Kitabı oxu: «Как эффективно выявлять причины вреда и прогнозировать риски. Инверсионный метод анализа и прогноза вредных явлений»

© С. Вишнепольская, 2017

© Оформление, издание, КТК «Галактика», 2018

Предисловие

Эта книга об авариях, дефектах, ошибках, выпадах оппонентов и прочих неприятностях, с которыми всем нам приходится сталкиваться, а также, – об эффективном методе их анализа, прогноза и предотвращения.

С автором, Светланой Вишнепольской, меня связывают более тридцати лет плодотворного сотрудничества в области разработки и применения современных инновационных технологий.

В 1982 году я организовал группу ФСА в КБ насосов компании «Молдавгидромаш» в Кишиневе. Под названием ФСА скрывалось тогда не одобряемое большим начальством внедрение в инженерную практику новой науки – Теории Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ).

Одним из наших первых проектов cтал обширный прогноз развития насосов. Для этой работы в нашу группу была приглашена Светлана Вишнепольская – инженер-технолог электронных приборов и начинающий ТРИЗ-специалист.

За три года, которые длился проект, мы сумели очень добросовестно проверить применение в прогнозировании всех модных и рекомендованных «сверху» зарубежных методов, включая технологическое, экспертное, изыскательское и нормативное прогнозирование, метод сценариев, метод «Делфи», разработку и использование программ для математического прогнозирования параметров методом аппроксимации. А в дополнение к этому мы разработали свои подходы к прогнозу, основанные на применении ТРИЗ, включая Законы Развития Технических Систем (для выявления возможностей позитивного развития), и Диверсионный Анализ – для «черного прогноза». Конечной целью наших исследований было сравнение результативности традиционных прогнозных методов с методом, использующим ТРИЗ. Многие ключевые идеи в этом пионерном проекте были предложены и практической реализованы С. Вишнепольской.

Сегодня, 35 лет спустя, всем совершенно очевидна слабость традиционных прогнозных методов: ничего из предсказанного с их помощью в области насосостроения не подтвердилось. В то же время, многое из предсказанного по нашим методикам давно реально работает.

Другой возможностью применить Диверсионный Анализ стал для нас масштабный проект по повышению надежности погружных насосов большой мощности. В процессе этой работы было обнаружено двенадцать ранее неизвестных причин выхода насосов из строя и предложены эффективные меры для уменьшения их влияния.

Параллельно с этими проектами Светлана Вишнепольская прошла курс обучения ТРИЗ по программе 220 часов в Кишиневе, затем – месячный семинар ТРИЗ в Днепропетровске, который проводил Генрих Саулович Альтшуллер – создатель теории. Вскоре С. Вишнепольская стала ведущим преподавателем ТРИЗ в Центре ТРИЗ при Республиканском Доме Техники. А когда в начале Перестройки была создана компания «Прогресс» – первая в мире коммерческая организация по практическому применению ТРИЗ, Светлана стала штатным преподавателем, практиком-решателем и разработчиком методологии. Позже она продолжила эту деятельность в американской компании Ideation International Inc., – правопреемнице компании «Прогресс».

С самого начала С. Вишнепольская активно включилась в научные исследования в области ТРИЗ, в следующих направлениях:

• Классификация изобретательских ресурсов и новые подходы к их использованию при поиске технических решений

• ТРИЗ-обучение для детей – как со-автор серии изобретательских сказок «Петя и Дедал», опубликованых в Кишиневской газете «Юный Ленинец» (часть этих материалов и сегодня доступна в Интернете).

• Применение ТРИЗ в области защиты интеллектуальной собственности для улучшения патентов, их обхода и/или защиты от обхода.

• Использование ТРИЗ в области бизнеса, менеджмента и политики в таких проектах, как решение задач развития Московской Товарной Биржи и на президентских выборах в Молдове. (Группа ТРИЗовцев, в которую входила С. Вишнепольская, курировала выборные компании двух президентов Молдовы Д. Лучински и В. Воронина).

Дальнейшая творческая деятельность Светланы Вишнепольской в большой степени определялась ее ранним и устойчивым интересом к Диверсионному Анализу и Прогнозу. В США метод получил название Anticipatory Failure Determination (AFD), а в этой книге переведен с английского, как Инверсионный Метод. С. Вишнепольская разработала десятки консультационных проектов для ведущих компаний США и других стран, например, для таких, как AC JOHNSON, FORD, WARTNER, AMOCO/BP, TECK COMINCO, ROCKWELL AUTOMATION, VISTEON, NAVISTAR, FEDERAL MOGUL, AEXEL, GENERAL MOTORS, и ряда медицинских компаний. На сегодняшний день она является ведущим специалистом в этой области в мире.

Однако, самый значительный вклад С. Вишнепольской в развитие современных инновацилонных технологий – это создание двух коммерческих программных продуктов:

• Failure Analysis – программа для выявления причин аварий, брака, ошибок, других неприятностей и их устранения и/или уменьшения потерь и вреда от них.

• Failure Prediction – программа для предсказания возможных аварий, брака, ошибок, других неприятностей и их предотвращения.

Светлана разработала самую первую концептуальную версию этих программных продуктов и руководит разработками всех последующих версий этого ПО компании Ideation International Inc.

С. Вишнепольская провела более ста циклов обучения по выявлению причин и предсказанию возможных проблем, ею написаны разделы, посвященные AFD в книгах «New Tools for Failure and Risk Analysis» и «TRIZ in Progress». В своей блестящей, по моему мнению, книге «How to Deal with Failures (The Smart Way)» она собрала весь накопленный ею опыт и знания, которые предлагаются читателю в данном издании.

И хотя за годы совместной деятельности мы со Светланой далеко не всегда сходились во мнениях, работать с ней очень приятно – она владеет редчайшим сочетанием женской интуиции и жесткой мужской логики, которое иногда просто завораживает. Когда-то я учил свою новую сотрудницу основам «Диверсионки», но, с тех пор, роли изменились. Теперь мы постоянно учимся друг у друга и вместе движемся вперед в наших исследованиях.

Я уверен, что эта книга поможет всем, кому приходится сталкиваться со сложными и, часто, таинственными проблемами. И надеюсь, что кого-нибудь она вдохновит серьезно заняться изучением, применением и дальнейшим развитием ТРИЗ – этой совсем еще молодой, но перспективной науки.

Борис Злотин, ТРИЗ Мастер

Chief Scientist,

Ideation International Inc., US

November 10, 2017

От автора

Двадцать с лишним лет назад я проводила дни за компьютером, переводя в электронный формат брошюру Б. Злотина и А. Зусман «Диверсионный Анализ». Метод, описанный в этой брошюре, был создан для выявления скрытых причин вреда и для прогнозирования негативных явлений: производственного брака, техногенных аварий, технологических сбоев и тому подобных явлений.

В начале 80-х годов недавно минувшего века этот совершенно новый метод поражал своей неожиданностью и эффективностью. Скромная цель моей тогдашней работы состояла в том, чтобы сделать рекомендации авторов более удобными для пользователя.

С тех пор этот метод прошел испытания практикой в России, США, Японии, Индии, Германии, Канаде, значительно изменился и получил солидное имя Anticipatory Failure Determination (AFD). На основе AFD были разработаны программные продукты для анализа причин негативных явлений, прогнозирования и предотвращения таких явлений. В настоящее время, под именем AFD метод известен во многих странах мира. В российском эквиваленте он получил название «Инверсионный Метод Анализа и Прогнозирования Рисков».

Я познакомилась с «диверсионкой», как мы тогда ласково называли Инверсионный Метод, у самых истоков его создания. Благодаря этому мне посчастливилось получить бесценный опыт его практического применения, включающий решение практических задач по устранению особо устойчивых вредных явлений и прогнозу потенциальных рисков в технических и нетехнических областях; разработку и модификацию нескольких программных продуктов; проведение обучения и практических семинаров с группами инженеров и менеджеров; и обучение индивидуальных пользователей.

По мере накопления практического опыта я проводила постоянный его анализ и использовала результаты для совершенствования и развития Инверсионного Метода и его практических приложений.

За прошедшие годы были получены многократные подтверждения эффективности и неисчерпаемых возможностей Инверсионного Метода. По этой причине данная книга может пригодиться не только менеджерам предприятий и инженерам любого профиля, но и практически всем, кто выберет рациональный и эффективный подход к предотвращению нежелательных событий в своей жизни и устранению из нее любых вредных, негативных явлений.

Инверсионный Метод основан на использовании инновационных технологий системного мышления, в частности, он опирается на основные положения ТРИЗ, Теории Решения Изобретательских Задач [1]. Он интегрировал ключевой для ТРИЗ системный подход и логически выверенную, порой весьма парадоксальную, но проверенную многолетней практикой философию ТРИЗ.

В то же время основная концепция Инверсионного Метода совершенно оригинальна и самостоятельна – поэтому метод могут использовать все без исключения – даже люди, совершенно не знакомые с ТРИЗ.

Инверсионный Метод применим в двух разных случаях: для выявления причин вредных явлений и для их прогнозирования. Поэтому на его базе были разработаны две разных технологии:

• Инверсионный Анализ, предназначенный для целенаправленного выявления рисков и определения скрытых или неясных механизмов производственного брака, аварийных ситуаций, техногенных катастроф и других негативных явлений [2].

• Инверсионный Прогноз, обеспечивающий мощную методическую поддержку прогнозирования нежелательных явлений, которые могут появиться у предприятия в будущем; он особенно эффективен при генерации прогнозных гипотез и сценариев, упрощая при этом оценку присутствующих в них рисков.

Настоящая книга посвящена подробному изложению обеих технологий.

В развитие Инверсионного Метода, кроме его авторов Б. Злотина и А. Зусман, внесли свой вклад и другие мои коллеги и друзья. Кто-то в свое время поделился со мной идеями в частной беседе, другие обращались к этой теме в своих публикациях – эти идеи и их авторы упомянуты мною в тексте книги. Я хочу особо поблагодарить моего постоянного коллегу, партнера по делам и по жизни, моего мужа – Владимира Николаевича Просяника, с которым мы осуществили множество проектов по применению Инверсионного Метода, и чьи идеи и предложения были и остаются всегда точными и значительными.

И, наконец, я хочу выразить признательность редактору этого издания Анатолию Александровичу Гину, Мастеру ТРИЗ, руководителю образовательного ТРИЗ проекта Creatime, педагогу, и автору многих книг, благодаря содействию которого издание состоялось.

Для начала

«Причины аварии не ясны» – почему диагноз надолго

Конечно, аварии, сбои и дефекты случаются, и нередко, – по непонятным для нас причинам. Но зачем, спрашивается, изобретать какие-то новые подходы к задачам, древним, как само человечество?

Существуют ведь повсеместно признанные методы расследования негативных явлений. Во всем мире большие корпорации и исследовательские центры годами выявляют причины производственного брака, эпидемий, аварий, стихийных бедствий. Все заняты почтенным делом, общество их ценит: в случае удачи – награждает исследователей премиями и званиями, а когда удач не видно – выделяет дополнительные средства, ведь в науке «отрицательный результат – тоже результат».

Чем же не годятся старые, проверенные методы исследования и предсказания вредных явлений?

Прежде всего:

потерей времени!

На многолетнем практическом опыте я убедилась, что аварии и дефекты, причины которых не сразу ясны, беспокоят потом годами, независимо от индустрии возникновения и усилий, прилагаемых специалистами для их устранения. Пять, десять, пятнадцать лет – стандартный возраст задач этого типа, которые ТРИЗ-специалистам обычно предлагают решать.

В особо сложных ситуациях, после многократных попыток выяснить, что происходит, производственники принимают меры вслепую – по принципу «авось, поможет». Такие решения часто оказываются неэффективными, а то и вовсе неадекватными. Бывает, что после вмешательства, ситуация становится еще хуже.

Например, на одном из американских металлургических предприятий высокотемпературная смесь нескольких металлов и их солей стала нарастать на внутренней поверхности вертикальной транспортной колонны и активно забивать ее, застывая там до цементообразного состояния, как показано на фото внизу.

Всякий раз, как это случалось, производственную линию приходилось полностью останавливать для очистки колонны (кстати, два штыря, намертво застрявшие в колонне – это метровые стальные зубила, которыми пытались протолкнуть застывшую массу!).

Инженеры не могли определить точную причину проблемы и, для облегчения ситуации, увеличили поперечное сечение трубы. Поскольку по длине трубы они были ограничены в пространстве расположенным рядом оборудованием, нижнюю часть трубы решили сделать с незначительным наклоном. Новая колонна стала забиваться чаще и быстрее…

Этот пример – один из многих из моей практики, приведенных в книге. Я буду возвращаться к данному проекту, чтобы проиллюстрировать те или иные аспекты методики. Так же многократно будут упоминаться и некоторые другие наши проекты. По двум из них в свое время были сделаны «сквозные примеры», отражающие применение всех основных шагов методики, но и упрощённые для учебных целей. Эти примеры в их полном варианте даны в Приложениях 1 и 2.

Следует ли из данной истории, что без детального знания причины вредного явления его вообще нельзя устранять? Нет, конечно, просто нужно помнить, что за это всегда приходится платить.

Например, водитель автомобиля временами слышит неприятный звук где-то в районе колес. То ли тормоза ржавеют, то ли перекошены… Что же ему, непременно лезть под машину? Не обязательно. Можно просто сменить автомобиль и избавиться от проблемы, не разбираясь в ее причинах. Решение, между прочим, вполне надежное: в новой машине он противного звука наверняка не услышит. Но такое решение стоит немалых денег!

Таким образом,

другой аспект неясного причинного механизма – это деньги!

Когда мы не понимаем «как оно происходит», мы платим не раз и не два, а многократно:

• За само вредное явление, компенсируя его влияние на продукт или окружающую среду;

• За бесконечное исследование его причин, типичное, в таких случаях, хождение по кругу при обсуждении многочисленных гипотез;

• За неэффективные решения, применяемые одно за другим;

• За побочные явления неэффективных решений;

и, наконец,

• За радикальные меры искоренения вреда, которые (всегда!) стоят дорого.

Практически любое мероприятие по устранению вредного явления неясной природы требует значительных временных и денежных затрат. Это происходит вследствие очевидной слабости традиционных методов анализа негативных явлений.

Дело в том, что в той системе, где неожиданное вредное явление произошло,

информация о его причинах обычно отсутствует!

Традиционные методы анализа негативных явлений (в частности, принятые в США отраслевые методики FMEA и HAZOP) в таких ситуациях рекомендуют следующее:

• Использование личного опыта специалистов и профессионального опыта, накопленного в компании;

• Привлечение мирового опыта решения подобных проблем.

К сожалению, любой индивидуальный профессиональный опыт ограничивается количеством похожих задач, решенных ранее. Только в очень благополучных и стабильных условиях такого опыта достаточно.

С профессиональным опытом есть еще одна проблема. Традиционные методики анализа причин вреда не располагают эффективными аналитическими инструментами для выявления сходства различных, на первый взгляд, аварий. Сходства и не находят, за исключением самых очевидных случаев. В результате каждая новая проблема выглядит уникальной, и толстые «журналы сбоев», хранящие всю историю проблем и решений на предприятии, оказываются бесполезными.

Мировой же информационный фонд подобных задач, как правило, очень беден – никто не спешит сообщать широкой публике о своих авариях и дефектах.

Поэтому:

система, в которой что-то произошло, всегда оказывается областью очень скудной информации.

В этой книге будет показано, как, благодаря Инверсионному Методу, брак из вертолетостроения может найти свое объяснение в народных промыслах, а металлургическая проблема разрешится благодаря подсказке из области электроники.

Эти утверждения, конечно, звучат необычно – ни в одной традиционной методике вы ничего подобного не найдете, но здесь они будут доказаны и подтверждены фактами.

Что такое Денайл и как с ним быть

Когда мы пытаемся найти информацию о каком-либо вредном явлении, мы сталкиваемся с феноменом, получившим в США название «Denial», что в переводе, означает непризнание, отрицание, нежелание осознавать.

Такая психологическая реакция свойственна людям вне зависимости от традиций и культуры. Она заставляет нас избегать неприятных мыслей и новостей: «у нас такого случиться не может», «все будет хорошо», «раньше не случалось, значит, и угрозы никакой нет» и т. п.

В обществе, почитающем успех, мы привыкаем скрывать свои неудачи, прошлые ошибки, проблемы в семье и со здоровьем; не любим быть гонцами плохих известий. А в профессиональной среде существует особый информационный барьер – не каждый решится обсуждать предмет, не имея о нем полной ясности.

Недавний выпускник инженерного вуза на своём рабочем месте в цеху или оператор на конвейере – это именно те люди, которые, чаще всего оказываются прямыми свидетелями аварии. Такой свидетель владеет бесценной информацией о том, «как оно было на самом деле». Но, простой оператор скорее всего, будет помалкивать потому, что «мы здесь, а начальство далеко». А молодой инженер, если его пригласили участвовать в обсуждении аварии, не имея полного объяснения случившемуся, воздержится от высказываний, чтоб не выглядеть «непрофессионально» в глазах коллег.

А ещё, в связи с авариями или браком, существует проблема ответственности. Некоторые люди сознательно утаивают информацию, чтоб не повредить репутации отдела, фирмы или своей собственной.

Как-то меня и моих коллег пригласили в одно из отделений компании Форд в качестве консультантов для выявления причин брака. Мы шли по длинному коридору служебного здания в комнату, где нас ждала группа инженеров, занимавшихся проблемой.

Когда дверь открылась, сразу стало ясно, что мы не ошиблись – по позам и выражениям лиц людей, сидевших вокруг овального стола. Здесь не было комфортно расслабленных фигур, улыбок, шутливой, оживлённой дискуссии – типичных признаков инновационного мозгового штурма. В «нашей» комнате мы увидели руки, скрещённые на груди, «закрытые» лица. Никто не разговаривал. Присутствующие, явным образом, больше были озабочены не сказать лишнего, чем свободным обменом мнениями.

По таким примерам мы видим, что в обществе существуют объективные препятствия свободному обмену информацией об авариях и других вредных явлениях. Эти препятствия затрудняют доступ к нужной информации именно тем, кому она особенно важна.

Люди склонны:

избегать разговоров…

не делиться информацией…

скрывать информацию…

…о неприятных вещах…

Необходимо подчеркнуть ещё один аспект ситуации. Традиционные методы анализа вреда предполагают получить прямой ответ на вопрос «Как произошло вредное событие?» Учитывая многофакторное психологическое противодействие таким вопросам, разумно предполагать, что нужного ответа вы, скорее всего, не получите.

В результате,

задачи выявления причин вреда остаются неразрешёнными в течение многих лет.

Может быть, с прогнозом вредных явлений дела обстоят лучше? На первый взгляд, – да! Помимо простого гадания, в мире существует внушительный перечень прогнозных методов, принятых в различных отраслях промышленности, в частности:

• Оценка рисков – Risk Assessment;

• Анализ видов и последствий отказов – Failure Modes and Effects Analysis (FMEA);

• Выявление рисков неработоспособности – Hazard and Operability study (HAZOP);

• Ранний анализ недостатков конструкций – Preliminary Hazard Analysis (PHA);

• Анализ уязвимости – Vulnerability Analysis;

• Метод построения деревьев ошибок – Fault Trees;

• Метод построения деревьев событий – Event Trees;

и других.

На базе опыта, накопленного в соответствующей предметной области, эти методы способны помочь в предсказании некоторых сбоев, отказов, ошибок, недостатков, нежелательного изменения параметров.

Однако,

традиционные методы весьма слабы в разработке прогнозных гипотез и сценариев.

Ни один из них не располагает инструментами для предсказания системного эффекта взаимодействия негативных воздействий, спонтанных количественно-качественных преобразований, лавинообразных процессов. А ведь все это – типичные сценарии развития аварий и катастроф.

В случае FMEA/HAZOP прогноз обычно проводится на базе таблиц, включающих в себя практически один, но многократно повторяемый вопрос:

Что случится, если параметр X возрастет/уменьшится на величину У?

Монотонные вопросы такого рода способны убить всякое воображение, необходимое для создания прогнозного сценария. А чтобы компенсировать явную слабость такого подхода, исследователю предлагается длинный список «всех параметров всех деталей и частей системы», которые необходимо проанализировать.

Увы, природа наша такова, что длинный список однотипных вопросов убивает творческую мысль и еще более затрудняет анализ ситуации.

Поэтому:

традиционные методы аварийного прогноза не способны предсказывать сложные, неочевидные аварии.

Учитывая вышесказанное, практику – производственнику и специалисту по рискам необходим метод, который:

• Обеспечит доступ к информации о реальных причинах вредных явлений;

• Позволит предсказывать, в разумных временных рамках, потенциально вредные явления, которые:

♦ не очевидны;

♦ развиваются скрыто.

Давайте посмотрим, как был создан Инверсионный Метод и почему он способен обеспечить все указанные выше требования.

Истоки метода

Создатель ТРИЗ, Генрих Альтшуллер, первым осознал, что созданная им теория может предложить более эффективные подходы не только к изобретательству, но и к проблемам научного исследования. [1]. Он отмечал существенные общие черты между процессом создания новых технологий и исследованием окружающего мира: оба типа интеллектуальной деятельности оперируют понятиями новизны и требуют активного творческого мышления. В 1960 году Альтшуллер опубликовал работу «Как делаются открытия. Классификация открытий и методов их получения».

Его друг и многолетний соратник – Волюслав Митрофанов был очень близок к созданию Инверсионного Подхода. В частности, при решении задач производственного брака, он успешно использовал изобретательский прием: вместо того, чтоб искать причины 20 % брака, Митрофанов предлагал начать с допущения, что брак – все 100 %. Задача, таким образом, преобразовывалась в установление причин негативного эффекта, как такового. После того, как основная задача решена, можно решить вторичную (и куда более простую!) задачу: «Как снизить данный брак до 20 %?»

На фото – Генрих Альтшуллер и Волюслав Митрофанов

Прием успешно работал, устраняя психологическую инерцию, обычно сопутствующую проблемам малых отклонений параметров. В 1999 вышла книга В. Митрофанова «От технологического брака до научного открытия», в которой он описал свой подход и привел многочисленные примеры его успешного применения.

Инверсионный Метод анализа и прогноза вредных явлений был создан в начале 80-х Борисом Злотиным и Аллой Зусман. Именно они осознали, что последовательное применение Инверсии Задачи и Концепции Ресурсов может обеспечить эффективный метод, применимый для анализа причин любых вредных явлений и для их прогнозирования [2].

Б. Злотин первым применил инверсию с целью преобразования исследовательского или прогнозного запроса в изобретательскую задачу. Полученные в результате этой операции возможности ошеломили самого автора.

А. Зусман объединила инверсию с использованием ресурсов для верификации гипотез, создав, таким образом, работоспособную и универсальную методику.

Исходя из позитивно-активной природы инвертированной формулировки, которая приглашает мысленно поиграть в «нехороших ребят», метод первоначально получил название Диверсионного Анализа.

Вот как описывает первое применение Диверсионного Анализа сам автор метода – Б. Злотин:

В первый раз с проблемой объяснения неприятных явлений, поиска причин брака я столкнулся полуслучайно. В 1974 году на Ленинградском заводе «Электросила» я проводил функционально-стоимостной анализ (ФСА) по автоматическому выключателю очень большой мощности для судовых машин. В конструкции выключателя есть контакты. Такой контакт похож на «сапог» с пазом внутри.

Мы обсуждали его в режиме функционального поиска, и работа совершенно не шла. Был какой-то послепраздничный понедельник, я «выжимал» из людей:

– Ну, давайте мозговой штурм. Предлагайте все что угодно, без критики.

Сидят и тоскуют.

Я говорю:

– Ну, давайте обратный мозговой штурм, наоборот – как можно ухудшить этот контакт.

Реакция:

– Ну, сунуть его под пресс, прежде, чем сдать заказчику… сделать его из… пластмассы.

Я говорю:

– Так любой дурак может, у вас военпред не примет из-под пресса и пластмассовый. Вы придумайте как испортить, чтоб ОТК принял, чтобы военпред принял, чтоб на корабль поставили. И чтоб все было нормально, а вот как он даст, скажем, максимальный ход, так чтобы…

Говорят:

Что? диверсию, что ли придумать?

Дело в том, что за год примерно до этого на заводе был большой переполох. Командиры эсминцев – лихачи. Они гонят корабль прямо на пирс, потом в последний момент дают двигатели «враздрай», разворачиваются «на пятке» и затем медленно пришвартовываются к пирсу.

Короче говоря, один эсминец рванул эдак к пирсу, и когда он дал «враздрай» – один из автоматов сработал, а второй залип. И винт, который должен был крутиться в обратном направлении, попросту продолжал крутиться в прежнем. И эсминец боком влепился в пирс, снес пятьдесят метров пирса и себе половину борта спилил. Были жертвы.

На заводе было большое разбирательство – кто виноват. Но, как всегда, виноват оказался матрос, который там вовремя не смазал – стрелочника нашли.

Поэтому у участников мозгового штурма мое предложение вызвало жуткий энтузиазм:

– Чтоб еще один эсминец влепился?

Я говорю:

– Чтоб эсминец влепился, а вас никто не обвинил.

Буквально минуты через две посыпались предложения. Полусмешные-полусерьезные. И вдруг один из конструкторов говорит:

– А вот здесь есть спай…

– Какой спай, в чертежах его нет!

– По технологии контакт получается отливкой по выплавляемым моделям, и выяснилось, что такая большая восковка деформируется под собственным весом. Поэтому ее стали делать из двух частей, а потом серебряным припоем спаивают. Поэтому, есть идея: площадку только по краю серебром пропаять, внешне все будет очень хорошо выглядеть, и при малых токах – ничего. А как большой ток пойдет, спай проплавится, и контакт развалится на две части.

Он не успел это проговорить, как сидевший рядом технолог, начал нервно смеяться:

– У нас идет соревнование за экономию серебра, рабочие так и паяют!

Тут вскочил заведующий лабораторией. Выяснилось, что они десять лет занимались вопросами перегрева контакта. У них было рабочее предположение, что сзади автомата идут шины корабельных сборок, греющие контакт. Пять человек защитили кандидатские диссертации на эту тему. Они поставили специальные экраны, получили несколько изобретений на них. Это резко усложнило и удорожило конструкцию. Нагрев же снизился процентов на двадцать. Но, самое главное, не удавалось выяснить, почему одни контакты сильнее нагреваются, а другие – слабее.

После этого мы пришли на участок, и, под нашим наблюдением, рабочий запаял контакт тщательно, засеребрив всю поверхность. Сопротивление оказалось в два раза меньше, чем в самом лучшем контакте, который взяли на сборке.

Таким образом, появился методический подход: вместо того, чтобы гадать, почему это происходит, надо спросить: «как это сделать, используя имеющиеся ресурсы?».

На базе этого подхода был создан Диверсионный Метод выявления причин вредных явлений:

«Чтобы найти причину вреда, проблему инвертируют и превращают в позитивное задание, а затем найденные гипотезы верифицируются с помощью имеющихся ресурсов».

Позже подход был использован для прогнозирования вредных явлений. Здесь традиционный вопрос «что может случиться с конкретным устройством или процессом?» заменяется на «как ухудшить конкретное устройство или процесс?»

В 1985 и 1991 годах Б. Злотин и А. Зусман опубликовали статьи на тему Диверсионного Метода «Метод решения научных задач на базе Диверсионного Анализа» и «Решение научных проблем».

В США, куда авторы приехали в 1991 году, методу дали более наукообразное имя – Anticipatory Failure Determination, поскольку даже в начале 90-х годов, задолго до трагических событий 11-го сентября 2001 года, такие выражения, как «диверсионный подход, диверсионное мышление», произносимые с тяжелым русским акцентом, многих смущали. Сегодня, под именем Anticipatory Failure Determination (AFD), метод известен во многих странах мира.

При переводе этой книги с английского, на котором она была изначально написана, я решила не переводить в обратном направлении американский термин AFD, который звучал бы примерно как «Своевременное выявление или предсказание вредных явлений», и отказаться от первоначального названия, искажающего его позитивный, практический смысл. По этим причинам и в соответствии со своим ключевым шагом метод назван здесь Инверсионным.

В 1995 году я разработала первый программный продукт на базе Инверсионного Метода – с тех пор метод стал легко тиражируемым. Он постоянно совершенствуется на основе скрупулезного анализа его применения в многочисленных консультационных проектах, выполненных как моими коллегами и мною, так и обученными нами за многие годы специалистами в США, Германии, Японии и в других странах. Бывшие студенты обращаются ко мне с конкретными вопросами, публикуются статьи, делаются доклады на конференциях. Постоянно анализируется опыт обучения групп и отдельных пользователей, реакция людей на тот или иной шаг в методике.

Одновременно и параллельно развитию метода совершенствуются программные продукты на его основе.

Три ключевых шага

Инверсионный Метод содержит три основных концепции, которые на практике применяются в виде последовательных шагов:

1. Инвертирование задачи;

2. Генерация гипотез;

3. Выявление ресурсов.

Рассмотрим по очереди эти концептуальные шаги и вклад каждого из них в общую процедуру Инверсионного Метода.

Инвертирование задачи

Принцип Инвертирования задачи состоит в следующем.

Вместо того, чтобы беспомощно гадать «Как такое могло случиться?», инвертируй (обрати) задачу в активный и практический вопрос:

Как создать, обеспечить данный результат?

Например, если мы не знаем причин пожара в доме, мы спросим:

«Как устроить в этом доме пожар?»

Когда мы не понимаем, почему смесь солей металлов пристает к поверхности трубы, мы инвертируем проблему в «как обеспечить сцепление указанной смеси с указанной поверхностью».

Стоит только переформулировать вопрос таким образом, и вся ситуация принципиально меняется! Мы сразу получаем несколько существенных преимуществ.

Прежде всего,

наш энтузиазм и решательная способность – возрастают!

Одно дело – безнадежно сетовать на непонятное, и совсем другое – активно стремиться к получению результата.

Опыт показывает, что инвертированная формулировка успешно справляется с Денайлом – как при выявлении причин вреда, так и при его прогнозировании:

• Нацелившись на достижение результата при выявлении причин вреда, мы мобилизуем свой созидательный задор, воображение, профессиональный опыт и навыки: «уж если мне чего-то надо, я способ найду!»;

• При прогнозировании вредных явлений, на вопрос «что может случиться» с процессом или продуктом, естественная реакция инженера – «а ничего не может: я все предусмотрел и проверил!» Профессионал инстинктивно становится в защитную позицию по отношению к своему детищу, и на этом всякое аварийное прогнозирование заканчивается. Но если мы спросим «как сделать, чтоб все пошло плохо», люди включаются в интеллектуальную игру, соревнуясь в предложении идей: чем безумнее и остроумнее, тем лучше! «Какой уж тут Денайл, дайте и мне поиграть в диверсанта!».

Другое преимущество инверсии проявляется в том, что в инвертированной формулировке

вредное явление превращается в нейтральный физический феномен.

Пожар становится «возгоранием», неприятный звук – «осцилляцией», а прилипание к стенкам – «адгезией».

А Мать-Природа, по законам которой развиваются спонтанные процессы, в отличие от нас, грешных, не делит эффекты на полезные и вредные.

Для нас же важно то, что многие естественные явления (и механизмы их развития) хорошо изучены.

И последнее:

Что одному вред, другому – польза!

Многие эффекты, вредные в одной области человеческой деятельности, успешно используются (и приносят прибыль!) в другой. Например, такое типично «нехорошее» явление, как взрыв, имеет разнообразные полезные применения:

• Взрывные болты;

• Подавление пожара в нефтяной скважине;

• Забивание гвоздей в бетон;

• Объемные разряды.

А коли «вредное у меня» явление кому-то другому приносит пользу, этот кто-то вполне заинтересован в распространении информации о своих достижениях.

Все перечисленные выше преимущества инверсии проявляются на следующем шаге, при генерации гипотез.

Генерация гипотез

Инверсионная формулировка задачи автоматически переключает наше внимание с «вредных явлений, которые случаются» на «результаты, которые нужно получить». Теперь можно выдвигать гипотезы, как именно получить нужный результат.

Вооруженные своим энтузиазмом, разбуженным воображением, нацеленные на область применения эффекта в его нейтральном (физическом) выражении мы можем использовать для достижения поставленной цели следующие возможности:

Изобрести способ получения этого результата;

Выявить все известные науке процессы, способные обеспечить требуемый эффект;

Собрать информацию о методах полезного применения указанного эффекта в производстве.

Полученные таким образом способы, природные процессы или методы производства послужат основой гипотез о причинном механизме исследуемого вредного явления.

Рассмотрим по очереди указанные выше способы генерации гипотез.

Изобретение способа получения данного результата

Как мы уже отмечали, инверсия активизирует творческое мышление. При этом в дополнение к собственным способностям можно использовать специальные инновационные инструменты ТРИЗ. В принципе, годятся любые из них, хотя самое простое и эффективное – использовать инструменты, получившие в ТРИЗ название Инновационные Приемы, или (в программном обеспечении) – Операторы.

Например, в решенной нами несколько лет назад проблеме неравномерного распределения топлива в симметрично расположенных баках дальнобойных трейлеров [3], оба бака были соединены системой регулировки забора и возврата топлива (РЗВ). Однако в пути водитель вдруг обнаруживал один бак переполненным, а другой – совершенно пустым. Неожиданность, прямо скажем, не из приятных!

Инвертированная задача была сформулирована следующим образом:

Как обеспечить направление топливного потока только в один из баков?

Ответ на этот вопрос был изобретен В. Просяником с помощью инновационного Оператора «Организация обратной связи» (на снимке внизу), который рекомендует:

Рассмотрите возможность организации обратной связи в вашей системе:

1. Для стабилизации процесса примените отрицательную обратную связь, противодействующую нежелательным эффектам.

2. Чтобы усилить процесс примените положительную обратную связь.

На снимке – Оператор «Организация обратной связи» из программного продукта Innovation WorkBench, by Ideationa International Inc.

В. Просяник применил вторую рекомендацию данного Оператора к инвертированной задаче и получил следующее: для того, чтобы большая часть топлива попадала в один бак минуя другой, необходимо создать положительную обратную связь на поток, направленный в один из баков. Такого устойчивого направления потока можно добиться, если сформировать круговую циркуляцию топлива в баке (см. рисунок).

Круговой поток может повлиять на поток забора топлива из бака в систему РЗВ. При возрастании скорости V кругового потока давление Р внутри потока топлива падает. Это облегчает выход потока в бак из возвратной трубы, способствуя ускорению кругового потока в баке, что, в свою очередь, усиливает возвратный поток в бак (V₁). Усиление потока в возвратной трубе одного из баков приводит к поступлению большей часть топлива именно в этот бак, и, в конечном итоге, перемещает сюда топливо из другого бака.

На следующих этапах проекта эта гипотеза, описывающая само-организующийся нелинейный механизм, формирующий устойчивую обратную связь, была подтверждена, и дефект был устранен. С помощью Инверсионного Анализа задача была решена в течении двух недель. Для сравнения: один из наших клиентов – профессор крупного университета, отметил, что их лаборатория исследовала бы такой причинный механизм года три!

Выявление известных науке способов получения наблюдаемого эффекта

Как мы отметили ранее, благодаря инверсии основного вопроса задачи физическая природа вредного явления проясняется и избавляется от своей негативной «репутации». Из вредного явления оно превращается просто в нейтральный природный эффект. Это дает нам возможность найти физический, химический, геометрический или иной способ получения данного эффекта.

Теоретически, таких способов может быть несколько, хотя, на практике, чаще всего спонтанно реализуется только один. Тем не менее, на данном этапе важно отобрать все возможные способы, чтоб не упустить из рассмотрения именно тот, который, собственно, и реализовался.

Этот подход к генерации гипотез можно проиллюстрировать на примере решения задачи странной и внезапной вибрации трансмиссии на одной из моделей грузового автомобиля компании Форд. На холостом ходу грузовик вдруг начинал дребезжать и трястись. Похожий эффект наблюдался также при длительном движении машины по скоростной трассе. Оба эффекта носили характер резонансных колебаний, и получили соответственно названия «Звон» и «Тряска» [4].

Проблема была инвертирована следующим образом:

Как обеспечить в автомобиле резонансные колебания?

В результате анализа, на базе основных типов колебательных процессов, было предложено 7 гипотез возникновения «Звона» и «Тряски»:

1. Создание положительной обратной связи на первичное колебание (осцилляционные генераторы);

2. Обеспечение нестабильности в системе контроля;

3. Нестабильная система включения и выключения;

4. Создание резонанса на основе естественной частоты вибрации частей автомобиля;

5. Влияние на трансмиссию внешних вибраций и импульсов;

6. Биение, создаваемое двумя или более близкими частотами;

7. Инициация нелинейных процессов, приводящих к осцилляции (аэродинамических или гидродинамических).

Вторая из этих гипотез – Обеспечение нестабильности в системе контроля – была в дальнейшем признана достоверной причиной указанных вредных явлений. (Причина выбора именно этой гипотезы будет объяснена чуть позже.)

Сбор информации о методах применения данного эффекта в полезных целях

Этот подход к генерации гипотез направляет нас в информационную область под названием «методы производства». Основные преимущества этой области для наших целей:

• Она традиционно богата разнообразной информацией;

• Область полезного применения эффекта всегда очень далека от области, где тот же эффект является проблемой – поэтому Денайл нам здесь не грозит!

Сформулировав инвертированную задачу, мы можем провести Интернет-исследование, воспользоваться патентным фондом или опросить экспертов. Это обычно дает исчерпывающий список существующих методов, с помощью которых рассматриваемое явление может быть получено (произведено).

Как отмечалось ранее: «что в одном месте вред, в другом – источник прибыли». У владеющих прибыльным эффектом всегда много причин довести информацию о нем до широкой публики, в частности:

• запатентовать полезную технологию;

• выпустить коммерческую рекламу о полученных на ее основе продуктах;

• опубликовать статью в отраслевом журнале.

Чем больше и лучше будет сообщение о полезном эффекте, тем больше будет прибыль. И тут уж не жалеют усилий, чтоб информация эта была доступной, понятной, привлекательной, и чтобы ни одна важная подробность не была упущена. Что там глянцевая бумага да красивые картинки – тут и анимацию привлекут, и мультимедийные средства!

Вот такую высококачественную информацию получает тот, кто инвертировал задачу и победил Денайл! Вспомните, с какой бедностью сведений вы столкнулись, пытаясь решить задачу напрямую.

Далее:

будьте готовы к головокружительному прыжку из одной области индустрии в другую, например, из вертолетостроения – в народные промыслы.

Именно так была решена задача о «черных точках» на вертолетном заводе [2], (полный разбор решения задачи смотрите в Приложении 1).

Время от времени на поверхности основной части лопасти вертолета – лонжероне появлялись черные пятнышки. Иногда они были величиной с булавочную головку, а иногда собирались в более заметные кластеры. Учитывая нагрузку, испытываемую лопастью в воздухе, производственники, естественно, боялись, что странные «черные точки» могут влиять на усталость металла, а значит – способствовать аварии.

Исходный вопрос: «как черные точки появляются на алюминиевой поверхности лонжерона?» был инвертирован в задание «обеспечить чернение алюминиевой поверхности».

Выяснилось, что методы чернения алюминиевой поверхности хорошо известны в народных промыслах. С их помощью наносятся узоры на традиционные украшения, такие как на рисунке ниже.

В книжке, посвященной народным ремеслам, было найдено подробное описание искомого метода.

Тот, кто знаком с современными инновационными технологиями, ничуть не удивится такому обороту событий. Подобные метаморфозы первичной проблемы созвучны ключевому принципу эффективной инновации: «поднять» задачу из конкретной области на более высокий абстрактный уровень, где мощные аналогии, не привязанные к какой-либо индустрии, позволят найти для нее обобщенное решение. Затем решение конкретизируется с помощью наиболее подходящих элементов (ресурсов) системы.

Инвертирование задачи дает нам подобную возможность абстрагироваться и при поисках причин негативного явления.

К тому же, если бы ответ существовал в рамках «вертолетных» технологий, то он, вероятнее всего, был бы найден специалистами в этих технологиях, традиционными методами.

Выявление ресурсов

Составив исчерпывающий список способов получения рассматриваемого эффекта, т. е. список причинных гипотез, логично задать вопрос: а которая же из них описывает реальную причину вредного явления?

Ответ на это следующий:

это та гипотеза, которая имеет все необходимые ресурсы для самопроизвольной реализации.

Для возникновения пожара необходим возгораемый материал, кислородная среда и искра. Если хоть один из этих компонентов отсутствует в аварийной ситуации, пожар не состоится. Это означает, что для самопроизвольного (спонтанного) развития аварии все необходимые компоненты вредного механизма должны присутствовать в системе или ее ближайшем окружении. Если все они налицо (в этом случае мы называем их ресурсами), то, в соответствии с законами природы, эти компоненты вступят во взаимодействие и произведут соответствующий результат – вредное явление.

Но если хоть один из необходимых компонентов причинной гипотезы в ситуации отсутствует, то данная гипотеза является ложной: рассматриваемый теоретический механизм вреда в реальности сработать не может, авария спонтанно развиться не может, и соответствующее вредное явление – не произойдет. Просто!

Поэтому следующий шаг Инверсионного Анализа заключается в выявлении ресурсов для каждой причинной гипотезы.

Прежде всего, необходимо уяснить критические компоненты гипотезы – то есть, условия, необходимые и достаточные для обеспечения результата (нашего вредного явления). На практике это означает выявление необходимых веществ, вида энергии, в некоторых случаях, особых температурных, пространственных или временных условий.

Чтобы сделать эту операцию продуктивной, компоненты можно анализировать по типам, опираясь на следующий список:

• Необходимые вещества, их свойства;

• Необходимые типы/виды энергии или их параметры;

• Особое место (пространство, форма объектов);

• Ресурсы времени;

• Определенные функции;

• Ключевая информация.

Эта классификация ресурсов была разработана Б. Злотиным и мною в 1985 году в рамках концепции Инновационных Ресурсов [5]. Концепция, вкратце, заключается в том, что изобретение тем совершеннее, чем меньше изменений оно вносит в существующую систему. В частности, – чем больше ресурсов этой системы оно использует. Концепция Инновационных Ресурсов оказалась совершенно органичной принципу спонтанной реализации вредных явлений: ведь и они формируются только за счет того, что в системе уже имеется!

После того, как вы определили критические компоненты гипотезы, нужно выяснить, присутствуют ли они реально в системе (в среде, в ситуации) в виде ресурсов. И если все они имеются, то рассматриваемую гипотезу можно признать возможной причиной (причинным механизмом) вредного явления.

Пример использования метода

Рассмотрим пример применения трех основных шагов Инверсионного Анализа для решения практической задачи, которую инженерам одной из крупных американских автомобильных компаний не удавалось решить в течение восьми лет.

По неизвестным причинам топливные баки, установленные по бокам грузовых трейлеров, со временем проворачивались по направлению «к раме» (один – по часовой, а другой – против часовой стрелки). В результате, отверстия для подачи горючего, расположенные обычно наверху бака, перемещались под раму шасси, перекрывая доступ к ним. В некоторых случаях, крышки впускных отверстий деформировались рамой, датчики уровня горючего – повреждались.

Никто, разумеется, не удивится тому, что круглые в сечении баки способны вращаться вокруг своей горизонтальной оси. Но навязчивый характер вращения баков «к раме» не имел очевидых объяснений.

Выше на рисунке указано расположение бака на грузовике, а ниже – его поперечное сечение. Бак закреплен на раме гибкими стальными лентами через скобы-кронштейны.

Таких кронштейнов обычно 2–3, в зависимости от длины бака. По внешней стороне бак придерживается стальными лентами: один конец ленты укреплен на нижнем выступе кронштейна, а верхний, с натягом – крепится к раме. Таким образом, бак плотно сидит в кронштейнах.

На основе приведенного выше описания проблема была сформулирована следующим образом:

По какой причине цилиндрический бак проворачивается в определенном направлении (к раме)?

Шаг 1: Инвертирование проблемы

Инвертированная задача выглядела так:

Необходимо обеспечить вращение цилиндрического тела (бака) в определенном направлении.

Шаг 2: Генерация гипотез

В соответствии с законами физики, существует три принципиальных способа поворота цилиндрического тела относительно его продольной оси, в определенном направлении:

a) Обеспечение дисбаланса тела таким образом, чтобы оно само «заваливалось» в указанном направлении;

b) Протяжка тела в указанном направлении;

c) Подталкивание тела к повороту в указанном направлении.

На базе этих способов были сгененерированы три гипотезы причин вращения бака к раме:

Гипотеза № 1 «Дисбалланс»: когда грузовик находится в движении, все его части испытывают вибрацию. Под действием веса бака и вертикального компонента вибрации, направленного вниз, стальная лента слегка растягивается, в результате чего бак оседает вниз и выходит из кронштейна сохраняя зону контакта по нижнему краю кронштейна. Между баком и кронштейном образуется микро-зазор, а центр тяжести бака смещается, обеспечивая дисбаланс.

Гипотеза № 2 «Протяжка»: вектор вертикального компонента вибрации, направленный вверх, обеспечивает возврат центра тяжести бака в исходную позицию. В результате лента тянет бак обратно в кронштейн, зазор закрывается, а бак слегка проворачивается «к раме» относительно контактной зоны (см. рисунок внизу).

Гипотеза № 3 «Подталкивание»: Благодаря вектору горизонтального компонента вибрации, направленному «от рамы», нижний выступ кронштейна толкает бак наружу, образуя зазор между кронштейном и баком. Противоположно направленный вектор горизонтального компонента вибрации обеспечивает подтягивание бака лентой к кронштейну и закрытие зазора. При этом бак дополнительно проворачивается к раме относительно контактной зоны.

Шаг 3: Выявление ресурсов

3.1. Определение критических компонентов гипотез

• Критические компоненты Гипотезы № 1 «Дисбалланс»:

• Круглое поперечное сечение бака;

• Вес бака с топливом;

• Вибрация бака при движении;

• Эластичность стальной ленты;

• Нижний конец кронштейна не достигает нижней точки поперечного сечения бака.

Критические компоненты Гипотезы № 2 «Протяжка»:

• Круглое поперечное сечение бака;

• Вибрация бака при движении;

• Эластичность стальной ленты.

Критические компоненты Гипотезы № 3 «Подталкивание»:

• Круглое поперечное сечение бака;

• Вес бака с топливом;

• Вибрация бака при движении;

• Эластичность стальной ленты;

• Нижний конец кронштейна не достигает нижней точки поперечного сечения бака.

3.2. Выявление ресурсов в системе

Все критические компоненты всех трех гипотез были легко найдены в системе топливного бака, закрепленного на раме шасси трейлера, как ресурсы этой системы.

Поскольку все гипотезы имели исчерпывающий набор ресурсов для спонтанной реализации, они были способны вызывать указанный вредный эффект совместно. Результирующая гипотеза, соответственно, включала следующее:

Несимметричная форма кронштейна, нижний выступ которого не достигает нижней точки поперечного сечения бака, и растяжение ленты под тяжелым грузом бака, усиленное вибрацией при движении трейлера, вызывают попеременное оседание бака и проворот его в сторону рамы. Вследствие вибрации нижний выступ кронштейна толкает бак к ленте, которая возвращает бак к кронштейну, вращая бак относительно контактной зоны на выступе кронштейна и, тем самым, дополнительно проворачивает его к раме (см. рисунок ниже).

Для решения этой проблемы мне понадобился присланный клиентами схематический рисунок топливного бака на трейлерной раме, полтора часа размышлений и, фактически, только три ключевых шага Инверсионного Анализа, поскольку ресурсы причинного механизма были в системе очевидны.

Решение вызвало у заказчиков смешанные чувства. С одной стороны, хорошо, что странный механизм нашел свое объяснение, с другой, – все оказалось так просто… Лидер команды, которой мы предъявили окончательную гипотезу, сказал мне на прощанье:

– Мда-а, в принципе, мы тоже рассматривали такие варианты. Но у нас были и другие гипотезы. Мы просто не могли определить, какая же из них – правильная.

Не стоит упрекать инженеров за «хождение кругами» при обсуждении гипотез вреда. Если они не знакомы с концепцией Ресурсов, этот процесс может стать бесконечным. Именно ресурсы быстро и четко выделяют реальную гипотезу среди прочих.

Первые итоги

Давайте подведем первые итоги и просуммируем информацию об Инверсионном Методе и трех основных шагах Инверсионного Анализа. Как известно, традиционные методы анализа и прогноза рисков предлагают:

1. Определить настоящее или предсказать будущее, исходя из прошлого опыта. Этот подход ограничен личным/корпоративным опытом и линейной логикой;

2. Использовать мировой профессиональный опыт. Этот способ ограничен рамками конкретной области и осложнен эффектом Денайла.

Оба подхода очевидно неэффективны и связаны с высоким уровнем неопределенности.

Инверсионный Метод рекомендует простую трехшаговую процедуру:

1. Инвертируй задачу.

2. Изобрети или найди известный способ получения/производства данного феномена.

3. Убедись, что все ресурсы для его спонтанной реализации находятся в системе.

Такой процесс свободен от ограничений, присущих традиционным методам, эффективно использует мировой информационный фонд, a также инновационные технологи и инструменты. Кроме того, каждый шаг Инверсионного Метода обладает дополнительными преимуществами:

• Шаг 1, по сути, производится автоматически. Он не требует длительной подготовки, безусловно может быть компьютеризирован; то есть, для инвертирования задачи пользователю нужно лишь нажать кнопку;

• Шаг 2 может быть осуществлен специалистом самостоятельно или с помощью специализированных инструментов поддержки инновационного мышления; его также может выполнить человек без всякого воображения, проведя тщательное Интернет-исследование;

• Шаг 3 – скрупулезная аналитическая процедура, для успеха которой необходимо хорошее знание системы, но никаких необычайных способностей, вроде изобретательских, не требуется.

Как мы видим, все шаги довольно просты. И тем не менее, труднейшие задачи, не находившие объяснения по многу лет, были решены в течение часов или недель с помощью этих шагов.

Инверсионный Анализ – очень хорошо организуемый процесс. Благодаря четким фазам, проект можно планировать, следить за его выполнением, делегировать части работы разным исполнителям:

• Шаг 1 может быть поручен практически любому;

• Шаг 2 (по крайней мере, частично) можно делегировать специалисту по информационному поиску, выдав ему запрос на базе инверсии и даже не обязательно посвящая его в детали всего процесса решения;

• Шаг 3 подразумевает опрос экспертов по системе. Но вопросы, задаваемые экспертам, очень просты: есть ли в системе (ситуации) компонент А, В или С? Для специалиста в области вопроса ответ на него, как правило, не вызывает затруднений.

Эти преимущества делают Инверсионный Анализ более рациональным и эффективным, чем другие методы выявления причин вреда.

Увы, трех шагов не всегда хватает

Как было отмечено ранее, после того, как мы применили основные шаги Инверсионного Метода, причины вреда часто становятся понятными. В самом деле – труднейшие, по оценкам специалистов, производственные задачи были решены с помощью этой коротенькой трехшаговой процедуры.

Тем не менее, время от времени мы сталкиваемся с проблемами, которые основным шагам не поддаются. В частности, решательный процесс могут осложнить следующие обстоятельства:

• Инвертированная формулировка упорно сохраняет «негативный привкус», затрудняющий информационный поиск;

• Рассматриваемый эффект может быть получен слишком многими способами. В такой ситуации бывает трудно сузить поле выбора релевантных гипотез;

• Причина нежелательного явления находится за пределами той системы, где оно проявляется, например, – в надсистеме. Такие случаи труднее исследовать, а явления – устранять, тем более, что о специфике ситуации никогда не знаешь, пока эту самую причину не выявишь.

Для этих и других сложных случаев необходимы дополнительные аналитические шаги и инструменты.

На протяжении многих лет моим главным занятием было изучение накопленного опыта и разработка процедур, делающих решательный процесс более надежным, простым в пользовании и способным помочь в решении труднейших задач. В результате, в Инверсионном Анализе появились новые шаги и рекомендации.

Параллельно этому процессу мы компьютеризировали методику. Это открыло для нее новые возможности, но также, постоянно предъявляет дополнительные требования. Таким образом, Инверсионный Метод и его приложения становятся все более сильными и универсальными инструментами.

Удачное сочетание активно развивающейся методики и все новых возможностей компьютера привело к созданию современной процедуры Инверсионного Анализа.

Давайте теперь рассмотрим ее более детально.

Современная процедура Инверсионного Анализа включает в себя следующие основные шаги:

1. Сбор необходимой информации.

2. Переформулирование исходной задачи.

3. Инвертирование задачи.

4. Генерация гипотез причин вреда.

5. Верификация вредного причинного механизма.

6. Устранение вредного явления.

7. Оценка результатов проекта.

Это – полный процесс – от момента осознания, что некоторое нежелательное явление нуждается в более глубоком понимании, до выработки эффективных исправительных и защитных мероприятий.

В основе полного Инверсионного Анализа – уникальные инструменты и рекомендации, присущие только этому методу. В нем также используются некоторые общепринятые аналитические процедуры и известные инновационные инструменты.

Далее мы подробно рассмотрим все основные шаги, уделим внимание всем стандартным и нестандартным аспектам процесса.

Что нам понадобится заранее

Важные вопросы

Когда мы сталкиваемся с непонятным вредным явлением, ситуация выглядит настолько неопределенной, что всякая информация представляется ценной. Исходя из этого, мы, обычно, тратим время и усилия на сбор всего, что хоть как-то связано с проблемой.

Опыт применения Инверсионного Анализа показывает, что есть критически важные аспекты и много других, с которыми можно кратко ознакомиться, а то и просто не рассматривать.

Другая крайность, в которую часто впадают люди, недавно познакомившиеся с Инверсионным Методом, – это попытки сразу инвертировать задачу. Опять же, практика показывает, что

предварительный сбор необходимой информации делает Инверсионный Анализ более эффективным.

Вопросы, включенные в эту часть процесса, тщательно отбирались и тестировались на многочисленных реальных задачах. Некоторые вопросы, казавшиеся поначалу очень нужными, были в дальнейшем отвергнуты, как неработающие, другие – переформулированы для повышения их точности и эффективности.

В результате был сформирован список, позволяющий исследовать вредное явление целенаправленно:

1. Что известно о проблеме?

2. Имя системы, в которой явление произошло или происходит.

3. Определите основные части системы.

4. Как она работает?

5. Есть ли у системы недостатки?

6. Что находится вокруг?

7. Что именно не известно или не понятно в связи с вредным явлением?

8. История проблемы.

9. Последнее Событие и другие особенности ситуации.

Ответы на эти вопросы не превратят новичка в эксперта по исследуемой технологии. Однако, они помогают даже человеку «со стороны» ознакомиться с ситуацией в кратчайший срок. С другой стороны (и я это многократно наблюдала), этот список позволяет опытному профессионалу или рабочей группе отобрать из хаоса данных именно то, что относится к делу, уверенно отбросив все лишнее.

Поэтому я настойчиво рекомендую отнестись к каждому вопросу с предельным вниманием и ни в коем случае не пытаться отвечать формально, исходя из «общепринятых представлений».

Итак.

Что известно о проблеме?

Для начала нужно как-то описать ситуацию. Рекомендую при этом придерживаться следующих, проверенных временем правил:

• Простота – избегайте наукообразия и терминологии. Наоборот, затрудните задание, представив себе, что объясняете ситуацию пятикласснику;

• Неформальность – не пытайтесь использовать описания или другие «готовые» документы, созданные для других целей. Лучше изложите проблему, как вы ее понимаете.

Поясню, почему:

Избегать профессионального жаргона очень важно. Часто терминология прикрывает непонимание и даже искажает суть проблемы. С другой стороны, мы так привыкаем к тем или иным терминам, что требование объяснить ситуацию в простых словах может вызвать большие затруднения. Тем не менее, результаты этого интеллектуального упражнения могут вас поразить, существенно прояснив ситуацию.

Кроме того, существует ложное представление о том, что термины – это то, что все в профессиональной среде понимают. На самом деле, для разных специалистов один и тот же термин может иметь совершенно разное значение.

Производственный код аэрозольного средства от комаров – XX0052. Специалисты разных отделов предприятия используют его, упоминая о продукте. У всех при этом создается ощущение взаимопонимания. На самом же деле, специалист по маркетингу имеет в виду продукт, который продается лучше, чем другой; конструктор – проблемы, которые создает насадка его распылителя; а для того, кто этот код придумал, он означает всего лишь строчку в длинном списке наименований.

Другая, часто допускаемая ошибка, – формальное приложение документов, созданных ранее. Проблема не только в том, что такая информация не отвечает точно на вопрос Инверсионного анализа, поскольку была создана для других целей (например, для какого-нибудь статистического отчета). К сожалению, из-за формальности самого действия, «прилагаемые» документы очень поверхностно изучаются.

Простая попытка задокументировать имеющиеся сведения об аварии или производственном браке дает решателю гораздо более качественное понимание ситуации. В случае групповой работы, свободное обсуждение создает общую базу представлений, с которой хорошо начинать проект всем его участникам.

Как только проблема сформулирована, можно потратить некоторое время (пару часов, не более) на простой мозговой штурм и генерацию причинных гипотез традиционными методами. Не забудьте только записывать найденные идеи, по ходу их появления. И если в результате вы получите исчерпывающий ответ на вопрос задачи, отлично! Это означает, что задача оказалась проще, чем вы думали.

Даже опытным инновационным консультантам часто не терпится «погенерить» гипотезы или решения по едва обозначенной задаче. У каждого есть свое мнение, да и хочется заготовить пару-тройку идей, так сказать, на всякий случай…

К сожалению, опыт показывает, что такие первичные гипотезы по отношению к многолетней задаче чаще всего оказываются ложными, поскольку основаны на неполной, а то и недостоверной информации.

Так что, если, после двух часов мозгового штурма, ответ не найден, сделайте глубокий вдох, похвалите себя за то, что освободили свой мозг от поверхностных гипотез (которые иначе постоянно вертелись бы в голове, мешая продуктивной работе) и приступайте к Инверсионному Анализу.

Ваша задача ещё не решена потому, что у нее нет простого ответа.

Следовательно, для ее решения необходим Инверсионный Анализ.

Название системы, в которой это произошло или происходит

Необходимо назвать систему – то есть продукт, процесс или устройство в котором нежелательное явление происходит или произошло. Дать точное имя системе очень важно потому, что:

негативные явления часто вызываются соседними элементами или эффектами.

Вопрос, однако, кажется излишне дотошным. Почему бы просто не использовать известное имя рассматриваемой системы?

Главная причина, по которой требуется дать системе правильное имя, в том, что и здесь важно избежать формальности и психологической инерции.

Например, если проблема возникла в некоторой части дизельного двигателя, нет смысла относить ее к системе двигатель – трансмиссия (power train). Такое широкое определение системы чрезвычайно расширит область исследования.

С другой стороны, сузить понятие системы до части двигателя очень рискованно – можно совсем промахнуться.

Также не рекомендуется использовать название продукта, указанное на этикетке. Оно может нести неадекватную для Инверсионного Анализа информацию, а то и просто сбить с толку.

Основные части системы

Сформируйте перечень основных частей системы. И, опять же, воздержитесь от формального использования спецификаций, предназначенных для других целей. Лучше обсудите ваш список с коллегами.

Когда список составлен, сравните его с известными описаниями системы и обратите внимание на несоответствия.

Если определенный элемент системы не отмечен в вашем списке, тому может быть только одна из двух причин:

1. Данный элемент не относится к основным, важным для функционирования системы, поэтому, вы его и не включили в свой список.

2. Вы упустили важный элемент вследствие слабого знания системы. В этом случае внесите элемент в ваш список. Признав ошибку, вы немедленно улучшаете свое знание системы наиболее эффективным путем.

Например, в задаче о «черных точках» система, как таковая, состояла из одного элемента – лонжерона, а в задаче «Звон и тряска» [4] был составлен длинный список элементов, так как структура дизельного двигателя довольно сложна.

При обсуждении структуры системы, помимо фотографий, видео и чертежей, для пояснения хороши простые рисунки. Не тратьте время на их презентабельность, лучше обсудите с рабочей группой, почему вы включили в схему одни элементы и не включили другие.

Сравните свой рисунок с изображениями системы, предназначенными для других целей. Опять же, элемент может отсутствовать на вашем рисунке по одной из двух причин:

1. Этот элемент – второстепенный.

2. Вследствие слабого понимания системы.

Признайте факт и включите элемент в свой рисунок.

Как она работает?

Начните с определения Главной Полезной Функции (ГПФ) рассматриваемой системы (или с Основного Предназначения – ОП, если это – процесс).

Затем составьте список полезных функций/операций необходимых для обеспечения ГПФ или ОП. С этой целью задайте простой вопрос:

Что необходимо и достаточно для обеспечения Главной Полезной Функции/ОП?

Таким образом вы определите основные полезные функции/операции. Задайте такой же вопрос к каждой из основных функций/операций и определите вспомогательные функции (или операции). Процедуру можно повторить несколько раз, но не стоит чрезмерно усложнять описание функционирования: 3–4 уровня функций обычно достаточно.

Закончив эту работу, полезно сравнить ваше описание (его ещё называют Идеальным Сценарием) с другими описаниями функционирования системы. Таким путем вы легко выявите избыточные функции или операции – те, что выполняются системой, хотя для Главной Полезной Функции (или ОП) они не нужны. К таким функциям/операциям у нас особый интерес, потому что

избыточные функции/операции часто участвуют в развитии вредных явлений.

В частности, конфликт полезных функций может стать причиной аварии. Так например, стержни, абсорбирующие нейтроны в Чернобыльском реакторе, выполняли две функции. Основная функция стержней – обеспечение защиты в случае аварии. Другая полезная функция – регулирование выхода энергии. Обе функции выполнялись путем погружения и вывода стержней из реактора: когда стержни погружались в реактор, поглощалось повышенное количество нейтронов, что, в свою очередь, замедляло реакцию деления. По мере вывода стержней активная поверхность поглощения нейтронов сокращалась, и реакция деления усиливалась. В дополнение к этим двум основным функциям штатного режима эксплуатации АЭС была введена еще одна, избыточная – проведение эксперимента, испытание режима «выбега ротора турбогенератора».

Фото: Игорь Костин, АПН Украины. Через 14 часов после катастрофы

Регулировка энергетического выхода в реакторе должна осуществляться плавно с почти постоянной скоростью, и для снижения мощности реактора все стержни должны быть погружены полностью в течение 18 секунд. Но для аварийной остановки стержни должны быть погружены в реактор за гораздо меньшее время. Чтобы разрешить этот конфликт, было принята инструкция, чтобы в любое время несколько стержней должны быть всегда погружены в реактор, позволяя остановить его за нужное время. Для выполнения избыточной, по нашей классификации, функции «проведения испытаний» эта инструкция была временно отменена. Поэтому, когда по условиям эксперимента все стержни были максимально выдвинуты из реактора и пошла неконтролируемая реакция, нажатие оператором аварийной кнопки остановки реактора уже не дало результата. В результате произошел взрыв и катастрофическая радиоактивная эмиссия.

Сравнивая Идеальный Сценарий с реальным функционированием системы или производственным процессом, можно также выявить недостающую в описании полезную функцию или операцию. В таком случае, ее добавляют в список. При этом надо четко определить причинно-следственные связи этой функции (операции) с другими полезными, в особенности, с ГПФ (или ОП).