Loven om at øge graden af idealitet af et system. Lov om stigende grad af idealitet Effektiv udvikling af store tekniske systemer

Analyse af opfindelser viser, at udviklingen af alle systemer går i retning idealisering, det vil sige, at et element eller et system formindskes eller forsvinder, men dets funktion bevares.

Voldsomme og tunge katodestråle-computerskærme bliver erstattet af lette og flade flydende krystalskærme. Processorhastigheden stiger hundredvis af gange, men dens størrelse og strømforbrug øges ikke. Mobiltelefoner bliver mere sofistikerede, men deres størrelse bliver mindre.

 Tænk på idealiseringen af penge.

ARIZ elementer

Lad os overveje de grundlæggende trin i algoritmen til løsning af opfindsomme problemer (ARIZ).

1. Begyndelsen af analysen er kompileringen strukturel model TS (som beskrevet ovenfor).

2. Så er det vigtigste fremhævet teknisk modsætning(TP).

Tekniske modsætninger(TP) kalder sådanne interaktioner i systemet, når en positiv handling samtidig forårsager en negativ handling; eller hvis indførelse/intensivering af en positiv handling, eller eliminering/svækkelse af en negativ handling forårsager forringelse (især uacceptabel komplikation) af en af delene af systemet eller hele systemet som helhed.

For at øge hastigheden på et propeldrevet fly skal du øge motorkraften, men at øge motorkraften vil reducere hastigheden.

Ofte, for at identificere den vigtigste TP, er det nødvendigt at analysere årsag-virkning kæde(PSC) forbindelser og modsætninger.

Lad os fortsætte PS for modsigelsen "øgende motorkraft vil reducere hastigheden." For at øge motorkraften er det nødvendigt at øge motorens slagvolumen, for hvilket det er nødvendigt at øge motorvægten, hvilket vil føre til yderligere brændstofforbrug, hvilket vil øge flyets vægt, hvilket vil negere kraftforøgelsen og reducere hastigheden .

3. Mental adskillelse af funktioner(ejendomme) fra genstande.

I analysen af ethvert element i systemet er vi ikke interesseret i sig selv, men i dets funktion, det vil sige evnen til at udføre eller opfatte visse påvirkninger. Der er også en årsag-virkning-kæde for funktioner.

Motorens hovedfunktion er ikke at dreje propellen, men at skubbe flyet. Vi har ikke brug for selve motoren, men kun dens evne til at skubbe flyet. På samme måde er vi ikke interesseret i tv'et, men i dets evne til at gengive billeder.

4. Produceret stigende modsætning.

Modsigelsen bør mentalt styrkes, bringes til grænsen. Meget er alt, lidt er ingenting.

Motorens masse øges overhovedet ikke, men flyets hastighed øges.

5. Bestemt Operationel zone(OZ) og Driftstid(OV).

Det er nødvendigt at fremhæve det nøjagtige tidspunkt i tid og rum, hvori modsigelsen opstår.

Modsigelsen mellem motorens og flyets masse opstår altid og overalt. Konflikter mellem personer, der ønsker at gå ombord på et fly, opstår kun på bestemte tidspunkter (på helligdage) og på bestemte steder i rummet (visse flyvninger).

6. Formuleret perfekt løsning.

Den perfekte løsning(eller ideelt endeligt resultat) lyder sådan: X-elementet, uden at komplicere systemet overhovedet og uden at forårsage skadelige fænomener, eliminerer de skadelige virkninger i driftstiden (OT) og inden for den operationelle zone (OZ), samtidig med at den bevarer en gavnlig effekt.

X-elementet erstatter gaskomfuret. Brændeovnens funktion til at opvarme mad derhjemme inden for få minutter forbliver, men der er ingen fare for gaseksplosion eller gasforgiftning. X-elementet er mindre end et gaskomfur. X-element – mikroovn

7. Tilgængelige bestemmes ressourcer.

For at løse en modsigelse er der brug for ressourcer, det vil sige andres evner eksisterende elementer system til at udføre den funktion (påvirkning), der interesserer os.

Ressourcer kan findes:

a) i systemet,

b) uden for systemet, i det ydre miljø,

c) i supersystemet.

For at transportere passagerer på spidsbelastningsdage kan du finde følgende ressourcer:

a) inde i systemet - for at stramme placeringen af sæder på flyet,

b) uden for systemet - tilføje yderligere fly til flyvninger,

c) i supersystemet (til luftfart - transport) - brug jernbanen.

8. Anvendte metoder adskillelse af modsætninger.

Du kan adskille modstridende egenskaber på følgende måder:

- i rummet,

- i tide,

– på niveauet af systemet, delsystemet og supersystemet

– kombinere eller opdele med andre systemer.

Forebyggelse af sammenstød mellem biler og fodgængere. I tiden - et trafiklys, i rummet - en underjordisk passage.

Opsummering af ARIZ's trin:

Strukturel model – Søg efter modsigelser – Adskillelse af egenskaber fra objekter – Styrkelse af modsætninger – Bestemmelse af tidspunkt og rum – Ideel løsning – Søg efter ressourcer – Adskillelse af modsætninger

Loven om at øge graden af idealitet af et system

Det tekniske system i sin udvikling nærmer sig idealitet. Efter at have nået idealet skal systemet forsvinde, men dets funktion skal fortsat udføres.

De vigtigste måder at komme tættere på idealet på:

· øge antallet af udførte funktioner,

· "falde sammen" til en fungerende krop,

· overgang til supersystemet.

Når man nærmer sig idealet, bekæmper et teknisk system først naturens kræfter, tilpasser sig dem og bruger dem til sidst til sine egne formål.

Loven om stigende idealitet anvendes mest effektivt på det element, der er direkte placeret i konfliktzonen, eller som i sig selv genererer uønskede fænomener. I dette tilfælde udføres en stigning i graden af idealitet som regel ved brug af tidligere ubrugte ressourcer (stoffer, felter), der er tilgængelige i den zone, hvor problemet opstår. Jo flere ressourcer der tages fra konfliktzonen, jo mindre fremskridt mod idealet opnås.

Lov om S-formet udvikling tekniske systemer

Udviklingen af mange systemer kan repræsenteres af en S-formet kurve, der viser, hvordan hastigheden af dets udvikling ændrer sig over tid. Der er tre karakteristiske faser:

1. "barndom". Det tager normalt ret lang tid. I dette øjeblik er systemet ved at blive designet, forfinet, en prototype er produceret, og forberedelse er i gang til serieproduktion.

2. "blomstrer". Det forbedres hurtigt, bliver mere kraftfuldt og produktivt. Maskinen er masseproduceret, dens kvalitet bliver bedre og efterspørgslen efter den vokser.

3. "alderdom". Efter et vist punkt bliver det stadig sværere at forbedre systemet. Selv store stigninger i bevillingerne hjælper lidt. På trods af designeres indsats holder udviklingen af systemet ikke trit med menneskers stadigt stigende behov. Hun går i stå, markerer tid, ændrer sine ydre konturer, men forbliver som hun er, med alle sine mangler. Alle ressourcer er endeligt udvalgt. Hvis du i dette øjeblik forsøger kunstigt at øge systemets kvantitative indikatorer eller udvikle dets dimensioner og efterlade det tidligere princip, så kommer selve systemet i konflikt med miljøet og mennesker. Det begynder at gøre mere skade end gavn.

Som et eksempel kan du overveje et damplokomotiv. I begyndelsen var der et ret langt forsøgsstadium med enkelte uperfekte eksemplarer, hvis introduktion desuden var ledsaget af modstand fra samfundet. Dette blev efterfulgt af den hurtige udvikling af termodynamik, forbedring damp motorer, jernbaner, service - og lokomotivet får offentlig anerkendelse og investering i videreudvikling. Derefter, på trods af aktiv finansiering, opstod naturlige begrænsninger: begrænsning af termisk effektivitet, konflikt med miljøet, manglende evne til at øge magten uden at øge massen - og som et resultat begyndte teknologisk stagnation i regionen. Og endelig blev damplokomotiver erstattet af mere økonomiske og kraftfulde diesellokomotiver og elektriske lokomotiver. Dampmaskinen nåede sit ideal – og forsvandt. Dens funktioner blev overtaget af forbrændingsmotorer og elektriske motorer - også ufuldkomne til at begynde med, derefter hurtigt udviklende og til sidst nåede deres naturlige grænser i udviklingen. Så dukker endnu en op nyt system- og så videre i det uendelige.

Lov om dynamiskisering

Et systems pålidelighed, stabilitet og konsistens i et dynamisk miljø afhænger af dets evne til at ændre sig. Udviklingen og dermed systemets levedygtighed bestemmes af hovedindikatoren: grad af dynamik, det vil sige evnen til at være mobil, fleksibel, tilpasningsdygtig til det ydre miljø, ændre ikke kun dens geometriske form, men også formen for bevægelse af dens dele, primært arbejdsorganet. Jo højere grad af dynamisering, desto bredere rækkevidde af betingelser, hvorunder systemet opretholder sin funktion. For at få en flyvinge til at fungere effektivt i væsentligt forskellige flyvetilstande (start, krydsflyvning, flyvning ved maksimal hastighed, landing), bliver den for eksempel dynamiseret ved at tilføje klapper, lameller, spoilere, et sweep-kontrolsystem osv.

Men for delsystemer kan loven om dynamisering være overtrådt - nogle gange er det mere rentabelt kunstigt at reducere graden af dynamisering af et delsystem, og derved forenkle det, og kompensere for mindre stabilitet/tilpasningsevne ved at skabe et stabilt kunstigt miljø omkring det, beskyttet mod eksterne faktorer. Men i sidste ende får det samlede system (supersystemet) stadig en større grad af dynamik. For eksempel, i stedet for at tilpasse transmissionen til forurening ved at dynamisere den (selvrensende, selvsmøring, rebalancering), kan du placere den i et forseglet hus, hvori der skabes et miljø, der er mest gunstigt for de bevægelige dele ( præcisionslejer, olietåge, opvarmning osv.)

Andre eksempler:

· Plovens bevægelsesmodstand reduceres med 10-20 gange, hvis dens skød vibrerer med en bestemt frekvens afhængigt af jordens egenskaber.

· Gravemaskinens skovl, der blev til et roterende hjul, fødte et nyt højeffektivt minesystem.

· Et bilhjul lavet af en hård træskive med en metalfælg er blevet bevægeligt, blødt og elastisk.

Loven om fuldstændighed af systemdele

Ethvert teknisk system, der selvstændigt udfører enhver funktion har fire hoveddele- motor, transmission, arbejdselement og kontrol. Hvis systemet mangler nogen af disse dele, udføres dets funktion af en person eller miljøet.

Motor- et element i et teknisk system, der omsætter den energi, der er nødvendig for at udføre den nødvendige funktion. Energikilden kan være placeret enten i systemet (for eksempel benzin i motortanken intern forbrænding bil), eller i supersystemet (elektricitet fra det eksterne netværk til maskinens elektriske motor).

Smitte- et element, der overfører energi fra motoren til arbejdselementet med transformation af dets kvalitative egenskaber (parametre).

Arbejder krop- et element, der overfører energi til det objekt, der behandles, og fuldfører den nødvendige funktion.

Kontrolværktøj- et element, der regulerer strømmen af energi til dele af et teknisk system og koordinerer deres drift i tid og rum.

Ved at analysere ethvert autonomt operativsystem, det være sig et køleskab, et ur, et tv eller en kuglepen, kan du se disse fire elementer overalt.

· Fræsemaskine. Arbejdslegeme: fræser. Motor: maskine elektrisk motor. Alt, hvad der er mellem elmotoren og fræseren, kan betragtes som en transmission. Kontrolmidler - menneskelig operatør, håndtag og knapper eller programstyring (computerstyret maskine). I sidstnævnte tilfælde "fortrængte" softwarestyring den menneskelige operatør fra systemet.

Spørgsmål 3. Love for udvikling af tekniske systemer. Loven om gennemgang af energi. Loven om avanceret udvikling af det arbejdende organ. Overgangsloven "mono - bi - poly". Loven om overgang fra makro- til mikroniveau

Analyse af opfindelser viser, at udviklingen af alle systemer går i retning idealisering, det vil sige, at et element eller et system formindskes eller forsvinder, men dets funktion bevares.

$ Tænk på idealiseringen af penge.

ARIZ elementer

Lad os overveje de grundlæggende trin i algoritmen til løsning af opfindsomme problemer (ARIZ).

1. Begyndelsen af analysen er kompileringen strukturel model TS (som beskrevet ovenfor).

2. Så er det vigtigste fremhævet teknisk modsætning(TP).

For at øge hastigheden på et propeldrevet fly skal du øge motorkraften, men at øge motorkraften vil reducere hastigheden.

Ofte, for at identificere den vigtigste TP, er det nødvendigt at analysere årsag-virkning kæde(PSC) forbindelser og modsætninger.

3. Mental adskillelse af funktioner(ejendomme) fra genstande.

4. Produceret stigende modsætning.

Modsigelsen bør mentalt styrkes, bringes til grænsen. Meget er alt, lidt er ingenting.

Motorens masse øges overhovedet ikke, men flyets hastighed øges.

5. Bestemt Operationel zone(OZ) og Driftstid(OV).

Det er nødvendigt at fremhæve det nøjagtige tidspunkt i tid og rum, hvori modsigelsen opstår.

6. Formuleret perfekt løsning.

Den ideelle løsning (eller ideelle slutresultat) lyder sådan her: X-elementet, uden at komplicere systemet overhovedet og uden at forårsage skadelige fænomener, eliminerer de skadelige virkninger i driftstiden (OT) og inden for operationszonen (OZ), mens opretholde en gavnlig effekt.

7. Tilgængelige bestemmes ressourcer.

For at løse modsigelsen er der brug for ressourcer, det vil sige andre allerede eksisterende elementer i systemets evne til at udføre den funktion (påvirkning), der interesserer os.

Ressourcer kan findes:

a) i systemet,

b) uden for systemet, i det ydre miljø,

c) i supersystemet.

For at transportere passagerer på spidsbelastningsdage kan du finde følgende ressourcer:

a) inde i systemet - for at stramme placeringen af sæder på flyet,

b) uden for systemet - tilføje yderligere fly til flyvninger,

c) i supersystemet (til luftfart - transport) - brug jernbanen.

8. Anvendte metoder adskillelse af modsætninger.

Du kan adskille modstridende egenskaber på følgende måder:

- i rummet,

- i tide,

– på niveauet af systemet, delsystemet og supersystemet

– kombinere eller opdele med andre systemer.

Forebyggelse af sammenstød mellem biler og fodgængere. I tiden - et trafiklys, i rummet - en underjordisk passage.

Opsummering af ARIZ's trin:

Modelleringsmetoden "små mennesker".

"Små mænd"-modelleringsmetoden (MMM-metoden) har til formål at fjerne psykologisk inerti. Arbejdet med de systemelementer, der er involveret i modsigelsen, er skematisk repræsenteret i form af en tegning. På billedet er der et stort antal "små mennesker" (en gruppe, flere grupper, en "skare"). Hver gruppe udfører en af elementets modstridende handlinger.

Hvis du forestiller dig en flymotor i form af to grupper af mænd, så vil den ene trække flyet fremad og opad (fremstød), og den anden trækker det nedad (masse).

Hvis du forestiller dig et gaskomfur ifølge MMF, så vil en gruppe mennesker opvarme elkedlen, og den anden vil forbrænde den ilt, personen har brug for.

$ Prøv at forestille dig penge i et markedsøkonomisk system som små mennesker.

Teknikker til at løse modsætninger

Lad os lave en lille fantasiøvelse. I de kapitalistiske lande i det 19. århundrede var der interne klassemodsætninger, hvoraf den vigtigste var mellem rigdommen hos nogle grupper af mennesker (klasser) og andres fattigdom. Dybe økonomiske kriser og depressioner var også et problem. Udviklingen af markedssystemet i det 20. århundrede gjorde det muligt at overvinde eller udjævne disse modsætninger i vestlige lande.

TRIZ opsummerer fyrre metoder til at løse modsætninger. Lad os se, hvordan nogle af dem blev anvendt på systemet med "1800-tallets kapitalisme".

Modtager fjernelse

Adskil den "interfererende" del fra objektet (den "interfererende" egenskab) eller omvendt vælg den eneste nødvendige del (den ønskede egenskab).

Den hæmmende ejendom er fattigdom, den nødvendige ejendom er rigdom. Fattigdom er blevet båret ud over grænserne for landene i den gyldne milliard, rigdommen er koncentreret inden for deres grænser.

Indledende aktion Reception

Foretag den nødvendige ændring af objektet på forhånd (helt eller i det mindste delvist).

Objektet er de fattiges og udnyttedes bevidsthed. Hvis bevidstheden er bearbejdet på forhånd, så vil tiggerne ikke betragte sig selv som fattige og udnyttede.

Modtagelse af den "forplantede pude"

Kompenser for anlæggets relativt lave pålidelighed med tidligere forberedte nødmidler.

Systemoprettelse social forsikring og dagpenge, det vil sige nødkasser under kriser.

Kopieringsteknik

a) I stedet for et utilgængeligt, komplekst, dyrt, ubekvemt eller skrøbeligt objekt, skal du bruge dets forenklede og billige kopier.

b) Erstat et objekt eller system af objekter med deres optiske kopier (billeder).

I stedet for kvalitetsvarer kan du sælge billige kinesiske til samme priser. Sælg tv- og reklamebilleder i stedet for fysiske varer.

Teknikken til at erstatte dyr holdbarhed med billig holdbarhed

Udskift en dyr genstand med et sæt billige genstande, og ofrer nogle kvaliteter (f.eks. holdbarhed).

Ifølge økonomisk teori er årsagen til depressioner og faldende overskud et fald i efterspørgslen. Hvis du gør varer billige og holdbare, kan du endda reducere salgsprisen. Samtidig forbliver overskuddet, og efterspørgslen fastholdes konstant.

Vor tids helt

Når vi er færdige med teknikken og går videre til næste kapitel, lad os glæde os med den navnløse helt vores time, forfatteren til følgende værk, fundet på internettet. Sammenlign hvad oder blev viet til i tidligere århundreder.

Ode til glæden. Fra penge.

Når jeg vågner, smiler jeg

Og da jeg falder i søvn, smiler jeg,

Og mens jeg klæder mig på, smiler jeg,

Og klæder mig af, smiler jeg.

Jeg nyder alt her i livet:

Tristhed er let, belastninger er let,

Vinene er vidunderlige, retterne er lækre,

Venner er ærlige, blide venner.

Måske vil nogen ikke tro det

At det er sådan, de lever i denne verden.

Hvad, vil du tjekke alt?

Så vær det, jeg vil fortælle dig, hvad der er i vejen.

Opdaget en inspirationskilde

Kalder stærkt, stejlt.

Dens vidunderlige navn er penge,

Det lyder friskt og sofistikeret.

Jeg elsker pengesedler

Deres syn og lugt og raslen,

Modtag dem uden kamp,

Og vær opmærksom på dem.

Hvor har jeg været dum i alle disse år

Har ikke noget værdsat mål,

led katastrofer og modgang,

Indtil sedlen faldt i nærheden!

Jeg beder ærligt til Mammon,

Og jeg kan ikke se nogen synd i det,

Og jeg rådgiver alle med rimelighed

Glem den sovjetiske gylle!

Alle er født til at inspirere

Alle har ret til at leve i kærlighed,

Lad os elske, brødre, vores penge.

Ære til penge, der ikke er vores!

Hvor ren og klar betydningen af penge er,

Og svarer til sig selv,

Han bliver det samme på mandag

Og det samme vil ske på søndag.

Nu kan jeg godt lide at bruge penge

Og gør det til noget godt,

Og hvis jeg pludselig ikke har nok af dem -

Jeg vil ikke være ked af det under det hvide flag!

Alt er lige så glædeligt og højt

Jeg ringer til dem, jeg finder dem igen

Med den ubekymrede lethed som et barn...

Vi har gensidig kærlighed!

Kapitel 2. Videnskab og religion.

Formulerede lovene for udvikling af tekniske systemer, hvis viden hjælper ingeniører med at forudsige måder til mulige yderligere forbedringer af produkter:

Loven om at øge graden af idealitet af et system.
Lov om S-formet udvikling af tekniske systemer.
Loven om dynamik.
Loven om fuldstændighed af dele af systemet.
Loven om gennemgang af energi.
Loven om avanceret udvikling af det arbejdende organ.
Overgangsloven "mono - bi - poly".
Loven om overgang fra makro- til mikroniveau.

Den vigtigste lov overvejer systemets idealitet - et af de grundlæggende begreber i TRIZ.

Beskrivelse af love

Loven om at øge graden af idealitet af et system

Det tekniske system i sin udvikling nærmer sig idealitet. Efter at have nået idealet skal systemet forsvinde, men dets funktion skal fortsat udføres.

De vigtigste måder at komme tættere på idealet på:

øge antallet af udførte funktioner,
"falde sammen" til en fungerende krop,
overgang til supersystemet.

Når man nærmer sig idealet, bekæmper et teknisk system først naturens kræfter, tilpasser sig dem og bruger dem til sidst til sine egne formål.

Lov om S-formet udvikling af tekniske systemer

Udviklingen af mange systemer kan repræsenteres af en S-formet kurve, der viser, hvordan hastigheden af dets udvikling ændrer sig over tid. Der er tre karakteristiske faser:

"barndom". Det tager normalt ret lang tid. I dette øjeblik er systemet ved at blive designet, forfinet, en prototype er produceret, og forberedelse er i gang til serieproduktion.
"blomstrer". Det forbedres hurtigt, bliver mere kraftfuldt og produktivt. Maskinen er masseproduceret, dens kvalitet bliver bedre og efterspørgslen efter den vokser.
"alderdom". Efter et vist punkt bliver det stadig sværere at forbedre systemet. Selv store stigninger i bevillingerne hjælper lidt. På trods af designeres indsats holder udviklingen af systemet ikke trit med menneskers stadigt stigende behov. Hun går i stå, markerer tid, ændrer sine ydre konturer, men forbliver som hun er, med alle sine mangler. Alle ressourcer er endeligt udvalgt. Hvis du i dette øjeblik forsøger kunstigt at øge systemets kvantitative indikatorer eller udvikle dets dimensioner og efterlade det tidligere princip, så kommer selve systemet i konflikt med miljøet og mennesker. Det begynder at gøre mere skade end gavn.

Som et eksempel kan du overveje et damplokomotiv. I begyndelsen var der et ret langt forsøgsstadium med enkelte uperfekte eksemplarer, hvis introduktion desuden var ledsaget af modstand fra samfundet. Herefter fulgte den hurtige udvikling af termodynamikken, forbedring af dampmaskiner, jernbaner og service - og damplokomotivet fik offentlig anerkendelse og investeringer i videreudvikling. Derefter, på trods af aktiv finansiering, opstod naturlige begrænsninger: begrænsning af termisk effektivitet, konflikt med miljøet, manglende evne til at øge magten uden at øge massen - og som et resultat begyndte teknologisk stagnation i regionen. Og endelig blev damplokomotiver erstattet af mere økonomiske og kraftfulde diesellokomotiver og elektriske lokomotiver. Dampmaskinen nåede sit ideal – og forsvandt. Dens funktioner blev overtaget af forbrændingsmotorer og elektriske motorer - også ufuldkomne til at begynde med, derefter hurtigt udviklende og til sidst nåede deres naturlige grænser i udviklingen. Så dukker endnu et nyt system op – og så videre i det uendelige.

Lov om dynamiskisering

Andre eksempler:

Plovens modstand mod bevægelse reduceres med 10-20 gange, hvis dens andel vibrerer med en bestemt frekvens afhængigt af jordens egenskaber.
Gravemaskinens skovl, der blev til et roterende hjul, fødte et nyt højeffektivt minesystem.
Et bilhjul lavet af en hård træskive med metalfælg er blevet bevægeligt, blødt og elastisk.

Loven om fuldstændighed af systemdele

Motor- et element i et teknisk system, der omsætter den energi, der er nødvendig for at udføre den nødvendige funktion. Energikilden kan enten være i systemet (for eksempel benzin i en tank til en forbrændingsmotor i en bil) eller i supersystemet (elektricitet fra et eksternt netværk til elmotoren i en værktøjsmaskine).

Smitte- et element, der overfører energi fra motoren til arbejdselementet med transformation af dets kvalitative egenskaber (parametre).

Arbejder krop- et element, der overfører energi til det objekt, der behandles, og fuldfører den nødvendige funktion.

Kontrolværktøj- et element, der regulerer strømmen af energi til dele af et teknisk system og koordinerer deres drift i tid og rum.

Ved at analysere ethvert autonomt operativsystem, det være sig et køleskab, et ur, et tv eller en kuglepen, kan du se disse fire elementer overalt.

Fræsemaskine. Arbejdslegeme: fræser. Motor: maskine elektrisk motor. Alt, hvad der er mellem elmotoren og fræseren, kan betragtes som en transmission. Kontrolmidler - menneskelig operatør, håndtag og knapper eller programstyring (computerstyret maskine). I sidstnævnte tilfælde "fortrængte" softwarestyring den menneskelige operatør fra systemet.

Loven om energi gennem passage

Så ethvert arbejdssystem består af fire hoveddele, og enhver af disse dele er en forbruger og omformer af energi. Men det er ikke nok at konvertere; det er også nødvendigt at overføre denne energi fra motoren til arbejdselementet uden tab, og fra den til den genstand, der behandles. Dette er loven om energiens gennemgang. Overtrædelse af denne lov fører til fremkomsten af modsætninger inden for det tekniske system, hvilket igen giver anledning til opfindsomme problemer.

Hovedbetingelsen for effektiviteten af et teknisk system med hensyn til energiledningsevne er ligheden af evnerne hos de dele af systemet til at modtage og transmittere energi.

Impedanserne for senderen, feederen og antennen skal matches - i dette tilfælde etablerer systemet en rejsebølgetilstand, den mest effektive til energitransmission. Mismatch fører til udseendet af stående bølger og energispredning.

Den første regel for systemets energiledningsevne

nyttig funktion, så for at øge dens ydeevne skal kontaktstederne indeholde stoffer med lignende eller identiske udviklingsniveauer.

Den anden regel for systemets energiledningsevne

Hvis elementerne i et system interagerer for at danne et energiledende system med skadelig funktion, så for dets ødelæggelse på steder af kontakt med elementer skal der være stoffer med forskellige eller modsatte udviklingsniveauer.

Ved hærdning klæber betonen til forskallingen, og det er vanskeligt at adskille den senere. De to dele stemte godt overens med hinanden med hensyn til stoffets udviklingsniveauer - begge var solide, ru, ubevægelige osv. Et normalt energiledende system blev dannet. For at forhindre dets dannelse er der behov for en maksimal mismatch af stoffer, for eksempel: fast - flydende, ru - glat, ubevægelig - mobil. Der kan være flere designløsninger - dannelsen af et lag vand, anvendelsen af specielle glatte overflader, forskallingsvibrationer mv.

Den tredje regel for systemets energiledningsevne

Hvis elementer, når de interagerer med hinanden, danner et energiledende system med skadelig og gavnlig funktion, så i steder af kontakt med elementer skal der være stoffer, hvis niveau af udvikling og fysisk Kemiske egenskaberændring under påvirkning af et kontrolleret stof eller område.

Ifølge denne regel er de fleste enheder inden for teknologi lavet, hvor det er nødvendigt at tilslutte og afbryde energistrømme i systemet. Det er forskellige koblinger i mekanik, ventiler i hydraulik, dioder i elektronik og meget mere.

Lov om hurtig udvikling af arbejdskroppen

I et teknisk system er hovedelementet den arbejdende krop. Og for at dens funktion kan udføres normalt, skal dens evne til at absorbere og overføre energi ikke være mindre end motoren og transmissionen. Ellers vil det enten nedbrydes eller blive ineffektivt, hvilket omdanner en betydelig del af energien til ubrugelig varme. Derfor er det ønskeligt, at den arbejdende krop er foran resten af systemet i sin udvikling, det vil sige at have en større grad af dynamik i stof, energi eller organisation.

Ofte begår opfindere den fejl, at de vedvarende udvikler transmissionen og styringen, men ikke den fungerende del. En sådan teknologi giver som regel ikke en væsentlig forøgelse af den økonomiske effekt og en væsentlig forøgelse af effektiviteten.

Udførelse af drejebænken og dens tekniske specifikationer forblev næsten uændret i mange år, selvom drevet, transmissionen og kontrollerne blev intensivt udviklet, fordi selve fræseren som arbejdslegeme forblev den samme, det vil sige et fast monosystem på makroniveau. Med fremkomsten af roterende kopskærere steg maskinens produktivitet dramatisk. Det steg endnu mere, når kutterstoffets mikrostruktur var involveret: under påvirkning elektrisk strøm skærekanten på fræseren begyndte at svinge op til flere gange i sekundet. Endelig, takket være gas- og laserskærere, som fuldstændig ændrede maskinens udseende, blev der opnået en hidtil uset hastighed af metalbearbejdning.

Lov om overgang "mono - bi - poly"

Det første skridt er overgangen til bisystemer. Dette øger systemets pålidelighed. Derudover dukker der en ny kvalitet op i bisystemet, som ikke var iboende i monosystemet. Overgangen til polysystemer markerer et evolutionært udviklingsstadium, hvor erhvervelsen af nye kvaliteter kun sker gennem kvantitative indikatorer. Udvidede organisatoriske evner til at arrangere lignende elementer i rum og tid gør det muligt mere fuldt ud at udnytte deres evner og miljøressourcer.

Et tomotoret fly (bisystem) er mere pålideligt end dets enmotorede modstykke og har større manøvredygtighed (en ny kvalitet).
Designet af den kombinerede cykelnøgle (polysystem) har ført til en mærkbar reduktion i metalforbrug og en reduktion i størrelse sammenlignet med en gruppe af individuelle nøgler.
Den bedste opfinder - naturen - har duplikeret særligt vigtige dele af menneskekroppen: en person har to lunger, to nyrer, to øjne osv.
Flerlags krydsfiner er meget stærkere end brædder af samme dimensioner.

Men på et eller andet udviklingstrin begynder der at dukke fejl i polysystemet. Et hold på mere end tolv heste bliver ukontrollerbart; et fly med tyve motorer kræver en mangfoldig stigning i besætningen og er svær at kontrollere. Systemets muligheder er opbrugt. Hvad er det næste? Og så bliver polysystemet igen et monosystem... Men på et kvalitativt nyt niveau. I dette tilfælde opstår der kun et nyt niveau, hvis dynamiseringen af dele af systemet, primært den arbejdende krop, øges.

Lad os huske den samme cykelnøgle. Da dens arbejdskrop blev dynamisk, dvs. kæberne blev mobile, dukkede en justerbar skruenøgle op. Det er blevet et mono-system, men er samtidig i stand til at arbejde med mange standardstørrelser af bolte og møtrikker.
Adskillige hjul på terrængående køretøjer er blevet til én larve i bevægelse.

Loven om overgang fra makro- til mikroniveau

Overgang fra makro til mikroniveau - hovedtendens udvikling af alle moderne tekniske systemer.

For at opnå høje resultater bruges evnerne til stofstrukturen. Først bruges et krystalgitter, derefter associationer af molekyler, et enkelt molekyle, en del af et molekyle, et atom og til sidst dele af et atom.

I jagten på nyttelastkapacitet i slutningen af stempel-æraen blev fly udstyret med seks, tolv eller flere motorer. Så flyttede arbejdselementet - skruen - alligevel til mikroniveauet og blev til en gasstråle.

se også

Su-felt analyse

Kilder

Love for udvikling af systemer Altshuller G. S. Kreativitet som en eksakt videnskab. - M.: "Sovjetradio", 1979. - S. 122-127.
"Livslinjer" af tekniske systemer © Altshuller G. S., 1979 (Kreativitet som en eksakt videnskab. - M.: Sov. Radio, 1979. S. 113-119.)
System af love for teknologisk udvikling (grundlæggende for teorien om udvikling af tekniske systemer) 2. udgave, rettet og udvidet © Yuri Petrovich Salamatov, 1991-1996

Wikimedia Foundation. 2010.

Se, hvad "Love for udvikling af tekniske systemer" er i andre ordbøger:

LOVE OM TEKNISK SYSTEMUDVIKLING (ifølge TRIZ)- – objektive love, der afspejler væsentlige og tilbagevendende træk ved udviklingen af tekniske systemer. Hver af lovene beskriver en specifik udviklingstendens og viser, hvordan man bruger den, når man forudsiger udvikling... ...

LOVE OG REGLER FOR TEKNISK UDVIKLING- - love og mønstre, der, afhængigt af det historiske tidspunkt for ændring af modeller og generationer af tekniske systemer, afspejler og bestemmer for individuelle lignende tekniske systemer objektivt eksisterende, stabile, gentagne forbindelser og... ... Videnskabs- og teknologifilosofi: Tematisk ordbog

TRIZ er en teori til løsning af opfindsomme problemer, grundlagt af Genrikh Saulovich Altshuller og hans kolleger i 1946, og først udgivet i 1956, det er en kreativitetsteknologi baseret på ideen om, at "opfindsom kreativitet... ... Wikipedia

- (systemteori) videnskabeligt og metodisk koncept for at studere objekter, der er systemer. Det hænger tæt sammen med systematisk tilgang og er en konkretisering af dens principper og metoder. Den første version af generel systemteori var... ... Wikipedia

Til implementering nyttige funktioner det tekniske system skal betale.

Regnskabsfaktorer omfatte forskellige omkostninger til oprettelse, drift og bortskaffelse af systemet, alt hvad samfundet skal betale for at opnå denne funktion, herunder alle de skadelige funktioner, som systemet skaber. For eksempel omfatter omkostningsfaktorerne for at flytte personer og varer med biler ikke kun omkostningerne til materialer og arbejdskraft til fremstilling og drift, men også bilens skadelige virkning på miljø både direkte og under produktionen (f.eks. metallurgiske processer); byggeomkostninger for garager; plads optaget af garager, fabrikker og værksteder; dødsfald af mennesker i ulykker, tilhørende psykiske chok mv.

Som allerede nævnt er tekniske systemer under udvikling. I TRIZ forstås udviklingen af et teknisk system som en proces til at øge graden af idealitet (I), som er defineret som forholdet mellem summen af nyttige funktioner udført af systemet (F p) og summen af betalingsfaktorer (F r):

Selvfølgelig afspejler denne formel kun udviklingstendenser kvalitativt, da det er meget vanskeligt at evaluere forskellige funktioner og faktorer i de samme kvantitative enheder.

Forøgelse af idealiteten af tekniske systemer kan ske både inden for rammerne af det eksisterende designkoncept og som følge af en radikal ændring af systemets design og driftsprincip.

Øget idealitet inden for rammerne af det eksisterende designkoncept er forbundet med kvantitative ændringer i systemet og realiseres både gennem kompromisløsninger og gennem løsning af opfindsomme problemer lavere niveauer, ved at erstatte nogle undersystemer med andre kendte.

Brugen af tekniske systemressourcer er en af de vigtige mekanismer til at øge idealiteten, både generel og privat.

I mange tilfælde er de nødvendige ressourcer til at løse et problem tilgængelige i systemet i en form, der er egnet til brug - klar ressourcer. Du skal bare finde ud af, hvordan du bruger dem. Men der er ofte situationer, hvor tilgængelige ressourcer kun kan bruges efter en vis forberedelse: akkumulering, modifikation osv. Sådanne ressourcer kaldes derivater. Ofte bruges de fysiske og kemiske egenskaber ved eksisterende stoffer også som ressourcer til at forbedre et teknisk system eller løse et opfindsomt problem - evnen til at gennemgå faseovergange, ændre deres egenskaber, indgå i kemiske reaktioner mv.

Lad os overveje de ressourcer, der oftest bruges ved forbedring af tekniske systemer.

Klar stofressourcer- det er ethvert materiale, der udgør systemet og dets miljø, de produkter, det producerer, affald osv., som i princippet kan bruges yderligere.

Eksempel 1. På et anlæg, der producerer ekspanderet ler, bruges sidstnævnte som filtermedie til rensning af procesvand.

Eksempel 2. I nord bruges sne som filtermedie til luftrensning.

Afledte stofressourcer- stoffer opnået som følge af enhver indflydelse på færdige materialeressourcer.

Eksempel. For at beskytte rør mod ødelæggelse af svovlholdigt affald fra olieraffinering pumpes olie først gennem rørene, hvorefter oliefilmen, der er tilbage på den indre overflade, oxideres ved at blæse varm luft til en laklignende tilstand.

Klare energiressourcer- enhver energi, hvis urealiserede reserver findes i systemet eller dets miljø.

Eksempel. Bordlampeskærmen roterer på grund af konvektionsluftstrømmen skabt af lampens varme.

Afledte energiressourcer- energi opnået som følge af at omdanne færdige energiressourcer til andre energityper eller ændre retningen af deres virkning, intensitet og andre karakteristika.

Eksempel.

Lyset fra den elektriske lysbue, der reflekteres af et spejl, der er fastgjort til svejserens maske, oplyser svejsestedet.

Klare informationsressourcer- information om systemet, der kan opnås ved brug af herreløse felter (lyd, termisk, elektromagnetisk osv.) i systemet eller ved brug af stoffer, der passerer gennem eller forlader systemet (produkter, affald).

Eksempel. Der er en kendt metode til at bestemme stålkvaliteten og dets bearbejdningsparametre ved gnister, der flyver under bearbejdningen.

Afledte informationsressourcer - information opnået som et resultat af at konvertere information, der er uegnet til perception eller bearbejdning, til nyttig information, normalt gennem forskellige fysiske eller kemiske virkninger.

Eksempel. Når der opstår revner og udvikler sig i arbejdsstrukturer, opstår der svage lydvibrationer. Særlige akustiske installationer opfanger lyde i en bred vifte, behandler dem ved hjælp af en computer og vurderer med høj nøjagtighed arten af den opståede defekt og dens fare for konstruktionen.

Klar plads ressourcer - ledig, ledig plads i systemet eller dets miljø. Effektiv metode realisering af denne ressource er brugen af tomhed i stedet for stof.

Eksempel 1. Naturlige hulrum i jorden bruges til at opbevare gas.

Eksempel 2. For at spare plads i en togvogn glider kupédøren ind i mellemrummet mellem væggene.

Afledte rumressourcer- ekstra plads som følge af brugen af forskellige geometriske effekter.

Eksempel. Brugen af en Möbius-strimmel giver dig mulighed for mindst at fordoble den effektive længde af alle ringelementer: remskiver, bånd, båndknive osv.

Tidsressourcer klar- tidsperioder i teknologisk proces, såvel som før eller efter det, mellem processer, ikke tidligere brugt eller delvist brugt.

Eksempel 1. Under transporten af olie gennem en rørledning bliver den dehydreret og afsaltet.

Eksempel 2. Et tankskib, der transporterer olie, behandler det samtidigt.

Afledte tidsressourcer- tidsintervaller som følge af acceleration, deceleration, afbrydelse eller transformation til kontinuerlige processer.

Eksempel. Brug hurtig eller langsom bevægelse til hurtige eller meget langsomme processer.

Færdiglavede funktionelle ressourcer- systemets og dets undersystemers evne til at fungere på deltid ekstra funktioner, både tæt på de vigtigste og nye, uventede (super-effekt).

Eksempel. Det har vist sig, at aspirin fortynder blodet og derfor i nogle tilfælde har en skadelig virkning. Denne egenskab er blevet brugt til at forebygge og behandle hjerteanfald.

Ressourcer funktionelle derivater- systemets evne til at udføre yderligere funktioner samtidigt efter nogle ændringer.

Eksempel 1. I en form til støbning af dele af termoplast er portkanalerne lavet i form af nyttige produkter, for eksempel alfabetbogstaver.

Eksempel 2. Ved hjælp af en simpel anordning løfter en kran sine kranblokke under reparationer.

Systemressourcer×- ny gavnlige egenskaber systemer eller nye funktioner, der kan opnås ved at ændre forbindelserne mellem delsystemer eller ved en ny måde at kombinere systemer på.

Eksempel. Fremstillingsteknologien af stålbøsninger omfattede drejning af dem fra en stang, boring af et indre hul og overfladehærdning. På samme tid opstod der ofte mikrorevner på den indre overflade på grund af slukningsspændinger. Det blev foreslået at ændre rækkefølgen af operationer - først skærpe den ydre overflade, udfør derefter overfladehærdning og bor derefter det indre lag af materialet ud. Nu forsvinder spændingerne sammen med det borede materiale.

For at lette søgningen og brugen af ressourcer kan du bruge ressourcesøgningsalgoritmen (fig. 3.3).