А Гасанов - Учебник по ТРИЗ

Приемы устранения противоречий целесообразно применять не просто в процессе решения задач, но именно для устранения противоречий, лежащих в основе этих задач. Поэтому первым и обязательным этапом работы с приемами является формулировка задачи в виде противоречия. Построим противоречие для данной задачи.

Вариант ТП: закрывая окна нагревательных печей, можно защищать печи от потерь тепла, но тогда нет информации о процессах, проходящих в печи.

Оставляя окна открытыми, получаем нужную информацию, но снижаем экономичность печей.

Итак, конфликт в том, что нам требуется получать информацию из глубин печи, но она приходит вместе с энергией, которая нам совсем не нужна. Предлагается использовать для решения этой задачи прием № 32 «Принцип изменения окраски».

Первый вопрос, который надо решить, к чему применить этот прием? В связи с тем, что в ТП фигурирует окно печи, целесообразно менять именно его.

Возможны различные варианты использования этого приема. Изобретателями предлагалось вводить в воздушный поток мелкодисперсные твердые или жидкие частицы. Неплохо, если они будут выполнены из материалов, обладающих высокой отражательной способностью (например, мелко нарезанная алюминиевая фольга).

Если же окна нагревательных печей закрыты водяными завесами, то воду целесообразно окрашивать.

Используем еще один прием № 19 «Принцип периодического действия».

Он также может быть направлен на изменение окна. Ясно, что решение задачи может состоять в использовании заслонок, приоткрываемых только на момент получения информации.

Но что произойдет, если мы искусственно наложим ограничение на использование заслонок? Могут ли быть получены иные решения задачи с помощью того же приема № 19? (Подобные «вводные» очень полезны для тренировки, ведь в реальных условиях заказчик может наложить самые различные ограничения).

Принцип периодического действия может быть использован не только для изменения окна. Можно представить себе ситуацию, когда информация о происходящих в печи процессах, собранная (например, через открытые наблюдательные окна) на начальном этапе эксплуатации печей, позволяет полностью отказаться от наблюдения. Процесс сбора информации становится периодическим: обработка в печи новой детали сопровождается сбором информации, серийный выпуск проводится в отлаженном режиме.

Как видно, использование приемов? это процесс достаточно гибкий. В каждом приеме скрыт потенциал, который может быть превращен в разнообразные конкретные решения.

Рассмотрим еще одну задачу, внешне похожую на только что решенную.

Задача 9.2. В камерах дробеструйной обработки деталей желательно иметь смотровые окна. При этом возникает проблема защиты обслуживающего персонала от вылетающей наружу дроби. Установка броневого стекла не решает проблемы, так как через незначительное время стекло теряет свою прозрачность. Дробь мелкая, поэтому установка металлических решеток приводит к ухудшению видимости. Необходимо предотвратить вылет дроби из смотрового окна.

Определим техническое противоречие, скрытое в задаче.

ТП-1: Увеличивая свободную поверхность окна, можно улучшить обзорность, но при этом ухудшается безопасность работы.

ТП-2: Уменьшая свободную поверхность окна, мы улучшаем безопасность работы, но ухудшаем обзорность.

Прием № 10. «Принцип предварительного исполнения».

Заранее изучить, куда будет направлен поток дроби при вращении изделия. Открывать смотровые окна с учетом этой информации. Или менять режим обработки изделия с учетом результатов обработки предыдущего.

Прием № 16. «Принцип частичного или избыточного решения».

Получить информацию о характере обработки одного изделия из партии. Проводить обработку всей партии изделий без непосредственного наблюдения.

Прием № 18. «Использование механических колебаний».

Открывать — закрывать заслонки на смотровых окнах так быстро, чтобы дробь не успевала вылететь из камеры.

Прием № 21. «Принцип проскока».

Идея, аналогичная предыдущей. Получать информацию за очень малое время, за которое дробь не успеет вылететь из камеры.

После выявления вариантов устранения выявленного противоречия в подгруппах они обсуждаются совместно. Цель такого обсуждения — поиск идеи конкретного технического устройства.

Возможный вариант решения

В а. с. № 546465 предлагается в смотровом окне дробеструйной камеры установить вращающуюся крыльчатку. При достаточно быстром вращении лопасти станут «прозрачными», а дробь к стеклу не пропустят. Вращать крыльчатку можно отработанным воздухом, удаляемым из камеры или с помощью специального электродвигателя.

Задача 9.2 решалась с помощью четырех «назначенных» приемов.

Как же решать задачу, если придется выбирать из сорока существующих приемов? Мы знаем, что есть таблица выбора таких приемов. Существует и технология работы по выбору приемов с помощью таблицы. Впервые она была подробно раскрыта в пятой части АРИЗ — 71. Рассмотрим приведенную в нем последовательность действий.

Оперативная стадия

В таблице устранения технических противоречий выбрать в вертикальной колонке показатель, который надо улучшить по условиям задачи.

Как улучшить этот показатель, используя известные пути (если не считаться с проигрышем)?

Какой показатель недопустимо ухудшится, если использовать известные пути?

Выбрать в горизонтальном ряду таблицы показатель, соответствующий шагу алгоритма 5-2б.

Определить по таблице приемы устранения технического противоречия (т. е. найти клетку на пересечении строки, выбранной в 5–1 и ряда 5-2б).

Проверить применимость этих приемов.

Основные проблемы, возникающие в процессе применения таблицы:

— если на стадии постановки задачи было нечетко сформулировано противоречие, это приводит к решению псевдозадачи. Таблица требует от решающего дисциплины формулировок;

— необходимость сведения изменяемых характеристик любого из сформулированных противоречий к жестко заданному набору из 39 параметров. В таблице можно просто не найти «свои» характеристики;

— отсутствие понимания принципов, на основе которых строились рекомендации таблицы.

Задача 9.3.В устройствах автоматического регулирования широко применяется регулятор Уатта — два груза, размещенных на шарнирно отклоняющихся тягах, размещенных на вращающемся валу (рис. 9.1). Изменение количества оборотов приводит к росту центробежных сил. Перемещение элементов конструкции в зависимости от изменения количества оборотов позволяет обеспечивать процесс управления. Такие регуляторы используются на паровых машинах, турбинах. Известно, что повышение точности (чувствительности) можно обеспечить, если увеличить массу грузов. В этом случае увеличение скорости вращения на один оборот в минуту вызовет большую тянущую силу. В процессе создания авиационной техники появилась задача создания простого и надежного регулятора Уатта с повышенной точностью и малым весом.