发明解题程序
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第344页(1117字)
发明解题程序是前苏联学者于本世纪七十年代左右提出的一种比较完整的发明解题方法。这个方法中有四个用于消除技术矛盾的机制。
1.通过表达出理想的最终结果,把模型中的给定系统变为理想系统。这里,所谓“理想系统”是指没有多余部分的系统。如一台机器的理想性在于它的工作可由其他机器附带执行。但工程师往往并不相信这种理想状态的存在,而宁愿用加大“保险”系数,即通过“堵”的办法来保证系统的可靠性。发明解题程序正是针对这种情况,规定了保证思维始终指向理想目标的步骤和方法,从而使系统中的有害作用被除去或者使其化弊为利。例如,要制造预应力水泥构件,当用电热法加热钢筋时,仅达到400℃其延伸量就够了。如把钢筋改成铁丝,其拉紧力更大,可大大提高水泥构件的强度。但是,当通电加热到400℃时,铁丝的延伸量不够;而要达到足够的延伸量,需加热到700℃,但超过400℃后铁丝的机械性能又下降。显然,这是系统内部的一对技术矛盾。那么,在此情况下怎样才能解决用铁丝代替钢筋的问题呢?按照发明解题程序大纲,这是属于保留原技术系统,消除技术矛盾的问题。可以将其表述为:“改善A,B恶化,改善B,A恶化。”而选择指向理想答案的表述应该是:“把铁丝加热到700℃时,得到所需延伸量但失去强度。”这样做,保留了原系统中“热场”、“金属丝”、“延伸”等构成要素,减少了多余的选择可能,可以集中精力解决“延伸”和“强度”间的矛盾。
2.从技术矛盾过渡到物理矛盾。如可以把上例中的技术矛盾表述为:“为了获得足够的延伸量应加热,为了保持足够的强度应不加热”这样的物理矛盾。为了接近并且最终得到理想的解法,还可以进一步把以上表述转换成:“热场加热金属丝A,而不加热金属丝B。”
3.利用物场分析法来消除系统中的物理矛盾。上例中已有金属丝和热场,按物场分析法规则应补全物场,即引进第二物。但指向理想解法又要求不引进第二物,而由第一物自身化弊为利。这种“既有第二物又没有第二物”的矛盾,通常,可以通过引进第一物的变种作为第二物的办法来解决。在此例中可考虑引进类似的金属丝。
4.综合运用各种知识和方法来消除系统中所存在的技术矛盾和物理矛盾。在一些情况下,只要通过查找发明解题程序大纲中的“基本措施表”、“标准解法表”和“物场改造表”等,就可以使矛盾得到解决。但多数情况下要通过对各种措施、解法以及各种相关知识的分析和重组,才能得到理想的解法。