задача, содержащая техническое противоречие, которое необходимо разрешить так, чтобы обе его части удовлетворялись. Если техническое противоречие преодолено, то творческая задача решена, получено изобретение. Если же задача решается компромиссно, т.е. противоречие остается неразрешенным, то такое инженерное решение нельзя назвать творческим (изобретательским).
Идеальным вариантом творческого инженерного решения в теории творчества – ТРИЗ («Теория решения изобретательских задач») – считается такой, когда нужное действие (функция) выполняется как бы само собой, практически без затрат. Вот, например, инженерная задача, которая содержит противоречие: надо освещать место сварки, а по условиям работы вводить дополнительный источник света нельзя. По ТРИЗ это противоречие решается с минимальными затратами: прикреплением зеркала к маске сварщика, которое и освещает место сварки в темноте светом, отраженным от сварочной дуги.
Условно Т.и.з. подразделяют на пять уровней сложности решения (уровней творчества). Уровень творчества оценивается по тому, какое изменение в результате решения творческой инженерной задачи получила рассматриваемая техническая система (ТС).
I уровень: незначительное изменение ТС. Например, меняется материал детали. Решение таких задач не связано с устранением технического противоречия (ТП). Задача и средство ее решения лежат в пределах одной профессии. ТРИЗ такие решения не признает за изобретения. Мировой патентный фонд содержит 32% решений I уровня.
II уровень: уже заметное изменение ТС. Так, например, в задаче о сварщике – на щиток прикрепляется вогнутое зеркало. Задачи этого уровня содержат ТП, легко решаемые с помощью способов, известных применительно к «родственным» системам. Меняется только один элемент системы. Мировой патентный фонд содержит 45% решений этого уровня.
III уровень: ТС меняется существенно. Примером может служить решение задачи о дробемете. Дробемет – это труба, по которой летят с большой скоростью чугунные шарики. Вылетая из трубы, они обивают окалину с отливок, упрочняют поверхность детали и т.д. Но труба дробемета быстро изнашивается дробью на поворотах. Решение задачи – с внешней стороны трубы в месте износа устанавливается магнит, благодаря которому часть шариков прилипает к трубе изнутри и служат защитой поверхности трубы от износа. Противоречие и способ его преодоления находится в пределах одной науки, т.е. механическая задача решается механическим способом, оптическая – оптическим и т.д. Полностью меняется один из элементов системы, другие элементы меняются частично. Мировой патентный фонд содержит 19% решений III уровня.
IV уровень: ТС меняется полностью. В исходной задаче в ТС «Долото» заранее монтируется ампула с пахучим веществом. При износе инструмента ампула разбивается и запах сигнализирует о необходимости смены инструмента. Здесь изменилась технология определения степени износа бурового инструмента. Синтезируется новая техническая система, в которой противоречия устраняются средствами, подчас далеко выходящими за пределы науки, к которой относится задача (например, механическая задача решается химическими способами). Мировой патентный фонд содержит 3,7% решений IV уровня.
V уровень: исходная ТС превратилась в принципиально новую систему. Например, вместо винтового движителя корабля применено линейное электромагнитное поле, где вкачестве электролита используется морская вода. Как правило, в основе такого решения находится научное открытие. Мировой патентный фонд содержит 0,3% решений такого уровня.
Технический прогресс двигают изобретения, в основном, III и более высоких уровней.