Вепольный анализ. 
Диалектика технологических систем

Структурный вещественно-полевой (вепольный) анализ — раздел ТРИЗ, изучающий и преобразующий структуру технических систем [7, 3]. Статистический анализ технических решений показал, что для повышения эффективности технических систем их структура должна быть выполнена определенной. Модель такой структуры называется веполем [7, 3].

Веполь — неологизм, образованный из сочетания первых букв слов «вещество» и «поле». Понятие «поле» имеет в вепольном анализе широкий смысл: кроме четырех полей, «узаконенных» в физике (электромагнитное, гравитационное, поля сильных и слабых взаимодействий), веполь может включать «поля» тепловые и механические. В сущности, «поле» в веполе — это энергия, прикладываемая к инструменту или изделию для выполнения полезной работы [6, 59].

Термин «вещество» тоже понимается в широком смысле слова: «веществами» могут быть, например, плотина и вода, винт и гайка, снаряд и танк, молоток и гвоздь [6, 60].

В задаче об оттаивании грунта — в оперативной зоне были вода — В1 и грунт — В2, на которые воздействовало тепловое поле — Пт. В задаче об износе колес шасси самолета тоже было два вещества и поле — протектор, аэродромные плиты и механическое поле трения. Во всех задачах, в которых мы добирались до физического противоречия, присутствовала эта тройка.

Наша цель — выяснить взаимоотношения имеющихся в веполь элементов и при необходимости создать новый веполь, усилить или разрушить старый.

Понятие «поле» в ТРИЗ условно расширено. Оно включает в себя не только «законные» физические поля электромагнитные, гравитационные, поля слабых и сильных взаимодействий, но и всевозможные «технические» поля — механическое, инерционное, тепловое, акустическое, лучевое, запаховое и т. д. Итак, любое взаимодействие между веществами будем называть полем. Это поле должно нести вещество. Оно же является и главным «информатором» о событиях, происходящих в оперативной зоне задачи. Понятие «вещество» в ТРИЗ также условное — им может быть любой, элемент, участвующий в задаче.

Графически веполь в общем виде выглядит так, как на рисунке 1: В1, и В2 — вещества, а П — поле, с помощью которого вещества взаимодействуют между собой. Пока в оперативной зоне не будет выявлена эта «троица», решение задачи будет невозможным.

Для примера, нужно найти иголку в стоге сена. Как быть? Знаменитый югославский ученый Тесла утверждал, что если бы Эдисону была предложена такая задача, то он с прилежанием пчелы начал бы перебирать каждую травинку этой копны. Метод проб и ошибок, который использовал Эдисон, и не предполагал другой технологии поиска. А как поступите вы?

По условию задачи есть два вещества (В1 — иголка и В2 — сено) и нет поля. Добавляем поле П, допустим, магнитное. Тогда задача сразу решается. А если игла не магнитная? Все равно в систему вводим другое какое-то поле, например инерционное. Раскрутив стог, поймаем иглу. Можно ввести и поле «выталкивания», которое испытывает всякое тело, погруженное в жидкость. Игла окажется вниз, а сено наверху жидкости. Всегда, изучая задачу, в первую очередь мы должны проверить, есть ли в оперативной зоне полный веполь. Если не хватает вещества, нужно его ввести. Если не хватает поля, то и его нужно ввести в систему.

Иногда роль одного из веществ может принять на себя и сам человек. Это было использовано в задаче о пожарной сигнализации в шумном заготовительном цехе. Там человек играл роль «вещества», на которое воздействовали запахом (полем) через общеобменную вентиляцию, где воздух был вторым веществом.

Строго говоря, в оперативной зоне задачи всегда есть какие-то вещества и какой-либо вид энергии (поле). Все дело в том, «работают» ли эти вещества и поля на нашу цель. Их «переорганизация» и «специализация» являются основной заботой изобретателя. Взаимодействие между веществами и полем обозначаются специальными символами (если поле входящее, то его обозначение располагают над веществами, если поле выходящее-под обозначением вещества).

Веполь условен. Это своеобразная графическая модель технической системы, а еще точнее, язык, изучая который можно легче понять состояние всей технической системы. Как в капле воды отражается химический состав океана, так и в этой «молекуле» техники отражается суть изобретательской задачи. Если веполь неполный, т. е. в нем не хватает какого-либо вещества или поля, его надо достроить. Если есть хотя и полный, но неэффективный веполь, его надо развить, задействуя новые вещества или поля. Если веполь «вредный», т. е. сам порождает, нежелательное явление, его надо разрушить и заменить новым. Это касается как изменительных задач, когда создается новая или совершенствуется старая система, так и измерительных задач, где требуется получить информацию о работе системы.

Итак, есть веполи на создание, развитие, разрушение и измерение технической системы. С каждым из них познакомимся в следующих главах. Отметим, что развитие всех видов веполей выглядит следующим образом: неполный веполь полный веполь цепной (сложный) Веполь форсированный веполь (дробление, динамизация, переход к пористым веществам, структурирование вещества, согласование ритмики) феполь форсированный феполь, свертывание, переход в надсистему и к подсистемам.

Эти эволюционные шаги отображают общую линию развития любой технической системы и наиболее полно представлены в стандартных решениях изобретательских задач.