این تضاد زمانی رخ می دهد که دو خاصیت و ویژگی متضاد با هم، از یک عنصر فنی و یا خود سیستم، مورد نظر باشد. به عبارتی دیگر منظور از تضاد یا تضاد فیزیکی وجود همزمان هماهنگی و تعارض در یک سیستمی باشد.
تضاد فیزیکی زمانی رخ می دهد که به دو حالت (عملکرد یا اجزا) مختلف و مانع الجمع یک جسم در یک زمان نیاز داشته باشیم. برای مثال،چرخ های هواپیما، برای نشستن و برخاستن آن از زمین، بایدوجود داشته باشند. در عین حال، این چرخ ها به دلیل افزایش فشار هوا در طول پرواز نباید وجود داشته باشد. یا سطح جسمی همزمان باید صیقلی و زبر باشد. جسمی همزمان سرد و گرم باشد.
ساختار و نحوه وقوع یک تضاد فیزیکی
این نوع تضاد در سه حالت در سیستم رخ می دهد. به حالت های زیر دقت کنید و برای مسائل خود سعی کنید آنها را کشف کنید.
حالت الف: اجرای یک کارکرد برای یک نتیجه مطلوب لازم است و عدم اجرای آن برای پیشگیری از یک اثر زیان بار لازم است.
مثال ها:
1) حرارت دادن پایه های تراشه آی.سی برای اتصال آن لازم است و از طرفی برای جلوگیری از آسیب دیدن تراشه، نباید آن را در معرض حرارت قرار داد.
2) با سرعت رانندگی کردن برای رساندن بیمار به بیمارستان لازم است، اما برای جلوگیری از تصادف نباید سریع رفت.
حالت ب:برای ایجاد یک نتیجه مطلوب بالاترین سطح یک مشخصه لازم است، در حالی که برای جلوگیری از اثر زیان بار یا نامطلوب دیگر پایین ترین سطح آن نیاز است.
مثال ها:
1) بال های هواپیما برای بلند شدن از زمین باید بزرگ باشند و برای سرعت زیاد در هوا باید کوچک باشند.
2) برای شیرجه زدن در استخر از ارتفاع بالا آب باید آن قدر محکم باشد تا با کف استخر برخود نکنیم ولی برای جلوگیری از آسیب باید نرم باشد.
حالت ج: برای ایجاد یک نتیجه مطلوب یکی از اجزا ضروری است اما برای جلوگیری از اثر زیانبار یا نامطلوب عدم وجود آن ضروری است.
مثال ها:
1) چرخ های هواپیما برای فرود ضروری است اما در طول پرواز نامطلوب است.
2) وجود دیوار برای جداسازی مکان ها ضروری است اما بیشتر اوقات مزاحم و غیر ضروری هستند.
رفع تضادهای فیزیکی
برای رفع تضادهای فیزیکی چهار اصل کلاسیک وجود دارد: تفکیک فضایی، زمانی، اجزا و وابسته به شرایط که معمولا توصیه می شود در هر مسئله تضاد فیزیکی، بهتر است همه چهار قانون بکار گرفته شوند زیرا این قوانین برای تمام انواع تضادهای فیزیکی عمومیت دارند و معلوم نیست کدامیک راه حل اصلی را ارائه می نماید.گاهی کاربرد چند تا از این قوانین می توانند روش های ابداعی جداگانه ای برای یک مسئله پیشنهاد دهند.
ما در اینجا علاوه بر اصول بالا، هفت اصل دیگر را نیز بیان می کنیم که حاصل تحقیقات اساتید تریز در حل مسائل جدید می باشد42F[1]. این محققان معتقدند که بهتر است تمام مسائل ابداعی خود را براساس تضاد فیزیکی بیان کنیم و نیازی به بیان مسئله براساس تضادهای فنی نیست! آنها سعی می کنند با استفاده از اصول تفکیک تمام مسائل ابداعی را حل کنند!
1) تفکیک فضایی: ایده اصلی این قانون، جداسازی مکانی نیازهای متضاد است. در این حالت تلاش می شود سیستم و زیر سیستم هایش را تفکیک کرده و هر نیاز متضاد را در مکان یا فضای مناسب قرار دهیم تا تضاد رفع گردد. مثلا در طراحی عینک این اصل کمک میکند متناسب با نقص هر چشم، شیشه با نمره مناسب انتخاب شود تا نیازهای متفاوت هر دو چشم هم زمان رفع گردند.
2) تفکیک زمانی: پیشنهاد این قانون جداسازی زمانی نیازهای متضاد است. در این حالت تلاش می شود فعالیت های سیستم را طوری زمان بندی کنیم که نیازها و کارکردهای متضاد در زمان های متفاوت اتفاق افتد. مثلا در مدل موبایل های تاشو، هم در زمان تماس از صفحه کلید استفاده می کنیم و هم بعد از خاتمه مکالمه با بستن موبایل، از صفحه کلید و صفحه نمایش محافظت می کنیم.
به عوان مثالی دیگر، تضاد فیزیکی مسئله چرخ های هواپیما در حالت (ج) این است که چرخ های فرود، هم باید باشندو هم نباشند! این تضاد با تفکیک زمانی نیاز به آن، از بین می رود. بدین معنا که پس از رفع نیاز به وجود آن ها در هنگام فرود، به جمع شدن درون قسمتی از اتاق هواپیما، نیاز به نبودشان نیز بر آورده می شود
3) تفکیک اجزا (تفکیک بین کل و اجزایش): استراتژی این قانون جداسازی نیازهای متضاد با تفکیک اجزای سیستم است. دراین حالت تلاش می شود سیستم را به اجزای سازنده اش تفکیک کنیم و هر یک از کارکردهای متضاد را توسط یکی از آنها تامین کنیم. مثلا زنجیر چرخ همزمان انعطاف پذیر و مستحکم است و هم به افزایش اصطکاک چرخ ها در برف کمک می کند.
4) تفکیک وابسته به شرایط(تغییر ویژگی ها): پیشنهاد این قانون ایجاد یک کارکرد کمکی یا واسطه در شرایط خاص است. در این حالت تلاش می شود سیستم با محیط آن به نحوی تغییر کند که فرآیندی کمکی اتفاق افتد و تضاد را برطرف نماید. مثلا آبکش یا توری، آب را از خود عبور می دهد اما سایر جامدات درشت از آن عبور نمی کنند.
5) تفکیک به تدریج43F[2]. مواردی پیش خواهد آمدکه درآن هیچ لحظه قطعی درزمان وجود ندارد که درآن یک شیء ویا سیستم خواص متفاوتی از خود نشان دهد. این خواص تا زمانی که تحول کامل می گردد تدریجا می تواند در سیستم بخزند.
به عنوان مثال، به منظورآموزش برای شنای طولانی، شناگر نیازمند به آب زیاد و جای وسیع است تا لازم نباشد در نوبت های متعدد تمرین کند؛ اما انجام این کار در استخر غیر عملی است چرا که آب کمی وجود دارد. راه حل ارائه شده این اصل استفاده از همان آب کم است که به تدریج و پی درپی مورد استفاده قرار گیرد. مثلا با نصب یک پروانه چرخان آب را به چرخش درمی آوریم تا این اتفاق بیافتد(شکل زیر).
6) تفکیک با استفاده از مقیاس44F[1] : طبق این اصل دوخاصیت متناقض را هر یک در مقیاس های مختلف قرار می دهیم تا رفع گردد. قطعه ای از کاغذ سنباده از ذرات سفت وسخت در مقیاس کوچک و انعطاف پذیر درمقیاس کلان تشکیل شده است. این اصل متفاوت از اصل تفکیک اجزاست (اصل سوم)؛ چرا که با جدایی در مقیاس، ما میخواهیم به بیان هر دو خواص برسیم؛ درحالی که در در تفکیک اجزا، ما فقط می خواهم به بیان یکی از اجزا در سطح کلان بپردازیم.
7) تفکیک بر اساس جهت45F[2] : طبق این اصل در همان لحظه در زمان و در همان فضا، خواص متناقض را با حرکت در جهات مختلف رفع می کنیم. مثلا یک تکه از ورق فلز می تواند انعطاف پذیر در یک جهت و سفت در جهت دیگر باشد.
8) تفکیک توسط چشم انداز46F[3] : به طورکلی، این اصل بدان معنی است که خواص یک شیء وابسته به ادراک هستند. بر اساس این اصل، تفکیک از توجه منحصر به فرد به وضعیت ماده اتفاق می افتد. مثلا یک شیء بسیار کوچک،اما با نگاه در زیر میکروسکوپ بزرگ به نظر می رسد.
9) تفکیک از طریق پاسخ زمینه47F[4] : طبق این اصل در همان فضا و در همان زمان، دو زمینه مختلف می تواند به شکل یا خواص بخش عمده از یک شیء پاسخ های متفاوتی دهد. یکی از زمینه و یا زمینه های منطقه ممکن است متغییر باشد در حالی که زمینه دیگر به نسبت بدون تغییر باقی بماند. مثلا در همان لحظه و در همان فضا، شیشه ای می تواند برای نور مرئی شفاف و برای نور مادون قرمز مات باشد. به عبارتی دقیق تر، دیواره حباب لامپ گازی باید به منظور روشن کردن محل کار هادی نور باشد و از جهتی باید به منظور اجتناب از اشعه ماوراء بنفش غیرهادی باشد. پاسخ (نورمرئی) به حباب شیشه ای (هدایت نور) است و پاسخ (اشعه ماوراء بنفش) به حباب شیشه ای (غیرهادی) است.
دیواره لامپ گازی همزمان برای نور مرئی شفاف و برای اشعه ماوراء بنفش مات است.
10) تفکیک بین عنصر و زمینه48F[5] : در این استراتژی، ماده دارای یک خاصیت و زمینه دارای خاصیت متضاد است. به منظور انجام این کار، ما باید ماده و زمینه ای را که با خصوصیات متضاد همراه هستند شناسایی و تفکیک نماییم.
به عنوان مثال، در پروژه های بزرگ ساختمانی، مطلوب ما روشن کردن محوطه کار ی به بزرگی یک زمین فوتبال است. این امر به یک منبع نور بسیار بزرگ و با نور بالا نیازمند است. اما انجام این کار به دلیل ساختار بزرگی که برای حمایت از نور مورد نیاز خواهد بود گران تمام می شود. تضاد در این مسئله این است که نور ساخت وساز نیاز دارد هم زمان بالاو پایین باشد. طبق راهکار این اصل باید نور کافی را از طریق نور کم اما متمرکز در نقاط حساس زمینه تامین کنیم و نیازی به روشن کردن به اندازه یک زمین فوتبال نیست (شکل زیر).
راهکار اصل دهم برای روشن کردن جای وسیع با نور کم.
11) تفکیک چارچوب از مرجع49F[6] : طبق این اصل، خواص یک شیء وابسته به چارچوب مرجعی می شود که بدان وابسته است. به عنوان مثال، من در پشت میز نشسته ام. هیچ یک از حرکات بدن من سریع نمی باشد. بااین حال، زمین در حال چرخش بسیار سریع است و سرعت من نسبت به چارچوب مرجعی مانند خورشیدکاملا سریع می باشد.
به عنوان مثالی دیگر، یک محصول در بازار کنونی بسیارگران قیمت است،اما نیاز دارد به منظور فروش ارزان باشد. راه حل این اصل اینست: (محصول)که در حال حاضر درمقایسه با خواسته های بازار (گران قیمت) است را با تغییر بازار یعنی عرضه در بازارهای مختلف، باعث شویم (ارزان قیمت) به نظر برسد.
در پایان ذکر یک نکته ضروری به نظر می رسد. تمام مثال هایی که در کنار هر اصل تفکیک بیان شدند را می توان با سایر اصول تفکیک دیگر نیز تحلیل کرد و به ارائه راهکارهای جدید رسید؛ زیرا اساس کار در رفع تضاد فیزیکی، یافتن تضاد در مسئله است و چون از ابتدا نمی دانیم کدام اصل به برای رفع تضاد بهتر است از همه اصول تفکیک مذکور استفاده کرد تا به راهکارهای متعددی برسیم.
مثلا، تضاد محصول که باید هم گران قیمت و هم ارزان قیمت باشد را با اصل تفکیک زمانی با عرضه محصول در زمان های متفاوت (مثل نگهداری در سردخانه یا انبار و عرضه در زمان کمیابی) رفع کرد. یا با اصل تفکیک نسبت به چشم انداز، به وسیله عرضه محصول گران برای قشر ثروتمند که از چشم آنها ارزان به نظر می رسد رفع نمود و به همین ترتیب...
[1] Separation by Scale
[2] Separation by Direction
[3] Separation by Perspective
[4] Separate by response of field
[5] Separate between the substance and the field
[6] Separate by frame ofreference
[1] اصول تفکیک 5 تا 11 را ممکن است جایی دیگر کمتر دیده باشید. این اصول منبحث از تحقیقات متخصصین triz در مسائل جدید می باشد. برای مطالعه بیشتر به وب سایت www.opensourcetriz.com مراجعه کنید.
[2] Separate Gradually
