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

– потоки вещества как внутри системы, так и проходящие через техническую систему, например изделия, обрабатываемые данной системой. Эти вещества (изделия) могут частично быть использованы для разных целей.

Пример

При перекачке природного газа, часть его используется как топливо для компрессоров и других устройств, обеспечивающих энергоснабжение системы.

Рис.28. Газоперекачивающая станция магистрального газопровода

– доступные вещества внешней среды: воздух, вода (рек, озер, водоемов), земля, камни;

Пример

Лед, замерзший на реке, разрезается на блоки и становится прекрасным бесплатным материалом для строительства новогодних ледяных городков.

Рис.29. Ледовый городок. Ангарск-2014

– элементы надсистем, в которых работает данная система

.

Замечание: На этапе знакомства с системой или экспресс-анализа не рекомендуется проводить глубокий анализ. Достаточно проанализировать первый уровень, в который войдут основные элементы систем, потоки вещества в технической системе, отходы, а также элементы надсистемы и внешней среды, имеющие неограниченный ресурс.

Если желаемый результат не достигнут, то можно провести расширенный анализ ресурсов. При этом в рассмотрение войдет более широкий круг элементов системы и надсистемы, а также менее доступные элементы внешней среды.

Уважаемый читатель! Если Вы хотите сразу использовать материал, с которым сейчас знакомитесь, каждый раз, причитав описание того или иного приема (и примеров к нему), постарайтесь увидеть аналогию с Вашими задачами и оцените, можно ли использовать этот прием в Вашей текущей практике.

2.1.2. Анализ производных вещественных ресурсов

Анализ начинается с определения наиболее доступных производных вещественных ресурсов. Для этого рекомендуется проанализировать, как могут быть преобразованы имеющиеся вещества.

Самыми распространенными приемами получения производных ресурсов являются:

_______________________________

– химическое разложение имеющихся веществ с получением производных веществ;

– фазовые переходы имеющихся веществ.

Наиболее известные фазовые переходы – это переходы из жидкого состояния в твердое или в газообразное состояние и обратно.

Пример 1

Затонувшие суда поднимают с помощью понтонов. Понтоны заполняют водой, опускают на дно и прикрепляют к затонувшему судну. Затем воду из понтонов выдавливают, накачивая в них воздух. Но доставить воздух на большую глубину сложно и дорого. Взять его на глубине негде. Предложено использовать производный ресурс – взять воду и нагреть ее до кипения, или же разложить воду электрическим током на кислород и водород. Пар или газ вытеснят воду из понтонов, и они поднимут судно.

/а.с. 638 506/

Рис.30. Понтоны, при спасении подводной лодки USS F-4

Пример

Прибрежные горы Чили – засушливый район. Однако ветер часто заносит туман с моря. Канадский физик Роберт Меменауэр установил в горах сети, наподобие рыбацких. С приходом тумана на сетях остаются капли воды. 50 сетей размером 13х4 метра достаточно, чтобы за сутки собрать до 10 000 литров питьевой воды [6].

2.1.3. Использование вещественных отходов системы

При анализе особое внимание следует уделить отходам технической системы. Их использование может значительно повысить эффективность работы системы. Среди типовых способов применения отходов:

– возврат отходов в реализуемый системой процесс

Наиболее простой способ утилизации и использования отходов – использовать их как сырье; хотя для этого могут требоваться некоторые изменения системы (часто – совсем небольшие).

Пример

При шлифовании древесно-стружечных плит образуется много пыли, выбрасывать которую в атмосферу запрещено.

Предложено решение: образовавшуюся пыль добавлять в исходное сырье. Таким образом, процесс становится безотходным [7].

Примеры

При производстве пластиковых пакетов, все отходы перерабатываются в гранулы и снова направляются на изготовление пленки для пакетов.

На металлургических заводах вся обрезь и брак отправляется в переплавку.

– использование специфических свойств отходов

Если отходы имеют специфические свойства, которые могут быть использованы в технической системе или вне ее, то можно попытаться применить их. Надо только тщательно проанализировать свойства отходов и оценить, где их можно эффективно использовать.

Пример

Переплавлять металлическую стружку – значить потерять до 50% металла.

Предложено: наваривать стружку на арматурное железо. Для этого в цилиндрическую форму из кварцевого стекла засыпают стружку и помещают в магнитное поле высокочастотного индуктора мощностью не менее 55 кВт. Форму подвергают вибрации, и арматурный стержень протаскивают сквозь стружку, которая к нему приваривается индукционной сваркой. Стержни с наваренной стружкой обеспечивают более надежное соединение арматуры с бетоном [8].

– переработка отходов для получения полезного продукта или полезного результата

К таким ресурсам относятся

а. выхлопные газы;

б. отходящие газы котельных и ТЭЦ;

в. зола;

г. вывозимые на свалку или утилизацию твердые отходы;

д. сливаемые в канализацию жидкие отходы.

Это наиболее привлекательные ресурсы, поскольку их использование не только бесплатно, но даже позволяет сократить непроизводительные расходы.

Пример