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책과 기사
발명의 기술 우리가 선택한 길
창의적 활동은 다면적이며 문제 해결에만 국한되지 않습니다. 문제를 찾아 해결하고, 새로운 아이디어를 실행 가능한 설계로 바꾸고, 새로운 기계, 장치 또는 방법을 도입해야 합니다. 그러나 가장 중요한 것은 문제를 해결하는 것입니다. 준비된 작업을 수행할 수 있습니다. 종종 발명가는 경쟁 문제를 해결합니다. 새로운 아이디어의 개발, 실제 디자인으로의 변환, 구현은 전문가 그룹과 같은 다른 사람들이 수행할 수 있습니다. 그들은 발명에 대한 설명을 읽고 저자에게 세부 사항을 요청하고 생산에 참신함을 도입했습니다. 물론 작가가 작업의 모든 단계에 참여하는 것이 가장 좋다. 그러나 문제 해결에 저자가 참여하는 것은 필요하고 충분하며 여기서는 저자를 교체할 수 없습니다. 결정은 발명의 기초의 기초입니다. XNUMX세기의 발명가는 장인이었습니다. 그는 자신의 손으로 새로운 기계를 만들고 모든 방법으로 다시 만들어 작동하게 만들었습니다. 현대 발명가는 무엇보다도 사상가이자 지식인입니다. 물론, 발명가의 손이 능숙하다면 정말 좋습니다. 생산 과정을 알고, 계산하고, 디자인하고, 그릴 수 있어야 합니다. 그러나 가장 중요한 것은 미묘하고 정확한 지적 조작이다. 모델을 그리거나 만들기 전에 솔루션에 대한 아이디어를 개발해야 하며 이는 복잡한 과정입니다. 첫째, 발명가는 어려운 질문에 답해야 합니다. 이 작업을 수행해야 할까요, 아니면 포기하고 동일한 목표를 달성하기 위한 다른 작업으로 대체해야 할까요? 본질적으로 이것은 주어진 기술 시스템에 개발 예비력이 있는지 또는 예비력이 소진되었는지 여부에 대한 질문이며 근본적으로 새로운 시스템을 만드는 것이 필요합니다. 그러한 질문이 어떻게 발생하고 어떻게 대답해야 하는지에 대한 구체적인 예를 살펴보겠습니다. 문제 40. 추측하지 마십시오! 철이 용광로에서 제련되면 마그네슘, 칼슘 등의 용융 산화물이 혼합 된 슬래그가 형성됩니다. 온도가 1000 ° 인 슬래그를 큰 국자에 붓고 철도 플랫폼의 슬래그 처리 공장으로 가져갑니다. 슬래그 용융물은 건축 자재 제조에 귀중한 원료입니다. 그러나 경화된 슬래그는 더 이상 원료가 아닙니다. 다시 녹이는 것은 수익성이 없습니다. 처음에는 국자 안의 슬래그가 모두 액체입니다. 그러나 운송 중에 딱딱한 껍질이 형성되어 표면에 빠르게 자랍니다. 특수한(다소 부피가 큰) 장치를 사용하여 구멍을 뚫어야 합니다. 구멍이 뚫려 있어도 크러스트에는 액체 슬래그가 일부 남아 있습니다. 그 결과, 슬래그 처리 공장에서는 슬래그의 XNUMX/XNUMX만이 레이들에서 배출됩니다. 나머지는 매립지로 갑니다. 그리고 경화된 슬래그에서 국자를 제거한 다음 이 슬래그를 공장에서 꺼내기 위해 많은 작업을 수행해야 합니다. 그래서 연구소에서 회의가 소집되었습니다. 한 과학자는 “단열성이 좋은 양동이를 만들어야 한다”고 제안했다. -그들은 시도했습니다-좋지 않습니다. -공장 대표가 반대했습니다. - 단열재가 많은 공간을 차지하고 버킷이 넓어지며 이는 철도 운송에 허용되지 않습니다. - 뚜껑은요? - 과학자는 인정하지 않았습니다. - 단열커버를 만들어 보는 것은 어떨까요? 결국 열의 주요 부분은 뜨거운 슬래그가 차가운 공기와 접촉하는 위에서 나옵니다. -그들은 시도했습니다. -공장 대표가 한숨을 쉬었습니다. - 방만한 크기의 양동이. 어떤 종류의 덮개가 필요한지 상상할 수 있습니까? 크레인으로 설치하고 철거해야 합니다. 번거로움이 너무 심해서... - 또 다른 문제를 해결해야 합니다. - 두 번째 과학자가 말했습니다. - 제작 전체의 구조조정을 생각해 보자. 슬래그를 멀리 운반할 필요가 없도록 하기 위해서입니다. “모르겠어요, 모르겠어요.” 세 번째 과학자가 반대했습니다. - 슬래그의 고속 전달을 보장하기 위해 작업을 다르게 설정하겠습니다. -뿌리를 봐야합니다. -네 번째가 말했습니다. - 슬래그 형성 없이 주철을 제련하는 작업이 더욱 광범위하게 설정될 수 있습니다. 그리고 발명가가 나타났습니다. "추측하지 마십시오." 그가 말했다. - 작업은 다음과 같이 공식화되어야 합니다. 작업이 어떻게 공식화되어야 한다고 생각하십니까? 본질적으로 우리 앞에는 수많은 문제(소위 창의적인 상황)가 놓여 있으며, 그 단일 문제를 선택하는 방법이 알려져 있지 않으며, 그 솔루션이 최상의 결과를 제공할 것입니다. 문제 41. 상황을 이해하자 시트 유리 생산을 위해 백열 유리 리본이 컨베이어에 공급됩니다. 테이프는 한 금속 롤러에서 다른 금속 롤러로 굴러가며 점차적으로 냉각됩니다. 그런 다음 아직 경화되지 않은 유리 테이프가 구부러져 한 롤러에서 다른 롤러로 "크리핑"되고 유리에 요철이 형성되기 때문에 유리를 오랫동안 연마해야합니다. 이 문제를 처음 접한 엔지니어들은 롤러를 최대한 얇게 만들 것을 제안했습니다. 롤러가 얇을수록 롤러 사이의 오목한 부분이 작아집니다. 이는 유리 테이프가 더 부드러워진다는 것을 의미합니다. 그러나 여기서 기술적 모순이 발생했습니다. 롤러가 얇을수록 수십 미터에 달하는 거대한 컨베이어를 만드는 것이 더 어려워집니다. 예를 들어 롤러의 두께가 성냥의 두께와 같다면 컨베이어의 각 미터당 500개의 롤러가 필요하며 정확한 정확도로 설치해야 합니다. 그리고 롤러가 실보다 얇다면? "괜찮습니다." 한 젊은 엔지니어가 말했습니다. - 양귀비씨에 전체적인 그림을 그리는 명인들이 있습니다. 매우 얇은 롤러로 구성된 컨베이어를 설계해 봅시다. 그리고 장인이있을 것입니다. “그런 컨베이어의 비용이 얼마나 될지 생각해 보세요.” 그들은 그에게 반대했습니다. - 아니요, 큰 롤러를 남겨두고 연마 공정을 개선하여 유리의 물결 모양 표면을 곧게 펴겠습니다. - 컨베이어를 모두 폐기해야합니다! 다른 사람이 제안했어요. - 근본적으로 새로운 것으로 교체하면 좋을 것 같습니다. 그리고 발명가가 나타났습니다. 상황을 지켜보자"고 말했다. - 이러한 작업 중 선호해야 할 작업은 ... 그리고 어떤 일을 우선시해야 하는지 설명했다. 어떻게 생각하세요? 40번과 41번 문제는 상대적으로 다루기가 쉽습니다. 문제 40에는 "철 생산" 슈퍼시스템의 일부인 "슬래그 운송" 시스템이 나와 있습니다. 슈퍼시스템에 대한 불만은 없으며 변경할 필요도 없습니다. 시스템은 또한 주요 작업에 대처합니다. 슬래그를 이동합니다. 운송 중에 일부 슬래그가 굳어지는 것을 제외하면 모든 것이 정상입니다. 이로 인해 전체 시스템, 특히 슈퍼시스템을 재구축하는 것은 의미가 없습니다. 결국 앞 유리가 가끔 더러워진다는 이유로 차를 거부하는 것은 터무니없는 일입니다 ... 이러한 경우 상황에서 작업으로의 전환은 매우 간단한 규칙에 따라 수행됩니다. "모든 것이 그대로 유지되지만 단점은 사라집니다." 슬래그를 일반 개방형 국자로 계속 운반하되 딱딱한 껍질이 형성되어서는 안 됩니다. 문제 41은 다른 그림을 보여줍니다. 시스템은 주요 기능에 대처하지 못합니다. 컨베이어는 우선 균일한 유리 리본을 형성해야 하며, 그런 다음에만(이것이 두 번째) 이를 용광로에서 꺼내야 합니다. 롤러 컨베이어는 개발 가능성을 모두 소진했으며(물론 일반적인 것은 아니지만 유리 생산에서는) 새로운 시스템으로 교체해야 합니다. 물론 확고한 확실성이 없는 중간 사례가 있을 수 있습니다. 기존 시스템을 유지하거나 근본적으로 새로운 시스템을 찾는 것입니다. 그러한 경우에는 시스템이 보존되는 문제를 공식화하는 것부터 시작해야 합니다. 정확한 과학은 예술을 배제하지 않습니다. 예를 들어, 동일한 망원경이라도 연구원의 기술에 따라 다른 결과를 얻을 수 있습니다. 그가 스스로 설정한 목표에 따라 많은 것이 달라집니다. 임무가 기존 선박을 근본적으로 새로운 선박으로 교체하는 것이라고 가정해 보겠습니다. 선박은 선체, 엔진, 프로펠러 등 거시적 수준에서 작동하는 시스템입니다. 이 모든 것은 철 조각이며 매우 큰 것입니다. 조만간 이 시스템은 미시적 수준으로 이동해야 하지만 오늘날에는 그러한 선박이 어떻게 생겼는지 정확히 상상하기 어렵습니다. 창의적 문제 해결 이론은 무엇을 말할 수 있습니까? 첫째, 미시적 수준으로의 전환 문제는 원칙적으로 상당히 해결 가능합니다. 둘째, "선박" 시스템은 아직 경직되고 영구적인 형태가 유연하고 변화하는 형태로 대체되는 세 번째 개발 단계에 진입하지 않았습니다. 시스템 개발을 위한 준비금은 고갈되지 않았으므로 미시적 수준으로 전환하는 데 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 그리고 그게 다야! 이론은 여기서 멈춘다. 작업 선택은 사람에 따라 다릅니다. 그는 하늘에 있는 학이나 손에 쥐를 쥐는 것 중 무엇을 선호할지 스스로 결정해야 합니다. 명확하게 이해하는 것이 필요합니다. 근본적으로 새로운 기술 시스템을 생성하고 기존 시스템이 아직 개발 가능성을 소진하지 않은 경우 발명의 인식과 구현을 향한 길은 매우 길어질 것입니다. 시대를 앞서가는 문제는 해결하기 쉽지 않습니다. 그리고 새로운 시스템이 가능하고 심지어 필요하다는 것을 증명하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 이전 장에서 진동 자이로스코프에 대해 언급했습니다. 그래서 본 발명에 대한 출원은 1954년에 제출되었고, 발명자는 불과 XNUMX년 후에 저작권 인증서를 받았습니다. 발명의 타당성, 유용성 및 신규성을 입증하는 데 XNUMX년이 걸렸습니다! 약 XNUMX년 전에 한 발명가가 조선소에 와서 이렇게 말한다고 상상해 보십시오. "왜 돛에 신경을 쓰시나요? 돛을 제거하고 증기 펌프를 장착하세요. 탄광에 그런 기계가 있습니다. 펌프가 바퀴를 회전시키게 하세요. 밀... 그거 정말 좋을 것 같아!" 이것이 농담이 아니며 우리가 증기선이라는 위대한 발명품에 대해 이야기하고 있다고 믿는 사람은 거의 없을 것입니다. 유명한 소련의 발명가이자 디자이너인 Alexander Grigoryevich Presnyakov는 프로펠러와 외륜이 없는 특이한 선박을 신청했습니다. 배의 바닥 아래에는 파이프 형태의 전자석이 있습니다. 전기 배터리에 연결된 두 개의 금속판도 있습니다. 바닷물은 전기 전도체이므로 판 사이에 전류가 흐릅니다. 그리고 자기장(XNUMX학년 물리학을 기억하세요)은 전류로 도체를 움직이게 합니다. 그 결과 물은 뒤로 밀려나고 배는 앞으로 나아갑니다. Presnyakov는 1955년에 발명품을 신청했지만 거절당했습니다. 전문가들은 분개했습니다 : 말도 안되는 소리-엔진을 버리고 전자기 펌프로 교체하는 것!.. 발명가는 논쟁하고, 증명하고, 설득해야했습니다 ... 1969 년에만 Presnyakov가 저작권 인증서를 받았습니다. XNUMX년 동안 그는 인정을 받기 위해 노력했습니다! 그리고 앞으로 다른 단계가있었습니다 - 세부 설계 개발, 실험, 구현 ... Presnyakov 엔진이 장착 된 선박은 아직 없습니다. 시간이 지나면 확실히 나타날 것입니다. 기술 시스템을 미시적 수준으로 전환하는 것은 법입니다. 그러나 개발 순서는 동일합니다. 시스템은 먼저 거시적 수준에서 개발 가능성을 모두 소진해야 하며, 그런 다음에만 미시적 수준으로의 전환이 이루어질 수 있습니다. Alexander Grigorievich Presnyakov는 저자 수수료를받지 않았으며 그의 발명품은 지금까지 종이에만 존재합니다. 그러나 시대를 앞서가는 동적 엔진인 마그네토하이드로를 장착한 최초의 선박이 A. G. Presnyakov에 의해 발명되었다는 페이지는 조선 역사에 영원히 새겨져 있습니다. 창의성의 기쁨, 미래의 문제를 해결할 수 있다는 의식, 이것이 바로 발명가의 보상입니다. 사회도 승리했습니다. "선박" 시스템을 미시적 수준으로 전환할 때가 되면 이러한 전환 방법 중 하나가 분명해질 것입니다. 성급한 발명품은 결국 크고 수익성이 높아지게 됩니다... 또 다른 가능성이 있습니다. 오늘날의 "선박" 시스템은 결코 구식이 아니며 거시적 수준에서 선박과 개별 부품을 개선하기 위해 상대적으로 작은 작업을 해결하는 데 에너지가 집중될 수 있습니다. 여기에는 해결하고 구현하는 많은 작업이 있습니다. 몇 년 안에 당신은 XNUMX, XNUMX, XNUMX개의 저작권 인증서를 얻을 수 있고, 대부분의 발명품을 구현하고, 자연에서 무엇이 발명되었는지 확인하고, 당신의 발명품으로 작업을 더 쉽게 만든 사람들로부터 감사의 말을 들을 수 있습니다. 그리고 로열티도 받으세요. 문제 42 배가 항구에 실렸습니다. 강력한 크레인이 가방이 담긴 팔레트를 선박 화물칸의 열린 입구로 내렸습니다. 비가 많이 와서 창고에 물이 들어갔습니다. - 글쎄요, 날씨가 - 이삿짐 중 하나를 투덜 거 렸습니다. - 젖어서... "당신이 할 수 있는 일은 아무것도 없습니다." 다른 사람이 대답했습니다. - 적재 중에는 화물칸을 닫을 수 없고, 지붕을 얹을 수도 없습니다... 그리고 발명가가 나타났습니다. “우리에게는 특별한 지붕이 필요합니다.”라고 그는 말했습니다. -비가 내리지 않고 짐이 자유롭게 떨어지도록. 이봐... 발명가는 어떤 종류의 지붕을 제안했습니까? 수천 척의 선박이 항구에 정박해 있습니다. 수만 명의 사람들이 태양, 비, 눈 아래에서 일합니다. 화물창 위의 지붕은 의심할 여지 없이 필요합니다. 그리고 그것을 생각해내는 것은 쉽습니다. 비슷한 문제가 오래 전에 발생했습니다. 공장 바닥에 외풍을 피하려면 문을 닫아야 했습니다. 그리고 지게차가 자유롭게 통행하려면 문이 열려 있어야 합니다. 모순은 매우 간단하게 제거되었습니다. 문짝은 촘촘한 고무로 만들어졌습니다. 로더는 자유롭게 작동합니다. 도어가 열렸다가 닫힙니다. 선박의 화물칸 입구는 공장 문보다 넓습니다. 그러나 지붕 플랩은 팽창 가능하게 만들 수 있습니다. 박공 지붕처럼 화물칸 위에 서게 됩니다. 하중은 그러한 문을 자유롭게 밀어서 떨어뜨릴 것입니다. 이 발명품은 쉽게 저작권 인증서를 발급받았습니다. 모든 것이 너무나 명백합니다...
소형, 중형, 대형, 최대형 등 모든 종류의 문제를 해결해야 합니다. 그러나 시행착오 방법의 단점은 작업이 클수록 더욱 두드러집니다. 따라서 대규모 기관에서는 기존 시스템을 개선하기 위해 노력하고 있지만 근본적으로 새로운 시스템을 "발명"할 기관은 없습니다. TRIZ의 출현으로 상황은 변화하고 있으며 시간이 지남에 따라 먼 미래의 문제 검색 및 해결을 전문으로 하는 발명국이 조직될 것이라고 가정해야 합니다. 가장 유리한 상황은 시스템이 개발 가능성을 모두 소진하여 오늘 다른 원칙에 기반한 다른 시스템으로 교체해야 하는 경우입니다. 기존 시스템의 단점은 모든 사람에게 명백하며 새로운 아이디어를 간절히 기다리고 있습니다. 문제 41에서처럼: 비디오를 더 얇게 만드는 것은 수익성이 없습니다. 롤러 컨베이어는 분명히 근본적으로 다른 것으로 교체되어야 합니다.
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