Главная страница
Навигация по странице:

  • Содержание 2 Введение 3 Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) 4 ТРИЗ. Законы развития технических систем 7

  • Список литературы 20 Пример 1 21

  • Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).

  • Таблица устранения технических противоречий

  • Стандарты решения задач

  • Указатель физических эффектов.

  • Методы развития творческого воображения (РТВ).

  • Задача 1 [ 4 ] .

  • 3. Решение методами ТРИЗ реальной технической проблемы Описание реальной технической проблемы

  • Формулировка проблемы

  • Сформулируем ИКР для элементов находящихся в оперативной зоне

  • 1 вещество

  • контрольная. Контрольная работа по дисциплине Теория решения изобретательских задач Теория Решения Изобретательских Задач


    Скачать 140 Kb.
    НазваниеКонтрольная работа по дисциплине Теория решения изобретательских задач Теория Решения Изобретательских Задач
    Дата16.04.2023
    Размер140 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаконтрольная.doc
    ТипКонтрольная работа
    #1065449


    Контрольная работа

    по дисциплине

    «Теория решения изобретательских задач"

    «Теория Решения Изобретательских Задач»








    Студенты:




    Группа:




    Преподаватель:





    Содержание


    Содержание 2

    Введение 3

    Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) 4

    ТРИЗ. Законы развития технических систем 7

    ТРИЗ. Приемы устранения противоречий 7

    ТРИЗ. Стандарты решения изобретательских задач 14

    ТРИЗ: реальность и иллюзии 16

    Выводы 19

    Список литературы 20

    Пример 1 21



    Введение


    Долгое время единственным инструментом решения творческих задач - задач, не имеющих эффективных механизмов решения, - был "метод проб и ошибок". В начале века резко возросла потребность в регулярном решении таких творческих задач, что привело к появлению многочисленных модификаций "метода проб и ошибок". Наиболее известные из них - различные варианты таких методов, как "мозговой штурм", "синектика", "морфологический анализ", "метод контрольных вопросов", "метод каталога". Суть всех этих методов - повышение интенсивности генерации идей и перебора вариантов. Но существует и противоречие - можно сэкономить время на генерацию идей, но затратить его еще больше на анализ полученных вариантов и выбор наилучшего. Как показывают прошедшие годы и проведенные в разных странах исследования количество полученных этими методами идей никак не связанно с качеством решения проблемы.

    Еще в сороковых годах Г.С. Альтшуллер поставил задачу иначе: "Как без многочисленного перебора вариантов решения проблемы выходить сразу на сильные решения?". Справиться с этой задачей позволяют 3 принципа, лежащие в основе ТРИЗ.

    1. Принцип объективности законов развития систем - строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам. Отсюда: сильные решения - это решения, соответствующие объективным законам, закономерностям, явлениям, эффектам.

    2. Принцип противоречия - под воздействием внешних и внутренних факторов возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что существует система противоречий - скрытых или явных. Системы эволюционируют, преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей, явлений и эффектов. Отсюда: сильные решения - это решения, преодолевающие противоречия.

    3. Принцип конкретности - каждый класс систем, как и отдельные представители внутри этого класса, имеет особенности, облегчающие или затрудняющие изменение конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними - теми, на которых строится система, и внешними - той средой и ситуацией, в которых находится система. Отсюда: сильные решения - это решения, учитывающие особенности конкретных проблемных ситуаций.

    Методология решения проблем строится на основе изучаемых ТРИЗ общих законов эволюции, общих принципов разрешения противоречий и механизмов приложения этих общих положений к решению конкретных проблем.

    Современная Теория Решения Изобретательских Задач включает: механизмы планомерного преобразования размытой, проблемной ситуации в четкий образ будущего решения; механизмы подавления психологической инерции, препятствующей поиску решений; обширный информационный фонд - концентрированный опыт решения проблем.

    Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)


    ТРИЗ представляет собой набор методов, объединенных общей теорией. ТРИЗ помогает в организации мышления изобретателя при поиске идеи изобретения, и делает этот поиск более целенаправленным, продуктивным, способствует нахождению идеи более высокого изобретательского уровня.

    Структурную схему основных механизмов классического ТРИЗ, разработанных Г. С. Альтшуллером, удобно изобразить в виде графической схемы.



    Рис.1. Структурная схема основных механизмов классического ТРИЗ

      

     ТРИЗ-методики нацелены на решение нестандартных, творческих задач. Как правило, признаки этих задач следующие:

    • проблема долго и безуспешно решается (часто сотрудники фирмы выращивают "миф" о ее нерешаемости и т. п.);

    • проблема содержит одно или несколько острых противоречий;

    • проблема носит междисциплинарный характер;

    • проблема не решается, как говорят шахматисты, "в один ход", а требует именно системы решений.


    В ТРИЗ в качестве главного направления впервые стало изучение и использование в изобретательстве законов развития технических систем.

    Основным инструментом ТРИЗ являлся Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). АРИЗ представляет собой ряд последовательных логических шагов, целью которых является выявление и разрешение противоречий, существующих в технической системе и препятствующих ее совершенствованию.

    В ТРИЗ используется ряд инструментов для решения задач. К ним относятся:

    • Таблица устранения технических противоречий, в которой противоречия представляются двумя конфликтующими параметрами. Эти параметры выбираются из списка. Для каждого сочетания параметров предлагается использовать несколько приемов устранения противоречия. Всего 40 приемов. Приемы сформулированы и классифицированы на основе статистических исследований изобретений.

    • Стандарты решения задач. Сформулированы стандартные проблемные ситуации. Для разрешения этих ситуаций предлагаются типовые решения.

    • Вепольный (вещественно-полевой) анализ. Определены и классифицированы возможные варианты связей между компонентами технических систем. Выявлены закономерности и сформулированы принципы их преобразования для решения задачи. На основе вепольного анализа были расширены стандарты решения задач.

    • Указатель физических эффектов. Описаны наиболее распространенные для изобретательства физические эффекты и возможности их использования для решения изобретательских задач.

    • Методы развития творческого воображения (РТВ). Используется ряд приемов и методов, позволяющих преодолеть инерционность мышления при решении творческих задач. Примерами таких методов являются Метод маленьких человечков, Оператор РВС.

    ТРИЗ. Законы развития технических систем

    Закон полноты частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

    Закон энергетической проводимости системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

    Закон согласования ритмики частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.

    Закон увеличения степени идеальности системы. Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности.

    Закон неравномерности развития частей системы. Развитие частей системы идет неравномерно. Чем сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей.

    Закон перехода в надсистему. Исчерпав возможности развития, система включается в надсистему в качестве одной из частей. При этом дальнейшее развитие идет на уровне надсистемы.

    Закон перехода с макроуровня на микроуровень. Развитие рабочих органов системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

    Закон увеличения степени вепольности. Развитие технических систем идет в направлении увеличения числа вещественно-полевых связей.

    ТРИЗ. Приемы устранения противоречий


    1. Принцип дробления

      • разделить объект на независимые части;

      • выполнить объект разборным;

      • увеличить степень дробления объекта.

    2. Принцип вынесения

      • отделить от объекта "мешающую" часть ("мешающее" свойство);

      • выделить единственно нужную часть (нужное свойство).

    3. Принцип местного качества

      • перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной;

      • разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции;

      • каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

    4. Принцип асимметрии

      • перейти от симметричной формы объекта к асимметричной;

      • если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.

    5. Принцип объединения

      • соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты;

      • объединить во времени однородные или смежные операции.

    6. Принцип универсальности

      • объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

    7. Принцип "матрешки"

      • один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего и т. д.;

      • один объект проходит сквозь полости в другом объекте.

    8. Принцип антивеса

      • компенсировать вес объекта соединением с другим, обладающим подъемной силой;

      • компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет аэро- и гидродинамических сил).

    9. Принцип предварительного антидействия

      • заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям;

      • если по условиям задачи необходимо совершить какое то действие, надо заранее совершить антидействие.

    10. Принцип предварительного действия

      • заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично);

      • заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затраты времени на доставку и с наиболее удобного места.

    11. Принцип "заранее подложенной подушки"

      • компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.

    12. Принцип эквипотенциальности

      • изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.

    13. Принцип "наоборот"

      • вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие;

      • сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся;

      • перевернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.

    14. Принцип сфероидальности

      • перейти от прямолинейных частей к криволинейным от плоских поверхностей к сферическим, от частей, выполненных в виде куба и параллелепипеда, к шаровым конструкциям;

      • использовать ролики, шарики, спирали;

      • перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.

    15. Принцип динамичности

      • характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;

      • разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга;

      • если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

    16. Принцип частичного или избыточного действия

      • если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить "чуть меньше" или "чуть больше" - задача при этом существенно упростится.

    17. Принцип перехода в другое измерение

      • трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (т. е. на плоскости). Соответственно задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству в трех измерениях;

      • использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной;

      • наклонить объект или положить его "на бок";

      • использовать обратную сторону данной площади;

      • использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или обратную сторону имеющейся площади.

    18. Использование механических колебаний

      • привести объект в колебательное движение;

      • если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой);

      • использовать резонансную частоту;

      • применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы;

      • использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными полями.

    19. Принцип периодического действия

      • перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсвому);

      • если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность;

      • использовать паузы между импульсами для другого действия.

    20. Принцип непрерывности полезного действия

      • вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой);

      • вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой);

    21. Принцип проскока

      • вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости.

    22. Принцип "обратить вред в пользу"

      • использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта;

      • устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами;

      • усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

    23. Принцип обратной связи

      • ввести обратную связь;

      • если обратная связь есть, изменить ее.

    24. Принцип "посредника"

      • использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие;

      • на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект.

    25. Принцип самообслуживания

      • объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции;

      • использовать отходы (энергии, вещества).

    26. Принцип копирования

      • вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии;

      • заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии);

      • если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным и ультрафиолетовым.

    27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности

      • заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).

    28. Замена механической системы

      • заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой";

      • использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом;

      • перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных - к меняющимся во времени, от неструктурных - к имеющим определенную структуру;

      • использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.

    29. Использование пневмоконструкций и гидроконструкций

      • вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие;

      • использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом: надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные.

    30. Использование гибких оболочек и тонких пленок

      • вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки;

      • изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.

    31. Применение пористых материалов

      • выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т. д.);

      • если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом.

    32. Принцип изменения окраски

      • изменить окраску объекта или внешней среды;

      • изменить степень прозрачности объекта или внешний среды.

    33. Принцип однородности

      • объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).

    34. Принцип отброса и регенерации частей

      • выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. д ) или видоизменена непосредственно в ходе работы;

      • расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.

    35. Изменение физико - химических параметров объекта

      • изменить агрегатное состояние объекта;

      • изменить концентрацию или консистенцию;

      • изменить степень гибкости;

      • изменить температуру.

    36. Применение фазовых переходов

      • использовать явления возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема, выделение или поглощение тепла и т. д.

    37. Применение теплового расширения

      • использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов;

      • использовать несколько материалов с разными коэффициентами теплового расширения.

    38. Применение сильных окислителей

      • заменить обычный воздух обогащенным;

      • заменить обогащенный воздух кислородом;

      • использовать озонированный кислород;

      • заменить озонированный кислород (или ионизированный) озоном.

    39. Применение инертной среды

      • заменить обычную среду инертной;

      • вести процесс в вакууме.

    40. Применение композиционных материалов

      • перейти от однородных материалов к композиционным.



    ТРИЗ. Стандарты решения изобретательских задач


    Стандарт 1. Если объект трудно обнаружить в какой-то момент времени и если можно заранее ввести в него добавки, то задача решается предварительным введением в объект добавок, которые создают легко обнаруживаемое (чаще всего электромагнитное) поле или легко взаимодействуют с внешней средой, обнаруживая себя и, следовательно, объект. Аналогично решаются задачи на измерение, если их можно представить в виде последовательности задач на обнаружение.

    Стандарт 2. Если нужно сравнить объект с эталоном, чтобы выявить отличия, то задача решается оптическим совмещением изображения объекта с эталоном или с изображением эталона, причем изображение объекта должно быть противоположно по окраске эталону или его изображению. Аналогично решаются задача на измерение, если есть эталон или его изображение.

    Стандарт 3. Если два подвижных относительно друг друга вешества должны соприкасаться и при этом возникает вредное явление, то задача решается введением между ними третьего вещества, являющeгocя видоизменением одного из веществ, данных по условиям задачи.

    Стандарт 4. Если нужно управлять движением объекта, в него следует ввести ферромагнитное вещество и использовать магнитное поле.
    Аналогично решаются задачи на обеспечение деформаций вещества, на обработку его поверхности, дробление, перемешивание, изменение вязкости, пористости и т. п.

    Стандарт 5. Если нужно увеличить технические показатели системы (массу, размеры, скорость и т. д.) и это наталкивается на принципиальные препятствия (запрет со стороны законов природы, отсутствие в современной технике необходимых веществ, материалов, мощностей и т. д.), система должна войти в качестве подсистемы в состав другой, более сложной системы. Развитие исходной системы прекращается, оно заменяется более интенсивным развитием сложной системы.

    Стандарт 6. Если трудно выполнить операцию с тонкими хрупкими и легкодеформируемыми объектами, то на время выполнения этих операций объект надо объединить с веществом, делающим его твердым и прочным, а затем это вещество удалить растворением, испарением и т. д.

    Стандарт 7. Если надо совместить два взаимоисключающих действия (или два взаимоисключающих состояния объекта), то каждое из этих действий надо сделать прерывистым и совместить таким образом, чтобы одно действие совершалось в паузах другого. При этом переход от одного действия (состояния) к другому должен осуществляться самим объектом, например, за счет использования фазовых переходов, происходящих при изменении внешних условий.

    Стандарт 8. Если невозможно непосредственно определить изменение состояния (массы, размеров и т. д.) механической системы, то задача решается возбуждением в системе резонансных колебаний, по изменению частоты которых можно определить происходящие изменения.

    Стандарт 9. Если нужно увеличить технические показатели системы (точность, быстродействие и т. д.) и это наталкивается на принципиальные препятствия (запрет со стороны законов природы, резкое ухудшение других свойств системы), то задача решается переходом с макро- на микроуровень. Система (или ее часть) заменяется веществом, способным при взаимодействии с полем выполнять требуемые действия.

    Стандарт 10. Если нужно ввести добавки, а это запрещено условиями задачи, следует использовать обходные пути:

    1. Вместо вещества вводится поле.

    2. Вместо "внутренней" добавки используется "наружная".

    3. Добавка вводится в очень малых дозах.

    4. Добавка вводится на время.

    5. В качестве добавки используют часть имеющегося вещества, переведенную в особое состояние или уже находящуюся в таком состоянии.

    6. Вместо объекта используют его копию (модель), в которую допустимо введение добавок.

    7. Добавки вводят в виде химического соединения, из которого они потом выделяются.



    ТРИЗ: реальность и иллюзии


    Несомненным достоинством ТРИЗ стало то, что в ней была предпринята попытка использовать для решения изобретательских задач диалектические подходы, связанные с выявлением и разрешением противоречий. С этой целью в ТРИЗ был разработан специальный алгоритм (АРИЗ), представляющий собой последовательность логических процедур, направленных на представление решаемой изобретательской задачи в виде противоречий и ряд рекомендаций для их разрешения. Кроме того, в книгах по ТРИЗ приводилось большое число интересных примеров и задач, которые сами по себе имели большую познавательную ценность.

    Однако Теория решения изобретательских задач имела ряд существенных изъянов, которые, очевидно, и привели к застою в ее развитии после смерти автора, а также к существенным сложностям в практическом ее применении. В чем же заключались эти изъяны.

    1. В ТРИЗ была предпринята попытка сформулировать законы развития технических систем, которые должны были лечь в основу ТРИЗ и в основу общей методологии решения задач. Однако большинство из сформулированных законов таковыми не являются. Их скорее следовало бы назвать закономерностями развития техники, причем далеко не полными. По этой причине стройной методологии решения задач, основанной на законах развития так и не появилось. А сформулированные законы в основном использовались в качестве методических обоснований к приводимым примерам изобретений.

    2. Диалектический подход (анализ противоречий), заложенный в основной инструмент решения задач, которым являлся АРИЗ, был искажен введением новых понятий (техническое и физическое противоречие). Эти новые понятия искажали суть диалектического противоречия, сформулированного в диалектической логике, что приводило к трудностям в выявлении противоречия при попытках решения с помощью АРИЗ реальных изобретательских задач.

    3. Усовершенствование АРИЗ шло не по пути устранения допущенных неточностей в процедурах выявлении противоречия, а по пути усложнения алгоритма. В результате последняя официальная модификация алгоритма превратилась в чрезвычайно громоздкую и мало пригодную для практического использования конструкцию.

    4. В ТРИЗ так и не были найдены четкие механизмы перехода от сформулированного противоречия к его практическому разрешению. Это создавало серьезные сложности в решении реальных задач с помощью АРИЗ.

    5. ТРИЗ декларировала отказ от методологии активизации перебора вариантов, однако основная часть так называемых инструментов ТРИЗ представляли собой именно такие методы (метод маленьких человечков, оператор РВС, вепольный анализ).

    6. Вепольный анализ представлялся в ТРИЗ научным подходом, в основе которого заложен анализ закономерностей структурного развития технических объектов. Однако допущение использования в веполях несуществующих физических полей, а также возможность неоднозначной трактовки вепольных конструкций и правил их преобразования скорее позволяют отнести вепольный анализ к методам активизации перебора вариантов, но никак ни к научному анализу.

    7. Наиболее близким к идее формализации процедуры решения изобретательских задач было создание в ТРИЗ таблицы и приемов разрешения технических противоречий. Этот подход был основан на статистическом анализе существующих на то время описаний изобретений. Однако, несмотря на имеющиеся перспективы, он не получил в ТРИЗ дальнейшего развития, и по причине ряда имевшихся недостатков и морального устаревания статистических выводов утратил свою актуальность для практического использования.

    8. Существует распространенная иллюзия о возможности внедрения ТРИЗ в реальное производство. По своей сути ТРИЗ является индивидуальным методом решения задач, применение которого является личным выбором для человека. По этой причине сделать ТРИЗ частью того или иного производственного процесса невозможно. В лучшем случае предприятие может организовать обучение ТРИЗ своих сотрудников с целью повышения их творческих возможностей.

    В период своего активного развития (80-е годы прошлого столетия) указанные недостатки и ошибки успешно компенсировались энтузиазмом приверженцев ТРИЗ. Тем не менее, существующие изъяны ТРИЗ и уход из ТРИЗ в результате кризиса производства ее основных разработчиков, способных видеть эти недостатки, привели к застою в развитии теории.

    Выводы


    1. Достоинством ТРИЗ является то, что в ней была предпринята попытка использовать для решения изобретательских задач диалектические подходы, связанные с выявлением и разрешением противоречий, а также применение этих общих положений к решению конкретных проблем.

    2. ТРИЗ представляет собой набор методов, объединенных общей теорией. ТРИЗ помогает в организации мышления изобретателя при поиске идеи изобретения, и делает этот поиск более целенаправленным, продуктивным, способствует нахождению идеи более высокого изобретательского уровня. ТРИЗ-методики нацелены на решение нестандартных, творческих задач. Однако ТРИЗ является индивидуальным методом решения задач, применение которого является личным выбором для человека.

    3. ТРИЗ имеет ряд существенных изъянов, которые, очевидно, и привели к застою в ее развитии после смерти автора, а также к существенным сложностям в практическом ее применении (сформулированные законы развития технических систем являются скорее закономерностями, чем законами; искажение диалектического подхода введением новых понятий; совершенствование АРИЗ шло через усложнение алгоритма, а не через устранение допущенных неточностей в процедурах выявлении противоречия; невозможность сделать ТРИЗ частью производственного процесса и т.д.).



    Список литературы


    1. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В. - ПОИСК HОВЫХ ИДЕЙ: ОТ ОЗАРЕHИЯ К ТЕХHОЛОГИИ (теория и практика решения изобретательских задач). - Кишинев: Каpтя Молдовеняскэ, 1989;

    2. http://www.altshuller.ru

    3. Введение в ТРИЗ. Основные понятия и подходы. Электронная книга, Официальное издание фонда Г.С. Альтшуллера

    4. Альтшуллер Г.С., Журнал "Техника и наука", 1979, №3

    Пример 1


    Задача 1 [4] . По лотку течёт электропроводная жидкость. Расход жидкости измеряют с помощью расходомера, состоящего из магнитной системы М и электродов Э, на которых возникает э. д. с., пропорциональная скорости потока П (рис. 1). Нужно придумать новый тип электромагнитного расходомера.

    Прежде всего, запишем: дана техническая система, состоящая из М, Э и П. Устроена та истема так, что магнит расположен снаружи, внутри магнита находятся электроды, между ними — поток.  Напишем формулу схемы в соответствии с расположением элементов: МЭПЭМ или для симметрии так: МЭП-ПЭМ.

    Нужно получить что-то новое. Используя нехитрый прием "шиворот-навыворот", будем переставлять буквы. Если ограничиться перестановками, не нарушающими симметрии, возможны шесть схем (включая исходную): 1. МЭППЭМ; 2. ЭМП-ПМЭ; 3. ЭПММПЭ; 4. ПЭММЭП; 5. МПЭЭПМ; 6. ПМЭЭМП (рис. 2).













    Когда операция "шиворот-навыворот" была проделана впервые, оказалось, что схема 4 давно известна: это лаг, прибор для измерения скорости движения судов. Схема 6 тоже дала лаг, но новый, обладающий существенным преимуществом: в отличие от лага по схеме 4, работающего на слабом магнитном поле рассеяния, лаг по схеме 6 использует внутреннее магнитное поле соленоида — оно на 1—2 порядка сильнее. Новой оказалась и схема 5: электроды можно передвигать по ширине потока для определения локальной скорости. Прибор по схеме 3 тоже измеряет локальную скорость, но вместо щупа в поток вводится магнитное поле, не создающее гидравлических помех. Интересна и схема 2: работа такого прибора не зависит от материала стенок лотка.

    Простейший приём позволил получить четыре новых прибора, четыре вполне патентоспособных новшества.


    3. Решение методами ТРИЗ реальной технической проблемы
    Описание реальной технической проблемы:

    На Комсомольской ТЭЦ-1 тягодутьевые механизмы котельных агрегатов установлены внутри помещения котельного отделения КТЦ. Во время работы к/а, цех находится под «разряжением», т.к. забор воздуха дутьевыми вентиляторами (ДВ) производится из помещения цеха. Конструкция ДВ не предусматривает производить забор воздуха с улицы. Приток влажного воздуха в цех, особенно в весенне-осенний период, отрицательно влияет на кирпичную кладку здания, когда температура наружного воздуха днем поднимается до «плюсовых» значений, а ночью опускается до температур со знаком « - ».

    Формулировка проблемы:

    Из-за притока влажного воздуха в цех происходит разрушение кирпичной кладки здания.

    Цель:

    Необходимо исключить или хотя бы снизить вредное воздействие влажного воздуха на кирпичную кладку здания.

    Сформулируем ИКР для элементов находящихся в оперативной зоне:

    Дутьевой вентилятор сам устраняет «разряжение» в цехе.

    Возникает физическое противоречие:

    Забор воздуха ДВ должен быть, для горения факела, и не должен быть, чтобы не было «разряжения» в цехе, и соответственно поступление влажного воздуха.

    Для решения данной задачи я решил применить «Вепольный» метод. Выбор метода обуславливается наличием 2-х веществ (В1 и В2) и поля, необходимых для его использования. Под воздействием поля вещество В2 оказывает вредное воздействие на вещество В1. Можно применить веполь на разрушение, т.е. добавить вещество В3, чтобы убрать вредное воздействие вещества В2 на вещество В1

    1 вещество: кирпичная кладка здания

    2 вещество: влажный воздух

    поле: разряжение в цехе

    3 вещество: горячий воздух под давлением


    Для решения данной задачи, я предлагаю, внутри помещения, вдоль наружной стены цеха, смонтировать воздуховод из металлической тонкостенной трубы, диаметром 400- 500 мм. По всей длине воздуховода сделать отверстия для выхода горячего воздуха. Произвести врезку этого воздуховода в общий короб подвода воздуха к горелкам после воздухоподогревателя котельного агрегата. Горячий воздух под избыточным давлением будет поступать в помещение котельного отделения КТЦ, из-за чего практически исчезает «разряжение» в цехе. В следствии чего, приток влажного воздуха в помещение цеха значительно снижается. А в зимний период времени года, этот воздуховод будет играть роль дополнительной отопительной системы помещения.

    Эту задачу можно решить и другим способом. К воздуховоду (предложенному в первом способе решения задачи), в нескольких местах, со стороны стены здания, по длине воздуховода, нужно смонтировать трубки небольшого диаметра. Один конец трубок врезать в воздуховод, а другой конец вывести сквозь стену на улицу. На противоположной стенке воздуховода вырезать вентиляционные окна. Площадь сечения вентиляционных окон должна быть больше площади сечения трубок. Из-за разряжения в цехе, горячий воздух, из воздуховода через вентиляционные окна будет идти в помещение цеха, в связи, с чем будет подтягиваться влажный воздух с улицы через трубки. Тем самым снимем лишнее давление воздуха на стены здания с улицы, и соответственно проникновения влажного воздуха сквозь стены здания.


    написать администратору сайта