необходимое свойство известными методами и средствами.

Затем первая часть АРИЗ рекомендует переход от мини-задачи к модели задачи – предельно упрощенной схеме конфликта, составляющего суть задачи.

Вторая часть алгоритма сужает область анализа выделением оперативной зоны. Это область, изменение которой необходимо и достаточно для решения задачи.

Движение по линии «начальная ситуация – мини-задача – модель задачи – оперативная зона» осуществляют по правилам, дающим гарантию надежного определения оперативной зоны. Во второй части выявляются и имеющиеся вещественно-полевые ресурсы системы.

Третья часть алгоритма – одна из наиболее важных. В нее входят наиболее сильные механизмы не только анализа, но и возможного решения задачи – определение ИКР (идеального конечного результата) и физического противоречия (ФП).

Формулирование ИКР позволяет представить идеальный образ искомого решения задачи. Тогда требуемый эффект может быть достигнут без каких-либо потерь:

• недопустимого изменения и усложнения системы, ее частей или оперативной зоны;

• без затрат энергии;

• без возникновения сопутствующих вредных явлений и т.д.

Четкое представление об ИКР дает возможность выявить ФП, связанной с оперативной зоной.

Следует заметить, что физическое противоречие необходимо формулировать на двух уровнях. Первый уровень – макроуровень (выделенная часть объекта). Второй уровень – микроуровень (частицы этой части). Решение задачи на макроуровне не только облегчает формулировка микро-ФП, но и может непосредственно привести к ее решению.

В этой части алгоритма реализуется принцип параллельности линий анализа разных частей системы и значение «многоэкранной системы мышления». Это объясняется необходимостью видеть одновременно линии анализа разных частей системы (инструмента, внешней среды, изделия) и возможностью одновременно следить за взаимодействием АРИЗ с системой стандартов.

Четвертая часть алгоритма начинается с метода «моделирования маленькими человечками» и метода «шаг назад от ИКР». Метод ММЧ подготавливает к действиям по мобилизации и применении вещественно-полевых ресурсов (ВПР были выявлены во второй части, но их как правило, недостаточно для решения задачи. Если бы их было достаточно, то задача могла уже иметь решение).

Сделав шаг назад от ИКР, изображают готовую систему, а затем вносят в рисунок минимальное изменение. Например, если в ИКР две детали соприкасаются, то при минимальном отступлении от ИКР между деталями следует показать зазор. Тогда возникает новая задача (микро-задача): как устранить дефект? Решение такой микро-задачи обычно не вызывает затруднений и часто подсказывает способ решения общей задачи.

Использование четырех частей АРИЗ во многих случаях делает решение задачи очевидным.

Если этого не происходит, задачу рассматривают по пятой части алгоритма. Для решения привлекают информационный фонд – физэффекты, типовые задачи – аналоги.

Если и на этом этапе мини-задача не может быть решена, то переходят по шестой части алгоритма – к другой задаче.

Седьмая часть АРИЗ контролирует приближение ответа к ИКР.

Восьмая часть АРИЗ расширяет действия полученной идеи. Для этого должны быть использованы все резервы превращения идеи в универсальный принцип решения целого класса задач и возникновения новых.

Девятая часть АРИЗ осуществляет анализ хода решения задачи, что позволяет повысить творческий потенциал человека и творческий потенциал АРИЗ. При правильной работе по АРИЗ каждый шаг логично вытекает из предыдущего. Но такая логичность совершенно не сдерживает творческий потенциал и возможность появления принципиально новых и неожиданных идей. Поэтому, во-первых, новое возникает как результат применения необычных операторов АРИЗ:

• переориентация задачи на ИКР;

• требования обостряются и доводятся до ФП;

• макро-ФП трансформируется в микро-ФП и т.д.

Во-вторых, беспорядочному поиску решения противопоставляется высокая организованность мышления в сочетании с творческим подходом и мыслительными операциями, сознательным использованием знаний о закономерностях развития систем и техники.

В-третьих, в результате вырабатывается диалектический способ и стиль мышления, опирающийся на всеобщие законы диалектики и конкретные закономерности развития систем – технических, научных, биологических, художественных и т.д.