Владимир Петров История развития алгоритма решения изобретательских задач – ариз информационные материалы Тель-Авив, 200 6 Петров В. История развития алгоритма решения изобретательских задач – ариз (стр. 37 из 70)
3.8. Проверка.
3.5. К-1: поддерживать цилиндрик, находясь в узком зазоре;
К-2: входить в зазор и выходить из него.
3.6. МС-1: быть твердым;
МС-2: не быть твердым.
3.7. мМС-1: частицы образуют единое целое;
мМС-2: все частицы разрознены, не связаны друг с другом.
4.1. Метод ММЧ. Устранение конфликта.
МЧ опоры должны быть соединены в единое целое («толпу»), когда надо поддерживать цилиндрики (рис. 6), и не должны быть свободными (каждый сам по себе), когда надо разбегаться.
4.2. По таблице 2 «Разрешение физических противоречий» принцип 1: разделение противоречивых свойств в пространстве. Частицы, противодействующие ветру, должны быть только у поверхности лепестков, тогда они не будут мешать переносу пыльцы.
4.3. По таблице применения физэффектов (Г.Альтшуллер «Творчество как точная наука», изд. «Сов. Радио, 1979, с. 167): «11. Стабилизация положения объекта – электрические и магнитные поля». По новому «Указателю применения физических эффектов» создание сил притяжения и отталкивания – раздел 7.2 (журнал «Техника и наука», 1981, № 7, с. 18) – необходимо использовать электростатические силы.
4.4. Техническое решение
С помощью шаблона приподнимают ЭРЭ над плитой, временно огражденной бортиками. Насыпают диэлектрические шарики: в первых опытах это пшено, затем – шарики, используемые для электрографии. Шаблон убирают, производится пайка, после чего шарики легко удаляются.
Изобретение внедрено. На него выдано авторское свидетельство. Авторы – группа ТРИЗ в г. Рыбинске: Горчаков И.П., Антипов В.В., Овчинников В.М., Рыбаков Л.Ф.
Задача 3
Для химического производства металлические трубы облицовывают изнутри стеклом. Трубы круглого сечения, поэтому облицовку ведут центробежным способом: в нагретую вращающуюся трубу подают расплав стекла, центробежные силы равномерно «размазывают» стекло по внутренней поверхности трубы. Поступил новый заказ: нужно срочно перейти на массовое производство облицованных труб квадратного сечения. Более того, вскоре предстоит выпускать квадратные трубы, которые имеют внутренние выступы и выемки, причем на всю длину трубы. Облицовывать такие трубы центробежным способом невозможно: не получить квадратного сечения. Нельзя ввести в трубу квадратную форму и залить пространство между ними – этому помешают выступы и выемки. Трубы поступают в готовом виде и разрезать их на время облицовки недопустимо.
Длина труб – 4 м. Внутреннее сечение 100 мм х 100 мм. Толщина облицовки – 2 мм.
Как быть?
Решение задачи 3
2.1. Мини-задача.
Даны квадратные трубы и стекло. Нужен способ равномерной облицовки стеклом внутренней поверхности труб, имеющей выступы и впадины. Способ должен быть простым, дешевым, высокопроизводительным.
Пояснения
1. В условиях задачи описана система для облицовки труб стеклом с помощью центробежных сил. Эта система не годится для производства облицованных квадратных труб, поэтому по примечанию 3 при формулировке мини-задачи достаточно перечислить – что дано и что требуется получить, не указывая инструмент.
2. В каком именно виде дано стекло, пока неизвестно; может быть, это расплав стекла, может быть, какие-то заготовки. Мы решаем мини-задачу, вместо «квадратных труб» на 2.1 надо будет указать «металл».
3. Учебная задача 3 впервые рассматривалась на семинаре в Кишиневе (сентябрь-октябрь 1981). В некоторых работах слушатели сразу указали на возможность ввести в расплав стекла Вс феррочастицы Вф и перемещать (Вс Вф) магнитным полем. Это возможно, однако, неизвестно, как потом будет вести себя стеклянная облицовка с добавкой феррочастиц. Не исключено, что ее химическая стойкость уменьшится. Поэтому целесообразно пойти дальше, продолжив анализ по АРИЗ.
2.2. Конфликтующая пара: Изделие (стекло и труба) – икс-элемент.
Пояснения
Агония: надо намазать масло на хлеб, но нет ножа. Масло и хлеб – сдвоенное изделие. Если не спешить, аналогия может быть развита: нет руки и ножа, т.е. нет поля и вещества.
Действительно, по условиям задачи даны два неуправляемых вещества – стекло и труба. Простейший «ход»: достроить веполь, введя поле. Но нет поля, умеющего равномерно «намазывать» стекло на некруглую трубу. Следующий «ход»: перейдем к комплексному веполю, точнее – к комплексному феполю. В принципе это возможно, однако мы ввели дополнительное ограничение в условие задачи: феррочастицы добавлять нельзя. Можно сделать еще один «ход» введем феррочастицы тек, чтобы она потом исчезала или переместились к внутренней поверхности, спрятались в толще стекла. В принципе и это возможно. Но сложность нарастает, есть смысл не дожимать решение с позиций силы, а продолжить анализ по АРИЗ. Впрочем, вепанализ дает хорошую подсказку: нужно ввести какое-то поле и вещество, передающее действие поля изделию.
2.3. Конфликтующие действия
Икс-элемент бездействует. Схема:
Здесь А – икс-эдемент,Б – изделие (сдвоенное).
Пояснения
1. Может быть, по аналогии с задачей об окраске баллончиков считать инструментом стекло, а трубу изделием? Аналогия – ненадежный метод. Вроде бы, есть подобие: нужно нанести слой вещества, не все ли равно какого? Нанесем стекло в избытке (заполним всю полость трубы), а потом лишнее уберем. Но как это сделать?... В задаче о баллончиках условия указывали: инструмент может устойчиво работать только в минимальном и максимальном режимах. Мы выбрали максимальный режим: вещество наносится в избытке, а затем избыток убирается. В задаче о трубе инструмент отсутствует: здесь аналогия нарушается.
2. Бездействие – «вырожденная» форма противоречия. Тут мы имеем дело с административным противоречием: надо сделать, но не знаем как. Совершим «экскурс в прошлое»: перейдем к техническому противоречию и используем старую таблицу устранения таких противоречий в АРИЗ-71 (см. Г.Альтшуллер «Алгоритм изобретения «, 2-е изд. «издательство «Московский рабочий». 1973, вкладка).
Допустим мы решили нанести слой стекла, не считаясь с ухудшением других характеристик системы. Можно ли это сделать? Да! Разнежим трубу вдоль, получим доступ к внутренней поверхности. Удобство изготовления куплено ценой недопустимого изменения формы. По таблице конфликт 32-12, приемы устранения конфликта: 1, 23, 13, 27.
Можно рассуждать иначе. Была труба круглого сечения. Перешли к необходимому нам квадратному сечению. Выигрыш в форме, проигрыш в удобстве изготовления. Конфликт 12-32, приемы 1, 32, 17, 28.
Повторяются приемы 1 и 28. Прием 1 – дробление. Если раздробить трубу на короткие участки, облицовку осуществить легко. Однако этот путь исключается по условиям задачи: трубу разрезать нельзя. Прием 28 – отказ от механического поля, замена его каким-то другим полем. Каким? Применение ядерных полей слишком сложно для этой задачи. Магнитное поле отпадает. Гравитационное? Оно в данном случае вредит, «перетягивая» расплав стекла на нижнюю часть трубы. Тепловое поле? Это единственное поле (из оставшихся), способное вызвать перемещение вещества «во все стороны» (например, при тепловом расширении газа). Тепловое поле удобно в данном случае еще и потому, что стекло почти наверняка придется подавать в трубу в размягченном состоянии или расплавленном виде; значит, будет «даровое» тепловое поле!...
Как мы увидим, прием 28 входит в контрольный ответ. Но прервем «экскурс в прошлое», чтобы проследить действие других шагов АРИЗ.
3. По задаче 1 мы знаем, что два сопряженных действия можно разнести, поручив каждое отдельному объекту:
Это совпадает с тем, что дает вепольный анализ: А1 – поле, А2 – вещество, передающие действие поля стеклу. В символах вепольного анализа:
Вх должно механически действовать на Вс (перемещать, наносить не трубу; «намазывать»), поэтому можно уточнить:
2.4. Модель задачи
Даны сдвоенное изделие (стекло и труба) и икс-элемент (видимо тоже сдвоенный: поле и вещество, преобразующее поле так, чтобы наносить Вс и Вт). Икс-элемент не может (без недопустимого усложнения системы и не требуя ее разрушения) наносить равномерный слой стекла на внутреннюю поверхность трубы.
3.1. Изменяемый элемент: икс-элемент (Пх Вх).
3.2. ИКР: Икс-элемент, не усложняя систему, обеспечивает равномерное покрытие трубы.
3.3. Оперативная зона: В первом приближении оперативная зона включает трубу и все, находящееся в ней. Но трубу мы решили не изменять, поэтому правильнее считать оперативной зоной пространство внутри трубы. В этом пространстве должны находиться вторая часть сдвоенного изделия – стекло. Здесь же должен быть икс-хлемент, действующий на стекло..
3.4. Проверка.
2.1. – часть изделие (сдвоенное), нет инструмента;
2.2. – ввели икс-элемент;
3.1. – менять решили икс- элемент;
3.3. – выделили пространство внутри трубы.