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LIBROS Y ARTÍCULOS
EL ARTE DE INVENTAR LOS CAMINOS QUE ELEGIMOS
Libros y artículos / Y luego vino el inventor
La actividad inventiva es multifacética, no es solo resolución de problemas. Necesita encontrar un problema, resolverlo, convertir una nueva idea en un diseño viable, introducir una nueva máquina, dispositivo o método. Y, sin embargo, lo más importante es resolver el problema. Puedes tomar una tarea lista. A menudo, los inventores resuelven problemas competitivos. El desarrollo de una nueva idea, su transformación en un diseño de trabajo, la implementación puede ser realizada por otros, digamos, un grupo de especialistas: leyeron la descripción de la invención, solicitaron detalles al autor e introdujeron la novedad en producción. Por supuesto, es mejor si el autor participa en el trabajo en todas las etapas. Pero es necesario y suficiente que el autor participe en la solución del problema, aquí el autor no puede ser reemplazado. La decisión es la base de los fundamentos de la invención. El inventor del siglo XIX fue un maestro artesano, construyó una nueva máquina con sus propias manos, la rehizo en todos los sentidos, haciéndola funcionar. Un inventor moderno es, ante todo, un pensador, un intelectual. Por supuesto, es genial si el inventor tiene manos hábiles. Necesita saber la producción, poder hacer cálculos, diseñar, dibujar. Y, sin embargo, lo más importante son las operaciones intelectuales sutiles y precisas. Antes de dibujar o hacer un modelo, se debe desarrollar una idea para una solución, y este es un proceso complejo. En primer lugar, el inventor tiene que responder a una pregunta difícil: ¿debe asumir este problema o abandonarlo, reemplazándolo por otro problema destinado a lograr el mismo objetivo? En esencia, se trata de si el sistema técnico dado tiene reservas de desarrollo o si las reservas se han agotado y es necesario crear un sistema fundamentalmente nuevo. Veamos ejemplos específicos de cómo surge tal pregunta y cómo debe responderse. Problema 40. ¡NO ADIVINES! Cuando el hierro se funde en altos hornos, se forma escoria, una mezcla de óxidos fundidos de magnesio, calcio, etc. La escoria, que tiene una temperatura de 1000 °, se vierte en grandes cucharones y se lleva a plantas de procesamiento de escoria en plataformas ferroviarias. La escoria fundida es una valiosa materia prima para la fabricación de materiales de construcción. Pero la escoria endurecida deja de ser tal materia prima: no es rentable volver a fundirla. Al principio, toda la escoria en la cuchara es líquida. Sin embargo, durante el transporte, se forma una costra dura en su superficie y crece rápidamente. Tienes que perforarlo con la ayuda de dispositivos especiales (bastante voluminosos). La corteza, incluso con perforaciones, retiene parte de la escoria líquida. Como resultado, solo dos tercios de la escoria se drena de la cuchara en las plantas de procesamiento de escoria. El resto va al vertedero. Y debe gastar mucho trabajo para liberar la cuchara de la escoria endurecida y luego sacar esta escoria de la planta. Y así se convocó una reunión en el instituto de investigación. “Necesitamos hacer un cubo con un buen aislamiento térmico”, sugirió un científico. - Lo intentaron - no es bueno, - objetó el representante de la planta. - El aislamiento térmico ocupa mucho espacio, la cubeta se ensancha y esto es inaceptable para el transporte ferroviario. - ¿Y la tapa? - el científico no concedió. - ¿Por qué no hacer una cubierta termoaislante? Después de todo, la mayor parte del calor proviene de arriba, donde la escoria caliente entra en contacto con el aire frío. - Lo intentaron, - suspiró el representante de la planta. - Un balde del tamaño de una habitación. ¿Te imaginas qué tipo de funda necesitas? Tienes que instalarlo y quitarlo con una grúa. tanta molestia... - Es necesario resolver otro problema, - dijo el segundo científico. - Pensemos en la reestructuración de toda la producción. Para que la escoria no se tenga que llevar muy lejos. “No sé, no sé”, objetó el tercer científico. - Establecería la tarea de manera diferente: garantizar la entrega de escoria a alta velocidad. - Debemos mirar la raíz, - dijo el cuarto. - La tarea se puede establecer aún más amplia: fundir hierro fundido sin la formación de escoria. Y entonces apareció un inventor. "No adivines", dijo. - La tarea debe formularse de la siguiente manera... ¿Cómo crees que debería formularse la tarea? En esencia, tenemos ante nosotros un montón de problemas (la llamada situación inventiva), y no se sabe cómo elegir ese único problema, cuya solución dará el mejor resultado. Problema 41. COMPRENDAMOS LA SITUACIÓN Para la producción de láminas de vidrio, la cinta de vidrio incandescente se alimenta a una cinta transportadora. La cinta rueda de un rodillo de metal a otro, enfriándose gradualmente. Y luego el vidrio debe pulirse durante mucho tiempo, porque la cinta de vidrio que aún no se ha endurecido se dobla, se "arrastra" de un rodillo a otro y se forman irregularidades en el vidrio. Los ingenieros que se encontraron por primera vez con este problema sugirieron hacer los rodillos lo más delgados posible. Cuanto más delgados sean los rodillos, menor será la depresión entre ellos. Esto significa que la cinta de vidrio resultará más suave. Pero aquí surgió una contradicción técnica: cuanto más delgados son los rodillos, más difícil es hacer un transportador enorme, de decenas de metros, a partir de ellos. Si, por ejemplo, el grosor de un rodillo es igual al grosor de una cerilla, se requerirán 500 rodillos por cada metro de la cinta transportadora, y deberán instalarse con precisión milimétrica. ¿Y si el rodillo es más fino que el hilo? "Está bien", dijo un joven ingeniero. - Hay maestros que pintan un cuadro completo en una semilla de amapola. Diseñemos un transportador con rodillos muy delgados. Y habrá artesanos. “Piensa en cuánto costaría un transportador así”, le objetaron. - No, dejemos rodillos grandes, tratemos de mejorar el proceso de pulido, enderezaremos la superficie ondulada del vidrio. - ¡Es necesario tirar el transportador por completo! sugirió alguien más. - Sería bueno reemplazarlo con algo fundamentalmente nuevo. Y entonces apareció un inventor. “Echemos un vistazo a la situación”, dijo. - De estas tareas, se debe preferir... Y explicó a qué tarea se debe dar prioridad. ¿Y, qué piensas? Los problemas 40 y 41 son relativamente fáciles de resolver. En el problema 40 se da el sistema “Transporte de escoria”, el cual forma parte del supersistema “Producción de hierro”. No tenemos quejas sobre el supersistema, no hay necesidad de cambiarlo. El sistema también hace frente a su trabajo principal: mueve la escoria. Todo está bien, excepto que parte de la escoria se solidifica durante el transporte. No tiene sentido reconstruir todo el sistema por esto, y más aún el supersistema. Después de todo, es absurdo rechazar un automóvil debido al hecho de que el vidrio delantero a veces está sucio ... En tales casos, la transición de la situación a la tarea se lleva a cabo de acuerdo con una regla muy simple: "Todo permanece como estaba, pero el inconveniente desaparece". Deje que la escoria continúe siendo transportada en cucharones abiertos normales, pero que no se forme una costra dura. El problema 41 muestra una imagen diferente. El sistema no cumple con su función principal: el transportador debe, en primer lugar, formar una cinta de vidrio uniforme, y solo luego, esto es lo segundo, sacarlo del horno. El transportador de rodillos ha agotado las posibilidades de su desarrollo (no en general, por supuesto, pero sí en la producción de vidrio), y debe ser reemplazado por un nuevo sistema. Por supuesto, puede haber casos intermedios en los que no exista una certeza firme: o mantener el sistema existente, o buscar un sistema fundamentalmente nuevo. En tales casos, se debe comenzar con una formulación del problema en el que se conserva el sistema. Cualquier ciencia exacta no excluye el arte. Por ejemplo, con el mismo telescopio se pueden obtener diferentes resultados, dependiendo de la habilidad del investigador. Mucho depende de los objetivos que se proponga. Supongamos que la tarea es reemplazar los barcos convencionales con algo fundamentalmente nuevo. Un barco es un sistema que opera a nivel macro: el casco, los motores, las hélices, todos estos son piezas de hierro, y muy, muy grandes. Tarde o temprano, este sistema debe pasar al nivel micro, aunque hoy en día es difícil imaginar exactamente cómo sería un barco así. ¿Qué puede decir la teoría de la resolución inventiva de problemas? En primer lugar, el problema de la transición al nivel micro es, en principio, bastante solucionable. En segundo lugar, el sistema "Barco" aún no ha entrado en la tercera etapa de desarrollo, cuando una forma rígida y permanente será reemplazada por una flexible y cambiante. Las reservas para el desarrollo del sistema están lejos de agotarse y, por lo tanto, pueden pasar muchas décadas antes de la transición al nivel micro. ¡Y eso es! Aquí es donde la teoría se detiene. La elección de la tarea depende de la persona. Debe decidir por sí mismo qué prefiere: una grulla en el cielo o un paro en la mano. Solo es necesario imaginar claramente: si emprende la creación de un sistema técnico fundamentalmente nuevo, y el anterior aún no ha agotado las posibilidades de desarrollo, el camino hacia el reconocimiento y la implementación de la invención será largo, muy largo. Un problema que se adelanta a su tiempo no es fácil de resolver. Y es aún más difícil probar que un nuevo sistema es posible e incluso necesario. En el capítulo anterior, mencioné el giroscopio vibratorio. Entonces, la solicitud de esta invención se presentó en 1954 y el inventor recibió un certificado de derechos de autor solo veintiún años después. ¡Se necesitaron dos décadas para probar la viabilidad, utilidad y novedad de la invención! Imagine que hace unos doscientos años un inventor se acerca a los constructores navales y les dice: "¿Por qué se molestan con las velas? Quiten las velas, pongan una bomba de vapor; hay una máquina así en las minas de carbón. Deje que la bomba haga girar las ruedas como un molino... ¡Eso será genial!" Es poco probable que alguien crea que esto no es una broma y que estamos hablando de un gran invento: el barco de vapor. El famoso inventor / diseñador soviético Alexander Grigoryevich Presnyakov solicitó un barco inusual, sin hélices ni ruedas de paletas. Debajo del fondo del barco hay un electroimán en forma de tubería. También hay dos placas de metal conectadas a una batería eléctrica. El agua de mar es conductora de electricidad, por lo que la corriente fluye entre las placas. Y el campo magnético (recuerden la física del séptimo grado) pone en movimiento un conductor con corriente. Como resultado, el agua retrocede y el barco avanza. Presnyakov presentó una solicitud de invención en 1955... y fue rechazada. Los expertos estaban indignados: ¡qué tontería: tirar los motores y reemplazarlos con una bomba electromagnética! ... El inventor tuvo que discutir, probar, convencer ... Solo en 1969, Presnyakov recibió un certificado de derechos de autor. ¡Catorce años buscó el reconocimiento! Y quedaban otras etapas por delante: desarrollo de diseño detallado, experimentos, implementación ... Todavía no hay barcos con motores Presnyakov. Aunque con el tiempo definitivamente aparecerán. La transición de los sistemas técnicos al micronivel es una ley. Pero la secuencia de desarrollo es la misma ley: el sistema primero debe agotar las posibilidades de desarrollo en el nivel macro, y solo entonces se puede hacer la transición al nivel micro. Alexander Grigorievich Presnyakov no recibió una tarifa de autor, su invención hasta ahora solo existe en papel. Pero una página está inscrita para siempre en la historia de la construcción naval que A. G. Presnyakov inventó el primer barco con un magnetohidro, un motor dinámico, adelantado a su tiempo. La alegría de la creatividad, la conciencia de que pudiste resolver el problema del futuro: tal es la recompensa del inventor. La sociedad también ha ganado: cuando llegue el momento de trasladar el sistema "Ship" al nivel micro, una de las vías de esta transición quedará clara. Los inventos prematuros terminan siendo grandes y rentables... Existe otra posibilidad: el sistema "Barco" de hoy en día no está desactualizado, la energía se puede dirigir a resolver tareas relativamente pequeñas para mejorar el barco y sus partes individuales a nivel macro. Hay muchas tareas aquí: resuelva e implemente. En pocos años, puedes obtener veinte, treinta, cincuenta certificados de derechos de autor, implementar la mayoría de los inventos, ver lo que se inventó en la naturaleza, escuchar palabras de agradecimiento de personas que han facilitado su trabajo con tu invento. Y obtener regalías. Problema 42 El barco fue cargado en el puerto. Una poderosa grúa bajó paletas con bolsas a la abertura abierta de la bodega del barco. Estaba lloviendo mucho y el agua entró en la bodega. - Bueno, el clima, - se quejó uno de los encargados de la mudanza. - Mojado por dentro... "No hay nada que puedas hacer al respecto", respondió el otro. - Durante la carga, no se puede cerrar la bodega, no se puede poner el techo... Y entonces apareció un inventor. “Necesitamos un techo especial”, dijo. - Para que no pase la lluvia, y las cargas caigan libremente. Mira aquí... ¿Qué tipo de techo propuso el inventor? Miles de barcos están en los puertos. Decenas de miles de personas trabajan bajo el sol, la lluvia, la nieve. Sin duda, se necesita un techo sobre las bodegas. Y es fácil llegar a él. Un problema similar surgió hace mucho tiempo: para evitar corrientes de aire en el piso de la fábrica, las puertas deben estar cerradas. Y para que las carretillas elevadoras puedan pasar libremente, las puertas deben estar abiertas. La contradicción se eliminó de manera muy simple: las hojas de las puertas estaban hechas de goma densa. El cargador se desplaza libremente: las puertas se abren y luego se cierran solas. La apertura de la bodega del barco es más ancha que las puertas de la fábrica. Pero las aletas del techo se pueden hacer inflables: se mantendrán sobre la bodega como un techo a dos aguas. La carga empujará libremente dichas puertas y se caerá. Esta invención obtuvo fácilmente un certificado de derechos de autor: todo es tan obvio ...
Es necesario resolver todo tipo de problemas: pequeños, medianos, grandes y más grandes. Pero las desventajas del método de prueba y error son más pronunciadas cuanto más grande es la tarea. Por lo tanto, grandes instituciones están trabajando para mejorar los sistemas existentes y no hay instituciones para "inventar" sistemas fundamentalmente nuevos. Con la llegada de TRIZ, la situación está cambiando y se debe suponer que con el tiempo se organizarán oficinas de invención, especializadas en la búsqueda y solución de problemas del futuro lejano. La situación más ventajosa es cuando el sistema ha agotado sus posibilidades de desarrollo y debe ser reemplazado hoy por otro sistema basado en otros principios. Las deficiencias del antiguo sistema son evidentes para todos, la nueva idea se espera con impaciencia. Como en el problema 41: no es rentable hacer los videos aún más delgados. El transportador de rodillos obviamente necesita ser reemplazado por algo fundamentalmente diferente.
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