Физические противоречия

Современная ТРИЗ предусматривает анализ причин ТП и переход от технического противоречия к физическому (ФП).

ТП представляет собой конфликт двух частей системы, для перехода к ФП необходимо выделить одну часть, а в этой части одну зону, к физическому состоянию которой предъявляются взаи- мопротиворечивые требования.

«Физичность» ФП, четкая локализация и предельная обостренность самого конфликта (быть А и не быть А) придают ФП высокую эвристическую ценность. Если ФП сформулировано правильно, задачу — даже сложную — можно считать в значительной мере решенной. Дальнейшее продвижение не вызывает принципиальных трудностей (хотя и требует обширного и сконцентрированного информационного аппарата, например, свода физических эффектов и явлений).

Задача 13. Имеется установка для испытания длительного действия кислот на поверхность образцов сплавов. Установка представляет собой герметично закрываемую металлическую камеру. На дно камеры устанавливают образцы (кубики). Камеру заполняют агрессивной жидкостью, создают необходимые температуру и давление. Агрессивная жидкость действует не только на кубики, но и на стенки камеры, вызывая их коррозию и быстрое разрушение. Приходится изготавливать камеру из благородных металлов, что чрезвычайно дорого. Как быть?

Перед нами изобретательская ситуация с четко видимым административным противоречием: нужно как-то снизить стоимость системы, а как именно — неизвестно. В системе три части: камера (т. е. корпус камеры, стенки), жидкость и кубик (достаточно рассмотреть один). Соответственно имеются три пары частей: камера — жидкость, камера — кубик, жидкость — кубик. Конфликтующими являются только первая и третья пары.

По задаче 13 за 1973—1979 гг. накопилась обширная статистика. Слушатели, не знакомые с ТРИЗ (732 человека), в 87% случаев выбирают в качестве конфликтующей пары «камеру — жид

кость», т. е. ситуация переводится в задачу по борьбе с коррозией. Это крайне невыгодная стратегия: локальная задача по улучшению способа испытаний образцов заменяется несоизмеримо более общей и трудной задачей по защите металла от коррозии. В результате эти 87% слушателей (637 человек) дают свыше 80% заведомо «неверных» решений и около 20% весьма сомнительных и ненадежных (например, различные защитные покрытия камеры). Слушатели, знающие основы ТРИЗ (318 человек) в 85% случаев выбирают пару «кубик — жидкость». Из этих 85% (270 человек) 68 дали контрольные ответы, 12 — сомнительные, 20% —заведомо неверные.

Следует отметить, что неверные ответы возникают (при решении данной задачи) только из-за грубого нарушения правил ТРИЗ. Человек знает правила, но ему кажется, что в данном случае они «ведут не туда», и фактически решение по ТРИЗ подменяется перебором вариантов.

Задача 13 проста и ее можно решить перебором вариантов (хотя реально ее впервые решили по алгоритму решения изобретательских задач, а до этого применяли дорогостоящую облицовку, считая это неизбежным). Перебрав достаточно много вариантов, можно перейти от идеи защиты стенок к идее вообще обойтись без них. Это равносильно переходу к паре «кубик — жидкость». Правила выбора пары, основанные на законах развития технических систем, делают то же самое, но без «пустых» проб. Общее правило, вытекающее из закона повышения степени идеальности, гласит: в пару должны входить изделие и та часть инструмента, которая непосредственно ведет обработку изделия.

Переход от задачи к ее модели облегчает выявление физического противоречия. При этом следует использовать следующее правило: менять надо не изделие, а входящую в модель часть рабочего органа системы (изменение изделия может вызвать острые противоречия в нескольких этажах иерархии систем). Инструмент в задаче 13 — жидкость. Эта жидкость должна свободно «висеть» вокруг кубика, чтобы не растекаться. Такая формулировка отсекает все мысленные варианты, кроме двух, где жидкость заменена вязким веществом типа пластилина, либо удерживается самим кубиком (для чего он должен быть сделан полым). Явно предпоч

тительнее последний вариант: он не связан с опасностью изменения свойств жидкости. В дальнейшем, используя специальные методы, мы увидим, что существует еще один неочевидный вариант.