ARIZ Coach
Информфонд ТРИЗ

Справочник АРИЗ и матрица противоречий

Здесь собраны материалы, на которые ссылаются шаги АРИЗ: таблица 1 со схемами типичных конфликтов, таблица 2 с приёмами разрешения физических противоречий, система 76 стандартов, 39 параметров и 40 изобретательских приёмов.

Матрица технических противоречий

Выбор пары параметров

39 параметров
Как применять: сначала переведите своё ТП на язык параметров. Строка — улучшаемый параметр, столбец — ухудшающийся. Полученные приёмы — не готовый ответ, а направления для проверки на вашей модели задачи.

Выберите два параметра — здесь появятся рекомендованные приёмы из пересечения.

Таблица 1

Схемы типичных конфликтов в моделях задач

9 схем

Это справочная таблица для шага 1.3: выберите ближайшую схему как опору или рисуйте нетабличную, если она точнее передаёт конфликт.

1ПРОТИВОДЕЙСТВИЕПротиводействие
АБ

А действует на Б, но при этом постоянно или на отдельных этапах возникает обратное вредное действие.

Требуется: Требуется устранить вредное действие, сохранив полезное действие.

Примеры: Задача об отделении опалубки после затвердевания бетона (Техника и наука, 1981, № 5–7); задача о размалывателе (Техника и наука, 1981, № 3–5); задача о мешалке для расплава стали (Техника и наука, 1981, № 8).

2СОПРЯЖЁННОЕ ДЕЙСТВИЕСопряжённое действие
АБ

Полезное действие А на Б в чём-то оказывается вредным действием на это же Б: например, на разных этапах работы одно и то же действие может быть то полезным, то вредным.

Требуется: Требуется устранить вредное действие, сохранив полезное.

Примеры: Задача о вводе порошка в расплав металла (Техника и наука, 1980, № 8).

3СОПРЯЖЁННОЕ ДЕЙСТВИЕСопряжённое действие
АБ₁Б₂

Полезное действие А на одну часть Б оказывается вредным для другой части Б.

Требуется: Требуется устранить вредное действие на Б₂, сохранив полезное действие на Б₁.

Примеры: Задача о «Бегущей по волнам» (Техника и наука, 1981, № 2).

4СОПРЯЖЁННОЕ ДЕЙСТВИЕСопряжённое действие
АБВ

Полезное действие А на Б является вредным действием на В; при этом А, Б и В образуют систему.

Требуется: Требуется устранить вредное действие, сохранив полезное и не разрушив систему.

Примеры: Задача о кабине стратостата (Техника и наука, 1980, № 2).

5СОПРЯЖЁННОЕ ДЕЙСТВИЕСопряжённое действие
АБ

Полезное действие А на Б сопровождается вредным действием на само А, в частности вызывая усложнение А.

Требуется: Требуется устранить вредное действие, сохранив полезное.

Примеры: Задача о паяльнике (Техника и наука, 1980, № 4).

6НЕСОВМЕСТИМОЕ ДЕЙСТВИЕНесовместимое действие
АВБ

Полезное действие А на Б несовместимо с полезным действием В на Б; например, обработка несовместима с измерением.

Требуется: Требуется обеспечить действие В на Б, не меняя действия А на Б.

Примеры: Задача об измерении диаметра шлифовального круга в процессе работы (Техника и наука, 1980, № 7); задача о киноаппарате и гермошлеме (Техника и наука, 1981, № 9).

7НЕПОЛНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЛИ БЕЗДЕЙСТВИЕНеполное действие или бездействие
АБАББ

А оказывает на Б одиночное действие, а нужны два разных действия. Или А не действует на Б. Иногда А вообще не дано: надо изменить Б, а каким образом — неизвестно.

Требуется: Требуется обеспечить действие на Б при минимально простом А.

Примеры: Задача о смазке валков при прокатке (Техника и наука, 1981, № 7–8); задача о получении высокого давления (Техника и наука, 1979, № 6).

8«БЕЗМОЛВИЕ»«Безмолвие»
АБ?Б

Нет информации об А, Б или взаимодействии А и Б. Иногда дано только Б.

Требуется: Требуется получить необходимую информацию.

Примеры:

9НЕРЕГУЛИРУЕМОЕ (В ЧАСТНОСТИ, ИЗБЫТОЧНОЕ) ДЕЙСТВИЕНерегулируемое действие
АБ

А действует на Б нерегулируемо, например постоянно, а нужно регулируемое действие, например переменное.

Требуется: Требуется сделать действие А на Б регулируемым.

Примеры: Задача о сливе стекла из ковша (Техника и наука, 1979, № 10); задача об ампуле (Техника и наука, 1981, № 9).

Таблица 2

Разрешение физических противоречий

11 принципов
№ПринципыПримеры
1Разделение противоречивых свойств в пространстве

Разделение противоречивых свойств в пространстве.

А.с. № 256708: для пылеулавливания при горных работах капельки воды должны быть мелкими. Но мелкие капли образуют туман. Предложено мелкие капли окружать конусом из крупных капель.
2Разделение противоречивых свойств во времени

Разделение противоречивых свойств во времени.

Стандарт 2.2.3. (в Системе-76). А.с. № 258490: ширину ленточного электрода меняют в зависимости от ширины сварного шва.
3Системный переход 1а: объединение однородных или неоднородных систем в надсистему

Системный переход 1а: объединение однородных или неоднородных систем в надсистему.

Стандарт 3.1.1. А.с. № 722624: слябы транспортируют по рольгангу впритык один к другому, чтобы не охлаждались торцы.
4Системный переход 1б: от системы к антисистеме или сочетанию системы с антисистемой

Системный переход 1б: от системы к антисистеме или сочетанию системы с антисистемой.

Стандарт 3.1.3. А.с. № 523695: способ остановки кровотечения — прикладывают салфетку, пропитанную противогруппной кровью.
5Системный переход 1в: вся система наделяется свойством C, а её части — свойством анти-C

Системный переход 1в: вся система наделяется свойством C, а её части — свойством анти-C.

Стандарт 3.1.5. А.с. № 510350: рабочие части тисков для зажима деталей сложной формы: каждая часть (стальная втулка) твёрдая, а в целом зажим податливый, способен менять форму.
6Системный переход 2: переход к системе, работающей на микроуровне

Системный переход 2: переход к системе, работающей на микроуровне.

Стандарт 3.2.1. А.с. № 179479: вместо механического крана — «термокран» из двух материалов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагреве образуется зазор.
7Фазовый переход 1: замена фазового состояния части системы или внешней среды

Фазовый переход 1: замена фазового состояния части системы или внешней среды.

Стандарт 5.3.1. А.с. № 252262: способ энергоснабжения потребителей сжатого газа в шахтах — транспортируют сжиженный газ.
8Фазовый переход 2: «двойственное» фазовое состояние одной части системы

Фазовый переход 2: «двойственное» фазовое состояние одной части системы; переход этой части из одного состояния в другое в зависимости от условий работы.

Стандарт 5.3.2. А.с. № 958837: теплообменник снабжён прижатыми к нему «лепестками» из никелида титана: при повышении температуры «лепестки» отгибаются, увеличивая площадь охлаждения.
9Фазовый переход 3: использование явлений, сопутствующих фазовому переходу

Фазовый переход 3: использование явлений, сопутствующих фазовому переходу.

Стандарт 5.3.3. А.с. № 601192: приспособление для транспортировки мороженых грузов имеет опорные элементы в виде брусков льда; снижение трения за счёт таяния.
10Фазовый переход 4: замена однофазового вещества двухфазовым

Фазовый переход 4: замена однофазового вещества двухфазовым.

Стандарты 5.3.4 и 5.3.5. А.с. № 722740: способ полирования изделий. Рабочая среда состоит из жидкости (расплава свинца) и ферромагнитных абразивных частиц.
11Физико-химический переход: возникновение/исчезновение вещества за счёт разложения — соединения, ионизации — рекомбинации

Физико-химический переход: возникновение/исчезновение вещества за счёт разложения — соединения, ионизации — рекомбинации.

Стандарты 5.5.1 и 5.5.2. А.с. № 342761: для пластификации древесины аммиаком осуществляют пропитку древесины солями аммония, разлагающимися при трении.
76 стандартов

Стандартные решения изобретательских задач

76 стандартов

Рабочая карта системы стандартов: классы, подклассы, номера и короткая подсказка, что именно проверять в модели задачи. Это тот раздел, на который опираются шаги АРИЗ с применением стандартов.

Источник: Г. С. Альтшуллер, «Маленькие необъятные миры: стандарты на решение изобретательских задач», 1988; текст со страницы altshuller.ru/triz/standards.asp.

Класс 1

Построение и разрушение вепольных систем

13 стандартов

Первый класс помогает достроить неполную систему до веполя или разрушить вредную связь, сохранив полезное действие.

1.1 Синтез веполей

Переход от невеполя к работоспособному веполю; обход ограничений на введение веществ и полей.

  1. 1.1.1Синтез веполяВвести недостающие элементы: вещество, инструмент или поле.
  2. 1.1.2Переход к внутреннему комплексному веполюДобавить вещество внутрь имеющегося элемента для управляемости или нужного свойства.
  3. 1.1.3Переход к внешнему комплексному веполюПрисоединить внешнее вещество, если внутрь вводить добавку нельзя.
  4. 1.1.4Переход к веполю на внешней средеИспользовать среду как недостающее вещество.
  5. 1.1.5Переход к веполю на внешней среде с добавкамиПолучить нужное вещество во внешней среде или добавить его туда.
  6. 1.1.6Минимальный режим действия на веществоПрименить избыточное действие, а лишнее убрать веществом или полем.
  7. 1.1.7Максимальный режим действия на веществоСохранить сильное действие, направив его на связанное вспомогательное вещество.
  8. 1.1.8Избирательно-максимальный режимСделать действие максимальным только в нужных зонах, защищая остальные.

1.2 Разрушение веполей

Нейтрализация вредных связей через посредники, изменение имеющихся веществ или встречные поля.

  1. 1.2.1Устранение вредной связи введением постороннего веществаВвести между веществами дешевый или доступный посредник.
  2. 1.2.2Устранение вредной связи видоизменением имеющихся веществПоручить роль посредника уже имеющемуся, но измененному веществу.
  3. 1.2.3Оттягивание вредного действия поляНаправить вредное действие на другое вещество, связанное с системой.
  4. 1.2.4Противодействие вредным связям с помощью поляВвести поле, компенсирующее или подавляющее вредное взаимодействие.
  5. 1.2.5"Отключение" магнитных связейУстранить нежелательную магнитную связь переходом через точку Кюри или экранированием.
Класс 2

Развитие вепольных систем

23 стандартов

Второй класс усиливает уже построенный веполь: усложняет структуру, повышает управляемость и переводит систему к феполям.

2.1 Переход к сложным веполям

Цепные и двойные веполи дают новые качества без резкой перестройки системы.

  1. 2.1.1Переход к цепному веполюПревратить часть веполя в самостоятельный управляемый веполь.
  2. 2.1.2Переход к двойному веполюДобавить второе, лучше управляемое поле.

2.2 Форсирование веполей

Управляемость повышается сменой поля, дроблением, динамизацией и структурированием.

  1. 2.2.1Переход к более управляемым полямЗаменить плохо управляемое поле более управляемым.
  2. 2.2.2Дробление инструментаУвеличить дисперсность вещества-инструмента.
  3. 2.2.3Переход к капиллярно-пористому веществуИспользовать развитую внутреннюю структуру вещества.
  4. 2.2.4Динамизация веполяСделать структуру гибкой, изменяемой или подстраиваемой.
  5. 2.2.5Структуризация поляПерейти от однородного поля к пространственно или временно структурированному.
  6. 2.2.6Структуризация веществаПерейти от однородного вещества к упорядоченной структуре.

2.3 Форсирование согласования ритмики

Действия и поля согласуются по времени, частоте или паузам.

  1. 2.3.1Согласование ритмики поля и изделия (или инструмента)Согласовать или сознательно рассогласовать поле с собственной частотой объекта.
  2. 2.3.2Согласование ритмики используемых полейСогласовать частоты нескольких полей.
  3. 2.3.3Согласование несовместимых или ранее независимых действийРазвести действия по паузам или синхронизировать их.

2.4 Феполи (комплексно-форсированные веполи)

Использование ферромагнитных веществ, магнитных полей и родственных управляемых эффектов.

  1. 2.4.1Переход к "протофеполю"Добавить ферромагнитное вещество и магнитное поле как первый шаг к феполю.
  2. 2.4.2Переход к феполюЗаменить вещество феррочастицами или добавить их и управлять магнитным полем.
  3. 2.4.3Использование магнитной жидкостиПрименить жидкую дисперсию феррочастиц.
  4. 2.4.4Использование капиллярно-пористой структуры феполяЗадействовать пористость и капиллярность фепольной системы.
  5. 2.4.5Переход к комплексному феполюДобавить феррочастицы как внутреннюю или внешнюю добавку.
  6. 2.4.6Переход к феполю на внешней средеПеренести феррочастицы во внешнюю среду.
  7. 2.4.7Использование физэффектовПовысить управляемость феполя за счет подходящего физического эффекта.
  8. 2.4.8Динамизация феполяСделать феполь гибким и изменяемым.
  9. 2.4.9Структуризация феполяСтруктурировать магнитное поле или ферровещество.
  10. 2.4.10Согласование ритмики в феполеСогласовать ритм элементов фепольной системы.
  11. 2.4.11Переход к эполю - веполю с взаимодействующими токамиИспользовать взаимодействие токов и электромагнитного поля.
  12. 2.4.12Использование электрореологической жидкостиЗаменить магнитную жидкость электрореологической, если это удобнее.
Класс 3

Переход к надсистеме и на микроуровень

6 стандартов

Третий класс проверяет системные переходы: объединение, развитие связей, свертывание и переход к микроструктурам.

3.1 Переход к бисистемам и полисистемам

Развитие системы через объединение, различие элементов, свертывание и распределение несовместимых свойств.

  1. 3.1.1Переход к бисистемам и полисистемамОбъединить систему с другой системой в би- или полисистему.
  2. 3.1.2Развитие связей в бисистемах и полисистемахУсилить полезные связи между элементами объединенной системы.
  3. 3.1.3Увеличение различия между элементами бисистем и полисистемСделать элементы системы различными по функциям или состояниям.
  4. 3.1.4Свертывание бисистем и полисистемУбрать лишние вспомогательные части после объединения.
  5. 3.1.5Несовместимые свойства системы и ее частейРаспределить противоречивые свойства между системой и частями.

3.2 Переход на микроуровень

Заменить макромеханическое действие работой частиц, фаз, полей или микроструктур.

  1. 3.2.1Переход на микроуровеньПередать функцию микроструктуре, частицам, молекулам, фазам или полям.
Класс 4

Стандарты на обнаружение и измерение систем

17 стандартов

Четвертый класс нужен, когда задача связана с обнаружением, контролем или измерением без разрушения основной работы системы.

4.1 Обходные пути

Сначала проверяется, можно ли изменить систему так, чтобы измерение стало проще или лишним.

  1. 4.1.1Вместо обнаружения и измерения - изменение системыПерестроить систему так, чтобы измерять было не нужно.
  2. 4.1.2Использование копийИзмерять копию, модель или снимок вместо самого объекта.
  3. 4.1.3Последовательное обнаружение измененийПеревести измерение в отслеживание последовательных изменений.

4.2 Синтез измерительных систем

Достроить измерительный веполь так, чтобы появился удобный сигнал на выходе.

  1. 4.2.1Синтез измерительного веполяДобавить недостающие элементы измерительного веполя.
  2. 4.2.2Переход к комплексному измерительному веполюВвести легко обнаруживаемую добавку внутрь или снаружи.
  3. 4.2.3Переход к измерительному веполю на внешней средеСудить об объекте по изменениям во внешней среде.
  4. 4.2.4Получение добавок во внешней средеПолучить обнаруживаемую добавку в самой среде.

4.3 Форсирование измерительных веполей

Повысить чувствительность через физэффекты, резонанс и согласование ритмики.

  1. 4.3.1Использование физэффектовВыбрать эффект, усиливающий обнаружение или измерение.
  2. 4.3.2Использование резонанса контролируемого объектаСудить об изменениях по собственной частоте объекта.
  3. 4.3.3Использование резонанса присоединенного объектаИспользовать связанный объект, если сам контролируемый объект неудобен.

4.4 Переход к фепольным измерительным системам

Перевести измерение к магнитно управляемым системам и феполям.

  1. 4.4.1Переход к измерительному "протофеполю"Добавить магнитное вещество и магнитное поле для обнаружения.
  2. 4.4.2Переход к измерительному феполюИспользовать феррочастицы и магнитный сигнал.
  3. 4.4.3Переход к комплексному измерительному феполюВвести феррочастицы как комплексную добавку.
  4. 4.4.4Переход к измерительному феполю на внешней средеПеренести феррочастицы во внешнюю среду.
  5. 4.4.5Использование физэффектовУсилить фепольное измерение подходящим физэффектом.

4.5 Направление развития измерительных систем

Развивать измерение через системные переходы и переход к производным величинам.

  1. 4.5.1Переход к измерительным бисистемам и полисистемамОбъединить измерительные системы или их части.
  2. 4.5.2Переход к измерению производныхИзмерять производную или связанный параметр вместо исходной величины.
Класс 5

Стандарты на применение стандартов

17 стандартов

Пятый класс подсказывает, как вводить вещества и поля без лишнего усложнения, использовать фазовые переходы и физэффекты.

5.1 Особенности введения веществ

Главная тактика: вводить вещество, фактически не вводя его в систему как постоянную лишнюю деталь.

  1. 5.1.1Обходные путиИспользовать пустоту, поле, наружную добавку, временную добавку, копию или вещество-предшественник.
  2. 5.1.2Разделение изделия на взаимодействующие частиРазделить изделие и поручить частям роль инструмента.
  3. 5.1.3Самоустранение отработанных веществВещество после работы должно исчезнуть или стать частью среды.
  4. 5.1.4Использование надувных конструкций и пеныВвести большое количество вещества через пустоту, пену или оболочку.

5.2 Введение полей

Сначала использовать уже имеющиеся поля и только потом вводить новые источники.

  1. 5.2.1Использование поля по совместительствуНайти поле, уже присутствующее в системе.
  2. 5.2.2Использование поля внешней средыВзять поле из окружающей среды.
  3. 5.2.3Использование веществ-источников полейСделать источник поля из имеющегося вещества.

5.3 Использование фазовых переходов

Фазовые переходы помогают совместить противоречивые требования к веществу или полю.

  1. 5.3.1Замена фазового состояния веществаПеревести имеющееся вещество в другое фазовое состояние.
  2. 5.3.2"Двойственное" фазовое состояние веществаИспользовать вещество, меняющее фазовое состояние по условиям работы.
  3. 5.3.3Использование явлений, сопутствующих фазовому переходуВзять полезный эффект, возникающий при фазовом переходе.
  4. 5.3.4Переход к двухфазному состоянию веществаЗаменить однофазное вещество двухфазным.
  5. 5.3.5Использование взаимодействия между частями (фазами) системыУсилить систему взаимодействием фаз.

5.4 Особенности применения физэффектов

Физэффекты выбираются так, чтобы повысить идеальность и управляемость.

  1. 5.4.1Использование обратимых физических превращенийЗаставить объект сам переходить между нужными состояниями.
  2. 5.4.2Усиление поля на выходеДержать преобразователь у критического состояния, где слабый вход дает сильный выход.

5.5 Экспериментальные стандарты

Получение нужных частиц вещества через разрушение или достройку ближайшего структурного уровня.

  1. 5.5.1Получение частиц вещества разложениемПолучить нужные частицы разрушением более высокого уровня.
  2. 5.5.2Получение частиц вещества объединениемПолучить нужные частицы объединением более низкого уровня.
  3. 5.5.3Простейшие способы получения частиц веществаИдти к ближайшему вышестоящему или нижестоящему уровню структуры.
40 приёмов

Короткие формулировки для примерки к задаче

1

Дробление

Разделить объект на независимые части, сделать его разборным либо увеличить степень дробления.

Примеры
  • Пневматическую шину сделали из двенадцати независимых секций: повреждение одной части не выводит из строя всю шину.
  • Режущую кромку ковша экскаватора выполнили не сплошной, а из отдельных съемных секций, чтобы быстро менять только изношенные участки.
  • Горную породу разрушают не одним большим зарядом, а серией микрозарядов: так легче получить мелкую фракцию и управлять процессом.
2

Вынесение

Отделить мешающую часть или свойство либо, наоборот, выделить только необходимую часть.

Примеры
  • В защитном устройстве для флюорографии выделили и закрыли самые уязвимые зоны пациента специальными барьерами вместо защиты всего тела одинаково.
  • В горноспасательном снаряжении холодильный узел вынесли из ранца в отдельный контейнер: охлаждение осталось, а лишняя нагрузка на человека ушла.
  • Для отпугивания птиц от аэродрома отделили нужное свойство от объекта: используют запись тревожных криков птиц, а не самих птиц.
3

Местное качество

Перейти от однородной структуры к неоднородной: каждой части дать свойства, соответствующие её работе.

Примеры
  • Для подавления пыли тонкодисперсную воду окружили грубодисперсной водяной завесой: каждая зона выполняет свою функцию.
  • Рис перед сушкой разделяют по крупности и сушат фракции раздельно, потому что разным зернам нужны разные режимы.
  • В паровой машине котел, цилиндр и конденсатор разделили: каждая часть получила условия, благоприятные именно для ее работы.
4

Асимметрия

Заменить симметричную форму или режим асимметричными, если одинаковость частей мешает функции.

Примеры
  • Тиски со смещенными губками позволяют зажимать длинные заготовки вертикально, чего обычная симметричная форма не дает.
  • Фары автомобиля работают асимметрично: правая светит дальше, левая не ослепляет встречных водителей.
  • В дуговой печи подину сделали асимметричной у загрузочного окна, чтобы шихту можно было подавать непрерывно.
5

Объединение

Соединить в пространстве или времени однородные либо смежные объекты и операции.

Примеры
  • На ротор экскаватора поставили форсунки для разогрева мерзлого грунта: разогрев и резание идут вместе, без остановки машины.
  • Водолазный скафандр снабдили шлем-масками для спасаемых людей: одна система сразу обслуживает и водолаза, и пострадавших.
  • Несколько профилей прокатывают из одной заготовки одновременно, объединяя однотипные операции во времени.
6

Универсальность

Поручить одному объекту функции других объектов и тем самым убрать лишние элементы.

Примеры
  • Танкер можно совместить с нефтеперегонной установкой: транспортировка и переработка нефти выполняются одной системой.
  • Табачные листья транспортируют потоком нагретой воды, которая одновременно промывает материал и фиксирует его цвет.
  • В элементе памяти тонкая цилиндрическая пленка одновременно служит носителем и шиной записи-считывания.
7

Матрёшка

Разместить один объект внутри другого или провести его через полость другого объекта.

Примеры
  • Ультразвуковой концентратор сделали из конусов, вставленных один в другой: конструкция стала короче и устойчивее.
  • Высоковязкие нефтепродукты хранят в отсеках, помещенных внутрь отсеков с менее вязкими продуктами, чтобы уменьшить потери тепла.
  • Ширину дозирующего шнека регулируют секциями, которые ввинчиваются одна в другую по принципу "матрёшки".
8

Антивес

Компенсировать вес подъёмной силой другого объекта либо взаимодействием с газом, жидкостью или полем.

Примеры
  • Скважинную аппаратуру спускают под собственным весом, а поднимают встроенным реактивным двигателем, компенсируя трудный подъем.
  • Давление ротора мощного турбогенератора на подшипники уменьшают сильным электромагнитом сверху.
  • У шахтного электровоза электромагниты в колесах увеличивают сцепление с рельсами без утяжеления машины.
9

Предварительное антидействие

Заранее создать действие или напряжение, противоположное ожидаемому вредному воздействию.

Примеры
  • Заготовку турбинного диска охлаждают во вращении: центробежные силы заранее создают полезные остаточные напряжения.
  • В железобетоне сначала создают напряжение, противоположное будущей рабочей нагрузке, чтобы бетон лучше работал на растяжение.
  • Составной вал делают из труб, предварительно закрученных против будущего рабочего кручения; нагрузка сначала снимает это напряжение.
10

Предварительное действие

Заранее выполнить требуемое изменение либо заранее расположить объекты в удобном для работы месте.

Примеры
  • Черенки перед посадкой насыщают питательной смесью: нужный запас создается заранее, до попадания в почву.
  • Проволочную пилу заранее помещают под гипсовую повязку в смазанной трубке, чтобы потом снять гипс без риска травмы.
  • Древесину окрашивают еще до рубки дерева: краситель поступает под кору и заранее распределяется по стволу соками.
11

Заранее подложенная подушка

Компенсировать недостаточную надёжность заранее подготовленным аварийным или защитным средством.

Примеры
  • К токсичным веществам еще при изготовлении добавляют присадки, уменьшающие опасность отравления и продуктов превращения.
  • Для защиты от лесного пожара в почву заградительной полосы заранее вносят элементы, снижающие воспламеняемость растений.
  • В автомобильную шину заранее помещают жесткий диск, позволяющий продолжать движение после потери давления.
  • В переплеты библиотечных книг прячут магнитную метку: если книгу вынесли без регистрации, датчик на выходе срабатывает.
12

Эквипотенциальность

Изменить условия работы так, чтобы объект не приходилось лишний раз поднимать, опускать или перемещать против перепада.

Примеры
  • Пресс-формы перемещают по рольгангу, пристроенному к столу пресса, чтобы не поднимать тяжелую форму каждый раз.
  • Контейнеровоз не поднимает контейнер краном в кузов: груз слегка приподнимают гидроприводом и ставят на опорную скобу.
13

Наоборот

Выполнить обратное действие, поменять движущуюся и неподвижную части местами либо перевернуть объект.

Примеры
  • При вибрационной очистке движение сообщают не абразивной среде, а самой очищаемой детали.
  • При отливке крупной тонкостенной детали двигают форму вниз, а металл подают почти неподвижно в нужную зону затвердевания.
  • В тренажере пловец остается на месте, а вода движется ему навстречу, то есть меняются привычные роли объекта и среды.
14

Сфероидальность

Перейти от прямых и плоских форм к криволинейным, шаровым, роликовым или спиральным.

Примеры
  • В устройстве для вварки труб электроды сделали катящимися шариками вместо обычных прямолинейных контактов.
  • Породоразрушающие электроды проходческого комбайна выполнили как свободно вращающиеся клиновые ролики.
  • При отделении корда от резины покрышку вращают: криволинейное движение помогает ослабить связь материалов.
15

Динамичность

Сделать характеристики объекта изменяемыми по этапам работы и разрешить частям двигаться друг относительно друга.

Примеры
  • Плавательная ласта имеет внутренние полости с жидкостью: жесткость рабочей лопасти можно менять под режим плавания.
  • Корпус транспортного судна сделали раскрывающимся из двух шарнирных частей, чтобы менять осадку при разной загрузке.
  • Смазку валков подают только в момент, когда металл находится в клети, а не постоянно.
16

Частичное или избыточное действие

Когда точное действие получить трудно, выполнить немного меньше или больше, а затем скорректировать результат.

Примеры
  • При борьбе с градом кристаллизуют не все облако, а только крупнокапельную локальную часть, резко уменьшая расход реагента.
  • Порошок подают в дозатор с избытком: воронка всегда заполнена до краев, а лишний порошок возвращается в бункер.
  • Деталь можно покрыть краской с избытком, а затем снять лишнее вращением или другим простым способом.
17

Переход в другое измерение

Использовать другую плоскость, высоту, обратную сторону, многоэтажную или объёмную компоновку.

Примеры
  • В полупроводниковом диоде плоский контакт заменяют объемным профилированным контактом, увеличивая рабочую площадь без роста габаритов.
  • В буровом долоте подшипники размещают в два яруса, используя третье измерение вместо расширения в плане.
  • Кольцевую магнитную ленту дефектоскопа делают в виде листа Мёбиуса, чтобы использовать обе стороны покрытия.
  • В теплице ставят отражательный экран с северной стороны и задействуют световой поток с соседней площади.
18

Механические колебания

Привести объект в колебательное движение, изменить частоту либо применить резонанс или ультразвук.

Примеры
  • При вибродуговой наплавке на низкочастотные колебания электрода накладывают ультразвук, повышая качество металла.
  • Древесину режут инструментом, частота импульсов которого близка к собственной частоте колебаний материала.
  • В точных приборах подшипники делают вибрирующими с помощью пьезоэлементов, снижая трение покоя без громоздкого привода.
  • Для осаждения пыли поток одновременно обрабатывают акустическим и магнитным полями.
19

Периодическое действие

Заменить непрерывное действие периодическим или импульсным и подобрать нужный ритм.

Примеры
  • При исследовании дуговой сварки дополнительный свет периодически меняет яркость, позволяя видеть и дугу, и расплавленный металл.
  • Термопару проверяют импульсным нагревом, а в паузах между импульсами измеряют термо-ЭДС.
  • Газ в горелку подают импульсами, чтобы усилить теплообмен и управлять режимом горения.
20

Непрерывность полезного действия

Устранить холостые и промежуточные ходы, вести полезную работу без остановок.

Примеры
  • При многоствольном бурении смену долота на одной скважине совмещают с автоматическим бурением другой.
  • Танкер после разгрузки жидкого груза очищают и используют обратный рейс для перевозки сахара-сырца.
  • Сверло с режущими кромками на обоих направлениях работает и на прямом, и на обратном ходе, убирая холостой ход.
21

Проскок

Преодолеть вредную или опасную стадию процесса настолько быстро, чтобы она не успела причинить существенный вред.

Примеры
  • Металлические заготовки нагревают очень быстрым потоком газа, чтобы повысить производительность и уменьшить вредные побочные эффекты.
  • Лесовоз разгружают коротким рывком с небольшим креном: динамическая нагрузка заменяет опасный большой наклон.
  • Тонкостенную пластмассовую трубу режут так быстро, что она не успевает деформироваться.
22

Обратить вред в пользу

Использовать вредный фактор для полезного действия, усилить его до исчезновения вреда либо компенсировать одним вредом другой.

Примеры
  • Поверхностный нагрев токами высокой частоты сначала казался недостатком, но именно он стал основой высокочастотной закалки.
  • Электроэрозию контактов превратили из вредного разрушения в полезный способ электроискровой обработки металла.
  • В слабом месте щековой дробилки заранее устранили нежелательную форму: "сломанный" наконечник стал втулкой, которую уже трудно сломать.
  • Для защиты кабеля от морозобойных трещин заранее создают искусственные прорези в стороне от трассы.
23

Обратная связь

Измерять результат действия и по нему автоматически изменять управление; при имеющейся связи изменить её характер.

Примеры
  • В градирне температурные датчики отслеживают зоны циркуляции воздуха и автоматически меняют подачу воды.
  • При запуске конвейера учитывают мощность, потребляемую перед остановкой: сигнал помогает подобрать пусковой режим под фактическую загрузку.
  • В ректификационной колонне регулирование дополняют поправкой по удельному весу выходного продукта.
24

Посредник

Использовать временный, промежуточный или легко удаляемый объект-переносчик.

Примеры
  • Ток к жидкому металлу подводят через промежуточный жидкий металл с более удобными свойствами, снижая электрические потери.
  • Летучий ингибитор коррозии наносят на сложные внутренние поверхности через нагретый воздух-переносчик.
  • Окалину и ржавчину связывают снегом, а затем снег вместе с загрязнениями смывают водой.
25

Самообслуживание

Пусть объект сам выполняет вспомогательные и восстановительные операции, используя собственные отходы и ресурсы.

Примеры
  • Магнитная облицовка дробемета удерживает на себе слой дроби, который постоянно обновляется и защищает стенки.
  • Готовый участок оросительного канала заполняют водой и используют как путь для транспортировки следующих сборных элементов.
  • Диод охлаждают полупроводниковым термоэлементом, питающимся тем же рабочим током, который проходит через диод.
26

Копирование

Вместо дорогого, хрупкого или недоступного объекта использовать его модель, изображение, оптическую копию либо изменённый масштаб.

Примеры
  • Для геодезического обучения используют панно-копию местности с миниатюрными рейками, чтобы выполнять съемку на модели.
  • В стереорентгене снимок тела совмещают со снимком решетчатого куба: врач получает внутреннюю масштабную линейку.
  • Бревна на железнодорожных платформах измеряют фотографически: копия объекта обрабатывается быстрее ручного обмера.
  • Поверхность внутренних полостей контролируют по серии фотографий уровня малоотражающей жидкости внутри детали.
27

Дешёвая недолговечность

Заменить один дорогой долговечный объект набором дешёвых сменных объектов, допустив меньший срок службы каждого.

Примеры
  • Одноразовый шприц-тюбик заранее заполнен препаратом и готов к применению сразу после снятия колпачка.
  • Одноразовые пеленки с впитывающим наполнителем заменяют дорогой многократно обслуживаемый объект дешевым сменным.
  • Вместо сложного очищаемого фильтра применяют дешевый картридж, который после загрязнения просто выбрасывают или заменяют.
28

Замена механической схемы

Заменить механическое взаимодействие электрическим, магнитным, оптическим, тепловым, акустическим или иным полем.

Примеры
  • Износ бурового долота сигнализирует ампула с резко пахучим веществом: механический контроль заменен "запаховым" сигналом.
  • В винтовой паре винт и гайка взаимодействуют через электромагнитные поля с зазором, поэтому почти не изнашиваются.
  • При микрошлифовании момент касания инструмента детали переводят в звуковой сигнал через электрическую цепь и громкоговоритель.
  • Ферромагнитные частицы в теплоносителе двигаются вращающимся магнитным полем и разрушают пограничный слой у стенок.
29

Пневмо- и гидроконструкции

Вместо твёрдых частей использовать газ, жидкость, надувные элементы, воздушные подушки или гидростатические силы.

Примеры
  • Вместо массивной дымовой трубы используют полую спираль с соплами: струи сжатого воздуха создают воздушную "стенку".
  • При окраске крупногабаритных изделий вокруг объекта создают восходящую воздушную завесу вместо жесткой камеры.
  • Опора сферического резервуара выполнена как сосуд с жидкостью и эластичной крышкой, равномерно распределяющей давление.
30

Гибкие оболочки и тонкие плёнки

Заменить объёмные конструкции тонкими гибкими оболочками либо изолировать ими объект от среды.

Примеры
  • Листья растений покрывают тончайшей полиэтиленовой пленкой: она снижает испарение влаги, но пропускает кислород и углекислый газ.
  • В экстракции одну жидкую фазу подают через слой газа на другую фазу, перемещаемую тонкой пленкой по поверхности.
  • Формы-опоры покрывают тонкой токопроводящей полимерной пленкой и нагревают током, ускоряя сушку.
31

Пористые материалы

Сделать объект пористым, использовать готовые поры либо заполнить их требуемым веществом.

Примеры
  • Стенки емкости делают пористыми и подают через них жидкость под давлением, чтобы продукт не налипал на внутреннюю поверхность.
  • Добавку вводят в жидкий металл через пористый огнеупор, заранее пропитанный этой добавкой.
  • Активные части электрической машины делают из пористого материала, пропитанного охлаждающим агентом; при работе он испаряется и охлаждает систему.
32

Изменение окраски

Изменить цвет, прозрачность или оптические свойства объекта и среды; использовать метки и индикаторы.

Примеры
  • Водяную завесу для защиты рабочих окрашивают: она остается прозрачной, но сильнее задерживает яркое и тепловое излучение.
  • В фиксирующий раствор фотографии вводят краситель, который вымывается примерно вместе с остатками солей; обесцвечивание показывает завершение промывки.
  • Прозрачная медицинская повязка позволяет наблюдать рану, не снимая защитный слой.
33

Однородность

Взаимодействующие объекты выполнить из одинаковых или близких по свойствам материалов.

Примеры
  • Звукоизлучатель для расплавленного металла делают из того же металла или его компонента: контактная часть частично плавится, а остальная охлаждается.
  • Для высокотемпературной смазки подшипника используют тот же материал, из которого сделан вкладыш.
  • Пыль из газов удаляют барботированием через расплав, образованный из этих же расплавленных частиц.
  • При сварке присадкой служат летучие соединения тех же металлов, которые свариваются.
34

Отброс и регенерация частей

Ненужную после работы часть удалить, растворить или испарить, а расходуемую часть восстановить в ходе процесса.

Примеры
  • При аварийной посадке самолета бензин вспенивают, временно переводя его в негорючее состояние.
  • В ракете чувствительные приборы защищают пенопластом, который после старта выполнил функцию амортизатора и испарился в космосе.
  • Микропружину навивают на эластичную оправку, а затем оправку растворяют, не деформируя пружину.
  • Износ электрода при электроэрозионной обработке компенсируют непрерывным напылением металла на рабочую поверхность.
35

Изменение параметров

Изменить агрегатное состояние, состав, концентрацию, температуру, плотность, гибкость или другие параметры объекта.

Примеры
  • Вязкую жидкость перед массообменным аппаратом предварительно газируют, меняя ее консистенцию и ускоряя процесс.
  • Шнек дозатора делают из эластичного материала с пружинной спиралью, чтобы менять шаг винтовой поверхности.
  • Капли воды в охлажденном газе превращают в ледяные частицы и используют как дробь для обработки поверхности.
36

Фазовые переходы

Использовать изменение объёма, тепловой эффект или другие явления, сопровождающие переход между фазами.

Примеры
  • При изготовлении ребристых труб воду внутри заготовки замораживают: расширение при фазовом переходе раздает трубу.
  • В системе охлаждения часть жидкого теплоносителя переводят в твердую фазу и используют смесь, уменьшая расход циркуляции.
  • Полиморфные превращения, например переходы олова или висмута, дают изменение объема и могут работать как источник усилия.
37

Термическое расширение

Использовать расширение и сжатие при изменении температуры, в том числе сочетать материалы с разными коэффициентами расширения.

Примеры
  • В охлажденную трубу перед волочением вводят подогретую оправку; после выравнивания температур возникает зазор для извлечения оправки.
  • Многослойную заготовку собирают из втулок с разными коэффициентами расширения, получая напряженные слои при прессовании.
  • Микроперемещение объекта выполняют стержнями, которые попеременно нагреваются и охлаждаются по заданной программе.
38

Сильные окислители

Перейти к обогащённому воздуху, кислороду, озону либо активировать окислитель излучением.

Примеры
  • Процессы спекания и обжига ускоряют, продувая материал воздухом, обогащенным кислородом.
  • При плазменно-дуговой резке нержавеющей стали используют чистый кислород как режущий газ.
  • Агломерацию руд усиливают ионизацией окислителя и газообразного топлива перед подачей в слой шихты.
39

Инертная среда

Заменить обычную среду инертной, добавить нейтральные компоненты либо вести процесс в вакууме.

Примеры
  • Обычную среду заменяют инертной, если нужно убрать окисление, горение или нежелательную химическую активность.
  • Процесс ведут в вакууме, когда даже нейтральный газ мешает чистоте или стабильности операции.
  • Хлопок при транспортировке обрабатывают инертным газом, снижая риск возгорания.
40

Композиционные материалы

Перейти от однородного материала к составному, объединяющему разные полезные свойства компонентов.

Примеры
  • Легкие тугоплавкие изделия делают на основе алюминия, упрочненного волокнами углерода с покрытием из тантала.
  • Для записи используют чернила с магнитными частицами: материал остается чернилами, но получает управляемость магнитным полем.
  • Древесина работает как природный композиционный материал: волокна целлюлозы дают прочность, а лигнин связывает их и придает жесткость.
  • Взвесь частиц кремния в масле может твердеть в электрическом поле, сочетая свойства жидкости и твердой структуры.
39 параметров

Параметры матрицы противоречий

01. Вес подвижного объектаWeight of moving object

Масса, вес или нагрузка объекта, который движется.

02. Вес неподвижного объектаWeight of stationary object

Масса или нагрузка неподвижной части.

03. Длина подвижного объектаLength of moving object

Размер вдоль одной оси у движущегося объекта.

04. Длина неподвижного объектаLength of stationary object

Размер вдоль одной оси у неподвижной части.

05. Площадь подвижного объектаArea of moving object

Площадь поверхности или рабочего контакта движущегося объекта.

06. Площадь неподвижного объектаArea of stationary object

Площадь поверхности неподвижной части.

07. Объём подвижного объектаVolume of moving object

Объём или занимаемое пространство движущейся части.

08. Объём неподвижного объектаVolume of stationary object

Объём или занимаемое пространство неподвижной части.

09. СкоростьSpeed

Скорость движения, обработки, реакции или передачи.

10. СилаForce / intensity

Усилие, интенсивность воздействия, давление контакта.

11. Напряжение, давлениеStress or pressure

Механическое напряжение, давление, нагрузка на материал.

12. ФормаShape

Геометрия, контур, профиль, конфигурация.

13. Устойчивость состава объектаStability of object composition

Стабильность состава, структуры или положения элементов.

14. ПрочностьStrength

Сопротивление разрушению, деформации или повреждению.

15. Время действия подвижного объектаDuration of action of moving object

Срок, ресурс или длительность работы движущегося объекта.

16. Время действия неподвижного объектаDuration of action of stationary object

Срок службы или длительность действия неподвижной части.

17. ТемператураTemperature

Нагрев, охлаждение, тепловой режим.

18. ОсвещённостьIllumination intensity

Свет, яркость, оптическая видимость или освещение.

19. Затраты энергии подвижным объектомUse of energy by moving object

Энергия, потребляемая движущейся частью.

20. Затраты энергии неподвижным объектомUse of energy by stationary object

Энергия, потребляемая неподвижной частью.

21. МощностьPower

Мощность, интенсивность производства работы.

22. Потери энергииLoss of energy

Рассеяние, утечки, лишние энергетические затраты.

23. Потери веществаLoss of substance

Расход, утечка, износ или потеря материала.

24. Потери информацииLoss of information

Потеря сигнала, данных, точности распознавания.

25. Потери времениLoss of time

Задержка, простой, длительность операции.

26. Количество веществаQuantity of substance

Количество материала, деталей, реагентов или частей.

27. НадёжностьReliability

Вероятность безотказной работы и повторяемость результата.

28. Точность измеренияMeasurement accuracy

Точность контроля, обнаружения, измерения.

29. Точность изготовленияManufacturing precision

Точность формы, размера, сборки или обработки.

30. Вредные факторы, действующие на объектObject-affected harmful factors

Внешний вред: удары, нагрев, загрязнение, помехи.

31. Вредные факторы самого объектаObject-generated harmful factors

Вред, создаваемый самим объектом или процессом.

32. Удобство изготовленияEase of manufacture

Технологичность производства и сборки.

33. Удобство эксплуатацииEase of operation

Удобство, простота и безопасность использования.

34. Удобство ремонтаEase of repair

Доступность обслуживания, замены и восстановления.

35. Адаптация, универсальностьAdaptability or versatility

Способность подстраиваться или выполнять разные функции.

36. Сложность устройстваDevice complexity

Количество частей, связей, механизмов и настроек.

37. Сложность контроля и измеренияDifficulty of detecting and measuring

Трудность контроля, диагностики, обнаружения.

38. Степень автоматизацииExtent of automation

Доля операций, выполняемых без человека.

39. ПроизводительностьProductivity

Количество полезного результата за время.

Связь с АРИЗ

Где использовать справочник

Шаг 1.3

Таблица 1 помогает выбрать типовую форму графического конфликта, но нетабличная схема допустима, если она яснее показывает сущность конфликта.

Шаги 1.7, 3.6, 5.1

Система 76 стандартов применяется как проверочный список: сначала модель задачи, затем кандидаты по классам стандартов.

Шаг 5.3

Таблица 2 применяется к сформулированному физическому противоречию, а стандарты помогают проверить фазовые и системные переходы.

Матрица ТП

Матрица помогает подобрать направления для технического противоречия, но не заменяет построение модели задачи.