 |
Способы разрешения физических противоречий
|
|
|
|
После того как в ТРИЗ появился новый инструмент — ФП, анализ задач стал проводиться глубже. Физические противоречия наиболее чётко выражают суть стоящей перед изобретателем задачи. Естественно, что решением изобретательской задачи стало считаться разрешение ФП. Потребовались инструменты, помогающие изобретателю на этой стадии работы.
Были найдены основные способы разрешения противоречивых требований, определённых в ФП.
• В пространстве (одна часть ТС удовлетворяет одному требованию, а другая часть — другому).
ФП: объект должен быть горячим и холодным. Его можно разрешить в пространстве — одна часть (элемент) ТС горячая, а другая — холодная. Именно так разрешено противоречие в сковороде: рабочая поверхность горячая, а ручка — холодная.
• Во времени (в одно время элемент ТС удовлетворяет одному требованию, а в другое время — другому).
Стёкла очков должны пропускать много света, чтобы человек мог хорошо видеть в полутёмных помещениях, и они должны пропускать мало света, чтобы глазам было комфортно при ярком освещении. Очки «хамелеон» позволяют разрешить это противоречие во времени — они прозрачные и пропускают много света, если освещение слабое, и они тёмные, пропускают мало света, если освещение яркое.
• В отношениях (элемент должен обладать определённым свойством по отношению к одному объекту надсистемы и противоположным свойством по отношению к другому объекту надсистемы).
Москитная сетка непроницаема для насекомых, но проницаема для воздуха.
А что делать, если не удаётся разрешить противоречие? В этом случае нужно искать решение, при котором противоречие не возникает вообще.
|
|
|
Противоречие: корпус корабля должен быть узким, чтобы сопротивление воды было малым, и широким, чтобы иметь хорошую остойчивость. Это противоречие невозможно разрешить до конца — требования должны удовлетворяться в одно и то же время, в одном и том же месте… Но возможен переход на другой принцип работы — движение над водой. У судна на воздушной подушке этого противоречия нет.
Указанные выше общие способы устранения противоречий могут быть конкретизированы с помощью уже известных нам приёмов устранения технических противоречий. Так, принципы местного качества и перехода в другое измерение являются частными случаями общего подхода — разрешения противоречия в пространстве.
Упражнение 10
Приведите примеры, иллюстрирующие данные приёмы устранения ТП[15]:
1. Принцип дробления:
а) разделить объект на независимые части;
б) выполнить объект разборным;
в) увеличить степень дробления объекта.
2. Принцип вынесения:
Отделить от объекта мешающую часть (мешающее свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство).
В отличие от предыдущего приёма, состоящего в делении объекта на одинаковые части, здесь имеется в виду разделение объекта на разные части.
3. Принцип местного качества:
а) перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной;
б) разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции;
в) каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для её работы.
5. Принцип объединения:
а) объединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты;
б) объединить во времени однородные или смежные операции.
10. Принцип предварительного действия:
а) заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично);
б) заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.
|
|
|
15. Принцип динамичности:
а) характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;
б) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга;
в) если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.
21. Принцип проскока:
Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости.
22. Принцип «Обратить вред в пользу»:
а) использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта;
б) устранить вредный фактор за счёт сложения с другими вредными факторами;
в) усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.
26. Принцип копирования:
а) вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощённые и дешёвые копии;
б) заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии);
в) если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным и ультрафиолетовым.
Законы развития технических систем
При всем разнообразии технических систем они имеют много общего. В процессе эволюции все они проходят характерные этапы развития, подобно тому как эволюционируют биологические системы.
Альтшуллер сформулировал некоторые общие черты развития ТС и назвал их законами развития технических систем. Ниже приведён перечень этих законов[16]с краткими комментариями к каждому из них.
Закон полноты частей системы
Необходимым условием функционирования развитой ТС является минимальная работоспособность её основных функциональных блоков.
Основные функциональные блоки развитой ТС: рабочий орган, трансмиссия, двигатель и орган управления. Рабочий орган (РО) — это элемент ТС, непос редственно выполняющий главную функцию (ГФ), ради которой была создана данная ТС. Например, в водяной мельнице рабочим органом являются жернова, растирающие зерно в муку. Для выполнения главной функции РО должен получать энергию от двигателя (мельничного колеса) через трансмиссию (вал и шестерни).
|
|
|
Если хотя бы один из функциональных блоков будет неработоспособным, ТС не сможет выполнять ГФ.
Электрическая дрель имеет все основные функциональные блоки развитой ТС. Представим себе, что один из функциональных блоков не имеет минимально достаточной работоспособности. Например, у двигателя недостаточно мощности, чтобы вращать сверло при изготовлении отверстия. В этом случае и дрель как таковая не сможет выполнять свою главную функцию. Так же не будет выполняться ГФ, если элемент трансмиссии — зажим сверла — не удерживает сверло от прокручивания…
Закон энергетической проводимости системы
Необходимым условием жизнеспособности ТС является сквозной проход энергии от двигателя через трансмиссию к рабочему органу.
Смысл закона: энергия не должна теряться по пути от двигателя к рабочему органу.
Потерь энергии вообще не должно быть, но это возможно лишь в идеальной модели. Реально же энергия теряется в процессе передачи, а также при преобразовании её из одного вида в другой.
|
|
|
