Законы развития технических систем

Законы развития технических систем - это наиболее общие развития тенденции технических систем, открытые ТРИЗ автором Г.С. Альтшуллером после изучения тысяч авторских свидетельств СССР и рефератов зарубежных патентов .

Альтшуллер изучал, как технические системы изобретались, развивались и совершенствовались с течением времени. Он обнаружил несколько эволюционных тенденций, которые помогают инженерам предвидеть улучшения, которые, скорее всего, сделают его выгодным. Склонность к идеальности — важнейший из этих законов. Существуют два понятия идеальности : идеальность как ведущий путь эволюции технической системы и идеальность как синоним «идеального конечного результата», который является одним из основных понятий ТРИЗ .

История

Изучение путей эволюции технических систем было основным методом исследованияТРИЗ с момента ее создания. Но до 1970-х годов обнаруженные повторяющиеся закономерности эволюции не были объединены в отдельный раздел ТРИЗ, а были разбросаны по другим разделам.В 1970-е годы Альтшуллер объединил их в новый раздел ТРИЗ, который он назвал «законами эволюции технических систем». В него вошли как ранее открытые повторяющиеся закономерности эволюции, так и вновь открытые. Изучение «законов эволюции» стало самостоятельнымтема исследования в ТРИЗ. Наибольший вклад в него внесли, кроме Альтшуллера, следующие авторы: Юрий Хотимлянский (исследовал закономерности проводимости энергии в технических системах), Владимир Асиновский (предложил принципы соответствия различных компонентов технических систем), Евгений Карасик (в соавторстве с Альтшуллером закон перехода с макроуровня на микроуровень, ввел понятие двойственных технических систем и изучил закономерности их эволюции).

Система законов

Общая информация

В своей новаторской работе 1975 года Альтшуллер разделил все законы эволюции технических систем на 3 категории:

Статика – описывает критерии жизнеспособности вновь создаваемых технических систем.
Кинематика – определяет, как технические системы развиваются независимо от условий.
Динамика – определяет, как технические системы развиваются в конкретных условиях.

Статические законы

Закон полноты частей системы.

Любая рабочая система должна иметь 4 части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган (рабочий орган) и орган управления (орган рулевого управления). Двигатель генерирует необходимую энергию, трансмиссия передает эту энергию рабочему блоку, который обеспечивает контакт с внешним миром (обрабатываемым объектом), а элемент управления делает систему адаптируемой.

Закон энергопроводности системы

Поскольку каждая техническая система является преобразователем энергии, эта энергия должна свободно и эффективно циркулировать через ее 4 основные части (двигатель, трансмиссия, рабочий орган и орган управления). Передача энергии может осуществляться веществом, полем или веществом-полем.

Закон гармонизации ритмов частей системы

Частоты вибрации или периодичность частей и движений системы должны быть синхронизированы друг с другом.

Кинематические законы

Закон повышения степени идеальности системы

Идеальность системы — это качественное соотношение между всеми желаемыми преимуществами системы и ее издержками или другими вредными последствиями. Пытаясь решить, как улучшить данное изобретение, естественно, можно попытаться повысить идеальность либо для увеличения полезных свойств, либо для снижения стоимости или уменьшения вредных последствий. Идеальный конечный результат будет иметь все преимущества при нулевых затратах. Этого невозможно достичь; Однако закон гласит, что последовательные версии технического проекта обычно повышают идеальность. Идеальность = польза/(затраты + вред)

Закон неравномерности развития частей системы.

Техническая система включает в себя различные части, которые будут развиваться по-разному, приводя к новым техническим и физическим противоречиям.

Закон перехода к надсистеме

Когда система исчерпывает возможности дальнейшего существенного совершенствования, она включается в надсистему как одна из ее частей. В результате становится возможным новое развитие системы.

Динамические законы

Переход с макро на микроуровень

Развитие рабочих органов происходит сначала на макро, а затем на микроуровне. Переход с макроуровня на микроуровень является одной из основных (если не главной) тенденцией развития современных технических систем. Поэтому при изучении решения изобретательских задач особое внимание следует уделить рассмотрению «макро-микроперехода» и физических эффектов, вызвавших этот переход.

Расширение участия S-поля

Системы, не относящиеся к S-полю, эволюционируют в системы S-поля . В классе систем S-поля поля развиваются от механических полей к электромагнитным полям. Дисперсия веществ в S-поле увеличивается. Количество связей в S-полях увеличивается, и скорость реагирования всей системы имеет тенденцию к увеличению.

Закономерности эволюции

Закономерности эволюции были разработаны Альтшуллером как совокупность закономерностей, общих для систем по мере их развития и приобретения новых свойств. Они используются при разработке систем и применяются ко всем системам и используются в образовании, программном обеспечении, экономике, бизнесе.

Эволюция полезных функций
Устранение вредных функций
Эволюция приложений
Интеграция/структуризация
Повышение динамичности и управляемости
Эволюция совпадения/несовпадения
Эволюция применения ресурсов
Эволюция противоречий
Эволюция процессов в системе
Эволюция полей
Эволюция в сторону многоуровневого

Ссылки

Альтшуллер Г.С. «Творчество как точная наука». Теория решения изобретательских задач», (Москва, Советское радио, 1979).
Альтшуллер Г.С., 'Найти идею: Введение в теорию решения изобретательских задач', (Новосибирск, Наука, 1986).
Альтшуллер Г.С., Верткин И., «Линии нарастания пустоты», (Баку, 1987, Рукопись).
Альтшуллер Г.С., «Малые бесконечные миры: стандарты решения изобретательских задач», в сб. «Нить в лабиринте», Карелия, 1988, стр. 183–185.
www.triz-journal.com
www.triz-summit.ru , Владимир Петров. Законы эволюции системы. ТРИЗ Будущее 2001. 1-я конференция ETRIA 2001.