Владимир Петров - Задачник по АРИЗ-85-В

Техническая система:

ТС для разрушения льда (освобождение ото льда участка водного пространства для прохождения судов).

ТС включает: водное пространство, покрытое льдом, и устройство, ломающее (разрушающее) лед (ледокол). В дальнейшем будем его называть «ледолом».

Техническое противоречие 1 (ТП-1):

Если ледолом имеет большой вес и большую мощность, то он способен разрушить толстый лед, но при этом тратятся большие средства на его постройку и эксплуатацию.

Техническое противоречие 2 (ТП-2):

Если ледолом имеет малый вес и маленькую мощность, то не тратятся большие средства на его постройку и эксплуатацию, он не способен разрушить толстый лед.

Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить, чтобы ледолом малой мощности и малого веса разрушал толстый лед.

ШАГ 1.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов: изделие и инструмент.

Инструмент — ледолом.

Изделие — лед.

Состояния инструмента:

Состояние 1 — большая мощность и вес.

Состояние 2 — малая мощность и вес.

ШАГ 1.3. Составить графические схемы ТП-1 и ТП-2.

ТП-1 (большая мощность и вес).

ТП-2 (малая мощность и вес).

ШАГ 1.4. Выбрать из двух схем конфликта(ТП-1 и ТП-2) ту, которая обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции системы, указанной в условиях задачи).

Указать, что является главным производственным процессом (ГПП).

Уточним ГПП. Нам необходимо осуществить разрушения льда с малыми затратами

ГПП — разрушать лед с малыми затратами.

Выбираем ТП-2 — малая мощность и вес.

ШАГ 1.5. Усилить конфликт, указав предельное состояние (действие) элементов.

Выбираем очень малую мощность и вес.

ШАГ 1.6. Формулировка модели задачи.

1. Конфликтующая пара

Очень малая мощность и вес ледолома.

2. Усиленная формулировка конфликта

Ледолом с очень малым весом и мощностью не требует больших средств на постройку и эксплуатацию, но он не способен разрушить толстый лед.

3. Икс-элемент

Х-элемент позволяет разрушать толстый лед ледолому с очень малым весом и мощностью.

ШАГ 1.7. Применение стандартов.

В случае большой мощности и веса ледолома.

где

В 1 — лед;

В 2 — ледолом;

В 3 — затраты;

П 1 — сила разрушения (механическое поле и поле гравитации, которые позволяют ледолому двигаться и создавать давление на лед).

Большая сила разрушения ( П 1) — большая мощность и вес ледолома ( В 2) разрушает толстый лед ( В 1) — прямая стрелка.

Большая сила разрушения ( П 1) — большая мощность и вес ледолома ( В 2) требует больших затрат ( В 3) — волнистая стрелка.

В случае малой мощности и веса ледолома.

где

В 1 — лед;

В 2 — ледолом;

В 3 — затраты;

П 1 — сила разрушения (механическое поле и поле гравитации).

Малая сила разрушения ( П 1) — малая мощность и вес ледолома ( В 2) не требует больших затрат ( В 3) — прямая стрелка.

Малая сила разрушения ( П 1) — малая мощность и вес ледолома ( В 2) не разрушает толстый лед ( В 1) — волнистая стрелка.

Воспользуемся стандартами подкласса 1.2. Разрушение веполей.

Стандарт 1.2.1. Устранение вредной связи введением постороннего вещества

где

В 1 — лед;

В 2 — ледолом;

В 3 — затраты;

В 4 — икс-элемент;

П 1 — сила разрушения (механическое поле и поле гравитации).

Стандарт 1.2.2. Устранение вредной связи видоизменением имеющихся веществ

где

В 1 — лед;

В 2 — ледолом;

В 3 — затраты;

В 4 — икс-элемент;

В « 1 — видоизмененный лед;

В « 2 — видоизмененный ледолом;

В « 3 — видоизмененные затраты;

П 1 — сила разрушения (механическое поле и поле гравитации).

Стандарт 1.2.3. Оттягивание вредного действия поля

где

В 1 — лед;

В 2 — ледолом;

В 3 — затраты;

В 4 — икс-элемент;

П 1 — сила разрушения (механическое поле и поле гравитации).

Стандарт 1.2.4. Противодействие вредным связям с помощью поля

где

В 1 — лед;

В 2 — ледолом;

В 3 — затраты;

П 1 — сила разрушения (механическое поле и поле гравитации);

П 2 — икс-элемент.

Пока трудно определить, какой из стандартов может подойти для решения такой задачи.

Нужно продолжить анализ задачи.

Часть 2. Анализ модели задачи

ШАГ 2.1. Определить оперативную зону ОЗ.

ОЗ — это зона контакта ледолома со льдом.

ШАГ 2.2. Определить оперативное время ОВ.

Т1 — время разрушения льда.

Т2 — время до разрушения льда.

ШАГ 2.3. Определение и учет ВПР.

1. Внутрисистемные

а) ВПР инструмента.

Ледолом, его мощность и вес; силы, создаваемые ледоломом.

б) ВПР изделия.

Лед и его свойства.

2. Внешнесистемные

а) ВПР среды.

Воздух, вода, температура воздуха и воды, другие свойства воздуха и воды.

б) ВПР общие.

Воздух, вода, лед и их свойства.

3. Надсистемные:

а) отходы системы.

Разломанный лед.

б) дешевые.

Воздух, вода, лед и их свойства.

Часть 3. Определение ИКР и ФП

ШАГ 3.1. Формулировка ИКР-1.

Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, позволяет ледолому с очень маленьким весом и мощностью разрушать толстый лед в течение ОВ (во время разрушения льда) в пределах ОЗ (контакта ледолома со льдом), не увеличивая вес и мощность ледолома.

ШАГ 3.2. Усиление формулировки ИКР-1.

Ресурсы, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, позволяют ледолому с очень маленьким весом и мощностью разрушать толстый лед в течение ОВ (во время разрушения льда) в пределах ОЗ (контакта ледолома со льдом), не увеличивая вес и мощность ледолома.

ШАГ 3.3. Формулировка ФП на макроуровне.

Физическое противоречие (ФП) :

Сила воздействия ледолома на лед должна быть большой, чтобы ломать толстый лед , и должен быть малой, чтобы не тратить большие средства на эксплуатацию.

ШАГ 3.4. Формулировка ФП на микроуровне.