Quy luật tăng độ bội giác của hệ. Quy luật tăng mức độ lý tưởng Phát triển hiệu quả các hệ thống kỹ thuật lớn

Phân tích các phát minh cho thấy rằng sự phát triển của tất cả các hệ thống đều đi theo hướng lý tưởng hóanghĩa là một phần tử hoặc hệ thống giảm hoặc biến mất, nhưng chức năng của nó được bảo toàn.

Màn hình máy tính tia âm cực cồng kềnh và nặng đang được thay thế bằng màn hình LCD nhẹ và phẳng. Tốc độ của bộ xử lý tăng lên hàng trăm lần, nhưng kích thước và mức tiêu thụ điện năng của nó không tăng. Điện thoại di động ngày càng tinh vi, nhưng kích thước của chúng ngày càng giảm.

 Hãy nghĩ đến việc lý tưởng hóa tiền bạc.

Phần tử ARIZ

Hãy xem xét các bước cơ bản của Thuật toán giải quyết vấn đề phát minh (ARIZ).

1. Bắt đầu phân tích đang vẽ ra mô hình cấu trúc TC (như đã mô tả ở trên).

2. Sau đó, điều chính được đánh dấu mâu thuẫn kỹ thuật (TP).

Mâu thuẫn kỹ thuật (TP) đề cập đến các tương tác như vậy trong hệ thống khi một hành động tích cực đồng thời gây ra một hành động tiêu cực; hoặc nếu việc đưa vào / củng cố một hành động tích cực, hoặc việc loại bỏ / làm suy yếu một hành động tiêu cực gây ra sự suy giảm (đặc biệt là biến chứng không thể chấp nhận được) của một trong các bộ phận của hệ thống hoặc toàn bộ hệ thống.

Để tăng tốc độ của máy bay dẫn động bằng cánh quạt thì phải tăng công suất động cơ, nhưng tăng công suất động cơ sẽ làm giảm tốc độ.

Thông thường, để xác định TP chính, cần phải phân tích chuỗi nhân quả(PSC) kết nối và mâu thuẫn.

Hãy tiếp tục PSC cho mâu thuẫn "tăng công suất động cơ sẽ làm giảm tốc độ". Để tăng công suất động cơ cần phải tăng khối lượng động cơ, vì vậy cần tăng khối lượng động cơ sẽ dẫn đến tiêu hao thêm nhiên liệu, làm tăng khối lượng máy bay sẽ làm mất công suất và giảm tốc độ.

3. Tâm thần tách chức năng(tính chất) từ các đối tượng.

Trong phân tích bất kỳ yếu tố nào của hệ thống, chúng tôi không quan tâm đến bản thân anh ta, mà ở chức năng của anh ta, tức là khả năng thực hiện hoặc nhận thức những ảnh hưởng nhất định. Ngoài ra còn có một chuỗi nhân quả cho các chức năng.

Chức năng chính của động cơ không phải để quay cánh quạt, mà là để đẩy máy bay. Bản thân chúng ta không cần động cơ mà chỉ cần nó có khả năng đẩy máy bay. Theo cách tương tự, chúng ta không quan tâm đến TV mà quan tâm đến khả năng tái tạo hình ảnh của nó.

4. Sản xuất tăng cường mâu thuẫn.

Sự mâu thuẫn cần được củng cố tinh thần, đưa đến giới hạn. Nhiều là tất cả, một ít là không.

Khối lượng động cơ không tăng chút nào, nhưng tốc độ máy bay tăng lên.

5. Xác định Khu hoạt động (OZ) và Thời gian hoạt động (OV).

Cần nêu rõ thời điểm chính xác trong thời gian và không gian mà mâu thuẫn nảy sinh.

Sự mâu thuẫn giữa khối lượng của động cơ và máy bay luôn xuất hiện ở mọi nơi. Sự mâu thuẫn giữa những người muốn được lên máy bay chỉ nảy sinh vào một thời điểm nhất định (ngày nghỉ) và tại những điểm nhất định trong không gian (một số chuyến bay).

6. Công thức giải pháp hoàn hảo.

Giải pháp lý tưởng (hay kết quả cuối cùng lý tưởng) nghe như thế này: nguyên tố X, không làm phức tạp hệ thống và không gây ra hiện tượng có hại, loại bỏ tác động có hại trong thời gian hoạt động (OS) và trong vùng hoạt động (OZ), đồng thời duy trì tác dụng có lợi.

Nguyên tố X thay thế bếp ga. Chức năng hâm nóng thức ăn tại nhà của bếp vẫn được duy trì trong vài phút, nhưng không có nguy cơ cháy nổ, ngộ độc khí. Tử X nhỏ hơn bếp ga. Phần tử X - vi sóng

7. Có sẵn tài nguyên.

Để giải quyết mâu thuẫn, cần có các nguồn lực, tức là khả năng của các yếu tố khác đã tồn tại của hệ thống để thực hiện chức năng mà chúng ta quan tâm (ảnh hưởng).

Các nguồn có thể được tìm thấy:

a) bên trong hệ thống,

b) bên ngoài hệ thống, trong môi trường bên ngoài,

c) trong hệ thống thượng tầng.

Để vận chuyển hành khách vào những ngày cao điểm, bạn có thể tìm các nguồn sau:

a) bên trong hệ thống - để niêm phong vị trí của các ghế trong máy bay,

b) bên ngoài hệ thống - thêm máy bay bổ sung vào các chuyến bay,

c) trong hệ thống thượng tầng (đối với hàng không - vận tải) - sử dụng đường sắt.

8. Các cách được áp dụng tách rời mâu thuẫn.

Bạn có thể tách các thuộc tính xung đột theo những cách sau:

- trong không gian,

- đúng giờ,

- ở các cấp độ của hệ thống, hệ thống con và hệ thống siêu cấp,

- tích hợp hoặc phân chia với các hệ thống khác.

Đề phòng va chạm giữa ô tô và người đi bộ. Trong thời gian - một đèn giao thông, trong không gian - một lối đi ngầm.

Tóm tắt các bước của ARIZ:

Mô hình cấu trúc - Tìm kiếm mâu thuẫn - Tách thuộc tính khỏi đối tượng - Tăng cường mâu thuẫn - Xác định một điểm trong thời gian và không gian - Giải pháp lý tưởng - Tìm kiếm nguồn lực - Tách rời mâu thuẫn

Quy luật tăng độ bội giác của hệ

Hệ thống kỹ thuật trong quá trình phát triển của nó đang tiến tới tính lý tưởng. Sau khi đạt đến mức lý tưởng, hệ thống sẽ biến mất và chức năng của nó sẽ tiếp tục được thực hiện.

Các cách chính để tiếp cận lý tưởng:

Tăng số lượng chức năng được thực hiện,

· "Gấp" vào cơ thể làm việc,

· Chuyển đổi sang hệ thống siêu.

Khi tiếp cận lý tưởng, hệ thống kỹ thuật đầu tiên chiến đấu với các lực lượng của tự nhiên, sau đó thích ứng với chúng và cuối cùng, sử dụng chúng cho các mục đích riêng của nó.

Quy luật tăng dần tính lý tưởng được áp dụng hiệu quả nhất đối với phần tử nằm trực tiếp trong vùng xung đột hoặc chính nó phát sinh ra những hiện tượng không mong muốn. Trong trường hợp này, sự gia tăng mức độ lý tưởng, như một quy luật, được thực hiện bằng cách sử dụng các tài nguyên chưa được sử dụng trước đó (chất, trường) có sẵn trong khu vực xảy ra nhiệm vụ. Các nguồn lực được sử dụng càng xa khu vực xung đột thì càng ít có khả năng tiến tới mục tiêu lý tưởng.

Quy luật phát triển hình chữ S của hệ thống kỹ thuật

Sự phát triển của nhiều hệ thống có thể được mô tả như một đường cong hình chữ S cho thấy tốc độ phát triển của nó thay đổi như thế nào theo thời gian. Có ba giai đoạn đặc trưng:

1. "thời thơ ấu"... Nó thường mất một thời gian dài. Tại thời điểm này, việc thiết kế hệ thống, cải tiến nó, chế tạo một mẫu thử nghiệm và chuẩn bị cho sản xuất hàng loạt đang được tiến hành.

2. "Hoa"... Nó đang nhanh chóng được cải thiện, trở nên mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Xe được sản xuất hàng loạt, chất lượng ngày càng nâng cao và nhu cầu sử dụng ngày càng lớn.

3. "tuổi già"... Tại một thời điểm nào đó, việc cải thiện hệ thống trở nên khó khăn hơn. Ngay cả sự gia tăng lớn trong các khoản chiếm đoạt cũng giúp được ít. Bất chấp những nỗ lực của các nhà thiết kế, sự phát triển của hệ thống không theo kịp với nhu cầu ngày càng cao của con người. Nó trượt, giẫm chân tại chỗ, thay đổi hình dạng bên ngoài, nhưng vẫn nguyên như vậy, với tất cả những khuyết điểm của nó. Tất cả các tài nguyên cuối cùng đã được chọn. Nếu bạn cố gắng tăng giả tạo các chỉ số định lượng của hệ thống tại thời điểm này hoặc phát triển các kích thước của nó, bỏ nguyên tắc trước đó, thì bản thân hệ thống đi vào xung đột với môi trường và con người. Cô ấy bắt đầu làm hại nhiều hơn lợi.

Hãy lấy một đầu máy hơi nước làm ví dụ. Ban đầu, có một giai đoạn thử nghiệm khá dài với những mẫu vật không hoàn hảo duy nhất, sự ra đời của chúng, thêm vào đó là sự phản kháng của công chúng. Tiếp theo là sự phát triển nhanh chóng của nhiệt động lực học, sự cải tiến của động cơ hơi nước, đường sắt, dịch vụ - và đầu máy hơi nước nhận được sự công nhận của công chúng và đầu tư phát triển hơn nữa. Sau đó, mặc dù được tài trợ tích cực, vẫn có một cách thoát khỏi những hạn chế tự nhiên: hiệu suất nhiệt biên, xung đột với môi trường, không thể tăng công suất mà không tăng khối lượng - và kết quả là sự đình trệ công nghệ bắt đầu trong khu vực. Và cuối cùng, đầu máy hơi nước đã được thay thế bằng đầu máy diesel và đầu máy điện tiết kiệm và mạnh mẽ hơn. Động cơ hơi nước đạt đến mức lý tưởng - và biến mất. Các chức năng của nó được tiếp nhận bởi động cơ đốt trong và động cơ điện - lúc đầu cũng không hoàn hảo, sau đó phát triển nhanh chóng và cuối cùng là phát triển trong giới hạn tự nhiên của chúng. Sau đó, một hệ thống mới khác sẽ xuất hiện - và cứ như vậy mãi mãi.

Luật động lực học

Độ tin cậy, tính ổn định và tính ổn định của một hệ thống trong môi trường động phụ thuộc vào khả năng thay đổi của nó. Sự phát triển và do đó khả năng tồn tại của hệ thống được xác định bởi chỉ số chính: mức độ năng độngtức là khả năng cơ động, linh hoạt, thích ứng với ngoại cảnh, không chỉ thay đổi hình dạng hình học mà còn cả hình thức vận động của các bộ phận, chủ yếu là cơ quan lao động. Nói chung, mức độ động lực hóa càng cao thì phạm vi điều kiện mà hệ thống duy trì chức năng của nó càng rộng. Ví dụ, để làm cho một cánh máy bay hoạt động hiệu quả ở các chế độ bay khác nhau đáng kể (cất cánh, bay hành trình, bay ở tốc độ tối đa, hạ cánh), nó được kích hoạt bằng cách thêm cánh lật, thanh trượt, cánh quạt, hệ thống thay đổi quét, v.v.

Tuy nhiên, đối với hệ thống con, quy luật động lực học có thể bị vi phạm - đôi khi có lợi hơn nếu giảm một cách giả tạo mức độ động lực hóa của một hệ thống con, do đó đơn giản hóa nó và bù đắp cho sức đề kháng / khả năng thích ứng thấp hơn bằng cách tạo ra một môi trường nhân tạo ổn định xung quanh nó, được bảo vệ khỏi các yếu tố bên ngoài. Nhưng cuối cùng, hệ thống tổng hợp (over-system) vẫn nhận được mức độ động lớn. Ví dụ: thay vì điều chỉnh bộ truyền động với sự nhiễm bẩn bằng cách kích động nó (tự làm sạch, tự bôi trơn, tái cân bằng), bạn có thể đặt nó trong một vỏ kín, bên trong đó một môi trường được tạo ra thuận lợi nhất cho các bộ phận chuyển động (vòng bi chính xác, sương dầu, hệ thống sưởi, v.v.)

Những ví dụ khác:

· Lực cản chuyển động của máy cày giảm 10-20 lần nếu phần của nó dao động ở một tần số nhất định, tùy thuộc vào tính chất của đất.

· Gầu máy xúc, được biến thành một bánh rôto, đã khai sinh ra một hệ thống khai thác mới hiệu quả cao.

· Bánh xe ô tô được làm bằng đĩa gỗ cứng có viền kim loại dẻo, mềm, dẻo.

Quy luật hoàn chỉnh của các bộ phận hệ thống

Bất kỳ hệ thống kỹ thuật nào thực hiện độc lập bất kỳ chức năng nào đều có bốn phần chính - động cơ, bộ truyền động, cơ quan làm việc và thiết bị điều khiển. Nếu bất kỳ bộ phận nào trong số này vắng mặt trong hệ thống, thì chức năng của nó được thực hiện bởi con người hoặc môi trường.

Động cơ - một phần tử của hệ thống kỹ thuật, là bộ chuyển đổi năng lượng cần thiết để thực hiện chức năng cần thiết. Nguồn năng lượng có thể nằm trong hệ thống (ví dụ, xăng trong bình cho động cơ đốt trong của ô tô), hoặc trong siêu hệ thống (điện từ mạng ngoài cho động cơ điện của máy công cụ).

Quá trình lây truyền - một phần tử truyền năng lượng từ động cơ đến cơ quan làm việc với sự biến đổi các đặc tính chất lượng của nó (các thông số).

Cơ quan làm việc - một phần tử truyền năng lượng cho đối tượng được xử lý và hoàn thành việc thực hiện chức năng cần thiết.

Công cụ kiểm soát - một yếu tố điều chỉnh dòng năng lượng đến các bộ phận của hệ thống kỹ thuật và điều phối công việc của chúng theo thời gian và không gian.

Phân tích bất kỳ hệ thống tự trị nào, có thể là tủ lạnh, đồng hồ, TV hay bút máy, bạn có thể thấy bốn yếu tố này ở khắp mọi nơi.

· Máy phay. Cơ quan làm việc: máy cắt. Động cơ: động cơ điện máy. Bất cứ thứ gì giữa động cơ điện và máy cắt đều có thể được coi là truyền động. Phương tiện điều khiển - người vận hành, tay cầm và các nút, hoặc điều khiển được lập trình (máy được lập trình). Trong trường hợp thứ hai, điều khiển được lập trình đã "đẩy" người vận hành ra khỏi hệ thống.

Câu hỏi 3. Quy luật phát triển của hệ thống kỹ thuật. Quy luật truyền qua năng lượng. Quy luật phát triển tiến lên của cơ quan lao động. Quy luật chuyển tiếp “mono - bi - poly”. Quy luật chuyển từ tầm vĩ mô sang tầm vi mô

$ Hãy nghĩ đến việc lý tưởng hóa tiền bạc.

Phần tử ARIZ

Hãy xem xét các bước cơ bản của Thuật toán giải quyết vấn đề phát minh (ARIZ).

1. Bắt đầu phân tích đang vẽ ra mô hình cấu trúc TC (như đã mô tả ở trên).

2. Sau đó, điều chính được đánh dấu mâu thuẫn kỹ thuật (TP).

Để tăng tốc độ của máy bay dẫn động bằng cánh quạt thì phải tăng công suất động cơ, nhưng tăng công suất động cơ sẽ làm giảm tốc độ.

Thông thường, để xác định TP chính, cần phải phân tích chuỗi nhân quả (PSC) kết nối và mâu thuẫn.

3. Tâm thần tách chức năng(tính chất) từ các đối tượng.

4. Sản xuất tăng cường mâu thuẫn.

Sự mâu thuẫn cần được củng cố tinh thần, đưa đến giới hạn. Nhiều là tất cả, một ít là không.

Khối lượng động cơ không tăng chút nào, nhưng tốc độ máy bay tăng lên.

5. Xác định Khu hoạt động (OZ) và Thời gian hoạt động (OV).

Cần nêu rõ thời điểm chính xác trong thời gian và không gian mà mâu thuẫn nảy sinh.

6. Công thức giải pháp hoàn hảo.

7. Có sẵn tài nguyên.

Các nguồn có thể được tìm thấy:

a) bên trong hệ thống,

b) bên ngoài hệ thống, trong môi trường bên ngoài,

c) trong hệ thống thượng tầng.

Để vận chuyển hành khách vào những ngày cao điểm, bạn có thể tìm các nguồn sau:

a) bên trong hệ thống - để niêm phong vị trí của các ghế trong máy bay,

b) bên ngoài hệ thống - thêm máy bay bổ sung vào các chuyến bay,

c) trong hệ thống thượng tầng (đối với hàng không - vận tải) - sử dụng đường sắt.

8. Các cách được áp dụng tách rời mâu thuẫn.

Bạn có thể tách các thuộc tính xung đột theo những cách sau:

- trong không gian,

- đúng giờ,

- ở các cấp độ của hệ thống, hệ thống con và hệ thống siêu cấp,

- tích hợp hoặc phân chia với các hệ thống khác.

Đề phòng va chạm giữa ô tô và người đi bộ. Trong thời gian - một đèn giao thông, trong không gian - một lối đi ngầm.

Tóm tắt các bước của ARIZ:

Phương pháp mô hình hóa "người nhỏ"

Phương pháp làm mẫu bằng "những người đàn ông nhỏ" (phương pháp MMP) được thiết kế để loại bỏ sức ì tâm lý. Công việc của các phần tử hệ thống tham gia vào mâu thuẫn được biểu diễn bằng giản đồ dưới dạng một bức tranh. Một số lượng lớn "những người nhỏ" (một nhóm, một số nhóm, một "đám đông") đang hành động trong bức tranh. Mỗi nhóm thực hiện một trong những hành động trái ngược nhau của phần tử.

Nếu chúng ta tưởng tượng động cơ của một chiếc máy bay ở dạng hai nhóm người, thì một trong số họ sẽ kéo máy bay về phía trước và lên (lực đẩy), và nhóm kia - xuống (khối lượng).

Nếu chúng ta hình dung một bếp gas theo MMCH, thì một nhóm đàn ông sẽ đốt nóng ấm, và nhóm thứ hai sẽ đốt cháy lượng oxy mà một người cần.

$ Hãy thử hình dung tiền trong hệ thống của nền kinh tế thị trường dưới dạng những con người nhỏ bé.

Kỹ thuật giải quyết mâu thuẫn

Hãy làm một bài tập nhỏ về trí tưởng tượng. Ở các nước tư bản trong thế kỷ 19, có mâu thuẫn giai cấp nội tại, trong đó chủ yếu là giữa sự giàu có của một số nhóm người (tầng lớp) và sự nghèo đói của những người khác. Các cuộc khủng hoảng và suy thoái kinh tế sâu sắc cũng là một vấn đề. Sự phát triển của hệ thống thị trường trong thế kỷ 20 đã giúp cho các nước phương Tây có thể khắc phục hoặc làm êm dịu những mâu thuẫn này.

TRIZ tóm tắt bốn mươi phương pháp để giải quyết mâu thuẫn. Hãy xem cách một số trong số chúng đã được áp dụng cho hệ thống "chủ nghĩa tư bản thế kỷ 19".

Đưa ra

Tách phần "gây nhiễu" (thuộc tính "gây nhiễu") khỏi đối tượng, hoặc ngược lại, chọn phần cần thiết duy nhất (thuộc tính mong muốn).

Tài sản giao thoa là nghèo đói, tài sản mong muốn là của cải. Nghèo đói đã vượt ra khỏi biên giới của các quốc gia tỷ dân vàng, của cải tập trung trong biên giới của họ.

Nhận hành động sơ bộ

Thực hiện thay đổi đối tượng được yêu cầu trước (toàn bộ hoặc ít nhất một phần).

Đối tượng là ý thức của người nghèo và người bị bóc lột. Nếu ý thức được xử lý trước, thì người ăn xin sẽ không coi mình là kẻ ăn xin và bị bóc lột.

Tiếp tân Gối trước

Bù đắp cho độ tin cậy tương đối thấp của cơ sở bằng các phương tiện khẩn cấp được chuẩn bị trước.

Tạo ra hệ thống bảo hiểm xã hội và trợ cấp thất nghiệp, tức là các quỹ khẩn cấp trong thời kỳ khủng hoảng.

Sao chép tiếp tân

a) Thay vì một vật không thể tiếp cận, phức tạp, đắt tiền, bất tiện hoặc dễ vỡ, hãy sử dụng các bản sao đơn giản và rẻ tiền của nó.

b) Thay thế một đối tượng hoặc hệ thống các đối tượng bằng các bản sao quang học của chúng (ảnh).

Thay vì hàng chất lượng, bạn có thể bán hàng Trung Quốc giá rẻ với giá tương đương. Bán truyền hình và hình ảnh quảng cáo thay vì hàng hóa vật chất.

Thay thế độ bền đắt tiền bằng độ mỏng manh rẻ tiền

Thay thế một đối tượng đắt tiền bằng một tập hợp các đối tượng rẻ tiền, đồng thời hy sinh một số phẩm chất (ví dụ, độ bền).

Theo lý thuyết kinh tế, suy thoái và lợi nhuận giảm là do nhu cầu giảm. Làm cho hàng hóa rẻ và tồn tại trong thời gian ngắn, thậm chí có thể hạ giá bán. Đồng thời, lợi nhuận sẽ vẫn còn và nhu cầu sẽ được duy trì liên tục.

Anh hùng của thời đại chúng ta

Hoàn thiện kỹ xảo và chuyển sang chương tiếp theo, hãy cùng hân hoan với người hùng vô danh của chúng tôi thời gian, tác giả của tác phẩm sau đây, được tìm thấy trên Internet. So sánh những gì được dành riêng cho những thế kỷ trước.

Một ca ngợi niềm vui. Từ tiền.

Tôi thức dậy mỉm cười

Và chìm vào giấc ngủ, tôi mỉm cười

Và mặc quần áo, tôi mỉm cười

Và trong khi cởi quần áo, tôi mỉm cười.

Tôi tận hưởng mọi thứ trong cuộc sống này:

Nỗi buồn nhẹ nhàng, sự căng thẳng nhẹ nhàng,

Các loại rượu đều tuyệt vời, các món ăn ngon,

Bạn bè thật thà, bạn bè hiền lành.

Có thể ai đó sẽ không tin

Rằng họ sống như thế này trong thế giới của người da trắng.

Cái gì, bạn có muốn kiểm tra mọi thứ không?

Vậy nên, tôi sẽ cho bạn biết có chuyện gì.

Đã khám phá ra nguồn cảm hứng

Người gọi là mạnh mẽ, không bị khuất phục.

Tên tuyệt vời của nó là tiền bạc,

Nghe có vẻ mới mẻ và tinh vi.

Tôi yêu tiền giấy

Thị giác và khứu giác của họ và sột soạt,

Nhận chúng mà không cần bất kỳ cuộc chiến nào,

Và hãy chú ý đến chúng.

Tôi đã ngu ngốc biết bao nhiêu năm qua

Không có mục tiêu ấp ủ,

Chịu đựng sự tàn phá và nghịch cảnh,

Cho đến khi tờ tiền được nâng niu!

Tôi thành thật cầu nguyện với Mamon,

Và tôi không thấy tội lỗi nào trong đó,

Và tôi khuyên mọi người một cách hợp lý

Quên những lời nói nhảm của Sovdep đi!

Tất cả đều được sinh ra để lấy cảm hứng

Mọi người đều có quyền được sống trong tình yêu

Hãy để chúng tôi yêu anh em của chúng tôi, tiền của chúng tôi.

Vinh quang cho tiền của chúng tôi quá!

Ý nghĩa của tiền bạc rõ ràng và rõ ràng như thế nào,

Và nó tương đương với chính nó

Anh ấy cũng sẽ như vậy vào thứ Hai

Và ngày chủ nhật cũng vậy.

Bây giờ tôi thích tiêu tiền

Và biến nó thành bất kỳ

Và nếu đột nhiên tôi không có đủ chúng -

Tôi sẽ không tải dưới cờ trắng!

Mọi thứ đều vui vẻ và tươi sáng như nhau

Tôi sẽ gọi cho họ, tôi sẽ tìm lại họ

Với sự thoải mái vô tư của một đứa trẻ ...

Chúng tôi có tình yêu lẫn nhau!

Chương 2. Khoa học và Tôn giáo.

Ông đã xây dựng quy luật phát triển của các hệ thống kỹ thuật, kiến \u200b\u200bthức về nó giúp các kỹ sư dự đoán các cách để có thể cải tiến sản phẩm:

Quy luật tăng độ bội giác của hệ.
Quy luật phát triển hình chữ S của hệ thống kỹ thuật.
Định luật động lực học.
Quy luật về sự hoàn chỉnh của các bộ phận trong hệ thống.
Quy luật năng lượng thông qua sự truyền đi.
Quy luật phát triển tiến lên của cơ quan lao động.
Quy luật chuyển tiếp “mono - bi - poly”.
Quy luật chuyển từ tầm vĩ mô sang tầm vi mô.

Luật quan trọng nhất xem xét tính lý tưởng của hệ thống - một trong những khái niệm cơ bản trong TRIZ.

Mô tả luật

Quy luật tăng độ bội giác của hệ

Các cách chính để tiếp cận lý tưởng:

tăng số lượng chức năng được thực hiện,
"Lăn" vào một cơ quan làm việc,
chuyển đổi sang hệ thống thượng tầng.

Quy luật phát triển hình chữ S của hệ thống kỹ thuật

"thời thơ ấu"... Nó thường mất một thời gian dài. Tại thời điểm này, việc thiết kế hệ thống, cải tiến nó, chế tạo một mẫu thử nghiệm và chuẩn bị cho sản xuất hàng loạt đang được tiến hành.
"Hoa"... Nó đang nhanh chóng được cải thiện, trở nên mạnh mẽ và hiệu quả hơn. Xe được sản xuất hàng loạt, chất lượng ngày càng nâng cao và nhu cầu sử dụng ngày càng lớn.
"tuổi già"... Tại một thời điểm nào đó, việc cải thiện hệ thống trở nên khó khăn hơn. Ngay cả sự gia tăng lớn trong các khoản chiếm đoạt cũng giúp được ít. Bất chấp những nỗ lực của các nhà thiết kế, sự phát triển của hệ thống không theo kịp với nhu cầu ngày càng cao của con người. Nó trượt, giẫm chân tại chỗ, thay đổi hình dạng bên ngoài, nhưng vẫn nguyên như vậy, với tất cả những khuyết điểm của nó. Tất cả các tài nguyên cuối cùng đã được chọn. Nếu bạn cố gắng tăng giả tạo các chỉ số định lượng của hệ thống tại thời điểm này hoặc phát triển các kích thước của nó, bỏ nguyên tắc trước đó, thì bản thân hệ thống đi vào xung đột với môi trường và con người. Cô ấy bắt đầu làm hại nhiều hơn lợi.

Luật động lực học

Những ví dụ khác:

Lực cản đối với chuyển động của máy cày giảm 10-20 lần nếu phần của nó dao động ở một tần số nhất định, tùy thuộc vào tính chất của đất.
Gầu máy xúc, được biến thành một bánh rôto, đã tạo ra một hệ thống khai thác mới hiệu quả cao.
Bánh xe ô tô làm bằng đĩa gỗ cứng có viền kim loại trở nên di động, mềm và đàn hồi.

Quy luật hoàn chỉnh của các bộ phận hệ thống

Cơ quan làm việc - một phần tử truyền năng lượng cho đối tượng được xử lý và hoàn thành việc thực hiện chức năng cần thiết.

Phân tích bất kỳ hệ thống tự trị nào, có thể là tủ lạnh, đồng hồ, TV hay bút máy, bạn có thể thấy bốn yếu tố này ở khắp mọi nơi.

Máy phay. Cơ quan làm việc: máy cắt. Động cơ: động cơ điện máy. Bất cứ thứ gì giữa động cơ điện và máy cắt đều có thể được coi là truyền động. Phương tiện điều khiển - người vận hành, tay cầm và các nút, hoặc điều khiển được lập trình (máy được lập trình). Trong trường hợp thứ hai, kiểm soát phần mềm đã "đẩy" người vận hành ra khỏi hệ thống.

Năng lượng thông qua Luật truyền

Vì vậy, bất kỳ hệ thống làm việc nào cũng bao gồm bốn bộ phận chính và bất kỳ bộ phận nào trong số này là bộ tiêu thụ và bộ chuyển đổi năng lượng. Nhưng chuyển đổi vẫn chưa đủ, vẫn phải truyền năng lượng không tổn thất này từ động cơ sang cơ quan công tác, và từ nó sang đối tượng xử lý. Đây là quy luật của năng lượng thông qua sự di chuyển. Việc vi phạm luật này dẫn đến sự nảy sinh mâu thuẫn trong hệ thống kỹ thuật, từ đó nảy sinh ra các vấn đề phát minh.

Điều kiện chính để đạt được hiệu quả của hệ thống kỹ thuật theo quan điểm dẫn năng lượng là sự bằng nhau về khả năng nhận và truyền năng lượng của các bộ phận trong hệ thống.

Trở kháng của máy phát, bộ thu và ăng ten phải phù hợp - trong trường hợp này, chế độ sóng truyền được thiết lập trong hệ thống, chế độ này hiệu quả nhất cho việc truyền năng lượng. Sự lệch hướng dẫn đến sự xuất hiện của sóng dừng và tiêu tán năng lượng.

Quy tắc dẫn năng lượng đầu tiên của hệ thống

chức năng hữu ích, thì để tăng hiệu quả của nó ở những nơi tiếp xúc, cần có các chất có mức độ phát triển tương tự hoặc giống hệt nhau.

Quy tắc dẫn năng lượng thứ hai của hệ thống

Nếu các phần tử của hệ khi tương tác sẽ tạo thành một hệ dẫn năng lượng với chức năng có hại, thì đối với sự phá hủy của nó ở những nơi tiếp xúc của các nguyên tố phải có những chất có mức độ phát triển khác nhau hoặc trái ngược nhau.

Khi đông kết, bê tông dính chặt vào ván khuôn, sau này khó tách rời. Hai phần này phù hợp với nhau về mức độ phát triển của vật chất - cả hai phần đều ở thể rắn, thô, bất động, v.v ... Một hệ thống dẫn năng lượng bình thường đã hình thành. Để ngăn chặn sự hình thành của nó, bạn cần có sự không phù hợp tối đa của các chất, ví dụ: rắn - lỏng, nhám - trơn, bất động - di động. Có thể có một số giải pháp thiết kế - hình thành một lớp nước, áp dụng các lớp phủ chống trơn đặc biệt, rung động của ván khuôn, v.v.

Quy tắc dẫn năng lượng thứ ba của hệ thống

Nếu các phần tử tương tác với nhau sẽ tạo thành một hệ thống dẫn năng lượng với chức năng có hại và hữu ích, khi đó ở những nơi tiếp xúc của các nguyên tố cần có các chất, mức độ phát triển của chúng và các đặc tính lý hóa thay đổi dưới ảnh hưởng của một số chất hoặc trường được kiểm soát.

Theo quy tắc này, hầu hết các thiết bị trong công nghệ đều đáp ứng được yêu cầu kết nối và ngắt dòng điện trong hệ thống. Đây là những ly hợp chuyển mạch khác nhau trong cơ khí, van trong thủy lực, điốt trong điện tử, và nhiều hơn nữa.

Quy luật phát triển tiên tiến của cơ quan lao động

Trong một hệ thống kỹ thuật, yếu tố chính là một cơ quan làm việc. Và để chức năng của nó được thực hiện bình thường thì khả năng hấp thụ và truyền tải năng lượng của nó phải không kém gì động cơ và bộ truyền động. Nếu không, nó sẽ bị vỡ hoặc mất tác dụng, chuyển một phần đáng kể năng lượng thành nhiệt năng vô ích. Do đó, điều mong muốn rằng cơ quan làm việc đi trước phần còn lại của hệ thống trong quá trình phát triển của nó, tức là nó có mức độ năng động hơn về mặt vật chất, năng lượng hoặc tổ chức.

Thông thường, các nhà phát minh mắc sai lầm khi liên tục phát triển hệ thống truyền động, điều khiển, nhưng không liên tục phát triển thành phần hoạt động. Theo quy luật, kỹ thuật như vậy không làm tăng đáng kể hiệu quả kinh tế và hiệu quả tăng đáng kể.

Năng suất của máy tiện và các đặc tính kỹ thuật của nó hầu như không thay đổi qua nhiều năm, mặc dù bộ truyền động, bộ truyền động và bộ điều khiển được phát triển mạnh mẽ, vì bản thân máy cắt với tư cách là một cơ quan làm việc vẫn giữ nguyên, nghĩa là một hệ thống đơn nguyên cố định ở cấp vĩ mô. Với sự ra đời của máy cắt cốc xoay, năng suất của máy đã tăng vọt. Nó còn tăng hơn nữa khi có sự tham gia của cấu trúc vi mô của vật liệu của máy cắt: dưới tác dụng của dòng điện, lưỡi cắt của máy cắt bắt đầu dao động lên đến vài lần trong một giây. Cuối cùng, nhờ máy cắt khí và laser đã thay đổi hoàn toàn bộ mặt của máy, tốc độ gia công kim loại đạt được chưa từng có.

Quy luật chuyển đổi "mono - bi - poly"

Bước đầu tiên là chuyển sang bisystems. Điều này làm tăng độ tin cậy của hệ thống. Ngoài ra, một chất lượng mới xuất hiện trong bisystem, mà không phải là vốn có trong hệ thống đơn phân. Sự chuyển đổi sang hệ thống đa hệ đánh dấu một giai đoạn phát triển tiến hóa trong đó việc thu nhận các phẩm chất mới chỉ xảy ra do các chỉ số định lượng. Khả năng tổ chức được mở rộng của việc bố trí các yếu tố cùng loại theo không gian và thời gian làm cho nó có thể sử dụng đầy đủ hơn khả năng và tài nguyên môi trường của chúng.

Máy bay hai động cơ (bisystem) đáng tin cậy hơn so với máy bay một động cơ và có khả năng cơ động cao hơn (chất lượng mới).
Thiết kế của chìa khóa xe đạp kết hợp (polysystem) dẫn đến việc giảm đáng kể mức tiêu thụ kim loại và giảm kích thước so với một nhóm chìa khóa riêng biệt.
Nhà phát minh giỏi nhất - thiên nhiên - đã nhân bản những bộ phận đặc biệt quan trọng của cơ thể con người: một người có hai lá phổi, hai quả thận, hai mắt, v.v.
Ván ép cứng hơn nhiều so với các tấm ván có cùng kích thước.

Nhưng ở một số giai đoạn phát triển, các lỗi bắt đầu xuất hiện trong polysystem. Một đội gồm hơn mười hai con ngựa trở nên không thể kiểm soát được, một chiếc máy bay với hai mươi động cơ đòi hỏi phải tăng thêm phi hành đoàn và rất khó kiểm soát. Khả năng của hệ thống đã cạn kiệt. Cái gì tiếp theo? Và sau đó đa hệ thống lại trở thành một hệ thống đơn lẻ ... Nhưng ở một cấp độ mới về chất lượng. Trong trường hợp này, một cấp độ mới chỉ phát sinh nếu sự năng động của các bộ phận của hệ thống, chủ yếu là cơ quan làm việc, tăng lên.

Chúng ta hãy nhớ cùng một chìa khóa xe đạp. Khi cơ quan làm việc của nó được kích hoạt, tức là các hàm trở nên di động, một cờ lê điều chỉnh xuất hiện. Nó đã trở thành một hệ thống đơn chất, nhưng đồng thời nó có thể làm việc với nhiều kích thước tiêu chuẩn của bu lông và đai ốc.
Nhiều bánh xe trên mọi địa hình đã biến thành một con sâu bướm có thể di chuyển được.

Quy luật chuyển từ tầm vĩ mô sang tầm vi mô

Quá trình chuyển đổi từ tầm vĩ mô sang tầm vi mô là xu hướng chính trong sự phát triển của tất cả các hệ thống kỹ thuật hiện đại.

Để đạt được kết quả cao, người ta sử dụng các khả năng về cấu trúc của chất. Đầu tiên, một mạng tinh thể được sử dụng, sau đó là các liên kết của các phân tử, một phân tử đơn lẻ, một phần của phân tử, nguyên tử, và cuối cùng, một phần của nguyên tử.

Để theo đuổi trọng tải vào cuối kỷ nguyên piston, máy bay được cung cấp sáu, mười hai động cơ hoặc nhiều hơn. Sau đó, cơ thể làm việc - trục vít - tuy nhiên đã chuyển sang cấp độ vi mô, trở thành một tia khí.

Xem thêm

Phân tích hiện trường

Nguồn

Quy luật phát triển hệ thống Altshuller GS Sáng tạo như một môn khoa học chính xác. - M .: "Đài phát thanh Liên Xô", 1979. - S. 122-127.
"Dòng đời" của các hệ thống kỹ thuật © Altshuller G.S., 1979 (Sáng tạo như một khoa học chính xác. - M .: Sov. Radio, 1979. S. 113-119.)
Hệ thống các quy luật tiến hóa công nghệ (cơ sở của lý thuyết tiến hóa hệ thống kỹ thuật) Tái bản lần thứ 2 sửa đổi và bổ sung © Yuri Petrovich Salamatov, 1991-1996

Quỹ Wikimedia. Năm 2010.

Xem "Quy luật phát triển của hệ thống kỹ thuật" trong các từ điển khác là gì:

QUY LUẬT PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG KỸ THUẬT (theo TRIZ) - - các quy luật khách quan phản ánh những đặc điểm thiết yếu và thường xuyên của sự phát triển của hệ thống kỹ thuật. Mỗi luật mô tả một xu hướng phát triển cụ thể và chỉ ra cách sử dụng nó trong dự báo phát triển, ... ...

QUY LUẬT VÀ QUY ĐỊNH CỦA SỰ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ - - các quy luật và khuôn mẫu, tùy thuộc vào thời gian lịch sử của sự thay đổi các mô hình và thế hệ hệ thống kỹ thuật, phản ánh và xác định các kết nối tồn tại, ổn định, lặp lại một cách khách quan cho các hệ thống kỹ thuật tương tự riêng biệt và ... Triết học Khoa học và Công nghệ: Từ điển chuyên đề

TRIZ là một lý thuyết về giải quyết vấn đề bằng sáng chế, được Henrikh Saulovich Altshuller và các đồng nghiệp của ông sáng lập vào năm 1946, và được xuất bản lần đầu tiên vào năm 1956, nó là một công nghệ của sự sáng tạo dựa trên ý tưởng rằng “sự sáng tạo …… Wikipedia

- (lý thuyết hệ thống) một khái niệm khoa học và phương pháp luận để nghiên cứu các đối tượng là hệ thống. Nó liên quan chặt chẽ đến cách tiếp cận hệ thống và là sự cụ thể hóa các nguyên tắc và phương pháp của nó. Phiên bản đầu tiên của lý thuyết hệ thống chung là ... ... Wikipedia

Bạn phải trả tiền cho việc thực hiện các chức năng hữu ích của hệ thống kỹ thuật.

Yếu tố tuyển dụng bao gồm các chi phí khác nhau cho việc tạo ra, vận hành và xử lý hệ thống, mọi thứ mà xã hội phải trả để có được chức năng này, bao gồm tất cả các chức năng có hại do hệ thống tạo ra. Ví dụ, các yếu tố tính toán sự di chuyển của người và hàng hóa bằng ô tô không chỉ bao gồm chi phí nguyên vật liệu và chi phí lao động để sản xuất và vận hành, mà còn cả tác hại của ô tô đối với môi trường, cả trực tiếp và trong quá trình sản xuất của nó (ví dụ, quy trình luyện kim); chi phí xây nhà để xe; một nơi bị chiếm đóng bởi các nhà để xe, nhà máy và cửa hàng sửa chữa; tử vong của người bị tai nạn, chấn động tâm lý liên quan, v.v.

Như đã nói, các hệ thống kỹ thuật đang phát triển. Trong TRIZ, sự phát triển của hệ thống kỹ thuật được hiểu là một quá trình tăng mức độ lý tưởng (I), được định nghĩa là tỷ lệ giữa tổng các chức năng hữu ích được thực hiện bởi hệ thống (Phn) với tổng các yếu tố tính toán (Php):

Tất nhiên, công thức này chỉ phản ánh xu hướng phát triển theo cách định tính, vì rất khó đánh giá các chức năng và yếu tố khác nhau trong cùng một đơn vị định lượng.

Sự gia tăng tính lý tưởng của các hệ thống kỹ thuật có thể xảy ra cả trong khuôn khổ của khái niệm xây dựng hiện có, và là kết quả của sự thay đổi căn bản trong thiết kế, nguyên tắc hoạt động của hệ thống.

Sự gia tăng tính lý tưởng trong khuôn khổ của khái niệm xây dựng hiện có gắn liền với những thay đổi định lượng trong hệ thống và được thực hiện cả thông qua các giải pháp thỏa hiệp và bằng cách giải quyết các vấn đề sáng tạo ở cấp thấp hơn, thay thế một số hệ thống con bằng những hệ thống khác, đã biết.

Việc sử dụng các nguồn lực của hệ thống kỹ thuật là một trong những cơ chế quan trọng để nâng cao tính lý tưởng, cả khái quát và cụ thể.

Trong nhiều trường hợp, các nguồn lực cần thiết để giải quyết vấn đề có sẵn trong hệ thống ở dạng phù hợp để sử dụng - nguồn lực sẵn sàng.Bạn chỉ cần đoán cách sử dụng chúng. Nhưng tình huống không phải là hiếm khi các nguồn lực sẵn có chỉ có thể được sử dụng sau khi chuẩn bị nhất định: tích lũy, sửa đổi, v.v. Những nguồn lực đó được gọi là các dẫn xuất.Thông thường, các đặc tính vật lý và hóa học của các chất hiện có cũng được sử dụng làm nguồn lực cho phép cải tiến hệ thống kỹ thuật, giải quyết một vấn đề sáng tạo - khả năng trải qua quá trình chuyển pha, thay đổi tính chất của chúng, tham gia vào các phản ứng hóa học, v.v.

Xem xét các nguồn lực thường được sử dụng nhất để cải tiến hệ thống kỹ thuật.

Tài nguyên chất sẵn sàng- đây là bất kỳ vật liệu nào tạo nên hệ thống và môi trường của nó, sản phẩm, chất thải của nó, v.v., về nguyên tắc, có thể được sử dụng bổ sung.

Ví dụ 1.Tại một nhà máy sản xuất đất sét trương nở, đất sét sau này được sử dụng làm bao bì lọc để làm sạch nước công nghiệp.

Ví dụ 2.Ở phía bắc, tuyết được sử dụng như một lớp bao bì của bộ lọc để lọc không khí.

Tài nguyên chất phái sinh- các chất thu được do bất kỳ tác động nào đến nguồn nguyên liệu thành phẩm.

Thí dụ.Để bảo vệ các đường ống khỏi bị phá hủy bởi các chất thải chứa lưu huỳnh trong quá trình sản xuất lọc dầu, dầu được bơm sơ bộ qua các đường ống, sau đó bằng cách thổi không khí nóng, màng dầu còn lại trên bề mặt bên trong sẽ bị oxy hóa thành trạng thái giống như sơn mài.

Nguồn năng lượng đã sẵn sàng- bất kỳ năng lượng nào có dự trữ chưa thực hiện trong hệ thống hoặc môi trường của nó.

Thí dụ.Bóng đèn bàn quay được nhờ luồng không khí đối lưu tỏa ra do nhiệt của đèn.

Tài nguyên năng lượng phái sinh- năng lượng thu được do chuyển đổi các nguồn năng lượng làm sẵn thành các dạng năng lượng khác, hoặc thay đổi hướng hoạt động, cường độ và các đặc tính khác của chúng.

Thí dụ.

Ánh sáng từ hồ quang điện, được phản chiếu bởi một tấm gương gắn trên mặt nạ của thợ hàn, chiếu sáng chỗ hàn.

Nguồn thông tin đã sẵn sàng- thông tin về hệ thống, có thể thu được với sự trợ giúp của trường tán xạ (âm thanh, nhiệt, điện từ, v.v.) trong hệ thống hoặc với sự trợ giúp của các chất đi qua hệ thống hoặc rời khỏi nó (sản phẩm, chất thải).

Thí dụ.Một phương pháp đã biết để xác định mác thép và các thông số xử lý của nó bằng cách bay tia lửa trong quá trình xử lý.

Các nguồn thông tin phái sinh -thông tin thu được là kết quả của việc chuyển đổi thông tin không phù hợp với nhận thức hoặc xử lý thành thông tin hữu ích, theo quy luật, sử dụng các tác động vật lý hoặc hóa học khác nhau.

Thí dụ.Khi các vết nứt xuất hiện và phát triển trong các kết cấu làm việc, sẽ xảy ra các rung động âm thanh yếu. Các hệ thống âm thanh đặc biệt thu âm thanh trong một phạm vi rộng, xử lý chúng bằng máy tính và đánh giá với độ chính xác cao về bản chất của khuyết tật và sự nguy hiểm của nó đối với cấu trúc.

Tài nguyên không gian đã sẵn sàng -không gian trống, chưa được phân bổ có sẵn trong hệ thống hoặc môi trường của nó. Một cách hiệu quả để nhận ra nguồn lực này là sử dụng tính không thay vì thực chất.

Ví dụ 1.Các hốc tự nhiên trong lòng đất được sử dụng để chứa khí.

Ví dụ 2.Để tiết kiệm không gian trong toa tàu, cửa khoang trượt vào khoảng trống giữa các vách.

Tài nguyên không gian có nguồn gốc- không gian bổ sung do sử dụng các loại hiệu ứng hình học.

Thí dụ.Việc sử dụng dải Mobius giúp có thể tăng ít nhất gấp đôi chiều dài hiệu dụng của bất kỳ phần tử vòng nào: ròng rọc đai, băng ghi âm, dao cắt băng, v.v.

Nguồn thời gian đã sẵn sàng- các khoảng thời gian trong quá trình công nghệ, cũng như trước hoặc sau quá trình đó, giữa các quá trình, chưa được sử dụng trước đó hoặc đã sử dụng một phần.

Ví dụ 1.Trong quá trình vận chuyển dầu qua đường ống, dầu bị mất nước và khử muối.

Ví dụ 2.Một tàu chở dầu đang đồng thời xử lý nó.

Tài nguyên thời gian phái sinh- khoảng thời gian do tăng, giảm tốc, gián đoạn hoặc chuyển đổi thành các quá trình liên tục.

Thí dụ.Sử dụng chuyển động nhanh hoặc chậm cho các quá trình nhanh hoặc rất chậm.

Tài nguyên chức năng được tạo sẵn- khả năng của hệ thống và các hệ thống con của nó thực hiện đồng thời các chức năng bổ sung, vừa gần với chức năng chính, vừa gần với chức năng mới, bất ngờ (siêu ảnh hưởng).

Thí dụ.Người ta thấy rằng aspirin làm loãng máu, và do đó, trong một số trường hợp, có tác dụng có hại. Tính chất này đã được sử dụng để phòng ngừa và điều trị các cơn đau tim.

Tài nguyên phái sinh chức năng- khả năng hệ thống thực hiện đồng thời các chức năng bổ sung sau một số thay đổi.

Ví dụ 1.Trong khuôn để đúc các bộ phận bằng nhựa nhiệt dẻo, các rãnh nối được tạo ra dưới dạng các sản phẩm hữu ích, ví dụ, các chữ cái trong bảng chữ cái.

Ví dụ 2.Cần trục, với sự trợ giúp của một thiết bị đơn giản, tự nâng các khối cầu trục của nó lên trong quá trình sửa chữa.

Tài nguyên hệ thống× - các thuộc tính hữu ích mới của hệ thống hoặc các chức năng mới có thể có được bằng cách thay đổi các kết nối giữa các hệ thống con hoặc bằng cách kết hợp các hệ thống mới.

Thí dụ.Công nghệ sản xuất ống lót bằng thép được cung cấp để biến chúng từ thanh, khoan lỗ bên trong và làm cứng bề mặt. Trong trường hợp này, các vết nứt nhỏ thường xuất hiện trên bề mặt bên trong do ứng suất dập tắt. Người ta đề xuất thay đổi thứ tự hoạt động - đầu tiên mài bề mặt bên ngoài, sau đó làm cứng bề mặt, và sau đó khoan lớp bên trong của vật liệu. Bây giờ ứng suất biến mất cùng với vật liệu được khoan.

Để thuận tiện cho việc tìm kiếm và sử dụng tài nguyên, bạn có thể sử dụng thuật toán tìm kiếm tài nguyên (Hình 3.3).