Когда необходимо доставить крупную ажурную конструкцию через малое отверстие (или в компактной транспортной упаковке) к месту ее работы или установки возникает противоречие – конструкция большая, а пройти должна через маленькое отверстие, или храниться в малом объеме при транспортировке!

Это противоречие разрешается во времени: во время транспортировки конструкция находится в компактном состоянии, а после доставки расправляется и приобретает рабочую форму.

Эту задачу успешно решают материалы с эффектом памяти формы, например нитенолы, с помощью следующего микростандарта.

МКС. Если изделие сложной или объёмной формы необходимо доставить к месту использования через отверстие, транспортный канал или ёмкость меньшего размера, то изделие изготавливают из материала с памятью формы, на время транспортировки придают ему компактную форму, а после доставки восстанавливают рабочую форму.

Пример 1. Саморасширяющийся сосудистый стент.
Для поддержания просвета суженного кровеносного сосуда в него устанавливают стент. Саморасширяющийся нитиноловый стент представляет собой сетчатый цилиндр, который сжимают и помещают внутрь тонкого катетера.
Врач проводит катетер по кровеносному сосуду к месту сужения и отводит защитную оболочку. Освободившись, стент благодаря упругости и памяти формы самостоятельно расширяется, прижимается к стенкам сосуда и поддерживает его просвет открытым.

Пример 2. Раскрытие антенн и солнечных панелей спутника
Во время запуска антенны и солнечные панели малого спутника находятся в сложенном состоянии и прижаты к его корпусу, иначе аппарат не поместится под обтекателем ракеты или в транспортно-пусковом контейнере.
После выхода на орбиту элементы из сплава с памятью формы освобождают и разворачивают сложенные конструкции. В результате антенны и солнечные панели при…

Как всё начиналось

В 1960–1970-х годах фермы южных штатов США активно разводили рыбу в искусственных прудах. Водоросли, сорные растения и паразиты мешали производству. Решение казалось элегантным: привезти из Азии рыб, которые питаются именно тем, что засоряет пруды. Травяной карп поедал водную растительность, белый и большеголовой карп фильтровали планктон, чёрный карп уничтожал моллюсков. Рыбы справлялись с задачей отлично, но люди не просчитали отдаленные последствия и не провели аварийный прогноз. Проблема началась, когда карпы оказались за пределами прудов. Наводнения 1990-х годов вынесли карпа в притоки Миссисипи. Без естественных врагов, в тёплых водах с обилием планктона, популяции взорвались. Одна самка белого карпа вымётывает сотни тысяч икринок за сезон — иногда более миллиона. Белый карп питается с открытым ртом, фильтруя планктон прямо из воды. Планктон — это основа пищевой цепи: личинки местных рыб, моллюски, беспозвоночные. Карп добирается до базы питания первым, и всё, что было раньше выше по пищевой цепочке, начинает голодать. Гиззард-шид (gizzard shad) — местная рыба, питающаяся тем же планктоном, — начала сокращаться. Бигмут-баффало — ещё один местный вид — последовал за ним. Карп тихо морил голодом рыб, которые жили там до него. К началу 2000-х в центральной части реки Иллинойс плотность достигала 1200 особей на километр. В некоторых участках карп составлял до 70% всей рыбы по весу. Тяни сеть — и она полна карпом, карпом, карпом, с одной местной рыбешкой, задыхающейся в куче карпа. Но беда никогда не приходит одна.

Чем опасен азиатский карп

Особенную известность получил белый карп благодаря своей привычке выпрыгивать из воды при испуге — например, от шума мотора лодки. Рыба весом до 10 кг подлетает на высоту до 3 метров. Люди получают удары в лицо:…

Можно ли спроектировать деталь так, чтобы её выбросили сразу после первого применения? Природа делает это постоянно — и даже размечает линию разлома заранее.

Муха, которая отламывает себе крылья

В конце сентября в лесу к вам садится на куртку небольшое коричневое насекомое, миллиметров пяти-семи, плоское и на удивление упругое: раздавить его пальцами почти невозможно. Это оленья кровососка, она же лосиная муха.

Летает она скверно и недалеко — метров на пятьдесят, не больше. Ориентируется грубо: крупный тёмный движущийся объект, тепло. Именно поэтому она регулярно садится на людей, хотя человек ей не нужен.

Но если ей повезло и под ней действительно лось или олень, происходит следующее. Кровососка вцепляется коготками в шерсть — и обламывает себе крылья. Не складывает, не прячет, а именно обламывает, причём по заранее заложенной линии разлома. После этого она уходит в подшёрсток и остаётся там до конца жизни, примерно на год. Обратной дороги нет: сменить хозяина она уже не сможет.

Спутник это древний. Остатки оленьих кровососок нашли на Эци — ледяной мумии человека каменного века из Тирольских Альп.

С точки зрения конструктора здесь произошло нечто примечательное. Аппарат сбросил свою двигательную установку, отработавшую ровно один раз, — и место разделения было предусмотрено при постройке, как пироболты между ступенями ракеты.

Противоречие, которое разрешено во времени

Сформулируем задачу так, как её решала эволюция.

Крылья должны быть: без них не найти хозяина, а хозяин ходит по лесу и встречается редко.

Крылья не должны быть: в густой шерсти они мешают протискиваться, цепляются за волоски и превращаются в удобную ручку, за которую паразита вычёсывают.

Требования несовместимы — но относятся к разным этапам жизни. Разрешение классическое: разделение противоречивых треб…

Наиболее известный пример принципа отброса ненужных, выполнивших свою функцию и уже мешающих системе частей — это современная многоступенчатая ракета. Каждая отработавшая ступень отсоединяется и падает на землю, а сама ракета продолжает движение.

Но возможно ли такое в природе? То есть универсален ли инструмент разрешения противоречий и за пределами техники?

Убедительный ответ на это даёт оленья кровососка.

В конце сентября в лесу к вам садится на куртку небольшое коричневое насекомое, миллиметров пять-семи, плоское и на удивление упругое: раздавить его пальцами почти невозможно. Это оленья кровососка, она же лосиная муха.

Летает она скверно и недалеко — метров на пятьдесят, не больше. Ориентируется грубо: крупный тёмный движущийся объект, тепло. Именно поэтому она регулярно садится на людей, хотя человек ей не нужен.

Но если ей повезло и под ней действительно лось или олень, происходит следующее. Кровососка вцепляется коготками в шерсть — и обламывает себе крылья. Не складывает, не прячет, а именно обламывает, причём по заранее заложенной линии разлома. После этого она уходит в подшёрсток и остаётся там до конца жизни, примерно на год. Обратной дороги нет: сменить хозяина она уже не сможет.

С точки зрения конструктора здесь произошло нечто примечательное. Аппарат сбросил свою двигательную установку, отработавшую ровно один раз, — и место разделения было предусмотрено при постройке, как пироболты между ступенями ракеты.

Противоречие, которое разрешено во времени

Сформулируем задачу так, как её решала эволюция.

Крылья должны быть: без них не найти хозяина, а хозяин ходит по лесу и встречается редко.

Крылья не должны быть: в густой шерсти они мешают протискиваться, цепляются за волоски и превращаются в удобную ручку, за которую паразита вычёсывают.

Требования несовмести…

Есть хорошая примета — бросать монеты в фонтан, чтобы вернуться. Это неплохой доход для служащих, следящих за фонтаном. Но как стимулировать туристов делать это? Очень просто — бросить первые несколько монет самим!

Каждый год из знаменитого фонтана Треви (Рим, Италия) «вылавливают» больше миллиона евро — монетки, которые по традиции бросают туда туристы. Эти деньги идут на финансирование супермаркета для бедных.

Часто в технологическом процессе большое значение имеют начальные условия, при которых возможны различные варианты поведения системы. Чтобы обеспечить правильное развитие процесса необходимо использовать элемент, который задаст правильные начальные условия, определив единственный вариант из многих.

МКС. Если в стационарном технологическом процессе каждый следующий шаг существенно зависит от начальных (граничных) условий, получаемых на предыдущем шаге, которые определяют стабильность процесса, то вводится «затравка», обеспечивающая сразу выход на стационарный процесс, то есть на ситуацию, от которой начинается стабильный процесс. Это повышает управляемость всего процесса.

Таким образом, удаётся избежать поливариантность процесса, и мы избегаем точки бифуркации.

Пример 1

Профессиональные нищие всегда начинают с того, что кладут несколько монет в кепку или стакан для подачи милостыни. Так же поступают музыканты, играющие на улице.

Пример 2

Вылупившиеся в инкубаторе цыплята не могут понять, как есть. В природе их этому учит мама-курица, которая «показывает» им это. Но как это сделать в промышленных масштабах, где это невозможно? В авторском свидетельстве № 1 214 041 предлагается решить эту задачу тем, чтобы подсаживать к только что вылупившимся цыплятам 2–6 суточного цыплёнка. Эти цыплята уже знают, как есть и пить. Различие небольшое, и цыплята выращиваются вмест…

Эта история произошла в начале лета 1914 года в небольшом американском городке Бригус, где поселился известный американский художник Рокуэлл Кент. Характер у него был вспыльчивый, и как-то во время пустяковой ссоры с соседом, аптекарем Хирном, он обругал его и пообещал убить. Всё было сказано сгоряча (ну чего не скажешь в запале!), но вредный аптекарь решил отомстить и подал в суд за оскорбления и угрозу убийством.

Ситуация складывалась для Кента крайне неблагоприятная. Аптекарь был ещё и мировым судьёй, а ссора была публичной, и было немало свидетелей, так что отказаться от своих слов под присягой Рокуэлл Кент не мог. Всё зависело от того, насколько серьёзно может быть воспринята угроза убийством. Если судья сочтёт угрозу реальной — художнику грозил реальный срок, и немалый.

Многое зависело от последнего слова Кента. Судья привёл Кента к присяге и начал задавать вопросы:

— Вы обвиняетесь в том, что применили к истцу угрожающие выражения. Так ли это?

— Да, Ваша честь!

— Какие выражения Вы применяли?

— Я говорил «ах, ты, низкий, грязный, подлый трус; грязная собака; гад ползучий, да, да, ползучий, мистер Томпсон, п-о-л-з-у-ч-и-й, гадкая, отвратительная вонючка; ядовитая змея; стигийское, с-т-и-г-и-й-с-к-о-е, мистер Томпсон, чудовище, исчадие ада; ты, ты…».

В зале начал раздаваться смех.

— Что Вы ещё говорили?

— Я его дразнил! Говорил «бу-бу-бу», потом «мая-мяу», затем «Б-у-у».

В зале откровенно смеялись. Наконец судья задал главный вопрос, от которого зависел исход суда.

— Истец заявил, что вы грозили его убить! Это правда?

В зале наступила напряжённая тишина. Отказываться от своих слов было нельзя — были свидетели.

— Да, Ваша честь, — сказал Кент, — это правда. Я грозил убить его… убить и съесть!

Зал оглушил смех. Судья с трудом сдерживал смех и гасил улыбку.

— История…

Одна металлургическая компания отправляла за рубеж гвозди в дубовых ящиках. Наступили 1990-е годы, и компания решила сэкономить на упаковке и стала делать ящики из сосны. И тут же получила рекламацию от зарубежных партнёров. Оказывается, покупали гвозди из-за дорогой дубовой упаковки, которая потом шла на изготовление элитной мебели. Именно поэтому в договоре было тщательно прописано качество упаковки.

Психологический приём — перевести внимание на другой объект (элемент). В сущности, это чистый аналог приёма «Посредник» из техники, но со своей спецификой. Внимание отвлекается от существа объекта на форму или вспомогательный элемент.

МКС. Если дорогой материал по каким-либо причинам нельзя продавать (перевозить через границу, необходимо скрыть от других и т.п.), то решение состоит в том, чтобы из этого материала изготовить предмет, не представляющий большой ценности, но воспринимаемый не как ценный материал, а как малостоящий предмет. То есть форма (функция нового объекта) или вспомогательные элементы выполняют функцию посредника, отвлекающего внимание от основного содержания, представляющего основную ценность.

Замечание. Ценная система может стать частью надсистемы, отвлекающей внимание от самой системы.

Пример 1

Австрийскому химику Герману Марку (1895–1992) с еврейскими корнями в 1938 году пришлось бежать из Австрии. Но при выезде ему запретили вывозить ценности и деньги. Тогда он продал все свои ценности, а на полученные 50 000 долларов купил платиновую и иридиевую проволоку у фирмы, поставлявшей материалы для химических лабораторий. Из проволоки он сделал вешалки-плечики для одежды. В конце апреля 1938 года вместе с женой и двумя сыновьями Марк покидает страну с нацистским флагом на радиаторе и лыжами на крыше его автомобиля. Под видом поездки в Швейцарию на горнолыж…

Ограбление почтового поезда в Англии 8 августа 1963 года.

Ежедневный почтовый поезд Глазго–Лондон имел 6–8 вагонов и, как правило, перевозил обычную почту. Но раз в месяц к нему цепляли вагон с мешками, набитыми банкнотами, которые шотландские банки изымали из обращения в силу ветхости. Они уже не считались деньгами, и поэтому особой охраны (которая обеспечивается при перевозке денег) не имели. Нюанс состоял в том, что в силу английских законов деньги уничтожаются сериями (то есть, когда вся серия выйдет из обращения!), а до этого привозятся и хранятся в Банке Англии. Именно поэтому все ветхие деньги не были погашены и формально могли быть в обороте.

Долгое время инерция мышления, что ветхие деньги уже не деньги, спасало английское правительство от проблем, но в 1961 году Брюс Рейнольдс «преодолёл» психологическую инерцию и 8 августа 1963 года реализовал свой план. В 60 километрах от Лондона он со своими компаньонами остановил почтовый поезд и в течение 5 минут выгрузил из почтового вагона 124 мешка с деньгами — почти 3 миллиона фунтов стерлингов!

Часто необходимые ресурсы находятся рядом, однако их не замечают, поскольку они уже числятся негодными или являются негодными, но легко восстановимыми для функционирования на короткое время.

Особенно важное значение имеет этот микростандарт при диверсионном анализе, когда некоторым ресурсом пренебрегают, поскольку он числится утратившим силу.

МКС. Если есть отходы или списанное оборудование или материалы, проверить, возможно ли их использование (хотя бы временно или частично) по основному назначению. В силу психологической инерции этими ресурсами пренебрегают, не допуская возможность их использования. Но часто, при другой технологии или небольшой доработке эти ресурсы могут вполне заменить качественное сырьё или продукт.

Прим…

Это случилось в начале 2000-х годов[1]. Наша компания приобрела в Первоуральске цех железобетонных изделий, который нам не понадобился. Его надо было срочно продать. Мы нашли покупателя, но условие было жёстким — цех и площадку рядом с цехом освободить полностью от всего хлама. Подписавшись под этим, мои коллеги не очень представляли, под что они подписываются. Площадка в 10 000 квадратных метров была полностью заполнена бракованными железобетонными панелями и блоками (по моим оценкам около 2 тысяч изделий, а на панелевоз можно установить не более 4-х, плюс крановые работы…). Вывоз всего этого хлама стоил бы вероятно столько, сколько нам заплатили за цех. Правда, панели, а особенно блоки могли бы быть вполне использованы, при небольших доработках. Но времени не было, мне дали всего 2 месяца на очистку цеха и площадки. Положение было отчаянным, мы делали что могли, а представители Заказчика спокойно осваивали бытовки.

И тогда я пошёл на хитрость — заехал на несколько небольших строительных фирм и сказал, что я, как владеющий цехом последние дни правомочен быстро продать со склада оставшиеся панели и блоки с небольшими сколами. Оплата от 100 до 300 рублей штука наличными мне лично. Условие простое — кран мой, машины ваши! Если бы я предложил бесплатно — у них возникли бы сомнения, тут было всё понятно — «человек в последние дни старается сорвать куш!». На следующий день к заводу потянулись машины, которые начали забирать блоки. Я демонстративно на виду у представителей покупателя брал деньги! Через день ко мне подскочил их руководитель и спросил, на основании чего я распродаю их имущество!

— Но ведь вы же просили освободить площадку! — ответил я.

В глазах Покупателя явно читалось — «какого чёрта зарабатывает этот тип на том, на чём мог заработать он сам!» И сработал станд…

Одна из общественных организаций по защите прав пенсионеров в США предложила юристам установить льготные цены для синьеров (пенсионеров, которым более 65 лет). При стандартной ставке юриста $150–$300 в час, предлагать синьерам эти услуги за $30 долларов в час. Ответ юристов был однозначен — почти все юристы отказались.

Ассоциация поменяла тактику. Они снова разослали письма, но своё предложение заменили на другое — можете ли Вы помочь синьерам и бесплатно консультировать малоимущих стариков? Каково же было их удивление, когда значительная часть юристов приняли это предложение.

Логично ли это?

Почему юристы отказались получать 30 долларов в час, но соглашались работать бесплатно?

Психологи сказали — «Нет ничего удивительного! В наших учебниках всё описано!»

Причина в том, что человек функционирует в двух системах измерения. Одна система — рыночная, а вторая — социальная.

В рыночной системе поведение человека определяет его выгода. Например, если Вы покупаете что-то или идёте наниматься на работу. Главную роль здесь при принятии решения имеет стоимость. Она показывает, сколько стоит товар и готовы ли Вы принять эту цену, или во сколько Вас оценивают другие, и соглашаетесь ли Вы с такой оценкой.

Совсем иначе Вы ведёте себя в социальной системе. Там Вы функционируете в соответствии с общественными нормами. Мы придерживаем дверь, чтобы кто-то мог удобно пройти, и нам вполне достаточно его благодарности. Мы уступим место старушке в автобусе, совсем не ожидая, что она даст нам рубль. Зато такие наши действия повышают нашу самооценку. Они показывают нам, что мы ведём себя в соответствии с общепринятой моралью.

Именно так и повели себя юристы в рассмотренном случае. Они были готовы как работать по обычной таксе (в рыночной системе координат), так и помочь бесплатно из чувства с…