40 Zasad Usuwania Sprzeczności
Technicznych
Gdy pierwszy raz, prosto z marszu i po angielsku przeczytałem taki zestaw, wpadłem w zachwyt. Wtedy już sporo wiedziałem o kreatywności. Myślę, że niektórym to, co mnie zachwyciło, mianowicie zestawienie obok siebie przeciwstawnych zasad może wydać się dziwne. Mnie też zdziwiło. Zrób tak, albo tak. Spróbuj tak a potem odwrotnie. Spróbuj według jednej zasady, potem drugiej itd. próbuj, próbuj, próbuj. Zobacz, co się uda. Te zasady to wskazówki poszukiwania nowego rozwiązania. W szkołach i na uczelniach, wszędzie, uczą nas powielania znanych rozwiązań według norm, procedur i dobrych praktyk. Te zasady są inne. Być może dlatego wydają się dziwne.
- Zasada Rozdrabniania (i odwrotnie scalania)
- Podziel obiekt na niezależne części a potem podziel na jeszcze drobniejsze części, zetrzyj w proch, ulotnij lub upłynnij (zamień w gaz lub płyn).
- Zbuduj obiekt tak, by można było go podzielić lub rozebrać (na części).
- Zastąp jednolity obiekt grupą jednakowych i połączonych obiektów np. jednolitą bryłę metalu z wydrążonymi otworami zastąp wiązką stalowych rurek (jak w metalowym wymienniku ciepła).
- Zastąp wyodrębnione części jednym monolitycznym obiektem (jak w grafitowym wymienniku ciepła).
- Zasada Oddzielania
- Wydziel z obiektu część szkodliwą obiektu lub odwrotnie.
- Wydziel z niego część użyteczną.
- Zasada Jakości Miejscowej
- Przejdź od jednorodnej struktury obiektu do niejednorodnej.
- Różnym częściom obiektu przypisz różne funkcje obiektu.
- Ułóż każdą część obiektu w najlepszych warunkach dla wykonania jej zadania.
- Zasada Asymetrii
- Zróżnicuj cechy części. (Czy wszystkie cechy powinny być jednakowe. Które mogą się różnić. Co to daje?)
- Pogłęb różnice.
- Łącz Obiekty Podobne i Różne
- Łącz w przestrzeni obiekty jednorodne.
- Łącz obiekty przeznaczone do operacji ciągłych.
- Wykonuj operacje równolegle.
- Łącz jednakowe obiekty w większy system.
- Łącz różne obiekty występujące obok i jednocześnie
(np. pióro i kałamarz ŕ wieczne pióro ŕ pióro żelowe).
- Łącz różne obiekty, by uzyskać nową funkcję.
- Zasada Uniwersalności
- Zaprojektuj obiekt tak, by mógł wykonywać wiele funkcji. Przykład: Farmer ma na palcu specjalną pieczątkę i gdy zbiera jaja jednocześnie je znakuje.
- Zasada Ruskiej Lalki - Matrioszki
- Umieść jeden obiekt w drugim. Niech jeden zachodzi na drugi, przechodzi przez drugi, zagłębia się w drugi itd.
- Zwiększ ilość obejmujących się obiektów.
- Powiąż ruch z obejmowaniem się.
- Zasada Antyciężaru
Skompensuj siłę działającą na obiekt siłami innymi lub innego rodzaju, np. skompensuj ciężar siłami aerodynamicznymi, hydraulicznymi, elektromagnetycznymi itp.
Przykład – narty wodne, przykład odwrotny – trzymaj się, bo wiatr Cię porwie.
- Zasada Atycypacji (kontrakcji z wyprzedzeniem)
Dokonaj z wyprzedzeniem takich zmian obiektu, które ochronią go przed późniejszymi niepożądanymi zmianami.
Przykład: Beton sprężony. Do zbrojenia tego betonu stosuje się stal o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Zbrojenie się rozciąga i zalewa betonem a po stwardnieniu betonu zwalnia, sprężając beton. Obciążenie wstępnie sprężonego elementu betonowego zmniejsza sprężenie betonu zamiast go rozciągać. W efekcie beton wcześniej sprężony jest bardziej rozciągliwy i bardziej wytrzymały.
- Zasada Wstępnej Aranżacji (szczególny przypadek zasady antycypacji)
- Jeśli pożądana akcja nie może być wykonana, spróbuj wykonać ją z
wyprzedzeniem, w kilku krokach albo w całości. To może wymagać użycia
narzędzia albo materiału umieszczonego odpowiednio i wcześniej.
- Ułóż z wyprzedzeniem obiekty w taki sposób, żeby akcja mogła być wykonana z
najbardziej skutecznie.
Przykład: Otwórz puszkę z piwem. Pomyśl o uchwycie, który zawczasu został połączony z pokrywką puszki.
- Zasada Zawczasu Podłożonej Poduszki
Skompensuj niedostatek cechy-parametru elementu stosując dodatkowy element bezpieczeństwa, który przejmie funkcję pierwszego elementu, gdy ten nawali. Ochroń niepewny element. Przykład stalowy stelaż wtopiony w gumę opony pozwala na dalszą jazdę po przebiciu opony.
- Zasada Jednakowego Poziomu
Oszczędzaj ruchy. Nie za dużo nie za mało, lecz w sam raz. Wykonaj operację tak, by pominąć zbędne podnoszenie lub opuszczanie obiektu. Niech tor obiektu nie będzie kapryśnie wygiętą krzywą.
Przykład: Gilbreth wprowadził stół o regulowanej wysokości do składowania cegieł. Dzięki temu murarz miał stale cegły pod ręką, zamiast podnosić je z poziomu podłogi.
- Zasada Odwrotności
- Zastąp akcję związaną z wystąpieniem problemu, akcją odwrotną. (Pchnij zamiast ciągnąć. Chłódź zamiast grzać.)
- Zastosuj przeciwną cechę lub właściwość. (Zamień białe na czarne a czarne na białe).
- Część ruchomą unieruchom a nieruchomą uruchom.
- Odwróć obiekt do góry nogami, wnętrzem na zewnątrz lub tyłem na przód.
- Zasada Kulistego Kształtu (sferoidalności*)
- Przejdź od części graniastych do kulistych, od powierzchni płaskich do sferycznych.
- Zmień ruch wzdłuż linii łamanej w ruch wzdłuż łagodnej krzywej.
- Zamień ruch liniowy w obrotowy.
- Zamień ruch wzdłuż prostej na ruch wzdłuż krzywej.
- Wykorzystuj siłę odśrodkową.
- Stosuj rolki, kule i spirale (wałki, łożyska).
- Zasada Dynamiczności
- Zmień charakterystyki obiektu (ciężar, kształt, stan skupienia, barwa itd.) lub zewnętrznego środowiska tak, by były stale optymalne.
- Podziel obiekt tak, by można było zmieniając położenie części, najlepiej wykonać jej funkcję.
Na przykład: wzierniki w medycynie to zmiana korpusu mikroskopu w węża.
- Niewymienne części obiektu przeprojektuj tak, by były wymienne.
- Zasada Akcji Częściowej lub Nadmiernej
- Zastosuj więcej niż potrzeba a potem ujmij nadmiar.
- Zastosuj mniej niż potrzeba a potem dodaj więcej.
- Jeśli czynność nie może zostać wykonana w całości, wykonaj ją w kilku krokach.
- Zasada Przejścia w Inny Wymiar
- Akcję która zachodzi w płaszczyźnie zmień tak, by działa się w trójwymiarowej przestrzeni.
- Akcję która zachodzi w trójwymiarowej przestrzeni zmień tak, by działa się w płaszczyźnie.
- Te dwie zasady można uogólnić. Zmień wymiar, w którym dzieje się akcja na niższy lub wyższy.
Pytanie od autora opracowania: stopień swobody? zmienność w czasie, stałość w czasie i wszystko, co się kojarzy matematykom z wymiarem ? Druga strona lustra ?
- Ruch wzdłuż linii zmień na ruch w obrębie płaszczyzny (i odwrotnie).
- Użyj raczej zespołu z wielu warstw (pięter), niż z jednej.
- Zmień orientację obiektu. Pochyl go, przesuń, skręć lub obróć.
- Użyj drugiej (innej) strony danego obszaru.
- Stosowanie Drgań Mechanicznych
- Wprowadź obiekt w drgania. Rozważ ruch okresowy i wahadłowy.
- Jeśli obiekt już drży, zwiększ amplitudę drgań.
- Wykorzystaj naturalne drgania obiektu (częstotliwość rezonansową).
- Zastosuj raczej drgania piezoelektryczne niż drgania mechaniczne.
- Zastosuj drgania z zakresu ultradźwięków.
- Łącz drgania z zakresu ultradźwięków z polami elektromagnetycznymi.
- Zasada Periodycznego Działania (Operacji Okresowej)
- Operację ciągłą zastąp operacją okresową. Zamień pracę ciągłą w okresową albo impulsową.
- Zmień okres operacji okresowej.
- Wykorzystaj przerwy w akcji do innych pożytecznych celów.
- Zasada Ciągłości Pracy Użytecznej, czyli Korzyści z Ciągłej Pracy
- Zmień operację okresową w ciągłą.
- Usuń puste przebiegi, ruchy jałowe i pośrednie.
- Usuń działania chwilowe. Eliminuj prace chwilowe.
- Zasada Przeskoku
- Wykonaj szkodliwe lub niebezpieczne operacje w jak najkrótszym czasie lub z bardzo dużą prędkością. Chroń narzędzie/obiekt przed szkodliwym czynnikiem.
- Przeskocz przez niebezpieczny obszar.
Przykład 1. HA Ochroń materiał. Przetnij cienka rurę plastikową o dużej średnicy tak szybko,by jej nie zdeformować.
Przykład 2. TR Ochroń narzędzie. Zwiększając obroty, przejdź szybko przez częstotliwość rezonansu.
- Zamień stratę w zysk, słabość w siłę
- Wykorzystaj skutek zamiast z nim walczyć. Wykorzystuj szkodliwe czynniki do uzyskania pożytków.
- Dodaj lub połącz dwa lub więcej szkodliwych czynników w pożyteczny.
- Zwiększ szkodliwy efekt tak, by przestał nim być.
- Zasada Sprzężenia Zwrotnego
- Wprowadź sprzężenie zwrotne.
- Jeśli już jest, zmień je. Zwiększ albo zmniejsz odpowiednio do warunków i pożądanego skutku.
- Usuń sprzężenie zwrotne.
- Zasada „Pośrednika” (obiektu pośredniego)
- Zastosuj obiekt pośredni (łącznik elementów, człon dzielący obiekt) do przeniesienia akcji.
- Okresowo dołącz do obiektu drugi obiekt pośredni, który przeniesie akcję a potem usuń połączenie.
- Zasada Samoobsługi
- Niech urządzenie/obiekt obsługuje się samo
- dostosowując się do warunków,
- wykonując funkcje pomocnicze,
- wykonując funkcje naprawcze.
- Wymień lub odśwież substancję po użyciu automatycznie.
- Wykorzystaj traconą energię.
- Wykorzystaj odpady.
- Zasada Kopiowania
- Zastosuj tani lub prostszy odpowiednik, tanią kopię obiektu w miejsce oryginału, który może być drogi, złożony, delikatny, niedostępny, kruchy lub nieodpowiedni.
- Zastosuj obiekt lub układ obiektów z kopią optyczną taką jak fotografia, fotokopia, negatyw, odlew lub formę.
- Jeśli nie można uzyskać kopii w zwykłym świetle, zastosuj podczerwień lub nadfiolet, lub dowolną inna metodę wizuallizacji. Stwórz model. Stwórz fantom.
- Tania Nietrwałość zamiast Drogiej Trwałości - Cykl Życia Raczej Tani i Krótki niż Drogi i Długi ( zastosuj to, czym dysponujesz)
Zastąp drogi obiekt o długim cyklu życia obiektami tańszymi ale o krótszym cyklu życia.
Przykłady: Igły jednorazowe, chusteczki higieniczne.
- Zastąp Rozwiązanie Mechaniczne (Zasada Zmiany Schematu)
- Zastąp koncepcję mechaniczną rozwiązania (obiektu) koncepcją optyczną, akustyczną lub zapachową.
- Zastosuj oddziaływanie elektryczne, magnetyczne lub elektromagnetyczne w miejsce mechanicznego.
- Zamień pole nieprzenośne polem przenośnym.
- Zamień pole stałe polem ruchomym .
- Zamień pole bez struktury na pole ze strukturą.
- Zastosuj siłę pola w połączeniu z drobinami ferromagnetyka.
- Wykorzystuj Zjawiska i Rozwiązania Hydrauliczne oraz Pneumatyczne
- Zastosuj w obiekcie gaz lub płyn w miejsce części mechanicznych.
- Wykorzystuj zjawiska z zakresu dynamiki płynów.
- Stosuj Giętkie Powłoki i Cienkie Błony
- W miejsce zwykłych, ciężkich, sztywnych konstrukcji stosuj elastyczne i cienkie błony, powłoki i warstwy.
- Stosuj bańki (odpowiedniki mydlanych), piankę lub emulsje.
- Wykorzystuj Materiały Porowate
- Nadaj porowatość całemu przedmiotowi, jego części lub powłoce.
- Wypełnij pustkę porów inną substancją, płynem lub gazem.
- Zmień Kolor
- Zmień kolor/zabarwienie obiektu.
- Zmień kolor/zabarwienie otoczenia obiektu.
- Zmień przeźroczystość obiektu lub jego otoczenia.
- Zastosuj kolorowe dodatki, by zwiększyć widoczność.
- Zrób, by ślady świeciły (promieniowały)i było je widać.
- Zasada Jednorodności
- Konstruuj obiekty współpracujące z tego samego materiału.
- Konstruuj obiekty współpracujące z materiałów o ściśle dopasowanych właściwościach.
- Zasada Odrzucania i Regeneracji Części
- Jeśli część straci swoją przydatność, porzuć ją, rozpuść, odparuj lub zmień jej kształt.
- Części w użyciu powinny być regenerowane w cyklu pracy( np. cykl ostrzenia w maszynie tnącej).
- Zmień cechy (parametry) fizykochemiczne obiektu
- Zmień gęstość, koncentrację, konsystencję obiektu.
- Zmień temperaturę obiektu.
- Zmień elastyczność.
- Zmień dowolną cechę z listy cech obiektu.
- Stosuj Zmiany Faz (stan skupienia)
- Zmień ciało stałe w ciecz lub ciecz w ciało stałe.
- Zmień ciecz w gaz a gaz w ciecz.
- Zmróź raczej niż grzej. Nie odwracaj stanu fizycznego lub chemicznego.
- Zmień jeden stan na stan pośredni.
- Zmień na pseudostan taki jak elastyczny.
- Zmień w stan podwójny taki jak wrzątek.
- Rozpuszczaj.
- Stosuj przejścia fazowe.
- Wykorzystuj zmiany właściwości zachodzące w przejściach fazowych, objętość, pojemność cieplną, kształt lub pojemność absorpcyjną.
Oto przykłady: Zamróź lód, by go potłuc.
Użyj suchego lodu, by ...
Użyj, by obrać ziemniaki, raczej strumienia mokrego śniegu, niż wody o wysokim ciśnieniu
- Wykorzystuj Rozszerzalność Cieplną
- Wykorzystuj zmiany rozmiarów materiałów, rozszerzanie się i kurczenie zachodzące pod wpływem ciepła lub zimna.
- Wykorzystuj różnice rozszerzalności cieplnej różnych materiałów.
- Mieszaj materiały o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej (Przykład: Inwar –stop o współczynniku rozszerzalności cieplnej równym 0– 36% niklu, 64% żelaza z niewielkim dodatkiem węgla i chromu ).
- Stosuj Silne Utleniacze(lub materiały silnie reagujące chemicznie)
- Zastąp normalne powietrze przez wzbogacone w tlen, o wyższym ciśnieniu lub o szybszym przepływie.
- Zastąp powietrze wzbogacone przez tlen.
- Zjonizuj powietrze lub tlen.
- Wykorzystuj zjonizowany tlen.
- Stosuj ozon.
- Wykorzystuj Obojętne Środowisko
- Przeprowadź akcję raczej w gazie obojętnym niż w powietrzu.
- Przeprowadź operację w próżni.
- Dodaj do obiektu obojętne części, składniki.
- Stosuj Kompozyty
Zastąp materiały jednorodne kompozytami.
Zestaw 40 zasad powyżej swoim układem i treścią odpowiada najbardziej angielskiej wersji
40 Inventive Principles for solving technical contradictions opublikowanej na stronach Oficjalnej Fundacji Altszullera. Jest wobec nich zmieniony, tak by trafniej oddać istotę zasad. Podobnie jest w odniesieniu do innych ujęć tematu na stronach Fundacji, w książkach Altszullera opublikowanych w Polsce i w opracowaniach innych autorów. W pracy nad tekstem opracowania korzystałem przynajmniej z sześciu źródeł, polskich, angielskich i rosyjskich. Tekst napisałem językiem innym wobec każdego z nich, celowo bezpośrednim i komunikatywnym, wynikającym z potrzeb internetu i współczesności.
Zasady 35 i 36 wyodrębniłem bardziej jednoznacznie i wyraźnie, tak by cechy znalazły się w zasadzie 35 a fazy, w tym stany skupienia, w zasadzie 36.
Pochylam się z uszanowaniem nad misją Oficjalnej Fundacji Altszullera. Dostęp do oryginalnych tekstów twórcy dziedziny jest bezcenny. Altszuller rozwijał zestaw 30 lat. Gdy porównuję teksty i tłumaczenia z różnych lat spostrzegam zmiany. Podaję link do oryginalnego zestawu 40 zasad w języku rosyjskim na stronach Fundacji:
www.altshuller.ru/world/eng/technique1.asp.
Przeczytaj również dla porównania wersję angielską :
www.altshuller.ru/world/eng/technique1.asp.