Описание метода:

Г. С. Альтшуллер включил в число типовых приемов разрешения ТП несколько физических преобразований, например,

8. Принцип антивеса,

18. Использование механических колебаний,

28. Замена механической системы,

29. Использование пневмо и гидроконструкций,

31. Применение пористых материалов,

35. Изменение физико-химических параметров объекта,

36. Применения фазовых переходов,

37. Применение термического расширения,

40. Применение композиционных материалов.

При изменении объекта по этим приемам производятся те или иные физические преобразования.

Дальнейший поиск более эффективных приемов разрешения противоречий привел к осознанию и необходимости использования знаний на уровне элементарных преобразований – эффектов – и к созданию вепольного анализа. И сам вепольный анализ создавался на языке физики («вещества» и «поля»).

Вторая линия, которая выводит на физические эффекты – это анализ конфликта для формулировки физического противоречия. Когда одна и та же деталь (элемент, конструкция) входит в состав двух разных подсистем, возникает физическое противоречие – каждая подсистема требует своего сочетания параметров. Тогда можно проанализировать ресурсы и подобрать физический эффект (ФЭ), разделяющий противоречивые свойства в пространстве, времени или в структуре.

Понятие ФЭ в ТРИЗ отличается от принятого в курсе физики. Оно привязано к выполняемым действиям, а не к независящим от человека истинам. ФЭ в ТРИЗ – это количественное и качественное преобразование энергии и свойств объекта согласно законам природы, применяемые для выполнения технических действий (для выполнения функций), для разрешения противоречия.

Так в физике известно 4 вида взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. В ТРИЗ есть поля, привязанные к технике - механические, акустические, тепловые, химические, электрические, магнитные.

Такой подход хорошо помогает получению физической структуры (образа, идеи) решения. А превращение идеи в техническое решение уже требует физических знаний и инженерных навыков.

Многие ФЭ представляют собой объединение нескольких простых физических феноменов. Скажем, падение тела – элементарное действие. И движение по инерции – тоже. Соединение этих элементарных действий дает, например, движение маятника, применяемое в технических системах.

Вот и противоречия не устраняется простыми физическими явлениями. Современные технические системы достаточно сложные иерархические системы с множеством структурных элементов и связей между ними. Их функционирование основывается на множестве взаимосвязанных ФЭ. В этом и состоит трудность прямого использования научных знаний в технике. Поэтому и помогает вепольное описание технической системы.

Итак, ФЭ в ТРИЗ представляет собой некую структуру, в центре которой материальный объект, на который направлено некоторое физическое действие. Результатами действия являются физические поля или изменение параметров объекта. При постоянных условиях результаты повторяются.

Техническая система как совокупность ФЭ представляет собой некоторую физическую структуру (ФС). Она дает представление о том, как и какие заданные входные параметры объекта техники преобразуются в заданные выходные параметры. Взаимосвязи между элементами ФС характеризуют типы преобразований физических величин. В отличие от электрических и других схем, в которых описано преобразование одного вида энергии, в ФС преобразования разные. В этом отношении ФС имеют много общего с функциональными схемами.

Число функций, которые выполняются непосредственно ФЭ, значительно меньше числа функций, которые выполняются объектами техники. В связи с этим при синтезе ФС для выполнения конкретной функции необходимо знать иерархическую структуру функций.

Проявление ФЭ, используемых в технических системах, зависит от геометрической формы объектов, на которых существуют ФЭ. Естественно, из всех возможных форм выбираются такие, которые обеспечивают максимальный результат при минимуме затрат.

Также нужный результат ФЭ зависит от агрегатного состояния объекта и вообще допускает управление, которое уже рассматривается как дополнительный ФЭ.

У решающего задачу есть два пути:

1) Использовать имеющиеся указатели ФЭ и таблицы применения ФЭ для поиска подходящего решения;

2) Конструировать физическое решение, используя базу знаний, те же указатели и таблицы, добиваясь разрешения противоречия и получения максимального результат комбинацией ФЭ и управления ими. Т.е., фактически, составляя и оптимизируя физическую структуру решения.

- Таблица выбора физических эффектов и список физических эффектов на сайте «Методолог» (http://www.metodolog.ru/instruments.html), разработанные Горьковской школой.

Таблица применений физических эффектов, созданная в г. Горьком в 1979 г., немного похожа на таблицу применения типовых приемов для разрешения технических противоречий. Решатель указывает, какую функцию из перечисленных в таблице (столбцы) он хочет обеспечить и какой из видов энергии (строки) планирует использовать, по сути – указывает ресурсы. Номера в клетках таблицы – это номера физических эффектов в последующем списке.

Второй вариант не формализован

Инструкция

Выход на эффект при решении задачи

1. Сформулировать ИКР для состояния решения.

2. Составить список доступных ресурсов.

3. По каждому вещественно-полевому ресурсу найти в базе знаний особенности, допускающие те или иные преобразования.

4. Используя указатели физических эффектов, по каждой особенности подобрать рекомендации и примеры использования.

5. По каждой рекомендации составить принцип (механизм) реализации ИКР.

6. Оценить полученные идеи и выбрать наиболее вероятные (наиболее просто реализуемые).

Составление механизмов выполнения функций

1. В технической системе, в выбранной части, в оперативной зоне (в зависимости от состояния решения задачи) собрать информацию об имеющихся веществах (В) и полях (П) (в "вепольном" понимании);

2. Составить матрицу взаимодействий всех В и П друг с другом, отметить известные взаимодействия и те позиции матрицы, о которых отсутствует информация;

3. Поставить в соответствие взаимодействиям физические эффекты;

4. Сформулировать в виде цепочки ФЭ механизмы выполнения своих функций технической системой, используя взаимодействия из матрицы.