Вепольный анализ

      Исследователей  технического творчества издавна смущало  бесконечное многообразие изобретательских задач. Ну какие могут быть общие  методы, если задачи неповторимы?! Пытались классифицировать задачи по отраслевым и функциональным признакам- это  только увеличивало путаницу: вдруг обнаруживалось, что какая-то металлургическая задача почему-то похожа на электротехническую, а две, казалось бы, абсолютно одинаковые задачи на контроль параметров вещества решаются совершенно по-разному... 
           Вепольный анализ дал свои принципы классификации задач. Сколько элементов (веществ, полей) в модели задачи? Какие это элементы (поля или вещества)? Можно ли вводить добавочные элементы? Относится ли задача к измерению (нужно поле на выходе) или к изменению объекта (нужно поле на входе)? Странные на первый взгляд принципы. Но ведь не кажется нам странной классификация химических элементов в зависимости от числа электронов на внешней электронной оболочке атомов... 
          Вепольный анализ, отбрасывая все внешнее, случайное, позволил построить классификацию, указывающую пути решения каждого класса задач. 
          Все задачи разделены на три типа - в зависимости от числа элементов в модели задачи (один, два или три элемента; более сложные модели сводятся к этим трем). Задачи первого типа решаются "напрямую" - достройкой веполя. Как в химии: все галогены стремятся получить электрон для достройки внешней электронной оболочки. Различия между разными галогенами отступают на второй план перед этим общим и основным свойством. 
        "Напрямую" - без анализа - решаются и некоторые задачи второго и третьего типов. Важнее, однако, другое: для каждого класса (в нынешней классификации их 18) вепольный анализ предлагает общую формулу, указывающую направление решения. Иногда эта формула прямо дает ответ. Чаще приходится "дотягивать" решение анализом. Но насколько легче продвигаться к цели, зная направление!

        Веполь то есть (Вещество + поле) — модель взаимодействия в минимальной системе, в которой используется характерная символика. Одно из базовых понятий в ТРИЗ, расширенно определяет вещество и поле:

• «поле» включает в себя не только «законные» физические поля:

электромагнитные, гравитационные, поля слабых и сильных взаимодействий,

но  и любое взаимодействие между веществами, «технические» поля — механическое, инерционное, тепловое, акустическое, лучевое, запаховое.

• «вещество» в ТРИЗ — любой элемент, участвующий в задаче.

         Простейший веполь состоит из двух элементов-веществ и поля их взаимодействия.

        Вепольный анализ — техника анализа функциональных взаимодействий минимальной системы.

   Веполь - минимально управляемая техническая система, состоящая из двух взаимодействующих объектов и энергии их взаимодействия. Взаимодействующие объекты условно названы веществами и обозначаются В₁ и В₂, а энергия взаимодействия полем и обозначается П.

   Веполь  изображается схемой (5.1)

   Термин  ВеПоль произошел от слов "Вещество" и "Поле".

   Вепольный анализ включает в себя определенные правила и тенденции. Эти тенденции подчиняются закону увеличения степени вепольности, который будет описан ниже.

   Если  В₁ - изделие, В₂ - инструмент, "обрабатывающий" изделие В₁, а П - поле (энергия, сообщаемая инструменту), то веполь будет иметь вид (5.2)

Пример 5.1. Обрабатывающий станок имеет привод - источник энергии П (поле механических сил), который обеспечивает воздействие рабочего органа (резец, фреза, сверло и т.п.) В₂ на обрабатываемую деталь В₁.

Этот  же пример можно представить и  другой вепольной формулой (5.3): резец В₂ действует на деталь В₁ через механическое поле П

   В случае, когда вещество преобразует  один вид поля (энергии) П₁ в другой П₂, веполь имеет вид (5.4)

   Веполь  по формуле (5.4) характерен для преобразователей энергии, которые могут быть представлены в виде генераторов, двигателей, трансформаторов, усилителей, измерительных элементов (датчиков) и т.п.

Пример 5.2. Генератор электрического тока (В) преобразует вращательное поле (П₁) механических сил которое может быть изображено и как (П_мех), в электрическое поле (П₂) или (П_эл). Веполь будет иметь вид (5.5).

Пример 5.3. Трансформатор электрического тока (В) преобразует переменный электрический ток напряжением одного уровня (П₁) в переменный электрический ток напряжением другого уровня (П₂). В связи с тем, что вид поля качественно не меняется, поля можно изобразить как П^', П^'', тогда схема веполя по формуле (5.4) можно представить также в виде (5.6)

   Существует  класс задач, в которых необходимо измерять какие-то параметры систем или обнаруживать какие-то объекты или их части. Условно такие технические системы будем называть - измерительные. Рассмотрим пример построения веполя измерительных систем.

Пример 5.4. Точное измерение вмонтированных в карбидные печи сгорающих электродов без остановки печи осуществляют "на слух" - по изменению шума горящей между ними вольтовой дуги. Не прерывая процесса, их можно установить в оптимальное положение. Такой прибор сконструирован на химическом заводе в Гале.

   Модель  такой системы имеет вепольную  структуру по формуле (5.7)

где В₁ - прибор "переводящий" шум дуги (звуковое поле П₁) в некоторый сигнал (поле П₂ - например, электрический сигнал), используемый затем для регулирования расстояния между электродами/

        Известен ряд стандартных вепольных моделей: полный веполь (все три элемента налицо), неполный (при отсутствии одного или двух элементов). Полный веполь может быть полезным (осуществляется полезное действие), вредным (осуществляется вредное действие) и неэффективным (полезное действие осуществляется недостаточно эффективно).

        При поиске изобретательских решений строится и преобразуется по определенным правилам вепольная модель рассматриваемой системы, что позволяет определить, как нужно изменить систему, чтобы задача была решена. Вепольный анализ выполняет в ТРИЗ функцию языка единообразного описания тех. систем и используется в разных разделах ТРИЗ: в стандартах на решение изобретательских задач, в алгоритме решения изобретательских задач и т.п.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Cписок литературы: 

1. Злотин  Э., Петров В. Введение в теорию решения  изобретательских задач. – Тель-Авив, 1999.
2. Петров В. Основы теорию решения изобретательских задач. – Тель-Авив, 2000.
3. Петров В. Базовый курс по теории решения изобретательских задач. – Тель-Авив, 2000.
4. http://www.natm.ru/triz/articles/petrov/00.htm
5. http://www.trizminsk.org/e/23110.htm
6. http://www.trizfido.narod.ru/00/petrov.htm