251119 ТШк15 Лек 6.2 АРИЗ РУДН (1)

1. Введение в Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)

ТРИЗ – Школа Госкорпорации Ростех №15
Лекция 6
2й уровень. РЭУ
Осенний семестр 2025г

2. Две «матрешки». Множественность пути

В 1890 году из Японии в Россию привезли фигурки мудреца
"Фукурума". У нас она превратилась в матрешку….
2

3. АРИЗ

Определение
АРИЗ (русская аббревиатура «алгоритм решения изобретательских задач») — это список
пошаговых процедур, которые постепенно разворачивают сложную проблему до точки, где
ее легко решить.

4. АРИЗ

Краткий обзор
АРИЗ помогает выбрать правильный набор инструментов ТРИЗ и использовать
их в эффективной последовательности
АРИЗ — это многоэтапный процесс, в котором задается ряд вопросов,
объединяющих различные инструменты ТРИЗ.
АРИЗ структурирован как блок-схема и состоит из шагов, правил и примечаний

5. АРИЗ

Сила и Уникальность АРИЗ
АРИЗ решает сложные технические проблемы, используя пошаговый процесс,
который быстро дает наилучшие решения
АРИЗ ориентирован на достижение идеального конечного результата. Идеальный
конечный результат — это модель наилучшего решения изобретательской
проблемы, при которой проблема полностью устраняется с минимальными
изменениями в Системе и без какого-либо ухудшения параметров Системы.
АРИЗ основан на законах развития технических систем, которые являются
объективными, статистически проверенными тенденциями; Поэтому, полученные
решения очень надежны и эффективны
АРИЗ сочетает в себе мощь других инструментов решения проблем, основанных на
ТРИЗ, включая стандартные изобретательские решения, изобретательские
принципы и научные эффекты

6. АРИЗ

Основа АРИЗ
Основой АРИЗ являются Законы развития технических систем. Эти
тенденции определяют основные принципы АРИЗ, описанные следующим
образом:
Выявление и устранение противоречий (тенденция неоднородного развития)
Приближение к идеальному конечному результату (тенденция увеличения
идеальности)
Минимальные изменения исходной технической системы (тенденция увеличения
идеальности)
Многоэкранный подход (системный оператор, 9-ти экранка) (тенденция перехода
к надсистеме и микроуровню)
Преодоление психологической инерции

7. АРИЗ

АРИЗ ведет нас через процесс решения проблем в 2 направлениях
Первое иллюстрируется сходящейся воронкой - он превращает неясную и
нечеткую исходную ситуацию в очень четко определенную модель проблемы,
последовательно переформулируя ее в виде технических противоречий,
моделей вещество-поле и физических противоречий.
Второе похоже на расходящуюся воронку — ресурсы, обнаруживаемые и
предоставляемые для решения проблем, расширяются все больше и больше.
АРИЗ анализирует и определяет наличие различных видов ресурсов веществ и
полей

8. АРИЗ

Конвергентная воронка
Дивергентная воронка
Грубая, нечеткая
идея
Ограниченные
ресурсы
Четко определенная
модель проблемы
Расширенные
ресурсы

9. АРИЗ

Организация АРИЗ
АРИЗ состоит из девяти частей (шагов), разделенных на три основные категории (этапа).

10. Алгоритм АРИЗ

1,0: анализ
систем
4,0 Разрешить
физическое
Противоречие
- Мини-задача
- модель проблемы
- Инжиниринг
Противоречие
2,0: анализ
Ресурсов
операция
- Время работы
- Ресурсы
Система, Подсистема &
суперсистема
Решение
да
7,0 Обзор
Решения
Анализ снятия
физического
Противоречия
да
да
нет
5,0: Применить базу знания
Эффекты,
Стандарты и
принципы
- Физическое противоречие
(макроуровень)
- Физическое противоречие
(микроуровень)
- Идеальный конечный результат
(IFR)
да
нет
ИКР достигнут
- Нет физического
противоречия
- Может быть реализовано
8,0: Развивайте максимум
Возможностей из полученного
Решение
3,0: Определить ИКР
и сформулировать
Физическое противоречие
Решение
нет
9,0: Обзор всех
Этапы в АРИЗ
Приложения
- Другие способы
решения
- Добавить в базу
данных
6,0: Изменить
Миги задачу
Основные результаты
нет
Решение
да

11. АРИЗ

I. Реструктуризация исходной проблемы
1.0 Анализ системы
2.0 Анализ ресурсов
3.0. Определение идеального конечного результата и формулирование
физического противоречия.

12. АРИЗ

II. Устранение физического противоречия
4.0 Разрешение физического противоречия
5.0 Применение базы знаний, эффектов, стандартов и принципов
6.0 Изменение мини-задачи

13. АРИЗ

III. Анализ решения
7.0 Анализ решения и анализ устранения физического противоречия.
8.0 Максимизация полезности решения
9.0 Пересмотр всех этапов выполнения шагов АРИЗ

14. Алгоритм АРИЗ

1,0: анализ
систем
4,0 Разрешить
физическое
Противоречие
- Мини-задача
- модель проблемы
- Инжиниринг
Противоречие
2,0: анализ
Ресурсов
операция
- Время работы
- Ресурсы
Система, Подсистема &
суперсистема
Решение
да
7,0 Обзор
Решения
Анализ снятия
физического
Противоречия
да
да
нет
5,0: Применить базу знания
Эффекты,
Стандарты и
принципы
- Физическое противоречие
(макроуровень)
- Физическое противоречие
(микроуровень)
- Идеальный конечный результат
(IFR)
да
нет
ИКР достигнут
- Нет физического
противоречия
- Может быть реализовано
8,0: Развивайте максимум
Возможностей из полученного
Решение
3,0: Определить ИКР
и сформулировать
Физическое противоречие
Решение
нет
9,0: Обзор всех
Этапы в АРИЗ
Приложения
- Другие способы
решения
- Добавить в базу
данных
6,0: Изменить
Мини-задачу
Основные результаты
нет
Решение
да

15. АРИЗ

Шаг 1 — Анализ системы
Начинается с определения основных функций технической системы,
компонентов системы и надсистемы.
Задача формулируется как два альтернативных технических противоречия.
Следующие шаги помогут определить инструмент и продукт(ы) в
анализируемом конфликте. Они переформулируют технические противоречия
в модели конфликта Вещество-Поле.
Шаг 2 — Анализ ресурсов
Ориентирован на анализ доступных ресурсов: ресурсов пространства,
времени, веществ и полей

16. АРИЗ

Шаг 3. Определение ИКР и формулирование физического противоречия.
Он посвящен идеальному конечному результату (ИКР) и выявлению
физических противоречий, препятствующих его достижению. На этом этапе
вепольная модель проблемы переформулируется в физическое
противоречие.
По мере продвижения через АРИЗ, наша первоначальная техническая
проблема постепенно переформулируется в различные проблемные модели
— технические противоречия, Вепольные модели и физические противоречия.
Эти модели позволяют нам использовать все инструменты, которые может
предложить ТРИЗ, например Матрица противоречий, Система стандартных
изобретательских решений, алгоритм разрешения физических противоречий.

17. АРИЗ

Шаг 4. Разрешение ФП
Расширяет список доступных ресурсов и применяет «Метод маленьких
человечков» - специальный инструмент для преодоления психологической
инерции
Шаг 5. Применение базы знаний, эффектов, стандартов и принципов.
Рекомендует использовать различные базы данных научных явлений для
решения задач.
Шаг 6. Изменение мини-задачи
Закрывает цикл алгоритма, предлагая изменить формулировку проблемы,
если проблема не была решена
Шаг 7—9. Анализ решения
Посвящены анализу решения, расширению его применений и рекомендациям
по улучшению АРИЗ

18. АРИЗ Пример: Стеклопластиковый корпус

АРИЗ Пример: Стеклопластиковый корпус
АРИЗ
Ситуация:
Корпус вокруг показанного здесь прибора
изготовлен из стекловолокна. Этот корпус
изготавливается путем размещения
стекловолокна и компаунда над алюминиевым
сердечником и последующего отверждения в
вакуумной печи.
Растворитель испаряется, а соединение
полимеризуется и образует
стеклопластиковый корпус.
После того как корпус сформирован, он
должен быть отделен от сердечника.
Проблема в том, что алюминиевый сердечник
застрял внутри корпуса и его трудно удалить.

19. АРИЗ

Этап 1:Подготовка топливной смеси
Стеклопластик и компаунд размещены на алюминиевом сердечнике
Стекловолокно
Алюминиевый
сердечник

20. АРИЗ

Этап 2 «Нагрев»
Корпус и сердечник нагреваются в вакуумной печи
Вакуумная
печь
Корпус

21. АРИЗ

Этап 3 Удаление
Алюминиевый сердечник извлекается из сделанного корпуса
Сделанный корпус
Алюминиевый
сердечник

22. АРИЗ

Техническая проблема
… заключается в том, что после нагрева в вакуумной печи сердечник застревает
внутри корпуса и его очень трудно вытащить.

23. АРИЗ

Часть 1: Определите ключевую проблему
Шаг 1.1: Формулировка мини-задачи
Функция
Изготовить стеклопластиковый корпус
Компоненты технической системы и ее надсистема
корпус
сердечник
вакуумная печь
вакуум
высокая температура
воздух

24. АРИЗ

Техническое противоречие
Техническое противоречие 1: Если корпус имеет хороший контакт с
сердечником, корпус имеет правильную форму, но удаление сердечника
затруднительно
Техническое противоречие 2: Если корпус имеет плохой контакт с
сердечником, удаление сердечника легко выполнить, но корпус не имеет
правильной формы
Мини-задача
Необходимо обеспечить эффективное удаление сердечника, сохраняя при этом
правильную форму корпуса.

25. АРИЗ

Шаг 1.2: Идентификация компонентов конфликта
Для создания стеклопластикового корпуса выполняются следующие
функции:
Создать корпус
Снять корпус с сердечника
Для обеих этих функций объектом функции является корпус
Сердечник выполняет следующие функции:
Участвует в производстве корпуса (полезная функция)
Предотвращает легкое снятие корпуса (вредная функция)
Следовательно, сердечник является инструментом в конфликтной паре
данной системы.

26. АРИЗ

Пара Конфликта записывается как:
Инструмент:
Сердечник (большой, маленький)
Продукт, изделие
Корпус

27. АРИЗ

Шаг 1.3: Графические эскизы конфликтов
В ТП1
В ТП2
Сердечник имеет большой диаметр, и он
правильно выполняет функцию создания
корпуса (показано синей стрелкой)
Сердечник имеет меньший диаметр и не
выполняет вредную функцию удержания
корпуса слишком плотно (волнистая
красная стрелка перечеркнута)
Тем не менее, он также выполняет
вредоносную функцию очень плотно
удерживая корпус (показано волнистой
красной стрелкой)
Тем не менее, он не выполняет должным
образом функцию создания корпуса
(показано пунктирной синей стрелкой)
ТП 1
ТП 2
корпус
Сердечник (большой)
корпус
формы
формирует
Сердечник
(маленький)
держит
держит

28. АРИЗ

Шаг 1.4: Выбор противоречия
Выберите одно из двух технических противоречий
Рекомендуется выбрать ТП, которое сосредоточено на правильном
выполнении полезной функции, вместо того, чтобы выбирать то, которое
сосредоточено на устранении вредной функции.
Выбранное противоречие для системы изготовления стеклопластиковых
корпусов:
Большой сердечник формирует корпус правильно, НО удерживает его
слишком плотно

29. АРИЗ

Шаг 1.5: Усиление конфликтов / Усиление противоречий
Усилить выбранный конфликт
Два варианта усиления показаны ниже:
Усиленный конфликт 1: Вредное действие полностью устранено, но полезное
действие не выполняется вообще
Усиленный конфликт 2: Полезное действие полностью выполнено, но вредное
действие может быть еще хуже
Выбранный Усиленный конфликт для системы изготовления
стеклопластиковых корпусов:
Очень большой сердечник отлично формирует корпус, но крепко держит его.

30. АРИЗ

Шаг 1.6: Определить модель проблемы
Перепишите проблему в виде проблемной модели. Модель проблемы содержит
компоненты, усиленный конфликт и формулировку проблемы, как показано ниже:
Компоненты
Очень большой сердечник , корпус
Усиленный конфликт
Очень большой сердечник формирует корпус идеально, но он очень плотно
держит корпус
Формулировка проблемы
Необходимо найти X-элемент, который будет препятствовать удержанию
корпуса, сохраняя способность очень большого сердечника идеально
формировать корпус
Х-элемент может быть материальным объектом или параметром. Х-элемент
должен предотвращать вредное воздействие и сохранять полезный эффект.

31. АРИЗ

Часть 2: Анализ ресурсов
Существует три типа ресурсов:
вещества
поля
свойства вещества и поля
Анализ ресурсов рассматривает, где происходит выбранный конфликт (рабочая
зона), периоды времени, когда происходит конфликт (рабочее время), а также
вещества и поля технической системы и ее надсистемы.

32. АРИЗ

Шаг 2.1: Анализ оперативной зоны
Функции выполняются в определенных зонах пространства
Определите, выполняются ли они в одной зоне или в разных зонах
Зона, в которой сформирован корпус, и зона, в которой находится корпус,
являются одинаковыми
Это зона контакта между корпусом и сердечником
Следовательно, противоречивые параметры не могут быть разделены в
пространстве
OZ1
OZ2

33. АРИЗ

Шаг 2.2: Анализ оперативного времени времени
Определите, выполняются ли функции одновременно
OT2
OT1
OT1
OT2

34. АРИЗ

Вредная функция и полезная функция выполняются в разные периоды времени
Сердечник должен быть большим, когда оно находится в вакуумной печи; тогда
как сердечник должен быть маленьким при снятии корпуса
Таким образом, противоречивые требования могут быть разделены во времени

35. АРИЗ

Шаг 2.3: Анализ веществ и полевых ресурсов (SFR)
Есть два типа вещественно-полевых ресурсов:
Системные ресурсы
Надсистемные ресурсы
Системные ресурсы можно разделить на две категории: ресурсы Инструментов и
ресурсы Продукта.
Вещество и полевые ресурсы — это вещества, поля и их параметры.
Пространство и время также являются ресурсами

36. АРИЗ

Выделенные системные и надсистемные ресурсы :
Системные ресурсы:
Ресурсы инструмента: сердечник и его свойства (материал, дизайн,
температура и т. д.)
Ресурсы продукта: корпус и его свойства
Ресурсы надсистемы:
Вакуум
Воздух

37. АРИЗ

Часть 3: Определите ИКР и сформулируйте физическое противоречие
Шаг 3.1: Сформулируйте первый идеальный конечный результат (IFR)
Чтобы обеспечить правильную форму корпуса, X-элемент должен сохранять
размер СЕРДЕЧНИКА большим во время подготовки и выпекания корпуса.
Тем не менее, X-элемент должен уменьшать размер сердечника во время
снятия корпуса, чтобы сердечник не удерживал корпус. X-элемент должен
выполнять обе эти функции без усложнения технической системы и
добавления дополнительных вредных эффектов.

38. АРИЗ

Шаг 3.2: Сформулируйте усиленные идеальные конечные результаты
Сформулируйте усиленные идеальные конечные результаты, заменив X-элемент
ресурсами Системы и Надсистемы, указанными в шаге 2.3.
Для каждого ресурса могут быть сформулированы отдельные усиленные
идеальные конечные результаты, как показано ниже:
Материал сердечника сам по себе уменьшает размер сердечника во время
извлечения корпуса, чтобы предотвратить удержание сердечника в корпусе,
сохраняя при этом большой размер сердечника во время подготовки и
спекания, чтобы обеспечить надлежащую форму корпуса;
Сама температура сердечника уменьшает размер сердечника во время
извлечения корпуса, чтобы предотвратить удерживание сердечника в корпусе,
сохраняя при этом большой размер сердечник во время подготовки и
спекания, чтобы обеспечить правильную форму корпуса;

39. АРИЗ

Сама конструкция сердечника уменьшает размер сердечника во время
извлечения корпуса, чтобы предотвратить удержание сердечника в корпусе,
сохраняя при этом большой размер сердечника во время подготовки и спекания,
чтобы обеспечить правильную форму корпуса ;
Вакуум сам по себе уменьшает размер сердечника во время извлечения корпуса,
чтобы предотвратить удержание сердечника в корпусе, сохраняя при этом
большой размер сердечник во время приготовления и спекания, чтобы
обеспечить правильную форму сердечника;
Воздух сам по себе уменьшает размер сердечника во время извлечения корпуса,
чтобы предотвратить удерживание сердечника в корпусе, сохраняя при этом
большой размер сердечника во время приготовления и спекания, чтобы
обеспечить правильную форму корпуса.

40. АРИЗ

Решение 1: Динамизация на микроуровне
Первое решение достигается с помощью усиленных ИКР 1 и 2 на шаге 3.2.
Подготовка корпуса и
спекание
горячий сердечник
Охлаждение
сердечника
вода
Удаление
сердечника

41. АРИЗ

Материал и температура сердечника могут изменить его диаметр, как описано
в следующих шагах:
Используйте алюминиевый сердечник, который является полым
Вынув корпус из вакуумной печи, переверните его и налейте холодную воду
внутрь полого сердечника.
Алюминий имеет большой термо-коэффициент, и сердечник будет сжиматься
в сторону уменьшения размеров
Корпус просто соскользнет с сердечника

42. АРИЗ

Решение 2: Макроуровневая динамизация
Второе решение достигнуто с использованием усиленного ИКР 3 на
шаге 3.2
Подготовка
корпуса и
спекание
Удаление
вставки
Удаление корпуса

43. АРИЗ

Конструкция сердечника может допускать изменение его диаметра и
привести к решению по динамизации на макроуровне, как описано в
следующих шагах:
Соберите сердечник из частей , чтобы сделать его большим во время
спекания
После спекания разберите их

44. АРИЗ

Основные определения
АРИЗ — инструмент для решения проблем, который превращает сложную
инженерную ситуацию в четко определенную модель проблемы, которая может
быть эффективно решена с использованием широкого спектра инструментов
ТРИЗ.
Мини-задача — проблема, сформулированная как техническое противоречие с
ограничением значительных изменений в анализируемой технической системе

45. АРИЗ

Идеальный конечный результат (ИКР) — модель наилучшего решения
изобретательской проблемы, при которой проблема полностью устраняется с
минимальными изменениями в Системе и без какого-либо ухудшения
параметров системы (используется в АРИЗ).
Анализ вещественно-полевых ресурсов (ВПР) – ресурсный анализ в ситуации
Компоненты конфликта — компоненты, которые требуют улучшения
взаимодействия между ними в соответствии с формулировкой мини-задачи
X-элемент — любые изменения в Технической системе (например, изменения в
ее компонентах, параметрах и т. д.), которые должны быть включены в систему
для решения проблемы.