Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

ТРИЗ позволяет сегодня решать изобретательские задачи на том уровне организации умственной деятельности, который завтра станет нормой.

Появление ТРИЗ, ее быстрое развитие – не случайность, а необходимость, продиктованная современной научно-технической революцией.

Проектирование технических систем, сто лет назад бывшее искусством, в наши дни стало точной наукой, хотя и очень трудной. Люди все время думают над все более сложными техническими задачами.

Как же работает ТРИЗ?

Разберем известный пример.

Стремясь использовать вольтову дугу для освещения, изобретатели разных стран несколько десятилетий искали надежный способ или устройство для поддержания постоянного зазора между концами соосных электродов по мере их сгорания.

Одна конструкция сменяла другую, были испробованы сотни вариантов.

А если посмотреть на задачу с позиций ТРИЗ?

Формулируем ИКР: регулятора нет, а зазор постоянен. Далее проанализируем ТП «надежность - удобство эксплуатации» и «удобство эксплуатации - сложность устройства». Для их преодоления поисковая таблица (см. приложение А), соответственно предлагает приемы №№ 17,27, 40 и №№ 12, 17, 26, 32, то есть настоятельно рекомендует прием №17. «Переход в другое измерение», пункт «в» которого советует положить электроды «набок». Этот совет в совокупности с ИКР - регулятора нет, а зазор постоянен - прямо выводит на параллельные (!) электроды. И нет надобности в регуляторе, а чтобы дуга не соскальзывала по вертикальным электродам вниз - изолирующая прокладка между ними, ведущая себя подобно стеарину в свече.

Параллельные электроды - это суть изобретения, известного в мире как «свеча Яблочкова». Хорошо, что оно состоялось, но, если полагаться на случай, его ведь могло и не быть, несмотря на огромные затраты сил, средств и времени.

Теперь проанализируем эффективность рекомендаций ТРИЗ на примере решения одной из современных экологических проблем СГПП «Азот», которое было выполнено в ГНИИ «Химтехнология» (г. Северодонецк).

Распространенным методом очистки отходящих газов производства азотной кислоты является высокотемпературное каталитическое восстановление оксидов азота природным газом, который подают с некоторым избытком для достижения требуемой степени очистки. Поэтому в отходящих газах всегда присутствуют продукты неполного окисления метана, в частности токсичный монооксид углерода, причем в количестве, превышающем предельно допустимую концентрацию (ПДК) примерно в такое же число раз, как превышение концентрации оксидов азота над их ПДК до очистки; то есть фактически одна вредность заменялась другой... Снизить содержание монооксида углерода в газовых выбросах можно его доокислением на дополнительном слое катализатора.

В институте было предложено осуществить каталитическую очистку отходящих газов от оксидов азота и монооксида углерода в одном реакторе путем введения в межслоевое пространство определенного количества воздуха в качестве окислителя. Очевидно, чтобы обеспечить взрывобезопасность процесса и исключить проскок монооксида углерода надо было не только ввести расчетное количество воздуха, но и равномерно смешать его с основным потоком хвостовых газов. То есть проблема заключалась в равномерном распределении воздуха по сечению реактора в условиях ограниченного межслоевого пространства. Использовать традиционный трубчатый газораспределитель никто не решался, так как для перфорированного канала с «глухим» торцом в общем случае характерна неравномерность истечения газа.

Нужна была новая оригинальная идея!

Парадоксальная формулировка ИКР - при неравномерном истечении из каждого канала в отдельности, в целом формируется равномерное распределение газа - в совокупности с приемом №226 «устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором» подготовили «выход» такой идеи. Оставалось завершающее усилие мысли и...- есть искомая идея! Ее суть в том, что в соседних трубах, расположенных параллельно в одной горизонтальной плоскости, реализуется противоточное движение газа, что само собой обеспечивает взаимную компенсацию неравномерности его истечения по длине каждой из труб. В итоге по сечению реактора достигается близкое к равномерному распределение и смешение воздуха с основным потоком хвостовых газов.

Эта идея позволила реконструировать 9 агрегатов каталитической очистки (цеха №5 и №6СГПП «Объединение «Азот»), анализ результатов работы которых свидетельствует, что усовершенствованная технология и ее аппаратурное оформление являются экологически более совершенными. В частности, содержание токсичного монооксида углерода в отходящих газах уменьшалось в 4-8 раз. Добавим, что эта разработка обеспечила не только экологический, но и существенный экономический эффект за счет экономии ~II нм³ природного газа азотной кислоты.

ВЫВОД

Из данного примера видно, что умелое использование ТРИЗ может принести большую пользу как отдельному изобретателю, так и целым творческим коллективам и предприятиям.

теория решение задача изобретение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества.– Киев – Донецк: Вища школа, 1983-183с.

2. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. – М.: Машиностроение, 1988.-366с.

3. Альшулер Г.С. Алгоритм изобретения. – М.: Московский рабочий, 1973.

4. Альшулер Г.С. Творчество как точная наука. – М.: Советское радио, 1979.

5. Альшулер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. – Новосибирск: Наука, 1986.

6. Буш Г.Я. Рождение изобретательских идей. – Рига: Лиссма, 1976.

7. Буш Г.Я. Методологические проблемы технического творчества. Тезисы докладов. – Рига: Латвийское РС ВОИР, 1979.

8. Буш Г.Я. Методы технического творчества. Рига: Лиссма, 1972.

9. Антонов А.В. Психология изобретательского творчества. – Киев: Вища школа, 1978.

10. Грамп Е.А. Функционально-стоимостной анализ: сущность, теоретические основы, опыт применения за рубежом. – М.: Информэлектро, 1980.

11. Карпунин М.Г., Майданчик Б.И. Функционально-стоимостной анализ в электротехнической промышленности. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

ПРИЛОЖЕНИЕ А