Нурали Латыпов - Инженерная эвристика

• Название: Инженерная эвристика
• Автор: Нурали Латыпов
• Жанр: Психология, личное

В книге представлены классические и новейшие – от эвристических до логических – методы активизации инженерно-технического мышления. Авторы демонстрируют междисциплинарный подход к решению изобретательских задач и тренингу интеллекта на основе универсальных языков. Последовательность в решении научно-технических проблем достигается методом выявления и разрешения противоречий. При этом формулировка проблемы в виде парадокса оказывается сильнейшим стимулом для развития творческой мысли.

Книга содержит более 170 вопросов и задач, на которых заинтересованный читатель может проверить качественный уровень собственного мышления, а в случае затруднений – обратиться к приводимым решениям и ответам. Многие из этих задач озвучены авторами в 2011–2012 гг. в ходе семинаров и тренингов в рамках проекта ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Академия молодого инноватора», на интеллектуальных состязаниях молодых специалистов компании.

Рекомендуется инженерам, преподавателям и учащимся инженерно-технических и естественнонаучных специальностей вузов, инновационно ориентированным молодым специалистам производственного и исследовательского комплексов, а также всем читателям, заинтересованным в формировании у себя эффективного, продуктивного, действенного мышления, достижении нового интеллектуального уровня развития.

---

Нефть с промыслов доставлялась на заводы гужом – на арбах, в особых бурдюках. Каждая арба перевозила до 25 пудов (1 пуд = 16.38 кг) нефти, что составляло один халвар (11–12 бурдюков). «Десять тысяч ароб занимались доставкой нефти на заводы и непрерывной лентой тянулись по отвратительным дорогам с промыслов на заводы. При сильном ветре или дожде, аробщики отказывались выезжать, и заводы должны были оставаться без нефти. Плата за перевозку стояла высокая; доставка одного пуда нефти обходилась в 5 и даже 8 копеек. О нефтепроводах никто не думал» (Старцев, 1901, с. 28) [64] .

Людвиг Нобель предложил прочим бакинским заводчикам на паях проложить нефтепровод от промыслов до заводов, но получил отказ. Тогда «Братья…» поручили Шухову спроектировать полный комплекс сооружений трубопровода и воплотить проект в жизнь – первый в России нефтепровод с паровым насосом [65] .

«1878 год вошел в историю как год строительства первого промыслового нефтепровода в России, а сам трубопровод явился родоначальником гигантской сети магистральных трубопроводов, эксплуатирующейся в настоящее время. В 1881 году В.Г Шухов публикует свою работу “Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности”, которая на многие десятилетия стала основным руководством по проектированию трубопроводов. В этой работе В.Г. Шухов установил зависимость между расходом жидкости и её вязкостью, предложил формулу для расчета падения напора в зависимости от режима течения жидкости, дал методику определения наиболее выгодного диаметра трубопровода, скорости движения жидкости, толщины стенок труб. Разработанный им графоаналитический метод расположения промежуточных насосных станций применяется и в настоящее время…» ((Шаммазов и др., 2000)

«Наряду с большими работами по проектированию и строительству упомянутых здесь и последующих нефтепроводов Шухову приходилось решать задачи, возникавшие при добыче, транспортировке и переработке нефти. Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах и транспортировалась в бочках на телегах и пароходами. Из нефти получали только керосин, используемый для освещения. Мазут и бензин в то время являлись промышленными отходами, получаемыми в процессе перегонки нефти в керосин. Мазут как топливо не использовался, ввиду отсутствия эффективной технологии его сжигания, и загрязнял окружающую среду, накапливаясь в многочисленных котлованах. Бензин, получавшийся в процессе производства керосина, просто улетучивался. Бензиновый двигатель был изобретен лишь в 1883 году. Территории нефтяных месторождений были отравлены нефтью и мазутом, просочившимися в почву из котлованов.

В 1878 году Шухов разработал оригинальную конструкцию цилиндрического металлического резервуара для хранения нефти. Через год нефть перестали хранить в котлованах. В 1879 году он запатентовал форсунку для сжигания мазута. После внедрения форсунки Шухова мазут стали использовать как топливо. Менделеев опубликовал изображение форсунки Шухова на обложке своей книги “Основы фабрично-заводской промышленности” (1897 г.) и высоко оценил вклад Шухова в использование мазута, как топлива. В последующие годы были сделаны многочисленные новые разработки, в том числе созданы различные насосы для подъема нефти из скважин, изобретён эрлифт (газлифт), выполнено проектирование и строительство нефтеналивных судов и установок для дробной перегонки нефти. Была спроектирована первая в мире промышленная установка непрерывного термического крекинга нефти (патент Российской империи № 12926 от 27 ноября 1891 года). Шухов стал автором и главным инженером проектов первых российских магистральных нефтепроводов: Баку-Батуми (883 км, 1907 г.) и позднее Грозный-Туапсе (618 км, 1928 г.). Таким образом, Шухов внес значительный вклад в развитие русской нефтяной промышленности» (Грефе, 1990).

Но всё же толчок развитию целой отрасли дала элементарная инженерная идея Менделеева – чтобы выиграть во времени и, соответственно, в средствах [66] , надо совершить изменения конструктивного свойства в пространстве.

Операторы рождения и уничтожения Количества

Пространство не только связывает, но и разделяет, как, впрочем, и Время. Тогда непрерывность становится самой настоящей дискретностью, а дискретность – единением.

Характеристикой пространственно-временных отношений явленного мира выступает количество, оно обнаруживается во взаимодействии вещей, когда ту или иную вещь берут за эталон. Так, английский король Генрих I в двенадцатом веке приказал измерить расстояние от кончика своего носа до конца среднего пальца вытянутой руки и принял это за единицу измерения – ярд.

Количество, естественно, существует, рождается и умирает в Пространстве и во Времени, поэтому было бы логичным взять за начало либо само Время, либо Пространство.

На будущее отметим и ещё одну важнейшую мысль для тех, кто всерьёз решил заняться развитием креативного мышления. Где тяжело с логикой, там на помощь приходит исторический метод. Так развитие понятия количества можно подглядеть у детей, они в миниатюре его повторяют. Играя вещами и пользуясь ими, ребенок ещё до того, как выучит понятие «один», уже знает понятие «многое».

Он знает «больше» и «меньше»: предложи ему одну или две конфетки – ребёнок возьмет две, хотя и не знаком с понятиями «один», «два».

В развитии чего угодно существует скрытый (интуитивный, инкубационный) период. Ребёнок может не знать чисел, но он в силах разделить одну горсть песка на две (здесь закладывается операция квантования, отделения, ограничения). У детей не сразу возникает осознание сохранения количества. Если из кучки камней сначала убрать два камня, а потом добавить пару других, ребёнок не скажет, что осталось столько же. Перекладывая количества разными способами, он учится совершать тождественные преобразования. Первоначально дети усваивают «один» и «много», затем «много» у них раздваивается на «один и один» и «много». Но «один и один» весьма неудобно! И появляется «два», затем «три» и т. д.

Динамика количественных переходов звуков (изменений длительностей фонем, слов и предложений, пауз и степени ударений) способна вложить в вашу речь смысл, определяемый всё теми же универсалиями и их иерархией. Подсознание слушающих расшифрует этот смысл и примет к исполнению: ведь фильтры сознания отключены. Так, отработав ритм речи заранее, можно добиться как усиленной реакции слушающего, так и даже прямо противоположной тому, что высказано в вашей речи непосредственно (и чему мешают фильтры сознания).

Как вложить конкретный смысл в ритм (и в целом, в интонацию) речи? На обычном языке это хотя и возможно, но не всегда просто (требуется особый подбор слов по их длительности, по ударениям, что близко к стихосложению), на Диале же подобное закладывается с самого начала.

Теперь, следуя предыдущей логике развития, получим в распоряжение четыре новых «оператора» Диала (Куликов, Гаврилов, 2009–2012; 2011, № 3). Для удобства изложения воспользуемся «графиком» изменения громкости.

Рождение количества, то есть переход от одного ко многому:

во времени

в пространстве

Любопытно, что именно этот далеко не первый по логике Диала оператор как бы открывает список из сорока типовых приемов разрешения технических противоречий ТРИЗ:

«№ 1. Принцип дробления: а) Разделить объект на независимые части; б) Выполнить объект разборным; в) Увеличить степень дробления объекта». Частный случай – диссоциация (приём ТРИЗ № 49).

ВОПРОС № 55 В книге Дэниела Ергина «Добыча» описывается эпизод времён Первой Мировой войны. Железные дороги Франции были разбиты мощными ударами немецкой артиллерии и налётами германской авиации. Без паровозов крайне сложным казалось оперативно перебросить резервы, необходимые фронту, из тыла на передовую. «Тевтонская чёрная сила» подступала к Парижу. И всё же эта популярная мирная профессия спасла столицу Франции от немецких полчищ. Германия усвоила урок и в свой черёд применила его в годы Второй Мировой. Назовите профессию.

Французский генерал Гальени не растерялся и нашёл изобретательское решение в безвыходной ситуации, разделив ресурсы в пространстве и во времени. Невозможность непрерывной доставки войск непрерывным железнодорожным путём он заменил возможностью дискретного выполнения той же операции.

Находчивый генерал приказал нанять три тысячи парижских таксистов и арендовать их машины для нужд обороны города. Перегруженные, битком забитые солдатами такси были, в сущности, прообразом будущих моторизированных колонн Вермахта. Тысячи и тысячи солдат Гальени были доставлены таксомоторами в критические точки фронта. И обеспечили в ходе военных операций преимущество французам.

ВОПРОС № 56 В Древней Руси дроби называли долями, а позднее – «ломаными числами». Например, одна вторая часть именовалась «половина, полтина», а одна третья часть – «треть», одна четвёртая – «четь». А как сейчас мы называем «полполполтреть» и «полполполчеть»? (Глейзер, 1981, С. 35).