Траблшутинг: Как решать нерешаемые задачи, посмотрев на проблему с другой стороны

Интуитивно понятно, что чем проще техническая система, тем лучше. Техника сама по себе человеку не нужна – нужен эффект, который она производит, нужен результат. А всё остальное – железо, провода, пластик и т. д. – наши потери. Получается, что предел технического развития – получение полезного результата вообще без технической системы, то есть без затрат. Этот внешне парадоксальный вывод и лег в основу понятия идеальной технической системы, которое предложил автор ТРИЗ Генрих Саулович Альтшуллер.

Получается, что идеальная машина (система) – это машина, которой нет, а функция ее выполняется.

Рассмотрим в качестве примера устройства воспроизведения звука.

В качестве полезной функции выбрана длительность звучания.

В качестве функции расплаты взята масса проигрывателя с носителем информации. Функцию расплаты можно выбирать разную (массу, стоимость, энергопотребление и т. п.). Почему же выбрана именно масса? По следующим причинам.

• Масса представляется достаточно универсальным показателем – исходя из нее рассчитываются и расходы на производство, и траты на доставку, и удобство пользования.

• Можно взять экономические показатели (средняя цена и т. п.). Но указанные товары все относятся примерно к одному ценовому диапазону: в принципе они доступны представителю среднего класса, то есть ни один не является предметом роскоши. Ни один не выбивается из этого ряда.

Опишем эволюцию данных систем таблицей.

Мы видим тенденцию: проигрыватель с носителем информации становится всё более идеальным. Но все же идеальное устройство воспроизведения звука – то, что позволяет получить высококачественный звук вообще без технического устройства.

Это тот идеал, к которому стремится техническая система в ходе своей эволюции. Она будет развиваться до тех пор, пока выполнение полезной функции не станет происходить без всяких затрат. Именно это можно рассматривать как конечную цель развития ТС. Такой подход к описанию будущего очень удобен. Мы можем сегодня не знать, из каких материалов будет сделана будущая система, какие физические принципы в ней окажутся заложены, но мы знаем, к какому пределу она стремится. Чем меньше затраты на выполнение функции, тем более идеальна система.

Рассмотрим примеры из области техники, подтверждающие тезис: красивые, сильные решения всегда продиктованы стремлением к идеальности.

Пример № 1. Идеальное дезинфицирующее устройство – когда его нет, а его функцию выполняет существующая система.

Такие металлы, как медь и серебро, обладают антибактериальными свойствами, благодаря которым изделия «дезинфицируют сами себя». Такие изделия хорошо себя показывают как дополнение к основной антисептике. Больницы США проводят в своих инфекционных отделениях клинические испытания поверхностей из меди, а Федеральное агентство по охране окружающей среды США (US EPA) уже зарегистрировало медь в качестве поверхности-антисептика. Министерство обороны США приняло решение оснастить поверхностями из меди свои полевые госпитали[4].

Пример № 2. Идеальный насос – насос, которого нет, а функция его выполняется. В нашем примере шина накачивает сама себя.

Возможность регулирования давления в шинах прямо на ходу появилась еще полвека назад на боевой технике, но изобретение тех времен представляет собой отдельный компрессор, систему трубок и особую конструкцию ступиц – довольно громоздкое решение. Инженерам Goodyear удалось встроить все необходимое оборудование непосредственно в шину. Они сумели обойтись вообще без традиционного электронасоса, да его, пожалуй, и не разместишь в колесе: весит он немало и требует большого количества электроэнергии для питания. Goodyear же использует простой и гениальный подход: шина сама себя накачивает за счет вращения и давления на поверхность дороги. В бортовое кольцо покрышки встроена трубка, один конец которой выходит наружу, а другой – направлен внутрь колеса. В процессе езды трубка сжимается по кругу от своего начала до конца и таким образом засасывает воздух внутрь колеса. Миниатюрный блок управления автоматически поддерживает нужное давление.

Журнал Time назвал технологию AMT (Air Maintenance Technology – технология сохранения воздуха) одним из лучших изобретений 2012 года[5].

Пример № 3. Идеальная система защиты от воровства – та, которая «вшита» в само изделие.

Инженеры из Политехнического института Нью-Йоркского университета разработали методику защиты от копирования и подделки изделий, полученных методом 3D-печати.