Линии развития технических систем

Линии развития, построенные на основе анализа развития многих реальных систем, – это эффективный инструмент для того, чтобы описать последовательность вариантов анализируемой системы.

Линия развития представляет собой ряд последовательных вариантов преобразований технической системы или её элемента, расположенных в порядке изменения определенного параметра, характеризующего эту систему. Линии развития применяются в ТРИЗ как инструмент, позволяющий рассмотреть полученное техническое решение в динамике. Кроме того, организация информации в линии развития представляется весьма многообещающей при описании эволюции технических систем и их элементов. Давайте познакомимся с линиями развития подробнее.

Для построения линий развития, применяемых в ТРИЗ, использовался следующий подход. Сначала проводился анализ большого количества различных технических систем, и строились линии развития их элементов по изменению определённого признака. Затем построенные линии сравнивались для того, чтобы найти часто повторяющиеся шаги, которые уже включались в обобщённую линию, справедливую для целого класса систем и их элементов.

Например, анализ большого количества существующих систем показал, что по мере развития они становились всё более динамичными, подвижными. Жёсткая лестница за счёт нескольких шарниров превратилась в складную, компьютерная клавиатура и мобильные телефоны тоже стали складными, жёстко закреплённые сиденья автомобиля стали шарнирными и получили возможность откидываться назад, «научился» складываться и велосипед. Другими словами, при развитии каждой из этих систем их подвижность возрастала.

Только накопив достаточную статистику, исследователи пришли к заключению, что такой шаг, как введение в жёсткую конструкцию шарнира, может быть включён в обобщённую линию повышения подвижности. Можно ожидать, что  развитие большинства анализируемых систем пойдёт в этом направлении.

Каждая линия представлена на двух уровнях: обобщённом, где представлены абстрактные описания вариантов системы, и конкретном, где показаны примеры таких вариантов преобразований для реальной системы. При анализе необходимо сравнить составляющие его линии развития с абстрактными линиями развития, составляющими базовое Дерево эволюции.

На представленной линии динамизации расположены варианты выполнения дисплея. Жёсткий дисплей – складываемый – сгибаемый и скручиваемый в трубочку – эти варианты существовали на момент построения линии дисплеев. А вот дисплеев с активной поверхностью и дисплеев, отделяемых от ноутбука, в 2002 году ещё не было. Это и были наши прогнозные решения, которые были реализованы в 2006-2007 годах.

Базовые линии развития можно уподобить шаблону, матрице. «Ячейки» шаблона соответствуют ключевым преобразованиям линии. В эти «ячейки» нужно поместить варианты решений проблемы. Те ячейки, которые останутся незаполненными, подскажут новые варианты решений.

Если расположить рядом линию развития конкретного объекта и абстрактную линию развития, описывающую те же самые преобразования, то могут возникнуть две ситуации.

1. На конкретной линии пропущены некоторые варианты преобразования. После выявления незаполненных клеток конкретного Дерева эволюции необходимо провести повторный поиск по ключевым словам. Если же поиск не даёт результатов, то есть вероятность, что именно здесь находятся ещё неизвестные, незапатентованные варианты анализируемого объекта. Такие лакуны - наиболее удобные места для проведения атаки на конкурирующий патент и поиска прогнозных решений. Кроме того, там прячутся неизвестные нам варианты выполнения исследуемой системы – уже существующие или перспективные.
2. Не менее важно выявить незаконченные линии развития конкретного Дерева. Часто бывает, что конечные части линий не заполнены. Именно там располагаются наиболее перспективные варианты преобразований, которые могли бы стать основой для новых, более совершенных технических решений.

Можно сказать, что сравнение Дерева эволюции реального объекта и базового Дерева даёт своеобразную «машину подсказок» («генератор концепций»), позволяющую получать «портреты» возможных вариантов преобразования реальной системы. Имея такие портреты-описания, гораздо проще выйти на идеи решения задачи при генерации новых технических решений.

Линии развития применяются в алгоритме АИПС-2015 при выдвижении гипотез, в качестве базы данных непрямых аналогов, сравнение с которыми даёт возможность улучшить анализируемую систему по необходимому параметру.

Линии развития могут быть применены и при решении выделенных задач, для построения моделей решения задачи. Использование линий уместно тогда, когда мы имеем несколько вариантов решения задачи, но ни один из них нас не устраивает.

Список наиболее адекватных линий развития:

1. Моно-би-поли одинаковых компонентов
2. Моно-би-поли различных компонентов
3. Свёртывание состава системы
4. Дробление объектов и веществ
5. Эволюция поверхности
6. Эволюция структуры объектов
7. Геометрическая эволюция объектов
8. Динамизация
9. Повышение управляемости элементами системы
10. Повышение согласования действий элементов системы