Использование объектов только поп рямому функциональному назначению

Такая форма ПИ тоже довольно частое явление. Мало кому приходит в голову использовать лед в качестве строительного материала, усилитель радиосигналов для борьбы с храпом или пожарную машину для заливки катка. Когда человеку удается преодолеть ПИ такого вида, возникают изобретения на применение.

Итак, можно подвести итоги. Психологическая инерция многолика и вездесуща. Как же с ней бороться? Прежде всего, знать, в каких формах она проявляется, и стараться избежать ее. Изобретательская мысль накопила ряд приемов и методических средств, позволяющих преодолевать ПИ в ходе решения задач. Вот они:

1) Отказ от терминов. Термины навязывают старое представление о технологии работы объекта (например, ледокол колет лед, хотя можно продвигаться сквозь лед, не раскалывая его), скрывают особенности вещества и сужают представления об их возможных состояниях (термин «краска» тянет к традиционному представлению о жидкой или твердой краске, хотя она может быть и газообразной). При формулировке задачи необходимо заменять термины простыми, нетехническими и даже «детскими» словами, всячески избегая специальной терминологии.

2) Переформулировка задачи для другой области техники. В основе этой рекомендации лежит известная предпосылка: творческая деятельность человека продуктивна в новой и неизвестной для него области. Особенно эффективен этот прием при постановке задачи перед группой узких специалистов. Он широко используется при проведении мозгового штурма.

3) Использование оператора РВС. Он состоит в последовательном увеличении и уменьшении в тысячи раз размеров объекта (Р), времени протекания процесса (В) и стоимости процесса (С). Оператор РВС позволяет взглянуть на задачу с неожиданной стороны, увидеть скрытые резервы и новые направления применения.

К более широким рекомендациям по борьбе с ПИ можно отнести необходимость использования специальных методов решения технических задач, учет закономерностей развития технических систем и использование специальных фондов физических, химических, геометрических и т.д. эффектов.

Кроме того, для уменьшения влияния ПИ на собственную творческую деятельность можно рекомендовать ряд упражнений по развитию воображения, гибкости и переключаемости мышления. Для этого можно:

1) Развивать умение видеть скрытые свойства объекта. Например, какими скрытыми свойствами обладает обычная спичка? Явные – создание пламени, температуры, наличие геометрических размеров. К скрытым можно отнести плавучесть, ядовитость, изменение цвета и веса при сгорании. Таким же образом необходимо искать скрытые свойства у обычных предметов.

2) Находить новые применения известным объектам. Ту же спичку кроме зажигания сигареты или огня можно использовать в качестве строительного материала, для ковыряния в ухе и в зубах, как счетные палочки и.т.д.

3) Пробовать писать фантастические рассказы, сказки. Хорошим учебником по написанию сказок можно считать книгу Дж. Родари «Грамматика фантазии».

4) Придумывать фантастические явления природы, представить себе жизни на планете с неожиданными условиями (сила тяжести направлена вбок или вверх, планета газообразная или жидкая и т.д.).

5) Развивать ассоциативное мышление. Для этого можно рекомендовать упражнение по составлению как можно более длинной цепочки ассоциативных связей между двумя внешне совершенно не связанными выражениями. Например, как установить связь между такими выражениями: «Когда звонит телефон…сходит снежная лавина». Вот пример одной из таких цепочек: когда звонит телефон – вы вздрагиваете, потому что в отпуске от телефона можно ожидать чего угодно – и действительно, вас срочно вызывают на работу – там вы узнаете, что разработанный вами узел не работает, - вас срочно пересылают в командировку к заказчику – вы быстро собираетесь и вылетаете к заказчику на Памир – там, оказывается что заказчик все напутал и неправильно включил узел, - вы быстро устраняете недоразумение – но командировка длинная, а делать вам нечего, - вы просите отвезти вас в горы – там вы взбираетесь на ближайшую горку – вид и воздух прекрасный, вы громко кричите от восторга – неожиданно сходит горная лавина. Мы придумали цепочку в 13 шагов, а для этих же выражений можно придумать еще несколько цепочек в 10 – 15 шагов. При работе с этим упражнением необходимо установить цепочку ассоциативных связей как можно большей длины, в 15 – 20 шагов. Свободно владеющим этим приемом может считать себя тот, кто быстро и убедительно сможет доказать, что белое – это черное, и наоборот.

Мы рассмотрели только несколько видов проявлений психологической инерции и приемов борьбы с ней. Конечно, трудно сразу охватить все многообразие такого явления, как психологическая инерция, но даже приведенные материалы, полагаем, смогут помочь нам в повседневной работе.

ЛИТЕРАТУРА:

1.Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство; анализ и принятие решений. М.,Мир, 1969.

2.Овчинников В. Горячий пепел. М., Правда, 1986.

3.Альтшуллер Г.С. найти идею. Новосибирск, наука, 1986.

4.Орлов В. Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения. М., Знание, 1964.

5.Ермаков Ю. Польза и вред исторического опыта. «Изобретатель и рационализатор» № 12, 1986.

6.Цуриков Н. Петрович В. Путь к изобретению, М., Молодая гвардия, 1986.

Занятие 21 МАНЕВР КОЛИЧЕСТВОМ А.Б.Попов

Энгельс в качестве примера действенности закона перехода количества в качество приводил в «Анти-Дюринге» слова Наполеона о боях малоискусной в верховой езде, но дисциплинированной французской кавалерии с мамлюками, в то время, безусловно, лучшей в единоборстве, но недисциплинированной конницей:

«Два мамлюка безусловно превосходили трех французов: 100 мамлюков были равны по силе 100 французам; 300 французов обычно одерживали верх над 300 мамлюками, а 1000 французов всегда побивали 1500 мамлюков».

Каждый может вспомнить не один пример перехода количества в качество. Скажем, кто не знает, что небольшой кусочек урана-235 – это одно. А когда количество урана достигает в одном и том же куске определенной величины и начнется цепная реакция, то получится совсем другое.

Однако при решении практических задач мы нередко не достигаем нужного нам нового качества, потому что не умеем эффективно манипулировать количеством.

Один из семинаров по техническому творчеству мы проводили в читальном зале предприятия, которое накануне переехало в новое здание. В соседних комнатах лежали груды книг. Библиотекари третью неделю разбирали завалы, расставляли книги по полкам. Перед переездом в библиотеке произвели инвентаризацию, собрали всю литературу у читателей. Во время перевозки книг из различных разделов перемешались. Работа у библиотекарей предстояла большая и нудная. А читатели все это время сидели без книг.

Иначе задача перевозки книг была решена думающим хозяйственником. Перед переездом читателей попросили взять дополнительное количество книг. Практически была роздана почти вся библиотека. А принимали книги уже в новом здании. Перевозка библиотеки была произведена без дополнительных транспортных средств! Расстановка книг осложнений не вызвала. Никакого перерыва в обслуживании читателей не было.

Умело использованные количественные изменения позволяют решать разнообразные технические задачи, экономя время, материалы, средства.

Стапель, например, - дорогостоящее сооружение, оснащенное различными устройствами и оборудованием. Если же требовалось строить крупнотоннажные суда, а стапель маловат, то нужно было либо переделывать его, либо отказываться от постройки…

Проблема была решена, когда предложили строить крупные суда по частям, а затем уже на воде, после спуска, сваривать их.

Изменение числа одновременно действующих или обрабатываемых элементов объекта – это один из эвристических приемов, основанных на количественных изменениях. В межотраслевом фонде эвристических приемов (см. ИР 3,87, с.28) 15 таких приемов, они сведены в специальную группу «Количественные изменения».

Рассмотрим наиболее интересные приемы. Один из них рекомендует проверить возможность увеличения степени дробления (измельчения) объекта. Вот как реализуется этот прием на практике.

Зеркальные стекла в отличие от обычных оконных должны иметь более ровную поверхность (здесь недопустимы оптические искажения, с которыми мы миримся в оконных стеклах). Появление волнообразных искривлений стекла было связано с тем, что в процессе изготовления горячее (еще не отвердевшее) стекло на рольганге «провисало» (рис.1).

Рольганг был усовершенствован путем дробления опорных элементов. Диаметр валиков был уменьшен, а количество их было увеличено (рис.2).

Однако длинные и тонкие валики имели свой прогиб, который также приводил к искривлению поверхности стекла (хотя и значительно меньшему, чем прежнее). Появилось очередное усовершенствование. Прием дробления был использован еще раз. Каждый валик стали выполнять из нескольких роликов, имеющих свои опорные подшипники.

Возможно ли дальнейшее усовершенствование рольганга с использованием приема дробления? Ведь последняя конструкция по сравнению с первой гораздо сложнее в изготовлении, требует больших затрат в эксплуатации. Если дробить элементы и дальше, то можно прийти к очень дорогой и сложной конструкции.

При подобных затруднениях прием дробления целесообразно сочетать с другим, из той же группы («Количественные изменения»), который рекомендует резко изменять параметры или показатели объекта. В данном конкретном случае необходимо рассмотреть возможность перехода к рольгангу, вращающиеся опорные элементы которого были бы уменьшены до уровня молекул.

Как бы мог выглядеть такой рольганг? Вращающиеся (подвижные) молекулы – это газ или жидкость. Значит, рольганг с молекулярными роликами – это воздушная подушка или ванна с жидкостью. На практике нашел применение последний вариант. Вместо рольганга было предложено использовать ванну с жидким сплавом на основе свинца и олова. Сплав имеет столь низкую температуру плавления, что стекло на нем застывает, принимая ровную и гладкую поверхность.

Сравним два изобретения.

Авторское свидетельство № 152842 – «Термобур для бурения скважины, отличающийся тем, что с целью производства бурения наклонных участков скважин без прекращения процесса бурения реактивная горелка присоединена к корпусу шарнирно».

И более позднее авторское свидетельство № 247159 – «Способ направленного бурения скважин с применением искусственных отклонителей, отличающийся тем, что с целью регулирования угла набора кривизны ствола используют полиметаллический отклонитель и изменяют его температуру».

В переходе от первого изобретения ко второму нетрудно разглядеть прием дробления. В первом случае управление кривизной скважины осуществляется путем механического перемещения двух «макроскопических» частей бура. Во втором, когда с помощью нагрева оказывается влияние на кристаллическую решетку полиметаллического стержня, мы перемещаем молекулы относительно друг друга.

На практике иногда случается так, что для решения задачи необходимо определенное количество какого-либо вещества, а отмерить строго заданную порцию трудно. В этом случае целесообразно воспользоваться приемом «избыточного решения», т.е. сначала дать больше, чем требуется, а потом избыток убрать.

Вот две иллюстрации этого приема.

Авторское свидетельство № 242714. Для получения тонкого слоя краски на изделие наносят избыточное покрытие – окунают его в бак с краской. Затем изделие вращают, и центробежные силы сбрасывают избыток краски.

Авторское свидетельство № 632456. Способ изготовления рабочих колес центробежных машин, включающих штамповку лопаток, их механическую и термическую обработку, а так же механическую обработку колеса в сборе, отличающейся тем, что в целях снижения трудоемкости обработки штамповку лопаток ведут с технологическими припусками, а удаление технологических припусков производят при механической обработке колеса в сборе. Таким образом, балансировка колеса производится за счет доводки «избыточно» изготовленных лопаток.

Где и как можно быстро пообедать в большом городе? Кто из нас сталкивается с этой проблемой? Однако посмотрите на эту проблему с другой стороны. Как накормить в течение 1,5 – 2 часов сразу несколько десятков или даже сотен тысяч человек? Одна из главных загвоздок здесь – посуда. Каждому обедающему нужно выделить три – четыре тарелки и стакан. Если этот комплект должен обернуться в обеденное время пять – шесть раз, то сколько для этого нужно моечных аппаратов и обслуживающего персонала? Где найти место для моек и как организовать саму мойку?

Обостренно эта проблема возникла в Москве при проведении олимпиады. Как известно, она была успешно решена за счет резкого увеличения количества посуды. Но вместо посуды обычной для обслуживания зрителей широко использовались стаканы и тарелки одноразового применения – из пластмассы и бумаги.

Эвристический прием замены объектов постоянного применения большим числом объектов (или элементов) временного (в пределе одноразового) пользования помогает решать разнообразные задачи. При этом заменитель стоит гораздо дешевле заменяемого объекта. Хотя в целом замена, как правило, обходится дороже – ведь вместо одного стакана нужны сотни или даже тысячи пластмассовых. Заменители обычно имеют и более низкие качественные показатели (особенно по долговечности и надежности). Однако такого рода количественно-качественный маневр оправдывает себя, когда нам важно в первую очередь сэкономить время.

Правила асептики, например, требуют, чтобы кипячение шприца с иглами для инъекции продолжалось не менее 45 минут. Между тем во многих случаях бывает необходимо ввести лекарство как можно быстрее. В нашей стране и за рубежом был создан шприц-тюбик для одноразового использования. Это тонкостенный сосуд из пластмассы, на горловине которого укреплена стерильная игла, защищенная колпачком. Корпус шприц-тюбика в заводских условиях заполняется лекарственным препаратом и запаивается. Такой шприц приводится в готовность за считанные секунды – для этого достаточно снять колпачок, прикрывающий иглу. Во время инъекции лекарство выдавливается, после чего шприц-тюбик выбрасывают.

«Заменители» нашли себе работу во многих отраслях техники.

При производстве труб волочением из высоколегированной дорогой стали к торцу трубы приваривают готовый обжатый конец из дешевой углеродистой стали, который после волочения и обрезки уходит в скрап (патент ФРГ № 964 945).

Фирма «Биомедикэл сайэниз» в США запатентовала термометр одноразового использования. Он представляет собой тонкую пластмассовую пластину, на которой закреплены капсулы с термочувствительным веществом, изменяющим цвет при нагревании. Подобраны вещества так, что каждая последующая капсула реагирует на температуру, превышающую на 0,2 градуса температуру предыдущей. Для измерения температуры достаточно 15 секунд.

Для одноразового использования изготавливают салфетки, детские пеленки, мужские сорочки, зубные щетки, мышеловки и т.д.

В качестве эвристического приема принцип «разделяй и властвуй» в технике может принести большую пользу. Особенно в тех случаях, когда мы имеем дело с потоками каких-либо веществ. Суть приема хорошо видная из следующих примеров.

По а.с. № 746 571 дробление стружки производят путем разделения потока стружки на две части и их сталкивания.

Имея дело с потоками пыли или других мелкодисперсных частиц, нам часто бывает нужно решить обратную задачу – добиваться увеличения размеров частиц, их объединения в более крупные образования. Крупную пыль легче фильтровать или улавливать. Для укрепления частиц воздушный поток с пылью следует разделись на два, зарядить в каждом потоке частицы пыли разноименными электрическими зарядами, а затем соединить потоки.

При разработке технических устройств нужно заботиться не только о том, чтобы оно хорошо выполняло свою главную функцию. Необходимо продумывать и все вопросы, связанные с выполнением вспомогательных функций. В частности, тех функций, которые обеспечивают жизнеспособность самого технического устройства. При решении задач «самообслуживания» также может быть полезен прием разделения. Причем в этом случае от основного потока достаточно отделить лишь небольшую часть.

Система подачи угля к топкам на многих тепловых электростанциях выглядела следующим образом. Уголь загружался в бункер, откуда топливо шнековым питателем подавалось в шаровую мельницу. Из мельницы поток воздуха по трубам уносил угольную крошку и пыль в сепаратор, откуда он подавался к топкам.

Система работала вполне надежно, если поступал уголь с нормальной влажностью. Однако нередко приходилось работать на угле с очень высокой влажностью. Мокрый уголь забивал питатель, залеплял трубы, ведущие к мельнице.

Над решением этой задачи работали во многих странах. Приваривали к шнеку питателя штыри для того, чтобы они сдирали налипающий уголь. Пытались сушить уголь, обогревать трубы, использовать вибратор. В США попробовали облицевать внутренние стенки системы фторопластом. Мокрый уголь перестал прилипать к стенкам, но острые его куски быстро сдирали облицовку.

А решена была задача путем отделения от выходного потока топлива части сухой угольной крошки и направления ее в питатель. Мокрый уголь прилипает к металлу, а сухой нет. Сухой угольный порошок покрыл влажные комки угля, и мокрый уголь в сухой упаковке свободно проходил в мельницу.

Еще один пример приема самообслуживания – а.с. № 261207. Для повышения стойкости корпуса дробемета его облицовочные износостойкие плиты выполнены в виде магнитов, удерживающих на своей поверхности слой дроби, постоянно обновляющийся в процессе работы агрегата.

В приведенные примерах были продемонстрированы количественные маневры с вещественными объектами. Но все перечисленные эвристические приемы могут быть применены и в том случае, когда мы имеем дело с потоками энергии или информации. Прием дробления для самообслуживания, например, широко применяется для потоков энергии.

Грузовики, вездеходы, мотопилы, стационарные моторы строительных механизмов зимой плохо заводятся. Одна из причин этого – холодный электролит в свинцовых аккумуляторах, падение его емкости. В Японии выпущены батареи напряжением 12 вольт, у которых от клемм ток подводится к тонким проволочкам нагревательного элемента, вмонтированного в бакелитовый корпус. Таким образом, аккумулятор разогревает сам себя.

В патенте Великобритании № 1 475 874 предложен источник электропитания бортовых систем управляемых снарядов. Это МГД – генератор, работающий за счет отбора мощности от реактивной струи газа.

Англичане разработали и дождевальную установку, передвигающуюся по полю за счет реакции выбрасываемых струй воды. Двигатель накачивает в установку воду, и она разбрызгивается через вращающуюся насадку на ширину 30 метров. Скорость, с которой движется установка, пропорциональна интенсивности дождя, отчего полив всюду получается равномерным и экономичным.

Почти все эвристические приемы, основанные на количественных изменениях, имеют инверсию, т.е. могут применяться как в прямом, так и в обратном направлении. Например, некоторые технологические задачи решаются не разделением объектов или элементов, а наоборот, их объединением. По патенту США № 3 567 547 для получения изделий из тонких стеклянных пластинок заготовки склеивают в блок. После этого блок можно подвергнуть машиной обработке без опасения повредить тонкие пластинки.

В ряде случаев целесообразно идти не по пути замены объекта суммой дешевых заменителей, а наоборот. В конструкторской практике, например, используют рапидограф – разновидность авторучки с капилляром вместо пера. Для вычерчивания линий разной толщины приходится применять набор рапидографа с разными капиллярами. А по а.с. № 701 841 предлагается сделать сечение капилляра эллиптическим. Ширина линии при этом легко регулируется поворотом капилляра.

В заключение заметим, что для практического освоения эвристических приемов бывает полезно для начала рассмотреть, какие из них находят применение в своей области техники.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: