Lagar för tekniska systemutveckling

Lagarna för tekniska systemutveckling är de mest allmänna utvecklingstrenderna för tekniska system som upptäckts av TRIZ - författaren GS Altshuller efter att ha granskat tusentals USSR-uppfinnarförfattarskapscertifikat och utländska patentsammandrag .

Altshuller studerade hur tekniska system har uppfunnits, utvecklats och förbättrats över tid. Han upptäckte flera evolutionära trender som hjälper ingenjörer att förutse förbättringar som med största sannolikhet kommer att göra det fördelaktigt. Konvergens till idealitet är den viktigaste av dessa lagar. Det finns två idéer om idealitet: idealitet som en ledande väg för ett tekniskt systems utveckling, och idealitet som en synonym för "idealistiskt slutresultat", vilket är ett av TRIZ grundläggande koncept .

Historia

Att studera utvecklingsvägar för tekniska system har varit en primär forskningsmetod för TRIZ sedan starten. Men fram till 1970-talet konsoliderades inte de upptäckta återkommande evolutionsmönstren i en separat sektion av TRIZ utan var utspridda bland andra sektioner. På 1970-talet konsoliderade Altshuller dem till en ny sektion av TRIZ som han kallade "lagarna för teknisk systemutveckling". Den inkluderade både tidigare upptäckta återkommande evolutionsmönster och nyupptäckta. Att studera "evolutionens lagar" blev ett självständigt forskningsämne i TRIZ. Följande författare, förutom Altshuller, bidrog mest till det: Yuri Khotimlyansky (studerade mönster för energiledningsförmåga i tekniska system), Vladimir Asinovsky (föreslagna principer för överensstämmelse mellan olika komponenter i tekniska system), Yevgeny Karasik (samförfattare med Altshuller lagen om övergången från en makronivå till en mikronivå, introducerade begreppet dubbla tekniska system och studerade mönstren för deras utveckling).

System av lagar

Allmän information

I sitt banbrytande arbete 1975 delade Altshuller in alla lagar för teknisk systemutveckling i tre kategorier:

Statik – beskriver kriterier för livskraft för nyskapade tekniska system.
Kinematik – definierar hur tekniska system utvecklas oavsett förhållanden.
Dynamics – definierar hur tekniska system utvecklas under specifika förhållanden.

Statiska lagar

Lagen för fullständigheten av delarna i systemet

Varje arbetssystem måste ha 4 delar: motorn, transmissionen, arbetsenheten (arbetsorganet) och kontrollelementet (styrorganet). Motorn genererar den energi som behövs, transmissionen leder denna energi till arbetsenheten, vilket säkerställer kontakt med omvärlden (bearbetat objekt), och kontrollelementet gör systemet anpassningsbart.

Lagen för systemets energiledningsförmåga

Eftersom varje tekniskt system är en transformator av energi, bör denna energi cirkulera fritt och effektivt genom dess fyra huvuddelar (motor, transmission, arbetselement och kontrollelement). Överföringen av energi kan ske genom ämne, fält eller ämnesfält.

Lagen för att harmonisera rytmerna för delar av systemet.

Vibrationsfrekvenserna, eller periodiciteten hos delar och rörelser i systemet bör vara synkroniserade med varandra.

Kinematiska lagar

Lagen om att öka graden av idealitet hos systemet

Idealiteten hos ett system är ett kvalitativt förhållande mellan alla önskvärda fördelar med systemet och dess kostnader eller andra skadliga effekter. När man försöker bestämma hur man ska förbättra en given uppfinning, skulle man naturligtvis försöka öka idealiteten, antingen för att öka fördelaktiga egenskaper eller för att minska kostnaden eller minska skadliga effekter. Det ideala slutresultatet skulle ha alla fördelar utan kostnad. Det kan inte uppnås; lagen säger dock att successiva versioner av en teknisk design vanligtvis ökar idealiteten. Idealitet = fördelar/(kostnad + skada)

Lagen om ojämn utveckling av delar av ett system

Ett tekniskt system omfattar olika delar, som kommer att utvecklas olika, vilket leder till de nya tekniska och fysiska motsättningarna.

Lagen om övergång till ett supersystem

När ett system tar ut möjligheterna till ytterligare betydande förbättringar, ingår det i ett supersystem som en av dess delar. Som ett resultat blir ny utveckling av systemet möjlig.

Dynamiska lagar

Övergång från makro- till mikronivå

Utvecklingen av arbetsorgan sker först på makronivå och sedan på mikronivå. Övergången från makro- till mikronivå är en av de främsta (om inte den huvudsakliga) tendensen i utvecklingen av moderna tekniska system. När man studerar lösningen av uppfinningsmässiga problem bör man därför ägna särskild uppmärksamhet åt att undersöka "makro-till-mikroövergången" och de fysiska effekterna som har åstadkommit denna övergång.

Öka S-fälts engagemang

System som inte är S-fält utvecklas till S-fältsystem. Inom klassen av S-fältsystem utvecklas fälten från mekaniska fält till elektromagnetiska fält. Spridningen av ämnen i S-fältet ökar. Antalet länkar i S-fälten ökar, och hela systemets lyhördhet tenderar att öka.

Evolutionsmönster

Evolutionsmönstren utvecklades av Altshuller som en uppsättning mönster som är gemensamma för system när de utvecklas och när de får nya egenskaper. De används i systemutveckling och gäller alla system och används för utbildning, mjukvara, ekonomi, affärer.

Utveckling av användbara funktioner
Eliminering av skadliga funktioner
Utveckling av applikationer
Integration/Strukturalisering
Ökad dynamik och kontrollerbarhet
Utveckling av matchning/felmatchning
Utveckling av resurstillämpning
Evolution av motsägelser
Utveckling av processer i systemet
Utveckling av fält
Evolution mot multilevel

Altshuller GS, 'Kreativitet som en exakt vetenskap. Theory of Inventive Problem Solving', (Moskva, Sovetskoye Radio, 1979).
Altshuller GS, "To Find an Idea: Introduction to the Theory of Inventive Problem Solving", (Novosibirsk, Nauka, 1986)
Altshuller GS & Vertkin I., 'Lines of Voidness Increase', (Baku, 1987, Manuskript).
Altshuller GS, 'Små oändliga världar: standarder för att lösa uppfinningsrika problem', i 'En tråd i en labyrint', Karelen, 1988, s 183–185.
www.triz-journal.com
www.triz-summit.ru , Vladimir Petrov. Lagarna för systemutveckling. TRIZ Futures 2001. Första ETRIA-konferensen 2001.