И тут появился изобретатель
Шрифт:
Дороги, которые мы выбираем
Изобретательская деятельность многогранна, это не только решение задач. Нужно найти задачу, решить ее, превратить новую идею в работоспособную конструкцию, внедрить новую машину, прибор или способ. И все-таки важнее всего решить задачу. Можно взять готовую задачу, нередко
Изобретателем XIX века был мастер-умелец, он своими руками строил новую машину, переделывал ее на все лады, добиваясь, чтобы она работала. Современный изобретатель, прежде всего, мыслитель, интеллектуал. Разумеется, прекрасно, если у изобретателя умелые руки. Нужно знать производство, уметь вести расчеты, конструировать, чертить. И все-таки самое важное — тонкие и точные интеллектуальные операции. Прежде чем дело дойдет до черчения или изготовления модели, должна быть выработана идея решения, а это процесс сложный.
Сначала изобретателю приходится отвечать на нелегкий вопрос: браться ли за решение данной задачи или отказаться от нее, заменив ее другой задачей, направленной на достижение той же цели? В сущности, это вопрос о том, есть ли резервы развития у данной технической системы или резервы исчерпаны, и надо создавать систему принципиально новую. Давайте посмотрим на конкретных примерах, как возникает такой вопрос и как на него следует ответить.
Задача 34. Не надо гадать!
При выплавке чугуна в домнах образуется шлак — смесь расплавленных окислов магния, кальция и т. д. Шлак, имеющий температуру 1000°, сливают в большие ковши и на железнодорожных платформах отвозят на шлакоперерабатывающие установки. Расплав шлака — ценное сырье для изготовления строительных материалов. Но затвердевший шлак перестает быть таким сырьем: снова расплавлять его невыгодно.
Вначале весь шлак в ковше жидкий. Однако при транспортировке на его поверхности образуется и быстро нарастает твердая корка. Приходится пробивать ее с помощью специальных (довольно громоздких) устройств. Корка, даже с пробитыми в ней отверстиями, удерживает часть жидкого шлака. В результате на шлакоперерабатывающих установках сливают из ковша только две трети шлака. Остальное идет на свалку. Причем нужно потратить немало труда, чтобы освободить ковш от затвердевшего шлака, а потом вывезти этот шлак с территории завода.
И вот в научно-исследовательском институте созвали совещание.
— Нужно сделать ковш с хорошей теплоизоляцией, — предложил один ученый.
— Пробовали — не годится, — возразил представитель завода. — Теплоизоляция занимает много места, ковш становится шире, а это недопустимо при железнодорожных перевозках.
— А крышка? — не уступал ученый. — Почему бы не сделать теплоизолирующую крышку? Ведь основная часть тепла уходит сверху — там, где горячий шлак соприкасается с холодным воздухом.
— Пробовали, — вздохнул представитель завода. — Ковш величиной с комнату. Представляете себе, какая нужна крышка? Приходится и устанавливать и снимать ее с помощью крана. Столько хлопот…
— Решать надо другую задачу, — сказал второй ученый. — Давайте подумаем о перестройке всего производства. Чтобы шлак не приходилось возить далеко.
— Не знаю, не знаю, — возразил третий ученый. — Я бы поставил задачу иначе: обеспечить скоростную доставку шлака.
— Надо смотреть в корень, — сказал четвертый. — Задачу можно поставить еще шире: выплавлять чугун без образования шлака.
И тут появился изобретатель.
— Не надо гадать, — сказал он. — Задачу следует сформулировать так…
Как, по вашему мнению, должна быть сформулирована задача?
В сущности, перед нами — целый ворох задач (так называемая изобретательская ситуация), и неизвестно, как выбрать ту единственную задачу, решение которой даст наилучший результат.
Задача 35. Разберемся в ситуации
Для изготовления листового стекла раскаленную стеклянную ленту подают на конвейер. Лента перекатывается с одного металлического ролика на другой, постепенно остывая. А потом стекло приходится долго полировать, потому что незастывшая еще стеклянная лента прогибается, «переползая» с одного ролика на другой, — на стекле образуются неровности. Инженеры, впервые столкнувшиеся с этой проблемой, предложили сделать ролики как можно тоньше. Чем тоньше ролики, тем меньше впадины между ними. Значит, стеклянная лента получится ровнее. Но тут возникло техническое противоречие: чем тоньше ролики, тем сложнее изготовить из них огромный — в десятки метров — конвейер. Если, скажем, толщина ролика равна толщине спички, на каждый метр конвейера потребуется 500 роликов, и устанавливать их придется прямо-таки с ювелирной точностью. А если ролик тоньше нитки?
— Ничего страшного, — сказал один молодой инженер. — Есть мастера, которые на маковом зернышке рисуют целую картину. Давайте проектировать конвейер с очень тонкими роликами. А сборщики-умельцы найдутся.
— Подумайте, во что обойдется такой конвейер, — возразили ему. — Нет уж, оставим крупные ролики, попробуем усовершенствовать процесс полировки, будем выправлять волнистую поверхность стекла.
— Надо вообще выкинуть конвейер! — предложил еще кто-то. — Хорошо бы заменить его чем-то принципиально новым.
И тут появился изобретатель.
— Разберемся в ситуации, — сказал он. — Из этих задач следует предпочесть…
И он объяснил, какой задаче надо отдать предпочтение. А вы как думаете?
С задачами 34 и 35 разобраться сравнительно легко. В задаче 34 дана система «Перевозка шлака», входящая в надсистему «Производство чугуна». К надсистеме у нас нет претензий, ее менять не надо. Система тоже справляется со своей основной работой — перемещает шлак. Все хорошо, за исключением того, что часть шлака при перевозке затвердевает. Нет смысла перестраивать из-за этого всю систему и тем более надсистему. Ведь нелепо отказываться от автомобиля из-за того, что переднее стекло иногда загрязняется…
В подобных случаях переход от ситуации к задаче осуществляют по очень простому правилу: «Все остается как было, но исчезает недостаток». Пусть шлак по-прежнему перевозят в обычных открытых ковшах, но твердая корка не должна образовываться.
В задаче 35 иная картина. Система не справляется со своей основной функцией: конвейер должен, прежде всего, формировать ровную стеклянную ленту, а уж потом — это дело второе — отвозить ее от печи. Роликовый конвейер исчерпал возможности своего развития (не вообще, конечно, а в производстве стекла), и его необходимо заменить новой системой.