Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач - [44]

Задача 45

Во многих технических устройствах используются движущиеся ленты в виде бесконечного кольца. Если, например, покрыть внешнюю поверхность такой ленты абразивным составом, получится шлифовальная лента. В а. с. № 236 278 было предложено разрезать шлифовальную ленту, перекрутить один конец на 180° и снова соединить, получив так называемую ленту Мебиуса. Шлифующими стали обе поверхности ленты. Длина ее осталась той же, но и как бы вдвое увеличилась. Другие изобретатели проделали абсолютно тоже самое с магнитофонной лентой (а. с. №259449), ленточным фильтром (а. с. № 321 266), лентой станка для анодно-механической резки (а. с. № 464 429, девять авторов), конвейерной лентой (а. с. № 526 395) и десятками других лент. Какой прием здесь использован?

И еще один вопрос. Лента Мебиуса удваивает длину используемой поверхности. Но можно взять трехгранный шлифовальный ремень и перед соединением в кольцо сдвинуть концы на 120°. Тогда рабочая поверхность удлинится втрое (правда, став более узкой). Можно перекрутить многогранный ремень и удлинить поверхность в пять или десять раз. Но это изобретение выдано а. с. № 324 137. Спрогнозируйте изобретения, которые могут появиться в связи с этим авторским свидетельством.

ОТ ПРОСТЫХ ПРИЕМОВ К СЛОЖНЫМ

СЛАБОСТЬ И СИЛА ПРИЕМОВ

Основные приемы и таблицы их применения - пожалуй, самое простое в АРИЗ. Применение приемов не требует той дисциплины мысли, которая необходима для анализа (вепольного и «по шагам»), не требует знания физики. Таблица привлекает автоматизмом: не надо думать, взял исходные данные и получил почти готовый ответ. За нынешней маленькой таблицей и коротким списком приемов оптимисты видят множество больших таблиц и длинные списки приемов, а отсюда уже рукой подать до применения ЭВМ...

После публикации АРИЗ-71 появилось много предложений по усовершенствованию фонда основных приемов. Так, В. Д. Воронков предложил «переделать» изобретательские приемы в организационные, предназначенные для решения общих задач управления и организации [21]. Л. С. Гуткин дополнил список специальными (радиотехническими) приемами [22]. А. И. Половинкин разделил приемы на множество подприемов [23.] Такого рода попытки предпринимаются с самыми лучшими намерениями, но, к сожалению, на чисто волевых основах. Единственный путь совершенствования фонда приемов - анализ больших массивов патентной информации, относящейся к изобретениям высших уровней. Путь этот трудоемкий, но стоило бы проанализировать несколько соток тысяч изобретений, чтобы в конце концов получить «большую таблицу и длинный список», если бы они гарантировали решение трудных задач. Дело, однако, обстоит значительно сложнее.

АРИЗ-68 включал список в 35 приемов, причем было проанализировано 25 тыс. патентов и авторских свидетельств. При подготовке АРИЗ-71 число проанализированных изобретений увеличилось на 15 тыс., а список приемов пополнился только пятью новыми приемами.

Прежде чем механически продолжать анализ, «выскребывая дно котла», следует разобраться в природе уже выявленных 40 приемов. Какие из них сильные и какие слабые? Почему одни приемы сильнее других? Нельзя ли вести целенаправленный поиск новых сильных приемов?

Обычно исследователи отождествляли силу приема с частотой его применения. На самом деле это разные понятия, и, оценивая эффективность того или иного приема, надо принимать во внимание оба фактора. Впервые такое исследование провела Д. М. Хитеева. Взяв большой массив патентной информации, она прежде всего отсеяла изобретения первого уровня, оставшиеся изобретения разделила на 40 видов (по числу приемов), а внутри каждого вида- на три группы: 2-, 3-й и 4 - 5-й уровни. Затем для каждого вида (т. е. для каждого приема) был подсчитан коэффициент эффективности К по формуле

где а - количество изобретений, относящихся к первой группе (2-й уровень); б - количество изобретений, относящихся ко второй группе (З-й уровень); в - количество изобретений, относящихся к третьей группе (4 - 5-й уровни); L и M -коэффициенты, характеризующие качественные отличия изобретения второй и третьей групп по сравнению с изобретениями первой группы.

Если взять небольшие и несильно отличающиеся друг от друга значения. L и М (например, 3 и 5), то К в основном будет учитывать частоту использования приема. Если значения L и М велики и резко отличаются друг от друга (например, 10 и 100), вычисленная эффективность будет практически зависеть только от числа изобретений третьей группы. Поэтому Д. М. Хитеева приняла L =5, М= 25 . В этом случае коэффициент К мог иметь значения от 1 до 25; если прием давал только изобретения первой группы, то K= 1; если все полученные данным приемом изобретения относились к третьей группе, то K = 25 .

Когда были подсчитаны значения К, выяснилось, что они меняются в очень широких пределах: от 3,9 (прием 3 - принцип местного качества) до 21,3 (прием 34 - принцип отброса и регенерации частей объекта).

Сопоставляя сильные и слабые приемы, Д. М. Хитеева пришла к интересным выводам. Оказалось, что слабые приемы стары и направлены на специализацию объектов, сильные приемы значительно новее и направлены на приближение объекта к идеальной машине, идеальному способу или идеальному веществу. В сильных приемах реализованы принципиально новые (обратные) подходы (приемы 13 и 22), используются физические эффекты (приемы 28 и 36), изменения более тонкие и «хитроумные» (прием 16), чем в старых и слабых приемах. Рассмотрим, например, приемы 19 (переход к прерывному действию) и 20 (переход к непрерывному действию). На первый взгляд, приемы родственные. Но у приема 20 коэффициент эффективности оказался в полтора раза выше, чем у приема 19. Почему? Непрерывность действия - это приближение к идеальному способу, а прерывность -отход от него, и этот отход оправдан лишь в тех специальных случаях, когда переход к импульсному режиму дает новый эффект, как-то покрывающий потери времени в паузах.