Построение модели решения

Модель решения

Имея модель задачи, можно приступать к построению модели решения.

Модель решения — это принципиальная идея, как получить требуемый результат, какие преобразования системы или действия нужно для этого выполнить. По сути дела, нужно уточнить способ достижения поставленной цели и найти средства для осуществления этого способа.

Некоторые задачи можно решить путём оптимизации параметров полезной системы, изменяя её параметры в сторону улучшения. До каких-то пределов это удаётся, но наступает момент, когда мы подходим к границе возможностей оптимизации и должны сделать какой-то качественный переход. Следует учесть, что модели решения дают только подсказку, рекомендацию, а не готовое решение. Важную роль играют интеллектуальные усилия решателя, умение эффективно применить эту подсказку с учётом конкретных обстоятельств конкретной задачи.

Построение модели решения напрямую связано с тем, какую модель задачи мы собираемся преобразовывать.

Модели эти следующие:

Преобразование модели задачи «Условия в оперативной зоне»

Здесь нам нужно понять, что именно нужно сделать, чтобы создать в оперативной зоне условия и обстоятельства, которые устраняют существующий там недостаток. Здесь можно применять самые разные преобразования.

Это может быть введение каких-то новых компонентов, либо удаление компонентов проблемных и замена их на более подходящие. Так же это могут быть действия, необходимые для того, чтобы получить желаемые условия в оперативной зоне, описанные в модели задачи. В случае сложной структуры оперативной зоны или физической невозможности понять, как можно решить задачу, уместно применить упрощённую аналогию улучшаемого процесса.

Для построения модели решения могут применяться эвристические инструменты ТРИЗ. Они разрабатывались в ТРИЗ как самодостаточное средство решения задачи, получения окончательной идеи решения. Действительно, часто бывает так, что, применив соответствующий инструмент, мы сразу получаем идею решения, то есть, уже понимаем и способ решения задачи и средства для выполнения этого способа.

Если же мы в целом понимаем цель решения задачи (желаемый результат) и способ достижения этой цели, то эвристики могут служить в качестве подсказок, конкретизирующих способ решения задачи. Для преобразования модели задачи "Условия в оперативной зоне" предусмотрены такие инструменты, как аналогии, линии развития полезных систем, стандартные решения изобретательских задач и другие.

Пример. Построим модель решения и по возможности найдём решение для модели задачи о быстром охлаждении жидкости.

Модель задачи. Около холодной стенки присутствует слой жидкости, которая быстро замерзает.
Как сделать так, чтобы охлаждённая и готовая замёрзнуть жидкость постоянно уходила от стенки, и заменялась более тёплой жидкостью?

Модель решения. По аналогии с другими устройствами — установить внутри ёмкости что-то вроде лопастной мешалки.

Идея решения: модель решения описывает практически готовое решение задачи.

Преобразование модели задачи «Действие в оперативной зоне»

Применяется в том случае, когда мы ясно понимаем, какое взаимодействие происходит между компонентами в оперативной зоне, и что негативного при этом возникает. Здесь можно рассмотреть несколько типовых схем недостатка и стандартные методы их исправления.

Эта модель задачи преобразуется в соответствии с тем, как она строилась. Если можно принять решение, просто зная тип недостатка, то нужно это сделать. Если применялась вепольная модель, то в качестве преобразовательного инструмента применяются стандартные решения задач.

Некоторые из этих схем касаются работы инструмента, например, наблюдается его недостаточная или избыточная эффективность. Также может возникнуть ситуация, когда инструмента для выполнения желаемой функции в составе системы нет. Это бывает, когда мы не видим возможности решить задачу с применением исходного инструмента, и вынуждены заменить его новым, с другим принципом действия.

В этом случае необходимо продумать и записать метод, которым мы можем в принципе улучшить ситуацию в оперативной зоне: если инструмент недостаточно эффективен — повысить его эффективность, если инструмент отсутствует — заменить его Х-компонентом или Х-системой и т.п. Ещё одна возможность — обратное вредное действие, когда обрабатываемый объект разрушает инструмент. Здесь нужно предписать устранение или ослабление этого обратного действия, либо предусмотреть какие-то компенсирующие мероприятия.

Обратите внимание, что при преобразовании и первой ("Условия в ОЗ"), и второй моделей применяется такой инструмент, как стандартные решения задач. Разница состоит в том, что, преобразуя первую модель, мы рассматриваем, прежде всего, компоненты оперативной зоны, действия же при этом предполагаются. При работе со второй моделью основное внимание обращается на преобразование действий, компоненты же рассматриваются только как носители действий.

Пример преобразования модели задачи

Модель задачи. Для разрушения слоя льда предусмотрено воздействие механическим ударным устройством вроде молоточков с электроприводом. Такое устройство довольно сложно. Найти более простой способ выполнения этого действия.

Модель решения. Нужно сделать так, чтобы ёмкость или жидкость сами активизировали действие, разрушающее слой льда.

Идея решения. Нужно предусмотреть устройство для прокачивания жидкости через ёмкость при помощи насоса. Устройство можно упростить, если применить один насос для нескольких ёмкостей.

Преобразование модели задачи «Техническое противоречие»

Если попытка найти приемлемое решение не удалась, и улучшение требуемого параметра повлекло за собой ухудшение какого-то другого параметра, — это сигнал о том, что устраняемый недостаток — результат серьёзного противоречия. Таким образом, попытка оптимизации даёт нам исходный материал для построения технического противоречия.

Для построения этой модели нужно определить два параметра полезной системы, которые вступают в противоречие при попытке улучшить один из них. Это можно сделать как в ходе обработки выдвинутых гипотез, так и в процессе работы с итерациями решательного этапа. Чтобы преобразовать такую модель задачи, нужно разрешить противоречие.

Основной инструмент разрешения технических противоречий — приёмы, разработанные Г. С. Альшуллером.

Пример преобразования модели задачи

Модель задачи. Для разрушения слоя льда предусмотрено механическое ударное устройство вроде молоточков, мешалка с электроприводом. Но оно довольно сложно. То есть возникает противоречие: улучшение параметра «Скорость охлаждения» ведёт к недопустимому ухудшению параметра «Простота устройства».

Модель решения. Список приёмов даёт нам приём 28 «Замена механической схемы». То есть механический ударник следует заменить каким-то ещё.

Идея решение. Согласно этой подсказке можно сделать так, чтобы ёмкость сама генерировала разрушающие лёд удары. Этого можно добиться, если сделать ёмкость с гибкими стенками. Если перекатывать такую ёмкость туда и обратно, то стенки будут деформироваться и лёд будет разрушаться.

Преобразование модели задачи «Физическое противоречие»

Это самая точная и строгая модель, которая иллюстрирует взаимоисключающие требования к состоянию одного из компонентов системы. Физическое противоречие может быть устранено, если мы укажем способ разрешения физического противоречия и разделения противоречивых требований к параметру компонента. Это можно сделать, используя классический тризовский подход, а также применяя специальные способы преобразований, которые рассмотрены здесь.

Часто бывает, что найденные гипотезы описывают противоречивые требования к одному и тому же параметру компонента системы. Такие гипотезы нужно тщательно выявлять и строить на их основе базовые физические противоречия. Это позволит в дальнейшем сформулировать задачу непосредственно в виде физического противоречия, устранение которого даст возможность выйти на сильное решение задачи.

Пример преобразования модели задачи

Модель задачи

Задача сформулирована как физическое противоречие:

• жидкость, которая располагается около холодной поверхности (стенки или поверхности льда) должна быть тёплой, чтобы не намерзать на стенки;
• жидкость, которая располагается около холодной поверхности (стенки или поверхности льда) холодная, поскольку хорошо охлаждается.

Модель решения. Разделить противоречивые требования во времени. Пусть в один момент времени около стенки будет тёплая жидкость, а в другой момент времени — холодная.

Идея решения. Приложить вибрацию к ёмкости с жидкостью. А еще лучше — к лотку, в котором установлены ёмкости. Благодаря этому жидкость будет активно перемешиваться, и нарастания льда не произойдёт.

О работе с ТРИЗ-тренером

Вход этого шага — абстрактная модель задачи. На выходе мы должны получить модель решения задачи.

Этот шаг один из самых важных при решении задачи. Именно здесь мы должны получить абстрактную идею решения задачи,  которая послужит заготовкой для построения объектного решения задачи.