Материалы к АРИЗ-63³⁵

Текст АРИЗ-63³⁶

Проверка и уточнение задачи

Первый шаг. Определить, какова конечная цель, с которой ставится задача.

Второй шаг. Проверить, можно ли достичь той же цели «в обход» – решением иной задачи.

Третий шаг. Определить, решение какой задачи – первоначальной или «обходной» даст больший эффект.

Четвертый шаг. Определить требуемые количественные показатели (скорость, производительность, точность, габариты и т. п.).

Пятый шаг. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.

Аналитическая стадия

Первый шаг: Определить идеальный конечный результат (ответить на вопрос: «Что желательно получить в самом идеальном случае?»).

Второй шаг: Определить, что мешает получению идеального результата (ответить на вопрос: «В чем состоит „помеха“?»).

Третий шаг: Определить, почему мешает (ответить на вопрос: «В чем непосредственная причина „помехи“?»).

Четвертый шаг: Определить, при каких условиях ничто не мешало бы получить идеальный результат (ответить на вопрос: «При каких условиях исчезнет „помеха“?»).

Оперативная стадия

Первый шаг: Проверить возможность устранения технического противоречия изменением данного объекта (машины, механизма, процесса).

Второй шаг: Проверить возможные изменения в среде, окружающей объект, и в других объектах, работающих совместно с данным.

Третий шаг: Перенести решение из других отраслей техники (ответить на вопрос: «Как решаются в других отраслях техники задачи, подобные данной?»).

Четвертый шаг: Применить «обратные» решения (ответить на вопрос: «Как решаются в технике задачи, обратные данной, и нельзя ли использовать эти решения, взяв их, так сказать, со знаком минус?»).

Пятый шаг: Использовать «прообразы» природы (ответить на вопрос: «Как решаются в природе более или менее сходные задачи?»).

Синтетическая стадия

Первый шаг: Определить, как должны быть изменены после изменения одной части объекта другие его части.

Второй шаг: Определить, как должны быть изменены другие объекты, работающие совместно с данным.

Третий шаг: Проверить, может ли измененный объект применяться по-новому.

Четвертый шаг: Использовать найденную техническую идею (или идею, обратную найденной) при решении других технических задач.

Структурная схема АРИЗ-63

Где:

С – ситуация; З – задача; ИКР – идеальный конечный результат; Пр – противоречие; ППр – причина противоречия; УСПр – условия снятия противоречия; Р – решение; ОР – оценка решения;

МР – метод решения.

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-63

Универсальные параметры

А. Недоступное увеличение веса объекта.

Б. Недопустимое увеличение длины объекта.

В. Недопустимое увеличение площади объекта.

Г. Недопустимое увеличение объекта.

Д. Недопустимое изменение формы.

Е. Недопустимый расход мощности, энергии, материалов.

Ж. Недопустимое снижение надежности.

З. Недопустимое снижение производительности.

И. Противоречивое сочетание требований к условиям работы объекта.

К. Возникновение вредных факторов, например, вредных сил.

Основные приемы устранения технических противоречий

1. Количественные изменения.

1.1. Создать легко используемый «запас» рабочих органов.

1.2. Увеличить число одновременно действующих объектов.

2. Изменение условий работы объекта.

2.1. Изменить условия работы так, чтобы центр тяжести объекта не перемещался в вертикальном направлении.

2.2. Изменить положение объекта в пространстве (наклонить, перевернуть, положить на бок).

2.3. Перейти от механической схемы к электрической или оптической.

2.4. Дорогостоящую долговечность заменить дешевой недолговечностью.

2.5. Перейти от прерывного процесса к непрерывному (например, от прямолинейного движения к вращательному).

2.6. Изменить цвет объекта. Сделать объект прозрачным.

2.7. Изменить агрегатное состояние объекта.

3. Разделение объекта.

3.1. Разделить объект на две части: «тяжелую» и «легкую»; передвигать только «легкую» часть.

3.2. Разделить объект на части, соединенные гибкими связями.

3.3. Разделить объект на две части – «объемную и «необъемную»; вывести «объемную» часть за пределы, ограничивающие объем.

3.4. Разделить объект на части, приблизить каждую часть к тому месту, где она работает.

3.5. Разделить объект на несколько частей с тем, чтобы при выходе из строя одной части объект в целом сохранял работоспособность.

3.6. Разделить объект на части: изготавливать, обрабатывать, грузить и т. д. каждую часть отдельно, затем производить сборку.

3.7. Разделить объект на части; поставить каждую часть в оптимальные условия.

3.8. Выделить из свойств объекта вредное свойство и изолировать его. Или выделить наиболее полезное свойство и использовать его без самого объекта.

4. Принцип совмещения.

4.1. Предать объекту дополнительные функции, чтобы уменьшить вес других объектов, работающих совместно с данным.

4.2. Перейти от «одноэтажной» компоновки к «многоэтажной».

4.3. Совместить в пространстве несколько объемов (принцип «матрешки»).

4.4. Машина должна не только выполнять основную работу, но и сама себя обслуживать.

4.5. Перейти от последовательного ведения этапов к одновременному.

4.6. Совместить несовместимое… оптически.

4.7. Ликвидировать вредные факторы за счет частей объекта, имеющих другое основное назначение

5. Компенсация нежелательных факторов.

5.1. Компенсировать вес внешними силами (магнитными, центробежными, аэродинамическими и т.д.).

5.2. Создать предварительные изменения формы, противоположные недопустимому.

5.3. Компенсировать расход энергии получением какого-либо дополнительного эффекта.

5.4. Компенсировать вредные факторы за счет самих этих факторов (клин клином). Использовать вредные факторы для выполнения полезной работы.

6. Принцип «наоборот».

6.1. Сделать движущиеся части неподвижными и, наоборот, неподвижные – движущимися.

6.2. Положить объект на бок.

6.3. Выполнить объект из материала, допускающего изменение формы при работе.

6.4. Усилить вредные факторы настолько, чтобы они перестали быть вредными (например, шумный звук перевести в бесшумный ультразвук).

7. Принцип «динамизации» объектов.

7.1. Уменьшить в процессе работы вес объекта (например, за счет отбрасывания отработанных частей, как в многоступенчатой ракете).

7.2. Изменять длину объекта при переводе его в рабочее положение.

7.3. Изменять в процессе работы площадь объекта.

7.4. Изменить объем при переводе объекта в рабочее положение.

7.5. Перейти от постоянной формы к переменной).

7.6. Перейти от непрерывной подачи мощности к периодической (например, импульсной).

7.7. Объект должен менять свои свойства при изменении условий работы.

Таблица типовых способов устранения технических противоречий

Материалы к АРИЗ-64³⁷

Текст АРИЗ-64

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ³⁸

Выбор задачи

Первый шаг: Определить, какова конечная цель, с которой ставится задача.

Второй шаг: Проверить, можно ли достичь той же цели «в обход» – решением иной задачи.

Третий шаг: Определить, решение какой задачи – первоначальной или «обходной» даст больший эффект.

Четвертый шаг: Определить требуемые количественные показатели (скорость, производительность, точность, габариты и т. п.).

Пятый шаг: Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.

Анализ задачи

Третий шаг: Определить, почему мешает (ответить на вопрос: «В чем непосредственная причина „помехи“?»).

Оперативная стадия

Синтетическая стадия

Первый шаг: Определить, как должны быть изменены – после изменения одной части объекта – другие его части.

Второй шаг: Определить, как должны быть изменены другие объекты, работающие совместно с данным.

Третий шаг: Проверить, может ли измененный объект применяться по-новому.

Структурная схема АРИЗ-64

Где:

МР – метод решения.

БЛОК-СХЕМА АРИЗ-64

Основные приемы устранения технических противоречий³⁹

1. Принцип дробления

Разделить объект на части, независимые друг от друга или соединенные гибкими связями.

2. Принцип вынесения

Отделить от объекта «мешающую» часть или, наоборот, выделить единственно нужную часть (или свойство).

3. Принцип местного качества

Разделить объект на части так, чтобы каждая часть могла быть изготовлена из наиболее подходящего материала и находилась в условиях, наиболее соответствующих ее работе.

4. Принцип асимметрии

Машины рождаются симметричными. Эта – их традиционная форма. Поэтому многие задачи, трудные по отношению к симметричным объектам, легко решаются нарушением симметрии.

5. Принцип объединения

Соединить одинаковые (или предназначенные для смежных операций) объекты.

6. Принцип совмещения

а) Один объект поочередно работает в нескольких местах;

б) один объект одновременно выполняет несколько функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

7. Принцип «матрешки»

Один объект размещается внутри другого, который в свою очередь находится внутри третьего… и т. д.

8. Принцип «антивеса»

Компенсировать вес объекта соединением с другими объектами, обладающими подъемной силой.

9. Принцип предварительного напряжения

Заранее придать объекту изменения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим изменениям.

10. Принцип предварительного исполнения

Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на их доставку.

11. Принцип «заранее подложенной подушки»

Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.

12. Принцип эквипотенциальности

Передвигать объект так, чтобы он не поднимался и не опускался.

13. Принцип «наоборот»

а) Сделать движущиеся части системы неподвижными, а неподвижные – движущимися.

б) Перевернуть объект «верх ногами».

14. Принцип сфероидальности

Перейти от прямолинейных частей объекта к криволинейным, от плоских поверхностей – к сферическим, от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, – к шаровым конструкциям.

15. Принцип динамичности

Характеристики объекта (вес, габариты, форма, агрегатное состояние, температура, окраска и т. д.) должна быть меняющимися о оптимальными на каждом этапе процесса.

16. Принцип частичного решения

Получить 99 процентов требуемого эффекта намного легче, чем получить 100 процентов. Задача перестает быть трудной, если оказаться от одного процента требований (что нередко можно сделать).

17. Принцип перехода в другое измерение

Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (то есть по плоскости). Соответственно, задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, упрощаются при переходе к пространству трех измерений.

18. Принцип изменения среды

Для интенсификации процессов надо изменить среду, в которой протекают эти процессы.

19. Принцип импульсного действия

При недостатке энергии или мощности надо перейти от непрерывного действия к импульсному.

20. Принцип непрерывности полезного действия

а) Работа должна осуществляться непрерывно – машина не должна стоять без дела.

б) Полезная работа должна осуществляться без холостых и промежуточных (транспортных) ходов.

в) Переход от поступательно-возвратного движения к вращательному.

21. Принцип «проскока»

Вредные или опасные стадии процесса должны преодолеваться на большой скорости.

22. Принцип «обратить вред в пользу»

Вредные факторы могут быть использованы для получения положительного эффекта.