Выявление и анализ технического противоречия
Для выявления технического противоречия улучшения рассматриваемого технического объекта выполняют следующие процедуры:
1) Из списка недостатков прототипа, указанных в постановке задачи, выбирают те, которые связаны с улучшением количественных показателей и, в первую очередь, относятся к критериям развития технического объекта;
2) Выясняют, какие технические решения позволяют устранить или уменьшить выбранные недостатки (обычно используются известные инженерные решения);
3) Определяют, какой показатель технического объекта будет существенно ухудшаться при использовании принятого решения по улучшению рассматриваемого показателя.
Результаты выполнения этих процедур обобщают в виде формулировки технического противоречия. Наиболее часто техническое противоречие формулируют в виде: «Если улучшать параметр А (далее указывают, путем каких изменений улучшают существующий объект), то недопустимо ухудшается параметр В».
После установления технического противоречия осуществляют поиск идей его разрешения. Для этого используют таблицы и списки типовых приемов преодоления противоречий, фонды эвристических приемов, различные методы поиска новых решений (мозговую атаку, метод контрольных вопросов и др.). Однако далеко не всегда удается сразу найти идею разрешения противоречия. Поэтому весьма полезным является проведение анализа технического противоречия.
Анализ противоречия позволяет выявить те элементы улучшаемого объекта, изменение свойств, состояния которых (или изменение взаимодействия их с окружающими элементами, в том числе объектами внешней среды) вызывает обострение технического противоречия. Такие элементы называют узловым компонентом или узловым звеном противоречия. Кроме того, анализ противоречия позволяет определить возможные направления его разрешения.
Технические противоречия обусловлены свойствами элементов технического объекта, связями и отношениями между ними, функциональным взаимодействием отдельных элементов и технического объекта в целом с объектами окружающей среды. Поскольку эти связи и взаимодействия определяют те или иные количественные значения параметров разрабатываемого объекта, то анализ противоречия необходим для решения двух взаимосвязанных задач:
- выявления тех изменений в свойствах элементов объекта, их связях, отношениях и взаимодействиях, которые будут иметь место при принятии предлагаемого технического решения для получения положительного эффекта (улучшения параметра А);
- выявления негативных последствий этих изменений в свойствах элементов объекта, их связях, отношениях и взаимодействиях, которые вызывают отрицательный эффект (ухудшение параметра В).
Таким образом, в ходе анализа технического противоречия осуществляется его конкретизация на уровне внутреннего функционирования технического объекта. Результаты анализа целесообразно представить в виде причинно-следственной цепочки, звеньями которой являются краткие описания конкретных изменений состояния, свойств, условий функционирования отдельных элементов или технического объекта в целом, логически связывающие положительный эффект с отрицательным эффектом.
Причинно-следственная цепочка структуры технического противоречия позволяет сформулировать в краткой форме частные задачи поиска его разрешения. Формулировка каждой частной задачи содержит в себе цель в форме значения одного из параметров рассматриваемого техническою объекта и условие в виде значения другого параметра этого объекта, при котором должна быть достигнута указанная цель.
Определение частых задач поиска разрешения технического противоречия основывается на законе диалектики – законе отрицания отрицания, coгласно которому превращение одного предмета в качественно другой происходит через «уничтожение» первого с сохранением всего положительного его содержания, которое открывает простор для дальнейшего развития заменяющего его предмета. Применительно к техническому противоречию отрицанию (инверсии) должен подвергнуться отрицательный эффект, а вместе с ним все звенья причинно-следственной цепочки (кроме звена положительного эффекта).
Практическая реализация такого отрицания состоит в составлении цепочки, противоположной по смысловому содержанию цепочке структуры технического противоречия.
Намечая возможные варианты перехода от звеньев исходной цепочки к звеньям противоположной ей цепочки, определяют цели и условия частных задач, решение любой из которых позволяет достичь положительного результата без ухудшения параметра, указанного в противоречии.
Отметим важное отличие этих задач от частных задач, приведенных ранее. Выявленные в ходе анализа причин исходного недостатка задачи условно можно назвать задачами внешнего функционирования технического объекта, поскольку в них, как правило, отражаются требования к параметрам (критериям эффективности) самого объекта иди его элементов.
В отличие от них задачи, являющиеся результатом анализа технического противоречия, содержат требования физического характера, т. е. требования к свойствам отдельных элементов и их взаимодействию между собой и с объектами окружающей среды. Такие задачи являются физическими задачами.
Построенная причинно-следственная цепочка технического противоречия помимо выявления частных задач поиска идей его разрешения позволяет также сформулировать физическое противоречие, которое обусловливает техническое противоречие на уровне внутреннего функционирования улучшаемого объекта.
Сформулированное физическое противоречие обостряет ситуацию технического противоречия, но вместе с этим делает поиск идей его разрешения целенаправленным, так как найденная идея должна удовлетворять двум противоположным требованиям. Техническое решение на основе такой идеи, как показывает практика, и есть решение на уровне изобретения.