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BÜCHER UND ARTIKEL
ERFÜLLE TECHNISCHE KONFLIKTE
Bücher und Artikel / Und dann kam der Erfinder
Jetzt haben Sie drei Tricks in Ihrem Arsenal, und es scheint Ihnen vielleicht, dass alles noch einfacher ist: Sie müssen hundert Tricks beherrschen – und dann ist keine einzige Aufgabe schrecklich. Leider ist alles viel komplizierter. Lassen Sie mich dies anhand eines Beispiels erläutern. Es gibt Rohrschweißwerke mit sehr hoher Produktivität. In der Werkstatt wird eine Rolle Metallband installiert und nach und nach abgewickelt, wird das Band der Mühle zugeführt. Und von dort kommt mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 Meter pro Sekunde das fertige Rohr heraus. Alles ist in Ordnung, aber das hergestellte Rohr muss geschnitten werden. Nehmen wir an, die Länge jedes Segments beträgt zehn Meter. Sie müssen also ein zehn Meter langes Rohr in zehn Sekunden schneiden. Und schneiden Sie nicht nur das Rohr ab, sondern bringen Sie auch die Schneidvorrichtung (sie reicht zehn Meter zusammen mit dem Rohr) wieder in ihre ursprüngliche Position zurück. Ein Schneidgerät ähnlich einer Kreissäge wird Fluggerät genannt. Und tatsächlich „fliegt“ die Trennscheibe mit großer Geschwindigkeit hin und her: Man muss unterwegs schneiden, das Rohr verlässt kontinuierlich die Mühle. Schau was passiert. Um schnell zu schneiden, benötigen Sie ein leistungsstarkes Schneidgerät. Ein solches Gerät erweist sich zwangsläufig als schwer und sperrig; es schneidet schnell, bewegt sich aber langsam. Wenn Sie das Schneidgerät leichter machen, bewegt es sich schnell, schneidet aber langsam. Teufelskreis! Wählen Sie etwas dazwischen? Das ist es, was sie tun. Dadurch schneidet das „fliegende“ Messer nicht sehr gut und bewegt sich nicht sehr schnell ... Die Geschwindigkeit beim Rohrschweißen muss um das Eineinhalb- bis Zweifache reduziert werden. Es ist Schande! Sie haben wahrscheinlich bereits über die Technik „Machen Sie es im Voraus“ nachgedacht. Tatsächlich ist das Schneiden des Bandes viel einfacher als das Schneiden des Rohrs: ein kurzer Schlag mit dem Messer – und das Band ist durchgeschnitten. Aber leider ist das Problem dadurch nicht gelöst. Stellen Sie sich eine Filmkamera oder ein Tonbandgerät vor, das mit kurzen Bandstücken läuft. Wie viel Aufwand beim Tanken und Einstellen! Die hohe Produktivität von Rohrschweißmaschinen wird gerade durch die Kontinuität des Prozesses erreicht, darauf kann nicht verzichtet werden. Das Problem konnte lange Zeit nicht gelöst werden. Durch verschiedene Tricks wurde die „Fluggeschwindigkeit“ der Schneidgeräte erhöht, die Genauigkeit nahm jedoch sofort ab – die Rohre kamen entweder länger oder kürzer heraus. Es war notwendig, komplexe elektronische Steuerungssysteme zu bauen: Die Genauigkeit stieg, aber die Maschine wurde teuer, launisch und unzuverlässig. Natürlich gab es am Ende einen Erfinder. Er schlug vor, zwei Methoden gleichzeitig anzuwenden: „Machen Sie es im Voraus“ und „Machen Sie es etwas weniger.“ Der Kern der zweiten Technik besteht darin, dass eine Aktion teilweise ausgeführt werden muss, wenn sie nicht vollständig ausgeführt werden kann. Das heißt, das Band sollte nicht geschnitten, sondern eingekerbt werden. Wenn das Rohr nach dem Schweißen stärker gezogen wird, löst es sich. Eine schöne Erfindung, oder? Ein „fliegendes“ Schneidgerät ist überhaupt nicht nötig. Das Rohr verläuft im Inneren des Elektromagneten; ein Stromimpuls, ein Ruck – und schon ist das gewünschte Segment abgetrennt ... Wie Sie sehen, ist die „Trick“ hier eine Kombination aus zwei Techniken. Für sich genommen bewirken diese Methoden nichts. Und aus hundert Tricks können Sie zehntausend Kombinationen aus zwei Tricks erhalten! Wenn wir berücksichtigen, dass es Kombinationen von drei, vier, fünf Methoden geben kann, dann wird die Anzahl der „Schlüssel“ zu Problemen nahezu unbegrenzt... Und wir kehren zu der Notwendigkeit zurück, die Optionen nach dem Zufallsprinzip zu sortieren. Einige Techniken waren bereits Ende des letzten Jahrhunderts bekannt. Erfinder, Psychologen und verschiedene Spezialisten erstellten Listen, die manchmal bis zu zwanzig oder dreißig Tricks enthielten. Mehr als einmal schien es, als gäbe es nur noch wenig zu tun – die Listen zu vervollständigen, Tricks zu klassifizieren – und bitte, Sie können alle Probleme lösen. Es stellte sich jedoch heraus, dass einzelne Techniken nicht sehr oft verwendet werden und die Anzahl komplexer, zusammengesetzter und komplexer Techniken astronomisch groß ist. An der Trial-and-Error-Methode führte kein Weg vorbei. Und was wäre, wenn wir das Problem aus einem anderen Blickwinkel angehen und versuchen zu verstehen, woher erfinderische Probleme kommen und was ein erfinderisches Problem im Allgemeinen ist? Nehmen wir zum Beispiel das Problem des Rohrschneidens. Es gab ein technisches System – einen Komplex von Maschinen und Geräten zur Herstellung von Rohren. Einer der Teile dieses Systems – das Schweißwerk – wurde verbessert und leistungsstärker gemacht. Und es entstand ein technischer Widerspruch: Das Werk konnte mit hoher Geschwindigkeit schweißen, und die Schneidvorrichtung hatte keine Zeit, die Rohre abzuschneiden. Je höher die Schweißgeschwindigkeit, desto schwieriger ist die Arbeit der Schneidvorrichtung. Wir haben versucht, dieses Gerät neu zu gestalten, und es trat erneut ein technischer Widerspruch auf: Wenn Sie die Leistung des Messers erhöhen, gewinnen Sie an Schnittgeschwindigkeit, verlieren aber an Gewicht und seine Bewegung wird langsamer. Technische Systeme bestehen wie lebende Organismen aus miteinander verbundenen Teilen. Wenn „einfach so“ einen Teil des Systems vergrößert, wirkt sich dies nachteilig auf die anderen Teile aus. Daher beinhalten erfinderische Aufgaben immer zwei Anforderungen: Es ist notwendig, einen Teil (eine Eigenschaft) des Systems zu verbessern und gleichzeitig seine anderen Teile (andere Eigenschaften) oder das gesamte System als Ganzes nicht zu verschlechtern. Eine Erfindung zu machen bedeutet, einen technischen Widerspruch zu überwinden. Aufgabe 8. Rover auf dem Mars Eine fantastische Geschichte beschreibt eine Expedition zum Mars. Das Raumschiff sank in ein Tal mit einer sehr unebenen Oberfläche: überall Hügel, Gruben, Steine. Die Astronauten rüsteten das Geländefahrzeug schnell mit großen, aufblasbaren Reifen aus. Doch schon beim ersten Steilhang überschlug sich der Geländewagen auf die Seite. Und dann ... Nein, der Erfinder kam leider nicht in der Geschichte vor. Was denkst du, würde er vorschlagen? Bitte beachten Sie, dass die Astronauten keine Gelegenheit hatten, das Geländewagen neu zu gestalten. Dieses Problem wurde auch in der Pionerskaja Prawda veröffentlicht. In den meisten Briefen gab es eine solche Antwort: „Hängen Sie die Ladung unter den Boden des Geländewagens. Der Schwerpunkt wird niedriger, das Auto wird stabiler.“ Beeilen Sie sich nicht, Ihre Idee vorzubringen. Lassen Sie uns zunächst die Vorschläge anderer Leute bewerten. Wir haben nun ein Bewertungskriterium: Ist ein technischer Widerspruch überwunden oder nicht? Eine unter dem Boden der Maschine hängende Last erhöht die Stabilität. Gleichzeitig verschlechtert sich aber die Durchlässigkeit: Die Ladung bleibt an Felsvorsprüngen, an Steinen hängen. Technischer Widerspruch! Es gab noch andere Vorschläge: Lassen Sie die Luft aus den Reifen, damit sie auf halbem Weg einsinken. statten Sie den Geländewagen mit einem zusätzlichen Paar Seitenräder aus; Die Besatzung muss sich aus Fenstern und Türen lehnen und das Gleichgewicht halten, wie es Motorradrennfahrer tun ... Es ist leicht zu erkennen, dass in jedem dieser Sätze ein Gewinn mit einem Verlust verbunden ist. Halb durchhängende Reifen verlangsamen die Bewegung des Geländewagens erheblich. Zusätzliche Räder stellen eine ernsthafte Komplikation des Designs dar und es gibt keine Werkstätten auf dem Mars. Astronauten zu gefährlichen akrobatischen Stunts zu zwingen, ist ein inakzeptables Risiko ... Es ist so schwierig, Widersprüche zu vermeiden, dass der Autor eines der Briefe gestand: „Mir fällt nichts ein. Lassen Sie die Astronauten zu Fuß gehen ...“ Stellen Sie sich einen Segler vor, der nicht weiß, dass Riffe und Felsen umgangen werden müssen. So etwas sieht wie ein Erfinder aus, ohne zu berücksichtigen, dass es notwendig ist, technische Widersprüche zu beseitigen. Erinnern Sie sich an das Problem, den Druck eines Gases in einer Lampe zu messen? Die Idee, die Lampen zu zerbrechen, wurde patentiert, aber die Erfindung funktionierte nicht wirklich: Der Widerspruch wurde nicht beseitigt. Je mehr Lampen wir kaputt machen, desto genauer wird die Prüfung sein ... und desto mehr Ehe, Schrott! Bevor ich sage: „Ich habe das erfinderische Problem gelöst!“ - Stellen Sie sich unbedingt die Frage: „Welchen Widerspruch habe ich beseitigt?“ Das Aufhängen einer Last an einem Geländewagen ist nicht schwierig, aber es ist notwendig, sie so tief wie möglich aufzuhängen, und je tiefer die Last platziert wird, desto häufiger stößt sie auf Steine und Felsvorsprünge. Der Versuch, die Stabilität des Autos ohne erfinderische List zu erhöhen, führt zu einer Verschlechterung der Durchgängigkeit des Autos: Der Geländewagen ist kein Geländewagen mehr ... Wir nutzen nun diesen Trick: Lassen Sie die Ladung sehr tief, in Bodennähe, aber nicht außerhalb, sondern im Inneren des Geländewagens stehen. Verstecken wir die Ladung in ... den Rädern! Legen wir dort Metallkugeln oder runde Steine ab – lassen wir sie rollen... Eine solche Erfindung ist in Japan patentiert, um die Stabilität von Gabelstaplern, Traktoren und Autokränen zu erhöhen. Denken Sie an diese Technik, sie heißt „Matroschka“: Um Platz zu sparen, können Sie einen Gegenstand in einen anderen legen. Die Aufgabe und die Antwort sind zwei Flussufer. Der Versuch, die Antwort sofort zu erraten, ist wie der Versuch, von Ufer zu Ufer zu springen. Technische Widersprüche, Techniken bilden eine Brücke. Die Theorie der erfinderischen Problemlösung ist im Wesentlichen die Wissenschaft, wie man unsichtbare Brücken baut, über die das Denken zu neuen Ideen gelangt. Es ist jedoch richtiger, Widersprüche und Methoden mit Brückenstützen zu vergleichen. Auch der Sprung von Unterstützung zu Unterstützung ist nicht so einfach: Man braucht eine Vermutung, um von einem Problem zu einem Widerspruch und von einem Widerspruch zu einem Gerät zu gelangen. Zusätzlich zu den Stützen werden Balken benötigt, die die Stützen verbinden – dann erhält man eine gute Brücke, über die man ruhig und sicher Schritt für Schritt vom Problem zur Antwort gelangen kann. Wir werden später über diese Brücke sprechen. Bisher ist eines wichtig: Der Erfinder muss technische Widersprüche finden und überwinden. Mit dieser einfachen Idee beginnt die Theorie der erfinderischen Problemlösung.
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