Валерий Попов - Мыслительное карате. Методология научно-технического творчества и концептуального проектирования

Знание и понимание основных стадий жизненного цикла ТС вызывают необходимость создать такую ТС, в которой будут реализованы функции и свойства, обеспечивающие не только ее эффективную эксплуатацию, но и транспортировку, ремонт (ремонтопригодность), утилизацию и захоронение ТС. Подробно эти стадии (этапы) описаны в главе 3 «Научно-техническое творчество как формирование и выполнение проектов».

1.4.8. Характерные фазы зарождения (создания), развития и отмирания технической системы

Бельгийский математик Пьер Франсуа Ферхюльст в середине XIX века показал, что рост биологических популяций происходит по S-образной, или, как ее еще называют, логистической, кривой. Впоследствии многие ученые по итогам масштабных исследований доказали, что по такой закономерности проходит жизненный цикл любых технических систем (создание, развитие и отмирание) 47 47 Научно-техническое прогнозирование для промышленности и правительственных учреждений / Под ред. проф. Джеймса Брайта. Пер. с англ. М.: Прогресс, 1972; Каменев А. Ф. Технические системы: закономерности развития. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1985. Глава 2 . Качественные характеристики фаз зарождения (создания), развития и отмирания любой впервые создаваемой ТС на S-образной кривой (рис. 32) можно трактовать следующим образом. Фаза 1 – зарождение (создание) ТС, характеризуется медленным ростом потребительских свойств ТС, так как практически все свойства ТС требуют исследований, экспериментальной проверки, а также оценки потребительского спроса.

Рисунок 32. Характерные фазы создания, развития и отмирания ТС

Фаза 2 – ускоренное развитие ТС, которое начинается и продолжается при высоком потребительском спросе. Именно эта фаза характеризуется разработкой и реализацией множества технических решений ТС, основанных на прежних или новых функциональных структурах и принципах действия или существования ТС.

При отсутствии или очень низком потребительском спросе жизнь ТС заканчивается сразу после первой фазы или, по крайней мере, останавливается на неопределенное время, пока потребность в ТС не будет осознана и сформирована (например, при случайных открытиях) или пока не будут изобретены необходимые материалы и/или технологии. В силу этой, последней, причины опередили время многие изобретения гениального итальянца Леонардо да Винчи (например, шариковые и роликовые подшипники, парашют, рис. 33 и 34). В целом в техническом творчестве надо следовать совету выдающегося американского изобретателя Томаса Эдисона: «Найди то, что нужно миру, и только потом начинай изобретать».

Рисунок 33. Шариковый подшипник: а – предложенный Леонардо да Винчи; б – современный

Фаза 3 – замедление развития ТС, которое связано с возникновением новых потребностей человека, которые уже не могут быть полностью удовлетворены за счет технических решений в рамках существующей ТС. Фаза 4 – фактически характеризует отмирание ТС из-за возникшего противоречия: потребительский спрос на ТС падает, и необходимо развивать потребительские свойства ТС, но при существующей функциональной структуре и нынешнем принципе действия или существования ТС ее потребительские свойства дальше существенно развиваться не могут (более подробно о противоречиях в технической и других сферах сказано в главе 4).

Чтобы удовлетворить растущие потребности человека, требуется переходить на ТС нового поколения, основанную на новой функциональной структуре и/или ином принципе действия или существования ТС (на рис. 32 это штриховая кривая).

Рисунок 34. Парашют: а – предложенный Леонардо да Винчи; б – современный

Однако начинать создание ТС нового поколения следует заранее (как правило, это начало фазы 3 в жизни «старой» ТС), чтобы к окончанию фазы 3 жизни «старой» ТС потребительские свойства ТС нового поколения были не хуже максимальных значений потребительских свойств «старой» ТС. Тогда переход на ТС нового поколения пройдет без негативных последствий и эта ТС продолжит свою жизнь по своей S-образной кривой, затем и ТС нового поколения замедлит свое развитие. Необходимо заранее разрабатывать ТС следующего поколения, то есть фазы, представленные на рис. 32, повторятся.

Следует отметить, что имеется немало примеров, когда ТС после фазы 3 не «умирают», а практически без существенного улучшения потребительских свойств продолжают «жить» и «живут» неопределенно долго. Например, без принципиальных изменений самокат используют более века, а мотоцикл и автомобиль так и не вытеснили велосипед.

В широком смысле творческий процесс( творчество) направлен на создание качественно новых материальных или духовных ценностей. Также под творчеством понимают результат создания субъективно нового (для человека или группы людей), которое при проверке может оказаться и объективно новым (прежде никогда не существовавшим).

По целям различают (весьма условно) следующие виды творчества: художественное – создание новых эстетических ценностей, вызывающих новое эмоциональное состояние человека; научное – создание новых знаний; техническое – создание новых средств труда; спортивное – создание (достижение) новых спортивных результатов. Тогда научно-техническое творчество – создание новых знаний и средств труда.

Реализация потребностей человека сначала может осуществляться и в рамках репродуктивной деятельности (воспроизводства уже известного), то есть практически без каких-либо элементов творчества. Но затем эта деятельность, как правило, превращается в творческий процесс по созданию технических систем (ТС) для удовлетворения тех же потребностей, но в новом качестве.

Например, органическая потребность человека утолить жажду при естественных условиях (умеренные температура, влажность и скорость движения воздуха) в древности осуществлялась наипростейшим способом: человек лакал, пил из рук, широкого листа, скорлупы плодов и семян растения, раковины моллюска, панциря, ро́га и подходящих костей животных. Вскоре появились сосуды для питья – сначала простые, а затем с крышкой, загубником и носиком, двойным дном, с функциями подогрева или сохранения температуры жидкости (которую стали насыщать, например, газом), а затем начали придумывать функциональные и дизайнерские атрибуты (например, соломинки для питья или зонтики для коктейльных бокалов) и др. Однако известно немало случаев, когда даже несложные технические решения не появлялись необъяснимо долгое время. Например, первый консервный нож изобрели лишь через 45 лет после создания консервной банки (почти полвека люди мучились, открывая банки без специальных средств).