Александр Селюцкий - Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства

и ямками. Нежный мох уберегал камень от разрушения. Отсюда» был один шаг до технического воплощения идеи, уже осуществленной в природе» («Знание — сила», 1971, № 2).

Авторское свидетельство № 279443, полученное В. И. Сахаровым, действительно точно воспроизводит древний «патент» природы: «Кавптационностойкое покрытие поверхностей, например* бетонных п железобетонных гидротехнических сооружений-включающее защитный слой, отличающееся тем, что с целью'

предотвращения непосредственного контакта кавитационных ударов с телом сооружения и образования прослойки неподвижной воды защитный слой выполнен со свободно выступающими одним

концом отдельными упругими стержнями, волокнами или пластинками».

От подсказки природы до технического осуществления идеи — один шаг... Почему же этот шаг был сделан с таким опозданием? Не было потребности? Нет, гидротехнические сооружения создавались и до нашей эры. Не только плотины, но и портовые волноломы, дамбы, причалы, быки мостов... Неужели нужно было вплотную столкнуться с готовым решением, чтобы увидеть его? Бетон — искусственный камень. Значит, достаточно было задать вопрос, как защищаются от разрушения (кавитации) естественные камни, чтобы прийти к правильному ответу. Старые камни, заросшие мхом, поэтому и «доживают» до старости, что мох защищает их от разрушения. К этому выводу можно было прийти и вдали от Черного моря.

Восьмой шаг оперативной стадии АРИЗ рекомендует изобретателю не только отыскать древний прототип, но и определить направление развития природных конструкций. Нужно определить, зачем и как перестраивала природа тот или иной прототип. Для чего это нужно?

Мы уже упоминали, что природа в своем развитии, т. е. в процессе эволюции, действует стихийным методом проб и ошибок. При этом теми или иными путями ликвидируются противоречия, возникающие, например, между видами животных, либо между средой и видом обитания. Усовершенствование либо ухудшение (проба и ошибка) предопределяет жизненность либо исчезновение вида.

То же самое и в технике. Ликвидация противоречия в технической системе в результате какого-либо усовершенствования приводит к решению задачи, к изобретению.

Таким образом, если мы будем знать ошибочные «ходы» природы и то, какими путями они исправлялись, мы научимся не повторять этих ходов.

Поясным это аналогией. Молекула воды — система, а не арифметическая сумма двух атомов водорода и одного атома кислорода. Человек — система, а не простая сумма скелета, мышц,, сердца и т. д. Точно так же любая машина — система, целостный организм, а не сумма частей, ее составляющих.

Относительно человека это понимают все — каждому ясно* что все части человеческого организма взаимосвязаны и что в этой связи есть основные элементы и второстепенные. Все знают, что человек может прожить без руки или ноги, но вряд ли проживет без сердца или печени. В технике же это понимают далеко не все. И, может быть, поэтому не все сразу признали кибернетику, которая впервые применила системный подход к технике.

Сейчас кибернетика достигла расцвета и обязана этим во многом методике системного подхода к технике. Некоторые отголоски этого успеха нашли свое отражение в технической политике в нашей промышленности, получившей название «комплексная автоматизация и механизация производственных процессов». Но вот беда — не каждый инженер или даже руководитель промышленного предприятия сможет точно ответить на вопрос: что-же это такое? В лучшем случае мы услышим рассуждения о том, что нужно автоматизировать и механизировать все оптом или, по-научному,— «комплексно».

На самом деле это не так просто. Комплексная автоматизация п механизация вовсе не означает огульную автоматизацию и механизацию. Некоторые циклы производственных процессов не-нужно автоматизировать или механизировать — их быстрее или дешевле выполнять вручную (конечно, на современном этапе-развития техники). Необходима автоматизация наименее производительных циклов процесса, да и то там, где человек не может конкурировать с машиной. Кроме того, при комплексной автоматизации и механизации производительность отдельных циклов процесса должна быть кратной. Если, например, производительность одного цикла в три раза выше другого, то мы просто ставим на второй цикл три станка. А если в полтора? Ведь полтора станка не поставишь. Придется ставить два, и тогда каждый из: этих двух станков будет недогружен. В этом вся сущность проблемы — необходим системный подход, т. е. конструктор должен заранее знать, что его станок работает не сам по себе, а в системе других станков, выполняющих разные операции. При таком системном подходе он постарается увязать производительность, своего станка с другим, чего раньше не делал.

Конечная цель обучения АРИЗу и состоит в развитии системного мышления. Итак...

5— 9. Девятый шаг. Проверить возможные изменения ш объектах, работающих совместно с данным.

Вспомогательные вопросы:

а) в какую надсистему входит система, рассматрпваемая в задаче?

б) как решить данную задачу, если менять не систему, а надсистему?

Часть 6. Синтетическая стадия.

6— 1. Первый шаг. Определить, как должна быть изменена над система, в которую входит измененная система (данная по условиям задачи).

6—2. Второй шаг. Проверить, может ли измененная система применяться по-новому.

6—3. Третий шаг. Использовать найденную техническую идею (или идею, обратную найденной) при решении других технических задач.

* * *

Что же такое системное мышление? Приведем пример изобретения М. Шарапова, о котором рассказала газета «Магнитогорский металл» за 26 апреля 1969 года (Шарапов решал задачу по АРИЗ).

Для удаления золы и шлаков на комбинате применялся гидротранспорт. Транспортируемая зола и шлак откладывались на стенках, и трубы зарастали. Возникла задача: как удалять твердую корку, образующуюся на стенках внутри труб? Ее отбивали — это была весьма трудоемкая работа. Пытались ее сдирать, пропуская по трубам воздух с коксом. Ручного труда при этом не было, но на время прочистки трубы пропесс приходилось останавливать.

Шарапов подошел к задаче иначе. Зная АРИЗ, он рассуждал так: идеальный конечный результат очевиден — труба должна очищаться сама. Очевидно и другое: если борьба с вредным фактором оказывается безуспешной, целесообразно выбить клин клином, т. е. устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором. В самой трубе нет «другого вредного фактора». Следовательно, надо объединить трубу с чем-то — создать такую систему, в которой «минус на минус дает плюс». Самое простое — найти трубы, которые не зарастают, а изнашиваются. Износ плюс зарастание дадут то, что требуется,— самоочистку. Найти изнашиваемые трубы оказалось легко: это были трубы для гидроудаления угольных отходов. Они изнашивались настолько сильно, что решено было вовсе отказаться от гидротранспорта и возить угольные отходы на автомашинах... Две линии труб шли рядом. Но одни специалисты боролись с зарастанием труб, используемых для золы и шлака, и интересовались только этим. А другие специалисты боролись с износом труб, предназначенных для удаления угольных ОТХОДОВ, II тоже видели только своп трубы.