Генрих Альтшуллер - Найти идею

Частичная свертка хорошо видна на примере двустволки: обычное ружье (моносистема) сначала механически удвоили (бисистема), а потом убрали лишние вспомогательные части (частично свернутая бисистема).

Дальнейшее развитие приводит к полностью свернутым системам,в которых один объект выполняет несколько функций. Так, в а. с. 1044266 одна и та же пара обуви заменяет две пары — с шипами и без шипов. Достигается это использованием шипов из материала с эффектом памяти формы: шипы выступают из подошвы и каблука только при температуре 0 °C. Близка к полностью свернутой бисистеме и стамеска по патенту ФРГ 836709. На режущем клине сделаны зубья, захватывающие и выводящие стружку при обработке глухих отверстий. Отпадает необходимость в специальном инструменте для извлечения стружки.

Полностью (а иногда и частично) свернутая бисистема (или полисистема) становится новой моносистемой и может совершить следующий виток спирали. На рис. 10 представлена упрощенная схема такого «наматывания» витков. Но это не все. Чтобы получить более полное представление о линии «моно — би — поли», надо учесть еще два обстоятельства.

1. Эффективность синтезированных бисистем и полисистем может быть повышена прежде всего развитием связей элементов в этих системах.

Новообразованные системы, как уже говорилось, часто имеют «нулевую связь», т. е. представляют собой просто «кучу» элементов. Развитие идет в направлении усиления межэлементных связей. С другой стороны, в новообразованных системах связи между элементами бывают иногда жесткие. В этих случаях развитие идет в направлении увеличения степени динамичности связей.

Пример «ужесточения» связей. При групповом использовании подъемных кранов (тремя кранами по 60 т поднимают груз в 150 тонн) трудно синхронизировать работу машин. В а. с. 742372 предложено устройство (жесткий многоугольник), объединяющее стрелы кранов. Пример динамизации связей. Первоначально катамараны имели жесткую связь между корпусами. Затем были введены подвижные связи, позволяющие менять межкорпусное расстояние (например, а. с. 524728 и 1094797).

2. Эффективность би- и полисистем может быть повышена увеличением различия между элементами системы:от однородных элементов (пачка одинаковых карандашей) к элементам со сдвинутыми характеристиками (набор разноцветных карандашей), а затем — к разнородным элементам (карандаши с циркулем) и инверсным сочетаниям типа «элемент и антиэлемент» (карандаш с резинкой).

По а. с. 546445 сварку толстых стальных листов ведут электродами, расположенными один за другим: при этом сварочный ток каждого последующего электрода и глубина погружения в разделку кромок больше, чем у предыдущего. Новый эффект буквально достигнут «сдвинутостью» элементов системы. Аналогично (а. с. 493350) предложена двухэтажная пила, у которой нижние дуги разведены больше верхних; такая пила чисто режет волокнистые материалы. Пример инверсной бисистемы: буровая коронка в виде двух концентрических долот, вращающихся в разные стороны (а. с. 794139).

На рис. 11 показан один цикл развития систем: усложнение по линии «моно — би — поли» и упрощение по линиям свертывания.

В 70-х годах предполагалось, что переход от бисистемы к полисистеме происходит после того, как бисистема исчерпала резервы развития. Однако был накоплен обширный материал, свидетельствующий, что переход «би — поли» и даже частичное свертывание могут идти одновременно с совершенствованием системы по линии «однородность — инверсность».

Вернемся к задачам 6.1 и 6.2.

Сдвоенная система — просто новообразованная бисистема. Чтобы получить новое качество, нужно обеспечить взаимодействие между частями «би-теплицы», или взаимодействие между находящимися в «би-теплице» растениями. Максимум взаимодействия — если растения в чем-то противоположны. Ответ: инверсная бисистема. В одном отсеке растения, поглощающие углекислоту и выделяющие кислород; в другом — растения, поглощающие кислород и выделяющие углекислый газ (а. с. 950241).

«Полигвоздь» (задача 6.2) разработан финскими специалистами. У него одна шляпка на 200 гвоздей. Это металлическая пластина с множеством конических шипов. Шипы легко входят в древесину и крепко держатся. Конструкции, соединенные «полигвоздями», в два раза прочнее обычных.

Задача 6.3.В одном итальянском музее была похищена историческая ценность — этрусская ваза. Вывезти ее за пределы страны без документов было невозможно. Получить документы незаконно тоже не удалось. И все-таки ваза была вывезена, причем по неподдельным документам. Как это удалось осуществить?

Хочется надеяться, что читатель без труда раскроет козни зарубежных «умельцев». Конечно же, и в этом случае имело место преступное использование бисистемы со сдвинутыми характеристиками. Сделали более или менее похожую вазу, получили документы на ввоз ее в Италию — законно, якобы для реставрации. Ввезли. И через пару месяцев вывезли подлинную вазу — через туже таможню по тем же документам. Как отреставрированную копию…

А теперь, когда мы легко раскрыли тайну, которая завела бы в тупик Шерлока Холмса и комиссара Мегрэ, теперь еще одна задача. На этот раз распутать клубок и найти нить будет труднее…

Задача 6.4.Иглу швейной машины с запасом катушек цветных нитей можно рассматривать как полисистему с нулевой связью. При многоцветных изделиях часто приходится менять катушки. К какой системе надо перейти? Как это конкретно сделать?

Свертывание играет исключительно важную роль не только в цикле «би — моно — поли», но и во многих других процессах развития технических систем. Почти все вепольные преобразования связаны с введением веществ и полей. Каждый раз, вводя в систему новые вещества и поля, мы уменьшаем степень идеальности. Возникает противоречие: вещество или поле надо вводить, чтобы получить новое свойство, и вещество нельзя вводить, чтобы не усложнять систему. Такие противоречия устраняют свертыванием системы. Например, в качестве одного из веществ можно использовать внешнюю среду. Широкое применение двойных веполей объясняется, в частности, тем, что двойной веполь — свернутая структура: В 1, и В 2образуют два веполя — с П 1и П 2:

По предложению И. М. Верткина, степень свернутости системы оценивают коэффициентом К: