1.3. Аналогия с другими областями

Аналогия может проводиться не только с природой, но и любой областью деятельности: литературой, кино, искусством, техникой и наукой, военным делом, политикой и т. д.

Пример 1.45. Экзоскелет

По аналогии с человекоподобными роботами японские специалисты из компании Cyberdyne Inc. разработали экзоскелет (рис. 1.49), который был предназначен в первую очередь для инвалидов. Это устройство позволяет им свободно перемещаться и двигать руками и даже поднимать и переносить большие грузы. Аппарат получил название Hybrid Assistive Limb (HAL-5).

Рис. 1.49. Экзоскелет

В японском технологическом институте Канагава создан аппарат (роботизированный костюм), помогающий медсестрам поднимать неходячих больных (рис. 1.50).

Рис. 1.50. Роботизированный костюм для медсестер и сиделок

Созданы киберштаны (рис. 1.51). Они помогаю быстрее передвигаться и переносить большие грузы.

Рис. 1.51. Киберштаны

Разработаны экзоскелеты для военных целей (рис. 1.52 – 1.54).

Они позволяют быстрее передвигаться, переносить большие грузы. Такие разработки имеются в виде киберштанов (рис. 1.52),

Рис. 1.52. Военные киберштаны

полного комплекта экзоскелета (рис. 1.53)

Рис. 1.53. Военный экзоскелет

и в виде киберлат (рис. 1.54).

Рис. 1.54. Киберлаты

Гиперлаты построены по аналогии с рыцарскими доспехами. Они дополнительно защищают военнослужащего от пуль.

Пример 1.46. Робот-велосипедист

По аналогии с велосипедистом японская компания Murata создала робота, который может ездить на велосипеде (рис. 1.55).

Рис. 1.55. Робот-велосипедист

Пример 1.47. Носки

По аналогии с перчатками японцы создали пятипальцевые носки. Носки сделаны бесшовными. Японцы называют их второй кожей. Они позволяют лучше ощущать любую поверхность для контроля и балансировки. Уменьшается влажность, напряжение между пальцами и напряжение стопы. В них удобнее заниматься спортом (рис. 1.56).

На подошве носков имеются пупырышки, которые способствуют лучшему сцеплению с поверхностью, массажу стопы и лучшему проветриванию.

Рис. 1.56. Носки

Пример 1.48. Подушка – колени подруги или рука друга

Некоторые женщины любят спать на руке или плече друга. Но как быть, если женщина не имеет постоянного партнера. Японская фирма Камео по аналогии с партнером производит подушки «Рука друга». По словам представителей компании, новая подушка создает не только эмоциональный комфорт, но и фиксирует голову спящего в более удобном положении, поддерживая ее с обеих сторон. По желанию клиента подушка дополнительно может иметь запах друга, стандартные звуки, издаваемые им и даже будильник, который мягко производит колебания рукой, когда пришло время вставать (рис. 1.57).

Рис. 1.57. Подушка «рука друга»

Производители утверждают, что подушка обладает лечебным действием и не возбуждает владельцев, а отвечает природной потребности человека. В детстве люди кладут голову на колени матери.

Для мужчин фирма Trane Corporation выпускает подушку в форме женских коленок (рис. 1.58). Она сделана из поролона, и в комплект входит мини-юбка. «Подушка-коленка» (хизамакура) выполнена в форме нижней половины сидящей на корточках женщины.

Рис. 1.58. Подушка-коленка

Для младенцев придумали «руку мамы» (рис. 1.59).

Рис. 1.59. «Рука мамы»

Пример 1.49. Робот-домохозяйка

По аналогии с послушной домохозяйкой, безропотно выполняющей все домашние дела и поручения хозяина, американский робототехник Крис Уиллис (Chris Willis) создал женщину-робот (рис. 1.60). Робота-домохозяйку зовут Валери (Valerie). У нее силикон и пластик под одеждой, почти «живые» волосы, двигающиеся при разговоре губы и подвижные «человеческие глаза», в которые и встроены видеокамеры, при должной естественности движений способные создать хорошую иллюзию.

Валерии включает большое количество чувствительных элементов, акселерометры и гироскопы в корпусе, датчики в ногах и руках. 30 датчиков нагрузки в каждой ноге помогают роботу в ходьбе.

Руки имеют 40 степеней свободы. Всего у Валери 111 степеней свободы, включая движение рук, ног, торса и примитивную мимику лица.

Синтезатор речи использует интерфейс естественного языка. Покупателю предложено выбрать между американским или британским акцентом.

Робот будет помнить предыдущие беседы с хозяином.

Валери запомнит ежедневный список хозяйственных работ. Она сможет убирать квартиру, накрывать на стол, менять перегоревшие лампочки, стирать, собирать и переносить раскиданные вещи (весом до 22,6 килограмма), мыть посуду.

Рис. 1.60. Робот-домохозяйка

Пример 1.50. Самолет—катамаран

По аналогии с катамараном (рис. 1.61а) создали самолет с двумя корпусами (рис. 1.61б), а по аналогии с тримараном (рис. 1.62а) – самолет с тремя корпусами (рис. 1.62б).

Рис. 1.61. Самолет—катамаран

Рис. 1.62. Самолет—тримаран

Пример 1.51. Фильтр

По аналогии с принципом вытряхивания пляжного коврика (резкое волнообразное движение) разработан фильтр21. Удаление осадка в нем производится путем нанесения удара «в противофазе». Импульсы гасят друг друга и не передаются на фундамент.

Пример 1.52. Док

По аналогии с плавучим доком (рис. 1.63а) была сделана док-станция (Docking station) для ноутбука (рис. 1.63б). В дальнейшем по аналогии с док-станцией была выпущена док-станция для фотоаппарата (рис. 1.63в).

Как и в плавучем доке, в док-станции для ноутбука и фотоаппарата подведены все коммуникации. К компьютеру подведены питание, связь с внешними устройствами (монитором, мышкой и т. п.), с интернетом и т. д.

Пример 1.53. Магазин компании Staples

Томас Стемберг (Thomas G. Stemberg) обнаружил, что торговля офисными товарами налажена очень плохо.

В 1986 году он открыл первый магазин по продаже офисного оборудования в Брайтоне, штат Массачусетс.

Работу магазина он построил по аналогии с супермаркетом, т. е. самообслуживание и низкие цены. Сегодня Staples – это компания, располагающая 375 универмагами в 21 штате США (главным образом, в Калифорнии и на Северо-Востоке) и по всей Канаде.

Пример 1.54. Такси UBER

Служба такси UBER по аналогии с мобильными онлайн-сервисами сделала онлайн-вызов и оплату услуги.

Пример 1.55. Конвейер

Конвейер сделали по аналогии со сплавом бревен по реке.

Пример 1.56. Компания Форд

Однажды сотрудник компании Форд посетил скотобойню в Чикаго, где он увидел, что разделку туш осуществляют на конвейере. Он перенес эту технологию для изготовления автомобилей.

Эта идея была использована в 1913 году для производства автомобиля Ford Model T.

Производительность значительно повысилась. Цена автомобиля снизилась с 575 до 280 долларов, что позволило компании Форд значительно увеличить свою долю рынка22.

Пример 1.57. Суши-ресторан

Первый суши-ресторан с конвейером (рис. 1.64), «Mawaru Genrokuzushi», был открыт в Фусэ в 1958 г. Сейчас это Хигаси-Осака, префектура Осака (Япония).

Владелец Ёсиаки Сираиси (Yoshiaki Shiraishi) оборудовал прилавок ресторана конвейером по аналогии с конвейером, увиденным им на пивном заводе. Он понял, что это может сократить работу официанток.

Рис. 1.64. Суши-ресторан с конвейером

Аналогия – обильный источник новых идей, но ее нельзя использовать слепо.

Пример 1.58. Робот

В середине 70-х годов XX века для проверки фарфоровой посуды разработали робот, который действовал аналогично человеку – стучал по тарелочке и по звуку определял ее годность. Первоначально робот «не умел» мягко брать тарелочку и тарелки или ломались в его «руке» или выпадали из нее. Когда робота научили делать это, то появилась новая проблема. Тарелки ломались при ударе о них палочкой. Эта задача так и не была решена полностью – часть тарелок все-таки билась. Заказчики отказались использовать этот робот, так как вместо проверки он уничтожал часть продукции.

Основная и довольно часто встречающаяся ошибка – слепое использование аналогии. Сделаем так, как это делает человек. Скопируем эти действия и заменим человека роботом. Как правило, такая тактика обречена на провал.

Гораздо проще использовать другие физические принципы для совершения того же действия, например «слушать» тарелку с помощью ультразвука.

Аналогичные ошибки совершают разработчики техники, пытающиеся точно воспроизвести новое изделие, выпускаемое в другой стране или фирме. При этом на изучение и воспроизводство такого изделия тратятся годы. Нужно выяснить все тонкости, разработать все элементы, создать технологию и наладить их производство. Через несколько лет выпускается «старое» изделие, а в это время фирма, выпустившая изделие-прототип, выбрасывает на рынок новое изделие. При этом фирма, копировавшая изделие, отстает еще больше.

Как же следует использовать аналогию?

1. Выяснить основные принципы и конструктивные особенности исследуемого объекта.

2. Выявить ведущую область техники по функции, которую выполняет этот объект.

3. Воспроизвести основной принцип и конструктивные особенности, используя опыт ведущих областей, на имеющихся элементах, материалах и технологиях. При этом что-то нужно будет придумать новое, учитывая недостатки прототипа.

Таким образом, появится новое конкурентоспособное изделие.

Несколько другой подход появился на рынке США, который получил название реверс-инжиниринг (reverse-engineering) – «инженерная работа задом наперед».

Суть этого направления – воспроизводить известные конструкции, уже завоевавшие хорошую позицию на рынке.

Многие компании основную прибыль получают не от продажи самих изделий, а от продажи расходуемых комплектующих. Они меняют модель изделия и к нему делают новый вид расходуемых комплектующих материалов.

Пример 1.59. Принтеры

Компании, выпускающие принтеры, основные деньги зарабатывают на картриджах. Поэтому цены на картриджи, чернила и порошки они держат достаточно высокими. Кроме того, они меняют модель принтера и изменяют форму картриджа. Старые картриджи они продолжают выпускать наряду с новыми, вынуждая потребителя регулярно платить «дань».

Пример 1.60. Перезарядка картриджей

Появились фирмы, которые занимаются перезарядкой как чернильных, так и лазерных картриджей для принтеров. Разрушая монополию «оригинальных производителей», они резко сбивают цены на картриджи, приводя их хоть к какому-то соответствию с естественным желанием потребителя «получить лучше за меньшие деньги».

Такой бизнес находится в состоянии конкурентной борьбы с производителями принтеров, и поэтому не может пользоваться запчастями и материалами, изготавливаемыми производителями принтеров. Фирмам приходится делать свои разработки. Иногда такой вид инженерной деятельности позволяет выпустить хороший продукт. Затраты на «реверс-инжиниринговые» исследования зачастую весьма велики, но все равно они меньше, чем у «оригинальных производителей».

Имеются и другие возможности. Компания, собирающаяся выпускать аналогичный товар:

1. Договаривается с компанией, выпускающей это изделие, или ее конкурентом о поставке тех же комплектующих частей данного изделия и изменяет, например, внешний вид изделия или находит изделию новое применение или новый рынок и т. п.

Компания приобретает комплектующие элементы уже сошедшего с рынка изделия, придает ему, например, современный вид и выпускает на рынок изделие по значительно меньшей цене. Так, например, действовала фирма «Daewoo».