АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ОРИЕНТИР В МЕНЯЮЩЕМСЯ МИРЕ

Каждое изобретение подталкивает развитие ТС вперед. В паузах между двумя "толчками" ТС остается неизменной. Раньше эти промежутки были длительными, машины совершенствовались медленно. В наше время ТС взрослеет намного быстрее. Идет непрерывный процесс совершенствования техники, и потому в изобретательских задачах нет недостатка. Но также нет недостатка и в средствах разрешения технических противоречий: каждую задачу можно решить десятком, сотней способов. Какой из них выбрать? Существует ли ориентир на лучшее решение? Тем более, что современные наука и техника дают возможность решать многие задачи "напролом" - не считаясь с затратами и нагромождая сложное оборудование, порой навешивая на "кувалду" автоматику и электронику.
В теории изобретательства такой ориентир есть и он, естественно, должен соответствовать главному закону развития техники - увеличению степени идеальности. Это идеальный конечный результат (ИКР). В процессе решения изобретательских задач неизвестно, как реально устранить противоречие, но всегда есть возможность сформулировать идеальное решение, воображаемый конечный результат. ИКР - это воображаемый абсолютный итог решения поставленной задачи.

ИКР формулируют по простой схеме: один из элементов "больного" места системы или внешней среды сам устраняет вредное (ненужное, лишнее) действие, сохраняя способность совершать полезное действие.
Здесь самое волшебное слово - "сам", т.е. без участия человека, без притока энергии, без новых подсистем, без вмешательства надсистемы - абсолютно "без ничего". Разумеется, реально достичь такой результат, как и всякий идеал, невозможно. ИКР - это маяк, позволяющий ориентироваться на самое лучшее решение. Мы уже говорили, что, чем меньше "цена" заплачена за изменения в системе и чем больше достигнутый эффект, тем сильнее изобретательское решение. Стремление приблизиться к ИКР отсекает все решения низших уровней, отсекает сразу, без перебора. Остаются ИКР и небольшой выбор близких к нему вариантов.
Возьмем, например, задачу 21 (как извлечь кубик льда из формы). Задача на разрушение вредного веполя - надо ввести второе поле, противодействующее вредному ("держащему" кубик), или третье вещество. Вариантов решения по одним и тем же формулам может быть несколько: от использования биметаллических пластин для выталкивания кубика до надувных (или жидкостных) форм. Попробуем найти более идеальное решение.
Сформулируем ТП: для получения льда воду в форме охлаждают, но при этом вода расширяется и лед трудно извлечь из формы.
Идеальным было бы решение, когда вода замерзает, а лед легко извлекается из формы. ИКР можно записать так: "Лед замерзает и сам извлекает себя из формы".
Что может быть идеальнее? Ничего не вводим, ничего не усложняем, никаких механизмов, но вредное действие исчезло, а полезное действие появилось. ИКР предлагает парадоксальное решение. И никаких компромиссов! Но как реально осуществить это решение? При поиске ответа, близкого к ИКР, надо всегда начинать с рассмотрения имеющихся ресурсов: что они могут дать для требуемого решения? С ресурсами у нас небогато - вода, лед, холод - тем лучше, меньше вариантов надо рассматривать. Что может создать, например, выталкивающую силу? При замерзании объем льда увеличивается на 9% по сравнению с исходным объемом воды, при этом развиваются огромные усилия.

Пусть эта сила выталкивает лед. Значит надо разделить воду: часть ее замерзает с образованием нужного кубика льда, а другая часть замерзает для создания выталкивающей снизу силы. А чтобы нижний слой замерзал и выталкивал кубик после того, как сам кубик замерзнет, нижний слой должен быть из чуть подсоленной воды с температурой замерзания, например, -4⁰С. Техническое решение предельно простое: у формы двойное дно с верхней эластичной перегородкой, под которой находится слой подсоленной воды.
К подобным решениям можно отнести, например, а.с. 1 044489, по которому горячие слитки сами себя перевозят из одного цеха в другой за счет преобразования их тепла термоэлектрическим генератором, смонтированным на тележке с электроприводом; патент РФ 606 282, выданный французским изобретателям на обогреватель стекол автомобиля (для предотвращения запотевания и обмерзания), который включается сам при появлении на стекле влаги - она замыкает тончайшие полоски-электроды, нанесенные на стекло.

Задача 82. Вентиляционные трубы есть во всех жилых и производственных зданиях, через них выходит наружу отработанный воздух. Однако зимой они обмерзают - на внутренней поверхности образуется наледь от конденсирующейся влаги отходящего воздуха, которая может перекрыть все сечение трубы. Придумано множество механических устройств, удаляющих наледи с внутренней поверхности воздухово дов. Все они не надежны (сами обмерзают) и требуют обслуживания. Нужна новая идея.

ИКР: труба сама себя очищает от наледи. На первый взгляд это совершенно невозможно осуществить. Однако каждое изобретение - путь через "невозможно". И в этой задаче "невозможно" означает лишь "невозможно известными способами". Изобретатель должен найти новый способ, тогда невозможное станет возможным.
Эта задача решается тем, что воздуховод делают в виде гофрированной трубы из эластичного материала с двойными стенками (а.с. 1 298 488); полость заполняют легкоиспаряющейся жидкостью, наружная стенка прозрачная, а внутренняя - зачерненная. Солнце есть - труба распрямляется под действием давления паров жидкости, солнца нет - труба складывается "в гармошку".

Главное правило при использовании ИКР: не следует заранее загадывать, возможно или невозможно достичь идеального результата. При формулировании ИКР не должно быть никаких психологических барьеров. Сама формулировка является мощным средством снижения психологической инерции. Переход от ситуации "это невозможно" к утверждению "это уже работает" помогает снять боязнь перед необычным, смелым решением. Академик И.Л.Кнунянц рассказал интересный случай из своей практики: "Знакомый офицер, приехав с фронта, привез подобранный где-то тончайший женский чулок, сделанный явно не из натурального шелка. Принеся его подарок в лабораторию, я облил чулок соляной кислотой, погрел - и из колбы потянуло хорошо знакомым мне запахом капролактама" (Химия и жизнь. - 1985. - N 5.- С. 70).
Так ученые узнали, что немцы научились делать полимеризацию капролактама (это считал невозможным даже создатель первых полиамидных волокон У.Х.Карозерс) и наладили производство капрона. Но раз "это уже работает", то нет и психологического барьера "это невозможно". Сотрудники лаборатории "...грели и грели капролактамы в стеклянных трубках при всевозможных условиях - с добавками, без добавок. Полимер не получался. И однажды я ей (сотруднице Ю.Рымашевской - Ю.С.) говорю: попробуем-ка запаять трубку. Капролактам, конечно не летуч и из открытой трубки никуда не девается, но, кто знает, может быть, воздух чему-нибудь там мешает? Наутро чуть свет прибегает Рымашевская, кричит - получилось!".
В 1952 г. появился прекрасный научно-фантастический рассказ Р.Джоунса "Уровень шума", сюжет которого полностью построен на снятии психологического барьера "это невозможно": американским физикам показали "секретный" фильм (специально смонтированный, но от них это скрыли) о том, как русские испытывают антигравитационный летательный аппарат; "антигравитация создана!" - значит, "это и нам под силу!", и они приступают к напряженной работе...
При решении многих задач наилучший способ определения ИКР состоит в том, чтобы просто перевести вопрос, содержащийся в задаче, в утвердительную форму. Взять хотя бы задачу "как изогнуть кристалл?" (с.203), ИКР: "пусть он сам изогнется". Обратите внимание на определение ИКР не влияют соображения о том, возможно это или невозможно и как именно это будет осуществлено. Представьте себе два кинокадра. На одном изображена исходная ситуация (кристалл не изгибается), на втором - ИКР, кристалл медленно, плавно изгибается на небольшой угол. Разумеется, нужно знать какой-то эффект. Но найти его намного проще, если знаешь требуемое идеальное действие. Контрольный ответ (а.с. 799 959): на одну из граней нагретого кристалла напыляют материал с другим коэффициентом теплового расширения (маленькие человечки крепко хватаются за каждого человечка кристалла), а затем систему охлаждают и кристалл изгибается (цепочка МЧ материала "съеживается" сильнее, чем цепочка МЧ кристалла); если нужен вогнутый кристалл, напыляют материал с большим коэффициентом расширения, если - выпуклый, то с меньшим.
То же с задачей о "тайне микросхем" (с.212). ИКР должен быть: схема сама "сообщает (доказывает)" в суде истинное авторство. Это может быть только в одном случае - если метка (знак) будет выполнен из тех же рабочих элементов схемы. В рисунок схемы вводят инициалы разработчика (располагают элементы особым образом, незаметным для похитителей) - идеальная метка, которой нет, а функция ее выполняется. Для наказания злоумышленников в схему также вводят избыточные непосредственные элементы: например, проводник между элементами в соседних слоях - похитители дорисовывают неподсоединенное место, воспринимая это как ошибку.
Близкие к идеалу решения можно получить, используя современные сильные физические эффекты. Так, для разрешения ФП по задаче об "умных" штырьках (с.115) - штырьков должны быть много и должно быть мало - надо выбрать действие, обеспечивающее выполнение ГПФ (резку листов металла): штырьков должно быть много, но при приближении огня они должны исчезнуть. Ответ: штырьки выполнены из нитинола (материал, обладающий эффектом памяти формы); как только очередная опора (штырек) почувствует приближающееся тепло, она отгибается к столу (вспоминает форму, приданную ей в горячем состоянии), а остыв, сама возвращается в исходное положение.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 485 | Нарушение авторских прав