Jest rok 2015. Za godzinę mam zajęcia, już jedne z ostatnich na studiach magisterskich. I jak zawsze, pojawia się dylemat- czym się na nie dostać? Wybór mam duży, bo mogę pojechać tramwajem, autobusem, samochodem, rowerem, pójść na pieszo, albo pojechać hulajnogą. Mogę też nie pójść wcale, ale jak nie pójdę, to nie dowiem się niczego nowego a że bardzo lubię uczyć się nowych rzeczy, to nie biorę tej ewentualności zbyt długo pod uwagę. Problem, przed którym więc stoję jest więc oczywisty- jaki system techniczny wybrać, który zmieni moje położenie z domu na politechnikę? W ujęciu TRIZ, poszukuję dostępnego systemu technicznego który zrealizuje funkcję przemieszczania człowieka.

„rower/autobus/tramwaj/hulajnoga/człowiek - przemieszcza - człowieka”.

Opcji wyboru mam dużo, bo każdy z wyżej wymienionych może mnie przetransportować, czyli zmienić moje położenie. Czy każdy tak samo? Jak wybiorę tramwaj, to dowiezie mnie on dość szybko, bo nie będzie stał w korkach (niedawno skończyli budowę trasy tramwajowej, która separuje całkowicie ruch kołowy od szynowego). Brzmi świetnie, ale jak dostanę się na przystanek? Ta trasa jest przecież kawałek od mojego domu, a i tramwaj nie dojeżdża na politechnikę, tylko kilka przecznic wcześniej. Czyli samym tramwajem nie dojadę, trzeba łączyć środki transportu. To może autobus? Pętla jest nieco bliżej niż przystanek tramwajowy, a i autobus ma przystanek przy tej samej ulicy co politechnika, więc będzie mniej chodzenia. Ale faktycznie, będzie stał w korkach, przez co będzie jechał „dłużej” niż tramwaj. Czy aby na pewno? No to może lepiej w takim razie rower? Dojadę spod domu, pod budynek politechniki, nie będę stał w korkach. Brzmi prawie idealnie. Prawie, bo jednak muszę ten rower wyciągnąć z komórki lokatorskiej gdzie trzymam go z uwagi na ochronę przed kradzieżą oraz później go przypiąć do stojaka na kampusie, z tegoż samego powodu. Co więcej, będę nim jechał wolniej niż tramwaj po dedykowanej dla siebie trasie, więc ten pewnie mnie wyprzedzi po drodze. No to może hulajnoga? Mogę wyjechać bezpośrednio z domu, i nawet podjechać pod salę zajęciową, ale nie osiągnie ona takiej prędkości jak rower (elektryczna hulajnoga jest jeszcze rzadkością, o której niewiele osób myśli, mamy 2015 rok). Opcji mam wiele i niczym ten osiołek, któremu w żłobie dano, niedługo wcale się nie przetransportuję bo zabraknie mi czasu.

O zasobach słów kilka, czyli jak wybrać spośród rozwiązań o tej samej funkcjonalności?

Czas. To właśnie on jest kluczowy w moim problemie. Bo wybierając różne konfiguracje środków transportu, czy to tramwaj+spacer+windy, autobus+rower, samochód+spacer (bo samochodem niby dojadę pod drzwi, ale tylko pod warunkiem że nie będę musiał zaparkować- wtedy niczym autobus zatrzymujący się na przystanku, będę musiał szukać wolnego miejsca parkingowego), osiągnę zamierzony cel- dotrę na zajęcia, o ile zdążę zrealizować to działanie w dostępnym mi czasie. Z punktu widzenia TRIZ, każde z analizowanych rozwiązań realizuje funkcję transportu człowieka w taki sam sposób. Z czego wynika więc problem wyboru? Z zasobów, które musimy zużyć, żeby tę funkcję zrealizować. Realizacja funkcji transportu wymaga czasu- to jasne. Każda konfiguracja przeze mnie analizowana będzie potrzebować innej ilości czasu, a mój wybór będzie w naturalny sposób ograniczony do tych możliwości, które zużyją tego czasu mniej, niż mam go dostępnego (miałem godzinę, ale wcielanie się w rolę osiołka zajęło mi już 15 minut). Widzę, że mój wybór uwarunkowany jest stopniem zużycia zasobu czasu. Ale czy tylko?

Informacja. To drugi z czynników, który muszę wziąć pod uwagę. Idąc na pieszo (zakładając, że znam drogę a skoro kończę już studia, to miałem dużo czasu na poznanie miasta) wiem dokładnie, gdzie pójść. Umiem też chodzić, więc nie za wiele myślenia muszę włożyć w przemieszczenie się z domu na uczelnię. A jakbym wziął rower? Tutaj jest już trochę trudniej, bo muszę tak wybrać drogę, żeby jechać po ścieżkach rowerowych (skoro mamy takie ładne, nowe ścieżki rowerowe, to dlaczego z nich nie korzystać?). Jak już dokonam wyboru i wcielę go w życie to okazuje się, że pewien fragment trasy jednak się nie łączy w jedną spójną całość i muszę kombinować, jak ominąć to ruchliwe skrzyżowanie. A to wymaga ode mnie skupienia, czyli zużywa zasób informacji. W tym aspekcie, z autobusem i tramwajem jest jeszcze gorzej. O której odjeżdża autobus? Czy nie jest spóźniony? Czy nie ma jakichś objazdów? Jak skonfigurować przesiadkę? Czy jechać kombinacją 110+16, czy 145 bez przesiadek? Od tych zagwostek już jestem zmęczony myśleniem, a jeszcze nie zacząłem słuchać wykładu. Czy może być coś jeszcze, co muszę zużyć żeby się na niego dostać?

Materiał. To może żeby już nie kłopotać się za bardzo, pojadę samochodem? Prowadzić nawet lubię, więc pomijając konieczność koncentracji na tym, co dzieje się na drodze, nie zużyję za dużo zasobu informacji. No tak, ale zużyję paliwo. Stojąc w korkach, hamując co chwilę i używając klimatyzacji (bo 30 stopni w mieście, słońcu i czarnym samochodzie czuć jak 50, gdyby nie ona), nawet całkiem sporo. A cena benzyny ostatnio wzrosła, co ogranicza jej dostępność (budżet domowy jest nieustępliwy, z twardym limitem na paliwo co miesiąc). To może jednak autobus? Z tym, że tutaj też potrzebujemy materiału (choć już nie benzyny, a oleju napędowego). I nawet pomimo że to nie ja muszę ją kupić, to ja za nią płacę w ramach swojego biletu. Gdyby tylko istniał środek transportu, który nie zużywa materiału… wiem! Tramwaj. Oczywiście, zużywa on płyny eksploatacyjne, ale nie potrzebuje paliwa- jest prąd w sieci trakcyjnej, może jechać. Jest energochłonny, nie materiałochłonny. A rower? Jeszcze lepiej! Ten zużywa tylko energię generowaną przez siłę moich mięśni. To ja muszę się najeść i zużyć materiał w postaci pysznej jajecznicy na bekonie- rower ochoczo „wykorzysta” energię mechaniczną, którą mu osobiście wygeneruję.

Energia. Czy samochód potrzebuje energii do przemieszczania się? No pewnie- chce się rzec. Jakże by inaczej? Przecież gdyby nie potrzebował, to jeździlibyśmy za darmo. Tylko patrząc na samochody z 2015 roku (nie wliczając w to tych nielicznych samochodów elektrycznych), nie musimy dostarczyć do nich energii zewnętrznej, żeby móc się przemieścić. Ta generowana jest przez sam samochód w procesie spalania paliwa (materiału). Energia elektryczna? Za jej generowanie odpowiada alternator, a magazynowanie- akumulator. Podobnie ma się sprawa samochodów z napędem hybrydowym, gdzie większość z nich dostępnych w 2015 roku nie ma opcji plug-in- korzysta więc z energii elektrycznej wygenerowanej „samodzielnie” przez samochód. Zupełnie inaczej wygląda sytuacja w przypadku podróży rowerem- ten wymaga do realizacji swojej funkcji głównej energii mechanicznej dostarczonej z zewnątrz, typowo pochodzącej z siły naszych mięśni nóg lub rąk. Hulajnoga podobnie- bez naszego solidnego odepchnięcia, niedaleko zajedziemy- potrzebuje również energii mechanicznej do realizacji funkcji. To, co ważne, w 2015 roku źródła tej energii są zróżnicowane- systemy techniczne korzystają z energii elektrycznej (tramwaj), mechanicznej (rower, hulajnoga), itp., lub nie korzystają z niej wcale (samochód, autobus z silnikiem spalinowym).

Samochód z silnikiem spalinowym jest materiałochłonny, nie energochłonny

Przestrzeń. Jest jeszcze kwestia przestrzeni, która są konieczne do realizacji funkcji transportu przez omawiane rozwiązania. Hulajnoga zajmuje najmniej przestrzeni- mogę ją z łatwością schować w stanie złożonym pod łóżkiem czy za drzwiami- podczas gdy do dojeżdżania samochodem potrzebuję miejsca parkingowego (bez względu na to, czy zostawiam samochód w garażu czy na drodze publicznej). W przypadku tramwaju jest jeszcze gorzej, bo potrzebuje on dedykowanego torowiska, które zajmuje wiele kilometrów.

Co zrobić, gdy zaczyna brakować zasobów?

Zasoby dostępne w naszym otoczeniu są skończone. Wraz z upływem czasu ilość każdego z nich ulega zmianie, niemniej są one jak pamięć RAM na współdzielonym serwerze — ograniczone, dynamicznie przydzielane i zależne od priorytetów użytkowników. Co to może dla nas oznaczać? Spójrzmy na zmianę struktury zużywanych zasobów w transporcie na przestrzeni ostatnich lat. W roku 2025, samochody elektryczne są już codziennością na polskich drogach. Rynek hulajnóg zdominowały te elektryczne. Nawet jeżdżąc na rowerze zdarza mi się zastanawiać, co stało się z moją kondycją nie mogąc dogonić jadącego przede mną rowerzysty i orientując się po chwili, że ten korzysta z roweru elektrycznego. Jeszcze parę lat temu, różne środki transportu umożliwiały realizację tej samej funkcji głównej (przemieszczanie człowieka) z wykorzystaniem energii lub materiału, dzisiaj- coraz więcej z nich wykorzystuje zasób energii elektrycznej. W konsekwencji, stopniowo zanika różnorodność wykorzystanych zasobów do realizacji funkcji przez różne systemy techniczne, co może prowadzić do zwiększonej konkurencji o dostępną energię elektryczną. W obliczu postępujących zmian klimatycznych oraz związaną z tym transformacją energetyczną nie trudno wyobrazić sobie sytuację, w której ilość dostępnej energii elektrycznej nie będzie rosnąć. Co stanie się wtedy z wszystkimi tymi systemami technicznymi, które będą wykorzystywać energię jako zasób? Czy pierwszeństwo w wykorzystaniu energii elektrycznej będą miały tramwaje? A może rowery? Kto i w jaki sposób będzie o tym decydował?

Skąd ten prąd wszędzie?

W obliczu zachodzących zmian w systemach technicznych, wykorzystujących w coraz większym stopniu zasoby energetyczne (a nie materiałowe), ciężko nie zadać sobie pytania o ich przyczynę. Tutaj, pewną ścieżkę racjonalizacji oferuje TRIZ w myśl której, doskonałość systemów technicznych w czasie jest niemalejąca. Jak można więc ją zwiększać? Możliwości są trzy- System Techniczny może oferować większą użyteczność, czyli pomagać nam w większej liczbie codziennych zadań i/lub robić to lepiej, niż dotychczas. Po drugie, może generować mniej szkodliwych efektów takich jak hałas, zanieczyszczenia (w przypadku próby pokonywania zakrętów ślizgiem, zostawiając na nawierzchni fragmenty opon). Może też zużywać mniej zasobów do realizacji swoich funkcji. Patrząc na różnice pomiędzy rowerem elektrycznym a tradycyjnym, użyteczność zdają się oba mieć podobną. Bo i jeden, i drugi, zawiezie mnie w dokładnie to samo miejsce. Szkodliwość, jeżeli już, większą można przypisać rowerowi elektrycznemu, bo generuje hałas. Największa różnica natomiast leży w zasobach, które oba systemy techniczne zużywają do realizacji swoich funkcji. Skąd więc wynika zmiana rodzaju energii używanej przez rower (energia mechaniczna -> energia elektryczna)? Możliwym wytłumaczeniem jest kurczący się zasób dostępnej „energii mechanicznej” w naszym społeczeństwie. Żyjemy w środowisku, w którym nie musimy się dużo ruszać. Piętra pokonujemy windą. Do pracy, na wycieczki, w plener, jeździmy samochodami. Ja sam ruszam się dużo mniej, niż kiedyś. To wszystko powoduje, że zasób mojej energii, którą mogę „zaoferować” rowerowi, się kurczy. Wpływa to na wzrost czasu podróży (zwiększone zużycie zasobu czasu), zmniejszenie komfortu (zwiększenie efektywności realizacji funkcji szkodliwej), itp. Z perspektywy roweru, jego doskonałość zaczęła samoczynnie maleć. W tym świetle, energia elektryczna stanowi szansę dla roweru na przywrócenie jego „dawnej świetności”. Bo rower elektryczny nie dość, że niczego już od nas nie chce, to jeszcze zawiezie nas do celu szybciej (zużyje mniej czasu). Nic, tylko się cieszyć. Tylko, że jak to w życiu bywa, nic nie jest za darmo, i za tę zmianę będziemy musieli zapłacić- większą konkurencją o ograniczony zasób energii.

Kto wyłączył światło, czyli dlaczego rower znowu jest mechaniczny

Jeżeli coraz więcej systemów technicznych będzie zużywało energię elektryczną, a tej nie będzie przybywać w tempie przynajmniej takim, aby sprostać tym zmianom, to możemy mieć problem. Można powiedzieć: „wrócimy wtedy do rowerów tradycyjnych i po problemie”. Jednak zmiana rodzaju energii potrzebnej do zasilania roweru z czegoś wynikała- nie nastąpiła samoczynnie. Jednym z możliwych powodów jest wspomniane wcześniej skurczenie się zasobu energii mechanicznej, którą możemy dostarczyć z wykorzystaniem naszego ciała. Jeśli zabraknie prądu do zasilenia roweru, czym będziemy w stanie zastąpić siłę naszych już nieco bardziej wątłych mięśni? I jak, po takiej przerwie od pedałowania, wykręcić taką prędkość jak „elektryk”? W wyniku obecnie postępującej zmiany, dostosowujemy swoje życie do nowej rzeczywistości a co za tym idzie, również ilość posiadanych przez nas zasobów. Bo skoro mogę do pracy dojechać szybciej „elektrykiem”, to ja już sobie bez problemu zagospodaruję te 10 minut dziennie na inne czynności. Tylko gdybym miał teraz wrócić do roweru tradycyjnego, bo ten nie będzie już mógł delektować się dostępnym zasobem energii elektrycznej- to zmiana ta będzie dla mnie niekorzystna- jak to, muszę oddać teraz te 10 minut?

Problem ujednolicania struktury zasobów koniecznych do realizacji funkcji jest zdecydowanie bardziej powszechny. Za sprawą Sztucznej Inteligencji, dzisiaj nawet zastanawiając się co zjeść na obiad zużywamy zasób energii elektrycznej- bo ChatGPT powie nam to, co przecież sami moglibyśmy wykombinować. Maila też napisze za nas, bo przecież szkoda wykorzystywać i nadwyrężać nasze szare komórki (a te wymagają materii, jedzenia, żeby dobrze działać). I tak, jakakolwiek funkcja bazująca na naszym myśleniu i działaniu, wykorzystująca do tej pory zasoby materii jaką jest ten zbiór pyszności (choć nie tylko) jakie spożywamy codziennie, zmienia się w taką wykorzystującą znowu zasób energii. I tak jest coraz częściej. Jak długo zasób energii elektrycznej pozostanie jeszcze dostępny? Tego nie wiem. Ale wiem, że ograniczona różnorodność to nic dobrego- i warto mieć to na uwadze projektując zrównoważone systemy techniczne.