К.т.н., доцент Абросимова Е.Б.

Высшая школа экономики, Нижний Новгород, 2013

nnov.hse.ru

ТРИЗ

теория решения изобретательских задач

Основная литература

• Альтшуллер Г. Найти идею: Введение в ТРИЗ –теорию решения изобретательских задач/Генрих Альтшуллер.- М.: Альпина Паблишер, 2012.

• О’Коннор Дж. Искусство системного мышления: Необходимые знания о системах и творческом подходе к решению проблем/ Джозеф О’Коннор и Иан Макдермотт; Пер. с англ.- М.:Альпина Паблишер, 2012.

Полезные ссылки

• http://www.altshuller.ru – Официальный фонд Г.С. Альтшуллера

• http://www.inventech.ru - Центр креативных технологий

• http://www.trizland.ru – Креативный мир

• http://innovation-management.ru – Инновационное управление

• http://www.trizdiol.ru – ДИОЛ (ТРИЗ в бизнесе)

• http://www.trizdiol.ru/node/trizsites - ТРИЗ-Интернет

• http://www.rbis.su/about.php - Российская библиотека интеллектуальной собственности

ТРИЗ

- теория решения изобретательских задач —область знаний, исследующая механизмы развития технических систем с целью создания практических методов решения изобретательских задач.

• Автор ТРИЗ — Генрих Саулович Альтшуллер.

• Творческий рейтинг стран -http://vikent.ru/ranking-countries

Историческая справка

• Предпосылки возникновения ТРИЗ:

- неэффективность решения творческих задач перебором вариантов наугад ;

- появление определенных приемов: копирование природных прототипов, увеличение числа и размеров одновременно действующих объектов, объединение разных объектов в систему;

- открытие и формулировка закономерностей развития технических систем

Историческая справка

• Первое авторское свидетельство Г.Альтшуллером получено в 17 лет (1943 г.)

• Начало работ над поиском общих приемов изобретательства– 1946 год.

• Первая публикация – 1956 г.

• Итоги: Выявлено 40 стандартных приемов изобретательства, разработан АРИЗ (алгоритм решения изобретательских задач).

Развитие теории

Дополнение ТРИЗ:

– теорией развития технических систем (ТРТС)

– жизненной стратегии творческой личности (ЖСТЛ).

Создание общей теории сильного мышления (ОТСМ).http://teorsm.narod2.ru

Цель ТРИЗ- Ускорить изобретательский процесс

Область применения:

• решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

• прогнозирование развития технических систем;

• пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления);

• совершенствование коллективов (в том числе творческих) по направлению к их идеалу (когда задачи выполняются, но на это не требуется никаких затрат).

ТРИЗ

• Не является строгой научной теорией!

• Представляет собой обобщённый опыт изобретательства и изучения законов развития науки и техники!

• Вышла за рамки решения изобретательских задач в технической области, и применяется также в нетехнических областях (бизнес, искусство, литература, педагогика, политика и др.)!

Современное применение ТРИЗ

• Компании, использующие ТРИЗ:

- Mitsubishi,

- Samsung,

- Hewlett Packard,

- General Electric,

- Siemens

Некоторые результаты

• Американская компания Sealed Air Corporation

разработала высокоэластичные полиэтиленовые мешки любых требуемых размеров, в которых при механическом или температурном стартовом воздействии запускается процесс образования полимерной пены, равномерно распределяющейся по всему объему. Рост уплотняющей упаковки останавливается самой посылаемой коробкой.

Некоторые результаты

• В городе Эль-Пасо (Техас, США)

несколько фабрик обрабатывают сшитые джинсы с помощью стирки в горячей воде вместе с перекатывающимися в стиральной машине булыжниками и пескоструйными машинами. Эта обработка делается по заказу известных джинсовых фирм, например, Levy Strauss. В результате такой обработки остается много хлопковых очесов.

Некоторые результаты

• Только одна из фабрик обрабатывает за неделю около 300 000 джинсов, выбрасывая на свалку свыше 50 кубометров этих отходов. Использование ТРИЗ для выбора специализированных приемов при решении технического противоречия «чем выше производительность, тем больше отходов» может привести к нестандартным и неочевидным решениям в достаточно короткие сроки.

Некоторые результаты

• Контрольное решение: внесение очесов в почву на полях. Урожай трав повысился в несколько раз, а всхожесть семян хлопка и пшеницы увеличилась на 60%. Штат Техас имеет засушливый климат, а очесы в 4 раза повышают водоудерживающую способность почвы.

Основные принципы ТРИЗ 1.Объективных законов развития систем: система развивается независимо от человека по своим объективным законам.

2. Принцип конкретности: задача не может решаться вообще, она должна решаться в конкретной ситуации.

3. Принцип противоречия: задача трудна, т.к. содержит противоречия – следствие объективных законов развития систем.

Законы развития технических систем

• Закон полноты частей системыНеобходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

• Закон энергетической проводимости системыНеобходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

Законы развития технических систем

• Закон согласования ритмики частей системыНеобходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.

• Закон увеличения степени идеальности системыРазвитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности.

Законы развития технических систем

• Закон неравномерности развития частей системы

Развитие частей системы идет неравномерно. Чем сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей.

• Закон перехода в надсистему

Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей. При этом дальнейшее развитие идет на уровне надсистемы.

Законы развития технических систем

• Закон перехода с макроуровня на микроуровень

Развитие рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

• Закон увеличения степени вепольности

Развитие технических систем идет в направлении увеличения числа вещественно-полевых связей.

Уровни изобретательских задач (ТРИЗ)

1 уровень:

Решение задач не связано с устранением технических противоречий и приводит к мельчайшим изобретениям.

Задача лежит в пределах одной профессии, ее решение под силу каждому специалисту

Изменения, незначительно перестраивая объект, не отражаются на иерархии системы.

([1], стр. 59-61.)

Уровни изобретательских задач (ТРИЗ)

2 уровень:

Задачи с техническими противоречиями, легко преодолеваемыми с помощью способов, известных применительно к родственным системам.

Для поиска ответов рассматриваются десятки вариантов.

Итог – мелкие изобретения.

([1], стр. 62.)

Уровни изобретательских задач (ТРИЗ)

3 уровень:Противоречие и способ его преодоления находятся в пределах одной науки (механическая задача решается механически и т.п.).

Один из элементов системы меняется полностью, другие - частично.Количество рассматриваемых в процессе решения вариантов сотни Итог – добротное среднее изобретение.

([1], стр. 63.)

Уровни изобретательских задач (ТРИЗ)

4 уровень:

Синтез новой системы.

Решение средствами, выходящими за пределы науки, к которой относится задача (механическая задача решается химически).

Число вариантов – тысячи.

Итог – крупное изобретение.

([1], стр. 64.)

Уровни изобретательских задач (ТРИЗ)

5 уровень:

Задача – клубок сложных проблем.

Создание принципиально новой системы. Возникновение новой отрасли (самолет … самолетостроение)

Число вариантов не ограничено.

Итог – крупнейшее изобретение.

([1], стр. 65.)

Методы поиска новых решений

• http://innovation-management.ru/innovaczionnyj-proczess/perechen-metodov

• http://www.inventech.ru/pub/methods

Инструменты решения задач

• Таблица устранения технических противоречий

• Стандарты решения задач

• Вепольный (вещественно-полевой) анализ

• Указатель физических эффектов

• Методы развития творческого воображения

Приемы устранения технических противоречий

• http://www.inventech.ru/pub/methods/triz/methods

Стандарты решения задач

• http://www.inventech.ru/pub/methods/triz/standard

Основные инструменты ТРИЗ

• АРИЗ-77 http://www.inventech.ru/pub/methods/triz/ariz77

• АРИЗ-85-В http://www.inventech.ru/pub/methods/triz/ariz85

Механизмы устранения технических противоречий в АРИЗ

• переход от данной в модели задачи технической системы к идеальной системе путем формулирования идеального конечного результата(ИКР);

• переход от технического противоречия (ТП) к физическому противоречию (ФП);

• использование вепольных (от «вещество – поле») преобразований для устранения ФП;

• применение системы операторов, в сконцентрированном виде отражающей информацию о наиболее эффективных способах преодоления ТП и ФП (списки типовых приемов, таблицы использования типовых приемов, таблицы и указатель применения физических эффектов).

Программное обеспечение EasyTRIZ

Признаки рацпредложений

Признак

1. Техническое решение задач

2. Новизна относительная (для данногопредприятия)

Комментарий

• Не признаются рационализаторскими различные организационные предложения, будь то расстановка оборудования (за исключением, если при особой расстановке получается сверхсуммарный эффект), схемы снабжения или замена известного объекта аналогичным, но более дешевым (реле на реле, станок на станок и т.п.)

• Предложение не должно: а) быть заявлено другим лицом; б) использоваться на предприятии до подачи заявления (либо может использоваться по инициативе автора – это так называемое преждепользование); в) быть предусмотрено приказами (распоряжениями) администрации, разработано техническими службами предприятия; г) быть рекомендовано вышестоящей организацией или опубликовано в информационных изданиях по распространению передового опыта; д) быть предусмотрено обязательными для предприятия нормативами (стандартами, нормалями). Работники научно-исследовательских, проектно-конструкторских, технологических подразделений не могут подавать рацпредложения на те проекты, которые в данный момент их подразделения разрабатывают.

Признаки рацпредложенийПризнак

3. Полезность

4. Творческий характер

5. Обоснованность

Комментарий

• Предложение должно позволять получать экономический, технический или иной положительный эффект при существующих на предприятии условиях, которые должны быть созданы в соответствии с утвержденными планами. Если же предложение может привести к снижению надежности, долговечности и других показателей качества продукции, а также к ухудшению условий труда и техники безопасности, оно не может быть признано рационализаторским.

• Предложение не должно использовать готовых чертежей, техпроцессов, составов материала по своему прямому назначению. Необходима привязка к конкретным условиям, которая выражается либо в некотором изменении конструкции, технологии, состава, либо в расширении диапазона применения известных объектов.

• Содержащиеся в предложении данные должны быть достаточными для практического осуществления предложения (четкое описание того, что было до предложения, что будет в случае принятия предложения; если требуется, необходимо приложить чертежи, схемы, эскизы и т.п.)

Формула изобретения

• Основное значение формулы

изобретения (патентной формулы) —правовое

Состав формулы изобретения

• Формула изобретения состоит из одного или нескольких пунктов. Каждый пункт этой формулы обычно состоит из двух частей, называемых ограничительной частью и отличительной частью, разделенных словосочетанием отличающийся (-аяся, -ееся) тем, что…. Ограничительная часть пункта формулы содержит название изобретения и его важные признаки, уже известные из уровня техники. Отличительная часть содержит признаки, составляющие сущность изобретения, и являющиеся новыми. Каждый пункт формулы представляет собой одно предложение.

Состав формулы изобретения

• Пункты формулы делятся на зависимые и

независимые. Независимый пункт формулы

изобретения характеризует изобретение

совокупностью его признаков, определяющей

объём испрашиваемой правовой охраны, и

излагается в виде логического определения

объекта изобретения. Зависимый пункт

формулы содержит уточнение или развитие

изобретения, раскрытого в независимом пункте.

Рекомендации по составлению

формулы изобретения

• http://www.dist-

cons.ru/modules/zis/tm1/text1_20.html -

рекомендации по составлению формулы

Пример формулы

изобретения

• http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000050

/st009.shtml - термоэлемент создает холод

Отличия полезной модели от

изобретенияИзобретение, как и его разновидность - полезная модель, является техническим решением некоей утилитарной задачи, обеспечивающим изменение или получение новых технических характеристик того объекта, в котором изобретение будет воплощено.

К таким объектам, в которых воплощаются изобретения, относятся не только устройства (изделия), но и вещества, способы, а также штаммы микроорганизмов и культуры клеток растений или животных.

Отличия полезной модели от

изобретенияТехническая разница между моделью и изобретением заключается в том, что изобретение представляет собой абсолютно новое и оригинальное техническое решение, не известное миру на момент подачи заявки, а полезная модель является по своей сути всего лишь улучшением уже существующих технических решений.

Отличительные черты

промышленного образца

Промышленный образец – это художественно-конструкторское решение внешнего вида изделия, придающее ему определенные эстетические и эргономические качества, делающее изделие более привлекательным для покупателей.

В качестве промышленных образцов можно зарегистрировать:• дизайн упаковки (форма бутылки, внешний вид мягкой упаковки, например для

семечек);• этикетки;• дизайн изделий (например, мебели, ювелирных изделий, посуды и т.д.);• дизайн агрегатов и машин (например, легковых автомобилей);• дизайн сайта (интерфейс);• шрифты;• гербы;• дизайн интерьера и др.

Формы охраны изобретений

Патент

• Патент удостоверяет приоритет, авторство изобретения, полезной модели или промышленного образца и исключительное право на их использование.

• Срок действия патента различается в зависимости от вида объекта промышленной собственности. Так, патент на изобретение действует в течение двадцати лет, считая с даты поступления заявки в Патентное ведомство.

Формы охраны изобретений

Свидетельство на полезную модель

• Свидетельство на полезную модель действует лишь в течение пяти лет с даты поступления заявки в Патентное ведомство.

• Действие свидетельства может быть продлено Патентным ведомством по ходатайству патентообладателя, но не более чем на три года.

Формы охраны изобретений

Промышленный образец

• Патент на промышленный образецдействует лишь в течение десяти лет с даты поступления заявки в Патентное ведомство.

• Действие патента может быть продлено на срок не более пяти лет.

Формы охраны изобретений

Особенная часть

• Правовая охрана в соответствии с Патентным законом не предоставляется изобретениям, полезным моделям, промышленным образцам, признанным государством секретными.

• Патенты на служебные объекты выдаются работодателям.

Защита авторского права

• http://innovation-management.ru/otsenka/vyhod

603155, Россия, Нижний Новгород, ул. Большая Печерская, 25/12

Тел.: (831) 416-9-777, факс: (831) 416-96-50

nnov.hse.ru