Владимир Петров - Законы развития систем

Идеальная подушка безопасности сама узнает о столкновении, и сама себя наполняет.

Используем имеющиеся ресурсы. В качестве ресурсов можно использовать не только факт столкновения, но и энергию, вызываемую столкновением. Эта энергия передается непосредственно подушке безопасности.

Эластичный баллон с газом помещают в передний и задний бамперы (рис. 7.41). Аналогичная система может быть сделана и от боковых ударов.

Рис. 7.41. Подушка безопасности

— Сокращение затрат времени на разработку, производство и обслуживание.

— Модульный принцип построения и использование блочных конструкций.

Примеры были приведены в п. 7.1.4.2.

— Увеличение /Улучшение.

— Функций .

— Увеличение количества выполняемых функций .

Повышение количества выполняемых функций может осуществляться разными путями.

— Присоединение дополнительного объекта.

Пример 7.59. Письменный прибор.

Сейчас ко многим вещам домашнего обихода добавляют часы. Например, письменный прибор с часами Многофункциональный прибор, содержащий телефон, календарь, часы с будильником, и калькулятор. Вспомогательная складная клавиатура используется для набора номера телефона, или как калькулятор.

— Добавление сменных частей.

Чаще всего сменными делаются исполнительные (рабочие) органы инструментов и оборудования.

Пример 7.60. Режущий инструмент

Фирма Iscar (Израиль) выпускает режущие инструменты с заменяемой режущей частью (рис. 7.42а), имеющей несколько режущих граней. Когда одна грань затупляется, то режущую часть поворачивают другой гранью. После того, когда затупляются все грани, то заменяют режущую часть, а не весь инструмент. Iscar выпускает токарные резцы (рис. 7.42б), фрезы (рис. 7.42в), сверла

(рис. 7.42г).

Рис. 7.42. Режущие инструменты фирмы Iscar

— Один и тот же объект выполняет разные функции.

Пример 7.61. Мобильный телефон.

Мобильный телефон помимо своей основной функции, которую выполнял обычный телефон (передавать звук на расстояние), имеет много дополнительных. В нем есть список телефонов, автодозвон, часы, таймер, секундомер, будильник, дата, виброзвонок, компьютерные игры, голосовое управление, электронная почта, радио, MP3- проигрыватель, возможность записать мелодию или голос, фото- и видеокамера и многое другое. В принципе это ограничивается только фантазией разработчиков. Процессор, который имеется внутри, может выполнять почти все функции компьютера.

— Использованием функций рядом находящихся объектов, надсистемы, окружающей среды.

Пример 7.62. Дорожный каток.

Дорожный каток предназначен для уплотнения дорожного покрытия, например, при укладке асфальта. Для этого массу катков делают достаточно большой, но во время доставки катка на место перевозится большой груз и происходят лишние затраты энергии.

Чтобы избежать лишних затрат энергии, было предложено перевозить пустую бочку, а когда нужно укатывать дорогу, ее заполняют водой или песком.

— Использование других свойств системы в качестве полезных функций.

Пример 7.63. Яхта.

Яхта должна быть остойчивой (при поворотах и порывах ветра она не должна перевернуться). Для этого на яхте устанавливают противовес — киль, который должен создавать противодействующий момент. Это своего рода рычаг. Чем он длиннее и чем больше создается на его противоположном конце сила, тем момент больше. Сила создается грузом на конце киля. Таким образом, киль должен быть как можно длиннее и тяжелее. Длинный киль не позволяет перемещаться в не глубоких местах, а тяжелый киль возит лишний ( мертвый) груз.

В яхте для утяжеления киля в него помещают аккумулятор

(рис. 7.43).

Рис. 7.43. Аккумулятор в киле яхты

— Улучшение качества выполняемых функций.

— Увеличение удельных(относительных) параметров.

Пример 7.64. Электроника.

Современная электроника — наиболее яркий пример увеличения удельных параметров. Количество отдельных элементов в одном процессоре постоянно увеличивается и очень быстро.

— Применениеболее прогрессивногооборудования, материалов, процессов и т. п., использующих современные достижения науки и техники.

Пример 7.65. Лазерная техника.

Лазерная техника сегодня применяется в различных областях.

В компьютерах используется для записи и считывания информации на CD (компакт-диске). В компьютерной мышке механическое движение шарика, который позволял следить за движением руки, заменили считыванием информации с помощью лазера (рис. 7.44).

Рис. 7.44. Беспроводная лазерная мышь

Интересно отметить, что стремление к идеалу присуще не только технической системе в целом, но отдельным ее частям и процессам, происходящим в них.

Можно говорить об идеальном веществе, идеальной форме, идеальном процессе.

7.2.6. Идеальное вещество

Идеальное вещество — вещества нет, а его функции выполняются.

Веществотем идеальнее, чем:

— больше полезный эффек т оно создает,

— меньше его вес и стоимость ,

— меньше оно приносит вред ( нежелательный эффект ).

Степень идеализации веществаможет определяться формулой (7.3) 308:

Степень идеализации вещества

где I S — степень идеализации вещества (безразмерная величина);

E — полезный эффект или свойство, выполняемое веществом;

M — масса или вес вещества;

C — стоимость вещества;

H — вредное действие, создаваемое веществом;

I — порядковый номер полезного эффекта (свойства);

n — количество полезных эффектов (свойств);

a, β, γ, δ — коэффициенты согласования.

В качестве полезного эффекта(функций, свойств) вещества, например, можно назвать: прочность, эластичность, удельный вес, непроницаемость, тепло- и электропроводимость, тепло- и электроизоляционные свойства, прозрачность, коррозионную и химическую стойкость, pH, агрегатное состояние, температуру плавления и кипения, кристаллическую структуру, и т. д.

Имеются вещества с изменяемыми свойствами, использующие различные эффекты . Условно мы их будем называть « умными» веществами» 309. Например, жидкие кристаллы ; поляризационные пластины; вещества, изменяющие свою прозрачность ; термо- и фоточувствительные полимеры ; флуоресцентные вещества ; полимерные гели; материалы с эффектом памяти формы ; магниты ; магнитная и реологическая жидкость ; электреты ; тепловые трубы и т. д.