Лабораторная работа №3
Применение основных инструментов ТРИЗ при решении задач.
Цель работы: Изучить основные инструменты ТРИЗ. Разобрать примеры применения инструментов ТРИЗ.
Системный оператор
Ключевое понятие для ТРИЗ, да и не только для ТРИЗ – система. Система – совокупность элементов и связей между ними, обладающая свойством, не сводящимся к сумме свойств элементов. Крылья, хвост, двигатель и прочие железки, должным образом объединенные, приобретают системное свойство: возможность летать. Мы говорим – появилась система по имени «самолет». Почему для нас так важно понять, что такое система? Дело в том, что все инструменты поиска сильных решений, которые предлагает ТРИЗ, опираются на объективные закономерности развития систем. При этом неважно, имеем ли мы дело с системой «самолет», или «фирма», или «товар». Если мы сумели разглядеть в них системы, выделить основное, интересующее нас системное свойство – полдела сделано, можно применять общесистемные закономерности.
Подсистема – элемент системы, без которого теряется системное свойство. Например, фирма без уборщицы не перестает быть фирмой. А без персонала вообще – перестает («липовые» фирмы не рассматриваем). Значит, персонал – подсистема фирмы. Деньги, товары, средства производства – все это может быть названо подсистемами.
Надсистема – объемлющая система, т. е. система, элементом которой является рассматриваемая нами система. Что именно считать надсистемой, зависит от нашего интереса в каждом конкретном случае. Например, фирма является элементом рынка, общества.
Решая любую задачу, развивая любую систему, необходимо одновременно «просматривать» подсистемы и надсистемы. Изобретен новый тип ко 
леса (изменения в подсистеме), как это отразится на системе «автомобиль»? А на надсистеме «дороги»? Или: мы вносим какие-то изменения в деятельность системы (фирмы). Как на это отреагируют наши надсистемы (например, такая-то группа клиентов)? Может быть, в ответ нужно изменить что-то в подсистемах, например создать новый отдел, который будет удовлетворять новым требованиям надсистемы?
При этом и системы, и надсистемы, и подсистемы изменяются во времени. Изобразим их на схеме, нынешнее состояние обозначим моментом «0», прошлое – моментом «-», будущее – моментом «+». Получим описание системы, подсистем и надсистем в настоящем; описание их же в прошлом; предполагаемое их состояние в будущем. Отметим, что в качестве границы между вертикальными столбцами бывает удобно выбирать качественные скачки в развитии систем. Например, С(0) – реактивный самолет, ПС(0) – такие-то и такие-то и реактивный двигатель. С(-) – винтовой самолет, ПС(0) – такие-то и винтовой двигатель. Соответственно, другими будут надсистемы – службы ремонта, заправки, итд. Что будет дальше? Можно предположить, какие качественные скачки могут случиться в подсистемах, и соответственно, как изменится сама система.
Дальше мы будем говорить о способах прогнозирования и о закономерностях развития систем. Здесь осталось заметить, что начинать решение всякой задачи полезно, «расписав» ее по системному оператору, выписав для рассматриваемой вами системы различные подсистемы и надсистемы в прошлом и будущем. Это даст вам объемность представления о задаче, позволит находить более сильные решения.
S-кривая
Введем понятие «Главный параметр системы» – интересующую нас численную характеристику, отражающую основной системное свойство. Это может быть вес тыквы, скорость самолета, оборот фирмы. При развитии системы зависимость этого параметра от времени, как правило, выглядит так, как показано на рисунке.
| Этапы развития систем: 1. Вживание в окружение. 2. Бурный рост. 3. Исчерпание ресурсов системы. Далее возможно поддержание системы на стабильном уровне или ее уничтожение. Темпы роста: гауссова кривая. | 
|
| У всякой системы существует предел развития, на графике изображен пунктирной горизонтальной линией. Напр. предел скорости винтового самолета ограничен тем, что винты начинают рвать воздух. Ошибки прогнозирования: А. Линейная экстраполяция. Из системы пытаются выжать то, чего она уже объективно дать не может. Б. Неполное исчерпание ресурсов системы. Чуткий руководитель, ощутив спад темпов роста, не выжимает из нее всего, что она может дать. | 
|
| Пути выхода на новый этап развития: 1. Развитие какой-либо из подсистем (заменили винтовой двигатель на реактивный). 2. Объединение с другой системой. Новая система кажется неперспективной: реактивный самолет вначале летал медленнее винтового. Но предел развития у новой системы выше. | 
|
| Выбор стратегии с помощью S-кривой Для каждого из трех основных этапов развития фирмы (участков S-кривой) можно выявить свои типичные стратегии продвижения товара, наиболее значимые группы клиентов, ценовые политики, и т.д. Если при этом учитывать, на каких этапах развития находятся рынок и товар, можно получить «бизнес-куб»: 27 комбинаций – начальных позиций, для каждой из которых существуют свои стратегии. | 
|
Идеальное конечное решение
Идеальностью системы будем называть отношение всех полезных результатов работы системы ко всем «факторам расплаты» (система занимает место, загрязняет воздух, требует ремонта, итд). Естественно, такую дробь сложно построить количественно, мы ее используем лишь как удобную модель для рассуждений. Какая система обладает максимальной идеальностью? Очевидно, та, у которой знаменатель дроби равен нулю. Система не занимает места, не требует ремонта... проще говоря, идеальная система описывается фразой: системы нет, а функция выполняется. Таким образом, традиционно мыслящий человек, развивая систему, идет по пути ее усложнения; мыслящий тризовски – по пути упрощения, вплоть до полного исчезновения. Именно на этом пути рождаются качественные скачки и революционные изменения.
Каким образом можно добиться полной идеальности системы? Очевидно, устранив систему, нужно перебросить выполнение ее функции на какой-нибудь другой объект. Отсюда появляется другая удобная формулировка: что-то делается само. Поскольку ИКР, на наш взгляд, один из самых мощных тризовских методов, приведем примеры в пояснение.
Г.С.Альтшуллер описывает задачу, стоявшую перед изобретателями: грузовики привозят песок и ссыпают на решетку, песок проваливается вниз, на решетке остаются доски, камни, итд. Вопрос: как убирать их с решетки? Традиционное мышление: создать механизм, убирающий камни с решетки. Тризовское мышление: решетка сама убирает с себя камни. Очевидное решение: сделать решетку наклонной.
Из рассказанного автору заметки одним инженером-мостостройщиком. Перед ним стояла проблема контроля качества бетона, из которого делались опоры моста: всем было выгодно и удобно делать бетон более жидким, чем положено, облегчая себе работу. Традиционное решение: поставить лишних контролеров (через месяц – контролеров над контролерами, итд). Найденное решение: опалубку стали снимать раньше, так, что если содержание воды в бетоне было выше нормы, опора расползалась и бригаде приходилось убирать несколько тонн бетона и делать все заново. В итоге бригада сама заботилась о качестве бетона лучше любого контролера.
Противоречия
Противоречие – одно из ключевых понятий в ТРИЗ. Наиболее общее определение противоречия: Система должна обладать свойством А, чтобы выполнять полезную функцию, и должна обладать свойством не-А, чтобы не выполнять вредную.
Противоречие – двигатель развития; всякий качественный скачок в развитии – это преодоление, разрешение какого-либо противоречия. Традиционно мыслящий человек старается сглаживать противоречия, балансировать между противоречивыми требованиями, искать компромиссы. Мыслящий тризовски – выявляет противоречия, обостряет их, и разрешает. Еще один пример из Г.С.Альтшуллера:
Производство стекла: расплавленная масса движется по роликовому конвейеру и таким образом утончается. Чем мельче ролики, тем более ровным получается стекло, тем меньше нужно дополнительных затрат на шлифовку, и т.п. С другой стороны, чем мельче ролики, тем их больше, тем менее надежен конвейер, тем труднее его чинить. Противоречие: ролики должны быть маленькими, чтобы стекло получалось гладким, и ролики должны быть большими, чтобы конвейер был удобен в эксплуатации.
Альтшуллер обостряет противоречие: маленькие ролики, еще мельче... Бесконечно маленькие ролики... Что такое бесконечно маленькие ролики? Молекулы, атомы... Почему бы не отливать стекло на поверхность расплавленного металла, у которого плотность выше, чем у стекла, а температура плавления – ниже? Представитель завода счел такое предложение Генриха Сауловича научной фантастикой и на этом разговор завершился. А через 8 лет некая английская компания изобрела революционный способ отливки стекла – на поверхность расплавленного олова...
Можно выделить несколько основных способов разрешения противоречий. Противоречивые свойства системы разделяются: