Www.GEN3.ru Об АРИЗ нового поколения: многоаспектный цикл преодоления противоречий Санкт-Петербург, 2009 ТРИЗ-Фест 2009 ТРИЗ-Саммит 2009 Рубин М. - презентация

1 Об АРИЗ нового поколения: многоаспектный цикл преодоления противоречий Санкт-Петербург, 2009 ТРИЗ-Фест 2009 ТРИЗ-Саммит 2009 Рубин М.

2 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Развитие АРИЗ – усложнение и громоздкость АРИЗ-56 – Аналитическая, Оперативная и Синтетическая стадии АРИЗ-59 – введен ИКР, поиск в других отраслях техники АРИЗ-61 – прообраз приемов разрешения противоречмй АРИЗ-62 – стадия выбора задачи АРИЗ-63 – прообраз таблицы применения приемов АРИЗ-64/65, АРИЗ-65 – 31 прием; таблица 16х16 АРИЗ-68 – стадия уточнения задачи, 35 приемов, таблица 32х32 АРИЗ-71, АРИЗ-71Б, АРИЗ-71В – оператор РВС, 40 приемов, таблица 39х39 АРИЗ-77 – веполь, стандарты, физ-противоречия, физ-эффекты, ММЧ АРИЗ-82 – микро-ФП, табл. решения физ-противоречий АРИЗ-85-В – ВПР, ресурсный ИКР, стандарты-76, нет таблицы приемов АРИЗ-91 – более детальный и точный, но громоздкий алгоритм

3 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Основные задачи проектирования АРИЗ нового поколения должен быть приспособлен для работы с техническими, научными, экономическими, художественными и другими системами; должна быть введена линия функционального анализа: от постановки задачи и поиска решения до применения и переноса найденного решения; должен иметь блочную структуру, обеспечивающую его универсальность и приспособляемость к условиям поставленной задачи, особенностям пользователей и рассматриваемой системы.

4 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Комплекс алгоритмов совершенствования систем – 2010 АРИЗ-2010 – устраняет недостатки АРИЗ-85-В Алгоритм совершенствования технических систем (АСТС) – включает выбор объекта и целей совершенствования Алгоритм совершенствования систем (АСС) – нацелен на использование не только для технических систем АРИЗ-2010 АСТС-2010 АСС-2010

5 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Быстрый поиск? Да 2. Определение типа проблемы: развитие или синтез новой системы Диверсионная или прямая Техническая, бизнес, прогноз или другая Развитие решения, принципа 3. Масштаб задачи: Масштаб проблемной ситуации (пространство, время, аспектный уровень, иерархический уровень, экономический уровень) Масштаб возможных ресурсов для решения Определение ограничений 4. Анализ системы: Элементы системы Причинно-следственные цепочки Какая функция, параметры Какие аспектные слои нужно выделить Главные требования и ограничения Какая надсистема Какие ресурсы Выбор задач Известные Аналоги и противоречия 7. Накопитель образов и решений: противоречия, функции, ресурсы и т.д. 5. Анализ хода решения задачи 1. Анализ противоречий и поиск решения Главные требования и характеристики Главные функции Противоречия требований Конфликтующие элементы, схема конфликта, ОВ, ОЗ Противоречие свойств Анализ функций, ФОП, функциональный ИКР Приемы разрешения противоречий Веполи и стандарты Ресурсный ИКР Анализ и применение ресурсов Смена задачи: смена/обращение/объединение функций или требований; смена аспектного или системного уровня Алгоритм решения противоречий Применение и развитие решения

6 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля АРП Блок 1: анализ противоречий и поиск решений. 2. Сформулировать главные функции, которые необходимо выполнить: действие и/или изменение параметра, объект, субъект функции и имеющиеся ограничения. Функциональный ИКР: Объект (назвать) САМ делает (описать) в период (назвать) при обязательных условиях (описать). Анализ функций. Аналоги, ФОП. 3. Противоречие требований: ЕСЛИ...(указать вносимое изменение ).., ТО (+указать главное требование), НО (- указать нежелательное требование). Применение приемов разрешения противоречий требований (технических противоречий) 5. Противоречие свойств: Элемент конфликтующей пары должен обладать свойством Х, чтобы обеспечить главное требование, и должен обладать свойством "АНТИ-Х", чтобы устранить (-) ИКР2: Оперативная зона (указать) в течении оперативного времени (указать) должна САМА обеспечивать (указать противоположные макро- или микросостояния) Есть решение? 1. Сформулировать главное требование к системе, целевую характеристику 7. Изменить аспект рассмотрения задачи, или перейти в надсистему, или изменить функцию (объединить функции, перейти к подфункции), или изменить (обратить) требования или рассмотреть альтернативные системы, или перейти к подсистеме. Перейти к обобщенной формулировке задачи. Не т 4. Конфликтующие элементы: не менее двух конфликтующих элементов, схема конфликта. Какой элемент можно менять? Сформулировать ОВ и ОЗ. Перечень основных ресурсов системы Применение веполей и стандартов. ИКР1: Икс-элемент из ресурсов системы САМ УСТРАНЯЕТ (-), СОХРАНЯЯ (+) «Шаг назад от ИКР. 6. Мобилизовать ресурсы. Модифицировать ресурсы для разрешения конфликта. Использовать информационные фонды: указатели эффектов, ФОП, линии развития,, законы развития.

7 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Некоторые нововведения в АРИЗ Понятие "техническое противоречие" заменено на понятие "противоречие требований", а вместо "физического противоречия" применяется понятие "противоречие необходимых значений параметров свойств". Используются два типа ИКР: Функциональный ИКР и Ресурсный ИКР Вместо "конфликтующей пары" используется формулировка "конфликтующие элементы". Вместо понятия "зоны конфликта" используется понятие "взаимодействия конфликтующих элементов". Для задач на объяснение уже известных фактов, искомой функцией является уже известное явление, при ограничениях, что используются только имеющиеся ресурсы. Для задач, связанных с созданием и развитием теорий под функцией можно понимать создание того или иного действия с необходимыми объектами при ограничениях, что это делается в рамках и на языке понятий рассматриваемой теории и/или положений, не противоречащих этой теории. Например, вместо задачи "объяснить парадокс мысленного эксперимента ЭПР в квантовой механике" рассматривается функция: "переместить информацию от одного фотона к другому со скоростью выше скорости света, не нарушая положений специальной теории относительности Эйнштейна".

8 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Аспекты рассмотрения систем Физический (микро и макро) Химический Биологический Психологический Эстетический Технический Социальный (индивидуальный, групповой, общественный) Экономический Юридический Политический Научно-исследовательский Абстрактно-математический (множества, логические операторы и пр.)

9 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Некоторые особенности предлагаемого АРИЗ Может использоваться не только для технических задач Может использоваться не только для решения, но и для постановки задач Может применяться для прогнозирования и развития найденного решения Объединяет возможности функционального подхода и анализа задачи через противоречия Каждый шаг блока анализа противоречий и поиска решения содержит свой инструмент моделирования задачи и инструмент моделирования решения Предполагает многоаспектный анализ и циклическое прохождение по алгоритму По желанию пользователя может быть пройден за 5-7 шагов или длиться бесконечно долго и детально Предполагает подробный информационный поиск Может адаптироваться и интегрироваться с вновь создающимися методами анализа проблемных ситуаций и поиска новых решения

10 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Пример: Испытания в сейфе Для испытания материалов на длительную прочность в условиях высоких температур и агрессивных сред используют прочные камеры сейфы. К образцу материала прикрепляют груз, после чего заполняют камеру агрессивным веществом, герметично закрывают и включают систему обогрева (тепловые элементы размещены в стенках камеры). Вес груза от 0,2 кг до 2 кг. Основная трудность при таких испытаниях связана с определением момента разрыва образца. Правда, здесь не требуется особой точности. Достаточно, если момент обрыва будет зафиксирован с точностью до нескольких секунд, так как испытания ведутся иногда в течение многих дней. Сложность в другом: трудно обеспечить надежность сигнальных устройств, размещенных внутри камеры в сильно агрессивной среде. Нужно, чтобы момент обрыва определялся снаружи. Аппаратура, улавливающая шум падения груза, не годится она слишком сложна и ненадежна. Примем для определенности, что камера имеет размеры 0,4 X 0,3 м X 0,3 м, а толщина стальных стенок около 10 мм. Итак, нужен предельно простой и надежный способ регистрации момента разрыва образца. Помните: не должно быть ни одного сквозного отверстия в стенках камеры! Г.С.Альтшуллер «Алгоритм изобретения», изд. Московский рабочий, 1973 г., стр. 206

11 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Испытания в сейфе. Шаг 1 и 2 по алгоритму разрешения противоречий. 1. Сформулировать главное требование к системе, целевую характеристику Необходимо обеспечить точность определения момента разрыва нити при испытаниях в агрессивной среде, сохранив герметичность сейфа Сформулировать главные функции, которые необходимо выполнить: носитель функции (субъект), действие и/или изменение параметра, объект функции и имеющиеся ограничения Функциональный ИКР. Объект (назвать) САМ делает (описать) в период (назвать) при обязательных условиях (описать) ФОП. Испытать металлические нити в агрессивной среде. Сообщить о моменте разрыва нити, сохраняя герметичность сейфа Груз САМ сообщает наблюдателю о разрушении образца в момент его разрыва. Шаг 2. Шаг 1.

12 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Испытания в сейфе. Шаг 3 по алгоритму 3.1. Противоречие требований (ПрТ): ЕСЛИ...(указать вносимое изменение ).., ТО (+ указать главное требование), НО ( ̶ указать нежелательное требование) Таблица применения типовые приемов разрешения противоречий требований (технических противоречий). ЕСЛИ держать сейф открытым, ТО можно вовремя определить момент разрыва нити, НО условия испытания будут нарушены и это небезопасно. 33 Удобство эксплуатации - 24 Потери информации; 37 Сложность контроля и измерения - 36 Сложность устройства.33 Удобство эксплуатации - 24 Потери информации 37 Сложность контроля и измерения - 36 Сложность устройства Приемы (4, 10, 27, 22); (15, 10, 37, 28): асимметрии, предварительного действия, динамичности, а также дешевая недолговечность, теплового расширения, обратить вред в пользу, замена механической схемы. Предварительно сделать что-то ассиметричным, чтобы стало что-то динамичным. Груз и/или сейф сделать ассиметричным. Шаг 3.

13 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Испытания в сейфе. Шаг 4 по алгоритму Конфликтующие элементы: не менее двух конфликтующих элементов, схема конфликта. Какой элемент можно менять? Сформулировать ОВ и ОЗ Перечень основных ресурсов системы Вепольное решение ИКР1: Икс-элемент из ресурсов системы САМ УСТРАНЯЕТ (-), СОХРАНЯЯ (+). В1 – упавший груз; В2 – сейф. Они не взаимодействуют между собой. Можно ограниченно менять и то, и другое. ОВ – момент разрыва нити. ОЗ – пространство сейфа, образца, Ресурсы: сейф, образец-нить, груз, агрессивное вещество, система обогрева. Между В1 и В2 нужно ввести поле взаимодействия Икс-элемент из ресурсов системы САМ сообщает о разрыве образца, сохраняя сейф закрытым. Шаг 4.

14 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Испытания в сейфе. Шаги 5 и 6 по алгоритму ПрС. Конфликтующий элемент должен обладать свойством Х, чтобы обеспечить главное требование (+), и должен обладать свойством "АНТИ-Х", чтобы устранить недостаток (-) 5.2. ИКР2: Оперативная зона (указать) в течении оперативного времени (указать) должна САМА обеспечивать (указать противоположные макро- или микросостояния) Конфликтующий элемент (груз или сейф) должен быть прозрачным, чтобы вовремя получить информацию о разрыве нити, и должен быть непрозрачным, чтобы обеспечить условия проведения испытаний. Поверхность сейфа в момент разрыва образца должна САМА обеспечить пропускание информации и сохранение целостности сейфа. 6.1 Мобилизовать ресурсы. Использовать ресурсы для разрешения конфликта Использовать информационные фонды: указатели эффектов, ФОП, линии развития в стандартах, законы развития. В качестве ресурсов можно использовать вес падающего груза, гравитацию, внешнюю форму и внутреннее пространство сейфа. Применить линию развития измерительных систем – вместо измерения использовать обнаружение Шаг 5. Шаг 6.

15 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Испытания в сейфе. Шаг 7 по алгоритму. 7. Изменить аспект рассмотрения задачи, или перейти в надсистему, или изменить функцию (объединить функции, перейти к подфункции), или изменить (обратить) требования или рассмотреть альтернативные системы, или перейти к подсистеме и после этого сформулировать заново разделы операционного блока Можно попытаться перейти к изменению груза, фиксировать момент падения груза внутри сейфа, сделать «часами» сам образец для испытаний. Есть решение? Не т Завершение На шаг 1 Шаг 7.

16 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Задачи О МАКЕТЕ ПАРАШЮТА Текст задачи О МАКЕТЕ ПАРАШЮТА опубликован в приложении к АРИЗ-85-В. Текст задачи О МАКЕТЕ ПАРАШЮТА Для изучения вихреобразования макет парашюта (вышки и т. п.) размещают в стеклянной трубе, по которой прокачивают воду. Наблюдение ведут визуально. Однако бесцветные вихри плохо видны на фоне бесцветного потока. Если окрасить поток, наблюдение вести еще труднее: черные вихри совсем не видны на фоне черной воды. Чтобы выйти из затруднения, на макет наносят тонкий слой растворимой краски получаются цветные вихри на фоне бесцветной воды. К сожалению, краска быстро расходуется. Если же нанести толстый слой краски, размеры макета искажаются, наблюдение лишается смысла. Как быть?

17 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Накопитель образов и решений

18 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Смена аспекта, функции и требований по ходу анализа

19 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Задача о маркировке «Дедал» в Греции В Древней Греции были необычайно популярны изделия критского мастера Дедала. Оружие, украшения с маркировкой «Дедал» находят в разных районах Греции, они неоднократно упоминаются в легендах и документах тех времен. Однако на самом Крите никаких упоминаний о столь знаменитом мастере нет. Как это объяснить? Задачу предоставил Ю.Мурашковский

20 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Задача о маркировке «Дедал» в Греции

21 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Семинар Intel. Как засекретить доступную программу Задача: Как засекретить доступную программу Достаточно сложная и уникальная программа расчета была доступна сотрудникам института в виде файла в машинных кодах. Были опубликованы также результаты работы этой программы: исходные данные, результаты расчетов. Как сделать так, чтобы доступной всем программой мог пользоваться только сам автор этой программы? Работа по Алгоритму надежно приводила в область контрольных решений.

22 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Перечень контрольных задач для анализа АРИЗ-2010 Испытания образцов в сейфе Разбор задачи О МАКЕТЕ ПАРАШЮТА Разбор задачи о купце, долге и права на сер мяса Разбор задачи о том как сохранить лицо "СОНИ" Разбор задачи и выявлении закономерностей развития городской стены Разбор задачи и выявлении закономерностей развития городской стены Разбор задачи о прогнозировании развития городского транспорта Разбор задачи о производстве дорогих пирожков Разбор задачи об электрокотельных Разбор задачи о контроле качества угля Разбор задачи о плывуне без воды Разбор задачи о "плетенной ограде" Разбор задачи о программе расчетов схем из трансформаторов и ЛЭП Разбор детской задачи о закрытой двери Разбор задачи о маркировке «Дедал» в Греции Разбор задачи о квантовой механике и скорости света

23 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Выводы Предлагаемый АРИЗ-2010 предназначен для решения противоречий в разных областях знаний для материальных и нематериальных систем. Предложенный алгоритм можно использовать и для постановки задачи, и для поиска решения, и для развития решения. Логика и понятия предлагаемого варианта АРИЗ-2010 могут быть использованы для обучения специалистов в нетехнических областях, а также для школьников и студентов университетов.

24 © 2009 ЦИТК Алгоритм TRIZ-Fest июля Спасибо за внимание!