Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) — это методология, разработанная Генрихом Альтшуллером в середине 20 века для систематического подхода к решению инженерных и изобретательских задач. Одним из ключевых инструментов ТРИЗ является матрица противоречий, которая помогает находить решения для конфликтующих требований в системе. В данной статье мы рассмотрим, что собой представляет матрица противоречий и как её использовать на практике.
Что такое матрица противоречий?
Матрица противоречий — это таблица, состоящая из 39 параметров, которые могут улучшаться или ухудшаться при изменении системы. Эти параметры включают такие характеристики как вес системы, мощность, прочность и т.д. Основная идея заключается в том, что улучшение одного параметра может привести к ухудшению другого. Матрица помогает найти компромиссные решения для таких ситуаций.
Структура матрицы
Матрица состоит из двух осей: по горизонтали располагаются параметры улучшаемые (что хотим улучшить), а по вертикали — параметры ухудшаемые (что готово пожертвовать). На пересечении этих осей находятся номера принципов разрешения противоречий.
Принципы разрешения
Альтшуллер выделил 40 стандартных принципов разрешения технических противоречий. Каждый номер в ячейке матрицы указывает на конкретный принцип или несколько принципов, которые могут помочь решить данное противоречие.
Примеры использования матрицы
Рассмотрим два примера использования матрицы на практике: один из области машиностроения и другой из области программного обеспечения.
Пример 1: Машиностроение
Ситуация: Инженер работает над проектированием автомобиля и хочет уменьшить его вес (параметр №1), но это приводит к снижению прочности конструкции (параметр №13).
Решение: Используя матрицу противоречий:
- Параметр улучшаемый: Вес подвижного объекта.
- Параметр ухудшаемый: Прочность подвижного объекта.
На пересечении этих параметров можно найти принципы разрешения:
- Принцип №35 “Изменение физических или химических свойств объекта”.
- Принцип №10 “Предварительное действие”.
Инженер может применить новые материалы с высокими показателями прочности при низком весе или предусмотреть дополнительные меры для усиления конструкции без увеличения веса.
Пример 2: Разработка программного обеспечения
Ситуация: Разработчики хотят увеличить скорость выполнения программы (параметр №21), но это приводит к увеличению потребления памяти (параметр №22).
Решение: Используя матрицу:
- Параметр улучшаемый: Скорость выполнения действий.
- Параметр ухудшаемый: Потери энергии/ресурсов.
На пересечении этих параметров можно найти принципы:
- Принцип №28 “Механический вибратор”.
- Принцип №29 “Пневматические или гидравлические конструкции”.
Разработчики могут оптимизировать алгоритмы таким образом, чтобы они использовали меньше ресурсов за счёт более эффективной обработки данных либо внедрения асинхронных операций для разгрузки памяти во время выполнения программы.
Заключение
Матрица противоречий Альтшуллера является мощным инструментом для нахождения решений сложных технических задач. Она позволяет систематически подходить к решению проблем и находить компромиссные варианты без необходимости жертвовать важными характеристиками системы. Независимо от сферы применения — будь то машиностроение или разработка программного обеспечения — этот методологический инструмент помогает инженерам и разработчикам достигать своих целей более эффективно и продуктивно.
Использование ТРИЗ требует определённой практики и навыков анализа проблемных ситуаций, однако результаты оправдывают затраченные усилия благодаря высоким показателям эффективности найденных решений.