Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз»


НазваниеСтатья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз»
страница3/9
Дата публикации03.08.2013
Размер1.01 Mb.
ТипСтатья
userdocs.ru > Математика > Статья
1   2   3   4   5   6   7   8   9

^ Задача 1.3. Мощный двигатель (продолжение).

Бензина должно тратиться много, чтобы двигатель имел возможность работать на полную мощность, и бензина должно тратиться мало, чтобы не создавать лишние расходы. Таким образом, ОП – расход бензина должен быть большой и маленький.

Придуманы эжекторные двигатели.

^ Задача 1.4. Кастрюля (продолжение).

Кастрюля должна быть горячей, чтобы осуществлялся процесс варки, и должна быть холодной, чтобы ее было безопасно брать.

Горячим должна быть внутренняя поверхность кастрюли. Холодной должны быть ручки, внешняя поверхность кастрюли и крышки.

Частичные решения: ручки выполняются из теплоизоляционного материала или ручку теплоизолируют от поверхности кастрюли. Такое же решение и с ручкой от крышки.

Немного лучшее решение, если дно кастрюли делать теплопроводным (металлическим), а стенки кастрюли делать теплоизоляционными, например, пластмассовыми или керамическими. Полное решение – внешний слой кастрюли и крышки покрывать теплоизоляционным слоем. Тогда в кастрюле будет дольше сохраняться тепло. Это же решение может быть применено и к чайнику (решение предложил Владимир Петров).

^ Задача 1.5. Микросхема (продолжение).

Сформулируем обостренное противоречие (ОП).

Чтобы проводник в интегральной микросхеме (ИМС) имел маленькое сопротивление, он должен быть выполнен из золота, а чтобы проводник имел хорошую адгезию с подложкой, должен быть из другого материала.

Более короткое и обостренное ОП можно сформулировать: материал проводника должен быть из ЗОЛОТА и ^ НЕ ИЗ ЗОЛОТА.

Типичное разрешение такого обостренного противоречия - использование ПОСРЕДНИКА (прием 24 "Принцип посредника")[8].

Правило использования посредника подробно рассматриваться при изучении веполного анализа[9].

Видимо, Вы уже догадались о решении. Сначала наносят подслой, имеющий хорошую адгезию с подложкой и с золотом, а затем на него напыляют золото. В качестве подслоя берут никель или титан (Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. Учебное пособие. - М.: Сов. радио, 1980.-424 с.).

http://upload.wikimedia.org/wikibooks/ru/thumb/a/a1/%d0%9a%d0%b0%d1%82%d0%b0%d0%bc%d0%b0%d1%80%d0%b0%d0%bd_-cheyenne.jpg/180px-%d0%9a%d0%b0%d1%82%d0%b0%d0%bc%d0%b0%d1%80%d0%b0%d0%bd_-cheyenne.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

Рис. 8. Катамаран

Задача 1.6. Корпус яхты (продолжение). В задаче с проектированием корпуса яхты обостренных противоречий несколько:

  1. Для того чтобы яхта двигалась с большей скоростью (имело малое сопротивление формы), корпус должен быть узким и длинным, а чтобы вынести большую парусность (быть остойчивой), корпус должен быть широкий. Это противоречие было разрешено изобретением катамарана (рис. 8) – два параллельных корпуса, соединенных вместе. Каждый корпус узкий, поэтому имеет малое сопротивление движению, а а оба корпуса вместе, расположенные на определенном расстоянии друг от друга – образуют широкий корпус, поэтому яхта остойчивая.

  2. Второе обостренное противоречие относится к другой части яхты - к балласту (киль). Для повышения остойчивости яхты балласт должен быть тяжелым, а чтобы она была более маневренной, балласт должен быть легким.

Противоречие разрешается или использованием внутреннего пространства киля (ресурсов), например, помещают туда аккумуляторы. Или киль делается пустотелым в виде трубы, в котором всегда проходит вода, являющаяся грузом (балластом).

http://upload.wikimedia.org/wikibooks/ru/thumb/b/bf/diod.jpg/150px-diod.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

Рис. 9. Выпрямитель на диодах

Рассмотрим еще оду задачу.

Задача 1.7. Радиотехническое устройство Для питания многих радиотехнических устройств (РТУ) используются промышленная сеть переменного тока, хотя большинство блоков РТУ, например, усилитель, генератор и другие нуждаются в постоянном питающем напряжении. По этой причине для питания усилителя необходим элемент, имеющий противоречивые физические свойства. Он должен быть ПРОВОДЯЩИМ для положительной полуволны синусоидального тока и НЕПРОВОДЯЩИМ для отрицательной полуволны, чтобы обеспечить усилитель однополярным питающим напряжением. .

Данное обостренное противоречие (ОП) разрешается за счет выпрямителя, выполненного на диодах (рис. 9), обладающих указанными физическими свойствами и вместе реализующих функцию преобразования переменного тока в постоянный.

Следует подчеркнуть еще раз, что в отличие от углубленного (технического) противоречия, принадлежащего всей системе, обостренное (физическое) - относится только к определенной ее части.

[править] Цепочка противоречий

Таким образом, рассмотренные три вида противоречий образуют цепочку: поверхностное противоречие (ПП) – углубленное противоречие (УП) - обостренное противоречие (ОП), которая определяет причинно-следственные связи в исследуемой технической системе.

line of contradictions-min-min.jpg


Проиллюстрируем эту цепочку.

Задача 1.8. Чемоданы

http://upload.wikimedia.org/wikibooks/ru/thumb/9/9d/collapsiblefoldingsuitcase.jpg/100px-collapsiblefoldingsuitcase.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

Рис. 10. Складной чемодан

http://upload.wikimedia.org/wikibooks/ru/thumb/0/0e/sage_set_2.jpg/100px-sage_set_2.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

Рис. 11. Набор чемоданов

ПП – пустые чемоданы занимают много места (нежелательный эффект).

УП – чемодан необходим для перевозки вещей, но занимает много места дома, когда его не используют.

ОП – чемодан должен быть большой, чтобы в него помещалось много вещей, и меленький, чтобы он не занимал много места, когда он не используется. Т.е. чемодан должен быть большой и маленький.

Решение: Чемодан делается складной (рис. 10). Или набор чемоданов в виде "матрешки" (рис. 11). Меньший чемодан вкладывается в больший.

^ Задача 1.9. Мощные транзисторы

Неидеальность ключевых свойств мощных транзисторов и диодов являются причиной потерь электрической энергии, которая разогревает полупроводниковый прибор, ухудшая тепловой режим его работы.

Сформулируем поверхностное противоречие (ПП): "Необходимо улучшить тепловой режим транзисторного (диодного) ключа в радиоэлектроаппаратуре, в которую он устанавливается".

Или: "Необходимо исключить перегрев силового транзистора в усилителе радиоприемника". В первой формулировке ПП показывается, какое качество нужно улучшить, а во второй - нежелательный эффект (НЭ) - перегрев транзистора.

Устранение указанного поверхностного противоречия может осуществляться за счет создания нового транзистора или применения радиатора, который улучшает тепловой режим работы транзистора, но увеличивает габариты радиоаппаратуры.

Углубленное противоречие (УП) между ТЕМПЕРАТУРОЙ и ГАБАРИТАМИ или ^ ПОТЕРЯМИ ЭНЕРГИИ (МОЩНОСТИ) и ГАБАРИТАМИ.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b8/heatsink_povray.png/200px-heatsink_povray.png

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

Рис. 12. Радиатор с ребрами

Улучшение теплоотвода приводит к необходимости увеличения площади радиатора, а снижение габаритов радиоаппаратуры требует уменьшения площади радиатора.

Опишем обостренное противоречие (ОП): площадь радиатора должна быть БОЛЬШОЙ, чтобы улучшить отвод тепла, и МАЛЕНЬКОЙ, чтобы радиоаппаратура была малых габаритов.

Такое противоречие можно, например, разрешить путем изменения структуры.

На радиаторе делают ребра (рис. 12). Общая площадь радиатора остается такой же или больше, а габариты аппаратуры не увеличиваются и даже могут быть уменьшены.

Целый букет противоречий разобран Ф.Энгельсом в работе "История винтовки". Рассмотрим некоторые из них.

^ Задача 1.10. Винтовка

Изобретение винтовки преследовало цель - улучшить результаты стрельбы. Поэтому в гладкоствольных мушкетах была сделана нарезка, а плотно пригнанная пуля скользила по ним. При этом заряжать винтовку стало гораздо сложнее и дольше - пулю приходилось забивать шомполом (раньше оружие заряжалось с дульной части).

Возникло углубленное (техническое) противоречие между точностью стрельбы (преимущества нарезов винтовки) и скорострельностью или удобством заряжания (преимущества гладкоствольного оружия - мушкетов).

В глубине этого углубленного противоречия лежат несколько обостренных (физических). Вот некоторые из них:

  1. Чтобы повысить точность стрельбы, необходимы нарезы на внутренней поверхности ствола, а чтобы облегчить заряжание (повысить скорострельность), нарезы не нужны (внутреннюю поверхность ствола необходимо иметь гладкой).

  2. Или - для увеличения скорострельности пуля должна не плотно прилегать к внутренней поверхности ствола, а для улучшения точности стрельбы пуля должна плотно прилегать к внутренней поверхности ствола и даже врезаться в нарезы.

Обратите внимание, что, эти обостренные противоречия составлены для разных частей системы (винтовки): 1 – для ствола, 2 – для пули.

В то время пуля оборачивалась просаленной материей (пластырем) и без особых усилий забивалась шомполом в ствол.

Затем выяснилось, что для увеличения точности и дальности стрельбы пуле необходимо придавать вращательное движение, при этом она более точно выдерживает заданное ей направление, так как становится более устойчивой. На внутренней поверхности ствола стали делать винтовые нарезы. Прежнее противоречие еще более обострилось, в связи с тем, что заряжать винтовку стало еще труднее.

«

Винтовка "в значительной мере превосходила гладкоствольный мушкет в отношении меткости... Вместе с тем, заряжание винтовки являлось делом сравнительно трудным. Забивание пули представляло довольно утомительную операцию; порох и завернутая в пластырь пуля вкладывались в ствол отдельно, и за одну минуту можно было сделать не более одного выстрела". Энгельс Ф. История винтовки. Маркс К., Энгельс Ф. Соч., изд. 2-е, т.15.- М.: Политиздат, 1959, с. 202.

»

.

В данном случае обостренное противоречие будет.

Нарезы должны быть винтовые, для повышения точности стрельбы, и не должны быть винтовые (должны быть прямые) для повышения скорострельности.

Вот еще одно из характерных обостренных противоречий:

«

"Старая винтовка, для того чтобы облегчить забивание пули, должна была быть короткой, настолько короткой, что она уже не подходила в качестве рукоятки для штыка". Энгельс Ф. История винтовки. Маркс К., Энгельс Ф. Соч., изд. 2-е, т.15.- М.: Политиздат, 1959, с. 203.

»


Ствол винтовки должен быть коротким, чтобы было легче забивать пулю, и должен быть длинным, чтобы служить рукояткой для штыка.

Противоречие было разрешено, когда был придуман затвор. Винтовка заряжалась с казенной части.

Теперь, рассмотрев различные противоречия, следует еще раз отметить, что решить сложную техническую задачу – значит улучшить необходимые показатели системы, не ухудшая другие. Осуществить это возможно путем выявления углубленного (технического) противоречия, определения причин, породивших его, или даже причины причин (выявление обостренного противоречия), и устранения этих причин, то есть разрешения обостренного (физического) противоречия.

Этап выявления обостренного противоречия представляет собой точную постановку задачи. Выявление обостренного противоречия при решении технических задач требует определенной направленности поиска, что возможно только при знании ответа. В реальной технической задаче ответ, безусловно, не известен.

Направленность в решении может быть достигнута ориентировкой на законы развития технических систем и, прежде всего, на закон увеличения степени идеальности технической системы [10][11].
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconФорма заявки на участие в мероприятиях
«Теория решения изобретательских задач. Применение триз в нетехнических областях»
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconКурс лекций по развитию творческого воображения и теории решения...
В тексте использованы некоторые задачи по триз и ртв из книг и статей Г. С. Альтшуллера, Б. Л. Злотина, А. В. Зусман и других
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconПрограмма семинара в приложении. Зам исполнительного директора Гладких...
Фонд поддержки и развития науки Республики Башкортостан организует 30 ноября-1 декабря 2012 года в Уфе двухдневный семинар-тренинг...
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconНазвание темы и ее содержание
Введение в триз. История создания триз и современные тенденции развития триз-технологий
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconТекст президентской инициативы Наша новая школа
В условиях решения этих стратегических задач важнейшими качествами личности становятся инициативность, способность творчески мыслить...
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconФилип Пулман Оксфорд Лиры: Лира и птицы
Четвёртая (и очень короткая) книга из серии «Тёмные начала» – дополнительное форматирование Ego
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconXiii межрегиональный дистанционный конкурс
Компьютерная школа Пермского госуниверситета проводит ХIII межрегиональный дистанционный конкурс по информатике и Теории решения...
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconКрайон (Ли Кэрролл) –“Новое начало” Книга 9
Приветствую читателей серии книг Крайона, а также тех, кто только начинает свое общение с ним. Это девятая книга Крайона, и, возможно,...
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» iconСмерть Ахиллеса «Смерть Ахиллеса»
«Смерть Ахиллеса» (детектив о наемном убийце) – четвертая книга Бориса Акунина из серии «Приключения Эраста Фандорина»
Статья «Алгоритм решения изобретательских задач» в Википедии Это четвертая книга из серии «Профессиональный триз» icon4 Алгоритм Гаусса ( Гаусса-Жордана ) для решения систем уравнений...
Определители, их свойства. Вычисление определителей с использованием свойств (с демонстрационным примером)
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница