Владимир Петров - Законы развития систем

Прогнозирование удобно проводить по «Таблице применения системы 76 стандартов на решение изобретательских задач» (Приложение 6).

Попробуем использовать стандарт 2.4.8 — динамизация.

Для формирования заданных свойств шва, можно воздействовать на ванну, магнитным полем. Поле может быть переменным.

Стандарт 3.1.2, 3.1.3 — при наличии нескольких электродов напряжения на них могут меняться в процессе сварки, они должны согласовываться между собой формируя необходимую ванну. Напряжения могу подаваться и импульсно.

Стандарт 3.1.4 — свертывание может проводиться и ветруально — много электродом могут работать как единый электрод. Они находятся на расстоянии зоны расплава и работают по программе. По программе на нах подается необходимый ток, и перемещаются в нужном направлении. Электроды объединены программой — программное свертывание.

Стандарт 3.1.5 — к электроду может быть пристроена тепловая труба, которая по программе будет подавать дополнительное тепло или охлаждение. Тепло может передаваться из уже расплавленной ванны.

Стандарт 3.2.1 — на ванну можно воздействовать различными полями: температурным, магнитным, ультразвуковым, электрическим и их сочетанием, при этом может меняться частота, амплитуда и продолжительность воздействия.

Перейдем к рассмотрению стандартов класса 5.

Стандарты 5.1.1.4, 5.1.1.5 и 5.1.1.5 — в местах, где необходимо создавать максимальный нагрев, заранее вводить экзотермическую смесь.

Стандарт 5.1.2 — вместо электрода использовать вторую часть изделия, располагая ее на расстоянии возникновения и стабильного поддержания дуги. К двум частям подводят сварочный ток. Возможно регулирование расстояния между сварными частями. Сварка идет одновременно по всей кромке (рис. 8.20).

Рис. 8.20. Электрод изделие

Стандарт 5.1.3. После сварки необходимо удалять шлак. Это особо неудобно при сварке многослойных швов. Перед наложением нового слоя необходимо очистить от шлака поверхность предыдущего слоя. По стандарту шлак должен сам удалиться. Если накладывать второй слой, перекрывающий первый на

40—60%, то шлак предыдущего слоя плавится в зоне дуги.

Стандарт 5.2.1, 5.2.3. Использовать имеющееся тепло. Мы уже писали об использовании тепловых труб.

8.6.1.2.2. Прогнозирование с помощью системы законов

Прогнозирование необходимо проводить по всем законам, закономерностям, механизмам и требованиям. Это удобно проводить по таблице приложение 7. Мы продемонстрируем только некоторые из них.

Начнем прогнозирование с закона увеличения степени управляемости и динаминости.

Выпускаемые сварочные автоматы представляют собой автоматизированный процесс. Пока управление осуществляется по проводам и непосредственным образом.

Соответственно в будущем появятся системы управляемые дистанционно и не по проводам.

В автоматах пока присутствует автоматизация, но не кибернетизация.

Пока управление проводится по разомкнутому контуру и реже с обратной связью.

Система должна стать самонастраивающейся, самообучаемой, самоорганизующейся и саморазвивающейся. Возможно, когда-нибудь она станет и самовоспроизводящей.

Динамизированы пока только параметры и то не в полном объеме. Параметры могут значительно динамичней меняться во времени, в структуре и по условию. Это необходимо делать в зависимости от потребностей конкретного потребителя.

В будущих системах для сварки будут динамичными структура, алгоритмы и, возможно, принцип действия. Будут системы, которые по ходу сварки будут использовать разные принципы действия: дуговая сварка, плазменная, лазерная и т. д.

Возможно, будет меняться функция и потребности. Например, сварочный аппарат будет использоваться для удовлетворения и других потребностей. С этой целью должны быть выявлены ресурсы процесса сварки и сварочного аппарата. Так, например, во время сварки выделяется тепло, ультрафиолет и озон. Они могут использоваться для других целей.

Идеализация процесса сварки может быть значительно увеличена.

Идеально, когда дуга сама перемещается без помощи сварщика или специального механизма. В примере 5.12 (п. 5.5.1) были описаны три способа:

— Предложено в разделку шва укладывать зигзагообразный электрод. По мере плавления электрода дуга перемещается сама 443(рис. 5.6 а).

— Вдоль шва ставят электроды на расстоянии не более пятна действия дуги 444. Ток к электродам подключают постепенно. Дуга перемещается от электрода к электроду (рис. 5.6 б). Таким образом, дуга движется, а электроды стоят на месте.

— Самое идеальное решение перемещать только дугу. Решение, осуществляющее перемещение дуги магнитным полем 445.

Еще более идеальное решение отсутствие электрода и отсутствие перемещение дуги.

Если провести функциональное свертывание, то должна остаться только главная функция — соединение с помощью расплавления, т. е. должен быть осуществлен непосредственно нагрев.

Это можно осуществить, если тепло передавать с помощью тепловой трубы. При этом источник нагрева может быть любым, в том числе и дуга, расположенная в удобном месте. Тепло от этой дуги будет полностью использоваться для разогрева шва. Трубы можно расположить по всему шву и ее не нужно будет двигать. С помощью тепловой трубы можно будет регулировать температуру и время нагрева и остывания, обеспечивая необходимые свойства шва. Тепловую трубу можно использовать и в традиционной дуговой сварке. Тогда можно будет эффективнее использовать тепло дуги и расплавленного металла. Рассеянное тепло можно собирать тепловой трубой и передавать его на еще не разогретые участки, предварительно нагревая их и регулировать тепло шва, как было описано.

8.7.1. Структура обобщенных моделей

Обобщенные модели 446 — это методология, представляют собой совокупность различных инструментов для анализа , синтеза и прогнозирования систем . Она основывается на технологии инноваций 447, разработанной автором.

Методика «Технология инноваций» (Innovation Technology)представляет собой системный подход к улучшению существующих и синтезу новых систем. Она включает систему технологий, представляющую собой последовательность выявления целей, потребностей, функций и систем.

Рассмотрим структуру обобщенных моделей:

1. Модели для анализа существующей системы

1.1. Выявление структуры и принципа действия системы.

1.2. Выявление недостатков системы.

1.3. Устранение вредных факторов.

1.4. Верификация решений.