Учебник по АРИЗ-85-В. Алгоритм решения изобретательских задач

Владимир Петров

Эта книга – впервые созданный учебник по АРИЗ-85-В, последнего из АРИЗ, созданных Генрихом Альтшуллером. Она состоит из двух частей: собственно учебника и задачника, выполненных в виде отдельных томов.В учебнике помимо теории проводится анализ 17 задач по АРИЗ-85-В, а в задачнике приведены условия 20 задач, и в приложении – авторский разбор этих задач по АРИЗ-85-В.Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи.

Глава 3. Часть 1. Анализ задачи

3.1. Основные понятия и структура первой части АРИЗ

Цель этой части перейти от исходной ситуации «ИС» к модели «М» задачи. Таким образом, первая часть преобразует туманную (расплывчатую) ситуацию «ИС» в четко построенную и предельно простую модель задачи «М», что изображено на рис. 2.

Рис. 2. Функция 1-й части АРИЗ-85-В

На рис. 2 обозначено:

1 — номер части АРИЗ-85-В;

ИС — изобретательская задача;

М — модель задачи.

Исходная ИС, как правило, содержит несколько АП (1):

Где

ИС — изобретательская ситуация;

АП — административное противоречие.

Выбор задачи из изобретательской ситуации сводится практически к оставлению одного административного противоречия (АП). Этот процесс рассматривался в разделе «Выбор задачи» в предыдущих АРИЗ и отсутствует в АРИЗ-85-В.

В первой части АРИЗ-85-В осуществляется переход от АП к ТП. Схематически это изображено на рис. 3.

Рис. 3. Функция 1-й части АРИЗ-85-В

На рис. 3 обозначено:

1 — номер части АРИЗ-85-В;

АП — изобретательская задача или административное противоречие;

ТП — техническое противоречие.

Что же представляет собой модель задачи? Она, как и любая модель, должна представлять основную суть задачи.

Модель задачи (М) это совокупность КП и ТП. Для наглядности представим модель задачи в виде условного выражения (2):

Где

М — модель задачи;

КП — конфликтующая пара;

ТП — техническое противоречие.

В свою очередь, КП состоит из изделия или объекта (О) и инструмента (И). Представим это в виде (3):

Где

КП — конфликтующая пара;

О — объект (изделие);

И — инструмент.

Элементы конфликтующей пары могут быть сдвоены, например, действие одного инструмента направлено на два объекта (или две части объекта), или объект обрабатывается сразу двумя инструментами (или разными частями инструмента).

Детальная технология выявления модели задачи описана в тексте АРИЗ-85-В. Общая последовательность показана на рис. 4. Она следующая:

— на шаге 1.1 из административного противоречия (АП) формулируется мини-задача (МЗ);

— на шаге 1.2 выявляют конфликтующую пару (КП);

— на шаге 1.3 определяют техническое противоречие (ТП);

— на шаге 1.4 выбирают состояние конфликта (СК);

— на шаге 1.5 усиливают конфликт (УК);

— на шаге 1.6 вводится икс-элемент и формулируют модель задачи (М);

— на шаге 1.7 строят структурную (вепольную) модель задачи (СМ) и применяют стандарты.

Рис. 4. Анализ задачи

На рис. 4 обозначено:

1.1‒1.7 — шаги 1-й части АРИЗ-85-В:

Необычность решения задач по АРИЗ заключается в усилении конфликта, а не в его сглаживании. Это осуществляется для того, чтобы у решателя не появился соблазн поиска компромисса, т. е. чтобы он не поступился определенными качествами конфликтующих требований. Усиление конфликта приводит к выявлению более глубоких причин, породивших техническое противоречие.

Для АРИЗ свойственно постепенное сужение анализируемой области (области рассмотрения) в системе. Вначале рассматривается изобретательская ситуация с различными направлениями решения. Далее выбирается одно направление и формулируется административное противоречие (АП) со многими элементами и конфликтами. Затем из всех элементов отбирают только два элемента — конфликтующую пару, с двумя состояниями инструмента. Дальнейшее сужение области рассмотрения происходит за счет выбора одного состояния инструмента, реализующего главную полезную функцию, и перехода от пары элементов к одному, который и будет в дальнейшем исследоваться. Заранее этот элемент не известен, поэтому его принято называть икс-элемент. В результате решения икс-элемент может быть чем угодно, каким-то изменением в системе, не только вещественным, но и полевым. Например, изменение давления, температуры, электрических параметров, агрегатного состояния, сигнала или изменение данных и т. п.

Следует отметить, что после выбора одного из двух состояний инструмента второе его состояние исключается из дальнейшего рассмотрения. «Вцепившись» в одно состояние инструмента, необходимо в процессе решения задачи добиться, чтобы при этом состоянии инструмента появилось положительное свойство, присущее другому его состоянию.

Часто бывает полезно после решения задачи вернуться к рассмотрению другого состояния инструмента и еще раз осуществить анализ по шагам АРИЗ.

Рассмотрим каждый шаг первой части по отдельности

3.2. Формулировка мини-задачи

На шаге 1.1 формулируется мини-задача.

Напомним, что основная цель при решении мини-задачи — не изменять существующую техническую систему (или сделать минимальные изменения). Она должна оставаться практически без изменений или упроститься, но лишиться недостатков (должен быть устранен нежелательный эффект) или в системе должно появиться новое необходимое (требуемое) свойство.

Таким образом, при решении мини-задачи мы вводим дополнительные требования: результат должен быть получен «без ничего». Тем самым происходит обострение конфликта и заранее отсекаются пути, ведущие к компромиссным решениям.

Формулировать мини-задачу следует без специальных терминов, чтобы избавиться от психологической инерции, навязанной этими терминами. Термины относятся к любым частям системы. Они навязывают применение традиционных технологий, характерных для данного объекта (термина).

Рекомендуется любой термин заменять более общим понятием, объектом, выполняющим более общую функцию (п. 1.3.1).

В мини-задаче (шаг 1.1) формулируются:

1.1.1. Назначение и основная функция системы.

1.1.2. Состав системы (перечень основных элементов системы).

1.1.3. Нежелательный эффект (недостатки системы).

1.1.4. Ожидаемый результат (результат, который должен быть получен при минимальных изменениях в системе).

В перечне элементов следует указать не только технические части, но и природные, взаимодействующие с техническими.

Структурная схема шага 1.1 показана на рис. 5.

Рис. 5. Шаг 1.1 первой части АРИЗ-85-В

На Рис. 5 обозначено:

1.1.1—1.1.4 — это подшаги шага 1.1. Формулировка мини-задачи:

Рассмотрим формулировку мини-задачи на примере.

Рассмотрим формулировку мини-задачи на примере.

Задача 1. Газопровод

В магистральных газопроводах возникают пожары.

Как не допустить распространения огня?

Формулировка задачи в таком виде представляет собой изобретательскую ситуацию. Эта задача может быть решена, используя многие направления:

— создать устройство, которое предотвращало бы распространение огня в газопроводе;

— разработать систему тушения огня;

— другие направления.

Чтобы перейти от изобретательской ситуации к задаче, необходимо выбрать одно из направлений, а затем сформулировать конкретное административное противоречие (АП) и уточнить условия задачи.

Выберем первое направление — предотвращение распространения огня. Для этого рассмотрим одну из существующих технологий предотвращения распространения огня в магистральных газопроводах с помощью огнепреградителя.

Огнепреградители представляют собой поперечные керамические вставки с отверстиями. Такие вставки частично предотвращают распространение огня, но затрудняют прохождение газа по трубопроводу. Как уменьшить сопротивление потоку газа?

Это формулировка задачи.

Практически сейчас сформулировано АП в виде нежелательного эффекта — затруднение прохождения газа.

Теперь сформулируем мини-задачу, которая рассматривается на шаге 1.1 АРИЗ-85-В.

1.1. Записать условие мини-задачи (без специальных терминов).

Огнепреградитель — специальный термин. В дальнейшем будем его называть преградитель.

1.1.1. Основная функция системы.

Для газопровода основная функция — проводить газ (двигать газ).

Для преградителя — предотвращение распространения огня (остановка огня).

1.1.2. Состав системы.

Труба, газ, преградитель, пламя.

1.1.3. Нежелательный эффект.

Преградитель затрудняет прохождение газа.

1.1.4. Ожидаемый результат.

Необходимо при минимальных изменениях в системе сделать так, чтобы преградитель не затруднял прохождение газа.

3.3. Определение конфликтующей пары

Перейдем к рассмотрению шага 1.2, на котором формулируется конфликтующая пара.

Из определения конфликтующей пары следует, что необходимо указать изделие и инструмент.

Рассмотрим требования к выбору конфликтующей пары.

Требование 1. Пара должна состоять из изделия и инструмента.

Требование 2. Должна рассматриваться пара, в которой элементы выполняют полезную функцию (желаемый результат) и имеют связанные с этим нежелательные эффекты.

Требование 3. Исходя из закона увеличения степени идеальности системы, в конфликтующую пару должны входить изделие и та часть инструмента, которая непосредственно обрабатывает изделие. Инструмент тем идеальнее, чем его меньше.

Бывают случаи, когда трудно однозначно выбрать инструмент, особенно если приходится выбирать из нескольких. В этих случаях для выбора конфликтующей пары следует построить таблицу взаимодействий элементов, своего рода «турнирную» таблицу (табл. 1).

Таблица 1. Таблица взаимодействия элементов

Можно воспользоваться и другим методом.

Из состава системы постепенно мысленно убирают по одному элементу, считая при этом, что все остальные связи остались.

Если при этом конфликт исчез, то такой элемент является одним из компонентов конфликтующей пары. Так постепенно перебирают все элементы.

В конфликте могут участвовать и более двух элементов, например два инструмента или сдвоенный инструмент. Возможны случаи сдвоенных изделий.

Например, даны два разных инструмента, которые должны одновременно действовать на изделие, причем один инструмент мешает другому. Или даны два изделия, которые должны воспринимать действия одного и того же инструмента: одно изделие мешает другому или инструмент на одно изделие действует хорошо, а на другое — плохо.

Рассмотрим правила.

Правило 1. Если инструмент по условиям задачи может иметь два состояния, надо указать оба состояния.

Правило 2. Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов, достаточно взять одну пару.

Для инструмента желательно указать два предельных состояния (мало — много, сильный — слабый, проводник — диэлектрик, дешевый — дорогой, быстро — медленно и пр.). Если указать второе состояние инструмента затруднительно, то или специально выдумывается второе предельное состояние, или задача решается только с одним состоянием инструмента. Выявление двух предельных состояний инструмента позволяет глубже разобраться в задаче, глубже ее обострить.

Структурная схема шага 1.2 показана на рис. 6.

Рис. 6. Шаг 1.2 первой части АРИЗ-85-В

На рис. 6 обозначено:

1.2.1—1.2.3 — подшаги шага 1.2. Формулировка конфликтующей пары:

Продолжим разбор задачи 1 о газопроводе.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

1.2. Сформулировать конфликтующую пару.

Для определения конфликтующей пары составим таблицу взаимодействия элементов системы (табл. 2). Основными элементами системы являются: труба, газ, преградитель, пламя.

Помните, что конфликтующая пара должна обязательно содержать элемент, выполняющий главную функцию системы.

У нас система для предотвращения огня в трубопроводе. Элемент, который это делает, — преградитель. Он преграждает огонь. Значит одну конфликтующею пару мы определили: преградитель — пламя. Отметим его знаком «+» в таблице.

Перейдем к рассмотрению других взаимодействий.

Труба формирует поток газа и делает это хорошо, поэтому между трубой и газом нет конфликта, поэтому в таблице мы поставим знак «‒». И вообще у нас задача связана с преградителем, а не с трубой, поэтому конфликт между трубой и пламенем мы не будем рассматривать (шаг 1.1.3).

Труба хорошо удерживает преградитель, поэтому между ними тоже нет конфликта, да и задача не о закреплении преградителя в трубе (шаг 1.1.3).

Пламя нагревает трубу, поэтому между трубой и пламенем имеется конфликт. В таблице мы поставим знак «+».

Преградитель мешает свободному прохождению газа — это конфликт, и в таблице мы поставили знак «+».

Пламя сжигает газ — это конфликт, и в таблице мы поставит знак «+».

Таблица 2. Таблица взаимосвязей элементов

Из табл. 2 видно, что имеются конфликты между:

1. трубой и пламенем (пламя нагревает трубу);

2. газом и преградителем (преградитель мешает свободному прохождению газа);

3. газом и пламенем (пламя сжигает газ);

4. преградителем и пламенем (преградитель задерживает пламя).

Наша задача связана с преградителем, поэтому конфликт между трубой и пламенем мы не будем рассматривать (шаг 1.1.3). То же самое относится к паре «газ‒пламя». Поэтому в таблице следует скорректировать взаимосвязи труба‒пламя и газ‒пламя. Исправим «+» на «‒».

Новая таблица будет выглядеть так (табл. 3).

Таблица 3. Скорректированная таблица взаимосвязей элементов

Итак, остались конфликтующие пары: газ‒преградитель и преградитель—пламя.

Главным элементом в данной системе является газ — именно для его передачи и создан газопровод. Поэтому газ является изделием.

Тогда преградитель и пламя являются инструментами. Так ли это? Давайте разберемся.

Инструмент должен обрабатывать изделие. Что в данном случае «обрабатывает» газ?

Преградитель не пропускает свободно газ (затрудняет его прохождение), т. е. является инструментом для газа — отрицательное свойство. Однако преградитель и не пропускает пламя. Значит пламя тоже изделие, «обрабатываемое» инструментом преградителем — положительное свойство.

Итак, в данной задаче два изделия — газ и огонь, и один инструмент — преградитель.

Теперь перейдем к описанию подшагов шага 1.2.

1.2.1. Изделие — газ (Г), огонь (О).

1.2.2. Инструмент — преградитель (П).

На следующем подшаге нам нужно выбрать два предельных состояния инструмента.

Преградитель может быть с большими и малыми отверстиями.

1.2.3. Состояния (действия) инструмента — преградителя (П).

1.2.3.1. Одно предельное состояние — преградитель с большими отверстиями (П>).

1.2.3.2. Противоположное предельное состояние — преградитель с малыми отверстиями (П <).

3.4. Формулировка технического противоречия

На шаге 1.3 — формулируют техническое противоречие (ТП).

Техническое противоречие формулируется для каждого предельного состояния инструмента.

Записывают одно состояние элемента системы с объяснением того, что при этом хорошо, а что — плохо. Затем точно так же записывают противоположное состояние этого же элемента. Для наглядности и уточнения словесной формулировки делается условное графическое представление (схема) конфликта для каждого из состояний инструмента, изображенная на рис. 7.

Рис. 7. Графическое представление технического противоречия (ТП)

Если они не соответствуют друг другу, то корректируется или словесная формулировка, или ее графическое представление.

Схемы типичных конфликтов приведены в тексте АРИЗ-85В [10].

Желательно, чтобы формулировки технических противоречий для противоположных состояний были обратными, т. е. положительное действие в одном состоянии (например, 1) должно быть отрицательным (нежелательным эффектом) в другом (например, нежелательный эффект 2) и наоборот.

Кроме того, необходимо проверить соответствие конфликтующей пары и технического противоречия. Если его нет, необходимо вернуться к шагу 1.2 (на Рис. 8 это показано в виде петли обратной связи) и скорректировать конфликтующую пару или техническое противоречие.

Рис. 8. Шаг 1.3 первой части АРИЗ-85-В

На рис. 8 обозначено:

1.2 — шаг первой части АРИЗ-85-В;

1.3.1—1.3.3 — это подшаги шага 1.3. Определение ТП:

Перейдем к рассмотрению задачи 1 о газопроводе.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

1.3. Формулировка технического противоречия (ТП)

1.3.1. ТП1. Состояние 1, соответствующее 1.2.3.1 — преградитель с большими отверстиями (П>):

1.3.1.1. Словесная формулировка ТП1.

Преградитель с большими отверстиями свободно пропускает газ, но не задерживает огонь.

1.3.1.2. Графическое представление ТП1.

1.3.1.3. Проверить соответствие графической формулировки словесной.

«Прочитаем» по графическому представлению формулировку ТП1.

П> — означает «преградитель с большими отверстиями».

Над прямой стрелкой (указывающей полезное действие) написано «свободно пропускает».

Под волнистой стрелкой (указывающей нежелательное действие или эффект) написано «не задерживает».

Итак, получается: «Преградитель с большими отверстиями свободно пропускает газ, но не задерживает огонь».

Полное соответствие графической формулировки словесной.

1.3.2. ТП2. Состояние 2, соответствующее 1.2.3.2, преградитель с малыми отверстиями (П <):

1.3.2.1. Словесная формулировка ТП2.

Преградитель с малыми отверстиями задерживает огонь, но затрудняет прохождение газа.

1.3.2.2. Графическое представление ТП2.

1.3.2.3. Проверить соответствие графической формулировки словесной.

Проверка аналогична описанному в 1.3.1.3. Полное соответствие.

1.3.3. Проверка правильности выполнения шагов 1.3.1—1.3.2.

В данных формулировках полное соответствие так как мы тщательно выбрали конфликтующую пару.

Представим, что на шаге 1.2 конфликтующая пара была бы огонь‒ преградитель или преградитель‒газ, тогда на данном шаге пришлось бы скорректировать конфликтующую пару.

Такие возвраты необходимы для точной формулировки противоречий и выявления первопричин.

Иногда в условиях задачи дано только изделие, инструмента нет, поэтому нет явного ТП. В этих случаях ТП получают, условно рассматривая два состояния (изделия), хотя одно из них заведомо недопустимо.

Задача 2. Наблюдение микрочастиц

Как наблюдать невооруженным глазом микрочастицы, взвешенные в образце оптически чистой жидкости, если эти частицы настолько малы, что свет обтекает их?

ТП₁: Если частицы малы, жидкость остается оптически чистой, но частицы невозможно наблюдать невооруженным глазом.

ТП₂: Если частицы большие, они хорошо наблюдаемы, но жидкость перестает быть оптически чистой, а это недопустимо.

Условия задачи, казалось бы, заведомо исключают рассмотрение ТП₂: изделие менять нельзя!

Действительно, в дальнейшем мы будем рассматривать ТП₁, но ТП₂ даст дополнительные требования к изделию: маленькие частицы, оставаясь маленькими, должны стать большими.

3.5. Выбор конфликтующей пары

Перейдем к рассмотрению шага 1.4 — выбора конфликтующей пары. На этом шаге мы выбираем ту из конфликтующих пар, которая лучше позволяет выполнить основную функцию системы, указанную на шаге 1.1.1.

Технология выбора достаточно проста:

1.4.1. Уточнить основную функцию системы, указанную на 1.1.1.

Процесс анализа задачи на шагах 1.1‒1.3 может уточнить задачу или показать ее с другой стороны, и возникнет необходимость в незначительном (но, может быть, существенном) уточнении основной функции.

Принципиальное изменение основной функции, как правило, приводит к постановке новой задачи. Поэтому в первую очередь рекомендуется довести анализ первоначально поставленной задачи до конца, а потом перейти к решению вновь поставленной.

1.4.2. Выбрать из технических противоречий (ТП₁ и ТП₂), описанных на шаге 1.3, вид ТП, соответствующий уточненной основной функции.

1.4.3. Уточнить состояние инструмента в выбранной конфликтующей паре.

После того как решение задачи доведено до конца, целесообразно выбрать другое состояние инструмента и еще раз провести анализ задачи с этим состоянием инструмента. Не исключено, что мы можем получить другое решение.

Структурная схема шага 1.4 первой части АРИЗ-85-В показана на рис. 9.

Рис. 9. Шаг 1.4 первой части АРИЗ-85-В

На рис. 9 обозначено:

1.4.1—1.4.3 — подшаги шага 1.4. Выбор конфликта:

Перейдем к рассмотрению задачи 1 о газопроводе.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

1.4. Выбор конфликтующей пары.

1.4.1. Основная функция.

Вернемся к шагу 1.1.1 и посмотрим, как там описана основная функция системы. В данной задаче описаны две основные функции. В подобных случаях следует идти по двум направлениям. Могут быть получены два принципиальных решения или одно, удовлетворяющее сразу двум направлениям. Хотя чисто формально можно говорить только о главной функции газопровода — пропускать газ.

а) Для работы газопровода важно, чтобы газ проходил свободно, без препятствий.

б) Для нормальной работы преградителя — предотвращение распространения огня.

В дальнейшем будем идти по двум направлениям.

1.4.2. Выбрать из описанных на 1.3 вид ТП, соответствующий 1.4.1.

а) газ проходит без препятствий в ТП1 (формально мы должны выбрать это ТП);

б) огонь не распространяется в ТП2.

1.4.3. Состояние инструмента.

а) отверстия большие (П>) — формально мы должны выбрать это состояние;

б) отверстия малые (П <).

3.6. Усиление конфликта

На шаге 1.5 усиливают конфликт. Наиболее часто это делают путем устремления состояния инструмента к пределу и, соответственно, усиливая противоположные действия.

Усиление должно быть таким, чтобы гарантировать 100% выполнения полезного действия. Этим, как правило, мы добиваемся и 100% нежелательного эффекта. Такое состояние и называется усиленным (предельным) конфликтом.

Правило 3. Часто задачи содержат конфликты типа «много элементов» и «мало элементов», «сильный элемент» — «слабый элемент» и т. д. Конфликты типа «мало элементов» при усилении надо приводить к одному виду — «ноль элементов» («отсутствующий элемент»).

Теперь мы знаем, каким образом можно добиться максимума полезного действия. Далее мы будем выявлять возможность устранения нежелательного эффекта.

Этот шаг необходим и для снятия психологической инерции.

Обычно мы ищем компромисс. «Чуть-чуть улучшим одно, немного ухудшим другое…». Поэтому появляется желание сгладить противоречие, сформулированное на шаге 1.4. В таком случае мы снова приходим к исходной ситуации. Чтобы не сбиваться с логики АРИЗ и не возвращаться назад, мы еще больше усиливаем конфликт, доходя до его предельного состояния.

Этот шаг схематически представлен на рис. 10.

Рис. 10. Шаг 1.5 первой части АРИЗ-85-В

На рис. 10 обозначено:

1.5 — шаг первой части АРИЗ-85-В;

КП — конфликтующая пара;

УК — усиленный конфликт.

Перейдем к рассмотрению задачи 1 о газопроводе.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

1.5. Усилить конфликт, указав предельное состояние (действие) элементов.

а) Отверстия в преградителе очень большие — равны внутреннему диаметру трубы — преградитель отсутствует.

б) Отверстия в преградителе очень маленькие — в пределе равны нулю — преградитель сплошная стена (без отверстий).

3.7. Формулировка модели задачи

Переходим к рассмотрению шага 1.6, на котором формулируется модель задачи. Для этого:

1.6.1. Уточняют конфликтующую пару для состояния, выбранного на шаге 1.5.

1.6.2. Составляют усиленную формулировку конфликта.

1.6.3. Вводится икс-элемент, который должен не допустить (или устранить) нежелательный эффект и сохранить полезное действие инструмента (или не мешать ему).

Следует задать вопрос: Что должен сделать вводимый для решения задачи икс-элемент (что он должен сохранить и что он должен устранить, улучшить, обеспечить и т. д.)?

Икс-элемент может впоследствии представлять собой что угодно — какой-то механизм, часть имеющихся элементов в системе или надсистеме, внешнюю среду, физическое, химическое или математическое превращение, и т. д.

Икс-элемент — это воображаемый абстрактный искомый элемент, помогающий устранить нежелательный эффект.

Следует отметить, что икс-элемент не должен заменять инструмент. Он должен только не мешать инструменту осуществлять полезное действие. Таким образом, к икс-элементу предъявляются два требования:

1. Устранить нежелательный эффект.

2. Не мешать инструменту выполнять полезное действие.

На дальнейших шагах необходимо выявить свойства, которыми должен обладать икс-элемент.

После выполнения шага 1.6 следует снова вернуться к шагу 1.1 (на Рис. 11 это показано в виде петли обратной связи) и проверить, соблюдается ли логика АРИЗ для построения модели задачи. Такой возврат позволит уточнить все шаги и сформулировать модель задачи более точно.

Рис. 11. Шаг 1.6 первой части АРИЗ-85-В

На рис. 11 обозначено:

1.6.1‒1.6.3 — подшаги шага 1.6. Выбор конфликта:

Перейдем к рассмотрению задачи 1 о газопроводе.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

1.6. Записать формулировку модели задачи.

1.6.1. Конфликтующая пара

а) Газ, огонь и преградитель с очень большими отверстиями (отсутствующий преградитель);

б) Газ, огонь и преградитель с очень маленькими отверстиями (сплошная стенка).

1.6.2. Усиленная формулировка конфликта

а) Преградитель с очень большими отверстиями (отсутствующий преградитель П>>) совсем не мешает прохождению газа, но совсем не задерживает огонь.

б) Преградитель с очень маленькими отверстиями (сплошная стенка П <<) совсем не пропускает огонь, но не пропускает и газ.

1.6.3. Функции Х-элемента.

а) Икс-элемент не пропускает (задерживает) огонь, не мешая прохождению газа.

б) Икс-элемент позволяет газу свободно проходить, не мешая преградителю в виде сплошной стенки задерживать огонь.

3.8. Представление вепольной модели

Рассмотрим последний шаг в первой части АРИЗ.

На шаге 1.7 составляется структурная (вепольная) модель задачи и проверяется возможность применения системы стандартов.

Модель представляют в виде вепольной структуры, используя закономерности развития веполей и систему стандартов, преобразуют эту модель и получают решение.

Таким образом, проводится первоначальный вепольный анализ существующей системы, в результате которого может быть получено решение.

Если задача не решена, перейти ко второй части АРИЗ. Если задача решена, можно перейти к седьмой части АРИЗ (рис. 12), хотя и в этом случае рекомендуется продолжить анализ со второй части — возможно получение других решений.

Рис. 12. Шаг 1.7 первой части АРИЗ-85-В

На рис. 12 обозначено:

1.7 — шаг 1.7 первой части АРИЗ-85-В;

2 и 7 — номера частей АРИЗ-85-В;

М — модель задач;

СМ — структурная модель;

СР — структурное решение.

Вернемся к рассмотрению задачи 1 о газопроводе.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

1.7. Применение вепольного анализа.

Изобразим для начала полную вепольную схему (4).

а) Преградителя нет

Где:

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (отсутствующий);

П₁ — давление газа, создающее поток;

П₂ — огонь.

Давление (П₁) перемещает газ (В₁) — хорошее действие (прямая стрелка). Отсутствующий преградитель (В₂) не мешает газу (В₁) свободно проходить — хорошее действие (прямая стрелка). Отсутствующий преградитель (В₂) не задерживает огонь (П₂) — вредная связь, обозначенная волнистой стрелкой.

В данном веполе В₁ и П₁ не несут эвристической нагрузки, поэтому их нет смысла рассматривать.

Преобразуем веполь. Теперь вепольная структура будет иметь вид (5)

Где

В₂ — преградитель (отсутствующий) — преградитель с очень большими отверстиями;

П₂ — огонь.

Отсутствующий преградитель (В₂) не задерживает огонь (П₂) — вредная связь (волнистая стрелка).

Система невепольная — ее необходимо достроить до веполя (6).

Где:

В₂ — преградитель (отсутствующий) — преградитель с очень большими отверстиями;

П₂ — огонь;

В₃ — введенное вещество, задерживающее огонь (икс-элемент).

Икс-элемент (В₃) задерживает огонь (П₂) — хорошее действие (прямая стрелка). Между икс-элементом (В₃) и преградителем (В₂) пока не понятно, какая связь — прямая линия (нет действия, поэтому нет стрелки).

Может быть представлена и другая вепольная структура (7).

Где:

В₂ — преградитель (отсутствующий) — преградитель с очень большими отверстиями;

П₂ — огонь;

В₁ — газ.

Огонь (П₂) сжигает газ (В₁) — вредная связь (волнистая стрелка).

Необходимо ввести еще одно поле П₃ (8).

Где:

В₂ — преградитель (отсутствующий) — преградитель с очень большими отверстиями;

П₂ — огонь;

В₁ — газ;

П₃ — поле, задерживающее огонь (икс-элемент).

б) Преградитель сплошной (9).

Где

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (стенка);

П₁ — давление газа, создающее поток;

П₂ — огонь.

Сплошной преградитель (В₂) не пропускает газ (В₁) — вредная связь (волнистая стрелка). Сплошной преградитель (В₂) задерживает огонь (П₂) — хорошее действие (прямая стрелка). В данном веполе огонь (П₂) не несет эвристической нагрузки, поэтому его нет смысла рассматривать. Вепольная структура будет иметь вид (10).

Где

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (стенка);

П₁ — давление газа, создающее поток.

Приведем возможные вепольные преобразования

Необходимо ввести еще одно вещество В₃ (11).

Где

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (стенка);

П₁ — давление газа, создающее поток;

В₃ — вещество, которое должно способствовать прохождению газа (икс — элемент).

Это новое вещество может быть модификацией уже имеющихся веществ В₁ и В₂ (12).

Где

В₁ — газ;

В₂ — преградитель (стенка);

П₁ — давление газа, создающее поток;

В₃ — вещество, которое должно способствовать прохождению газа (икс-элемент), которое может быть сделано или из В₁ (газа) или из В₂ (преградителя) или из их модификаций (В₁^», В₂^»). Очевидно, что идеальнее В₃ сделать из газа.