ТРИЗ для «чайников» – 3. Законы развития технических систем, том 2

Определение: функциональный центр ТС – минимальный набор подсистем, обеспечивающий появление нового системного свойства (выполнение новой функции).

В Средние века одежде при дворах королей стали придавать большое значение, тогда и появилось приспособление для глажки. Первыми утюгами стали сковороды, внутрь которой закладывались угли. Когда они нагревались, ими начинали водить по одежде.

Собственно говоря, это был первый утюг – его функциональный центр – минимальная система, обеспечивающая выполнение главной функции – разглаживать белье. Состоял он из нагреваемой рабочей поверхности, ручки и углей, в качестве нагревающего элемента.

Еще один пример – автомобиль. Первый автомобиль – это карета с двигателем.

После появления новой системы, она, как новорожденный ребенок, сразу начинает расти и развиваться. В ней появляются новые элементы и системы, которые расширяют ее возможности.

Например, достаточно быстро после появления первых автомобилей автомобиля, в нем появились тормоза, фары, зеркала и многие другие приспособления, улучшая ее качества, и расширяя возможности.

Рис.2. Первый русский автомобиль «Фрезе и Яковлева» представленный в 1896 году на Нижегородской ярмарке.

Соответственно, у утюга появилась крышка (чтобы угли не попадали на одежду при резких движениях), и даже труба (по аналогии с печкой, чтобы угли лучше горели). Такое усложнение системы с увеличением количества подсистем называется развертыванием системы.

Рис.3. Первый утюг с крышкой, утюг с трубой

Одновременно с этим проявляется и другой процесс. Это процесс сокращения и вытеснения тех или иных подсистем за счет того, что оставшиеся принимают на себя выполнение их функций. Этот процесс называется свертыванием системы.

Наиболее частые и эффективные проявления и применения закона развертывания-свертывания мы и рассмотрим ниже.

1.1. РАЗВЕРТЫВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Традиционно развертывание технических систем происходит по следующим линиям:

– линия развития дополнительных элементов и подсистем;

– линия появление вспомогательных элементов и подсистем;

– линия развития компенсационных подсистем;

– линии повышения эффективности системы;

– линия создание полисистемы из однородных систем;

– линия создание полисистемы из конкурирующих систем;

– линия создание полисистемы из альтернативных систем;

– линия развития структурной иерархии в системе;

– линия развертывание системы в типоразмерный ряд.

Линии развертывания элементов системы через:

– дробление элемента на однородные части;

– развитие неоднородности элемента.

Эти варианты развития системы необходимо проверять при анализе Вашей системы.

1.1.1. Появление дополнительных систем

После создания функционального центра в системе начинают появляться дополнительные подсистемы.

Дополнительные подсистемы – подсистемы, не влияющие на главную систему, но придающие системе новые свойства. Например, наличие фар на автомобиле не влияет на его грузоподъемность и скорость, но позволяет передвигаться безопасно в ночное время.

Появление дополнительных подсистем связано с появлением новых функций в системе. Подключение вспомогательных подсистем, позволяет расширить возможности использования системы, удовлетворить различные потребности пользователя. Особенно хорошо при этом использовать ресурсы. В работе можно использовать любые методы активизации творческого мышления – мозговой штурм, метод гирлянд ассоциации, метод аналогий и др. Но более эффективно развитие системы при использовании закономерностей развития технических систем. Анализ ограничений в системе и противоречий в ней позволяет увидеть новые возможности для системы, а затем найти те изменения, которые помогут снять эти ограничения и противоречия. Это намного быстрее и эффективнее, чем заниматься случайным поиском.

Пример

Закладка на книге не улучшает ее главную функцию, но облегчает поиск места, где было прекращено чтение. Это новая дополнительная функция для книги.

Рис. 4. Закладка на книге

Пример-шутка

Хотите, чтобы во время готовки муж находился рядом, шутил, смеялся и крутился рядом – пригласите симпатичную подругу в мини-юбке помочь вам по кухне.

Рис.5. Подружка на кухне.

В работе по развитию систем за счет появления дополнительных систем, рекомендуется два подхода их поиска:

– включение в анализируемую систему типовых дополнительных систем;

– применение 4-шагового алгоритма поиска дополнительных систем.

А. ТИПОВЫЕ ГРУППЫ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Типовые группы дополнительных систем связаны с основными потребностями и функциями, общими для больших групп систем – условия транспортировки, хранения, энергоснабжения и т. п.

а1. Эксплуатация тяжелых систем упрощается, если в ней появляются колеса и/или ручки.

МКС: С развитием системы в ней появляются устройства, облегчающие ее транспортировку и хранение (фиксацию) – колеса, ручки и другие.

Пример

Еще в старые времена дорожные сундуки ставили на колеса.

Рис. 6. Дорожный сундук

Теперь колеса стали ставить на обычные чемоданы.

Рис. 7. Чемодан на колесах

Пример