Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач - Страница 43

Явное физическое противоречие: металл должен быть в смазке, чтобы шло плакирование, и металла не должно быть в смазке, чтобы не было крупных частиц. Типичнейшая задача на применение стандарта 10. Этот стандарт включает семь способов вводить вещество, когда вводить его нельзя. По условиям задачи сразу отпадают шесть способов (введение поля вместо вещества, введение «наружной» добавки и т. д.); остается один: ввести добавку в виде химического соединения, из которого она потом выделится.

Что же это за соединение? Очевидно, оно должно обладать тремя свойствами: содержать металл, растворяться в смазке (давать истинный раствор), выделять металл при возникновении сил трения.

Первому требованию легко удовлетворить. Есть сколько угодно веществ, содержащих металлы, например поваренная соль. Металл в ней есть и металла в ней нет (он связан и не проявляет своих металлических свойств). Третье требование тоже легко выполняется: вещества, содержащие металл, разлагаются, например, под действием электрического тока, теплового поля. Последнее лучше: ток надо подводить, а тепло само выделяется при трении. Теперь надо выяснить, какие вещества хорошо растворяются в смазке. Но и здесь нет трудностей. Смазка — органическое вещество, хорошо растворяются в ней органические же вещества («подобное растворяется в подобном»). Значит, нужно металлоорганическое вещество (какая-нибудь соль металла и органической кислоты), разлагающееся при нужной нам рабочей температуре трения. Остается взять справочник по органической химии и подобрать подходящую металлоорганическую соль.

Эта задача неоднократно решалась на занятиях по ТРИЗ. На получение общей идеи решения («Нужно какое-то металлоорганическое соединение») уходит в среднем 30–40 мин; правильных ответов на первом курсе около 40 %, на втором — около 70 %. Подбор конкретного вещества дается в виде домашнего задания. Сдают работы в среднем 60 % (нужны справочники по химии, не все успевают их достать), практически во всех сданных работах правильные ответы (иногда указывают не только то вещество, которое нужно, но и еще два-три).

Теперь посмотрим, как была решена эта задача «в натуре». Из статьи изобретателя канд. техн. наук В. Шиманского: «…Короче говоря, нужна растворимая в масле присадка… Были обследованы самые различные соединения. Их даже трудно все перечислить. И опять помог случай. Как-то я стоял в книжном магазине, и кто-то попросил продавщицу: «Подайте, пожалуйста, «Методы элементоорганической химии». Счастливая мысль! А что если попробовать металлоорганические соединения? Попросил «Методы» для себя. Это была воистину золотая жила. Уксуснокислый кадмий, оказывается, разлагается при 250°. Эксперимент дал ответ: это вещество растворимо в масле. Поверхности трения покрываются кадмием» («Изобретатель и рационализатор», 1972, № 2, с. 6).

Пожалуй, самое трагичное в таких историях то, что из них не извлекают упреков на будущее. Те же изобретатели, решая другие задачи, действуют все тем же методом проб и ошибок, вновь теряя годы из-за незнания азов ТРИЗ. «Прошло три года, — пишет канд. техн. наук А. Белоцерковский о другой задаче, — я пробовал по- разному видоизменять процесс, однако безуспешно…» («Изобретатель и рационализатор», 1972, № 8, с. 6). Если в течение трех лет группа инженеров во главе с канд. техн. наук «по-разному видоизменяет процесс» и «блуждает рассеянным взглядом» — это обходится государству не менее чем в 50 тыс. руб. Для сравнения: годовая смета общественного института изобретательского творчества (при 100 слушателях) составляет всего 3 тыс. руб.

Мы говорили об изобретателях, решавших задачи в одиночку или небольшими группами. Может быть, в крупных коллективах дело обстоит иначе? Может быть, там существует более эффективная технология творчества?

Вот что рассказывает генеральный конструктор О. К. Антонов («Литературная газета», 14 августа 1968 г, с. 2):

«Когда конструировали «Антея», особенно сложным был вопрос о схеме оперения. Простой высокий киль с горизонтальным оперением наверху при всей ясности и заманчивости этой схемы, рекомендованной аэродинамиками, сделать было невозможно — высокое вертикальное оперение скрутило бы как бумажный пакет фюзеляж самолета, имеющий огромный вырез для грузового люка шириной 4 метра и длиною 17 метров.

Разделить горизонтальное оперение и повесить «шайбы» по концам стабилизатора тоже было нельзя, так как это резко снижало критическую скорость фляттера оперения.

Время шло, а схема оперения не была найдена».

Современное авиационное КБ — коллектив, планомерно работающий по общей программе. Генеральный конструктор думает о задаче не в одиночку. Каждым узлом самолета занимается группа талантливых конструкторов, располагающих самой свежей информацией обо всем, что относится к их специальности. Но если останавливается одна такая группа, это сбивает ритм работы всего коллектива. Нетрудно представить себе, что стоит за простой фразой: «Время шло, а схема оперения не была найдена.»

«Как-то раз, проснувшись ночью, — продолжает О. К. Антонов, — я стал по привычке думать о главном, о том, что больше всего заботило и беспокоило. Если половинки «шайбы» оперения, размещенные на горизонтальном оперении, вызывают своей массой фляттер, то надо расположить шайбы так, чтобы их масса из отрицательного фактора стала положительным… Значит, надо сильно выдвинуть их и разместить впереди оси жесткости горизонтального оперения…

Как просто!

Я тут же протянул руку к ночному столику, нащупал карандаш и записную книжку и в полной темноте набросал найденную схему. Почувствовав большое облегчение, я тут же крепко заснул».

За три года до опубликования статьи О. К. Антонова «Экономическая газета» посвятила свою шестнадцатистраничную вкладку материалам под названием «Внимание: алгоритм изобретения!» [25]. В этих материалах была, в частности, небольшая таблица устранения технических противоречий. Нужно увеличить площадь оперения — это третья строка таблицы; если идти известными путями, появляется вредный фактор — это 14-я колонка таблицы. На пересечении — в соответствующей клетке таблицы — указаны три приема, причем первый из них дословно совпадает с решением, найденным О. К. Антоновым: — «Вредные факторы могут быть использованы для получения положительного эффекта» (вспомните задачу, которую решал Ю. Портнягин). Такие таблицы публиковались и раньше, отнюдь не обязательно было перебирать множество вариантов, теряя время, искать решение бессонными ночами.

«Блуждание рассеянным взглядом» как метод решения изобретательских задач не только ведет к потерям времени, но и неизбежно порождает множество слабых, неудачных изобретений, которые невозможно внедрить. Вот типичный пример. В нашей стране ежемесячно выпускают около 300 млн. штук фаянсовой посуды. После первого обжига изделия делят на три группы, каждую из которых затем вторично обжигают по своей технологии. Сортировку ведут по звуку: работница берет тарелку, ударяет ее металлическим молоточком и в зависимости от тональности звука кладет тарелку на одну из трех позиций. Такая сортировка — труд чрезвычайно монотонный и тяжелый. Естественно, возникла изобретательская задача: надо избавиться от ручного труда. И вот группа изобретателей разрабатывает… «рукастый» автомат. Одна рука автомата хватает тарелку, другая ударяет молоточком: звуковые колебания воспринимаются микрофоном, анализируются… словом, полностью скопированы действия человека. В книгах по ТРИЗ есть множество примеров — весельный пароход, шагающий пароход, «рукастая» швейная машина, иллюстрирующих правило: нельзя механически копировать действия человека. «Рукастая» сортировочная машина была построена, ее попытались внедрить… и обнаружили массу недостатков. Машина резко повысила процент боя посуды; грубые манипуляторы машины были лишь внешней копией человеческой руки, которая на самом деле есть часть системы «рука — мозг». Машину не внедрили; деньги, затраченные на ее создание, оказались чистым убытком.

С точки зрения ТРИЗ — хрестоматийный случай плохой организации творчества. Проверка качества обжига тарелок — нерешенная задача. Но, может быть, в других отраслях техники аналогичные задачи решались, причем даже с более жесткими требованиями! в отношении производительности и точности? Такая проверка предусмотрена даже в ранних модификациях АРИЗ (в АРИЗ- 77 шаг 1.8 б). Взять хотя бы радиотехнику. Резисторы, широко используемые в радиотехнике, — та же керамика, их надо обжигать и проверять. Но резисторы — «тарелка» настолько маленькая, что молоточком не проверишь. Есть автомат АКС-1: керамика просвечивается двумя монохроматическими лучами света, об обжиге судят по соотношению интенсивностей прошедших через образец световых потоков.