Разрешение физического противоречия и алгоритм работы с противоречиями

Если в рассмотренном ранее примере с автомобилем начать движение по полученной цепочке снизу, от нежелательного эффекта к положительному, то можно заметить, что каждое из четырех звеньев выше позиции «нежелательный эффект» (включая звено «малая масса автомобиля») представляет собой ответ на вопрос «Почему?» по отношению к ближайшему нижестоящему звену. А начиная со звена «малая масса автомобиля» вопрос «Почему?» сменяется на вопрос «Для чего?». Такое «пограничное» звено причинно-следственной цепочки является узлом противоречия и описывает состояние части ТС, которое обеспечивает существование положительного эффекта и одновременно является причиной нежелательного эффекта. Эта часть системы называемая узловым компонентом, может иметь числовое значение некоторого параметра, а так же вид элемента, группы элементов или взаимодействия элементов системы.

Противоречие на уровне узлового компонента отражает противоречие на уровне внутреннего функционирования системы. Такое противоречие называется физическим противоречием (термин «физическое противоречие» условен, оно может быть химическим, геометрическим и т.д.). Отличительной особенностью физического противоречия является то, что оно обладает эвристической ценностью. Следствием разрешения физичиского противоречия, как правило, является устранение технического противоречия.

Для выше рассмотренного примера узловым компонентом является масса автомобиля. Тогда формулировка физического противоречия примет следующий вид «Масса автомобиля должна быть малой для обеспечения динамической характеристики и большой для обеспечения хорошей курсовой устойчивости».

Для узлового компонента количество углерода в стали – физическое противоречие «Количество углерода в стали должно быть большим для улучшения прочностных свойств и должно быть малым для обеспечения способности противостоять ударным нагрузкам».

Для разрешения физического противоречия и совмещения несовместимых требований к узловому компоненту необходимо проанализировать систему и найти тот аспект, в котором эти требования противоположны не абсолютно, то есть разделить несовместимые свойства в пространстве или во времени.

Для рассмотренного выше примера со сталью разделение свойств ударной вязкости и прочности достигается за счет цементации.

При разделении свойств во времени ТС становится динамичной, например: блокировка межосевого дифференциала, отключение цилиндров двигателя при малых нагрузках.

При невозможности разделить несовместимые свойства в пространстве или во времени необходимо обеспечить их приемлемость за счет оптимизации.

При работе с противоречиями целесообразно придерживаться следующего порядка:

1) выявить и построить полную структуру техничес­кого противоречия;

2) отметить возможные варианты разрешения про­тиворечия;

3) сравнить намеченные направления с ограничениями, вы­брать допустимые;

4) для узлового компонента, отрицание состояния которого со­ответствует допустимым направлениям разрешения ТП, сформулировать ФП, и проверить возможность разрешения его в пространстве и во времени, при необходимости решить задачу оптимизации;

5) для допустимых направлений разрешения ТП сформулиро­вать задачи и решить их, используя приемы эвристического поиска;

6) используя всю выявленную информацию, синтезировать воз­можные решения.

Главным условием для успешного поиска решений, разрешаю­щих техническое противоречие, является тщательный, многоас­пектный анализ этого противоречия, тщательная отработка причинно следственной цепочки и поиска вариантов решения.