Владимир Петров - Законы развития систем

Принцип многофункциональности 109 109 Балашов Е. П. Принцип многофункциональности. Сб. трудов III Международной конференции «Вычислительная техника-73» , НРБ, Варна, 1973. устанавливающий взаимосвязь изменений функций и структуры многоуровневых систем в процессе развития и определяющий основные тенденции и этапы развития антропогенных систем.

1.5.1. Законы развития технических систем, сформулированные Г. С. Альтшуллером

Первая система законов развития техники в ТРИЗ была разработана ее автором Г. С. Альтшуллером в 1956 году. Первоначально она выглядела так 110 110 Альтшуллер Г. С., Шапиро Р. Б. Психология изобретательского творчества . — Вопросы психологии, 1956, №6, С. 37—49. .

— Отдельные элементы машины, механизма, процесса всегда находятся в тесной взаимосвязи.

— Развитие происходит неравномерно: одни элементы обгоняют в своем развитии другие, отстающие.

— Планомерное развитие системы (машины, механизма, процесса) оказывается возможным до тех пор, пока не возникнут и не обострятся противоречия между более совершенными элементами системы и отстающими ее частями.

— Это противоречие является тормозом общего развития всей системы. Устранение возникшего противоречия и есть изобретение.

— Коренное изменение одной части системы вызывает необходимость для функционально обусловленных изменений в других ее частях.

Кроме того, в этой работе, практически был сформулирован закон полноты частей системы. « Между главными составными частями машины — рабочим органом, передаточным механизмом (трансмиссией) и двигателем — имеется определенное соотношение, ибо все эти части находятся в тесной взаимосвязи и взаимообусловленности. Наличие взаимосвязи между главными составными частями машины приводит к тому, что развитие той или иной части оказывается возможным только до определенного предела — пока не возникнут противоречия между измененной частью машины и оставшимися без изменений другими ее частями ». И далее: « Противоречия, возникающие между отдельными частями машины, являются тормозом общего развития, ибо дальнейшее усовершенствование машины невозможно без внесения изменений в соответствующие ее части, без коренного улучшения их свойств ».

В следующих работах Г. Альтшуллер описывает отдельные законы. Например, закон увеличения степени идеальностидан в виде понятия идеального конечного результата и следующей формулировки: « Максимум нового эффекта при минимуме затрат на реализацию » 111 111 Альтшуллер Г. С. Как научиться изобретать . — Тамбов: Кн. изд., 1961, 128 с. — С.56. .

В 1963 г. Г. Альтшуллер сформулировал следующие тенденции развития техники 112 112 Альтшуллер Г. Как работать над изобретением. О теории изобретательства. — Азбука рационализатора. — Тамбов, Кн. Изд-во, 1963. 352 с. — С. 276. :

— Увеличение параметров каждого единичного агрегата. Например, увеличение скорости самолета или грузоподъемности автомобиля.

— Увеличение удельных характеристик машин и процессов.

— Интенсификация производственных процессов (например, совмещение во времени нескольких этапов)

— «Динамизация» машин: машины с фиксированными характеристиками (вес, объем, форма и т. д.) вытесняются меняющимися в процессе работы машинами; «жесткие» конструкции вытесняются «гибкими». Это заметная тенденция в развитии современной техники — разделение машины на несколько гибко сочлененных секций.

В этой же работе описывается понятие «идеальная машина» 113 113 Альтшуллер Г. Как работать над изобретением. О теории изобретательства , С. 300—301. :

« Идеальная машина» — абстрактный эталон, в реальных условиях недостигаемый и отличающийся следующими обстоятельствами:

— Все части идеальной машины все время несут полезную расчетную нагрузку.

— Материал «идеальной машины» работает так, что его свойства используются наилучшим образом, например, металлические части работают только на растяжение, деревянные части — только на сжатие и т. д.

— Для каждой части «идеальной машины» созданы наиболее благоприятные внешние условия (температура, давление, характер движения внешней среды и т. д.).

— Если «идеальная машина» передвигается, то вес, объем и площадь полезного груза совпадают или почти совпадают с весом, объемом и площадью самой машины.

— «Идеальная машина» способна менять назначение (в пределах своей основной функции).

— Межремонтный период частей равен сроку службы всей «идеальной машины».

Сравнивая «идеальную машину» с идеей изобретения, можно судить об уровне, вообще достигнутом в данной отрасли техники, и о качестве найденной идеи.

В середине 70-х годов Г. Альтшуллер разработал другую систему законов, которая была описана в двух работах «Линии жизни» технических систем и

«О законах развития технических систем», которые были распространены в школах ТРИЗ 114 114 Альтшуллер Г. С. О законах развития технических систем . — Баку, 20.01.1977. . В дальнейшем они были опубликована в книге «Творчество как точная наука» 115 115 Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. — М.: Сов. радио, 1979. — 184 с. — Кибернетика. — С. 113—127. и сборнике Дерзкие формулы творчества 116 116 Альтшуллер Г. С. Законы развития технических систем . — Альтшуллер Г. С. Дерзкие формулы творчества. — Дерзкие формулы творчества/ (Сост. А. Б. Селюцкий). — Петрозаводск: Карелия, 1987. — 269 с. — (Техника-молодежь-творчество), С. 61—65. . Законы были разбиты на три группы: статика, кинематикаи динамика. Приведем эти законы.

Статика

1. Закон полноты частей системы

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы являются наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

Каждая техническая система должна включать четыре основные части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган и орган управления 117 117 Напомним, что К. Маркс ввел три обязательных элемента из которых состоит машина: машина—двигатель (у Альтшуллена — двигатель) , передаточного механизма (у Альтшуллера — трансмиссия) , машины-орудия, или рабочей машины (у Альтшуллера — рабочий орган) — см п. 1.2. .

Следствие из закона 1 :

Чтобы система была управляемой, необходимо, чтобы хотя бы одна ее часть была управляемой.

2. Закон «энергетической проводимости» системы