Zakon o povečevanju stopnje idealnosti sistema. Zakon o povečevanju stopnje idealnosti Učinkovit razvoj velikih tehničnih sistemov

Analiza izumov kaže, da gre razvoj vseh sistemov v smeri idealizacije, to pomeni, da se element ali sistem zmanjša ali izgine, vendar se ohrani njegova funkcija.

Obsežne in težke katodne računalniške monitorje nadomeščajo lahki in ploski LCD monitorji. Hitrost procesorja se poveča na stotine krat, vendar se njegova velikost in poraba energije ne povečata. Mobilni telefoni postajajo vse bolj izpopolnjeni, vendar se njihova velikost zmanjšuje.

 Razmislite o idealiziranju denarja.

ARIZ elementi

Oglejmo si osnovne korake algoritma za inventivno reševanje problemov (ARIZ).

1. Priprava začetka analize strukturni model TC (kot je opisano zgoraj).

2. Potem je poudarjena glavna stvar tehnično protislovje (TP).

Tehnična protislovja (TP) se nanaša na takšne interakcije v sistemu, kadar pozitivno dejanje hkrati povzroči negativno delovanje; ali če uvedba / krepitev pozitivnega delovanja ali odprava / oslabitev negativnega delovanja povzroči poslabšanje (zlasti nesprejemljiv zaplet) enega od delov sistema ali celotnega sistema kot celote.

Če želite povečati hitrost letala s propelerjem, je treba povečati moč motorja, vendar bo povečanje moči motorja zmanjšalo hitrost.

Pogosto je za analizo glavnega TP treba analizirati vzročna veriga(PST) povezave in protislovja.

Nadaljujmo s PSC za protislovje "povečanje moči motorja bo zmanjšalo hitrost." Za povečanje moči motorja je treba povečati velikost motorja, za kar je treba povečati maso motorja, kar bo privedlo do dodatne porabe goriva, kar bo povečalo maso letala, kar bo izničilo dobiček na moči in zmanjšalo hitrost.

3. Mentalno ločitev funkcij(lastnosti) predmeti.

Pri analizi katerega koli elementa sistema nas ne zanima on sam, temveč njegova funkcija, to je sposobnost izvajanja ali zaznavanja določenih vplivov. Obstaja tudi veriga vzrokov in posledic za funkcije.

Glavna naloga motorja ni obračanje propelerja, temveč potiskanje ravnine. Ne potrebujemo samega motorja, temveč le njegovo zmožnost potiska letala. Prav tako nas ne zanima televizor, temveč njegova sposobnost reprodukcije slike.

4. Proizvedeno zaostritev protislovja.

Protislovje je treba miselno okrepiti in ga omejiti. Veliko je vse, malo je nič.

Masa motorja se sploh ne poveča, poveča pa se hitrost letala.

5. Odločno Operativno območje (OZ) in Čas delovanja (OV).

Izpostaviti je treba natančen čas in prostor, v katerem nastane protislovje.

Protislovje med masami motorja in letala nastane vedno in povsod. Protislovje med ljudmi, ki želijo vstopiti na letalo, nastane le ob določenih urah (ob praznikih) in na določenih točkah v vesolju (nekateri leti).

6. Formulirano popolna rešitev.

Idealna rešitev (ali idealen končni rezultat) se sliši takole: X-element, ne da bi sploh zapletal sistem in ne povzročal škodljivih pojavov, odpravlja škodljive učinke v času delovanja (OS) in znotraj operativnega območja (OZ), hkrati pa ohranja blagodejni učinek.

X-element nadomešča plinski štedilnik. Funkcija štedilnika je, da nekaj minut ogreva hrano doma, ostaja, vendar ni nevarnosti eksplozije ali zastrupitve s plinom. X-element je manjši od plinskega štedilnika. X-element - mikrovalovna pečica

7. Na voljo virov.

Za razrešitev protislovja so potrebni viri, to je sposobnost drugih že obstoječih elementov sistema, da opravljajo funkcijo, ki nas zanima (vpliv).

Vire najdete:

a) znotraj sistema,

b) zunaj sistema, v zunanjem okolju,

c) v nadsistemu.

Za prevoz potnikov ob konicah lahko najdete naslednje vire:

a) znotraj sistema - za tesnjenje lokacije sedežev v letalu,

b) zunaj sistema - dodajte dodatne zrakoplove na lete,

c) v nadsistemu (za letalstvo - promet) - za uporabo železnice.

8. Uporabljajo se načini ločevanje protislovij.

Sporne lastnosti lahko ločite na naslednje načine:

- v vesolju,

- pravočasno,

- na nivojih sistema, podsistema in nadsistema,

- integracija ali delitev z drugimi sistemi.

Preprečevanje trkov med avtomobili in pešci. Sčasoma - semafor, v vesolju - podzemni prehod.

Povzetek korakov ARIZ:

Strukturni model - Iskanje protislovja - Ločevanje lastnosti od predmetov - Krepitev protislovja - Določitev časovne in prostorske točke - Idealna rešitev - Iskanje virov - Ločevanje protislovij

Zakon o povečevanju stopnje idealnosti sistema

Tehnični sistem se v svojem razvoju približuje idealnosti. Ko je sistem dosegel ideal, bi moral izginiti in še naprej opravljati njegovo funkcijo.

Glavni načini približevanja idealu:

Povečanje števila opravljenih funkcij,

· "Zlaganje" v delovno telo,

· Prehod na nadsistem.

Ko se približuje idealu, se tehnični sistem najprej bori proti naravnim silam, nato se jim prilagodi in jih nazadnje uporabi za svoje namene.

Zakon naraščajoče idealnosti se najučinkoviteje uporablja za element, ki se nahaja neposredno na območju konflikta ali sam ustvarja neželene pojave. V tem primeru se povečanje stopnje idealnosti praviloma izvede z uporabo prej neuporabljenih virov (snovi, polj), ki so na voljo na območju pojavljanja naloge. Čim dlje od konfliktnega območja bodo zajeti viri, tem manj bo mogoče napredovati k idealu.

Zakon razvoja tehničnih sistemov v obliki črke S

Razvoj številnih sistemov je mogoče prikazati kot krivuljo v obliki črke S, ki prikazuje, kako se hitrost njegovega razvoja spreminja skozi čas. Obstajajo tri značilne stopnje:

1. "otroštvo"... Običajno traja dolgo. V tem trenutku poteka načrtovanje sistema, njegova dodelava, izdelava prototipa, priprava na serijsko proizvodnjo.

2. "Cvetenje"... Hitro se izboljšuje, postaja močnejši in produktivnejši. Avtomobil se serijsko proizvaja, njegova kakovost se izboljšuje in povpraševanje po njem narašča.

3. "stara leta"... Na neki točki je sistem bolj težko izboljšati. Tudi velika povečanja odobritev malo pomagajo. Kljub prizadevanjem oblikovalcev razvoj sistema ne sledi nenehno naraščajočim človekovim potrebam. Drsi, stopi na mestu, spremeni svojo zunanjo obliko, vendar ostane takšen, kot je, z vsemi svojimi pomanjkljivostmi. Vsi viri so končno izbrani. Če poskušate v tem trenutku umetno povečati kvantitativne kazalnike sistema ali razviti njegove dimenzije, pri čemer pustite prejšnje načelo, potem sistem sam prihaja v konflikt z okoljem in človekom. Začne delati več škode kot koristi.

Za primer vzemimo parno lokomotivo. Na začetku je bila dokaj dolga eksperimentalna stopnja z enimi nepopolnimi primerki, katere uvedbo je poleg tega spremljal tudi javni odpor. Sledil je hiter razvoj termodinamike, izboljšanje parnih strojev, železnic, storitev - in parna lokomotiva dobi javno priznanje in naložbe v nadaljnji razvoj. Potem je kljub aktivnemu financiranju obstajal izhod iz naravnih omejitev: omejevanja toplotne učinkovitosti, konflikta z okoljem, nezmožnosti povečanja moči brez povečanja mase - in posledično se je v regiji začela tehnološka stagnacija. In končno so parne lokomotive zamenjale bolj varčne in zmogljive dizelske lokomotive in električne lokomotive. Parni stroj je dosegel svoj ideal - in izginil. Njegove funkcije so prevzeli motorji z notranjim zgorevanjem in elektromotorji - sprva tudi nepopolni, nato hitro razvijajoči se in nazadnje v razvoju počivali v svojih naravnih mejah. Potem se bo pojavil še en nov sistem - in tako za vedno.

Zakon o dinamizaciji

Zanesljivost, stabilnost in stalnost sistema v dinamičnem okolju so odvisne od njegove sposobnosti spreminjanja. Razvoj in s tem sposobnost preživetja sistema določa glavni kazalnik: stopnja dinamizacije, to je sposobnost biti mobilni, prilagodljivi, prilagodljivi zunanjemu okolju, spreminjati ne samo svojo geometrijsko obliko, temveč tudi obliko gibanja svojih delov, predvsem delovnega telesa. Višja kot je stopnja dinamizacije, na splošno je širši obseg pogojev, pod katerimi sistem ohranja svojo funkcijo. Na primer, da bi krilo letala učinkovito delovalo v bistveno različnih načinih letenja (vzlet, križarjenje, let z največjo hitrostjo, pristanek), se dinamizira z dodajanjem zavihkov, letvic, spojlerjev, sistemov za zamenjavo čiščenja itd.

Vendar pa je pri podsistemih mogoče kršiti zakon dinamizacije - včasih je bolj donosno umetno zmanjšati stopnjo dinamizacije podsistema in ga tako poenostaviti ter kompenzirati nižjo odpornost / prilagodljivost z ustvarjanjem stabilnega umetnega okolja, zaščitenega pred zunanjimi dejavniki. Toda na koncu agregatni sistem (čezsistem) še vedno dobi veliko stopnjo dinamike. Na primer, namesto da bi menjalnik prilagodili kontaminaciji z njegovim dinamiziranjem (samočiščenje, samopodmazovanje, ponovno uravnoteženje), ga lahko postavite v zatesnjeno ohišje, znotraj katerega je ustvarjeno okolje, ki je najbolj ugodno za gibljive dele (natančni ležaji, oljna meglica, ogrevanje itd.)

Drugi primeri:

· Odpornost na gibanje pluga se zmanjša za 10-20 krat, če njegov delež vibrira z določeno frekvenco, odvisno od lastnosti tal.

· Žlica bagra, spremenjena v rotorsko kolo, je rodila nov visoko učinkovit rudarski sistem.

· Avtomobilsko kolo je narejeno iz trdega lesenega diska s kovinskim platiščem, ki je prilagodljiv, mehak in prožen.

Zakon popolnosti sistemskih delov

Vsak tehnični sistem, ki samostojno opravlja katero koli funkcijo, ima štirje glavni deli - motor, menjalnik, delovno telo in krmilna naprava. Če katerega od teh delov v sistemu ni, potem njegovo funkcijo opravlja oseba ali okolje.

Motor - element tehničnega sistema, ki je pretvornik energije, potrebne za izvajanje zahtevane funkcije. Vir energije je lahko nameščen bodisi v sistemu (na primer bencin v rezervoarju za motor z notranjim zgorevanjem avtomobila) bodisi v supersistemu (elektrika iz zunanjega omrežja za elektromotor obdelovalnega stroja).

Prenos - element, ki prenaša energijo iz motorja v delovno telo s preoblikovanjem njegovih kakovostnih lastnosti (parametrov).

Delovno telo - element, ki prenaša energijo na obdelani predmet in dokonča izvajanje zahtevane funkcije.

Nadzorno orodje - element, ki uravnava pretok energije do delov tehničnega sistema in usklajuje njihovo delo v času in prostoru.

Če analiziramo kateri koli avtonomni sistem, naj bo to hladilnik, ura, televizor ali nalivno pero, lahko te štiri elemente vidite povsod.

· Rezkalni stroj. Delovno telo: rezalnik. Motor: strojni električni motor. Vse, kar je med elektromotorjem in rezalnikom, lahko štejemo za prenos. Nadzorna sredstva - človeški upravljavec, ročaji in gumbi ali programirano krmiljenje (programabilni stroj). V slednjem primeru je programirano upravljanje človeškega operaterja "potisnilo" iz sistema.

Vprašanje 3 Razvojni zakoni tehničnih sistemov. Zakon o prehodu energije. Zakon o napredku razvoja delovnega telesa. Prehodni zakon "mono - bi - poli". Zakon prehoda z makro na mikro raven

Analiza izumov kaže, da gre razvoj vseh sistemov v smeri idealizacije, to pomeni, da se element ali sistem zmanjša ali izgine, vendar se ohrani njegova funkcija.

$ Razmislite o idealiziranju denarja.

ARIZ elementi

Oglejmo si osnovne korake algoritma za inventivno reševanje problemov (ARIZ).

1. Priprava začetka analize strukturni model TC (kot je opisano zgoraj).

2. Potem je poudarjena glavna stvar tehnično protislovje (TP).

Če želite povečati hitrost letala s propelerjem, je treba povečati moč motorja, vendar bo povečanje moči motorja zmanjšalo hitrost.

Pogosto je za analizo glavnega TP treba analizirati vzročna veriga (PSC) povezave in protislovja.

3. Mentalno ločitev funkcij(lastnosti) predmeti.

4. Proizvedeno zaostritev protislovja.

Protislovje je treba miselno okrepiti in ga omejiti. Veliko je vse, malo je nič.

Masa motorja se sploh ne poveča, poveča pa se hitrost letala.

5. Odločno Operativno območje (OZ) in Čas delovanja (OV).

Izpostaviti je treba natančen čas in prostor, v katerem nastane protislovje.

6. Formulirano popolna rešitev.

7. Na voljo virov.

Za razrešitev protislovja so potrebni viri, to je sposobnost drugih že obstoječih elementov sistema, da opravljajo funkcijo, ki nas zanima (vpliv).

Vire najdete:

a) znotraj sistema,

b) zunaj sistema, v zunanjem okolju,

c) v nadsistemu.

Za prevoz potnikov ob konicah lahko najdete naslednje vire:

a) znotraj sistema - za tesnjenje lokacije sedežev v letalu,

b) zunaj sistema - dodajte dodatne zrakoplove na lete,

c) v nadsistemu (za letalstvo - promet) - za uporabo železnice.

8. Uporabljajo se načini ločevanje protislovij.

Sporne lastnosti lahko ločite na naslednje načine:

- v vesolju,

- pravočasno,

- na nivojih sistema, podsistema in nadsistema,

- integracija ali delitev z drugimi sistemi.

Preprečevanje trkov med avtomobili in pešci. Sčasoma - semafor, v vesolju - podzemni prehod.

Povzetek korakov ARIZ:

Metoda modeliranja "mali ljudje"

Metoda modeliranja s strani "malih možic" (metoda MMP) je namenjena odstranjevanju psihološke vztrajnosti. Delo sistemskih elementov, ki sodelujejo v protislovju, je shematsko predstavljeno v obliki slike. V sliki deluje veliko število "malih ljudi" (skupina, več skupin, "množica"). Vsaka od skupin izvede eno od protislovnih dejanj elementa.

Če si zamislimo motor letala v obliki dveh skupin ljudi, potem bo eden od njih potegnil letalo naprej in navzgor (potisk), drugi pa navzdol (masa).

Če si zamislimo plinski štedilnik po MMP, bo ena skupina moških ogrevala grelnik vode, druga pa bo sežgala kisik, ki ga človek potrebuje.

$ Poskusite si predstavljati denar v sistemu tržnega gospodarstva v obliki majhnih ljudi.

Tehnike reševanja protislovij

Naredimo malo vaje za domišljijo. V kapitalističnih državah 19. stoletja so obstajala notranja razredna nasprotja, med katerimi je bilo glavno med bogastvom nekaterih skupin ljudi (razredov) in revščino drugih. Težava so bile tudi globoke gospodarske krize in depresije. Razvoj tržnega sistema v 20. stoletju je omogočil, da se ta protislovja v zahodnih državah premagajo ali izravnajo.

TRIZ povzema štirideset metod za razrešitev protislovij. Poglejmo, kako so nekatere izmed njih uporabili v sistemu "kapitalizma 19. stoletja".

Vzemite ven

Ločite "moteči" del ("moteča" lastnost) od predmeta ali, nasprotno, izberite edini potrebni del (želeno lastnost).

Moteča lastnina je revščina, zaželena lastnina je bogastvo. Revščina je preseljena izven meja držav zlate milijarde, bogastvo je skoncentrirano znotraj njihovih meja.

Prejem predhodnega ukrepa

Zahtevano spremembo predmeta izvedite vnaprej (v celoti ali vsaj delno).

Predmet je zavest revnih in izkoriščanih. Če se zavest obdela vnaprej, se berači ne bodo imeli za berače in izkoriščane.

Vnaprej sprejem blazine

Sorazmerno nizko zanesljivost objekta nadomestite s predhodno pripravljenimi zasilnimi sredstvi.

Vzpostavitev sistema socialnega zavarovanja in nadomestil za primer brezposelnosti, to je nujnih skladov v kriznih razmerah.

Kopiraj sprejem

a) Namesto nedostopnega, zapletenega, dragega, neprijetnega ali krhkega predmeta uporabite njegove poenostavljene in poceni kopije.

b) Predmet ali sistem predmetov zamenjajte z njihovimi optičnimi kopijami (slikami).

Namesto kakovostnega blaga lahko po enakih cenah prodajate poceni kitajsko blago. Namesto fizičnega blaga prodajajte televizijske in oglaševalske slike.

Zamenjava drage trpežnosti s poceni krhkostjo

Zamenjajte dragi predmet z nizom poceni predmetov, hkrati pa žrtvujte nekatere lastnosti (na primer trajnost).

Po ekonomski teoriji depresijo in upad dobička povzroča upadanje povpraševanja. Zaradi poceni in kratkotrajnega blaga lahko prodajno ceno celo znižate. Hkrati bo dobiček ostal in povpraševanje nenehno vzdrževano.

Junak našega časa

Ko končamo s tehniko in preidemo na naslednje poglavje, se veselimo z brezimnim junakom naš čas, avtor naslednjega dela, najdenega na internetu. Primerjajte, katerim odam so bili namenjeni v prejšnjih stoletjih.

Oda radosti. Od denarja.

Zbudim se nasmejan

In zaspi, se nasmehnem

In oblačenje se nasmehnem

In medtem ko se slečem, se nasmehnem.

Vse v tem življenju je zame visoko:

Žalost je lahka, napor lahek,

Vina so čudovita, jedi so okusne,

Prijatelji so pošteni, prijatelji so nežni.

Mogoče kdo ne bo verjel

Da tako živijo v belem svetu.

Kaj, hočeš vse preveriti?

Tako naj bo, povedal vam bom, kaj je narobe.

Odkril vir navdiha

Klicatelj je močan, nepopustljiv.

Njegovo čudovito ime je denar,

Sliši se sveže in prefinjeno.

Obožujem bankovce

Njihov vid in vonj in šumenje,

Dobite jih brez boja,

In bodite pozorni nanje.

Kako neumna sem bila vsa ta leta

Brez negovanega cilja,

Preživeli propad in stisko,

Dokler bankovca ne cenimo!

Iskreno molim Mamon,

In v tem ne vidim nobenega greha,

In vsem svetujem razumno

Pozabite na gnojnico Sovdepa!

Vsi so bili rojeni za navdih

Vsakdo ima pravico živeti v ljubezni

Ljubimo svoje brate, svoj denar.

Denar ni naš - tudi slava!

Kako jasen in jasen je pomen denarja,

In je enakovredno sebi

Tak bo tudi v ponedeljek

In enako bo v nedeljo.

Zdaj rad zapravljam denar

In to spremenite v katero koli dobro

In če jih nenadoma premalo -

Ne bom nalagal pod belo zastavo!

Vse je enako veselo in zvočno

Poklical jih bom, spet jih bom našel

Z brezskrbno lahkoto otroka ...

Imamo medsebojno ljubezen!

Poglavje 2. Znanost in religija.

Oblikoval je zakone razvoja tehničnih sistemov, katerih poznavanje pomaga inženirjem napovedati možne nadaljnje izboljšave izdelkov:

Zakon o povečevanju stopnje idealnosti sistema.
Zakon razvoja tehničnih sistemov v obliki črke S.
Zakon o dinamizaciji.
Zakon popolnosti delov sistema.
Zakon energije skozi prehod.
Zakon o napredku razvoja delovnega telesa.
Prehodni zakon "mono - bi - poli".
Zakon prehoda z makro na mikro raven.

Najpomembnejši zakon obravnava idealnost sistema - enega temeljnih konceptov TRIZ-a.

Opis zakonov

Zakon o povečevanju stopnje idealnosti sistema

Tehnični sistem se v svojem razvoju približuje idealnosti. Ko je sistem dosegel ideal, bi moral izginiti in še naprej opravljati njegovo funkcijo.

Glavni načini približevanja idealu:

povečanje števila opravljenih funkcij,
"Valjanje" v delovno telo,
prehod na nadsistem.

Ko se približuje idealu, se tehnični sistem najprej bori proti naravnim silam, nato se jim prilagodi in jih nazadnje uporabi za svoje namene.

Zakon razvoja tehničnih sistemov v obliki črke S

Razvoj številnih sistemov je mogoče prikazati kot krivuljo v obliki črke S, ki prikazuje, kako se hitrost njegovega razvoja spreminja skozi čas. Obstajajo tri značilne stopnje:

"otroštvo"... Običajno traja dolgo. V tem trenutku poteka načrtovanje sistema, njegova dodelava, izdelava prototipa, priprava na serijsko proizvodnjo.
"Cvetenje"... Hitro se izboljšuje, postaja močnejši in produktivnejši. Avtomobil se serijsko proizvaja, njegova kakovost se izboljšuje in povpraševanje po njem narašča.
"stara leta"... Na neki točki je sistem bolj težko izboljšati. Tudi velika povečanja odobritev malo pomagajo. Kljub prizadevanjem oblikovalcev razvoj sistema ne sledi nenehno naraščajočim človekovim potrebam. Drsi, stopi na mestu, spremeni svojo zunanjo obliko, vendar ostane takšen, kot je, z vsemi svojimi pomanjkljivostmi. Vsi viri so končno izbrani. Če poskušate v tem trenutku umetno povečati kvantitativne kazalnike sistema ali razviti njegove dimenzije, pri čemer pustite prejšnje načelo, potem sistem sam prihaja v konflikt z okoljem in človekom. Začne delati več škode kot koristi.

Za primer vzemimo parno lokomotivo. Na začetku je bila dokaj dolga eksperimentalna stopnja z enimi nepopolnimi primerki, katere uvedbo je poleg tega spremljal tudi javni odpor. Sledil je hiter razvoj termodinamike, izboljšanje parnih strojev, železnic, storitev - in parna lokomotiva dobi javno priznanje in naložbe v nadaljnji razvoj. Potem je kljub aktivnemu financiranju obstajal izhod iz naravnih omejitev: mejna toplotna učinkovitost, konflikt z okoljem, nezmožnost povečanja moči brez povečanja mase - in posledično se je v regiji začela tehnološka stagnacija. In končno so parne lokomotive zamenjale bolj varčne in zmogljive dizelske lokomotive in električne lokomotive. Parni stroj je dosegel svoj ideal - in izginil. Njegove funkcije so prevzeli motorji z notranjim zgorevanjem in elektromotorji - sprva tudi nepopolni, nato hitro razvijajoči se in nazadnje v razvoju počivali v svojih naravnih mejah. Potem se bo pojavil še en nov sistem - in tako za vedno.

Zakon o dinamizaciji

Zanesljivost, stabilnost in stalnost sistema v dinamičnem okolju so odvisne od njegove sposobnosti spreminjanja. Razvoj in s tem sposobnost preživetja sistema določa glavni kazalnik: stopnja dinamizacije, to je sposobnost biti mobilni, prilagodljivi, prilagodljivi zunanjemu okolju, spreminjati ne samo svojo geometrijsko obliko, temveč tudi obliko gibanja svojih delov, predvsem delovnega telesa. Višja kot je stopnja dinamizacije, na splošno je širši obseg pogojev, pod katerimi sistem ohranja svojo funkcijo. Na primer, da bi krilo letala učinkovito delovalo v bistveno različnih načinih letenja (vzlet, križarjenje, let z največjo hitrostjo, pristanek), se dinamizira z dodajanjem loput, lamel, spojlerjev, sistemov za zamenjavo čiščenja itd.

Drugi primeri:

Odpornost proti gibanju pluga se zmanjša za 10-20 krat, če njegov delež vibrira z določeno frekvenco, odvisno od lastnosti tal.
Žlica bagra, spremenjena v rotorsko kolo, je rodila nov visoko učinkovit rudarski sistem.
Avtomobilsko kolo iz trdega lesenega platišča s kovinskim platiščem je postalo prožno, mehko in elastično.

Zakon popolnosti sistemskih delov

Prenos - element, ki prenaša energijo iz motorja v delovno telo s preoblikovanjem njegovih kakovostnih lastnosti (parametrov).

Delovno telo - element, ki prenaša energijo na obdelani predmet in dokonča izvajanje zahtevane funkcije.

Nadzorno orodje - element, ki uravnava pretok energije do delov tehničnega sistema in usklajuje njihovo delo v času in prostoru.

Če analiziramo kateri koli avtonomni sistem, naj bo to hladilnik, ura, televizor ali nalivno pero, lahko te štiri elemente vidite povsod.

Rezkalni stroj. Delovno telo: rezalnik. Motor: strojni električni motor. Vse, kar je med elektromotorjem in rezalnikom, lahko štejemo za prenos. Nadzorna sredstva - človeški upravljavec, ročaji in gumbi ali programirano krmiljenje (programabilni stroj). V slednjem primeru je programirano upravljanje človeškega operaterja "potisnilo" iz sistema.

Zakon o energiji skozi prehode

Vsak delovni sistem je torej sestavljen iz štirih glavnih delov in kateri koli od teh delov je pretvornik potrošnikov in energije. A za pretvorbo ni dovolj, še vedno je treba to energijo brez izgub prenesti iz motorja v delovno telo in iz njega v objekt, ki se obdeluje. To je zakon energije skozi prehod. Kršitev tega zakona vodi v protislovja v tehničnem sistemu, kar posledično povzroča inventivne težave.

Glavni pogoj za učinkovitost tehničnega sistema z vidika prevodnosti energije je enakost zmožnosti delov sistema za sprejem in prenos energije.

Impedance oddajnika, podajalnika in antene morajo biti usklajene - v tem primeru je v sistemu vzpostavljen način potujočega vala, ki je najučinkovitejši za prenos energije. Neusklajenost vodi do pojava stoječih valov in odvajanja energije.

Prvo pravilo o energijski prevodnosti sistema

uporabna funkcija, potem bi morali za povečanje njegove učinkovitosti na mestih stika obstajati snovi z bližnjo ali enako stopnjo razvoja.

Drugo pravilo o energijski prevodnosti sistema

Če elementi sistema med interakcijo tvorijo energetsko prevoden sistem z škodljivo delovanje, potem morajo za njegovo uničenje na mestih stika elementov obstajati snovi z različnimi ali nasprotnimi stopnjami razvoja.

Ko se beton strdi, se oprime opaža in ga je kasneje težko ločiti. Oba dela se med seboj dobro ujemata glede na stopnjo razvoja snovi - oba sta trdna, hrapava, nepremična itd. Oblikovan je bil normalen sistem za prevod energije. Da bi preprečili njegovo nastajanje, potrebujete največjo neskladnost snovi, na primer: trdna snov - tekoča, groba - spolzka, nepremična - mobilna. Oblikovnih rešitev je lahko več - oblikovanje vodne plasti, nanos posebnih spolzkih premazov, vibracije opažev itd.

Tretje pravilo o energijski prevodnosti sistema

Če elementi medsebojno delujejo, tvorijo energijsko prevodni sistem z škodljiva in uporabna funkcija, potem naj bodo na mestih stika elementov snovi, katerih stopnja razvoja in fizikalno-kemijske lastnosti se spreminjajo pod vplivom neke nadzorovane snovi ali polja.

V skladu s tem pravilom je bila večina tehnoloških naprav izvedena tam, kjer je potrebno povezati in odklopiti tokove moči v sistemu. To so različne preklopne sklopke v mehaniki, ventili v hidravliki, diode v elektroniki in še veliko več.

Zakon o naprednem razvoju delovnega telesa

V tehničnem sistemu je glavni element delovno telo. Da bi lahko normalno opravljala svojo funkcijo, njegova sposobnost absorpcije in prenosa energije ne sme biti manjša od motorja in menjalnika. V nasprotnem primeru se bo bodisi zlomil bodisi bo postal neučinkovit in bo pomemben del energije pretvoril v neuporabno toploto. Zato je zaželeno, da je delovno telo v svojem razvoju pred ostalim sistemom, torej ima večjo stopnjo dinamičnosti v smislu snovi, energije ali organizacije.

Izumitelji pogosto naredijo napako, ko vztrajno razvijajo prenos, nadzor, ne pa tudi delovnega elementa. Takšna tehnika praviloma ne daje bistvenega povečanja ekonomskega učinka in bistvenega povečanja učinkovitosti.

Produktivnost stružnice in njene tehnične značilnosti so skozi leta ostale skoraj nespremenjene, čeprav so se pogon, menjalnik in krmiljenja intenzivno razvijali, ker je sam rezalnik kot delovno telo ostal enak, torej fiksni monosistem na makro ravni. S pojavom vrtljivih rezalnikov za skodelice je produktivnost strojev močno narasla. Še bolj se je povečala, ko je bila vključena mikrostruktura materiala rezalnika: pod delovanjem električnega toka je rezalni rob rezalnika začel vibrirati do nekajkrat na sekundo. Nazadnje, zahvaljujoč plinskim in laserskim rezalnikom, ki so popolnoma spremenili obraz stroja, je bila hitrost obdelave kovin dosežena brez primere.

Prehodni zakon "mono - bi - poly"

Prvi korak je prehod na bisisteme. To poveča zanesljivost sistema. Poleg tega se v bissistemu pojavi nova kakovost, ki monosistemu ni bila lastna. Prehod na polisisteme označuje evolucijsko stopnjo razvoja, v kateri pridobivanje novih lastnosti prihaja le zaradi kvantitativnih kazalcev. Razširjene organizacijske zmožnosti urejanja istovrstnih elementov v prostoru in času omogočajo popolnejšo uporabo njihovih zmogljivosti in okoljskih virov.

Dvomotorno letalo (bisystem) je bolj zanesljivo kot njegov enomotorni kolega in ima večjo okretnost (nova kakovost).
Zasnova kombiniranega kolesarskega ključa (polisistema) je povzročila opazno zmanjšanje porabe kovin in zmanjšanje velikosti v primerjavi s skupino ločenih ključev.
Najboljši izumitelj - narava - je podvojil posebej pomembne dele človeškega telesa: oseba ima dve pljuči, dve ledvici, dve očesi itd.
Vezane plošče so veliko močnejše od desk enake velikosti.

Toda na neki stopnji razvoja se v polisistemu začnejo pojavljati napake. Ekipa z več kot dvanajstimi konji postane neobvladljiva, letalo z dvajsetimi motorji zahteva večkratno povečanje posadke in ga je težko voditi. Zmogljivosti sistema so izčrpane. Kaj je naslednje? In potem polisistem spet postane monosist ... Toda na kakovostno novi ravni. V tem primeru se nova raven pojavi le, če se poveča dinamizacija delov sistema, predvsem delovnega telesa.

Spomnimo se istega kolesarskega ključa. Ko je bilo njegovo delovno telo dinamizirano, to je čeljusti postale premične, se je pojavil nastavljiv ključ. Postal je mono sistem, hkrati pa je sposoben delati s številnimi standardnimi velikostmi vijakov in matic.
Številna kolesa terenskih vozil so se spremenila v eno premično gosenico.

Zakon prehoda z makro na mikro raven

Prehod z makro na mikro raven je glavni trend v razvoju vseh sodobnih tehničnih sistemov.

Za doseganje visokih rezultatov se uporabljajo možnosti strukture snovi. Najprej se uporabi kristalna mreža, nato združitve molekul, posamezna molekula, del molekule, atom in na koncu še del atoma.

Za doseganje koristnega tovora ob koncu bata so letala oskrbovali s šestimi, dvanajstimi ali več motorji. Nato se je delovno telo - vijak - vseeno premaknilo na mikro nivo in postalo plinski curek.

Poglej tudi

Analiza su-polja

Viri

Zakoni evolucije sistemov Altshuller GS Ustvarjalnost kot natančna znanost. - M.: "Sovjetski radio", 1979. - S. 122-127.
"Življenjske črte" tehničnih sistemov © Altshuller G.S., 1979 (Ustvarjalnost kot natančna znanost. - M.: Sov. Radio, 1979. S. 113-119.)
Sistem zakonov tehnološkega razvoja (temelji teorije evolucije tehničnih sistemov) 2. različica revidirana in dopolnjena © Yuri Petrovich Salamatov, 1991-1996

Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj so "Zakoni razvoja tehničnih sistemov" v drugih slovarjih:

ZAKONI RAZVOJA TEHNIČNIH SISTEMOV (po TRIZ) - - objektivni zakoni, ki odražajo bistvene in ponavljajoče se značilnosti razvoja tehničnih sistemov. Vsak od zakonov opisuje določen razvojni trend in prikazuje, kako ga uporabiti pri napovedovanju razvoja, ... ...

ZAKONI IN PRAVILNOSTI RAZVOJA TEHNOLOGIJE - zakoni in vzorci, ki glede na zgodovinski čas spreminjanja modelov in generacij tehničnih sistemov odražajo in določajo objektivno obstoječe, stabilne, ponavljajoče se povezave za ločene podobne tehnične sisteme in ... ... Filozofija znanosti in tehnologije: Tematski slovar

TRIZ je teorija inventivnega reševanja problemov, ki so jo leta 1946 ustanovili Henrikh Saulovich Altshuller in njegovi kolegi in je bila prvič objavljena leta 1956. Gre za tehnologijo ustvarjalnosti, ki temelji na ideji, da „inventivna ustvarjalnost …… Wikipedia

- (teorija sistemov) znanstveni in metodološki koncept za preučevanje predmetov, ki so sistemi. Je tesno povezan s sistemskim pristopom in je konkretizacija njegovih načel in metod. Prva različica teorije splošnih sistemov je bila ... ... Wikipedia

Za izvajanje koristnih funkcij tehničnega sistema morate plačati.

Faktorji povračila vključujejo različne stroške za ustvarjanje, delovanje in odstranjevanje sistema, vse, kar bi morala družba plačati za pridobitev te funkcije, vključno z vsemi škodljivimi funkcijami, ki jih ustvari sistem. Dejavniki obračunavanja gibanja ljudi in blaga z avtomobili na primer ne vključujejo le stroškov materiala in stroškov dela za izdelavo in obratovanje, temveč tudi škodljiv vpliv avtomobila na okolje, tako neposredno kot v procesu njegove proizvodnje (na primer metalurški procesi); stroški gradnje garaž; prostor, ki ga zasedajo garaže, tovarne in servisne delavnice; smrt ljudi v nesrečah, s tem povezani psihološki šoki itd.

Kot smo že omenili, se tehnični sistemi razvijajo. V TRIZ razvoj tehničnega sistema razumemo kot proces povečevanja stopnje idealnosti (I), ki je opredeljen kot razmerje med vsoto uporabnih funkcij, ki jih izvaja sistem (Phn), in vsoto faktorjev obračuna (Php):

Seveda ta formula odraža razvojne trende le kakovostno, saj je zelo težko oceniti različne funkcije in dejavnike v istih količinskih enotah.

Povečanje idealnosti tehničnih sistemov se lahko zgodi tako v okviru obstoječega konstruktivnega koncepta kot tudi zaradi korenite spremembe zasnove, načela delovanja sistema.

Povečanje idealnosti v okviru obstoječega konstruktivnega koncepta je povezano s kvantitativnimi spremembami v sistemu in se izvaja tako s pomočjo kompromisnih rešitev kot z reševanjem inventivnih problemov nižjih ravni, pri čemer nekatere podsisteme nadomešča z drugimi, znanimi.

Uporaba virov tehničnih sistemov je eden pomembnih mehanizmov za izboljšanje idealnosti, tako splošne kot posebne.

V sistemu so pogosto na voljo sredstva, potrebna za reševanje problema, v obliki, primerni za uporabo - pripravljeni viri.Samo uganiti morate, kako jih uporabiti. Vendar niso redke situacije, ko je mogoče razpoložljive vire uporabiti šele po določeni pripravi: kopičenju, spreminjanju itd. Takšni viri se imenujejo odvod.Pogosto se fizikalne in kemijske lastnosti obstoječih snovi uporabljajo tudi kot viri, ki omogočajo izboljšanje tehničnega sistema, reševanje inventivnega problema - zmožnost faznega prehoda, spreminjanja njihovih lastnosti, vstopanja v kemične reakcije itd.

Upoštevajte vire, ki se najpogosteje uporabljajo za izboljšanje tehničnih sistemov.

Viri pripravljenih snoviso kateri koli materiali, ki tvorijo sistem in njegovo okolje, izdelki, ki jih proizvaja, odpadki itd., ki jih načeloma lahko uporabimo dodatno.

Primer 1.V obratu, ki proizvaja ekspandirano glino, se slednja uporablja kot filtrirna embalaža za prečiščevanje industrijske vode.

2. primerNa severu se sneg uporablja kot pakiranje filtrov za čiščenje zraka.

Viri izpeljanih snovi- snovi, pridobljene zaradi kakršnega koli vpliva na končne materialne vire.

Primer.Da se cevi zaščitijo pred uničenjem z odpadki iz predelave nafte, ki vsebujejo žveplo, se olje predhodno prečrpa skozi cevi, nato pa oljni film, ki ostane na notranji površini, s pihanjem vročega zraka oksidira do laka podobnega stanja.

Pripravljeni energetski viri- katera koli energija, ki ima nerealizirane zaloge v sistemu ali okolju.

Primer.Senčnik namizne svetilke se vrti zaradi konvekcijskega pretoka zraka, ki ga ustvarja toplota žarnice.

Izvedeni viri energije- energija, pridobljena kot posledica pretvorbe že pripravljenih energetskih virov v druge vrste energije ali spreminjanja smeri njihovega delovanja, intenzivnosti in drugih značilnosti.

Primer.

Obločna svetloba, ki jo odbija ogledalo, pritrjeno na varilno masko, osvetljuje mesto zvara.

Pripravljeni informacijski viri- informacije o sistemu, ki jih lahko dobimo s pomočjo razprševalnih polj (zvočnih, toplotnih, elektromagnetnih itd.) v sistemu ali s pomočjo snovi, ki prehajajo skozi sistem ali ga zapustijo (izdelki, odpadki).

Primer.Znana metoda za določanje kakovosti jekla in parametrov njegove obdelave z letečimi iskrami med obdelavo.

Izvedeni informacijski viri -informacije, pridobljene kot rezultat pretvorbe informacij, neprimernih za zaznavanje ali obdelavo, v koristne informacije, praviloma z uporabo različnih fizikalnih ali kemijskih učinkov.

Primer.Ko se v delovnih strukturah pojavijo in razvijejo razpoke, se pojavijo šibke zvočne vibracije. Posebne akustične instalacije zajemajo zvoke v širokem razponu, jih obdelujejo z računalnikom in z visoko natančnostjo ocenjujejo naravo napake in njeno nevarnost za konstrukcijo.

Pripravljeni vesoljski viri -prost, nedodeljen prostor, ki je na voljo v sistemu ali okolju. Učinkovit način za uresničitev tega vira je uporaba praznine namesto snovi.

Primer 1.Naravne votline v tleh se uporabljajo za shranjevanje plina.

2. primerDa bi prihranili prostor v vagonu vlaka, vrata predala drsijo v prostor med stenami.

Izvedeni vesoljski viri- dodaten prostor, ki je posledica uporabe različnih vrst geometrijskih učinkov.

Primer.Uporaba Mobiusovega traku omogoča vsaj dvojno efektivno dolžino vseh obročnih elementov: jermenice, magnetofoni, tračni noži itd.

Časovni viri pripravljeni- časovni intervali v tehnološkem procesu, pa tudi pred njim ali po njem, med postopki, ki niso bili prej uporabljeni ali delno uporabljeni.

Primer 1.V procesu transporta nafte po cevovodu je ta dehidrirana in razsoljena.

2. primerCisterna, ki prevaža nafto, jo hkrati predela.

Izvedeni finančni instrumenti časovnih virov- časovni intervali, ki so posledica pospeševanja, upočasnitve, prekinitve ali preoblikovanja v neprekinjene tekoče procese.

Primer.Uporaba hitrega ali počasnega posnetka za hitre ali zelo počasne procese.

Pripravljeni funkcionalni viri- sposobnost sistema in njegovih podsistemov za sočasno izvajanje dodatnih funkcij, tako blizu glavnih kot novih, nepričakovanih (superefekt).

Primer.Ugotovljeno je bilo, da aspirin redči kri in zato v nekaterih primerih škodljivo vpliva. Ta lastnost se uporablja za preprečevanje in zdravljenje srčnih napadov.

Viri funkcionalnih izvedenih finančnih instrumentov- sposobnost sistema, da po nekaterih spremembah hkrati izvaja dodatne funkcije.

Primer 1.V kalupu za oblikovanje delov iz termoplastov so zaporni kanali izdelani v obliki uporabnih izdelkov, na primer abecednih črk.

2. primerŽerjav s pomočjo preproste naprave sam dvigne svoje žerjavne bloke med popravili.

Sistemski viri× - nove uporabne lastnosti sistema ali nove funkcije, ki jih je mogoče dobiti s spreminjanjem povezav med podsistemi ali z novim načinom kombiniranja sistemov.

Primer.Tehnologija izdelave jeklenih puš je predvidevala njihovo obračanje iz palice, vrtanje notranje luknje in površinsko strjevanje. V tem primeru so se zaradi razbremenilnih napetosti na notranji površini pogosto pojavile mikrorazpoke. Predlagano je bilo, da se spremeni vrstni red operacij - najprej izostrite zunanjo površino, nato strdi površino in nato izvrtajte notranjo plast materiala. Zdaj napetosti izginejo skupaj z izvrtanim materialom.

Za lažje iskanje in uporabo virov lahko uporabite algoritem iskanja virov (slika 3.3).