Текст книги "ТРИЗ. Как решить любую проблему"

Коллектив авторов
ТРИЗ. Как решить любую проблему

© Оформление. ООО «Издательство АСТ». 2024

Глава 1. Введение в ТРИЗ

История возникновения и развития ТРИЗ

В течение нескольких тысяч лет человечество использовало метод проб и ошибок для развития техники. Этот метод имел серьезный недостаток, так как при его применении необходимо было рассмотреть множество вариантов развития событий для решения трудных задач.

В XX веке возникла потребность в новых методах изобретения, которые позволили бы сразу находить необходимые решения. Известный американский изобретатель и предприниматель Томас Эдисон организовал штат ученых, который занимался перебором решений. Таким образом ему удалось упростить и ускорить использование метода проб и ошибок.

Вскоре американский астрофизик Фриц Цвикки усовершенствовал метод, разработав морфологический анализ, позволяющий перебрать все возможные варианты решения. Этих решений могло быть десятки и даже тысячи.

В середине ХХ века американский менеджер по рекламе Алекс Осборн стал автором метода мозгового штурма для решения задач средней сложности. Этот метод популярен и в современное время, однако, как и метод проб и ошибок, он до сих пор не подходит для сложных проблем, требующих тщательного анализа исходной ситуации и правильной постановки задачи.

Для эффективного решения трудных задач была создана теория решения изобретательских задач, или ТРИЗ. ТРИЗ разработал выдающийся советский ученый, изобретатель и писатель-фантаст Генрих Альтшуллер (1926–1998 гг.) в конце 40-х годов ХХ века.

Теория решения изобретательских задач – это наука, которая позволяет находить и решать творческие задачи в любой области знаний и при этом развивать свои креативные способности и изобретательское мышление. Впоследствии она была оформлена в методологию, которая теперь используется по всему миру. ТРИЗ помогает человеку находить и быть готовым к «диким», необычным и оптимальным идеям в решении любых задач, которые будут достигнуты минимальными усилиями.

Генрих Саулович Альтшуллер родился 15 октября 1926 года в Ташкенте, в семье журналистов. Когда мальчику было пять лет, его семья переехала в Баку. Г. С. Альтшуллер окончил среднюю школу с отличием и после этого поступил в Азербайджанский индустриальный институт, но его обучение было прервано из-за начала Великой Отечественной войны.

Г. С. Альтшуллер начал изобретать с самого детства и продолжал заниматься этим на протяжении всей своей жизни. Первыми изобретениями ученого являлись катер с ракетным двигателем, пистолет-огнемет и скафандр. В 17 лет он получил первое авторское свидетельство на изобретение. К 1950 году количество изобретений достигло десяти, а самым значительным из них являлся газотеплозащитный скафандр.

С 1946 года Г. С. Альтшуллер в основном посвятил себя разработке ТРИЗ. Он считал, что пора отказаться от метода проб и ошибок и найти такую технологию, которая при решении задач позволит сразу получать необходимый результат. Про ТРИЗ он писал: «…теория решения изобретательских задач принципиально отличается от метода проб и ошибок и всех его модификаций. Основная идея ТРИЗ: технические системы возникают и развиваются не «как попало», а по определенным законам; эти законы можно познать и использовать для сознательного – без множества «пустых» проб – решения изобретательских задач. ТРИЗ превращает производство новых технических идей в точную науку. Решение изобретательских задач – вместо поисков вслепую – строится на системе логических операций».

Первая публикация по ТРИЗ была выпущена в 1956 году за авторством Г. С. Альтшуллера и Рафаэля Шапиро и носила название «О психологии изобретательского творчества». В этой работе говорилось, что ТРИЗ основана на анализе успешных и неудачных решений различных задач и поиске закономерностей, которые могут быть использованы для создания новых, более эффективных решений.

Таким образом, один из ключевых принципов ТРИЗ заключался в том, что технические системы развиваются по определенным закономерностям, которые можно выявить и использовать для создания алгоритмов решения задач. Это означает, что, зная законы развития технических систем, можно создавать новые, более эффективные решения.

Статья также описывает некоторые из основных методов, используемых в ТРИЗ, такие, как метод мозгового штурма и синектика. Метод мозгового штурма заключается в генерации множества идей для решения проблемы без критики или оценки этих идей на начальном этапе. Синектика, с другой стороны, использует аналогии и метафоры для поиска новых решений.

В 1956 году был опубликован первый вариант АРИЗ – алгоритма решений изобретательских задач. Он получил название АРИЗ-59. Алгоритм состоял из трех стадий: аналитическая, оперативная и синтетическая.

Суть аналитической стадии состояла в том, что необходимо было поставить задачу, представить себе идеальный конечный результат ее решения и определить, какое противоречие мешает достижению этого результата и почему, а также при каких условиях не мешало бы.

В оперативной стадии необходимо устранить условия, вызывающие причину технического противоречия путем внесения изменений в одну из частей машины. Тут изобретатель должен проверить возможные изменения в самом объекте, во внешней среде и в других объектах. Затем нужно понять, как интересующее противоречие устраняется в других отраслях техники и в природе, после чего вернуться к исходной задаче и расширить ее условия, то есть перейти к другой, более общей задаче.

Синтетическая стадия предполагает внесение изменений в форму данного объекта, в другие объекты, связанные с ним, и в методы использования объекта. В конце необходимо проверить применимость найденного принципа изобретения к решению других технических задач.

В 60-х АРИЗ пользовался большим успехом. Для обсуждения алгоритма созывали совещания и проводили семинары. Ученые, участвующие в этих мероприятиях, впоследствии преподавали АРИЗ своим ученикам.

АРИЗ-59 постоянно развивался, и появлялись его различные модификации: АРИЗ-61, -64, -65, -68, -71, -77, -82, -85. На данный момент используется последняя модификация АРИЗ-85В.

В конце 1969 года была организована общественная лаборатория методологии изобретательства (ОЛМИ) под руководством Г. С. Альтшуллера. В этот период он издал три книги: «Алгоритм изобретения», «Основы изобретательства» и «Как научиться изобретать». Книги представляли собой практические руководства по применению ТРИЗ для создания новых продуктов, процессов и систем и улучшения уже существующих. В этих книгах содержится теоретическая информация об основных принципах ТРИЗ, а также упражнения и задачи, направленные на развитие навыков изобретательства и творческого мышления.

В 1970 году в Баку был основан первый Азербайджанский общественный институт изобретательского творчества, где преподавали ТРИЗ. Вскоре после этого школы ТРИЗ открылись в других городах, таких как Курск, Горький, Днепропетровск и Волгоград. В 1974 году группа преподавателей из Польши приехала в Баку для изучения ТРИЗ. В том же году в Горьком была проведена конференция по ТРИЗ, которая привлекла участников со всего СССР. Обучение ТРИЗ продолжало активно развиваться в разных городах, а в 1974 году была проведена научно-практическая конференция «Эвристика» в Москве, на которой работа по ТРИЗ была высоко оценена.

В этот период Г. С. Альтшуллер выпускает книгу «Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач», где он рассказывает о новой технологии творчества, ее возникновении, современном состоянии и перспективах. В этой работе автор разобрал 70 изобретательских задач типа АРИЗ-77. «Творчество как точная наука» в первую очередь была рассчитана для изучения инженерами, разработчиками новой техники, изобретателями и студентами технических вузов, но некоторые вопросы, связанные с творческим процессом, были доступными и тем, кто не разбирался в изобретательстве. Даже сейчас эта книга представляет особый интерес для научных работников и исследователей в области кибернетики и искусственного интеллекта.

С каждым годом ТРИЗ развивалась все активнее, чему способствовало систематическое проведение семинаров по теме. В течение 80-х годов в таких городах, как Петрозаводск, Новосибирск и Миасс, проводились конференции, в которых участвовали преподаватели и разработчики. Это позволило совершенствовать научно-исследовательские материалы по ТРИЗ и готовить новые кадры для работы и изучения методики.

С ТРИЗ работали более чем в 200 городах СССР, включая Ленинград, Новосибирск, Минск, Днепропетровск, Кишинев, Новосибирск, Петрозаводск и другие. Там же действовали самые крупные школы, в которых проводились исследования ТРИЗ. Также в Болгарии открылся государственный центр обучения ТРИЗ, а в Германской Демократической Республике – постоянная школа изобретателя.

В Болгарии, ГДР, США, Великобритании, Франции, Финляндии и многих других странах Европы активно переводились и публиковались книги по ТРИЗ. Такая популярность ТРИЗ позволила заинтересовать не только рабочих технических специальностей, но и врачей, социологов, учителей, журналистов, биологов и т. д.

В то время в газете «Пионерская правда» Г. С. Альтшуллер вел рубрику «Изобретать – это так сложно, изобретать – это так просто!», направленную на подрастающее поколение. Обучение школьников разных возрастов с помощью ТРИЗ оказалось крайне перспективным направлением. Работа с детьми школьного возраста проводилась во многих городах СССР, а в Риге и Симферополе ТРИЗ использовалась в детских садах.

В этот период Г. С. Альтшуллер издает три книги: «Крылья для Икара», детскую «И тут появился изобретатель» и «Профессия – поиск нового». «Крылья для Икара» – еще одно призывающее к творчеству произведение писателя. В ней Г. С. Альтшуллер доступным языком и с огромным количеством примеров объяснил суть дальнейшего развития изобретательства и АРИЗ. «И тут появился изобретатель» была предназначена для детей школьного возраста. В ней автор предлагал юным читателям основы решения изобретательских задач, которые им были бы легко понятны и при этом увлекательны.

В 1989 году Г. С. Альтшуллер смог организовать международную ассоциацию ТРИЗ (МАТРИЗ), а годом позже появился первый журнал, который специализировался на исследовании ТРИЗ.

С 1992 года ТРИЗ начала покорять компьютеры и интернет. В 1992 г. «Изобретающая машина» стала первой компьютерной программой, работа которой строилась на использовании основных инструментов ТРИЗ. Появились и по сей день активно используются сайты по ТРИЗ. Среди них Altshuller.ru, www.metodolog.ru, www.trizland.ru и MATRIZ.org. За все время продвижения ТРИЗ Г. С. Альтшуллер вместе со своими учениками сочинил огромное количество научно-исследовательских материалов, переведенных практически на все языки мира.

С помощью методологии ТРИЗ по сей день ведутся научно-исследовательские работы в сферах медицины, бизнеса, педагогики, PR, научных открытий и многих других.

ТРИЗ в мире

За пределами СССР с ТРИЗ познакомились в 1980-х годах с помощью нескольких книг Г. С. Альтшуллера, изданных на английском и немецком языках. Изначально эти работы не были популярными, но тем не менее смогли заинтересовать ученых из академической среды.

Основоположником в развитии ТРИЗ за пределами СНГ стала компания «Invention Machine Corporation», основанная в 1991 году в США минской организацией «Научно-исследовательская лаборатория изобретающих машин». Изначально советской компании пришлось открыться за рубежом, так как экономика стран СНГ стала приходить в упадок после распада СССР. В 1993 году штаб-квартира компании переехала в Бостон. Важным изобретением «Invention Machine Corporation», состоящей из опытных программистов и исследователей в области ТРИЗ, являлось программное обеспечение «Изобретающая машина».

«Изобретающая машина» не сразу заинтересовала широкую общественность в США. Дело было в том, что, даже учитывая ее высокий функционал для решения проблем с помощью технологий ТРИЗ, программа работала эффективно только в руках тех, кто изначально разбирался в учениях Г. С. Альтшуллера, а в Америке таких людей было недостаточно. На освоение программы американские компании позволяли выделять не больше двух дней.

Несмотря на все трудности, Invention Machine Corporation смогла привлечь достаточно известных клиентов: Eastman Kodak, Ford Motor Company, Motorola, Xerox. В 1999 году Invention Machine Corporation попала в список 12 наиболее инновационных компаний США по версии журнала Fortune.

С течением времени менялась и «Изобретающая машина». Изменялось несколько раз название программы: «Invention Machine», «TechOptimizer», а затем «Goldfire Innovator». На сегодняшний день современная версия «Изобретающей машины» известна в качестве «IHS Goldfire™», которую используют крупные корпоративные клиенты. IHS Goldfire™ использует те же классические инструменты ТРИЗ, но в основном программа направлена на семантический анализ документов с целью поиска аналогичных решений в различных областях техники. Invention Machine Corporation в 2012 году приобрела американская компания IHS Markit, которая на данный момент является одним из мировых лидеров в области аналитики технической информации.

Второй компанией в США, которая предлагала программный продукт и консалтинговые услуги ТРИЗ, была Ideation International. Изначально эта компания встретилась с той же проблемой, что и Invention Machine Corporation: недостаточный опыт работы американцев с технологиями ТРИЗ. Ideation International смогла разработать собственную методологию, которую назвала «Ideation/TRIZ» или «I-TRIZ». Для поддержки методологии были разработаны и выпущены программы под названием TRIZSoft™, включающие систему решения проблем «Innovation Workbench™», систему прогнозирования «Directed Evolution» и систему предварительного анализа будущих проблем «Anticipatory Failure Determination». Известными клиентами, пользующимися услугами Ideation International, были: Boeing, Xerox, Ford Motor Company, NASA. Компания до сих пор существует, предлагает свои услуги и выпускает новые продукты.

Таким образом, перенеся инструменты ТРИЗ в программное обеспечение, удалось развить советскую методологию за пределами СНГ. Многие мастера ТРИЗ впоследствии прибыли в США, где создали собственные компании, предлагающие обучающие и консалтинговые услуги.

Распространению ТРИЗ за рубежом также поспособствовала академическая среда. Успехи разработанных Invention Machine Corporation и Ideation International программ среди крупных корпораций привлекли внимание зарубежных технических университетов, которые активно сотрудничали с промышленностью. Среди них были Университет Твенте в Нидерландах, Королевский Институт технологий в Швеции, Политехнический университет во Франции, Уэйнский Государственный университет в США, Университет технологий в Австралии и многие другие.

В период с 1993 по 1996 год удалось с помощью информационных ресурсов широко распространить информацию о ТРИЗ в академической среде. Этому поспособствовало сотрудничество нидерландского Университета Твенте и Invention Machine Corporation, которое было организовано с целью развития «Изобретающей машины» с помощью искусственного интеллекта того времени. Это привело к тому, что в 1996 году была создана Европейская исследовательская сеть по ТРИЗ. Затем она переросла в Европейскую ассоциацию ТРИЗ.

В это же время был запущен интернет-проект «Онлайн Журнал ТРИЗ», который по сегодняшний день является основным англоязычным источником распространения информации о методологии, созданной Г. С. Альтшуллером. «Онлайн Журнал ТРИЗ» предоставляет бесплатный доступ ко всем статьям по ТРИЗ и позволяет публиковаться на данную тематику всем, кто знает английский язык.

Вскоре ТРИЗ заинтересовались консультанты и профессионалы, которые занимались проблемами качества продуктов и технологическими процессами. Возможность ТРИЗ быстро находить решения проблем и при этом улучшать качество продуктов казалась весьма привлекательной. Функционал ТРИЗ позволял использовать легко внедряемые решения для достижения наиболее идеальных результатов. Впоследствии за рубежом стали появляться фирмы, использующие ТРИЗ без русскоязычных специалистов.

Такие глобальные корпорации, как Samsung, POSCO, General Electric, начали использовать ТРИЗ в своей работе, так как они были заинтересованы повышением производительности и качества, которое последует за внедрением оптимальных решений проблем. Управление качеством до сих пор является наиболее популярной направленностью ТРИЗ, нежели разработка новых продуктов с помощью ее.

Проблема с освоением и распространением ТРИЗ за рубежом осталась. До сих пор необходимо было посвящать изучению ТРИЗ и ее инструментам значительное количество времени. Чтобы решить эту проблему, появилось внушительное количество компаний, которые предлагали более простые и доступные версии ТРИЗ – SIT, CreaTRIZ, USIT, DreamTRIZ, и т. п. Эти компании пытались выпустить на рынок один наиболее понятный инструмент, использующий ТРИЗ, и раскрутить его в обход конкурентов. К сожалению, эта затея оказалась провальной, так как эти версии ТРИЗ были не в состоянии решить высокоуровневые задачи.

На сегодняшний день лидирующей компанией, которая предлагает обучающие услуги, связанные с развитием ТРИЗ, стала GEN3, а также ее подразделение GenTRIZ в Бостоне, штат Массачусетс. GEN3 тоже использует измененную версию ТРИЗ, но при этом она не является упрощенной. Компания адаптирует ТРИЗ, учитывая требования тех организаций, с которыми ведет работу. GEN3 разработала такие инструменты ТРИЗ, как Функционально-ориентированный поиск, Основные параметры ценности, и т. д.

Книги по ТРИЗ на иностранном языке также стали активно издаваться. Например, было выпущено несколько книг Г. С. Альтшуллера («Алгоритм изобретения», «И тут появился изобретатель») и книга Ю. Саламатова («Как научиться изобретать»). Стали появляться новые книги русскоязычных и зарубежных авторов. Среди них можно выделить книги Б. Злотина и А. Зуссман «Tools of Classical TRIZ» («Инструменты классической ТРИЗ»), Д. Савранского «Engineering of Creativity» («Инженерия творчества»), Даррелла Манна «Hands-On Systematic Innovation» («Практика системных инноваций»). Библиотека ТРИЗ постоянно пополняется. В настоящее время можно найти издания по этой методологии на корейском, японском, китайском, польском, немецком, арабском языках.

Вместе с внедрением ТРИЗ в зарубежные корпорации и изданием литературы по теме на иностранных языках также стала развиваться Ассоциация ТРИЗ на региональном, международном и корпоративном уровнях. В середине 1998 года открылся Институт Альтшуллера в США, а в 2000 году была создана Европейская ассоциация ТРИЗ «ETRIA». Целью «ETRIA» было развивать отношения между промышленным сообществом ТРИЗ и академическим. Такие ассоциации появились практически во всех странах мира: ТРИЗ Ассоциация Малайзии, Сообщество ТРИЗ Японии, Итальянская ассоциация ТРИЗ «Apeiron», Ассоциация ТРИЗ в Мексике, Немецко-австрийский «ТРИЗ Кампус», Корейская ассоциация ТРИЗ, Ассоциация ТРИЗ в Польше, Сообщество системных инноваций в Тайване и множество других.

В таких международных компаниях, как Intel, Philips, Siemens, Samsung и т. п., появились корпоративные ассоциации ТРИЗ, которые впоследствии стали членами Международной ассоциации ТРИЗ (МАТРИЗ).

Наличие национальных и международных ассоциаций ТРИЗ позволило проводить всевозможные ежегодные конференции по всему миру. Наиболее известные и значимые среди них:

• «TRIZfest», организуемый Международной Ассоциацией ТРИЗ (МАТРИЗ);

• ТРИЗ Симпозиум в Японии, организуемый Обществом ТРИЗ Японии (Japan TRIZ Society);

• «TRIZ Future», организуемый Европейской Ассоциацией ТРИЗ (The European TRIZ Association, ETRIA);

• Конференция по системным инновациям, организуемая Обществом системных инноваций (Society of Systematic Innovation) в Тайване;

• «Ибероамериканский инновационный конгресс», который ежегодно проводится в странах Латинской Америки;

• «TRIZCON» в США, организуемый Институтом Альтшуллера (The Altshuller Institute).

Конференции и симпозиумы по ТРИЗ проводятся во многих странах мира ежегодно. Посетить подобное мероприятие можно в Аргентине, Германии, Китае, Франции, Южной Корее и т. д.