ТРИЗ для «чайников» – 2. Ресурсы. Аварийный анализ. Исследовательские задачи

Фирма Туомо Халонен пропустила по трубам молокопровода электрический ток, который нагревает их и стерилизует молоко. Для повышения эффективности нагрева трубы выполнены из сплава, плохо проводящего электрический ток [3].

Пример

Простым и очень знакомым примером использования временного ресурса является использование рассады. Короткого лета недостаточно, чтобы капуста, помидоры и огурцы созрели, поэтому в теплице или на окне выращивают рассаду. А весной она высаживается на поля.

Рис.11. Рассада на окне и в теплице

Пример-шутка

Судья: – Чем вы можете доказать свою невиновность? – Можно подумать?

– Хорошо у вас есть на это 5 лет!

Рис. 12. Хорошо у вас есть на это 5 лет!

Функциональный ресурс

Определение: функциональные ресурсы – способность технической системы и ее подсистем выполнять, кроме основной функции, некоторые другие функции, которые не использовались ранее.

Пример

При работе процессора выделяется большое количество тепла, а при перегреве он быстро выходит из строя. Поэтому эффективный отвод тепла от процессора – одна из важнейших задач изготовителей современных компьютеров. Особенно сложно это в ноутбуках, где пространство ограничено. Красивое решение связано с использованием тепловых труб, которые быстро и эффективно переносят тепло, выделяемое процессором, на корпус ноутбука. Корпус начинает выполнять функцию радиатора.

Рис.13. Тепловая труба в ноутбуке отводит тепло от процессора на корпус

Замечание: возможно, для эффективного использования Вам придется изменить форму элементов системы.

Пример

Неожиданный функциональный ресурс нашелся у пчел. Кроме основной функции сбора меда, они активно используются для опыления растений, как на полях, так и в теплицах. В каждой теплице устанавливается 1—2 улья. И пчелы не только мед собирают, но и опыляют растения.

Пример-шутка

Девочка с пирсингом, купаясь в реке, поймала судака на пупок!

1.2. Источник ресурса

Как это ни парадоксально, но ресурсы находятся везде. Можно сказать, что мы живем среди ресурсов. Но, для удобства, дальнейшего анализа мы разделим зоны поиска ресурсов на три группы:

– в самой технической системе;

– в надсистемах, в которые входит данная техническая система, или системах, находящихся рядом;

– во внешней среде.

Определение: ресурсы, находящиеся в самой технической системе, с которой мы работаем, называются ресурсами системы.

Это наиболее доступные для использования ресурсы, применение которых вызывает минимальные изменения в системе и, что важно, как правило, не затрагивают надсистему. Это существенно упрощает внедрение решений по совершенствованию технической системы.

Пример

Проблема приживаемости тканей при трансплантации связана с работой иммунной системы человека. Иммунная система отторгает все чужеродные клетки, поэтому, если человеку пересаживают ткани, то ему необходимо принимать специальные препараты. Но эти препараты вредны для организма.

Избежать приема препаратов можно, если при пересадке тканей использовать ресурс самого человека – его ткани. Например, для пересадки кожи на лицо можно использовать кожу с живота, а для шунтирования сосудов сердца – сосуды из бедра.

Пример

Эта история произошла у берегов Ирландии в 1917 году. Немецкие подводные лодки ночью ставили морские мины, а английские тральщики утром их обезвреживали. На следующую ночь немцы опять ставили мины, а англичане снова их вылавливали, и так несколько дней подряд. Наконец, англичане не протралили фарватер, но сделали вид, что тралили! Очередной ночью немецкая подводная лодка UC-44, по хорошей традиции, пошла ставить мины, и подорвалась на своей же мине, поставленной накануне! В живых остался только ее командир Курт Теппенджоханнс, который был возмущен «безответственной» работой английских тральщиков и все высказал подобравшим его англичанам.

Рис.14. Немецкая подводная лодка времен Первой Мировой войны

Определение:ресурсами внешней среды называются ресурсы, которые могут быть найдены в окружающей техническую систему природе, то есть земля, вода, воздух и др.

Пример

Проект «Makai Ocean Engineering» предполагает получение электроэнергии в районе Гавайских островов за счет перепада температуры между прогретыми (часто до 25 °С) верхними слоями воды в океане, и температурой холодной воды на глубине (там температура около 5 °С).

Находящаяся в верхних слоях океана теплая вода используется для того, чтобы испарить рабочую жидкость. В качестве жидкости используется аммиак. Аммиак кипит при достаточно низких температурах (равной температуре теплых слоев). При кипении получается пар аммиака, который затем приводит в движение турбину, вырабатывающую электроэнергию. Холодная морская вода, поднимается насосом с глубины нескольких сотен метров и охлаждает отработанный пар, что приводит к его конденсации.Далее процесс повторяется.

Пример

Внешними ресурсами умело пользуются орлы и грифы, которые часами могут парить в воздух, ловя восходящие потоки воздуха.

Каждая техническая система работает в рамках надсистемы (или нескольких надсистем), то есть большей по размерам, и, как правило, по ресурсным возможностям, технической системы.

Определение: ресурсы всех надсистем, в рамках которых работает исследуемая система, называются ресурсами надсистем. Условно, к ресурсам надсистем можно отнести и ресурсы систем, находящихся рядом, хотя и не работающих в надсистеме.

Пример

Уникальную коллекцию почтовых марок и других знаков земской почты сумел собрать Агафон Карлович Фаберже – внук основателя знаменитой ювелирной фирмы Фаберже. Сложность коллекционирования этих марок состояла в том, что марки земской почты имели крайне ограниченное хождение и выпускались местными властями небольшими тиражами. Найти их было очень трудно. А у Агафона Фаберже было одно из самых полных собраний этих редких марок. Получил он эту коллекцию благодаря использованию ресурса находящейся рядом другой системы.

Агафон Карлович воспользовался тем, что находящееся по соседству представительство фирмы «Зингер» задумало переезд в новое помещение. Знакомые рассказали ему о том, что заказы это представительство получало по почте. Весь архив в виде писем, получаемых изо всех российских городов, хранился в подвалах, хотя был уже никому не нужен. Просто письма (естественно с марками!) не выбрасывали, а складывали там. Перевозить их в новое здание никто не собирался, но и тратить силы на вывоз архива никто не хотел. Вот Агафон Карлович и предложил представительству компании «Зингер» вывезти этот архив совершенно бесплатно. А уж снять редкие марки с конвертов было делом техники.

Рис. 15. Марки земской почты России

Примеры

Активно используют надсистемные ресурсы и представители живого мира.

Рыбы прилипалы с удовольствием путешествуют на акулах, используя энергетический ресурс для передвижения.

А раки-отшельники используют пустые раковины в качестве жилья, получая вещественный ресурс в виде «дома».

Рис. 16. Рак-отшельник

1.3. Количество ресурса

Количество ресурсов в системе, по отношению к потребности в их, может быть достаточным для решения данной проблемы или недостаточным. Для оценки количества ресурса, мы пользуемся тремя категориями: