Теория решения изобретательских задач

Гин Анатолий Александрович

Кудрявцев Александр Владимирович

Бубенцов Владимир Юрьевич

Серединский Авраам

Приложения

 

 

Приложение 1

Ответы к упражнениям

Упражнение 1

• Оставляет след на поверхности бумаги путём доставки к ней красящего вещества с помощью пишущего узла — вращающегося в трубке шарика.

• Уменьшает затраты энергии на перемещение путём вращения колеса на оси с малым трением.

• Защищает внутренние устройства и экипаж от попадания пуль/снарядов путём изменения их траектории и скорости движения.

• Размягчает мясо путём нанесения ударов по его поверхности.

Упражнение 11

1. Закон возрастания идеальности выполняется:

• снижается отношение массы корпуса к тонне перевозимого груза;

• увеличение размеров современного танкера на 25 % обеспечивает прирост грузоподъёмности почти на 95 %;

• грузоподъёмность растёт быстрее, чем стоимость постройки;

• не нужно увеличивать мощность силовой установки пропорционально полной массе судна для достижения той же скорости;

• оборудование почти одинаково как для большого, так и для малого судна;

• размер команды практически такой же.

 

Приложение 2

Сборник изобретательских ситуаций для самостоятельной работы

№ 1. Городские сады

Современные города — это бетон и асфальт. Земля (площадь) в городах очень дорога, поэтому места для необходимых человеку зелёных насаждений всегда меньше, чем хотелось бы.

Сделайте предложения для архитекторов, как решить эту проблему.

№ 2. Антиантирадар

Любители превышать скорость избегают столкновения с законом с помощью антирадаров. Если машина попадает в «поле зрения» полицейского радара, антирадар подаёт сигнал и нарушитель резко притормаживает.

Как, не запрещая антирадаров законом, повысить эффективность действий против лихачей?

№ 3. Светофоры для дальтоников

Около 8 процентов мужчин — дальтоники, то есть не различают или плохо различают цвета. В большинстве стран таким людям не дают водительских прав. Причина в том, что эти люди не могут различать сигналов светофора.

Предложите конструкцию светофора, которая решила бы эту проблему.

Проанализируйте достоинства и недостатки вашей конструкции.

Постройте дерево целей по внедрению вашей конструкции в жизнь.

№ 4. Фура под мостом

На автостраде грузовая фура застряла под мостом. Скорость машины была большой, и она оказалась «вбита» под мост почти до середины. Своим ходом выбраться невозможно. Да и тросом вытянуть не получается. А груз — живые кони. Ситуация сложная: фура загородила проезд, образовалась «пробка», кони нервно бьют копытами.

Найдите выход в этой ситуации.

№ 5. Старинные часы

В одном из музеев установлены старинные часы, которые ходят без подзаводки уже почти два столетия.

Как это удалось? Предложите максимум вариантов решения задачи.

№ 6. Испытание давлением

В лаборатории испытывают надувные камеры, которые должны выдерживать высокое давление. Некоторые камеры на пике давления лопаются, при этом происходит перепад давлений, характерный для взрыва, что небезопасно. Необходимо оставить испытания, но сделать их безопасными.

Как?

№ 7.Мини-плотины

Геологи, которые ставили свои временные палаточные лагеря высоко в горах, далеко от дорог и жилья, брали с собой небольшие переносные турбины. Такие турбины умещаются в рюкзаках и легко устанавливаются в любом месте, на любой реке и дают электроэнергию для освещения. Но для эффективной работы даже такой маленькой турбины одного течения реки недостаточно — лучше, если вода падает на лопатки турбины сверху, то есть нужна плотина. Однако времени для её возведения у геологов нет, да и плотина нужна временная.

Как быть?

№ 8. Как спрятать озеро?

Птицы являются источником постоянных хлопот для персонала аэропортов — их необходимо отгонять от зон, в которых проходит посадка или взлёт самолётов. В частности, мешают водоплавающие птицы, которые могут селиться на небольших озерцах и болотцах вокруг аэропортов. Осушать эти водоёмы дорого. Добавлять в воду ядохимикаты неприемлемо — это удар по окружающей среде. Как же «объяснить» уткам и гусям, что в некоторых водоёмах селиться не надо?

Постойте причинно-следственную цепочку НЭ для этой ИС.

Какое можно найти решение?

№ 9. Ледовая хватка

Российские учёные, изучающие Арктику, организовывают палаточные городки на дрейфующих льдинах. Однажды возникла необходимость срочно эвакуировать учёных. Для этого решили послать специальный самолёт, который садится не на колёса, а на лыжи. Но опытный полярный пилот сообщил о довольно неприятной ситуации — во время посадки лыжа сильно нагревается из-за трения и после остановки самолёта может примёрзнуть к поверхности. Если под лыжей снег, это не так страшно. Но в этот раз посадка будет на чистый лёд, а значит, пока самолёт будет загружаться, лыжи примёрзнут, и самолёт не сможет взлететь. Обычно через некоторое время после посадки лыжу освобождают от ледового плена, но в данном случае на такую операцию времени не будет.

Как же быть?

№ 10. Испытания в агрессивной жидкости

В лаборатории возникла необходимость испытать подшипники в агрессивной жидкости. Чтобы они были в контакте со «свежей», то есть ещё не прореагировавшей, жидкостью, их решили вращать полностью погружёнными. При этом ёмкость для испытаний должна быть герметично закрыта. Сделали установку, чтобы передавать вращение валом, проведённым через отверстие с уплотнением в стенке. Но оказалось, уплотнение быстро теряет герметичность. Можно, конечно, сделать уплотнение из специальных материалов, — но это дорого, да и не быстро.

Как усовершенствовать установку для испытания подшипников?

Рис. 18

Рис. 19. Модель устройства для испытания подшипника в агрессивной среде с вращением подшипника через вал: 1 — корпус ячейки; 2 — агрессивная жидкость; 3 — уплотнитель, стойкий к агрессивной среде; 4 — вал; 5 — внутреннее кольцо подшипника; 6 — внешнее кольцо подшипника; 7 — «фиксатор» внешнего кольца подшипника

№ 11. Суд над знаменитостью

Телевизионный канал приготовился к трансляции заседаний суда над широко известным человеком. Но власти запретили доступ видео— и телекамер в зал заседаний. Тем не менее ТВ-канал нашёл способ, как показывать народу суд, не нарушая запрета.

Найдите такой способ и вы.

№ 12. Золото Юкона

Старый Билл с трудом тянул по апрельскому рыхлому снегу свои санки с солидным грузом золотых слитков прямо к берегу Юкона. Река оказалась значительно шире, чем это можно было представить, глядя на карту, — противоположный берег с трудом угадывался на фоне серого неба. Лёд уже не был таким надежным, как зимой. Он стал рыхлым, как бы состоящим из слабо спрессованных стеклянных иголок. Самого Билла с небольшой частью груза этот лёд выдерживал только на лыжах. Но чтобы не проваливались санки, из них пришлось выгрузить почти половину содержимого. Билл не знал, успеет ли он совершить два рейса. И его приводила в отчаяние мысль о том, что придётся оставить здесь целое состояние, добытое таким тяжёлым трудом, а самому уйти к далёкому противоположному берегу. Кстати, а что делать потом? Оставлять перенесённую часть золота на том берегу и идти обратно? Но здесь уже может ничего не оказаться, ведь следом идёт Верзила Джо, а на снегу следы от тайника не спрячешь… Билл подумал ещё и о том, что самое смешное будет, когда он несолоно хлебавши вернётся к первой части, оставленной на том берегу, и не найдет её тоже. Ведь никому, буквально никому нельзя доверять. Да, здесь можно было сойти с ума от отчаяния…

№ 13. Потерянный топор

После того как палатка была сложена и надёжно упакована, старина Билл по доброй ковбойской традиции присел перед дорожкой на нарты и принялся осматривать своё хозяйство. Важно было понять, не осталось ли что-нибудь на месте привала. Вроде бы всё было в порядке, но Билл всё же принялся привычно проборматывать названия наиболее важных предметов, составляющих его нехитрое хозяйство, вспоминая, куда он их уложил. И очень скоро понял, что не может найти топор. Ещё вчера вечером топор был, с его помощью были нарублены еловый лапник для ночлега, сучья для костра. Но сейчас топора уже нигде не было. Билл с тоской оглядел место своей стоянки. Глубокий снег в радиусе двадцати метров был словно перепахан — постарались лайки, которых он прикупил у владельца фактории. И где-то на дне этого снежного океана лежал такой нужный в дальних путешествиях предмет — топор. На поиски мог уйти целый день. Но терять его было никак нельзя — ровно через неделю Билл должен быть на пристани, а ходу туда на упряжке — ровно семь дней. Но и ночевать семь раз в тайге, не имея возможности срубить дерево для ночного костра — это безумие. Билл тяжело задумался…

№ 14. Билл и оловянная чума

Ближе к зиме, когда ручьи на Клондайке замёрзли, Билл засобирался на охоту. Он двинулся на северо-восток, переправился через широко разлившееся устье Маккенли и наконец добрался до берега Большого Медвежьего озера. Так далеко на север он не забирался ещё никогда. Места были самые подходящие. Представьте себе заснеженную равнину без конца и без края, глазу зацепиться не за что. Под снежным покровом, в слое ягеля, жили мириады леммингов. На них охотились тысячи песцов в прекрасных белых шубах. А на песцов охотился Билл. Выше Билла в этих местах уже никого не было. Кроме погоды.

Целыми днями Билл перемещался от ловушки к ловушке, ставил и снаряжал капканы, забирал из них свою добычу. Ближе к вечеру возвращался к своей палатке. Там у него был запас дров и продуктов. Конечно, увидеть на бескрайней равнине небольшой холмик, засыпанный снегом, было невозможно, но над складом торчала шестиметровая мачта с красным флажком наверху. Мачта состояла из нескольких прямых и толстых прутьев орешника, которые соединялись между собой оловянными муфтами. Каждый вечер Билл разбирал свою мачту, отсоединяя муфты, чтобы сделать из прутьев каркас для палатки. Белые блестящие муфты были предметом тайной гордости Билла — он сам их придумал и сам отлил прошлым летом, расплавив для этого имевшуюся у него оловянную миску и даже пожертвовав для этого оловянные пуговицы со своих брюк и рабочих штанов. Пуговицы потом пришлось заменить на костяные, самодельные.

С такой мачтой поиск места ночёвки значительно упрощался. Но так продолжалось недолго. Однажды ночью ударил сильный мороз, термометр опустился до минус тридцати градусов по Фаренгейту, а утром, когда Билл после утреннего завтрака и чая, который он отхлёбывал прямо из котелка, приступил к сборке мачты, оказалось, что муфты исчезли. Ещё вечером они лежали, все четыре, в небольшом холщовом мешочке, но утром муфт в них не оказалось — мешочек оказался заполнен странным серым порошком. «Оловянная чума», — подумал Билл. Он что-то слышал про это явление — бывалые охотники говорили, что оловянные предметы рассыпаются в порошок при сильных морозах.

Теперь предстояло решить сложную проблему — как собрать мачту. Билл задумался. Привязывать один шест к другому кожаными шнурками, которые у него были, Билл не хотел. На морозе кожа затвердеет, и вечером шнурки придётся резать, а их запас не беспределен. Больше соединять шесты было нечем. А без мачты место стоянки не найти.

Нужно что-то придумать…

 

Приложение 3

ТРИЗ в системе методов проектирования

«Я не знаю ни одного другого подхода в изобретательстве, который бы предлагал такой богатый арсенал инструментов как для практического, так и для образного мышления».
George Prince, один из основателей корпорации Synectics, Inc.

«Методология ТРИЗ очень быстро ведёт вас к многообещающим решениям. Она более системна и более научна, чем традиционные подходы мозгового штурма».
Dr. Douglas Partridge, Rockwell International

«Этот новый метод решения задач может стать важной инновацией в области исследований и развития — нашего главного оружия против конкурентов. Я настоятельно рекомендую использовать методологию ТРИЗ всем, кто хочет улучшить положение своей компании».
Ray Ogle, вице-президент компании Johnson & Johnson

«Методология ТРИЗ изменит основу конкуренции. Это один из новых необыч ных инструментов, который в будущем будет необходим для успеха».
Richard Hay, компания 3М

«Альтшуллер дал нам этот инструмент — лучший из всего, что я видел. Эта методология позволит вам изобретать, придумывать новые вещи, новые концепции, новые решения для старых проблем. <…> ТРИЗ позволяет вам не быть более ограниченным в идеях, освободить ваш мозг для еще более важных проблем будущего».
Д. Кларк, ведущий эксперт по инновациям в компании «Эмерсон Электрик»

 

Приложение 4

Триз в мире

Книга «ТРИЗ для 6 сигма», изданная в США. «Шесть сигм» — это подход, стремящийся найти и исключить причины ошибок или дефектов в бизнес-про цессах путем сосредоточения на тех выходных параметрах, которые оказываются критически важными для потребителя.

Книги основоположника ТРИЗ Генриха Альтшуллера были изданы во многих странах мира.

Мировые корпорации из списка «Fortune-500», которые пользовались услугами ТРИЗ-специалистов.

 

Приложение 5

Международная ассоциация триз

С 6 по 9 июля 1999 года в Петрозаводске прошёл первый учредительный съезд, на котором была образована Международная общественная ассоциация профессиональных преподавателей, разработчиков и пользователей теории решения изобретательских задач. Учредителями ассоциации стали 19 общественных организаций из 8 стран мира, в том числе из США, Франции, Латвии, Эстонии и др., приславших более 120 делегатов. Международная ассоциация ТРИЗ является правопреемницей Ассоциации ТРИЗ, бессменным Президентом которой до 1998 года был основоположник теории Г. С. Альтшуллер.

В настоящее время в Международную ассоциацию ТРИЗ входят региональные общественные организации из России, Беларуси, США, Японии, Франции, Израиля, Италии, Индии, Китая, Южной Кореи и других стран.

Специалисты Международной ассоциации разрабатывают учебные пособия, методические рекомендации, проводят исследовательскую работу. Организована работа информационной службы. Ежегодно проводятся международные конференции.

В 1998 году Г. С. Альтшуллер выдал сертификаты Мастеров ТРИЗ 65 своим ученикам. С 1999 года в Международной ассоциации ТРИЗ была введена пятиуровневая система сертификации. К марту 2012 года сертифицировано более двух тысяч специалистов из разных стран, в том числе семнадцать специалистов — на высший уровень Мастер ТРИЗ.

Специалисты по ТРИЗ консультировали многие известные в мире корпорации, такие как «Ford», «Daimler-Chraysler», «Hewlett-Packard», «Kodak» «Procter & Gamble» и многие другие. Массовое обучение своих специалистов проводят корпорации «Intel», «General Electric», «Samsung» и другие.

Съезд Международной ассоциации ТРИЗ проводится каждые два года. В 2007 году Председателем президиума Международной ассоциации ТРИЗ был избран Марк Баркан (США). С 2011 года Председателем президиума стал Сергей Яковенко (США).

Подробную информацию о Международной ассоциации ТРИЗ, в том числе об условиях аттестации и сертификации, можно найти на официальном сайте ассоциации www.matriz.org.

Общественные организации, входящие в МАТРИЗ

 

Приложение 6

Об авторах

Анатолий Александрович Гин

Мастер ТРИЗ. Занимается ТРИЗ с 1988 года, после обучения у Б. Л. Злотина.

Провёл более 100 семинаров в России, Белоруссии, Украине, Латвии, Польше, Франции, Китае, Южной Корее.

Основное направление разработок — применение ТРИЗ к системе образования. В 1998 году создал лабораторию образовательных технологий «Универсальный решатель», которая в 2011 году стала называться «Образование для Новой Эры». Лаборатория занимается разработкой нового содержания образования, развитием креативного мышления и творческого подхода к жизни у детей (сайт лаборатории www.trizway.com).

Более 60 публикаций в периодических изданиях. Автор девяти книг. Редактор более 20 книг и брошюр. Главный редактор альманаха «Эффективные решения». Книги и статьи переведены на многие языки.

В настоящее время — генеральный директор Автономной некоммерческой организации содействия инновациям «ТРИЗ-профи» (Москва), руководитель лаборатории «Образование для Новой Эры», вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ по вопросам образования.

Александр Владимирович Кудрявцев

Мастер ТРИЗ. Занимается теорией решения изобретательских задач с 1975 года, после завершения двухгодичного курса обучения у Г. С. Альтшуллера (Азербайджанский общественный институт технического творчества — АзОИТТ).

В 1981 году был одним из организаторов Московского общественного института технического творчества, которым и руководит по настоящее время.

Возглавлял предприятия, занимающиеся инновационным консалтингом, продвижением технологий на рынок. Руководил рабочими коллективами при выполнении нескольких десятков проектов для фирм «Alcoa», «Boston Scientific», «General Mills», «Saipem», «Unilever» и других.

Автор семи книг и более пятидесяти статей по методам решения изобретательских задач.

В настоящее время — руководитель Центра практического изобретательства (Москва), редактор сайта www.metodolog.ru.

Владимир Юрьевич Бубенцов

Инженер-механик, кандидат технических наук. Специальность — химическое машино— и аппаратостроение.

Занимается ТРИЗ с 1991 года. Обучался у мастеров ТРИЗ А. И. Гасанова, А. В. Подкатилина, А. В. Кудрявцева. Сертифицированный специалист по ТРИЗ 4-го уровня.

Преподаёт и консультирует в области инженерного консалтинга и методов решения изобретательских задач. Выполнил ряд проектов с использованием ТРИЗ на фирмах, занимающихся разработками оборудования и технологий химической промышленности.

Читал курсы по методам решения изобретательских задач в ряде вузов и организаций Москвы.

Соавтор учебного пособия по ТРИЗ для вузов, автор ряда статей в российских периодических изданиях.

В настоящее время — исполнительный директор Центра креативных технологий «Идеальные решения».