АРИЗ

АРИЗ - алгоритм решения изобретательских задач. Это начало развития теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Но именно это начало, как мне кажется, более подходит для человека, позволяя ему кроме результата получать удовольствие от самого мыслительного процесса. В АРИЗ заложены основы целенаправленного мышления: направленность на "идеальный конечный результат", освобождение от "инерции мышления". Для освобождения от стандартов мышления и стереотипов помогает фантазия, которая целенаправлено тренируется при написании фантастических произведений. Я, например, пробовал писать рассказы, такие как "Коварная планета", "Голубой туман" и "Железная ветвь цивилизации" . Самое лучшее, что я могу порекомендовать, это прочитать книгу одну из ранних версий АРИЗ. Если Вы этого не можете сделать, по каким либо причинам, я приведу ниже алгоритм АРИЗ-68 и перечень методов для его использования. Ввиду громоздкости у меня нет возможности (надеюсь пока) привести таблицу рационального использования приемов АРИЗ-68. ВЫБОР ЗАДАЧИ 1.1 Определить конечную цель решения. а) Какова техническая цель решения (какую характеристику надо изменить) б) Какие характеристики объекта нельзя менять при решении. в) Какова экономическая цель решения (какие расходы снизятся) г) Каковы допустимые затраты. д) Какой показатель надо улучшить. 1.2 Проверить обходной путь. Какую другую - более общую задачу надо решить, чтобы получить требуемый эффект. 1.3 Определить решение какой задачи целесообразнее. а) Сравнить первоначальную и обходную задачи с тенденциями развития данной отрасли техники. б) Сравнить первоначальную и обходную задачи с тенденциями развития ведущей отрасли техники. в) Сопоставить первоначальную задачу с обходной и произвести выбор. 1.4 Определить требуемые количественные показатели. 1.5 Внести в эти показатели поправку на время. 1.6 Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения. а) Учесть особенности внедрения. Допускаемую степень сложности. б) Учесть предполагаемые масштабы применения. УТОЧНЕНИЕ УСЛОВИЙ ЗАДАЧИ. 2.1 Уточнить задачу, используя патентную литературу. а) Как (по патентным данным) решаются задачи, близкие к данной. б) Как решаются задачи, похожие на данную, в ведущей отрасли техники. в) Как решаются задачи, обратные данной. 2.2 Применить оператор РВС. а) Меняем размеры объекта от заданной величины до 0. Как теперь решается задача. б) Меняем размеры объекта от заданной величины до бесконечности. В) Меняем время процесса В→0. г) Меняем время процесса В→ до бесконечности. д) Меняем допустимые затраты C→ до бесконечности. 2.3 Изложить условия задачи (не используя специальные термины и не указывая, что именно нужно придумать, найти, создать) в двyx фразах. а) Дана система из (указать элемент.). б) Элемент ... при условии... даёт нежелательный эффект... 2.4 Переписать элементы в виде таблицы. а) Элементы которые можно менять, переделывать, переналаживать, (в условиях данной задачи). б) Элементы, которые трудно изменить (в условиях данной задачи). 2.5 Выбрать из 2.4а такой элемент, который в наибольшей степени поддается изменениям, переделке, переналадке. Если все элементы в 2,4 а равноценны - выберите неподвижный (его легче менять чем подвижный). Если в 2.4а есть элемент, непосредственно связанный с нежелательным эффектом - выберите его в последнюю очередь. Если в системе есть только элементы 2.4б, возьмите в качестве элемента внешнюю среду. АНАЛИТИЧЕСКАЯ СТАДИЯ 3.1 Составить формулировку ИКР (идеального конечного результата) а) Объект(выбранный в 2.5) б) Что делает. в) Как делает (всегда следует отвечать "Сам" "Сама" "Само". г) Когда делает. д) При каких обязательных условиях. 3.2 Сделать два рисунка "Было" "Стало" т.е. до ИКР и ИКР. 3.3 На рисунке "Стало" найти элемент, указанный в 3.1а, и выделить ту его часть, которая не может совершить требуемого действия при требуемых условиях. Отметить эту часть *. 3.4 Почему эта часть сама не может осуществить требуемое действие. а) Чего мы хотим от выделенной части объекта. б) Что мешает выделенной части самой осуществить требуемое действие. в) В чем несоответствие между "а" и "б". 3.5 При каких условиях эта часть может осуществить требуемое действие. Какими свойствами она должна обладать. Назовите это свойство, не беспокоясь о том как оно будет достигнуто. 3.6 Что надо сделать чтобы выделенная часть объекта приобрела свойства отмеченные в 3.5 а) Покажите на рисунке стрелками силы, которые должны быть приложены к выделенной части объекта, чтобы обеспечить желательные свойства. б) Какими способами можно создать эти силы. 3.7 Сформулировать способ который может быть практически осуществлён. Если таких способов несколько, обозначьте их цифрами. Запишите их. 3.8 Дать схему устройства для осуществления первого способа. Каково агрегатное состояние рабочей части устройства, как меняется устройство в течение одного рабочего цикла и после многих циклов. (после решения задачи следует вернуться к 3.7) ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА НАЙДЕННОЙ ИДЕИ. 4.1 Что улучшается и что ухудшается при использовании предлагаемого устройства или способа. Что достигается предложением и что при этом усложняется, удорожается... и т.д. 4.2 Можно ли видоизменением предлагаемого устройства или способа предотвратить это ухудшение. Нарисуйте схему видоизменённого устройства или способа. 4.3 В чём теперь ухудшение. 4.4 Сопоставить выигрыш и проигрыш; что больше, почему. Если выигрыш больше проигрыша (хотя бы в перспективе), перейти к синтетической части АРИЗ. Если проигрыш больше выигрыша, вернуться к 3.1. Записать на том же листе ход повторного решения и его результат. 4.5 Если повторный анализ не дал новых результатов, вернуться к 2.4, проверить таблицу. Взять в 2 5 другой элемент системы и заново провести анализ. Записать ход анализа на том же листе. Если нет удовлетворительного решения, после 4.5, перейти к следующей части АРИЗ. ОПЕРАТИВНАЯ СТАДИЯ. 5.1 В таблице устранения технических противоречий, выбрать в вертикальной колонке показатель, который надо улучшить, по условиям задачи. 5.2 Как улучшить этот показатель, используя известные пути (если не считаться с проигрышем). Какой показатель недопустимо ухудшиться, если использовать известные пути. 5.3 Выбрать в горизонтальном ряду таблицы показатель, соответствующий 5.2б. 5.4 Определить по таблице приёмов устранения технического противоречия. 5.5 Проверить применимость этих приёмов. Если задача решена, вернуться к четвёртой части АРИЗ, оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ. Если задача не решена, проделать следующие шаги. 5.6 Проверить возможность применения физических эффектов и явлений. 5.7 Проверить возможные изменения во времени. а) Нельзя ли устранить противоречие, "растянув" во времени происходящее по условиям задачи действие или сжав его. б) Нельзя ли устранить противоречие, выполнив требуемое действие заранее, до начала работы объекта или после того, как объект закончит работу. и) Если по условиям задачи действие непрерывно - проверить возможность перехода к импульсному действию и наоборот. 5.8 Как решаются аналогичные задачи в природе. а) В неживой природе. б) У вымерших и древних организмов. в) У современных организмов. Каковы в данном случае тенденции развития организмов г) Какие поправки надо внести, учитывая особенности используемых техникой материалов. 5.9 Проверить возможные изменения в объектах, работающих совместно с данным. а) В какую надсистему входит система, рассматриваемая в задаче. б) Как решить задачу, если менять надсистему. Если задача не решена, вернуться к 1.3, если решена, вернутся к четвертой части АРИЗ оценить найденную идею и перейти к шестой части АРИЗ. СИНТЕТИЧЕСКАЯ СТАДИЯ 6.1 Определить как должна быть изменена надсистема, в которую входит изменённая система (данная по условиями задачи). 6.2 Проверить может ли изменённая система применяться по новому. 6.3 Использовать найденную техническую идею или обратную найденной) при решении других задач. I. ПРИНЦИП ДРОБЛЕНИЯ а) Разделить объект на независимые части. б) Выполнить объект разборным. в) Увеличить степень дроблении (измельчения) объекта. 2. ПРИНЦИП ВЫНЕСЕНИЯ А) Отделить от объекта "мешающую" часть (мешающее свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство). 3. ПРИНЦИП МЕСТНОГО КАЧЕСТВА а) Перейти от однородной структуры объекта (внешней среды или внешнего воздействия) к неоднородной. б) Разные части объекта должны иметь разные функции. в) Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее соответствующих ее работе. 4. ПРИНЦИП АСИММЕТРИИ Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной. 5. ПРИНЦИП ОБЪЕДИНЕНИЯ а) Соединить однородные или предназначенные для смежных операции объекты. б) 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" а) Один объект размещен внутри другого объекта, который, в свою очередь находится внутри третьего и т.д. б) Один объект проходит сквозь полость в другом объекте. 8. ПРИНЦИП АНТИВЕСА а) Компенсировать вес объекта соединением с другими объектам, обладающими подъемной силой. б) Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет, аэро-, гидродинамических и других сил). 9. ПРИНЦИП ПРЕДВАРИТEЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям. 10 ПРИНЦИП ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ИСПОЛНЕНИЯ а) Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично). б) Заранее расставить объекты так чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на доставку. 11. ПРИНЦИП "ЗАРАНЕЕ ПОДЛОЖЕННОЙ ПОДУШКИ" Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами. 12. ПРИНЦИП ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНОСТИ Изменить условия работа так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект. 13. ПРИНЦИП "НАОБОРОТ" а) Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объект, а нагреть). б) Сделать движущую часть объекта (или внешней среды) неподвижной, а неподвижную - движущейся. в) Перевернуть объект "вверх ногами". 14. ПРИНЦИП СФЕРОИДАЛЬНОСТИ а) Перейти от прямолинейных частей объекта к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим; от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, к шаровым конструкциям. б) Использовать ролики, шарики, спирали. в) Перейти к вращательному движению, использовать центробежную силу. 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. 16. ПРИНЦИП ЧАСТИЧНОГО ИЛИ ИЗБЫТОЧНОГО РEШЕНИЯ Если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить "чуть меньше" или "чуть больше". Задача при этом может существенно упроститься. 17. ПРИНЦИП ПЕРЕХОДА В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ а) Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях, то есть на плоскости. Соответственно, задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству трех измерений. б) Многоэтажная компоновка объектов вместо одноэтажной. в) Наклонить объект или положить его "на бок". г) Использовать обратную сторону данной площади. д) Использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади. 18. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ КOЛЕБАНИЙ а) Привести объект в колебательное движение. б) Если такое движение уже совершается - увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой). в) Использовать резонансную частоту. г) Применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы. д) Использовать ультразвуковые колебания в сочетании c электромагнитными полями. 19. ПРИНЦИП ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ а) Перейти от непрерывного действии к периодическому (импульсному). б) Если действие уже осуществляется периодически - изменить периодичность. в) Использовать паузы между импульсами для осуществления другого действия. 20. ПРИНЦИП НЕПРЕРЫВНОСТИ ПOЛЕ3НОГО ДЕЙСТВИЯ а) Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой). б) Устранить холостые промежуточные ходы. 21. ПРИНЦИП ПРОСКОКА Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости. 22. ПРИНЦИП "ОБРАТИТЬ ВРЕД В ПOЛЬЗУ" а) Использовать вредные факторы (в частности, вредное воз­ действие среды) для получения положительного эффекта. б) Устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором. в) Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным. 23. ПРИНЦИП ОБРАТНОИ СВЯЗИ а) Ввести обратную связь. б) Если обратная связь есть - изменить ее. 24. ПРИНЦИП "ПОСРСРЕДНИКА" Использовать промежуточный объект-переносчик. 25. ПРИНЦИП САМООБCЛУЖИВАНИЯ а) Объект должен сак себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции. б) Использовать отходы (энергии, вещества). 26. ПРИНЦИП КОПИРОВАНИЯ а) Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии. б) Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличит или уменьшить копии). в) Если используются видимые оптические КОПИИ, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым. 27. ДEШЕВАЯ НЕДОЛГОВЕЧНОСТЬ ВЗАМЕН ДОРОГОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ Заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью). 28. ЗАМЕНА МЕХАНИЧЕСКОЙ СХЕМЫ а) Заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой". б) Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом. в) Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру. г) Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами. 29. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПHEВMO- И ГИДРОКОНСТРУКЦИЙ Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные. 30. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИБКИХ ОБОЛОЧЕК и ТОНКИХ ПЛЕНОК а) Вместо объектных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки. б) Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок. 31. ПРИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ а) Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т.п.). б) Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом. 32. ПРИНЦИП И3МЕНЕНИЯ ОКРАСКИ а) Изменить окраску объекта или внешней среды. б) Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды. в) Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки. г) Если такие добавки уже применяются, использовать меченные атомы. 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 а) Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна на быть отброшена (растворена, испарена и т.п.) или видоизменена непосредственно в ходе работы. б) Расходуемые части объекта должны быть восстановлены. непосредственно в ходе работы. 35. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА а) Изменить агрегатное состояние объекта. б) Изменить концентрацию или консистенцию. В) Изменить степень гибкости. г) Изменить температуру. 36. ПРИМЕНЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема. выделение или поглощение тепла и т.д. 37. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ а) Использовать термическое расширение или сжатие материалов. б) Если термическое расширение уже используется, применить несколько материалов с разными коэффициентами термического расширения. З8. ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЬНЫХ ОКИСЛИТЕЛЕЙ а) Заменить обычный воздух обогащенным. б) Заменить обогащенный воздух кислородом. в) Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями. г) Использовать ионизированный кислород. д) Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном. 39. ПРИМЕНЕНИЕ ИНEPТНОЙ СРЕДЫ а) Заменить обычную среду инертной. б) Вести процесс в вакууме. 40. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИAЛОВ Перейти от однородных материалов к композиционным. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

Уровни решения изобретательских задач

Область применения: - выбор решательных и оценочных механизмов при решении задач - оценка значимости задач, стратегическое планирование создания изделия Преимущества: - дает возможность концентрировать усилия решателя в нужном направлении - определяет значимость решения для научно-технического прогресса Недостатки: - трудности прогноза уровня решения - некоторая размытость ступеней градации Общие положения: Решения изобретательских задач по качеству и и степени трудности процесса решения делятся на 5 уровней сложности. Это вызвано тем, что в общей массе изобретательских решений существует значительное различие в степени новизны и оригинальности, общественной значимости и полезности, долей творческого акта и его качественным уровнем в процессе работы над задачей. Впервые градация решений по уровням сложности была предложена Г.С.Альтшуллером в 1979г. По каким же стратегиям он предложил отличать сложное решение от простого? По степени изменения объекта и по количеству проб и ошибок, необходимых для этого изменения. Например: в решениях задач на первом уровне сложности объект (устройство или способ) не изменяется, и для решения необходимо перебрать от 1 до 10 вариантов; на втором – объект меняется. но не сильно, нужно перебрать 10-100 вариантов; на третьем - объект меняется сильно, нужно перебрать 100-1000 вариантов; на четвертом - объект меняется полностью, нужно перебрать 1000-10000 вариантов; на пятом – меняется вся техническая система (от 10000→∞ вариантов). Т.е. сложность решения можно оценить в затратах времени, количеством выполненных проб, в объеме и диапазоне примененных при решении знаний или в характере изменений объекта. Зная полученный ответ, можно оценить его вклад в мировой научно-технический прогресс и определить, была ли решена именно исходная задача (первый уровень), либо она была полностью изменена (третий уровень), или была разрешена совершенно новая крупная проблема (пятый уровень). Решение задач высших уровней качественно отличается от решений 1-го уровня. Если, например, средства для решения на 1-ом уровне лежат в пределах одной узкой специальности, то ответы на 3-м уровне нужно искать уже в других отраслях техники, т.е. yзкo профессиональных знаний становится недостаточно, а на 4-м уровне - ответы зависят от знаний малоизвестных физических, химических и других эффектов. Обнаружился порядок - узкий специалист не может уверенно решать сложных задач на высоком уровне! Но ведь именно решения высокого уровня существенно влияют на ускорение технического прогресса, обеспечивают высокую конкурентоспособность и перспективность изделий. В многолетней практике решения задач по методике, основанной на ТРИЗ, обнаружилось, что для различных уровней решения, как правило, применяются свои специальные инструменты и оценочные критерии. На базе этих знаний был создан новый подход для эффективного решения различных практических задач. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УРОВНЕЙ 1. Средства прямо предназначены для цели. Система меняется незначительно. Задача и средства решения в одной специальности. Нет перестройки иерархии систем. Готовое решение для готовой задачи. 2. Частичное изменение элемента системы, изменение объекта. Задача в пределах одной отрасли техники. Способы решения – по родственным системам. Выбор из нескольких задач (решений). 3. Сильное изменение объекта (полное - одного элемента системы, частичное – остальных). Межотраслевое решение. Изменение исходной задачи. Противоречие и способ его разрешения - из одной науки. 4. Полное изменение объекта (синтез новой системы). Решения из науки, а не из техники, применение из различных наук. 5. Полное изменение системы. Сочетание сложных проблем. Нет прямых указаний на противоречие, они возникают при синтезе системы. Открытие, принципиально новая система, отрасль. Новая проблема, новый принцип. Характеристики опознания уровня сложности решения задач: Решения первого уровня сложности. Другое название - "мельчайшие решения" - не связанное с устранением технического противоречия (решения компромиссные, конструкторские, типа "золотая серединка', оптимизационные). По МПиО для их решения требуется не более 10 проб. Решения очевидны каждому специалисту (часто и неспециалисту), они тривиальны. Задача и средства ее решения лежат в пределах одной профессии (одного раздела какой-либо отрасли). Примерная доля таких решений в патентном фонде - 32%. В качестве исходной задачи обычно применяется первичная трактовка задачедателя, в качестве критерия оценки решения - здравый смысл. Такие решения качественно не изменяют объект и на технический прогресс влияния не оказывают. Поскольку вся система высшего и среднего образования построена на получение «оптимизационных» решений, считается, что решать задачи на первом уровне сложности может каждый человек за несколько минут или часов. Решения второго уровня сложности. Другое название - "мелкие решения". Эти решения связаны с преодолением технического противоречия (ТП), поэтому оказывают некоторое влияние на технический прогресс. Для устранения ТП обычно применяют способы, известные в данной отрасли (например, машиностроительная задача решается способами, уже известными в машиностроении, но применительно к другим техническим системам). При этом меняется (частично) один элемент системы. Для получения решения 2-го уровня требуется обычно от 10 до 100 проб. Примерная доля таких решений в патентном фонде = 45%. Решение не каждому очевидно, даже специалист может "выдохнуться" после нескольких десятков пустых проб. Задача подается обычно в неконкретной, многовариантной форме. Поскольку решению задач, содержащих ТП практически почти нигде не обучают, на получение ответов этого уровня требуется без знания методики от многих часов до нескольких дней. В производственной практике (в отличие от патентного фонда) решение 2-го уровня составляют зачастую 70-80%, поэтому чрезвычайно важно владеть методологией решения задач этого уровня! Пример: При ручной дуговой сварке сварщик видит через синий светофильтр защитной маски только зону горения дуги. Но при определенных условиях сварщику нужно видеть через светофильтр и окружающую зону сварки обстановку - стыки деталей и т.д. Что обычно применяется для подсветки? - Фонарик! Это решение первого уровня сложности применить для подсветки очень мощную прожекторную лампу, соизмеримую по силе света с силой дуги. Здравый смысл подсказывает – это должна быть лампа мощностью ≈100 кВт! Но это же колоссальное удорожание сварочного процесса! А теперь посмотрим решение на 2-м уровне: защитный щиток сварщика выполнен в виде сферического отражателя с зеркальным покрытием со стороны горения дуги. Свет горящей дуги отражается от щитка и фокусируется, на нужном для сварщика участке свариваемых деталей. Даже без экономических выкладок видно, что 2-й вариант решения дешевле во много раз. - И, забегая вперед, скажем: решения 2-го уровня всегда эффективней решений первого, хотя для таких ответов нужны определенные знания и навыки. Решения третьего уровня сложности: Другое название - "средние решения". Решения связаны с преодолением острого технического противоречия, причем задача и средства преодоления ТП лежат в пределах одной науки (механическая задача решается механически, химическая -химически и т.д.). Это уже хорошие решения, полностью изменяющие один из элементов системы (например, изменяется фазовое состояние работы органа" твердое становится жидким. Часто решения основаны на сочетании нескольких физических эффектов (иногда малоизвестных), используются "хитрые" приемы и неожиданное применение известных эффектов. Количество вариантов решения лежит в пределах 100-1000; примерная доля в патентам фонде - 19%; ответы значительно влияют на ускорение технического прогресса Методика решения задач на этом уровне требует достаточно больших временных затрат на обучение, но обеспечивает высокую конкурентоспособности, изделий, при разработке которых была решена на 3-м уровне сложности хотя бы oдна задача. Время решения по МПиО - недели и месяцы. Пример: При разработке холодильного костюма для горноспасателей, действующих при подземных пожарах, выяснилось, что вес охлаждающего вещества (льда, сухого льда, сжиженного аммиака) не должен превышать 8 кг. А по расчетам требовалось не менее 20 кг. Противоречие было настолько острым, что задача казалась неразрешимой. Был предложен скафандр, выполняющий две функции – газовую и тепловую защиту. Скафандр работал на сжиженном воздухе, сначала воздух испарялся и нагревался, поглощая тепло, потом шел на дыхание. Ненужным становился отдельный дыхательный прибор, запас холодильного вещества доходил до 20, даже до 30 кг! В таком скафандре можно было ремонтировать раскаленную мартеновскую печь! Решения четвертого уровня сложности: Другое название - "крупные решения". На этом уровне синтезируется новая техническая система. Противоречие обычно видно не четко, т.к. относится не к новой ТС, а к прототипу старой ТС. На этом уровне противоречия устраняются средствами, подчас далеко выходящими за пределы науки, к которой относится задача (например, "механическая задача решается химически). Число вариантов решений от 1000 до 10000. Доля в патентном фонде ≈ 3,7%. Решения этого уровня обычно ищутся не в технике а в науке –обычно в мало применяемых физических и химических эффектов и явлений. Время решения по МПиО месяцы и годы. Влияние таких решений на научно-технический прогресс очень значительно. Решение задач такого уровня требует глубоких знаний методики и большого информационного фонда. Экономический эффект от таких решений обычно весьма велик. Время решения по МПиО – обычно годы! Пример. В процессе изготовления листового стекла раскаленная стеклянная лента поступает на роликовый транспортер. Чем меньше диаметр роликов, тем ровнее поверхность стекла. Однако, с уменьшением диаметра роликов резко усложняется изготовление и эксплуатация конвейера. Приходится мириться с тем, что поверхность стекла получается волнистой, а потом полировать стеклянные листы. Было предложено вместо конвейера использовать ванну с расплавленным оловом. Изготовление такого конвейера несложно, транспортировка по нему сопровождается полированием поверхности изделия. Идея жидкого транспортера нашла применение при решении ряда других задач. Решения пятого уровня сложности: Другое название - "крупнейшие решения". Синтезируется принципиально новая «пионерная» техническая система. Противоречия появляются лишь в процессе синтеза системы. Число рассмотренных вариантов имеет порядок десять тысяч и в принципе не ограничено. Для создания решения 5-го уровня нужно предварительно сделать открытие. Обычно решение 5*го уровня, несмотря на ценность идеи, само по себе нереализуемо. Для широкого применения необходимо подкрепить это решение решением ряда задач на более низком уровне. В результате создается новая отрасль техники. Примерами могут служить изобретение радио и создание электротехники; изобретение лазера, самолета, фотографии и т.д. Доля таких решений в патентном фонде - 0,3% Значение для научно-технического прогресса - огромное, приводит к революционным изменениям. Обычно для решения нужны новые знания из реестра открытий. Выводы: от наложенных ограничений (временных, ресурсных. информационных. организационных, финансовых и т д ) на разных уровнях. Например, задачу "устранить вибрацию электрического генератора можно решить на 1-м уровне - подложить упругие опоры, подушки, на 2-м уровне - создать гидравлическую демпфирующую систему 1)Чем выше уровень pешения – тем оно прогрессивнее, конкурентоспособнее, сильнее влияет на ускорение научно-технического прогресса. Если вспомнить, что для обеспечения конкурентоспособности вновь выпускаемого изделия и него нужно ввести достаточное количество новинок (на пример, для сверхнового утюга не менее 55-60 новинок), то можно заключить, что при дублировании какого-то изделия все основные решения нужно перевести как минимум на один уровень выше. 2) Поскольку система определения уровня решения задач, приведенная выше, довольно громоздка, и не очень конкретна, в практической деятельности применяется упрощенный подход, основанный на многолетней практике решения задач: каждый уровень решения, имеет «свои» решательные инструменты; поэтому , с некоторой долей приближения, будем считать. что применяя определенный решательный механизм, мы получаем определенный уровень решения. Этого обычно достаточно для стратегического планирования развития нужной системы. 3) Чем выше уровень решения задач, тем сложнее оценить по «достоинству» качество и красоту решения. "Здравый смысл" хорошо работает на 1-м уровне, очень плохо – на 2м и совершенно бесполезен на 3-4 уровнях. Поэтому оценка решений на 2-3 уровнях производится по новым объективным критериям, их нужно изучать и оперировать только при оценке решений. 4) Может создаться впечатление, что решения 1-го уровня получаются очень легко, разве трудно перебрать десяток вариантов? Тем не менее, для очень многих инженеров (не владеющих "методикой") даже это сложно! Они останавливаются на первом, в крайнем случае на 2-м и 3-м варианте и начинают его разрабатывать, не получив удовлетворительного решения. Такое явленние - результат существующего уровня инженерного образования, его направленности на воспитание исполнителя, а не творца. Уровни решения дают возможность объективной оценки деятельности инженера: ведь для научно-технического процесса ОДНО решение 3-4 уровня важнее тысячи "первоуровневых" ответов! Противоречия. Административное несоответствие. Основные признаки - несоответствие в производственной ситуации желаемого и действительного. Обострение старых и появление многих новых технических и социальных задач на уровне над системы. Причины – отсутствие новой или исчерпывание возможностей старой технической системы для удовлетворения повышенной или вновь возникшей потребности. Последствия – повышение вредного влияния на надсистему, природу, человека. Условия разрешения – анализ ситуации. Локализация нежелательного явления, перевод в надсистему и выявление технического противоречия. Техническое противоречие. Основные признаки – ухудшение каких-либо частей системы при улучшении других. Возникновение нескольких новых технических задач на уровне системы. Причины – исчерпывание возможностей технической системы. Неверный выбор места изменения системы. Борьба со следствием, а не с причиной. Последствия – усложнение системы и надсистемы, резкое повышение материальных и экономических затрат. Условия решения – проведение причинно-следственного анализа, выявление первопричины возникновения нежелательного явления и микро задачи в подсистеме. Определение физического противоречия. Физическое противоречие. Основные признаки – возникновение противоречивых требований к физическому состоянию одного элемента подсистемы. Выявление одной новой физической задачи на уровне подсистемы. Необходимость внесения изменений в один элемент или его часть. Причины – несоответствие состояния вещества элемента или вида энергии требуемому. Последствия – усложнение системы, введение новых элементов и новых видов энергий. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

Особенности ТРИЗ

1. Использование закономерностей развития систем. 2. Закономерности развития технических систем используются для контроля направления поиска технического решения и самого решения. 3. Выявление и разрешение противоречий, возникающих при развитии систем. 4. Систематизация различных видов психологической инерции и использование методов ее преодоления. 5. Развитие многоэкранного (системного) стиля мышления использование специальных системных операторов. 6. Методика поиска ресурсов, т.е. тех вещественных, энергетических, информационных или иных особенностей системы или ее окружения, которые позволяют решить задачу, внеся в систему минимальные изменения, что обеспечивает легкую внедряемость решения. 7. Структурирование информации о проблемной ситуации, использование специальных графических методов и диаграмм. 8. В сложных ситуациях использование алгоритмизированной методики анализа и решения задачи, не имеющей аналогов по эвристическим, т.е. творческим, решательным возможностям. 9. Для обеспечения эффективной работы разработано специальное информационное обеспечение таблицы и указатели применения физических, химических, геометрических, системных эффектов и явлений. К настоящему времени по этому методу в СНГ и за рубежом опубликовано множество книг и статей. В США действуют две консультационные фирмы, используюшие в свой деятельности в основном ТРИЗ. С 1989 г. существует Международная ассоциация ТРИЗ, президентом которой является Г.С.Альтшуллер. Ассоциация насчитывает более 400 членов. В рамках ТРИЗ разработана методика прогнозирования чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. Эта методика предназначена для решения проблем, связанных с обеспечением безопасности, для выработки конкретных технических и организационных решений, направленных на предотвращение спрогнозированных нежелательных явлений. ТРИЗ применяется в нетехнических областях, в первую очередь для решения сложных задач. В частности, для решения исследовательских проблем, построения новых концепций в науке, в области управления развитием коллективов, коммерческих и финансовых структур и т п. Накоплен обширный опыт обучения ТРИЗ различных категорий слушателей, от академиков и ведущих специалистов промышленности до детей дошкольного возраста. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

Одно из направлений развития краностроения

В периодической печати широко освещаются вопросы развития грузоподъемной техники. Вершиной краностроения на сегодня следует считать краны с подвижным противовесом, управляемым компьютером. Самыми показательными характеристиками уровня современных кранов являются: масса поднимаемого груза на единицу собственной массы крана, затраты энергии на перемещение единицы массы поднимаемого груза, а также количество перемещаемого груза в единицу времени и такие эксплуатационные качества как возможность работы на менее плотном грунте, маневренность, обусловленная малой собственной массой или малым водоизмещением, малым воздействием на окружающую среду, выраженным уменьшенными нагрузками на опору и выделением вредных веществ в атмосферу. Массу стационарно закрепленного на поворотной части крана противовеса обычно выбирают из расчета, чтобы его момент полностью уравновешивал момент от собственного веса крана и половину его грузового момента. В зависимости от конструктивных особенностей крана масса противовеса может достигать значительной величины и составляет около 20-25% от массы поворотной платформы или 10-15% массы всего крана. Задумайтесь, это сколько же энергии расходуется на перемещение этих ненужных балластных масс при работе крана. Без противовеса нагрузка на металлоконструкцию и механизмы приводов была бы значительно меньше, а это значит что они стали бы тоже легче. Выполнение противовеса подвижным позволяет уменьшить массу крана, снизить затраты энергии, улучшить и другие связанные с этим характеристики, за то возрастают габариты, т.к. противовес приходится далеко относить от оси поворота крана. Вот тут и возникает противоречие. С одной стороны более легкая конструкция крана позволит снизить затраты, увеличить скорости а следовательно и производительность, с другой уменьшаются зоны использования крана. Увеличение массы противовеса ведет к снижению удельных характеристик. Недостатком известных кранов является большая металлоемкость и энергоемкость, обусловленные наличием балластной массы противовеса и большой массой механизмов, которая вызвана повышенными нагрузками из за наличия противовеса, а также сильное воздействие на окружающую среду, выражающееся повышенным давлением на грунт. Недостатком известных кранов является также и малая эффективность повышения грузового момента, т.к. перемещается только часть массы поворотных элементов устройства, т.е. противовес, что вызывает недостаточное изменение грузового момента. Если проследить стадии развития стрелового краностроения по наиболее существенным параметрам, таким как: удельная грузоподъемность или грузовой момент, удельная энергоемкость и т.д., то видна следующая линия их совершенствования. Простой Г-образный кран без противовеса; Стреловой кран с противовесом; Стреловой кран со съемным противовесом; Стреловой кран с подвижным противовесом; Стреловой кран с подвижным противовесом, положение которого регулируется компьютером в зависимости от нагрузки. Рассматривая тенденцию развития противовеса, из двух последних шагов можно сделать вывод, что подвижный противовес, в привычном для нас виде, полностью исчерпал свои возможности и дальнейшее его развитие возможно лишь в совокупности с другими системами крана. В подтверждение сказанному может служить недавно созданное новое техническое решение (патент № 2281242 «Способ уравновешивания грузоподъемного стрелового крана и устройство для его осуществления», которое позволяет одновременно улучшить практически все характеристики крана. Оно открывает новое перспективное направление в краностроении. Построение математической модели на базе данных железнодорожного крана грузоподъемностью 16 тонн показывает, что новый кран при той же массе способен поднимать груз в 2 раза тяжелее почти во всей зоне обслуживания. И это не предел. В чем же заключается суть данного феномена? Суть заключается в использовании в качестве подвижного противовеса массы всего функционального оборудования, т.е. силовой установки, редукторов, лебедок, самой стрелы и всей металлоконструкции поворотной части крана. Изобретение позволяет более эффективно увеличить грузовой момент крана за счет перемещения в качестве противовеса большей, в процентном отношении, массы поворотных элементов, снизить металлоемкость и энергоемкость путем исключения балластных масс и затрат энергии на их перемещение, а также уменьшить воздействие на окружающую среду. Предлагаемый грузоподъемный кран содержит основание, на котором установлено опорно-поворотное устройство, на верхней поворотной части которого выполнены направляющие, на которых с возможностью перемещения установлена платформа с грузовой стрелой и крюком, приводом подъема груза, приводом изменения вылета стрелы. Платформа снабжена приводом для перемещения по направляющим. Основание может быть например: стационарным, плавучим, передвижным или самоходным, на колесном, гусеничном или ином ходу. В исходном положении расстояние "a" от центра тяжести ЦТ платформы до оси опорно-поворотного устройства обеспечивает минимальный восстанавливающий момент, крюк крана расположен над грузом, при этом стрела находится в положении I и вылет стрелы соответствует величине "С". Работает кран следующим образом. Включают привод механизма подъема груза или привод изменения вылета стрелы в сторону увеличения (если груз уже висит на крюке). По мере натяжения каната или увеличения вылета "С", грузовой момент возрастает и устойчивость т.е. соотношение грузового и восстанавливающего моментов, изменяется. Мгр = РґС, где: Р - сила тяжести груза; С - вылет стрелы (расстояние от ребра опрокидывания до точки подвеса груза). Мвост = Мосн+Qґ(a+b) - восстанавливающий момент, где: Мосн - восстанавливающий момент основания от действия его массы, вытесненной им жидкости или реакции иной опоры на окружающую среду; Q - cила тяжести массы функционального оборудования, механизмов и металлоконструкций подвижной платформы; а – расстояние от центра тяжести массы функционального оборудования, механизмов и металлоконструкций платформы до оси опорно-поворотного устройства. b - расстояние от оси опорно-поворотного устройства до ребра опрокидывания. Все вычисления и управление уравновешиванием крана производится устройством защиты крана от опрокидывания. Как только соотношение Мгр/Мвост<=1 или Мгр-Мвост<=0 достигнет верхнего заданного предела, обеспечивающего достаточную устойчивость, включают привод перемещения платформы в сторону увеличения восстанавливающего момента. Платформа смещается, центр тяжести занимает положение ЦТ’, расстояние "а" увеличивается до «а’», что приводит к увеличению восстанавливающего момента Мвост. Стрела смещается в положение II, при этом вылет стрелы "С" уменьшается, что приводит к уменьшению грузового момента Мгр. Оба эти фактора ведут к уменьшению соотношения Мгр и Мвост. При достижении соотношением нижнего заданного значения, выключают привод перемещения платформы. При опускании груза по мере уменьшения натяжения каната во время касания грузом опоры или при уменьшении вылета стрелы (если груз уже висит на крюке), уменьшается грузовой момент. Это приводит к тому, что соотношение грузового и восстанавливающего моментов достигает значения ниже нижнего заданного. В этот момент включают привод перемещения платформы в сторону уменьшения восстанавливающего момента. Расстояние "а’" уменьшается, что приводит к уменьшению восстанавливающего момента. Стрела вместе с платформой смещаются, вылет "С" увеличивается, что приводит к увеличению грузового момента. Оба эти фактора ведут к увеличению соотношения моментов. При достижении верхнего значения заданного соотношения грузового и восстанавливающего моментов или при достижении платформой крайнего переднего положения, привод выключают. Таким образом значение соотношения грузового и восстанавливающего моментов, при смещении платформы, поддерживается в заданных пределах и производится уравновешивание крана при изменении вылета стрелы или грузового момента. Для компенсации изменения положения точки подвеса груза во время выполнения уравновешивания при увеличении грузового момента, когда платформа смещается на величину Dа= а’-а, производят перемещение точки подвески крюка на величину смещения Dа платформы, но в противоположную смещению платформы сторону, например, путем перемещения грузовой тележки, изменением наклона прямой стрелы или изменением конфигурации сочлененной или телескопической стрелы, что влечет за собой сохранение вылета С и положения груза в горизонтальной плоскости. При уменьшении грузового момента, когда платформа и стрела смещаются производят перемещение точки подвески крюка путем перемещения грузовой тележки, изменением наклона прямой стрелы или изменением конфигурации сочлененной или телескопической стрелы на величину смещения платформы, что влечет за собой сохранение вылета С и положения груза в горизонтальной плоскости. Таким образом при выполнении уравновешивания происходит сохранение вылета С. Во время выполнения уравновешивания при увеличении грузового момента, когда платформа смещается и производят увеличение вылета, например наклоном прямой стрелы, происходит опускание оголовка стрелы и соответственно крюка на величину ∆h. Для компенсации изменения положения крюка по высоте включают привод перемещения крюка и производят его подъем на величину ∆h. Во время выполнения уравновешивания при уменьшении грузового момента, когда платформа смещается и производят уменьшение вылета, например подъемом прямой стрелы, происходит подъем оголовка стрелы и соответственно крюка на величину ∆h. Для компенсации изменения положения крюка по высоте включают привод перемещения крюка и производят его опускание на величину ∆h. Таким образом во время уравновешивания крана при изменении грузового момента крюк и подвешенный на нем груз остаются в неизменном положении. Современные устройства защиты крана от опрокидывания при незначительной доработке программного обеспечения (компенсация положения крюка) уже сегодня способны взять на себя функции управления уравновешиванием новых кранов. При регулировке по соотношению Мгр-Мвост=0, на основание крана, будь то колесное шасси, понтон или судно, момент вообще не будет передаваться. Особенно важно это для судов с малым водоизмещением. Повысится эффективность грузоперевозок, вместо сэкономленных тонн массы корабельного крана можно загрузить тонны полезного груза, снизятся затраты времени судов под погрузкой. Краны на колесном ходу смогут работать чуть ли не на болоте. Попробуйте сделать ориентировочные расчеты с данными ваших кранов и получите характеристики достойные занесения в книгу рекордов Гиннеса. По запросу, я могу безвозмездно выслать вам по электронной почте демонстрационную программу модели крана. С уважением Балезин Николай Михайлович Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД МЭТЧЕТТА.

В этой методике сделана попытка систематизации методов перебора и их использования. По мнению Мэтчетта овладение его методом позволяет человеку активизировать плодотворные пути поиска решений, систематизировать их и сформировать более мощную базу мышления: I) мышление стратегическими схемами; 2) мышление в параллельных плоскостях; 3) мышление с нескольких точек зрения; 4) мышление –образами; 5) мышление в основных элементах. Мэтчетт вводит следующее определение проектировании: а) хороший проект - это оптимальное решение, удовлетворяющее сумме истинных потребностей в конкретном комплексе обстоятельств; б) проектирование - это выявление и разрешение конфликтов в многомерных ситуациях. Опишем основные режимы, рекомендованные Мэтчеттом для решения проектных задач. а)Мышление стратегическими схемами. Сюда относится отработка следующих навыков: 1. способность заранее выбрать стратегию (т.е. последовательность или сеть действий или мыслей проектировщика). 2. способность сравнивать достигнутое с намеченным. 3. способность разрабатывать стратегии для разработки стратегий. б) Мышление в параллельных плоскостях. Здесь имеется в виду "отстраненное" наблюдение проектировщика за своими собственными мыслями и действиями, а также за мыслями и действиями своих сотрудников в ходе выполнения проектных работ. Мэтчетт проводит сравнение с мышлением журналиста, берущею интервью, когда он одновременно участвует в беседе и направляет ее. В частности, проектировщик должен сознавать, в какой степени он направляет работу своих сотрудников и в какой они направляют его работу; он должен также уметь сосредотачивать внимание на своем образе мышления в процессе проектирования. в) Мышление с нескольких точек зрения. Этот процесс аналогичен «мышлению в параллельных плоскостях», но направлен на решение задачи проектирования, а не на процесс ее выявления. В предельно упрощенной форме это, по-видимому, определение целей через функции изделия: изделие «обеспечивает возможность», что-то сделать. В более сложной форме используются контрольные перечни, приведенные ниже при описании этапа 3. г) Мышление "образами". Этот режим мышления по фундаментальному методу проектирования труднее всего поддается пониманию. По видимому, он заключается в том, чтобы мысленно представить себе или вычертить геометрические схемы, позволяющие проектировщику сопоставить приведенные ниже контрольные перечни фундаментального метода проектирования с формами его собственного опыта и мышления. Рисунки, с помощью которых Мэтчетт и его ученики иллюстрируют этот режим мышления, напоминают карты астрологов и магические слова и образы таких художников, как Марсель Дюшан. Мэтчетт называет их «синтетическими архипелагами», имея в виду, что речь идет о чем-то, что управляет ассоциациями между отдельными мыслями. Основное назначение мышления «образами», видимо, заключается в том, чтобы дать проектировщику запоминающийся образ взаимосвязей между задачей проектирования, процессом проектирования и решением. д) Мышление в основных элементах. Это самый понятный из пяти «режимов мышления», в его описании применяются простые, понятные слова, обозначающие небольшие элементы мысли или действия, которые, как правило, встречаются в процессе решения любой задачи. Вслед за Гилбертом, который, прочитав свою фамилию справа налево, дал единице движения название «треблиг». Мэтчетт называет эти элементы «течтэмами». Назначение течтэммов заключается в том, чтобы заставить проектировщика осознать множество альтернативных действий, которые он может предпринять в каждой точке принятия решений. Мэтчетт разбивает течтэммы на семь групп, приведенных ниже. Группа 1 (варианты решений): Определить потребность; Определить необходимый элемент; представить себе решение; принять временное решение; принять окончательное решение; отменить решение Группа 2 (варианты суждений) предположить; взвесить; взвесить и сравнить; экстраполировать; оставить без изменений; предсказать Группа 3(варианты стратегий) продолжать в том же направлении; продолжать и расширить; изменить направление; сопоставить с будущим; внимательно рассмотреть; разрешить конфликт; продолжать более интенсивно; прекратить. Группа 4 (варианты тактик) оценить риск; проверить последствия; развить; сравнить с другими решениями; разделить действие; приспособить другое решение; сосредоточиться на малом участке; разложить на компоненты; проверить возможную причину; обдумать возможность нового решения; заменит решение на обратное; проверить другие варианты. Группа 5 (варианты отношений) хранить решение в памяти; выявить зависимость; отложить принятие решения; сообщить о решении; соотнести с ранее принятым решением; проверить на избыточность; проверить на соответствие. Группа 6 (варианты понятий) использовать понятие; изменить плоскость абстракции; использовать схему стратегии; изменить точку зрения; сравнить с существующей системой; Группа 7 (варианты препятствий) обойти препятствие; разрушить препятствие; устранить препятствие; начать новое действие с нуля; начать новое действие с принятого решения; действовать в одном, двух или трех измерениях. сравнить с получающейся системой; применить первичное кольцо. Методика проектирования. Методика проектирования вкратце выглядит следующим образом: 1) исследовать проектную ситуацию; 2) приблизительно определить потребности, для удовлетворения которых предпринимается проектирование; 3) Выявить и проанализировать основную функциональную потребность, т.е. ту потребность без удовлетворения которой нет смысла удовлетворять другие). 4) исследовать альтернативные принципы. на которых могло бы быть построено средство для удовлетворения основной потребности; 5) выполнить – только в эскизе- проект, способный удовлетворить как основную, так и дополнительные потребности. 6) оценить функциональную эффективность проекта; 7) определить качество деталей и узлов, например отсутствие деформации при сварке, совершенство внешнего вила и т д. Не следует жестко придерживаться этой последовательности; проектировщики должны сами решать, когда применить тот или иной этап, когда повторить его, а когда перескочить через этап. Главное состоит в том, чтобы проектировщики могли изменять структуру своего опыта и мышления применительно к существенным особенностям и многофакторности проектной ситуации. Мэтчетт подчеркивает, что каждый вправе решать, как это сделать. Воспитывая в своих учениках уверенность в себе и прививая им умение управлять своим мышление, Метчетт стремится придать их мышлению гибкость в разработке соответствующих стратегий. Контрольные перечни фундаментального метода проектирования (которые Мичетт называет 'стандартными последовательностями"), по-видимому, представляют собой развитие обычных в анализе трудовых операций вопросов "что?", "почему?", "когда?" и т.д. Часто их комбинируют парами вдоль каждой оси графика, что позволяет получить большое разнообразие более конкретных вопросов. а) Какие потребности являются: - жизненно важными; - очень важными; - важными; - желательными. б) Каковы потребности: - функциональной системы; - потребителя; - фирмы; - внешнего мира? в) Каковы потребности на каждом из перечисленных ниже этапов существования изделия: - проектирование и деталировка, - отработка, - изготовление деталей, - сборка, - испытание и отладка, - окончательная отделка и упаковка, - сбыт, - монтаж, - эксплуатация и неправильное использование, - техническое обслуживание и уход. г) Какие сведения можно получить, если задать шесть основных вопросов анализа трудовых операций: - что нужно сделать? (потребности); - почему это нужно сделать?(причина); - когда это нужно сделать? (время); - где это нужно сделать? (место); - кем или с помощью чего это должно быть сделано? (средства); - как это сделать? (метод). д) Каким образом каждую часть проекта можно: - исключить; - объединить с другими; - унифицировать; - перенести; - модифицировать; - упростить. Этот комплекс вопросов Метчетт называет «первичным кольцом», а следующий комплекс – «вторичным кольцом». е) Какие: - эффекты; - потребности; - ограничения вызовет каждая деталь комплекса в отношении любой другой детали этого комплекса при сопоставлении с помощью матрицы взаимодействий? Назначение первичного кольца – выявлять множество различных альтернатив, а вторичного кольца – обеспечить увязку всех изменений друг с другом, а также со всеми имеющимися потребностями. Метчетт все время подчеркивает, что вопросы и графики, порождающие многообразие, необходимо применять не для слепого поиска, а для выявления существенных характеристик изучаемого объекта и для устранения из проекта ненужных элементов. Обучение. Курс фундаментального метода проектирования занимает три недели и требует от учащегося полной отдачи времени и внимания, вплоть до позднего вечера. Сомнительно. чтобы основные преимущества, предписываемые фундаментальному методу проектирования, можно было получить без столь полной самоотдачи этому предмету. Однако, те части курса, которые поддаются объективному описанию, т.е. те, что изложены здесь, по видимому, представляют ценность и могут быть применены без интенсивного обучения. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Область применения: - развертывание готового решения по возможным вариантам реализации объекта на первом уровне сложности решения. Достоинства: - простота, доступность изучения; - значительное количество вариантов. Недостатки: - отсутствие критерия отбора вариантов решения. Общий обзор. Морфологический анализ бы разработан в 1942 г. швейцарским астрономом Ф.Цвикки, проживавшим в США. Цель, поставленная Ф.Цвикки, состояла в исключении случайности при поиске новых идей. Морфологический анализ создает основу для системного мышления в категориях основных структурных признаков, принципов и параметров, является упорядоченным способом исследования, позволяющим добиться системного обзора всех решений данной проблемы. Метод строит мышление таким образом, что генерируется новая информация, касающаяся тех комбинаций, которые при бессистемной деятельности воображения ускользают от внимания. Морфологический анализ состоит из 5 этапов: 1. Точная формулировка задачи (проблемы), подлежащей решению. Если первоначально ставится вопрос об одной конкретной системе, метод непосредственно обобщает изыскание на все возможные системы с аналогичной структурой и в итоге дает ответ на более общий вопрос. 2. Составление списка всех морфологических признаков, т.е. всех важных характеристик объекта, его параметров, от которых зависит решение проблемы и достижение основной цели. Точная формулировка задачи и определение класса изучаемых систем (устройств) позволяют раскрывать основные признаки или параметры, облегчающие поиск новых решений. 3. Раскрытие возможных вариантов по каждому морфологическому признаку (характеристике) путем составления матрицы. Каждая из характеристик обладает определенным числом различных вариантов, независимых свойств, форм конкретного выражения. 4. Определение функциональной ценности всех полученных вариантов решения. Это наиболее ответственный этап метода. Чтобы не запутаться в огромном числе решений и деталей, оценка их характеристик должна производиться на универсальной и, по возможности, простой основе, хотя это не всегда легкая задача. 5. Выбор наиболее рациональных конкретных решений. Нахождение оптимального варианта может осуществляться по лучшему значению наиболее важного показателя системы. Пример 1) Точная формулировка задачи: нужна новая эффективная конструкция ракетного двигателя. 2) Составить список всех морфологических признаков: А - ресурсы топлива (химические агенты); Б - способ создания тяги; В - тип регулирования тяги; Г - способ регулирования тяги; Д - агрегатное состояние среды. 3) Раскрытие возможных вариантов: А - ресурс топлива: А1 - запасенного на борту ракеты, А2 – поступающее из внешней среды; Б - способ создания тяги: Б1 - за счет внутренних источников, Б2 - за счет внешних источников; В - тип регулирования тяги: В1 - за счет собственных источников, В2 - за счет внешних источников, В3 - отсутствие регулирования; Г - способ регулирования тяги: Г1- внутреннее регулирование, Г2 - внешнее регулирование. Д - агрегатное состояние среды: Д1 - безвоздушное пространство; Д2 - воздух; Д3 - вода, Д4 - земля; И - агрегатное состояния топлива: И1 - газообразное; И2 – жидкое, И3 – твердое. 4) Определяем функциональную ценность вариантов. Подходит вариант А1, Б1, В2, Г1, Д2. 5) По варианту принимаем конкретное решение. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

Патент 2281242 на грузоподъемный кран

МПК В66С23/76 Способ уравновешивания грузоподъемного стрелового крана и устройство для его осуществления Изобретение относится к грузоподъемным кранам стрелового типа и может быть использовано в стационарных и передвижных, сухопутных, а также плавучих кранах. Известен способ уравновешивания грузоподъемного крана, заключающийся в перемещении противовеса в зависимости от величины нагрузки (реализуемый устройствами и изложенный в описаниях изобретений В66С23/76 а.с. №178073 и В66С23/76а.с. №1622284). Недостатком данного способа является малая эффективность повышения грузового момента, т.к. перемещается только часть массы поворотных частей устройства, т.е. противовес, что вызывает незначительное изменение грузового момента. Известны стреловые краны (см. «Грузоподъемные машины» под редакцией М.П.Александрова, Москва «Высшая школа», 1972 г., стр. 21-28), содержащие основание, на котором установлено опорно-поворотное устройство с установленными на нем платформой с грузовой стрелой, приводом подъема груза, приводом изменения вылета стрелы и противовесом. Масса противовеса составляет значительную часть массы самого крана. Массу противовеса обычно выбирают из расчета, чтобы его момент полностью уравновешивал момент от собственного веса крана и половину его грузового момента (см. «Подъемно-транспортные машины» А.О.Спиваковский и Н.Ф.Руденко, Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1949г. стр.408, второй абзац снизу). Недостатком известных устройств является большая металлоемкость и энергоемкость, обусловленные наличием балластной массы противовеса и большой массой механизмов, которая вызвана повышенными нагрузками из за наличия противовеса. Известен способ уравновешивания грузоподъемного крана, в особенности под нагрузкой (7В66С23/90 FR 2799747 А1, ИСМ вып.36, №4 за 2002г стр.12), заключающийся в перемещении противовеса в зависимости от нагруженного состояния крана. Недостатком данного способа является малая эффективность повышения грузового момента т.к. для уравновешивания используется только часть массы поворотных частей устройства, т.е. противовес, что вызывает незначительное изменение грузового момента. Известно подъемно-транспортное устройство (В66С 23/76 № 1477663), содержащее самоходное основание с поворотной платформой, на которой смонтированы стрела с грузовой подвеской и подъемный механизм с гибкой тягой, а также противовес, подвижный вдоль платформы по направляющим. Наличие отдельного противовеса обуславливает большую металлоемкость и энергоемкость, дополнительные нагрузки на механизм поворота, на ходовую часть и механизм перемещения крана, а также сильное воздействие на окружающую среду, выражающееся повышенным давлением на грунт. Изобретение позволяет более эффективно увеличить грузовой момент крана за счет перемещения в качестве противовеса большей, в процентном отношении, массы поворотных частей, снизить металлоемкость и энергоемкость путем исключения балластных масс и затрат энергии на их перемещение, а также уменьшить воздействие на окружающую среду. Для этого при изменении грузового момента, т.е. при подъеме груза или изменении вылета, после определения соотношения грузового и восстанавливающего моментов в качестве подвижного противовеса для уравновешивания крана перемещают в соответствующем направлении функциональное оборудование (механизмы и элементы конструкции предназначенные непосредственно для подъема, поддержания и перемещения груза - силовая установка, редукторы, механизмы подъема стрелы и груза и т.п.) или часть его и металлоконструкцию платформы со стрелой. Для сохранения вылета крюка во время смещения платформы соответственно смещают конец стрелы (или грузовую тележку) на величину смещения платформы, но в противоположную смещению платформы сторону. Для сохранения положения крюка по высоте во время смещения платформы при изменении положения стрелы или ее конфигурации включают привод изменения высоты крюка, причем изменение положения крюка направлено в сторону противоположную вертикальному перемещению оголовка стрелы и равно ему по величине. Для осуществления данного способа на верхней части опорно-поворотного устройства выполнены направляющие, на которых, с возможностью перемещения от привода, установлена платформа с функциональным оборудованием и стрелой. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен стреловой грузоподъемный кран, реализующий заявляемый способ уравновешивания; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 показаны графики изменения грузоподъемности и высоты положения крюка заявляемого крана в зависимости от вылета. Заявляемый способ содержит операции изменения грузового момента (подъем груза или изменение вылета стрелы), определения соотношения грузового и восстанавливающего моментов, изменения величины восстанавливающего момента путем перемещения противовеса для поддержания заданного соотношения грузового и восстанавливающего моментов, причем в качестве противовеса используют массу поворотной платформы с расположенным на ней функциональным оборудованием. Заявляемый способ может содержать операцию компенсации изменений вылета крюка при уравновешивании, заключающуюся в горизонтальном смещении конца стрелы (или грузовой тележки) относительно платформы на величину смещения платформы, но в противоположную смещению платформы сторону. Заявляемый способ может содержать операцию компенсации изменений положения крюка по высоте при изменении положения стрелы заключающуюся в изменении положения (высоты) крюка относительно стрелы, причем изменение положения крюка направлено в сторону противоположную вертикальному перемещению оголовка стрелы и равно ему по величине. Грузоподъемный кран, реализующий заявляемый способ (см. фиг.1) содержит основание 1, на котором установлено опорно-поворотное устройство 2, представляющее собой подшипник, нижняя обойма которого неподвижно закреплена на основании, а на верхней поворотной обойме которого выполнены направляющие 3, на которых с возможностью перемещения установлена платформа 4 с грузовой стрелой 5 и крюком 6, приводом 7 подъема груза, приводом 8 изменения вылета стрелы. Стрела может быть например: прямой, с меняющейся геометрией (сочлененной, телескопической) или горизонтальной с грузовой тележкой. Платформа 4 снабжена приводом 9 (условно не показан) для перемещения по направляющим 3. Центр тяжести платформы 4 расположен в точке ЦТ. Основание может быть например: стационарным, плавучим, передвижным или самоходным, выполненным в виде рамы на колесном, гусеничном или ином ходу. В исходном положении (см. фиг.1) расстояние "а" от центра тяжести ЦТ платформы 4 до оси 10 опорно-поворотного устройства 2 обеспечивает минимальный восстанавливающий момент (на фиг.1 минимально), крюк 6 крана расположен над грузом, при этом стрела находится в положении I и вылет стрелы соответствует величине "С". Осуществляют заявляемый способ следующим образом. Включают привод 7 механизма подъема груза или привод 8 изменения вылета стрелы в сторону увеличения (если груз уже висит на крюке). По мере натяжения каната или увеличения вылета "С", грузовой момент возрастает и устойчивость т.е. соотношение грузового и восстанавливающего моментов, изменяется. Мгр = РґС, где: Р - сила тяжести груза; С - вылет стрелы (расстояние от ребра опрокидывания до точки подвеса груза). Мвост = Мосн+Qґ(a+b) - восстанавливающий момент, где: Мосн - восстанавливающий момент основания от действия его массы, вытесненной им жидкости или реакции иной опоры на окружающую среду; Q - cила тяжести массы функционального оборудования, механизмов и металлоконструкций подвижной платформы; а – расстояние от центра тяжести массы функционального оборудования, механизмов и металлоконструкций платформы до оси опорно-поворотного устройства. b - расстояние от оси опорно-поворотного устройства до ребра опрокидывания. Как только соотношение Мгр/Мвост<=1 или Мгр-Мвост<=0 достигнет верхнего заданного предела, обеспечивающего достаточную устойчивость, включают привод 9 перемещения платформы 4 в сторону увеличения восстанавливающего момента (на фиг.1 влево). Платформа смещается, центр тяжести занимает положение ЦТ’, расстояние "а" увеличивается до «а’», что приводит к увеличению восстанавливающего момента Мвост. Стрела смещается в положение II, при этом вылет стрелы "С" уменьшается, что приводит к уменьшению грузового момента Мгр. Оба эти фактора ведут к уменьшению соотношения Мгр и Мвост. При достижении соотношением нижнего заданного значения, выключают привод 9 перемещения платформы 4. При опускании груза по мере уменьшения натяжения каната во время касания грузом опоры или при уменьшении вылета стрелы (если груз уже висит на крюке), уменьшается грузовой момент. Это приводит к тому, что соотношение грузового и восстанавливающего моментов достигает значения ниже нижнего заданного. В этот момент включают привод 9 перемещения платформы 4 в сторону уменьшения восстанавливающего момента (на фиг.1 вправо). Расстояние "а’" уменьшается, что приводит к уменьшению восстанавливающего момента. Стрела вместе с платформой смещаются (на фиг.1 вправо), вылет "С" увеличивается, что приводит к увеличению грузового момента. Оба эти фактора ведут к увеличению соотношения моментов. При достижении верхнего значения заданного соотношения грузового и восстанавливающего моментов или при достижении платформой 4 крайнего переднего положения, привод 9 выключают. Таким образом значение соотношения грузового и восстанавливающего моментов, при смещении платформы, поддерживается в заданных пределах и производится уравновешивание крана при изменении вылета стрелы или грузового момента. Для компенсации изменения положения точки подвеса груза во время выполнения уравновешивания при увеличении грузового момента, когда платформа смещается (на фиг.1 влево, в положение II) на величину Dа= а’-а, производят перемещение точки подвески крюка на величину смещения Dа платформы, но в противоположную смещению платформы сторону (на фиг.1 вправо), например, путем перемещения грузовой тележки, изменением наклона прямой стрелы (из положения II в положение III) или изменением конфигурации сочлененной или телескопической стрелы, что влечет за собой сохранение вылета С и положения груза в горизонтальной плоскости. При уменьшении грузового момента, когда платформа и стрела смещаются (на фиг.1 вправо из положения III в положение IV) производят перемещение (на фиг.1 влево) точки подвески крюка путем перемещения грузовой тележки, изменением наклона прямой стрелы (в положение I) или изменением конфигурации сочлененной или телескопической стрелы на величину смещения платформы, что влечет за собой сохранение вылета С и положения груза в горизонтальной плоскости. Таким образом при выполнении уравновешивания происходит сохранение вылета С. Во время выполнения уравновешивания при увеличении грузового момента, когда платформа смещается (на фиг.1 влево) и производят увеличение вылета, например наклоном прямой стрелы (из положения II в положение III), происходит опускание оголовка стрелы и соответственно крюка на величину ∆h. Для компенсации изменения положения крюка по высоте включают привод перемещения крюка и производят его подъем на величину ∆h. Во время выполнения уравновешивания при уменьшении грузового момента, когда платформа смещается (на фиг.1 вправо) и производят уменьшение вылета, например подъемом прямой стрелы (из положения IV в положение I), происходит подъем оголовка стрелы и соответственно крюка на величину ∆h. Для компенсации изменения положения крюка по высоте включают привод перемещения крюка и производят его опускание на величину ∆h. Таким образом во время уравновешивания крана при изменении грузового момента крюк и подвешенный на нем груз остаются в неизменном положении. На Фиг.3 изображен график максимальной высоты крюка и грузоподъемности заявляемого крана при соответствующем вылете. Участки АВ и СД соответствуют грузоподъемности крана при неполном смещении платформы 4. Участок ВС соответствует грузоподъемности крана при наибольшем смещении платформы. Участок АД соответствует грузоподъемности крана без смещения платформы. Участок ЕF соответствует максимальной высоте крюка при различном вылете без смещения платформы. Участок ЕG соответствует максимальной высоте крюка при различном вылете и при наибольшем смещении платформы. Участок GF соответствует минимальной высоте крюка при неполном смещении платформы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ уравновешивания грузоподъемного стрелового крана заключающийся в перемещении уравновешивающей массы в зависимости от состояния равновесия крана, отличающийся тем, что в качестве подвижной уравновешивающей массы используют массу функционального оборудования и металлоконструкции поворотной части крана. 2. Способ уравновешивания по п.1 отличающийся тем, что во время уравновешивания производят изменение вылета конца стрелы относительно подвижной массы на величину горизонтального смещения ее относительно направляющих, но в противоположную сторону. 3. Способ уравновешивания по п.2 отличающийся тем, что одновременно с изменением вылета производят изменение положения крюка относительно стрелы, причем изменение производят приводом подъема крюка на величину изменения высоты оголовка стрелы и в сторону противоположную его перемещению. 4. Грузоподъемный кран для осуществления способа уравновешивания по п.1 содержащий основание, опорно-поворотное устройство, на котором установлена поворотная платформа с расположенным на ней функциональным оборудованием и стрелой, и направляющие, отличающийся тем, что направляющие выполнены на поворотной части опорно-поворотного устройства, и на них установлена с возможностью перемещения от привода платформа с установленным на ней функциональным оборудованием и стрелой. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

МОЗГОВОЙ ШТУРМ

МОЗГОВОЙ ШТУРМ Область применения: - решение несложных проблем организационного характера (найти новое применение выпускаемой продукции, найти новую форму рекламы, найти новые формы торговли, методов страхования, и т д.) и решение простых технических идач на первом уровне сложности Достоинства: - простота изучения метода - высокая интенсивность генерирования идей (до 100 идеи за обсуждение) Недостатки: - обычно решает несложные задачи одноходки (т.к. опирается только на опыт участников). - не имеет критериев отбора выдвинутых идей. Общий обзор: Мозговой штурм – это наиболее древний метод решения задач (применялся еще древними викингами). Современная модернизация мозгового штурма предложена в 40е годы ХХ века А.Осборном. Смысл мозгового штурма в том, чтобы, раскрепощая мышление участников, достичь фазы лавинообразного генерирования идей по выбранным направлениям, задаче, проблеме. В настоящее время существует несколько разновидностей мозгового штурма: - по числу участников; - на форме - диалог, диспут, игра, турнир, конференция, сессия, совещание; - по процессу – разовый, поэтапный, многостадийный, цикличный; - по целям – обмен информацией, развитие внутренних коммуникаций, решение проблем. Мозговой штурм и его модернизации имеют множество названий: «мозговая атака», «осада мозгов», «метод отнесенной оценки», «метод обмена мнениями», «конференция идей», «кибернетическая сессия» и т.д. В основе мозгового штурма лежит простая мысль: процесс генерирования идей необходимо отделить от процесса их оценки. При обсуждении задач многие не решаются высказать смелые, неожиданные идеи, опасаясь насмешек, ошибок, отрицательного отношения руководителя и т.д. Если же такие идеи все же высказываются, то их зачастую подвергают уничтожающей критике (порой справедливо) сами участники обсуждения. И новые мысли гибнут, не получая развития. А Осборн предложил вести поиск в обстановке, когда каждая идея, даже шуточная или явно нелепая, всячески поощряется. Для этого отбирают по возможности разнородную группу из 8-12 человек, склонных генерировать идеи. В группу не включают руководителей, а сам процесс генерирования стремятся вести в непринужденной обстановке. Длительность обсуждения 30-40 минут. Высказанные идеи записываются на магнитофон или стенографируются. Полученный материал передают группе экспертов для оценки и отбора перспективных предложений. Порядок проведения мозгового штурма состоит из 3х этапов: 1. Подготовительный этап – производится подбор группы, «генераторов» и «аналитиков», определяется время и место проведения мозгового штурма, уточняются условия задачи и ограничения на ее решение. В группу генераторов приглашают несколько специалистов по проблеме, несколько специалистов-смежников и одного-двух совершенно посторонних специалистов (врача, библиотекаря, водителя и т.п.). В группу аналитиков из 10-15 человек привлекают специалистов по проблеме и специалистов смежников. 2. Этап генерации идей проводится под руководством ведущего на протяжении 30-40 минут. Ведущий сообщает условия задачи и затем следит за строгим выполнением правил запрета критики в любой форме – в виде оценок идей, критических высказываний, смешков, скептических улыбок и т.д. Кроме того ведущий всячески активизирует «генераторов»: подхватывает смех, шутки, юмористические и фантастические предложения, поощряет новые мысли, следит за развитием новой идеи, побуждая. вопросами подхватывать и развивать новые идеи. Нормально, если к концу штурма возникнет своего рода ажиотаж и «генераторы» высказывают предложения, не успевая их обдумать. Создавая раскованную, непринужденную остановку деловой игры, ведущий должен иметь «в заначке» несколько готовых идей, чтобы поддержать поток идей на случай перерыва в генерации. Все идеи записываются на магнитофон. В процессе генерации идей можно получить от 80 до 150 предложений разного качества. Эффективность этапа качества идей зависит от опыта ведущего. 3. Этап анализа и оценки проводится после распечатывания всех идей и передачи их аналитикам для оценки, доработки и выбора решения, устраивающего заказчика. В работе эта группа должна руководствоваться правилом: ни одна, даже самая "бредовая" идея не должна быть отброшена без тщательного анализа, доработки и проверки экономической и технической эффективности Если сразу отбрасывать "не работающие" или "слабые" на первый взгляд идеи, легко пропустить ту, ради которой и устраивался мозговой штурм. Пример. В процессе решения задачи, «Как организовать освещение заполярных жилых районов в полярную ночь без установки столбов под фонари» среди многих «разумных» идей (например – «установить огромную мачту в центре города с сотнями прожекторов, светящих во все стороны», «беспрерывно стрелять вверх осветительными ракетами» и т.д.) были и весьма нелепые – «включить северное сияние», «направить с земли мощный луч прожектора на белое облако». Именно последняя идея была реализована в виде аэростата с отражателем, отбрасывающего свет прожектора вниз. По оценкам специалистов, из высказанных во время мозгового штурма идей, работоспособными оказываются лишь 1-2%. Но если из ста хотя бы одна идея устраивает заказчика, то цель "штурма* достигнута. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

ОПЕРАТОР РВС

ОПЕРАТОР РВС (РАЗМЕР, ВРЕМЯ, (СТОИМОСТЬ) Область применении: - первичная обработка задачи в формулировке задачедателя; - упражнения по развитию творческого воображения (РТВ). Достоинства: - доступность, простота освоения; - определенная вероятность получения оригинального ответа; - хорошо расковывает мысль для дальнейшего продвижения к ответу, сбивает инерцию мышления. Недостатки: - не предназначен, как правило, для решения сложных задач. Общий обзор. Оператор РВС - это серия мысленных экспериментов, в которых поочередно размеры объекта, время действия процесса и стоимость системы меняют от заданных или представляемых величин до нуля, а затем до бесконечности. Эти манипуляции так расшатывают исходное представление об объекте, сбивают психологическую инерцию, позволяют уйти от стереотипа, что в ряде случаев могут возникать оригинальные идеи. Оператор РВС применялся раньше в "Алгоритме решения изобретательских задач АРИЗ-77. Правила проведения: 1. В операторе РВС рекомендуется мысленно менять тот объект системы, который является носителем нежелательного эффекта (НЭ). 2. Каждый эксперимент надо вести до появления нового качества. 3. Каждый эксперимент, чтобы не пропустить появление нового качества, разбивается на шаги (шаг - это изменение параметра объекта на порядок, т.е. в 10 раз). Последовательность работы: а) Мысленно дискретно меняем РАЗМЕРЫ объекта ОТ ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ до 0. Как теперь решается задача? б) Мысленно дискретно меняем РАЗМЕРЫ объекта ОТ ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ до ∞. Как теперь решается задача? в) Мысленно дискретно меняем ВРЕМЯ процесса (или скорость движения объекта) ОТ ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ ДО 0. Как теперь решается задача? г) Мысленно дискретно меняем ВРЕМЯ процесса (или скорость движения объекта) ОТ ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ ДО ∞. Как теперь решается задача? д) Мысленно дискретно меняем СТОИМОСТЬ (допустимые затраты) объекта или процесса ОТ ЗАДАННОЙ ВЕ1НЧИНЫ ДО 0. Как теперь решается задача? е) Мысленно дискретно меняем СТОИМОСТЬ (допустимые затраты) объекта или процесса ОТ ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ ДО ∞. Как теперь решается задача? Пример: Как изготовить стальной шар? (Обычно шары диаметром ≈10 см изготавливают на токарном станке). Применим оператор РВС. а) Размер шара 1 м. Можно изготовить как и раньше - качественного перехода не произошло. Размер 10 м. В патрон такой шар не зажмешь, можно точить на карусельном станке и шлифовать с помощью головки, расположенной на столе станка. Размер 100 м. Такой шарик ни на каком станке не установишь. Надо, чтобы станок был расположен на шаре и обрабатывал как экскаватор гору. Размер 100 км. Такой шар торчит в космос, он может расплющиться под собственным весом. Его можно изготовить только в космическом пространстве. Шары в космосе - это планеты. Они образуются сами. Наш можно не создавать, а найти соответствующих размеров астероид. Если у него форма не круглая, его нужно расплавить, и он застынет идеальным шаром. б) Шар 1 мм. Миллиметровые шарики можно изготовлять как обычно. Размер 0,1 мм. Такой шарик не выточишь, надо чтобы они сами принимали форму шара. Известны маленькие шарики, которые сами принимают эту форму – капли. Значит можно получить шарики, замораживая капли (так получают свинцовую дробь). Размер 0,00001 мм. Размеры приближаются к размеру атома. А нельзя ли применить атомы вместо шариков? Чаще всего шарики используют для облегчения перемещения – в подшипниках. Вместо шаров работают атомы – скольжение осуществляется по слою атомов – это смазка трущихся поверхностей. При изготовлении стекла его протаскивают в горячем состоянии по слою расплавленного олова. в) Время изготовления сколь угодно велико. Известны вещества , которые сами за долгий сравнительно срок приобретают свою форму – это кристаллы. Надо чтобы шарик получился в результате кристаллизации. Возможно образование шарика обратным процессом – путем растворения внешнего слоя. г) Время изготовления - доли секунды. Самый быстрый процесс - штамповка. Для его ускорения можно применить штамповку взрывом, при помощи импульсов сильного магнитного поля и др. При падении метеоритов неоднократно в земле около места падения обнаруживали мельчайшие металлические шарики. Метеорит, нагретый при полете в атмосфере, расплавляется и мельчайшие капли его застывают в виде шариков. Может быть можно аналогичный процесс использовать в технике – стрелять раскаленным снарядом в землю? д) Если средств много, можно не бояться самой сложной технологии и для надежного получения одного шарика пускать в обработку сотни заготовок (так делают в полупроводниковой промышленности). е) Средств практически нет. Надо искать способ, при котором шарики обрабатывались бы сами или оказывались почти бесплатным побочным продуктом какого-либо полезного процесса. Например, извлекать шарики из отходов металлургического производства, собирать брызги, полученные при литье и т д. В результате работы с оператором РВС обычно получается ряд новых идей, в большинстве случаев эти идеи не дают удовлетворительного решения поставленной задачи. Важно другое. Эта работа сбивает психологическую инерцию, настраивает решателя на необходимость рассмотрения объекта с разных, часто неожиданных, точек зрения, вводит в «творческий режим» для дальнейшего решения задач. Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.