Генрих Альтшуллер - Крылья для Икара. Как решать изобретательские задачи

Д ;— То есть построим печь, в которую можно поместить огромный ковш... Не проще ли взорвать корку?

А: — А взрывы не загрязнят атмосферу?

Б: — Все зависит от того, сколько у нас средств. Если средств мало, придется подогревать шлак, дешевле ничего не придумаешь. А если средств много, можно заказать новые ковши — с двойными стенками, теплоизоляцией. Даже с крышкой.

Е: — Поддерживаю эту мысль. Надо составить список проектов и указать ориентировочную стоимость. Это ведь нетрудно подсчитать. Заказчик выберет то, что нужно. Может быть, закажет сразу два проекта. Для немедленного внедрения —горелки. И одновременно что-нибудь подороже — для неспешной разработки,

Д: — Два плохих проекта не дадут в сумме одного хорошего. Нужен один хороший проект. Допустим, нагрев шлака. Но не горелками, а электронагревателями. Энергию можно взять у мотовоза.

В: — Первоначально у меня была идея оборудовать ковш сливными кранами. Но, пожалуй, надежнее и проще все-таки сделать теплоизоляцию. Да, придется поднимать и опускать крышку. Но что тут страшного?

А: — Вся суть задачи в том, чтобы упростить процесс. А введение крышки — это усложнение процесса.

В: — Да, усложнение. Но зато не будет операций по пробиванию отверстий в корке. Не будет и операций по выбиванию застывшего шлака.

Е: — Я согласен с этим. Нужно оборудовать ковши крышками. Вот и все.

Б: — Я тоже согласен.

А: — Нам говорят: «Придумайте, как обойтись без крышки». А мы отвечаем: «Поставим крышку». Фактически мы отказываемся от решения задачи.

Б: — Во всяком случае никто не предложил ничего более эффективного, чем крышка.

А: — Хотя задача и состоит в том, чтобы найти что-то более эффективное.

Просматривая эту запись, можно заметить, что участники обсуждения по-разному поняли задачу. И дело здесь не в том, что условия изложены недостаточно четко. Обычно подобные задачи формулируются еще более расплывчато: «Транспортировка шлака обходится слишком дорого. Нужно что-то придумать». Или, наоборот, еще более узко: «Нужно найти эффективный способ пробивания отверстий в шлаковой корке».

То, что мы назвали задачей 8, на самом деле не задача, а литы весьма неопределенная информация. В этой информации много лишнего, но, с другой стороны, вполне может не оказаться каких-то необходимых для решения данных. Исходную информацию, из которой предстоит выделить задачу, мы будем называть изобретательской ситуацией, или просто ситуацией. Ситуация — это описание устройства или процесса с указанием на какое-то недостающее качество.

Ситуации обычно лежат на виду, во всяком случае они хорошо известны каждому специалисту. Но ситуации в отличие от задач ничего не говорят о том, что допустимо менять и что менять недопустимо. Вот типичная ситуация: «Парусный корабль при слабом ветре развивает малую скорость. Как быть?» Такая ситуация порождает множество разных задач: как увеличить площадь парусов? как лучше использовать имеющиеся паруса? как вообще обойтись без парусов? как уменьшить сопротивление воды?.. Если бы в 1600 году кто-то поставил задачу вообще обойтись без парусов, это была бы ошибка, такую задачу в то время невозможно было решить. Но та же задача двести лет спустя привела к великому изобретению — созданию парохода.

Часто говорят, что правильная постановка задачи — половина решения. Мысль справедливая, но не завершенная. Нужно уточнить: поскольку правильная постановка задачи — половина решения, «выправлять» задачу должен сам изобретатель. Нельзя требовать: «Поставьте задачу правильно, тогда я ее решу». Выработка правильных условий задачи — это и есть процесс решения. Абсолютно правильно поставленная изобретательская задача перестает быть задачей, ее решение становится очевидным.

Поначалу задача спрятана в изобретательской ситуации. Нужно уметь ее выделить. Бывает и так, что изобретателю предлагают уже выделенную задачу, но выделенную неправильно. В таких случаях приходится возвращаться от неверной задачи к исходной ситуации и уже потом решать новую задачу.

Давайте поглубже разберемся в том, что такое изобретательская ситуация. Это поможет нам сформулировать правила перехода от расплывчатой изобретательской ситуации к значительно более точной изобретательской задаче.

Весь окружающий нас мир населен техническими системами. Станок, телевизор, самолет, телефонная станция, автомобиль, завод— все это системы, состоящие из многих подсистем. Например, система «автомобиль» включает подсистемы «ходовая часть», «двигатель», «электрооборудование» и т. д. В свою очередь автомобиль входит в более крупную надсистему «автотранспорт», включающую множество автомобилей, заправочных станций, ремонтных баз, дорог и т. д.

Подсистемы, системы, надсистемы — понятия относительные. Скажем, электрооборудование — подсистема относительно автомобиля, но у электрооборудования есть свои подсистемы (освещение, зажигание). Получается нечто вроде феодальной иерархии: вассал подчиняется сеньору, который в свою очередь является вассалом более крупного сеньора, и т. д. Иерархия систем типична не только для техники, но и для объектов биологических (клетка — орган—организм—сообщество организмов) и астрономических (планета—солнечная система—местное звездное скопление—галактика—метагалактика). Системность — одна из основных особенностей строения материального мира.

Важнейшее свойство любой технической системы состоит в том, что изменение одной части системы отражается на состоянии других ее частей и всей системы в целом. И наоборот, изменение системы в целом сказывается на состоянии ее частей. В разных системах эти взаимосвязи проявляются с разной силой. Иерархия систем может быть рыхлой, мягкой, с неглубокими и непрочными связями. В такой иерархии изменение одной подсистемы слабо сказывается на других подсистемах и на всей системе в целом. Иерархия может быть твердой, жесткой, с глубокими и прочными связями. Тогда даже небольшое изменение системы распространяется вбок (на другие системы), вверх (на надсистему, наднадсистему) и вниз (на подсистемы, подподсистемы).

Иерархия технических систем — по преимуществу иерархия жесткая, с глубокими и прочными связями. Точнее, на верхних ступенях этой иерархии, там, где расположены большие системы (автотранспорт, машиностроение, радиосвязь и т. д.), иерархия достаточно мягкая. Но чем ниже по иерархической лестнице, тем жестче становятся связи систем с подсистемами. Изобретателям приходится иметь дело именно с такими сравнительно небольшими и жесткими системами (двигатель, станок, радиоприемник и т. д.). Обрыв одного провода в системе зажигания может вывести из строя не только этот провод, но и всю систему зажигания, и надсистему (двигатель), и наднадсистему (автомобиль).