Страница:
4-3. Мы получили требуемый эффект - расширили эбласть применения устройства, практически ничем не)аснлатившись. Устройство сохранило присущую ему гростоту, но стало универсальным: теперь его можно при* женить для испытания тонких проволок, нитей и т. п.
4-4. Решение можно считать законченным; требова-1ия задачи выполнены полностью.
Рис. 38. К задаче 12, шаг 3-2.
Решение з а дач и 12
2-3. Дана система из трубы, воздушного потека и помидоров. Воздушный поток при транспортировке сталкивает помидоры друг с другом.
2-4. а) Труба, воздушный поток, б) Помидоры,
2-5. Труба.
{Выбор сделан на основании примечания «а» к шагу 2-5.)
3-1. Труба при перемещении помидоров воздушным потоком сама тормозит слишком быстрые помидоры и подгоняет слишком медленные помидоры.
Здесь два действия: труба тормозит и подгоняет. А в формулировке ИКР всегда должно быть только одно действие. Разные действия в принципе могут осуществляться разными путями. Поэтому надо разделить нашу задачу на две задачи или переформулировать ИКР. Мы оставим одно действие: «Труба тормозит». Если бы она умела «подгонять», не нужен был бы воздушный поток: труба вообще двигала бы помидоры. А по условиям задачи надо сохранить пневматическую систему движения (то есть обходный путь в данном случае исключен условиями задачи).
3-1. Труба при перемещении помидоров воздушным потоком сама тормозит слишком быстрые помидоры.
3-2. См. рис. 38.
3-3. Не может тормозить слшпком быстрые помидоры нижняя стенка трубы, по которой они катятся.
3-4. а) Нам надо, чтобы помидор, подошедший к какому-то месту трубы слишком рано, не мог пройти дальше.
б) Стенка трубы в этом месте не имеет препятствий и пропускает любые помидоры.
в) Одно и то же место в стенке трубы должно быть то «пропускающим», то «непропускаю-щим».
3-5. На стенке трубы должны в нужный момент возникать и исчезать препятствия.
3-6. Помидор движется под действием воздушного потока. Чтобы помидор остановился, нужно в районе остановки уменьшить давление воздуха за помидором (или повысить давление воздуха перед помидором). В нужный момент в стенке должно образоваться отверстие - воздух уйдет в это отверстие. Таким образом, нижняя стенка трубы должна иметь периодически открываемые и закрываемые отверстия.
3-7. Открывать или закрывать отверстия сложно. Отверстия должны быть всегда открыты. Чтобы помидоры не проваливались, отверстия нужно сделать маленькими. Через отверстия мы можем нагнетать или отсасывать воздух. Надежнее отсасывать: это позволит при необходимости остановить помидор у того или иного отверстия.
3-8. Дно трубы имеет небольшие отверстия (рис. 39). Из отверстий отсасывается воздух: сначала из первого отверстия, затем из второго и т. д. Возникает бегущая волна разрежения; помидоры не будут двигаться быстрее этой волны.
Это решение совпадает с контрольным ответом (авторское свидетельство № 188364).
4-1. Мы получили возможность управлять движением помидоров, задавая нужный темп движения волны. Проигрыш - усложнение конструкции.
4-2, Чтобы упростить конструкцию, можно отказаться от подачи воздуха в трубу. Пусть бегущая волна разрежения сама передвигает помидоры от одного отверстия к другому. Если мы быстро переключим отсос с первого отверстия на второе, то воздух, втягиваемый во второе отверстие, подтянет помидор к этому отверстию. Затем, переключим отсос на третье отверстие - помидор тоже перейдет к этому отверстию и т. д.
Когда помидор продвинется на три-четыре отверстия, снова начнется отсос воздуха из первого отверстия.
Нижнюю стенку трубы можно сделать широкой и одновременно двигать целые шеренги помидоров.
Решение задачи 132-2. а) Толщина пластин стре- рис 39. Пневмотранспортер: МИТСЯ к ну- 2 - корпус, 2- отверстия, 3 - ЛЮ. Допу- патрубки, 4- источник вакуума.
стим^ толщина стала равной диаметру атома. Пластины придется собирать из отдельных атомов.
б) Если толщина пластин 1000 км, тоже придется со-
бирать пластины из отдельных частей.
в) Время изготовления изделия стремится к нулю.
Придется заранее подготовить элементы и собрать изделие, пользуясь какой-то быстродействующей силой.
г) Если на изготовление изделия дано 100 лет, мож-
но использовать медленные естественные процессы, скажем, осаждение частиц цз раствора.
д) Стоимость изготовления изделия равна 0. Пла-
стины должны самц собой возникать и соединяться… Как? Может быть, за счет каких-то вредных сил? Тогда мы не только сведем к 0 стоимость изготовления, но и получим бесплатно дополнительный эффект.
е) Если допустимая стоимость очень высока, можно
работать в условиях, когда меняются свойства материалов, например, соединять пластинки при обычной температуре, но очень высоком давлении. Оператор РВС не дал готового решения. Так бывает почти всегда. Смысл применения оператора РВС в том, чтобы расшатать барьеры и тем самым облегчить дальнейшее решение.
Рис. 40. К задаче 13, шаг 3-2.
2-3. Даны два материала - А(легкоплавкий и Б(тугоплавкий). Известными способами трудно получить из этих материалов тонкую «слоёнку».
2-4. а) Материал Л, материал Б.б) -
2-5. Материал Л.
(Он легче плавится, то есть легче изменяется.)
3-1. Материал Асам образует «слоёнку» с материалом Б.
*3-2. См. рис. 40.
Теперь видно, что процесс образования «слоёнки» состоит из двух действий. Надо, чтобы лежащие порознь материалы А и Б образовали один общий объем. А затем они должны определенным образом расположиться в этом объеме. Значит, можно уточнить ИКР.
Вот как уточнялся ИКР при решении этой задачи в Азербайджанском общественном институте изобретательского творчества (объектом был взят материал Б).
Слушатель: Материал Б сам влезает в А и упорядочение располагается в нем.
Преподаватель: Здесь два действия: «влезает» и «упорядочение располагается» - значит, и две задачи.
Слушатель: Первая легко решается. Чтобы материал Б «влез» в материал А, надо бросить Б в расплавленное А.
Преподаватель: Следовательно, мы можем заново сформулировать ИКР.
Слушатель: Б раздробилось, и частички сами расположились по плоскостям.
Преподаватель: Но здесь снова две задачи - «раздробить» и «расположить по плоскостям».
Рис. 41. Окончательный вариант шага 3-2 к задаче 13.
Слушатель;Раздробить легко. Можно заранее насыпать Б в виде порошка. Окончательная формулировка ИКР: порошок Б сам упорядоченно расположился в расплаве А (рис. 41)… Но если Б - магнитный материал, можно использовать магнитные силы. Они расположат частицы в определенном порядке. Потом расплав застывает- и задача решена.
Преподаватель: А если вещество Б из немагнитного материала?
Подсказки с мест: Использовать оптические силы… акустические… электрические…
Слушатель:Значит, есть следующие силы: электрические, магнитные, оптические, механические, акустические, ядерные…
Подсказка с места:Акустические! Создать в сосуде стоячие волны. Частицы Б соберутся в плоскостях, соответствующих узлам. В пучностях будет только вещество А. *
Это соответствует контрольному ответу: «Способ изготовления материалов слоистой структуры с заданным расположением слоев, отличающийся тем, что с целью получения тонкой периодической пространственной структуры взвесь частиц тугоплавкого вещества в расплаве легкоплавкого подвергается воздействию стоячего ультразвукового поля соответствующей частоты с последующим устранением поля и быстрым охлаждением расплава» (авторское свидетельство № 108894).
Ход решения этой задачи интересен тем, что отчетливо показывает механизм анализа. В задаче с большим поисковым полем постепенно уменьшается степень неопределенности, и поисковое поле становится меньше и меньше. В конце концов, все сводится к вопросу: какими силами можно управлять немагнитным порошком, нахо-
дящимся в жидкой среде? Сложная изобретательская задача превратилась в простую, решающуюся перебором нескольких вариантов.
В контрольном ответе сочетаются уже известные нам приемы (принцип дробления, принцип динамичности) и физический эффект, основанный на применении стоячих волн. Это типичная ситуация: упрощенная задача, полученная в результате анализа часто решается применением того или иного физического эффекта.
* * *
Есть изобретательские задачи, решенные только за счет использования физических эффектов и явлений. Вот, например, патент ГДР№ 51194:для изменения диаметра дробинок используется влияние электрического поля на поверхностное натяжение жидкого металла; меняя интенсивность поля, управляют поверхностным натяжением, следовательно, и размером капелек, из которых получаются дробинки.
Иногда изобретение непосредственно вытекает из нового открытия. Таковы многочисленные изобретения, основанные на электрогидравлическом эффекте.
Иногда в изобретении использовано открытие, сделанное в незапамятные времена. Например, авторское свидетельство № 306036: «Рейсфедер, содержащий ручку с двумя створками и винтовую пару для разведения створок, отличающийся тем, что с целью повышения точности регулирования раствора створок он снабжен редуцирующим элементом, выполненным в виде двуплеч-ного рычага, одно плечо которого связано с винтовой парой, а другое контактирует со створкой рейсфедера». Изобретатель, как видим, применил рычаг - открытие, совершенное тысячелетия назад. Впрочем, здесь еще усматривается (хотя и где-то в глубине веков) исходное открытие. Бывает и так, что исходное открытие не имеет ни срока, ни автора, ни четкой формулировки. Взять хотя бы авторское свидетельство № 184219. «Способ непрерывного разрушения горных пород зарядами ВВ, отличающийся тем, что с целью получения мелких фракций, непрерывное разрушение поверхностного слоя производят микрозарядами…» Тут в первооснове сделанное неизвестно кем и неизвестно когда открытие, которое можно сформулировать примерно так: маленький молоток отбивает маленькие частицы, большой - большие…
Иногда говорят, что все изобретения (или все значительные изобретения) «происходят» от открытий. Если понимать термин «открытие» так, как он трактуется в изобретательском праве, можно сразу привести множество изобретений, не связанных с открытиями и в то же время бесспорно значительных и оригинальных. Например, патент США № 3440990: корабль состоит из отдельных взаимозаменяемых блоков - «ходовые» блоки не простаивают в ожидании разгрузки-погрузки «грузовых» блоков. Или авторское свидетельство № 305974: производительность стана, изготовляющего многослойные спи-ральношовные трубы, лимитировалась производительностью сварки; предложено лишь слегка - в нескольких точках - прихватывать шов сваркой, а затем снимать трубу со стана и производить плотную сварку внестана, не задерживая изготовление следующей трубы. Тут не использованы физические эффекты и явления, хотя изобретательский подход к решению задачи виден вполне отчетливо.
Существует и противоположная тенденция сузить группу изобретений, основанных на физических эффектах: к этой группе относят только такие изобретения, которые непосредственно вытекают из недавно открытых (или старых, но необычных, малоизвестных) эффектов.
Оба уклона ошибочны. «Физические изобретения» представляют собой значительную, но не единственную группу. Сегодня еще нет возможности точно определить термин «физические изобретения» (правильнее: изобретения, непосредственно основанные на физических эффектах и явлениях), но это не отменяет необходимости изучать такие изобретения.
Физические эффекты и явления - костяк той самой физики, которую современный изобретатель годами изучает в школе и в институте. К сожалению, изобретательскому применению физики там не учат. Поэтому физические явления, законы, эффекты хотя и лежат в памяти инженера, но плохо стыкуются с информацией об изобретательских задачах. Изобретатель держит в руках связку ключей, но не умеет (не обучен) открывать этими ключами хитрые - с секретом! - замки изобретений: иногда наугад перебирает ключи, иногда, правильно выбрав ключ, не так его вставляет - и за все это расплачивается потерями времени.
Изобретателям надо присматриваться к давно знакомым эффектам и явлениям, приучаясь видеть в них рабочие инструменты для творческого решения изобретательских задач. Знания в этой области надо постоянно пополнять, потому что число открытых эффектов и явлений быстро растет, да и старые малоизвестные эффекты все чаще и чаще переходят в разряд действующих.
Хорошо бы иметь таблицу, показывающую - в зависимости от особенностей задачи - эффекты и явления, которые можно использовать в данном конкретном случае. Работа в этом направлении ведется Общественной лабораторией методики изобретательства при ЦС ВОИР.
Р еш ен ие задачи 14
2-3. Дана система из трубопровода, насосов, жидкостей А и Б, движущихся по этой трубе, и разделителя, находящегося между А и Б. Разделитель не проходит через насосы, часто застревает в трубопроводе.
2-4. а) Разделитель.
б) Трубопровод, насосы, жидкости А и Б. (Трубопровод и насосные станции уже построены, менять их трудно.)
2-5. Разделитель.
3-1. Разделитель сам легко проходит через насосы.
Разделители, легко проходящие через насосы, известны- это жидкие разделители, но у них свои недостатки: жидкие разделители трудно отделить в конечном пункте трубопровода. Мы взяли прототипом твердые разделители - и сузили задачу. Но брать в качестве прототипа только жидкие разделители тоже нельзя - мы придем к выводу, что надо применить твердые разделители. На шаге 2-3 надо было указать оба типа разделителей.
2-3. Дана система из трубопровода, насосов, жидкостей А и Б, движущихся по этой трубе, и разделителей - твердого или жидкого. Твердый разделитель не проходит через насосы, а жидкий плохо отделяется в конечном пункте.
Теперь задача сформулирована точно. Более того, в условиях задачи отчетливо указано противоречие: на трассе лучше иметь жидкий разделитель, а в конечном пункте твердый. Следовательно, объект должен меняться
р процессе работы. Это уже знакомый нам принцип динамизации(прием 15). Пусть разделитель в трубопроводе будет жидким, а на конечном пункте - твердым или газообразным. Последнее даже удобнее: попав в резервуар (давление там меньше, чем в трубопроводе), разделитель самуйдет из него. Смешивание разделителя снефтью перестает быть опасным. Пусть разделитель к концу пути смешается с нефтепродуктами даже в значительной мере, все равно потом он превратится в газ, и его легко будет собрать.
Идея решения есть. Теперь надо сформулировать требования к веществу разделителя. Это вещество должно:
не растворяться в нефтепродуктах;
быть химически инертным по отношению к углеводородам;
иметь (в жидком состоянии) плотность, примерно равную плотности перекачиваемых нефтепродуктов;
не замерзать при температуре по крайней мере до -50°;
быть безопасным и дешевым.
По справочнику нетрудно обнаружить, что лучше всего для этой цели подходит аммиак: он не растворяется в нефтепродуктах и не взаимодействует с ними, имеет требуемую плотность, легко сжижается, не замерзает до -77°. Жидкий аммиак достаточно дешев, его, например, применяют в сельском хозяйстве для удобрения почвы.
НАУЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТВОРЧЕСТВА
4-4. Решение можно считать законченным; требова-1ия задачи выполнены полностью.
Решение з а дач и 12
2-3. Дана система из трубы, воздушного потека и помидоров. Воздушный поток при транспортировке сталкивает помидоры друг с другом.
2-4. а) Труба, воздушный поток, б) Помидоры,
2-5. Труба.
{Выбор сделан на основании примечания «а» к шагу 2-5.)
3-1. Труба при перемещении помидоров воздушным потоком сама тормозит слишком быстрые помидоры и подгоняет слишком медленные помидоры.
Здесь два действия: труба тормозит и подгоняет. А в формулировке ИКР всегда должно быть только одно действие. Разные действия в принципе могут осуществляться разными путями. Поэтому надо разделить нашу задачу на две задачи или переформулировать ИКР. Мы оставим одно действие: «Труба тормозит». Если бы она умела «подгонять», не нужен был бы воздушный поток: труба вообще двигала бы помидоры. А по условиям задачи надо сохранить пневматическую систему движения (то есть обходный путь в данном случае исключен условиями задачи).
3-1. Труба при перемещении помидоров воздушным потоком сама тормозит слишком быстрые помидоры.
3-2. См. рис. 38.
3-3. Не может тормозить слшпком быстрые помидоры нижняя стенка трубы, по которой они катятся.
3-4. а) Нам надо, чтобы помидор, подошедший к какому-то месту трубы слишком рано, не мог пройти дальше.
б) Стенка трубы в этом месте не имеет препятствий и пропускает любые помидоры.
в) Одно и то же место в стенке трубы должно быть то «пропускающим», то «непропускаю-щим».
3-5. На стенке трубы должны в нужный момент возникать и исчезать препятствия.
3-6. Помидор движется под действием воздушного потока. Чтобы помидор остановился, нужно в районе остановки уменьшить давление воздуха за помидором (или повысить давление воздуха перед помидором). В нужный момент в стенке должно образоваться отверстие - воздух уйдет в это отверстие. Таким образом, нижняя стенка трубы должна иметь периодически открываемые и закрываемые отверстия.
3-7. Открывать или закрывать отверстия сложно. Отверстия должны быть всегда открыты. Чтобы помидоры не проваливались, отверстия нужно сделать маленькими. Через отверстия мы можем нагнетать или отсасывать воздух. Надежнее отсасывать: это позволит при необходимости остановить помидор у того или иного отверстия.
3-8. Дно трубы имеет небольшие отверстия (рис. 39). Из отверстий отсасывается воздух: сначала из первого отверстия, затем из второго и т. д. Возникает бегущая волна разрежения; помидоры не будут двигаться быстрее этой волны.
Это решение совпадает с контрольным ответом (авторское свидетельство № 188364).
4-1. Мы получили возможность управлять движением помидоров, задавая нужный темп движения волны. Проигрыш - усложнение конструкции.
4-2, Чтобы упростить конструкцию, можно отказаться от подачи воздуха в трубу. Пусть бегущая волна разрежения сама передвигает помидоры от одного отверстия к другому. Если мы быстро переключим отсос с первого отверстия на второе, то воздух, втягиваемый во второе отверстие, подтянет помидор к этому отверстию. Затем, переключим отсос на третье отверстие - помидор тоже перейдет к этому отверстию и т. д.
Когда помидор продвинется на три-четыре отверстия, снова начнется отсос воздуха из первого отверстия.
Нижнюю стенку трубы можно сделать широкой и одновременно двигать целые шеренги помидоров.
Решение задачи 132-2. а) Толщина пластин стре- рис 39. Пневмотранспортер: МИТСЯ к ну- 2 - корпус, 2- отверстия, 3 - ЛЮ. Допу- патрубки, 4- источник вакуума.
стим^ толщина стала равной диаметру атома. Пластины придется собирать из отдельных атомов.
б) Если толщина пластин 1000 км, тоже придется со-
бирать пластины из отдельных частей.
в) Время изготовления изделия стремится к нулю.
Придется заранее подготовить элементы и собрать изделие, пользуясь какой-то быстродействующей силой.
г) Если на изготовление изделия дано 100 лет, мож-
но использовать медленные естественные процессы, скажем, осаждение частиц цз раствора.
д) Стоимость изготовления изделия равна 0. Пла-
стины должны самц собой возникать и соединяться… Как? Может быть, за счет каких-то вредных сил? Тогда мы не только сведем к 0 стоимость изготовления, но и получим бесплатно дополнительный эффект.
е) Если допустимая стоимость очень высока, можно
работать в условиях, когда меняются свойства материалов, например, соединять пластинки при обычной температуре, но очень высоком давлении. Оператор РВС не дал готового решения. Так бывает почти всегда. Смысл применения оператора РВС в том, чтобы расшатать барьеры и тем самым облегчить дальнейшее решение.
2-3. Даны два материала - А(легкоплавкий и Б(тугоплавкий). Известными способами трудно получить из этих материалов тонкую «слоёнку».
2-4. а) Материал Л, материал Б.б) -
2-5. Материал Л.
(Он легче плавится, то есть легче изменяется.)
3-1. Материал Асам образует «слоёнку» с материалом Б.
*3-2. См. рис. 40.
Теперь видно, что процесс образования «слоёнки» состоит из двух действий. Надо, чтобы лежащие порознь материалы А и Б образовали один общий объем. А затем они должны определенным образом расположиться в этом объеме. Значит, можно уточнить ИКР.
Вот как уточнялся ИКР при решении этой задачи в Азербайджанском общественном институте изобретательского творчества (объектом был взят материал Б).
Слушатель: Материал Б сам влезает в А и упорядочение располагается в нем.
Преподаватель: Здесь два действия: «влезает» и «упорядочение располагается» - значит, и две задачи.
Слушатель: Первая легко решается. Чтобы материал Б «влез» в материал А, надо бросить Б в расплавленное А.
Преподаватель: Следовательно, мы можем заново сформулировать ИКР.
Слушатель: Б раздробилось, и частички сами расположились по плоскостям.
Преподаватель: Но здесь снова две задачи - «раздробить» и «расположить по плоскостям».
Слушатель;Раздробить легко. Можно заранее насыпать Б в виде порошка. Окончательная формулировка ИКР: порошок Б сам упорядоченно расположился в расплаве А (рис. 41)… Но если Б - магнитный материал, можно использовать магнитные силы. Они расположат частицы в определенном порядке. Потом расплав застывает- и задача решена.
Преподаватель: А если вещество Б из немагнитного материала?
Подсказки с мест: Использовать оптические силы… акустические… электрические…
Слушатель:Значит, есть следующие силы: электрические, магнитные, оптические, механические, акустические, ядерные…
Подсказка с места:Акустические! Создать в сосуде стоячие волны. Частицы Б соберутся в плоскостях, соответствующих узлам. В пучностях будет только вещество А. *
Это соответствует контрольному ответу: «Способ изготовления материалов слоистой структуры с заданным расположением слоев, отличающийся тем, что с целью получения тонкой периодической пространственной структуры взвесь частиц тугоплавкого вещества в расплаве легкоплавкого подвергается воздействию стоячего ультразвукового поля соответствующей частоты с последующим устранением поля и быстрым охлаждением расплава» (авторское свидетельство № 108894).
Ход решения этой задачи интересен тем, что отчетливо показывает механизм анализа. В задаче с большим поисковым полем постепенно уменьшается степень неопределенности, и поисковое поле становится меньше и меньше. В конце концов, все сводится к вопросу: какими силами можно управлять немагнитным порошком, нахо-
В контрольном ответе сочетаются уже известные нам приемы (принцип дробления, принцип динамичности) и физический эффект, основанный на применении стоячих волн. Это типичная ситуация: упрощенная задача, полученная в результате анализа часто решается применением того или иного физического эффекта.
* * *
Есть изобретательские задачи, решенные только за счет использования физических эффектов и явлений. Вот, например, патент ГДР№ 51194:для изменения диаметра дробинок используется влияние электрического поля на поверхностное натяжение жидкого металла; меняя интенсивность поля, управляют поверхностным натяжением, следовательно, и размером капелек, из которых получаются дробинки.
Иногда изобретение непосредственно вытекает из нового открытия. Таковы многочисленные изобретения, основанные на электрогидравлическом эффекте.
Иногда в изобретении использовано открытие, сделанное в незапамятные времена. Например, авторское свидетельство № 306036: «Рейсфедер, содержащий ручку с двумя створками и винтовую пару для разведения створок, отличающийся тем, что с целью повышения точности регулирования раствора створок он снабжен редуцирующим элементом, выполненным в виде двуплеч-ного рычага, одно плечо которого связано с винтовой парой, а другое контактирует со створкой рейсфедера». Изобретатель, как видим, применил рычаг - открытие, совершенное тысячелетия назад. Впрочем, здесь еще усматривается (хотя и где-то в глубине веков) исходное открытие. Бывает и так, что исходное открытие не имеет ни срока, ни автора, ни четкой формулировки. Взять хотя бы авторское свидетельство № 184219. «Способ непрерывного разрушения горных пород зарядами ВВ, отличающийся тем, что с целью получения мелких фракций, непрерывное разрушение поверхностного слоя производят микрозарядами…» Тут в первооснове сделанное неизвестно кем и неизвестно когда открытие, которое можно сформулировать примерно так: маленький молоток отбивает маленькие частицы, большой - большие…
Иногда говорят, что все изобретения (или все значительные изобретения) «происходят» от открытий. Если понимать термин «открытие» так, как он трактуется в изобретательском праве, можно сразу привести множество изобретений, не связанных с открытиями и в то же время бесспорно значительных и оригинальных. Например, патент США № 3440990: корабль состоит из отдельных взаимозаменяемых блоков - «ходовые» блоки не простаивают в ожидании разгрузки-погрузки «грузовых» блоков. Или авторское свидетельство № 305974: производительность стана, изготовляющего многослойные спи-ральношовные трубы, лимитировалась производительностью сварки; предложено лишь слегка - в нескольких точках - прихватывать шов сваркой, а затем снимать трубу со стана и производить плотную сварку внестана, не задерживая изготовление следующей трубы. Тут не использованы физические эффекты и явления, хотя изобретательский подход к решению задачи виден вполне отчетливо.
Существует и противоположная тенденция сузить группу изобретений, основанных на физических эффектах: к этой группе относят только такие изобретения, которые непосредственно вытекают из недавно открытых (или старых, но необычных, малоизвестных) эффектов.
Оба уклона ошибочны. «Физические изобретения» представляют собой значительную, но не единственную группу. Сегодня еще нет возможности точно определить термин «физические изобретения» (правильнее: изобретения, непосредственно основанные на физических эффектах и явлениях), но это не отменяет необходимости изучать такие изобретения.
Физические эффекты и явления - костяк той самой физики, которую современный изобретатель годами изучает в школе и в институте. К сожалению, изобретательскому применению физики там не учат. Поэтому физические явления, законы, эффекты хотя и лежат в памяти инженера, но плохо стыкуются с информацией об изобретательских задачах. Изобретатель держит в руках связку ключей, но не умеет (не обучен) открывать этими ключами хитрые - с секретом! - замки изобретений: иногда наугад перебирает ключи, иногда, правильно выбрав ключ, не так его вставляет - и за все это расплачивается потерями времени.
Изобретателям надо присматриваться к давно знакомым эффектам и явлениям, приучаясь видеть в них рабочие инструменты для творческого решения изобретательских задач. Знания в этой области надо постоянно пополнять, потому что число открытых эффектов и явлений быстро растет, да и старые малоизвестные эффекты все чаще и чаще переходят в разряд действующих.
Хорошо бы иметь таблицу, показывающую - в зависимости от особенностей задачи - эффекты и явления, которые можно использовать в данном конкретном случае. Работа в этом направлении ведется Общественной лабораторией методики изобретательства при ЦС ВОИР.
Р еш ен ие задачи 14
2-3. Дана система из трубопровода, насосов, жидкостей А и Б, движущихся по этой трубе, и разделителя, находящегося между А и Б. Разделитель не проходит через насосы, часто застревает в трубопроводе.
2-4. а) Разделитель.
б) Трубопровод, насосы, жидкости А и Б. (Трубопровод и насосные станции уже построены, менять их трудно.)
2-5. Разделитель.
3-1. Разделитель сам легко проходит через насосы.
Разделители, легко проходящие через насосы, известны- это жидкие разделители, но у них свои недостатки: жидкие разделители трудно отделить в конечном пункте трубопровода. Мы взяли прототипом твердые разделители - и сузили задачу. Но брать в качестве прототипа только жидкие разделители тоже нельзя - мы придем к выводу, что надо применить твердые разделители. На шаге 2-3 надо было указать оба типа разделителей.
2-3. Дана система из трубопровода, насосов, жидкостей А и Б, движущихся по этой трубе, и разделителей - твердого или жидкого. Твердый разделитель не проходит через насосы, а жидкий плохо отделяется в конечном пункте.
Теперь задача сформулирована точно. Более того, в условиях задачи отчетливо указано противоречие: на трассе лучше иметь жидкий разделитель, а в конечном пункте твердый. Следовательно, объект должен меняться
р процессе работы. Это уже знакомый нам принцип динамизации(прием 15). Пусть разделитель в трубопроводе будет жидким, а на конечном пункте - твердым или газообразным. Последнее даже удобнее: попав в резервуар (давление там меньше, чем в трубопроводе), разделитель самуйдет из него. Смешивание разделителя снефтью перестает быть опасным. Пусть разделитель к концу пути смешается с нефтепродуктами даже в значительной мере, все равно потом он превратится в газ, и его легко будет собрать.
Идея решения есть. Теперь надо сформулировать требования к веществу разделителя. Это вещество должно:
не растворяться в нефтепродуктах;
быть химически инертным по отношению к углеводородам;
иметь (в жидком состоянии) плотность, примерно равную плотности перекачиваемых нефтепродуктов;
не замерзать при температуре по крайней мере до -50°;
быть безопасным и дешевым.
По справочнику нетрудно обнаружить, что лучше всего для этой цели подходит аммиак: он не растворяется в нефтепродуктах и не взаимодействует с ними, имеет требуемую плотность, легко сжижается, не замерзает до -77°. Жидкий аммиак достаточно дешев, его, например, применяют в сельском хозяйстве для удобрения почвы.
НАУЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТВОРЧЕСТВА
Рассматривая ход решения задач, мы оставляли пока в стороне вопросы, связанные с предварительной творческой подготовкой изобретателя. Между тем ход решения во многом зависит от этой подготовки. При анкетных опросах изобретателей обнаруживается характерная особенность: чем опытнее1 изобретатель, тем обстоятельнее его ответы о предварительной подготовке к решению изобретательских задач. Вот, например, что говорит в анкете львовский изобретатель В, Яхимович, имеющий 23 авторских свидетельства:
– Необходимо заранее вести подбор различных интересных конструкций, способов, устройств и т. п. Это задел без определенной пока цели, накопление фактов, опыта. Обязательно нужно изучать литературу, не относящуюся прямо к твоей специальности. Так, машиностроителям надо знать вообще массовое производство (полиграфию, кондитерскую технику, обувное производство), а также электротехнику и электронику.
Изучение творческого процесса мы начали с главного- с рациональной системы решения задач. Теперь, разобравшись в «технологии производства» новых технических идей, мы заново проследим весь творческий процесс и прежде всего основные направления предварительной творческой подготовки.
Изучать «ведущие» отрасли техники
Слово «ведущие» взято в кавычки потому, что в изобретательстве это понятие относительное. Каждая отрасль является одновременно и ведущей (по отношению к од-
ним отраслям техники) и ведомой (по отношению к другим) Иногда взаимоотношения между отраслями более сложны: одна и та же отрасль оказывается в чем-то ведущей относительно другой, а в чем-то ведомой. Так, машиностроение- ведущая отрасль по отношению к строительной индустрии, когда речь идет об уровне организации производства, технологии, производительности труда* все это в машиностроении выше, чем в строительстве. Но в использовании предварительно напряженных конструкций строительная техника накопила такой опыт, какого машиностроение еще не имеет.
Изобретателю необходимо изучать ведущие отрасли, их главные (с изобретательской точки зрения) достижения, тенденции, новые методы Иначе говоря, изобретатель должен постоянно следить за тем, какие задачи сегодня решаются в ведущей отрасли техники, потому что завтра сходные задачи могут возникнуть и в той отрасли, в которой он работает.
Изучать «ведомые» отраслитехники
Ни в одной из анкет изобретатели не написали о предварительной подготовке в этом направлении, и это, разумеется, не случайно. Знание «ведомых» отраслей техники нужно главным образом для синтетической стадии творческого процесса, которой изобретатели обычно уделяют недостаточно внимания.
В ведомых отраслях наибольший интерес для изобретателя представляют самые отстающие участки. Чем лучше изобретатель знает эти отстающие участки, тем шире он может использовать новую техническую идею, полученную в результате решения задачи.
Кроме того, изучение ведомых отраслей техники облегчает определение общих тенденций технического прогресса. «Ведущие» и «ведомые» отрасли - это как бы две точки, через которые можно провести только одну прямую, точно определяющую направление развития техники.
Собирать сведения о приемах решения техническихзадач, физических эффектах, новых материалах ит. д.
Мыпознакомились с сорока основными приемами устранения технических противоречий. Нетрудно заметить, что эти приемы составляют пары «прием - обратный прием». Скажем, принцип дробления - и обратный ему принцип объединения; принцип непрерывного действия - и принцип импульсного (периодического) действия. Сразу возникает мысль: а нельзя ли пополнить список приемов, отыскав недостающие половины пар? Допустим, принципу проскока должен соответствовать антиприем, который можно назвать «на цыпочках»: вредные или опасные стадии процесса надо преодолевать замедленно, осторожно.
Тут надо еще раз подчеркнуть: таблица, которую мы использовали, носит общетехнический (точнее - среднетехнический) характер. Отраслевых алгоритмов пока нет, поэтому изобретатель - в зависимости от его специальности- может скорректировать список основных приемов: какие-то добавить, какие-то убрать. Это существенная часть предварительной творческой подготовки. Чтобы скорректировать приемы применительно к своей профессии, изобретателю придется пересмотреть свой творческий опыт, разобраться в нем, навести порядок.
Несколько сложнее обстоит дело с самостоятельной корректировкой таблицы. Не спешите записывать на первое место в соответствующих клеточках новые приемы, которые покажутся вам сильными. Такие приемы лучше записывать после тех, какие уже есть. И #ишь потом, когда практика решения многих (по крайней мере - десяти) задач подтвердит силу нового приема, переносите его на первое место.
Можно пополнять набор приемов и не меняя таблицу: просто записывать подряд сильные (то есть новые и удачные) идеи. В этой книге приведено в общей сложности свыше 150 примеров. Если таких примеров будет 250- 300, то каждая четвертая задача «сдастся без боя»: вы подберете почти готовое решение. (Разумеется, примеры должны быть разнообразные и оригинальные. А главное, они должны содержать хотя бы намек на какой-то более или менее общий принцип) Имея картотеку на 500-600 примеров, можно приступать к решению задач с твердой
уверенностью в том, что вы быстро найдете правильный ответ.
Нет необходимости безгранично увеличивать коллекцию примеров. Когда их наберется 300-400, основное внимание надо перенести на повышение качества примеров. Заменяйте примеры аналогичными, но более четкими.
Источники примеров - патентные материалы, техническая литература, журналы (специальные и научно-популярные), газеты, производственный опыт и т. д.
Следить за патентной литературой
Исключительно важную роль в предварительной подготовке изобретателя играет изучение патентной литературы.
Есть два способа работы с патентной литературой. Первый состоит в том, что к патентам обращаются после выбора задачи. Так работают многие опытные изобретатели. При втором способе патентная литература просматривается систематически,вне зависимости от задач, над которыми работает изобретатель; перед решением конкретной задачи изобретатель дополнительно знакомится ссоответствующими разделами патентной литературы.
У первого способа важная, но узкая цель: избежать затраты сил и времени на изобретение уже изобретенного.
Второй способ (рекомендуемый теорией изобретательства) предусматривает многоцелевое использование патентной литературы.
Чтение патентной литературы повышает творческое мастерствоизобретателя. Описания изобретений - это, в сущности, технические задачи и удачные, а иногда не очень удачные ответы на них.
Из многообразной патентной литературы наибольший интерес с этой точки зрения представляет выходящий три раза в месяц бюллетень «Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки». В каждом номере бюллетеня сообщается о сотнях различных изобретений, причем по меньшей мере два-три из них могут бъпрприобщены к коллекции примеров.
Регулярно просматривая бюллетень, изобретатель получает представление о тенденциях развития техники,
знакомится с достижениями различных отраслей - словом, отчетливо видит передний край технической мысли. Наконец, патентная литература - отличный темник. Она дает ценную информацию о том, какие именно задачи привлекают сейчас внимание изобретателей и на каком уровне они решаются.
Следить за литературой по теории изобретательского творчества
Специальная литература по теории изобретательства еще очень невелика, но есть немало книг и статей, в той или иной мере затрагивающих отдельные вопросы технологии творчества.
Изобретательское творчество - сложный процесс, и не удивительно, что высказывания, связанные с ним, бывают и глубокими, практически ценными, бывают и поверхностными, а порой и явно ошибочными.
Вот, например, статья кандидата технических наук А. Студенцова «Технология» творчества»1. Позиция автора предельно проста: «Никакая эрудиция, никакое обучение не возместят здесь отсутствие таланта. Например, если бы Гау не изменил известный ручной шов на новый в две строчки, то не была бы-изобретена швейная машина в том виде, как мы ее знаем». Итак, не родись Гау - не было бы современной швейной машины. По этой логике без Гутенберга и Федорова, конечно, не изобрели бы книгопечатание, а карданный подвес вообще чудом вошел в технику, ибо его изобретатель едва не умер в детстве.
Не сомневаюсь, что подобные высказывания будут попадаться еще не раз. Еще чаще будут встречаться высказывания менее категоричные, но проводящие ту же мысль о непознаваемости творческого процесса. Все равно надо читать и такие статьи: в них тоже бывают интересные и полезные примеры.
Особое внимание надо, конечно, обращать на литературу, относящуюся к методологии творчества. Однако относиться к этим материалам нужно критически. Дело в том, что довольно часто за HOBOii терминологией скрываются старые мысли. Американский физик Джон Пирс
однажды не без горечи заметил; «Мной прочитано по теории информации и психологии значительно больше того, что я могу и даже хочу вспомнить. В большинстве случаев это были просто попытки связать новые термины со старыми и туманными идеями. Очевидно, авторы этих работ надеялись, что жонглирование новыми терминами как по мановению волшебной палочки прояснит все смутное и непонятное». Эти слова, к сожалению, в полной мере можно отнести и к некоторым книгам по методологии творчества. Старый метод «проб и ошибок» зачастую преподносится в новой, архисовременной одежде.
– Необходимо заранее вести подбор различных интересных конструкций, способов, устройств и т. п. Это задел без определенной пока цели, накопление фактов, опыта. Обязательно нужно изучать литературу, не относящуюся прямо к твоей специальности. Так, машиностроителям надо знать вообще массовое производство (полиграфию, кондитерскую технику, обувное производство), а также электротехнику и электронику.
Изучение творческого процесса мы начали с главного- с рациональной системы решения задач. Теперь, разобравшись в «технологии производства» новых технических идей, мы заново проследим весь творческий процесс и прежде всего основные направления предварительной творческой подготовки.
Изучать «ведущие» отрасли техники
Слово «ведущие» взято в кавычки потому, что в изобретательстве это понятие относительное. Каждая отрасль является одновременно и ведущей (по отношению к од-
ним отраслям техники) и ведомой (по отношению к другим) Иногда взаимоотношения между отраслями более сложны: одна и та же отрасль оказывается в чем-то ведущей относительно другой, а в чем-то ведомой. Так, машиностроение- ведущая отрасль по отношению к строительной индустрии, когда речь идет об уровне организации производства, технологии, производительности труда* все это в машиностроении выше, чем в строительстве. Но в использовании предварительно напряженных конструкций строительная техника накопила такой опыт, какого машиностроение еще не имеет.
Изобретателю необходимо изучать ведущие отрасли, их главные (с изобретательской точки зрения) достижения, тенденции, новые методы Иначе говоря, изобретатель должен постоянно следить за тем, какие задачи сегодня решаются в ведущей отрасли техники, потому что завтра сходные задачи могут возникнуть и в той отрасли, в которой он работает.
Изучать «ведомые» отраслитехники
Ни в одной из анкет изобретатели не написали о предварительной подготовке в этом направлении, и это, разумеется, не случайно. Знание «ведомых» отраслей техники нужно главным образом для синтетической стадии творческого процесса, которой изобретатели обычно уделяют недостаточно внимания.
В ведомых отраслях наибольший интерес для изобретателя представляют самые отстающие участки. Чем лучше изобретатель знает эти отстающие участки, тем шире он может использовать новую техническую идею, полученную в результате решения задачи.
Кроме того, изучение ведомых отраслей техники облегчает определение общих тенденций технического прогресса. «Ведущие» и «ведомые» отрасли - это как бы две точки, через которые можно провести только одну прямую, точно определяющую направление развития техники.
Собирать сведения о приемах решения техническихзадач, физических эффектах, новых материалах ит. д.
Мыпознакомились с сорока основными приемами устранения технических противоречий. Нетрудно заметить, что эти приемы составляют пары «прием - обратный прием». Скажем, принцип дробления - и обратный ему принцип объединения; принцип непрерывного действия - и принцип импульсного (периодического) действия. Сразу возникает мысль: а нельзя ли пополнить список приемов, отыскав недостающие половины пар? Допустим, принципу проскока должен соответствовать антиприем, который можно назвать «на цыпочках»: вредные или опасные стадии процесса надо преодолевать замедленно, осторожно.
Тут надо еще раз подчеркнуть: таблица, которую мы использовали, носит общетехнический (точнее - среднетехнический) характер. Отраслевых алгоритмов пока нет, поэтому изобретатель - в зависимости от его специальности- может скорректировать список основных приемов: какие-то добавить, какие-то убрать. Это существенная часть предварительной творческой подготовки. Чтобы скорректировать приемы применительно к своей профессии, изобретателю придется пересмотреть свой творческий опыт, разобраться в нем, навести порядок.
Несколько сложнее обстоит дело с самостоятельной корректировкой таблицы. Не спешите записывать на первое место в соответствующих клеточках новые приемы, которые покажутся вам сильными. Такие приемы лучше записывать после тех, какие уже есть. И #ишь потом, когда практика решения многих (по крайней мере - десяти) задач подтвердит силу нового приема, переносите его на первое место.
Можно пополнять набор приемов и не меняя таблицу: просто записывать подряд сильные (то есть новые и удачные) идеи. В этой книге приведено в общей сложности свыше 150 примеров. Если таких примеров будет 250- 300, то каждая четвертая задача «сдастся без боя»: вы подберете почти готовое решение. (Разумеется, примеры должны быть разнообразные и оригинальные. А главное, они должны содержать хотя бы намек на какой-то более или менее общий принцип) Имея картотеку на 500-600 примеров, можно приступать к решению задач с твердой
уверенностью в том, что вы быстро найдете правильный ответ.
Нет необходимости безгранично увеличивать коллекцию примеров. Когда их наберется 300-400, основное внимание надо перенести на повышение качества примеров. Заменяйте примеры аналогичными, но более четкими.
Источники примеров - патентные материалы, техническая литература, журналы (специальные и научно-популярные), газеты, производственный опыт и т. д.
Следить за патентной литературой
Исключительно важную роль в предварительной подготовке изобретателя играет изучение патентной литературы.
Есть два способа работы с патентной литературой. Первый состоит в том, что к патентам обращаются после выбора задачи. Так работают многие опытные изобретатели. При втором способе патентная литература просматривается систематически,вне зависимости от задач, над которыми работает изобретатель; перед решением конкретной задачи изобретатель дополнительно знакомится ссоответствующими разделами патентной литературы.
У первого способа важная, но узкая цель: избежать затраты сил и времени на изобретение уже изобретенного.
Второй способ (рекомендуемый теорией изобретательства) предусматривает многоцелевое использование патентной литературы.
Чтение патентной литературы повышает творческое мастерствоизобретателя. Описания изобретений - это, в сущности, технические задачи и удачные, а иногда не очень удачные ответы на них.
Из многообразной патентной литературы наибольший интерес с этой точки зрения представляет выходящий три раза в месяц бюллетень «Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки». В каждом номере бюллетеня сообщается о сотнях различных изобретений, причем по меньшей мере два-три из них могут бъпрприобщены к коллекции примеров.
Регулярно просматривая бюллетень, изобретатель получает представление о тенденциях развития техники,
знакомится с достижениями различных отраслей - словом, отчетливо видит передний край технической мысли. Наконец, патентная литература - отличный темник. Она дает ценную информацию о том, какие именно задачи привлекают сейчас внимание изобретателей и на каком уровне они решаются.
Следить за литературой по теории изобретательского творчества
Специальная литература по теории изобретательства еще очень невелика, но есть немало книг и статей, в той или иной мере затрагивающих отдельные вопросы технологии творчества.
Изобретательское творчество - сложный процесс, и не удивительно, что высказывания, связанные с ним, бывают и глубокими, практически ценными, бывают и поверхностными, а порой и явно ошибочными.
Вот, например, статья кандидата технических наук А. Студенцова «Технология» творчества»1. Позиция автора предельно проста: «Никакая эрудиция, никакое обучение не возместят здесь отсутствие таланта. Например, если бы Гау не изменил известный ручной шов на новый в две строчки, то не была бы-изобретена швейная машина в том виде, как мы ее знаем». Итак, не родись Гау - не было бы современной швейной машины. По этой логике без Гутенберга и Федорова, конечно, не изобрели бы книгопечатание, а карданный подвес вообще чудом вошел в технику, ибо его изобретатель едва не умер в детстве.
Не сомневаюсь, что подобные высказывания будут попадаться еще не раз. Еще чаще будут встречаться высказывания менее категоричные, но проводящие ту же мысль о непознаваемости творческого процесса. Все равно надо читать и такие статьи: в них тоже бывают интересные и полезные примеры.
Особое внимание надо, конечно, обращать на литературу, относящуюся к методологии творчества. Однако относиться к этим материалам нужно критически. Дело в том, что довольно часто за HOBOii терминологией скрываются старые мысли. Американский физик Джон Пирс
однажды не без горечи заметил; «Мной прочитано по теории информации и психологии значительно больше того, что я могу и даже хочу вспомнить. В большинстве случаев это были просто попытки связать новые термины со старыми и туманными идеями. Очевидно, авторы этих работ надеялись, что жонглирование новыми терминами как по мановению волшебной палочки прояснит все смутное и непонятное». Эти слова, к сожалению, в полной мере можно отнести и к некоторым книгам по методологии творчества. Старый метод «проб и ошибок» зачастую преподносится в новой, архисовременной одежде.