Простейшие приемы изобретательства
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общетехнические дисциплины
Издательство:
СОЛОН-Пресс
Автор:
Петров Владимир М.
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 134
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-91359-322-1
Артикул: 651175.04.99
Это первая книга из авторской серии «ТРИЗ от А до Я» и соответствует нулевому, ознакомительному уровню. Серия будет посвящена разным аспектам ТРИЗ (теории решения изобретательских задач). Данная книга описывает наиболее общие способы решения изобретательских задач и получения новых идей. Материал легко и быстро усваивается, показывает, что изобретать можно по определенным правилам, методам. Кроме того, материал книги создает у читателей мотивацию в изучении следующего материала. В книге приводится около140 примеров и задач, и 230 иллюстраций. Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи, предназначена для студентов всех специальностей, учащихся школ, посетителей элективных курсов и творческих мастерских
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 37.03.01: Психология
- 44.03.01: Педагогическое образование
- 44.03.02: Психолого-педагогическое образование
- ВО - Магистратура
- 37.04.01: Психология
- 44.04.01: Педагогическое образование
- 44.04.02: Психолого-педагогическое образование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Владимир Петров ПРОСТЕЙШИЕ ПРИЕМЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВА Общие принципы получения идей 4 способа получения новых идей Издание 4-е, исправленное и дополненное Москва СОЛОН-Пресс
УДК 001.892.001.13 ББК 30.2 П 30 Петров В. М. Простейшие приемы изобретательства. Издание 4-е, исправленное и дополненное. — М.: СОЛОН-Пресс, 2021. — 134 с. (Серия «Библиотека создания инноваций». ТРИЗ от А до Я). ISBN 978-5-91359-322-1 Это первая книга из авторской серии «ТРИЗ от А до Я» и соответствует нулевому, ознакомительному уровню. Серия будет посвящена разным аспектам ТРИЗ (теории решения изобретательских задач). Данная книга описывает наиболее общие способы решения изобретательских задач и получения новых идей. Материал легко и быстро усваивается, показывает, что изобретать можно по определенным правилам, методам. Кроме того, материал книги создает у читателей мотивацию в изучении следующего материала. В книге приводится около 140 примеров и задач и 230 иллюстраций. Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи, предназначена для студентов всех специальностей, учащихся школ, посетителей элективных курсов и творческих мастерских. УДК 001.892.001.13 ББК 30.2 По вопросам приобретения обращаться: ООО «СОЛОН-Пресс» Тел: (495) 617-39-64, (495) 617-39-65 E-mail: kniga@solon-press.ru, www.solon-press.ru ISBN 978-5-91359-322-1 © «СОЛОН-Пресс», 2021 © Петров В. М., 2021
Список сокращений ТРИЗ – теория решения изобретательских задач; БЭС – большая Советская Энциклопедия. В 30 томах; РАО – радиоактивные отходы; ЯЭДБ – ядерный энергодвигательный блок; CEO – Chief Executive Officer – генеральный директор. Благодарность Я премного благодарен Голдовскому Борису Израилевичу, Мастеру ТРИЗ, Генеральному конструктору подводной техники, Лауреату премии Правительства РФ в области науки и техники, Почетному судостроителю, ветерану-подводнику (г. Нижний Новгород, Россия).
Введение Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов. Клод Адриан Гельвеций Эта книга первая из серии «ТРИЗ от А до Я». В данной серии книг будут описаны все инструменты и различные аспекты теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Автор ТРИЗ – ученый, инженер и изобретатель Генрих Саулович Альтшуллер [1 – 9]. Изучение ТРИЗ будет осуществляться послойно. Сначала самый поверхностный слой отдельных инструментов, далее знания будут углубляться и расширяться. Условно все знания ТРИЗ будут разделены на уровни, каждый уровень будет излагаться в отдельной книге. Отдельно в серии будет раздел, где материалы будут рассматриваться предметно – по конкретным инструментам ТРИЗ. Каждому инструменту будет посвящена своя книга, где инструмент будет излагаться полностью, а не послойно. Кроме того, в серии будут книги по: x развитию изобретательского мышления; x истории развития ТРИЗ и ее отдельных инструментов; x материалы для преподавателей и т. д. Цель данной книги показать, что выдвигать новые идеи (изобретать) можно по определенным правилам, используя разнообразные инструменты. Эту тему автор обычно дает в обзорной или вступительной лекции для привлечения интереса слушателей. Материал легко и быстро усваивается слушателями и создает у них впечатление легкости изучения темы и мотивацию в изучении следующего материала. Кроме того, слушатель получает первые инструменты, которые по
Введение сле первой лекции может использовать на практике. Таким образом, этот материал может служить вступлением к изучению ТРИЗ. Наиболее общие и распространенные следующие простейшие приемы изобретательства: x аналогия; x инверсия; x эмпатия; x фантазия. Основы излагаемого материала взяты из [11] и работ автора [10, 12]. В данной книге существенно расширены понятия аналогии и инверсии, в основном за счет структуризации, более глубокого рассмотрения переноса технологий, введения понятия ведущей области техники и использования новых примеров. Книга рассчитана на широкий круг читателей и будет особенно полезна тем, кто хочет быстро получать новые идеи.
1.1. Определение аналогии
Анало
ғ гия (др.-греч. ΦΑ΅ΏΓ·ϟ΅ «пропорция, соответствие,
соразмерность») — подобие, равенство отношений; сходство
предметов, явлений, процессов, величин и т. п. в каких-либо
свойствах, а также познание путем сравнения1.
При решении задач идею решения можно получить путем применения известного аналогичного решения, «подсказанного» технической или художественной литературой, увиденного в кино или
«подсмотренного» в природе.
1.2. Аналогия с природой
Выявлением и использованием «механизмов природы» занимается наука бионика.
Биоғника (от др.-греч. ̅ϟΓΑ — живущее) — прикладная наука о
применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги. Проще говоря,
бионика – это соединение биологии и техники. Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие
общие черты и какие различия существуют в природе и в технике2.
Бионика исследует объекты живого и растительного мира, выявляет принципы их действия и конструктивные особенности, с целью применения этих знаний в науке и технике. Концепция бионики
не нова. Еще 3000 лет назад китайцы пытались перенять у насекомых способ изготовления шелка.
1 Аналогия – материал из Википедии.
2 Бионика – материал из Википедии.
Первый существенный вклад в эту науку внес великий ученый и
художник Леонардо да Винчи.
Вот некоторые из его работ:
Пример 1.1. Механизм бьющихся крыльев3
Леонардо писал: «Если скажешь, что сухожилия и мускулы птицы
несравненно большей силы, чем сухожилия и мускулы человека, принимая
во внимание, что все мясо стольких мускулов и мякоть груди созданы ради
пользы и увеличения движения крыльев, с цельной костью в груди, сообщающей величайшую силу птице, с крыльями, целиком сотканными из
толстых сухожилий и других крепчайших связок хрящей и крепчайшей
кожи с разными мускулами, то ответ на это гласит, что такая крепость
предназначена к тому, чтобы иметь возможность сверх обычной поддержки
крыльев удваивать и утраивать движение по произволу, дабы убегать от
своего преследователя или преследовать свою добычу; ибо в этом случае
надобно ей удваивать и утраивать свою силу и, сверх того, нести в своих
лапах такой груз по воздуху, каков вес ее самой; как видно это на примере
сокола, несущего утку, и орла, несущего зайца, прекрасно показывающем,
откуда такой избыток силы берется; но для того чтобы держаться самому, и
сохранять равновесие на крыльях своих, и подставлять их течению ветров,
и поворачивать руль на своем пути, потребна ему сила небольшая и достаточно малого движения крыльев, и движения тем более медленного, чем
птица больше. И у человека тоже запас силы в ногах – больший, чем нужно
по его весу; и дабы убедиться, что это так, – поставь человека на ноги на
берег и потом замечай, на сколько отпечаток его ног уходит вглубь. Затем
поставь ему другого человека на спину, и увидишь, насколько глубже уйдет он. Затем сними человека со спины и заставь подпрыгнуть вверх –
насколько можно, найдешь, что отпечаток его ног более углубился при
прыжке, нежели с человеком на спине; следовательно, здесь в два приема
доказано, что у человека силы вдвое больше, чем требуется для поддержания его самого»4.
Рисунок Леонардо механизма бьющихся крыльев и его модель
(рис. 1.1).
3 Manuscript, folio 88 v. Leonardo da Vinci. Манускрипт «B» Леонардо да Винчи, 168 с., военные сооружения, архитектура. Во всеx рукописях пронумерованы
листки; поэтому страницы обозначаются добавлением r (recto) или v (verso).
4 Codex “On the Flight of Birds” (V.U.) 17 r. «Трактат о полете птиц» включает
17 стр. (размеры 21 x 15 см), в оригинале 18 стр. В манускрипте произведен широкий анализ полета птиц, уделено внимание механике полета, воздушному сопротивлению и воздушным потокам.
Рисунок Леонардо да Винчи
Модель
Рис. 1.1. Механизм бьющихся крыльев
Пример 1.2. Механизм крыла5
В книгах Леонардо можно прочитать: «Посмотри на крылья, которые,
ударяясь о воздух, поддерживают тяжелого орла в тончайшей воздушной
выси, вблизи стихии огня, и посмотри на движущийся над морем воздух,
который, ударяя в надутые паруса, заставляет бежать нагруженный тяжелый корабль; на этих достаточно веских и надежных основаниях сможешь
ты постигнуть, как человек, преодолевая своими искусственными большими крыльями сопротивление окружающего его воздуха, способен подняться в нем ввысь»6.
Рисунок Леонардо механизма крыла и его модель (рис. 1.2).
Рисунок Леонардо да Винчи
Модель
Рис. 1.2. Механизм крыла
5 Codex Atlanticus, folio 844. Leonardo da Vinci. Codex Atlanticus (Атлантический кодекс). Drawing from Il Codice Atlantico di Leonardo da Vinci nella biblioteca
Ambrosiana di Milano, Editore Milano Hoepli 1894-1904. The original drawing is kept in
the Biblioteca Ambrosiana in Milan (Editore Milano Hoepli 1894-1904).
6 Codex Atlanticus. 381 v. Leonardo da Vinci
Пример 1.3. Воздушный винт – вертолет7
Вот, что говорил Леонардо про устройство винта: «Я полагаю, что, если это устройство винта правильно изготовить, то есть если винт сделать из
льняной ткани и поры ткани пропитать крахмалом, а за счет механизма
придать быстрое вращательное движение винту, то это устройство поднимется в воздух.
Наружный край винта должен быть из проволоки толщиной с веревку,
и от окружности до середины должно быть восемь локтей.
Я говорю, что когда прибор этот, сделанный винтом, сделан хорошо,
т.е. из полотна, поры которого прокрахмалены, и быстро приводится во
вращение, что названный винт ввинчивается в воздух и поднимается вверх.
В качестве примера беру я широкую и тонкую линейку, которая стремительно быстро бросаема в воздух; ты увидишь тогда, что твоя рука движется в направлении пересечения с названной доской.
Сделай, чтобы арматура вышеназванного [полотна] была изготовлена
из тонких длинных трубок. Можно сделать себе маленькую модель из бумаги, ось которой – из тонкого листового железа, закручиваемая с силой, и
которая, будучи отпущена, приводит во вращение винт»8.
Рисунок воздушного винта может быть датирован между 1483–
1486 гг.
Это – один из самых известных рисунков Леонардо да Винчи. Некоторые эксперты идентифицировали механизм как предок вертолета. К рисунку дано всего лишь одно примечание – диаметр воздушного винта до
5 метров, использовать при изготовлении тростник, льняную ткань и трос.
Леонардо предполагал, что механизмом будут управлять четыре человека,
которые будут находиться на центральной платформе и за счет ручных рычагов предавать вращательное движение винту. Машина, разработанная
Леонардо, вероятно, никогда не оторвалась бы от земли и не смогла бы перемещаться. А вот если бы увеличить движущую силу (вместо человеческой), то машина вполне могла бы подняться в воздух и перемещаться в
пространстве. Зная о других разработках Леонардо, также можно утверждать, что, применив дополнительные устройства, полетом можно и
управлять. Скорее всего, мысль использовать этот винт его далее не заинтересовала. Применить другую двигательную силу в то время было просто
невозможно. Поэтому больше всего разрабатывалось механизмов, имеющих пассивную тягу, – механизмы с крыльями (планеры). А также механизмы с движущимися крыльями после наблюдения за птицами. Леонардо
7 Manuscript B, folio 83 v. Leonardo da Vinci
8 Manuscript В. 83 v. Leonardo da Vinci
был очень наблюдательный человек, и все свои наблюдения пытался суммировать.
Рисунок Леонардо винта и его модель (рис. 1.3).
Рисунок Леонардо да Винчи
Модель
Рис. 1.3. Воздушный винт – вертолет
Пример 1.4. Планер с хвостом для управления полетом
Леонардо писал в своих исследованиях: «Названная птица должна при
помощи ветра подниматься на большую высоту, и в этом будет ее безопасность, потому что даже в случае, если б ее постигли все ранее названные
опрокидывания, у нее есть время вернуться в положение равновесия, лишь
бы члены ее были большой стойкости, способные упомянутыми выше
средствами противостоять стремительности и импульсу спуска – связками
из прочной дубленой кожи и веревочными сухожилиями из прочнейшего
сырцового шелка. И пусть никто не возится с железным материалом, потому что последний быстро ломается на изгибах или изнашивается, почему и
не следует с ним путаться».9
Рисунок Леонардо планера и его модель (рис. 1.4).
9 V.U. 8 r. Leonardo da Vinci