ТРИЗ для «чайников» – 4. Микростандарты

МКС: В трущейся паре всегда происходит притирка деталей, и если одна часть достаточно большая (протяженная), то притирка идет за ее счет. В этом случае нецелесообразно затрачивать большие усилия на получение второй части пары с высокой точностью. Трущаяся пара сама обеспечит оптимальную форму контакта.

Пример

Лопатка турбины изготавливается с концом из более мягкого металла с небольшим запасом по размеру. При работе турбины избыточная часть на конце лопатки быстро истирается о твердый корпус, обеспечивая минимальный зазор между турбиной и корпусом.

Рис. 37. Турбинная лопатка

1.14. Последовательное снижение качества

В разных странах разные сроки годности лекарств. Как нетрудно догадаться на Западе они существенно короче. А после истечения срока годности лекарства подлежат утилизации. Российские аптекари придумали интересный бизнес. Они забирают эти лекарства, берут деньги за утилизацию…, а после этого продают лекарство в России за нормальную цену (поскольку по российским законам они еще годные!).

Вот такой интересный бизнес. А главное – все законно.

МКС: Если какой либо продукт не может быть использован вследствие окончания гарантийного срока использования или снижения качества до недопустимого уровня (то есть продукт не может быть использован в основном процессе из-за снижения характеристик) и должен быть утилизирован, то можно попытаться использовать его по назначению там, где стандарты его применимости ниже.

Следствие 1: возможно каскадное последовательное применение продукта по мере снижения качества.

Следствие 2: возможно дробление процесса на несколько под-этапов для более полного использования очищающего материала (дискретное применение).

Следствие 3: возможен встречный каскад продукта – встречные потоки при рафинировании продукта для более полного использования извлекающего материала (использование непрерывного снижения качества).

Следствие 4: встречный каскад по передаче энергии – встречные процессы теплообмена (использование непрерывного снижения температур).

Пример 1

В советское время микросхемы изготавливали, в основном, на оборонных предприятиях. Выход качественных микросхем для оборонки был невысоким, но чтобы не выбрасывать дорогостоящие изделия, отбракованные микросхемы использовали в гражданском применении.

Пример 2

У всех продуктов, даже консервированных, есть определенный срок хранения. В СССР были большие государственные запасы консервов на случай войны. По мере того как этот срок приближался, старые запасы извлекались из хранения и продавались, а на их место помещались новые продукты. Аналогично поступают в американских супермаркетах. Когда окончание срока годности приближается, менеджер вешает на продукт этикетку с большой скидкой, чтобы быстро продать товар (который, кстати, пока продавать законно!).

Пример 3 (к следствию 2):

При обезжиривании поверхности тонколистового металла перед покраской (на металле остается значительное количество машинного масла после прокатки, что недопустимо при покраске), металл протирают тряпками, смоченными в растворителе. При этом за один раз достичь требуемого качества удаления масла не удается, Процесс приходится повторять 3—4 раза. Причем тряпки приходится менять, поскольку грязные тряпки перестают удалять масло, а наоборот загрязняют поверхность. Постепенно тряпки остаются все чище, и чище, и выбрасывать их жалко. Применяется каскадная схема – тряпки, использованные в последней итерации, во второй раз используются на предыдущем этапе, тряпки, использованные на втором этапе, в следующий раз используются на первом, и, наконец, тряпки, используемые на первом этапе, и вобравшие в себя максимум масла выбрасываются. Так удается значительно сократить расход тряпок на обезжиривании.

Пример 4 (к следствию 2).

Последовательное использование фиксажа

Раньше при фотопечати, после проявления фотобумаги и ее после промывки погружали в ванночку с фиксажем, где не засвеченное серебро переходило в фиксаж. Достаточно быстро в фиксаже накапливались серебро, что замедляло процесс фиксации изображения. Фиксаж приходилось часто менять, хотя он все еще был пригоден для извлечения серебра, но опасно было неполное удаление серебра из фотобумаги. Ушлые фотолюбители научились экономить – использовать последовательное фиксирование в 2-х ваннах фиксажа последовательно. В результате, в первой ванночке удалялось большее количество серебра, а вторая ванночке гарантировала качество его удаления. При этом удавалось без снижения качества обрабатывать в том же количестве раствора в 3—4 раза больше фотобумаги.

Заметим, что при больших объемах печати, использовался каскадный прием, то есть после полного использования первой ванночки, раствор из нее выливался, и в него переходил раствор второй ванночки, а в нее наливался свежий раствор.

Пример 5 (к следствию 3)

На заводе редких металлов извлечение редкоземельных металлов из сырья выполняется по схеме встречных потоков в длинной ванне. Вправо двигался на транспортере поток сырья, а навстречу ему шел поток раствора. Наиболее свежий раствор встречается с сырьем в последней стадии его обработки (где мало полезной составляющей). Далее он постоянно насыщается металлом и после окончания контакта передается на извлечение редкозема.

Пример (к следствию 4)
Встречный теплообмен.

Рис. 38. Схема встречного теплообмена

1.15. Быстрее, чем сосед…

Для взрывоопасных помещений необходимо использовать легкосбрасываемые панели, то есть панели, которые выполняют свои функции по защите помещения от холода, но при взрыве быстро сбрасываются, не допуская опасного повышения давления. Их крепеж выдерживает стандартные нагрузки, но не выдерживает повышение давления при взрыве внутри помещения. Крепление этих панелей выполняется на ослабленных болтах (болты с проточкой).

Рис. 39. Крепежный болт с ослаблением

МКС: Если существует опасность неуправляемого выхода из строя одного из частей системы в экстремальной ситуации, то одним из вариантов защиты может быть модифицирование одного из элементов (наименее ценного), который будет более восприимчив к разрушению под возможным вредным действием, выполняя не только свою основную функцию, но и функцию «предохранителя».

.

.

Пример-шутка.

Бегут от медведя два незадачливых охотника, наконец, один устав говорит другому:

– А, зачем бежим, он все равно бежит быстрее нас,

– Главное для меня бежать не быстрее его, а быстрее тебя!

Рис. 40. Медведь

Пример-шутка

Чтобы выжить в поле во время грозы, достаточно взять с собой высокую подругу…

.

1.16. Горючие отходы в энергию

На одном из заводов было два трубопровода. По одному прокачивали нефть для основного производственного процесса, а по другому – мазут для котельной. При перекачке нефти проблем не возникало, а вот мазутный трубопровод постоянно забивался, оседающим на стенках твердым осадком. Очистка труб – сложный и трудоемкий процесс.

Но инженеры нашли решение. Время от времени через «мазутопровод» прокачивают нефть, растворяющую мазутный осадок. Грязная нефть вместе со смытым осадком отправлялась в топку котельной, где смытый остаток давал дополнительную энергию.

МКС: Горючие отходы могут быть смыты органическим растворителем, или задержаны сгораемым фильтром, а затем сожжены вместе с ними при утилизации, генерируя дополнительное тепло.

МКС 1: Избыточный углерод или примеси углеводородов в составе сырья, используемого в процессе, могут применяться как «дополнительное! топливо.

Пример 1

Промывные масла при смене масла, загрязняются и подлежат переработке. Удобным способом их утилизации является сжигание загрязненных масел в специальных котлах-утилизаторах вместе с загрязненным маслом двигателя и коробки передач.

Пример 2

Дождевые и промышленные стоки предприятия пропускаются через торф, который потом направляется на сжигание. При этом уловленные нефтепродукты повышают калорийность торфа.