История развития стандартов. ТРИЗ

© Владимир Петров, 2020

ISBN 978-5-4493-0863-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Появление и развитие системы стандартов. Материалы по истории развития ТРИЗ. Тель-Авив, 2007 – 217 с.

Работа посвящена истории появления и развития стандартов на решение изобретательских задач, которые являются разделом теории решения изобретательских задач – ТРИЗ. Создатель ТРИЗ Г. С. Альтшуллер. В работе проведен анализ всех известных автору модификаций стандартов.

Это переработанное и дополненное издание работы автора «История развития стандартов». В работе даются ссылки на тексты первых 11 стандартов в оригинальном виде. Описаны некоторые работы по развитию стандартов после выхода в свет системы 76 стандартов.

Работа может быть полезна в первую очередь преподавателям и разработчикам ТРИЗ и познавательна всем, кто интересуется историей развития ТРИЗ.

Посвящение

Работа посвящается светлой памяти

Учителя, коллеги и друга Генриха Альтшуллера

Владимир Петров

vladpetr@013net.net

© Vladimir Petrov 1975—2007

16.12.2007

Предисловие

Данная работа представляет собой продолжение и развитие предыдущей работы автора по истории развития стандартов¹. В нее дополнительно включены ссылки на полные тексты первых 11 стандартов². Кроме того, дается обзор работ по развитию системы 76 стандартов.

Тексты первых стандартов чрезвычайно важны для глубинного понимания стандартов. Сегодня эти тексты – библиографическая редкость. Они дают полное представление, о том, что такое стандарт, зачем он нужен и как он должен строиться и применяться. Мы считаем, что эти работы должны обязательно рассматриваться при изучении системы стандартов. Тексты первых стандартов приведены в третьей части приложения.

В первой работе по стандартам³ Г. Альтшуллер дает следующее определение стандарта:

«Стандарт на решение изобретательских задач – это правило (или совокупность правил), позволяющее на высоком уровне однозначно решать достаточно широкий класс изобретательских задач.

Таким образом, стандарт должен удовлетворять трем условиям:

1) он должен относиться к широкому классу задач;

2) эти задачи должны решаться совершенно одинаково и

3) решения должны быть обязательно высокого уровня».

Практически каждый стандарт – это специализированный инструмент для решения определенного класса изобретательских задач высокого уровня. Он представляет собой уникальный комплекс нескольких приемов (простых или парных), эффектов (физических, химических, биологических или математических) и вепольной формулы. Для каждого класса задач имеется свой стандарт – это конкретный набор отдельных инструментов. Вся система стандартов предназначена для решения достаточно широкого класса изобретательских задач.

Введение

Стандарты на решение изобретательских задач были разработаны Г. Альтшуллером. В своем развитии они прошли несколько этапов.

Сначала появились отдельные стандарты. Затем количество стандартов увеличивалось и назрела необходимость привести их в единую систему. В дальнейшем шло усовершенствование системы стандартов. В последней модификации, разработанной

Г. Альтшуллером (76 стандартов) была изменена структура системы стандартов.

Ниже будет приведен анализ всех известных нам модификаций стандартов.

Анализом стандартов автор занимался систематически с момента их появления. По результатам анализа составлялись справки для слушателей и преподавателей.

В справке для слушателей давался перечень стандартов, который практически был оглавлением стандартов и после изучения материала, представлял собой справочные данные, своего рода «шпаргалку». Кроме того, в этих работах была показана технология использования стандартов.

Справка для преподавателей содержала анализ данной модификации стандартов. В ней автор показал достоинства и недостатки данной версии стандартов, и возможные пути усовершенствования и развития стандартов. Эти материалы приведены в приложениях 12—24. Такие подробные материалы помогут читателю сделать самостоятельные выводы, а может быть, и самостоятельно заняться исследованиями тенденций развития стандартов или разработкой новой системы стандартов. Для большей наглядности автор привел списки стандартов с указанием в них изменений по сравнению с предыдущей версией. Эти списки приведены в приложениях 1—11.

Первая работа по обобщению материалов по стандартам и выявлению тенденций развития стандартов автор выполнил в конце 1979 года⁴. Вторую работу по исследованию тенденций развития стандартов на решение изобретательских задач автор провел совместно с Э. Злотиной в 1985 г. Работа была подготовлена к Петрозаводскому семинару-85⁵.

Данная работа включает основной текст и обширные приложения.

Опишем этапы развития стандартов.

Начальный этап – появление понятия стандарта

Первые пять стандартов были разработаны Г. С. Альтшуллером в 1975 году⁶. Эта работа представляла собой не только теоретический, но и учебный материал. До сегодняшнего дня ее можно считать эталоном построения научной и учебной работы по стандартам. В ней приведены:

– Определения, что следует считать стандартом.

– Определения каждого из 5 стандартов.

– Описана общая методика применения стандартов.

– Показана связь стандартов и творчества.

Каждый из 5 стандартов содержит:

– Формулу стандарта.

– Пояснения и примеры к каждому из стандартов.

– Необходимые и достаточные условия применения каждого из стандартов.

В конце работы приведены задачи и упражнения на применение стандартов 1—5 и контрольные ответы к ним.

Список стандартов приведен в приложении 1, а полный текст в 24. Справки для слушателей и преподавателей можно посмотреть в приложении 12. В справке для преподавателей указаны замечания и предложения по улучшению этих стандартов.

В следующем году были разработаны стандарты 6—9⁷. Эта группа стандартов была разработана по той же схеме. В ней не было только раздела задачи и упражнения. Видимо эту учебно-методическую работу Г. Альтшуллер переложил на преподавателей. Перечень 9 стандартов приведен в приложении 13, а полный текст в 25.

10-ый стандарт появился в конце 1976 – начале 1977 гг. Он не был подробно разработан. Первые 10 стандартов в кратком изложении впервые были опубликованы в книге «Творчество как точная наука»⁸.

Список 10 стандартов приведен в приложении 2. Справки для слушателей и преподавателей можно посмотреть в приложении 14.

В 1977 году был разработан стандарт №11⁹ по такой же схеме, как первые 9 стандартов. К этому времени в стандарт №10 был добавлен еще один подстандарт.

Список 11 стандартов приведен в приложении 3. Справки для слушателей и преподавателей можно посмотреть в приложении 15.

В 1978 году было разработано 18 стандартов¹⁰ и комментарии для преподавателей¹¹.

Список 18 стандартов приведен в приложении 4, а список нововведений, замечания к стандартам и предложения по их усовершенствованию можно посмотреть в приложении 16.

До этого времени происходил только количественный рост стандартов и их частичная трансформация и уточнение.

Появление системы стандартов

В марте 1979 года Г. С. Альтшуллер разработал первую систему 28 стандартов¹². Это был качественный скачек в развитии стандартов. Эта система была опубликована в книге «Крылья для Икара»¹³ и брошюре «Теория и практика решения изобретательских задач»¹⁴. Система состояла из трех классов (в то время они еще не были названы классами).

1. Стандарты на изменение систем.

2. Стандарты на обнаружение и измерение.

3. Стандарты на применение стандартов.

Каждый из классов включал подклассы и сами стандарты.

1. Стандарты на изменение систем

1.1. Синтез вепольных систем – (стандарты 1—4)

1.2. Преобразование вепольных систем – (стандарты 5—8)

1.3. Синтез сложных вепольных систем – (стандарты 9—10)

1.4. Переход к фепольным системам – (стандарты 11—12)

1.5. Разрушение вепольных систем – (стандарты 13—14)

1.6. Переход к принципиально новым системам – (стандарты 15—16)

2. Стандарты на обнаружение и измерение

2.1. Обходные пути решения задач на обнаружение и измерение – (стандарты 17—18)

2.2. Синтез вепольных систем – (стандарты 19—22)

2.3. Переход к фепольным системам – (стандарт 23)

3. Стандарты на применение стандартов

3.1. Добавка вещества при постройке, перестройке и разрушении веполей – (стандарты 24—26)

3.2. Объединение объектов в систему и объединение систем в надсистему – (стандарты 27—28)

Следует отметить, что в рукописи¹⁵ введена двойная система нумерации стандартов: сквозная нумерация стандартов по порядку номеров и нумерация, включающая три цифры. Первая цифра обозначает номер класса, вторая – номер подкласса, а третья – номер стандарта в данном подклассе. В указанных выше книгах, использована только сквозная система нумерации.

Список 28 стандартов с указанием нововведений приведен в приложении 5, а более детальные данные: технологии применения системы стандартов, замечаний к стандартам и предложения по их усовершенствованию, можно посмотреть в приложении 17.

Усовершенствование системы стандартов

В 1981 году появилась система 50 стандартов¹⁶. Это следующий серьезный шаг в развитии системы стандартов. Система стала более логичной и доработанной. Исчезла сквозная нумерация стандартов. Нумерация включает три цифры. Первая цифра обозначает номер класса, вторая – номер подкласса, а третья – номер стандарта в данном подклассе. Система состоит из тех же трех классов (стандарты на изменение, обнаружение или измерение и стандарты на применение стандартов).

Каждый из классов включал подклассы и сами стандарты. Введены новые подклассы, они выделены подчеркиванием. Рассмотрим структуру системы 50 стандартов.

1. Стандарты на изменение систем

1.1. Синтез вепольных систем – (5 стандартов – 1.1.1—1.1.5).

1.2. Преобразование вепольных систем – (5 стандартов – 1.2.1—1.2.5).

1.3. Синтез сложных вепольных систем – (3 стандарта – 1.3.1—1.3.3).

1.4. Переход к фепольным системам – (6 стандартов – 1.4.1—1.4.6).

1.5. Устранение вредных связей в веполях – (3 стандарта – 1.5.1—1.5.3).

1.6. Переход к принципиально новым системам – (2 стандарта – 1.6.1—1.6.2).

2. Стандарты на обнаружение и измерение

2.1. Обходные пути – (2 стандарта – 2.1.1—2.1.3).

2.2. Синтез вепольных систем – (4 стандарта – 2.2.1—2.2.4).

2.3. Синтез сложных вепольных систем – (стандарт – 2.3.1—2.3.3). Новый подкласс.

2.3. Переход к фепольным системам – (4 стандарта – 2.4.1—2.4.4).

3. Стандарты на применение стандартов

3.1. Введение вещества – (4 стандарта – 3.1.1—3.1.4). Новый подкласс.

3.2. Введение поля – (4 стандарта – 3.2.1—3.2.4).

3.3. Объединение объектов в систему и объединение систем в надсистему – (2 стандарта – 3.3.1—2.3.2).

Во введении к системе 50 стандартов Г. Альтшуллер пишет: «В новой системе стандартов получили дальнейшее развитие принципы, использованные ранее. Система стала полнее и точнее. Теперь белее четко просматривается логическая последовательность, отражающая ход развития систем. Это позволяет на занятиях – в порядке эксперимента – начать решение задач на прогнозирование с целью накопления материала для разработки эффективной системы прогнозирования» (выделил – В. П.). Таким образом, Г. Альтшуллером показана возможность, использовать систему стандартов для прогнозирования.

Список 50 стандартов с указанием нововведений приведен в приложении 6, а более детальные данные, с описанием технологии применения системы стандартов, нововведений, замечаний к стандартам и предложения по их усовершенствованию в приложении 18.

В 1982 году появилась система 54 стандартов¹⁷. Официально она была издана в этом же году¹⁸, как раздаточный материал для слушателей семинара Всесоюзного института повышения квалификации специалистов Министерства цветной металлургии СССР (ВИПК Минцветмет) кафедрой НОТ и УП. Это вариант незначительного усовершенствования системы 50 стандартов.

В этой работе Г. А. Альтшуллер ввел понятия «системных переходов» и высказал предположение: «Кроме того, появилась надежда, что при дальнейшем усовершенствовании система стандартов превратится – в отличие от АРИЗ – в инструмент прогнозирования развития технических систем» (выделил – В. П.).

Список 54 стандартов с указанием нововведений приведен в приложении 7, а более детальные данные в приложении 19.

В 1983 была разработана система 59 стандартов¹⁹. Чуть позже появилась система 60 стандартов, которая была первоначально опубликована в брошюре «Основы технического творчества»²⁰, а позже в книге «Профессия – поиск нового»²¹. Система стала более стройной и логичной.

Приведем структуру систем 59 и 60 стандартов.

1. Стандарты на изменение систем

1.1. Синтез вепольных систем – (5 стандартов – 1.1.1—1.1.5).

1.2. Преобразование вепольных систем – (6 стандартов – 1.2.1—1.2.6).

1.3. Синтез сложных вепольных систем – (3 стандарта – 1.3.1—1.3.3).

1.4. Переход к фепольным системам – (6 стандартов – 1.4.1—1.4.6).

1.5. Устранение вредных связей в веполях – (4 стандарта —1.5.1—1.5.4).

1.6. Переход к принципиально новым системам – (5 стандартов – 1.6.1—1.6.5).

2. Стандарты на обнаружение и измерение

2.1. Обходные пути – (3 стандарта – 2.1.1—2.1.3).

2.2. Синтез вепольных систем – (4 стандарта – 2.2.1—2.2.4).

2.3. Синтез сложных вепольных систем – (3 стандарта – 2.3.1—2.3.3).

2.4. Переход к фепольным системам – (4 стандарта – 2.4.1—2.4.4).

2.5. Направление развития системам – (1 стандарт – 2.5.1). Новый подкласс.

3. Стандарты на применение стандартов

3.1. Добавка веществ – (4 стандарта – 3.1.1—3.1.4).

3.2. Введение полей – (4 стандарта – 3.2.1—3.2.4).

3.3. Фазовые переходы – (5 стандартов – 3.3.1—3.3.5). Новый подкласс.

3.4. Объединение объектов в систему и объединение систем в надсистему – (1 стандарт – 3.4.1).

3.5. Применение физэффектов – (2 стандарта – 3.5.1—3.5.2).

В системе 60 стандартов прибавился стандарт «1.6.5. Применение физэффектов после системных переходов».

Список 59 стандартов можно посмотреть в приложениях 8 и 20, а 60 стандартов в приложениях 9 и 21.

В 1984 Г. Альтшуллер разработал систему 69 стандартов²². Это следующий шаг в усовершенствовании системы 60 стандартов.

Система стандартов состоит из тех же трех классов:

1. Стандарты на изменение систем.

2. Стандарты на обнаружение и измерение.

3. Стандарты на применение стандартов.

Рассмотрим структуру стандартов.

1. Стандарты на изменение систем

1.1. Синтез веполей – (7 стандартов – 1.1.1—1.1.7).

1.2. Синтез сложных веполей – (2 стандарта – 1.2.1—1.2.2).

1.3. Устранение вредных связей в веполях – (4 стандарта – 1.3.1—1.3.4).

1.4. Форсирование веполей – (6 стандартов – 1.4.1—1.4.6).

1.5. Форсирование веполей согласованием ритмики – (3 стандарта – 1.5.1—1.5.3). Новый подкласс.

1.6. Феполи (комплексно форсированные веполи) – (8 стандартов – 1.6.1—1.6.8).

1.7. Переход системам в надсистему и на микроуровень – (5 стандартов – 1.7.1—1.7.5).

2. Стандарты на обнаружение и измерение

2.1. Обходные пути – (3 стандарта – 2.1.1—2.1.3).

2.2. Синтез вепольных систем – (5 стандартов – 2.2.1—2.2.5).

2.3. Синтез сложных вепольных систем – (2 стандарта – 2.3.1—2.3.2).

2.4. Переход к фепольным системам – (4 стандарта – 2.4.1—2.4.4).

2.5. Использование резонанса – (2 стандарта – 2.5.1—2.5.2). Новый подкласс.

2.6. Развитие способа измерения – (1 стандарт – 2.6.1).

3. Стандарты на применение стандартов

3.1. Введение вещества – (4 стандарта – 3.1.1—3.1.4).

3.2. Введение поля – (3 стандарта – 3.2.1—3.2.3).

3.3. Фазовые переходы – (5 стандартов – 3.3.1—3.3.5).

3.4. Применение физэффектов – (2 стандарта – 3.4.1—3.4.2).

3.5. Экспериментальные стандарты – (3 стандарта – 3.5.1—3.5.3). Новый подкласс.

Более подробные данные о системе 69 стандартов можно посмотреть в приложениях 10 и 22.

В 1985 Г. Альтшуллер разработал систему 76 стандартов²³. Первое массовое издание стандартов было в книге «Нить в лабиринте»²⁴. Они были изданы и в других изданиях²⁵. Это следующий шаг в усовершенствовании системы 69 стандартов. Разработана новая структура системы стандартов.

Система стандартов состоит из 5 классов:

1. Построение и разрушение вепольных систем.

2. Развитие вепольных систем.

3. Переход к надсистеме и на микроуровень.

4. Стандарты на обнаружение и измерение.

5. Стандарты на применение стандартов.

Каждый из классов включает подклассы и сами стандарты. Рассмотрим структуру стандартов.

Класс 1. Построение и разрушение вепольных систем

1.1. Синтез веполей – (8 стандартов – 1.1.1—1.1.8).

1.2. Разрушение веполей – (5 стандартов – 1.2.1—1.2.5).

Класс 2. Развитие вепольных систем

2.1. Переход к сложным веполям – (2 стандарта – 2.1.1—2.1.2).

2.2. Форсированные веполей – (6 стандартов – 2.2.1—2.2.6).

2.3. Форсирование согласованием ритмики – (3 стандарта – 2.3.1—2.3.3).

2.4. Феполи (комплексно форсированные веполи) – (12 стандартов – 2.4.1—2.4.12).

Класс 3. Переход к надсистеме и на микроуровень

3.1. Переход к бисистемам и полисистемам – (5 стандартов – 3.1.1—3.1.5).

3.2. Переход на микроуровень – (1 стандарт – 3.2.1).

Класс 4. Стандарты на обнаружение и измерение

4.1. Обходные пути – (3 стандарта – 4.1.1 – 4.1.3).

4.2. Синтез вепольных систем – (4 стандарта – 4.2.1—4.2.4).

4.3. Форсирование измерительных веполей – (3 стандарта – 4.3.1—4.3.3).

4.4. Переход к фепольным системам – (5 стандартов – 4.4.1—4.4.5).

4.5. Направления развития измерительных систем – (2 стандарта – 4.5.1—4.5.2).

Класс 5. Стандарты на применение стандартов

5.1. Введение вещества – (4 стандарта – 5.1.1—5.1.4).

5.2. Введение поля – (3 стандарта – 5.2.1—5.2.3).

5.3. Фазовые переходы – (5 стандартов – 5.3.1—5.3.5).

5.4. Особенности применения физэффектов – (2 стандарта – 5.4.1—5.4.2).

5.5. Экспериментальные стандарты – (3 стандарта – 5.5.1—5.5.3).

Список самих стандартов, а также замечания и предложения по улучшению этих стандартов можно посмотреть в приложениях 11 и 23.

Общая тенденция развития стандартов показана на графике.

Общая тенденция развития стандартов

Общие недостатки систем стандартов

1. Структура стандартов, состоящая из 5 классов, усложняет пользование ей и менее логична. Система, состоящая из 3 классов более логична и проста в употреблении.

2. Система стандартов не является следствием всех известных законов и закономерностей развития техники.

3. Структура класса стандартов на измерение и обнаружение не идентична структуре класса стандартов на изменение.

4. В системе стандартов не применены все поля и известные физические, химические, биологические и геометрические эффекты.

5. Более детальные недостатки указаны в приложении 23.

Общие рекомендации по построению новой системы стандартов

1. Структура стандартов должна состоять из 3 классов. Она более логична и проста в употреблении.

2. Система стандартов должна содержать механизмы выполнения известных законов развития техники.

3. В системе стандартов должны быть применены все поля и известные физические, химические, биологические и математические эффекты. Возможно введение и других эффектов.

4. Общие предложения по структуре будущей системы стандартов.

4.1. Стандарты на изменение системы. Система должна строиться по нескольким линиям.

4.1.1. Линия изменения структуры веполя: невеполь, веполь, комплексный веполь, сложный веполь (цепной, двойной, смешанный), управляемый веполь. Управляемый веполь использует более управляемые вещества и поля. Динамически управляемый веполь (адаптивный или самонастраивающийся веполь). Могут быть и более сложные комбинации структуры веполей, например, сложный комплексный веполь (цепной комплексный веполь, двойной комплексный веполь, смешанный комплексный веполь), управляемый комплексный веполь (со всеми его подвидами) и динамически управляемый комплексный веполь со всеми видами и подвидами.

4.1.1.1. Более управляемые вещества подчиняются закономерностям:

4.1.1.1.1. Увеличение степени дробления.

4.1.1.1.2. Использование прогрессивных («умных») веществ, отзывчивых на поля.

4.1.1.2. Увеличение степени управляемости полей определяется цепочкой, от гравитационного до биологического поля.

4.1.1.3. Согласованием веществ и полей.

4.1.1.4. В динамически управляемом веполе изменение полей, веществ и структуры, осуществляется в пространстве и времени, так, чтобы обеспечить оптимальные условия и процессы для достижения конечной цели.

4.1.2. Линия изменение структуры системы: переход на микроуровень и в надсистему.

4.2. Структура стандартов на измерение должна быть аналогична структуре стандартов на изменение и включать стандарты на управление.

4.3. Стандарты на применение стандартов должны максимально использовать ресурсы имеющейся системы, подсистем, надсистемы и окружающей среды, включая и системный эффект.

4.4. Переход в надсистему, а вернее переход к принципиально новым системам, должен осуществляться по нескольким этапам.

4.4.1. На функциональном уровне.

4.4.1.1. Выполнение системой функций надсистемы и/или включение дополнительных функций.

4.4.1.1.1. Определение функции надсистемы.

4.4.1.1.2. Обеспечение функциональной полноты (обеспечение всех дополнительных функций, обеспечивающих работоспособность системы).

4.4.1.1.3. Поиск путей осуществления функции надсистемы и дополнительных функций.

4.4.1.2. Выявить альтернативные способы осуществления функции надсистемы без использования существующей системы.

4.4.1.3. Придать системе дополнительные функции.

4.4.2. На системном уровне.

4.5. Использование тенденций перехода к более управляемым полям – гипервеполи.

4.5.1. Гравиполи (гравитационное поле).

4.5.2. Мехполи (механическое поле).

4.5.2.1. Трибополи (трение).

4.5.3.Теполи (температурное поле).

4.5.4. Феполи (магнитное поле).

4.5.5. Эполи.

4.5.3.1. Элполи (электрическое поле).

4.5.5.2. Элемполи (электромагнитное поле).

4.5.6. Ополи (оптическое поле).

5. Отдельные детали можно посмотреть в приложении 23.