АРИЗ

АРИЗ — инструмент анализа и поиска решений нетиповых задач. Этот метод, разработанный писателем-фантастом Г.С. Альтшуллером, занимает значительное место в теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). АРИЗ ориентирует на эффективное решение задач с наименьшими издержками, минимальную переделку исходной технической системы и экономически оправданные затраты при внедрении найденного технического решения.

Напомним, что алгоритм — это система правил, совокупность и последовательность действий при решении определенного класса задач. Когда возникает техническая задача, в ее основе обязательно есть какое-либо противоречие. Само решение задачи при этом предполагает поиск, уточнение и устранение этого противоречия.

Следовательно, процесс решения методом АРИЗ заключается в последовательном выполнении действий по выявлению, уточнению и устранению технических противоречий.

Техническому противоречию свойственна такая парадоксальная особенность: при попытке улучшить одну часть (элемент) технической системы непременно ухудшается другая. Под системой понимается целостное единство множества связанных между собой элементов, обладающих в совокупности взаимообусловленными свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов. Обычно причиной технического противоречия становится физическое противоречие.

Физическое противоречие имеет место тогда, когда объект должен находиться в одном физическом состоянии, чтобы удовлетворять какому-то техническому требованию, и в то же время не должен находиться в этом состоянии, чтобы удовлетворять общему требованию задачи.

Покажем, в чем отличие действий человека по АРИЗ от обычной мыслительной работы над одной и той же проблемой. Приступая к решению проблемы, человек ориентируется на идеальный конечный результат (ИКР). Представление об ИКР определяет направление поиска в создании нового объекта, машины, процесса и т. п.

Сравнение ИКР с реальным техническим объектом позволяет выявить техническое противоречие, которое требуется разрешить (устранить).

Суть метода АРИЗ и состоит в том, чтобы, сравнив идеальное и реальное состояния объекта, выявить техническое противоречие или его причину — физическое противоречие и устранить (разрешить) их с помощью алгоритма уже существующей последовательности действий при решении подобных поисковых задач.

Приведем упрощенный вариант процедур АРИЗ

1. Выбор задачи.
2. • Определить конечную цель решения задачи.
3. • Проверить обходной путь. Допустим, что задача нерешаема. Надо поставить другую задачу, чтобы получить требуемый конечный результат.
4. • Определить, какой вариант постановки задачи целесообразнее.
5. • Определить требуемые количественные показатели.
6. • Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.
7. • Уточнить задачу, используя патентную информацию.
8. • Применить оператор «размер, время, стоимость» — РВС (см. ниже).
9. Построение модели задачи.
10. • Записать условия задачи, не используя специальные термины.
11. • Выделить и записать конфликтующую пару элементов. При этом в конфликтующую пару обязательно должно входить изделие и элемент, с которым оно взаимодействует. Таких пар несколько, но достаточно взять одну, элементы которой находятся в том состоянии, которое обеспечивает наилучшее осуществление производственного процесса.
12. • Записать два взаимодействия элементов конфликтующей пары — имеющееся и то, которое надо ввести: полезное и вредное.
13. • Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие.
14. Анализ модели задачи.
15. • Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменить, и т. д.
16. • Записать стандартную формулировку ИКР. Элемент сам устраняет вредное взаимодействие, сохраняя способность выполнять полезное взаимодействие.
17. • Выделить ту зону элемента, которая не справляется с требуемым по ИКР комплексом двух взаимодействий.
18. • Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к состоянию выделенной зоны элемента конфликтующими взаимодействиями.
19. • Записать стандартные формулировки физического противоречия.
20. Устранение физического противоречия.
21. • Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны элемента, т. е. разделение противоречивых свойств (в пространстве, во времени и т. д.). Если получен физический эффект, перейти к процедуре 5, если нет, то перейти к процедуре 2.
22. • Использовать таблицу типовых моделей задач и вепольных преобразований. Если получен физический ответ, перейти к процедуре 4, если нет, перейти к процедуре 3.
23. • Использовать таблицу применения физических эффектов и явлений. Если получен физический ответ, перейти к процедуре 5, если нет, перейти к процедуре 4.
24. • Использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий. Если до этого получен физический ответ, использовать таблицу для его проверки.
25. • Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ.
26. Предварительная оценка полученного решения.
27. • Провести предварительную оценку.
28. • Проверить формальную новизну полученного решения.
29. • Выяснить, какие подзадачи могут возникнуть при технической разработке полученной идеи. Записать возможные подзадачи — изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.
30. Развитие полученного ответа.
31. • Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.
32. • Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.
33. • Использовать полученный ответ при решении других технических задач.
34. Анализ хода решения.
35. • Сравнить реальный ход решения с теоретическим. Если есть отклонения, записать их.
36. • Сравнить полученный ответ с табличными данными (таблица физических эффектов, таблица основных приемов). Если есть отклонения, записать их.

Конкретизировать и упорядочить различные процедуры (этапы) АРИЗ позволяют специальные приемы моделирования ситуаций: операторы РВС (размеры, время, стоимость), метод маленьких человечков, вепольный анализ.

Операторы РВС

Составляющие РВС (размеры, время, стоимость) прямо подсказывают, что нужно сделать с условием задачи.

А. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до бесконечности. Как теперь решается задача?

B. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до нуля. Как теперь решается задача?

С. Мысленно меняем время протекания процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до нуля. Как теперь решается задача?

D. Мысленно меняем время от заданной величины до бесконечности. Как теперь решается задача?

E. Мысленно меняем стоимость от заданной величины до нуля. Как теперь решается задача?

F. Мысленно меняем стоимость от заданной величины до бесконечности. Как теперь решается задача?

Метод маленьких человечков (ММЧ)

ММЧ заключается в создании воображаемой ситуации, когда в технической системе действуют маленькие человечки. На первом этапе нужно нарисовать модель (схему) задачи с участием плохих маленьких человечков (качество рисунков не имеет значения). На втором этапе работы дополняем схему командой хороших маленьких человечков, которая противостоит плохим.

На третьем этапе хороших маленьких человечков нужно заменить таким веществом, свойством, объектом или условием, которые могут выполнить роль маленьких человечков.