ТРИЗ: Инновации в моде
- -
- 100%
- +
© Владимир Петров, 2021
© Елена Солодкина, 2021
ISBN 978-5-0053-5924-7
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Об авторах
Владимир Петров
Ученик, коллега и друг автора ТРИЗ Г. С. Альтшуллера, «Мастер ТРИЗ», соучредитель и со-организатор Саммита разработчиков ТРИЗ, член Международного Совета Мастеров ТРИЗ, член Диссертационного Совета по защите на звание «Мастер ТРИЗ». С начала создания и до 2006 г. был членом Президиума Международной Ассоциации ТРИЗ (МА ТРИЗ). Совместно с автором ТРИЗ, Генрихом Альтшуллером, неоднократно проводил учебные семинары. Автор более 70 книг по ТРИЗ, более 400 печатных работ.
Елена Солодкина
Дизайнер женской одежды, консультант, автор учебных пособий по цифровому дизайну одежды. С 2009 года в качестве профессора преподавала специальные дисциплины на факультетах моды в учебных заведениях Канады. Создала несколько авторских курсов по проектированию, моделированию и конструированию одежды. Автор блогов об использовании компьютерных технологий и инновациях в индустрии моды.
Благодарности
Благодарим за разрешение на использование фотографий в данной книге создателей проекта «История России в фотографиях», компанию «ORORO», компанию «Ministry of Supply», отдел коммуникации политехнического университета Гонконга, компанию «Rami Kadi Maison de Couture», компанию «The Fabricant», коллектив юмористической газеты «Babilon Bee», компанию «Ostrich Pillow», коллектив редакции журнала «Uncrate», компанию «Petit Pli», а также мастера «NewVoilok» Александру Апратову, журналиста Ольгу Поклонскую, дизайнера Zoran Dobric, координатора The Fashion Institute by Olds College Louise Hood, дизайнера Elizabeth Bigger, художника Ian Berry, дизайнера Асю (Галину) Вертен, веб-сайт Dreamstime (Royalty-Free Stock Photos).
Авторские права
Авторские права на фотографии принадлежат следующим правообладателям: проект «История России в фотографиях» (рис.1.1, рис. 1.2); фотограф Roman Pohorecki (рис.1.3); компания «ORORO» (рис.1.4); журналист Ольга Поклонская (рис.1.5); компания «Ministry of Supply» (рис.1.6, рис. 2.28); Nature communications journal (рис.1.9); фотограф Jing-Ling Kao-Beserve (рис.1.19); мастер «NewVoilok» Александра Апратова (рис. 2.3, рис. 2.4); дизайнер Zoran Dobric и фотограф Louise Yu (рис. 2.7); отдел коммуникации политехнического университета Гонконга (рис. 2.11); компания «Rami Kadi Maison de Couture» (рис. 2.18); веб-сайт Dreamstime (Royalty-Free Stock Photos) (рис 2.22); компания «The Fabricant» (рис. 2.23, рис.2.24); коллектив юмористической газеты «Babilon Bee» (рис. 2.25); компания «Ostrich Pillow» (рис. 2.27); коллектив редакции журнала «Uncrate» (рис. 2.31); Louise Hood -координатор The Fashion Institute by Olds College (рис. 2.45); дизайнер Elizabeth Bigger (рис. 2.46, рис. 2.47); компания «Petit Pli» (рис. 2.49); художник Ian Berry (рис. 2.54, рис. 2.55); дизайнер Ася (Галина) Вертен (рис. 2.56).
Рисунки и фотографии 1.7, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.21, 2.1, 2.2, 2.5, 2.6, 2.8, 2.9, 2.10, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17, 2.19, 2.20, 2.21, 2.29, 2.30, 2.32, 2.33, 2.34, 2.35, 2.36, 2.37, 2.38, 2.39, 2.40, 2.42, 2.43, 2.44, 2.50, 2.51, 2.52, 2.53, а также иллюстрация для обложки книги выполнены Еленой Солодкиной.
Никакая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения авторов В. Петрова и Е. Солодкиной, за исключением фотографий, разрешение на воспроизведение которых должно быть получено у вышеуказанных правообладателей.
Введение
Инновационные способы проектирования и производства одежды становятся насущной необходимостью. В связи с этим современный дизайнер должен иметь навыки, позволяющие быстро получать самые невероятные решения для поставленной задачи. Специалисты, создающие одежду, стали чаще обращаться к инженерным (техническим) методам проектирования и генерации новых идей. Эти методы позволяют развить творческое мышление дизайнера и ускорить процесс проектирования и производства одежды и аксессуаров.
В настоящее время дизайнеры одежды используют достаточно большое количество эвристических методов, помогающих генерировать новые идеи. Например, метод аналогий, когда конструкция или технология нового костюма создается на основе уже существующего решения в историческом костюме, архитектуре, предметах искусства или окружающей среде; бионический метод, заключающийся в анализе объектов природы и использовании бионических форм, окраски, фактуры, механики движения и так далее для проектирования новых форм одежды, узоров, свойств поверхностей и структур; метод дробления задачи и последовательного приближения, при котором сложная задача раскладывается на составляющие, а затем последовательно решается цепь частных задач; метод морфологического анализа, предложенный Фрицем Цвикки, а также метод мозгового штурма, когда большое количество различных идей должно быть сгенерировано в короткий промежуток времени, и много других [1]. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Например, метод морфологического анализа является достаточно трудоемким, так как при простом переборе возможных вариантов очень сложно найти эффективное решение быстро.
При решении различного рода изобретательских задач любой специалист опирается на свои знания и опыт. Это помогает, если дизайнер решает уже известные ему типы задач. Однако, если появляются принципиально новые задачи, то такой опыт может оказать «медвежью услугу», так как память подсказывает уже известные решения, которые в данном случае не работают. Это, так называемая, психологическая инерция или психологический барьер [2].
Существует методология, позволяющая развивать изобретательское мышление [3], преодолевать психологическую инерцию и находить наилучшее решение, используя наиболее эффективный путь решения поставленной задачи – это ТРИЗ или теория решения изобретательских задач. ТРИЗ позволяет выявить и более точно сформулировать задачу, найти для нее нестандартные решения, создавать новые дизайны, конструкции и технологии, не имеющие аналогов.
Данная система инновационного мышления была создана советским ученым и изобретателем Генрихом Сауловичем Альтшуллером в 1946 году на основании анализа патентов и истории развития техники. В настоящее время ТРИЗ активно используется для решения не только различных технических проблем, но и задач из других областей, таких как бизнес, медицина, образование и т. д. К сожалению, в проектировании и создании одежды ТРИЗ практически не применяется.
ТРИЗ изменяет мышление и учит, как создавать изобретения. Эта методология позволяет:
1. Выявить суть задачи;
2. Взглянуть на вещи и явления по-новому – найти противоречие и проблему, которая мешает решить данную задачу;
3. Выявить и использовать ресурсы, имеющиеся в наличии;
4. Проанализировать и улучшить найденное решение.
Уже предпринимаются попытки применить инструменты ТРИЗ для дизайна одежды и аксессуаров. Так, например, в Саудовской Аравии методология ТРИЗ использовалась для создания коллекции современной женской одежды с национальным колоритом с целью сохранения национальной идентичности в условиях глобализации. Анализ выявленных противоречий и использование приемов разрешения противоречий позволили найти интересные творческие решения, уменьшить время и затраты на производство [4]. В Китае инструменты ТРИЗ использовались для дизайна коллекции женских сумок ручной работы [5]. Появляются также примеры применения ТРИЗ для организации бережливого производства в текстильной промышленности и при производстве одежды [6].
В этой книге мы представим авторскую адаптацию концепции Генриха Альтшуллера, разберем основные подходы ТРИЗ, как системы инновационного мышления, а также покажем на многочисленных примерах, как методы ТРИЗ могут быть полезны для решения различных задач в индустрии моды. Проанализируем уже существующие изобретения, как бы изобретая их заново, с помощью инструментов ТРИЗ.
Глава 1. Противоречия в индустрии моды
1.1 Понятие о противоречиях
ТРИЗ является методологией системного мышления, где любой объект рассматривается, как система – совокупность взаимосвязанных элементов, представляющих собой единое целое, имеющее новое свойство, которого нет у составляющих ее элементов.
Следует также рассмотреть понятия подсистемы и надсистемы.
Подсистема – это часть системы.
Надсистема – это объект, куда входит система в качестве подсистемы.
На любую систему также воздействует внешняя среда.
Изобретательская задача – это задача, содержащая противоречие, которое предстоит выявить и углубить, тем самым определить корень этой проблемы. Разрешая это противоречие, мы находим решение без недостатков.
Противоречие – это одно из основных понятий ТРИЗ.
В ТРИЗ рассматриваются три вида противоречий. Автор ТРИЗ Г. С. Альтшуллер назвал противоречия:
– Административное противоречие (АП);
– Техническое противоречие (ТП);
– Физическое противоречие (ФП).
Эти названия были выбраны Генрихом Альтшуллером для решения технических задач, но для задач из других областей они не всегда подходят, поэтому для нетехнических областей Владимир Петров предложил назвать эти противоречия следующим образом:
Административное противоречие – Поверхностное противоречие (ПП);
Техническое противоречие – Противоречие требований (ПТ);
Физическое противоречие – Противоречие свойств (ПС).
Дадим определения вышеперечисленным противоречиям и рассмотрим, как выявлять данные противоречия в системе на примере эволюции верхней одежды.
1.1.1. Поверхностное противоречие (ПП)
ПОВЕРХНОСТНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ (ПП) – противоречие между потребностью и возможностью ее удовлетворения.
Такое противоречие достаточно легко выявить. Оно часто задается заказчиком и формулируется примерно так: «Надо выполнить что-то, а как это сделать – неизвестно», «Какой-то параметр системы плохой, нужно его улучшить или нужно устранить такой-то недостаток, но не известно, как это осуществить», «Имеется брак в производстве изделий, а причина его не известна» и т. д. Это самое поверхностное противоречие.
Задача 1.1. Верхняя одежда
В прошлом теплая верхняя одежда была очень тяжелой, так как для того, чтобы одежда была теплой, приходилось использовать толстые и тяжелые ткани или мех, а также делать ее многослойной. Такая одежда затрудняла движения и была неудобной. (рис. 1.1 – 1.2). Со временем возникла потребность сделать верхнюю одежду для массового потребителя более легкой, чтобы ее было удобно носить.
Поверхностное противоречие (ПП): надо создать верхнюю одежду, которую удобно носить, но не известно как.
Рис. 1.1. Детская верхняя одежда, 1960 г., Гостев А. И.1
Рис. 1.2. Верхняя одежда начала ХХ века, город Егоровск, 1922 г., Филатов А.2
1.1.2. Противоречие требований (ПТ)
ПРОТИВОРЕЧИЕ ТРЕБОВАНИЙ (ПТ) – это предъявление противоречивых требований к системе или ее части.
Противоречие требований (ПТ) возникает при улучшении одних характеристик системы за счет недопустимого ухудшения других. Таким образом, в противоречии требований всегда одно из требований хорошее, а другое плохое.
Противоречие требований (ПТ) является углубленным представлением причины возникновения поверхностного противоречия (ПП). В глубине одного поверхностного противоречия (ПП), чаще всего, лежит несколько противоречий требований (ПТ).
Противоречие требований (ПТ) возникает в результате диспропорции развития различных частей системы. При значительных изменениях одной из частей (характеристик) системы и резком «отставании» другой (других) ее частей (характеристик) возникает ситуация, когда изменения одной из частей (характеристик) системы вступают в противоречие с другими.
Как правило, улучшая одни характеристики объекта (выполняя хорошее требование), мы резко ухудшаем другие (выполняем плохое требование). Обычный подход при разрешение такого вида противоречия – это поиск компромисса, когда приходится чем-то жертвовать.
В ТРИЗ пытаются разрешить противоречие требований (ПТ) без компромисса, когда не нужно чем-то жертвовать.
Продолжим рассмотрение задачи о верхней одежде.
Задача 1.1. Верхняя одежда (продолжение)
Для того чтобы верхняя одежда была теплой, она должна быть многослойной и изготавливаться из плотных теплых тканей, что делает верхнюю одежду тяжелой. Таким образом, требование, чтобы одежда была удобной (легкой), с одной стороны и требование, чтобы одежда была достаточно теплой, с другой стороны, являются двумя различными требованиями к верхней одежде, как системе.
Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать противоречие требований (ПТ).
Противоречие требований (ПТ): Если создать верхнюю одежду, которую удобно носить, то она может получиться недостаточно теплой.
Выполняя хорошее требование и создавая верхнюю одежду, которую удобно носить, например, легкую, тонкую, короткую и т. п., мы не выполняем другое требование ПТ (достаточно теплая верхняя одежда), так как теплоизоляция верхней одежды ухудшается. В данном случае хорошее требование – это уменьшение веса верхней одежды, а плохое требование – это ухудшение теплоизоляционных свойств верхней одежды. Или, наоборот, мы создаем верхнюю одежду с хорошими теплоизоляционными свойствами (хорошее требование), но она становится тяжелой (плохое требование).
1.1.3. Противоречие свойств (ПС)
ПРОТИВОРЕЧИЕ СВОЙСТВ (ПС) – это выявление диаметрально противоположных свойств (например, физических), которыми должна обладать система или ее часть, чтобы удовлетворить требования идеального конечного результата (оба требования хорошие). Свойства всегда описываются определенными измеримыми параметрами, например, вес, длина, теплопроводность и т. п. Разрешая противоречие свойств (ПС) мы пытаемся достичь идеального конечного результата (ИКР)3, не ухудшаем никакие параметры системы.
Противоречие свойств (ПС) необходимо для определения причин, породивших противоречие требований (ПТ), т. е. является дальнейшим его углублением. Уточнение (углубление) противоречий может продолжаться и дальше для выявления первопричины.
Для человека, незнакомого с ТРИЗ, формулировка противоречия свойств (ПС) звучит очень непривычно – некоторая часть системы должна находиться сразу в двух взаимоисключающих состояниях: быть одновременно легкой и тяжелой, подвижной и неподвижной, длинной и короткой, гибкой и жесткой, быть и не быть и т. д.
Одно из свойств, удовлетворяет одному из требований ПТ (противоречия требований), а другое свойство – удовлетворяет другому требованию ПТ.
Выявляя свойства, которыми должна обладать система, чтобы сделать оба требования ПТ хорошими в задаче по созданию удобной и теплой верхней одежды, можно сформулировать противоречие свойств (ПС). Всегда начинают с того, чтобы найти свойство, которое может сделать плохое требование ПТ хорошим. Затем берут противоположное свойство, если оно позволяет оставить хорошее требование ПТ хорошим, то было правильно выбрано свойство. Если нет, но нужно выбрать другое свойство, которое делает плохое требование ПТ хорошим и противоположное свойство, чтобы оставить хорошее требование ПТ хорошим.
Задача 1.1. Верхняя одежда (продолжение)
Противоречие свойств (ПС): верхняя одежда должна быть легкой, чтобы ее было удобно носить, и тяжелой, чтобы одежда была достаточно теплой (имела хорошую теплоизоляцию).
Приведем примеры того, как было разрешено это противоречие.
Пример 1.1. Пуховик
Для изготовления верхней одежды стали использовать более легкие ткани и слой пуха между ними – создали пуховики (рис. 1.3).
Современные пуховики легкие и удобные, но для их изготовления требуется очень много гусиного или гагачьего пуха, кроме того, плохо обработанный пух может служить местом размножения клещей и вследствие этого вызывать аллергическую реакцию.
Рис. 1.3. Пуховики, автор фотографии Roman Pohorecki.4
Возникает новая задача.
В ТРИЗ это называется вторичная задача. Давайте проанализируем ее.
Задача 1.1. Верхняя одежда (продолжение)
Сформулируем противоречия для возникшей новой задачи.
Поверхностное противоречие (ПП): как сделать верхнюю одежду теплой без использования пуха?
Противоречие требование (ПТ): если сделать верхнюю одежду с использованием пуха, то она будет теплая, но возможна аллергическая реакция человека.
Традиционно такие противоречия пытаются разрешить, используя компромисс. Вот типичный пример.
Пример 1.2. Синтетический наполнитель
Пух в верхней одежде заменили синтетическим наполнителем синтепоном, который достаточно легкий и обладает гипоаллергенными свойствами. Однако, при этом пожертвовали другим требованием – теплоизоляционным свойством одежды. В зависимости от конкретной модели верхней одежды, теплоизоляционные свойства могли быть хуже. Это компромисс.
В ТРИЗ не используют компромиссные решения, а углубляют противоречия, выявляя какими свойствами должна обладать система, чтобы сделать оба требования ПТ только хорошими. Значит появляется новая задача.
Задача 1.1. Верхняя одежда (продолжение)
Каким образом использовать синтетический наполнитель, чтобы изготовить достаточно теплую верхнюю одежду? Это типичное поверхностное противоречие (ПП).
Сформулируем противоречие требований (ПТ).
Противоречие требований (ПТ): если изготовить верхнюю одежду с использованием синтетического наполнителя, то она не будет вызывать аллергическую реакцию, но одежда может получиться недостаточно теплой.
Противоречие свойств (ПС): необходимо использовать синтетический наполнитель, чтобы не вызывать аллергическую реакцию человека, и не нужно использовать синтетический наполнитель, чтобы верхняя одежда получилась достаточно теплой.
Приведем примеры того, как было разрешено это противоречие.
Пример 1.3. Аэрогель
Вместо пуха стали использовать аэрогель5, который является очень хорошим изолятором. Он не впитывает влагу, и является чрезвычайно легким материалом, так как его структура состоит на 95—99% из воздуха. В связи с этим аэрогель обладает наилучшими теплоизоляционными свойствами. Использование аэрогеля позволяет создавать более легкие и более теплые изделия. Даже тонкий слой аэрогеля создает хорошие теплоизоляционные свойства. В связи с этим верхняя одежда получается легкой с тонким утепляющим слоем и очень теплой.
Пример 1.4. Куртка с регулируемой температурой
Используя передовые технологии, изобрели куртки с подогревом. В настоящее время такие куртки уже доступны массовому потребителю (рис. 1.4). Подогрев происходит благодаря системе безопасных гибких нагревательных элементов из углеродных волокон, питание обеспечивают перезаряжаемые аккумуляторы. Компания ORORO располагает аккумуляторы в изделиях в зависимости от их стиля, чтобы обеспечить оптимальный нагрев изделия. Зарядка аккумулятора ведется через блок питания с использованием USB-кабеля. Аккумулятор подсоединяется к куртке и хранится в кармане. Можно выбрать один из трех уровней нагрева. Чем ниже уровень нагрева, тем дольше прослужит батарея, затем ее нужно подзаряжать. На низком уровне нагрева аккумулятор прослужит примерно 10 часов, поэтому производитель рекомендует иметь с собой запасной аккумулятор.
Рис. 1.4. Куртка ORORO с регулируемой температурой.6
Пример 1.5. Куртка с подогревом на основе графена
Белорусские ученые создали одежду с подогревом для метростроевцев, используя наноматериалы, такие как графен – модификация углерода, который превосходит медь в десятки раз по электро – и теплопроводности, а его прочность в сотни раз больше, чем у стальной проволоки. Это более простая и дешевая технология, чем у существующих аналогов курток с подогревом (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Куртка с подогревом для метростроевцев.7
Пример 1.6. Саморазогревающаяся куртка
В компании «Ministry of Supply» разработали саморазогревающуюся куртку «Mercury», которая создает индивидуальный микроклимат для пользователя, постоянно адаптируя и оптимизируя температуру до комфортной для человека в зависимости от погодных условий (рис. 1.6). В этой куртке используются провода из углеродного волокна, идущие вверх по спине и рукавам, для автоматического нагрева одежды за счет резистивного нагрева.
В отличие от других обогреваемых курток, которые необходимо предварительно запрограммировать на определенную температуру, куртка «Mercury» может постоянно адаптировать и оптимизировать свою тепловую мощность в соответствии с температурой тела пользователя. Эту куртку можно нагреть с помощью голосового помощника Amazon Alexa перед тем, как надеть ее. Пользователи также могут ввести свои предпочтения в соответствующее приложение. Затем куртка использует искусственный интеллект, чтобы изучать и предсказывать предпочтения пользователей с течением времени. «Mercury» – это первая куртка, которая использует данные для фактического изменения и улучшения своей функции.
Рис. 1.6. Куртка с регулируемым нагревом, которая работает автоматически.8
Во всех куртках, показанных на рис. 1.4 – 1.6, используются аккумуляторы, заряда, которых хватает на несколько часов, а затем их нужно подзаряжать.
Пример 1.7. Куртка, использующая солнечную энергию
Уже появились в продаже куртки использующие для подогрева гибкие солнечные батареи. А куртка ThermalTech9 (рис. 1.7) является первой «умной» курткой, превращающей солнечную энергию в тепло для обогрева. Между наружным слоем этой куртки и ее подкладкой расположен слой «умной» ткани, состоящей из легких стальных нитей. Эта ткань поглощает ультрафиолетовые лучи, получаемые от солнца, и превращает их в тепло. Куртка также улавливает энергию от искусственных источников света и использует естественное тепло тела, когда солнце садится.
Рис. 1.7. Первая «умная» куртка, использующая солнечное тепло для подогрева.
1.1.4. Способы разрешения противоречия свойств (ПС)
Существует несколько основных способов разрешения противоречия свойств (ПС). Противоположные свойства разделяют: