ЗНАЮ, КАК, НО ОТ ЭТОГО ЕЩЕ ХУЖЕ
(Техническое противоречие) Техническое противоречие возникает между параметрами системы, ее узлами или группами деталей. Оно диктует: «Если ты улучшишь одно—то непременно ухудшишь другое!» Много колышков с табличкой «финиш» оставили здесь изобретатели. Понять суть технического противоречия вам поможет следующий пример. Допустим, решили увеличить скорость самолета и для этого поставили на него новые мощные двигатели. Страшный рев этих двигателей сотрясает аэродромные плиты, но крылья не могут оторвать от земли значительно потяжелевший самолет. Тогда решаете увеличить крылья. Теперь самолет взлетает, но возросшее лобовое сопротивление крыльев съедает всю мощь ваших новых моторов. Цель не достигнута — скорость не увеличилась. Это получилось потому, что не устранено главное противоречие: крылья должны быть большими, чтобы обеспечить достаточную подъемную силу при взлете, когда скорость еще мала, и они же должны быть маленькими, чтобы в скоростном полете, когда подъемная сила резко возрастает, не оказывали большого лобового сопротивления. До недавнего времени казалось, что это неразрешимое противоречие. Конструкторы шли на компромисс. Они выбирали площадь крыльев такой, чтобы она была минимальной, но достаточной для взлета. Но это был обходной путь — из двух зол выбиралось меньшее. Какое-то время положение было терпимым. Но вот потребовались новые, более высокие скорости. Идти по проторенному пути не удавалось. Тогда решили увеличить взлетную и посадочную скорость самолетов, доведя ее до нескольких сотен километров в час. Поднимать в воздух такие самолеты и сажать их на аэродромы становилось все труднее и опаснее. Взлет и посадка стали одним из сложных и ответственных элементов полета. Длина взлетных дорожек стала измеряться километрами. Аэродром все дальше и дальше уносился за пределы города. Возникла ситуация, когда путь до аэропорта требовал больше времени, чем сам полет. Получился тришкин
Рассмотрим более земную ситуацию. Вернемся к задаче о сигнализации оттайки грунта под опорами ЛЭП. Вы помните, нам нужно узнать, под какой именно опорой произошла недопустимая аварийная оттайка грунта, чтобы успеть вовремя принять соответствующие меры по его искусственному подмораживанию. Способы подмораживания грунта известны и широко применяются, например его пропитка жидким кислородом или азотом. Учитывая, что опоры ЛЭП часто проходят по труднодоступной гористой или болотистой местности, желательно узнавать о состоянии грунта с воздуха, т. е. с самолета или вертолета. Первая мысль, которая, вероятно, приходит каждому из вас,— поместить в грунте рядом с фундаментом несколько равномерно расположенных по глубине термометров. Снимая с них показания и преобразовывая их в сигнальные огни на мачте, можно было бы судить о состоянии грунта с воздуха. Казалось, это единственно верный способ. Но обычные термометры непригодны: закопанные в грунт, они не дадут информации наверх. Следовательно, придется применить электроконтактные термометры или специальные термопары. Но тогда понадобятся индивидуальные источники энергии в виде аккумуляторов, дополнительные приборы для приема и обработки поступивших из грунта сигналов, специальные электропровода и контролирующая аппаратура. Кроме того, учитывая морозное вспучивание грунта, надо будет принять меры, чтобы заложенные в нем приборы и провода не были повреждены. Возникает необходимость в специальных защитных устройствах и приспособлениях.
Итак, желая улучшить информативность системы, вы столкнулись с недопустимой сложностью. В самом деле: «Знаю, как делать, но от этого еще хуже». Уж лучше, решаете вы, все оставить по-старому и вручную, с помощью лома или лопаты, определять состояние грунта возле каждой опоры. Правда, это долго, дорого, но зато надежно. Но, рассудив так, мы тем самым признали свое поражение от выявленного технического противоречия. Как быть? Имеющийся в ТРИЗ специальный набор приемов разрешения технических противоречий поможет найти выход из этого положения. Об этих приемах и правилах их использования будет рассказано в специальной главе. Нужно запомнить главное: техническое противоречие — это конфликт внутри технической системы, между ее узлами. При улучшении чего-то одного недопустимо ухудшается другое. Разберем еще одну реальную производственную ситуацию, на которой проследим развитие технических противоречий. ... В кабинет начальника цеха вошла взволнованная крановщица и сказала: «Я отказываюсь работать в вашем цехе. Совершенно нечем дышать! Моя кабина находится на самом верху, и туда поднимается весь дым, который идет от закалочных ванн». Начальник цеха, как мог, успокоил женщину, а затем долго сидел в задумчивости, анализируя ситуацию. Это уже не первый случай, когда рабочие цеха жаловались на чрезмерную загазованность воздуха. Дело в том, что заказ на термозакалку в масле партии крупногабаритных деталей поступил неожиданно, и специальный участок для этой операции не был готов. Приходилось выполнять термозакалку прямо в цехе. Мостовой кран брал раскаленную в печи деталь и опускал ее в ванну с маслом. По мере погружения детали соприкасающееся с ней масло вспыхивало, и густой едкий дым заполнял цех. Когда деталь полностью погружалась в масло, горение прекращалось, лишь небольшой дымок испарения поднимался над его поверхностью.
Способ закалки менять было нельзя — он предписывался технологией, но и делать такую работу в цехе было тоже нельзя. Уже знакомое вам административное противоречие. Имеющаяся вентиляция не справлялась с повышенной загазованностью. Пробовали увеличить ее мощность, но новые вентиляционные трубы перегораживали весь цех, создавая такой сквозняк, что многие рабочие простужались. Пришлось отказаться от этой затеи. Решили установить над ванной крышку, которая захлопывалась бы вслед опускающейся детали. Но, согласно правилам безопасности труда, крановщик должен всегда видеть груз, с которым он работает, а крышка мешала этому. Поэтому и от этого новшества пришлось отказаться. Был объявлен заводской конкурс, как уменьшить загазованность цеха. Первое место заняло решение, по которому предлагалось резко увеличить скорость опускания раскаленной детали в масло. Срочно было дано задание конструкторам изменить конструкцию привода крана, чтобы опускание детали длилось 2 с вместо 10 с. За два дня кран переделали. Провели испытания. Деталь шлепалась в ванну, поднимая большие волны, которые выплескивались за борта. Пришлось наращивать высоту ванны, но это создало массу неудобств обслуживающему персоналу, который зацеплял и отцеплял погружаемую деталь. Кроме того, выяснилось, что тормозная система крана не выдерживает новых нагрузок, и при очередном опускании детали было пробито днище ванны. Помещение цеха залило маслом. На следующий день механики поставили более мощные тормоза, которые мгновенно останавливали груз. Появившиеся динамические нагрузки при резком торможении привели к прогибу несущей балки крана. Цех остановился. Главный инженер созвал экстренное совещание инженерно-технических работников, чтобы найти выход из сложившейся аварийной ситуации. Техническое противоречие все более обострялось. Совет решил немедленно усилить балку мостового крана дополнительной фермой жесткости. Сделали и это. Через два дня обнаружилось, что балка крана выдерживает динамические нагрузки и не прогибается, зато в опорах рельс, на которых стоял кран, появились трещины... Это уже грозило аварией всего здания цеха. Как быть? Ситуация складывалась безвыходная.
Как видите, неразрешенное техническое противоречие, где бы оно ни было, в любом случае приводит к резкому ухудшению в соседних узлах и, все более удаляясь в надсистему, вызывает там опасные нарушения. Вероятно, вы уже догадались, в чем состояла основная ошибка и победителя конкурса, и конструкторов цеха. Все они боролись со следствием, а не с причиной. Техническое противоречие — это сигнал о том, что задача выбрана неверно и что решается она не в том месте. Попытаемся вернуться к изначальной исходной ситуации и увидеть ее первопричину. Итак, идет задымление цеха. Пока раскаленная деталь, опускаясь, не касается масла, горение его не происходит, т. е. задачи еще нет. Когда деталь полностью погружена в масло, проблем тоже нет. Неприятности происходят в момент соприкасания детали с поверхностью масла. Вот тут-то и «живет» задача. Теперь определим основные элементы, присутствующие в данном месте и в данный момент: это горячая деталь, масло и воздух. Из этих элементов выбираем один, который в наибольшей степени порождает нежелательное явление. Источником задымления служит масло. Но нам ничего нельзя с ним делать, так как оно обеспечивает главный технологический процесс, который изменять нельзя. А что способствует воспламенению масла? Воздух, точнее — содержащийся в нем кислород. На этом пока закончим анализ задачи о закалке детали. Попытайтесь сами выйти на решение. Мы же вернемся к этой задаче в следующей главе. А сейчас выделим главное: чем дальше от первопричины возникновения нежелательного явления начинают решать задачу, тем все острее и неразрешимее будет техническое противоречие. Конечно, его можно как-то сгладить, усложнив всю систему, но, как правило, оно вскоре заявляет о себе вновь в другом месте. Техническое противоречие — это всего лишь середина на пути к решению задачи. Чтобы не допустить «цепную реакцию» нежелательных явлений, появляющихся при технических противоречиях, необходимо в максимальной степени уточнить место и время возникновения первопричины и обнаружить в ней физическое противоречие. С ним мы познакомимся в следующей главе, а пока попробуйте самостоятельно решить задачи. Возможно, эти задачи вы не одолеете с ходу. Прочитайте тогда еще раз главу о системности мышления и об идеальной технической системе. Если удача вновь не будет сопутствовать вам, продолжайте дальше чтение книги и вернитесь к задачам после главы «Поединок с противоречиями».
Задача № 21. На одной из метеостанций требовалось зимой, в лютые морозы четыре раза в сутки опускать в прорубь приборы для замеров параметров воды и взятия пробы. Работа осложнялась тем, что прорубь через 2—3 ч полностью замерзала и ее приходилось ломом пробивать заново. Никаких сложных механизмов на метеостанции нет. Как освободить работника метеостанции от ручной работы по пробиванию проруби? 3 а д а ч а № 22. В цех на трубчатых катках вкатили тяжелый пресс массой более 40 т и установили над приямком фундамента, куда его следовало опустить, убрав катки. Приямок глубиной 0,5 м. Подходящего грузоподъемного оборудования не оказалось. Монтаж пресса остановился. План пуска цеха, намеченный на первый квартал года, срывался. Как быть? 3 а д а ч а № 23. У вас в руках сварочный фонарь, испускающий инфракрасный (тепловой) луч. С его помощью нужно соединить сложным фигурным швом две прозрачные термопластичные пленки. Водить лучом нужно аккуратно и точно, добиться этого трудно. В результате вы теряете много времени, да и производительность низкая. Чтобы не пережечь пленку, максимально уменьшаете мощность луча, но тогда скорость сварки еще более падает. Как при вашей «неумелости» все же резко повысить точность сварки? Техническое противоречие: мощность излучения резко снижает точность изготовления. 3 а д а ч а № 24. Рабочие заделывают шов между бетонными блоками фундамента с помощью извести, песка и цемента с водой. В этот узкий глубокий канал глубиной 2 м упал птенец. Как его достать? Задача № 25. Как, не сливая воду из трубопроводной системы, заменить ее поврежденный участок? 3 а д а ч а № 26. Как определить предельный износ бурового инструмента, находящегося глубоко в скважине, в которую подается промывочная вода?
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|