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

Рис. 34. ДнепроГЭС, Машинный зал Жигулевской ГЭС

а3. избежать повреждений в системе от концентрированного действия поля, заменой его на распределенное действие;

МКС: Если система создает некоторое полезное действие поля, но концентрированное действие поля оказывает еще и вредное воздействие (или эффективность снижается из-за концентрированного действия), то вредное действие можно устранить переходом к полисистеме, обеспечивающей распределенное действия поля.

Замечание: Если анализируется возможное развитие системы, проверьте новые возможности, возникающие при замене большой системы на полисистему из более мелких систем для получения распределенного действия вместо концентрированного.

Пример

Освещение на стадионах от одного мощного источника создавало бы неравномерность освещения, что неудобно и спортсменам и зрителям. Много прожекторная схема на стадионах позволяет избежать слишком яркого концентрированного света в одной точке и равномерно освещать поле стадиона. Да и надежность повышается.

Рис.35. Прожектора на стадионе

Пример

На платформах для перевозки тяжелых грузов используется много осевая схема колес, позволяющая распределить нагрузку на большую площадь и избежать сосредоточенных нагрузок и разрушения дороги.

Рис. 36. Платформа для перевозки тяжелых грузов

Б. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ЭЛЕМЕНТОВ

При последовательном соединении элементов удается:

б1. Повысить значение основного параметра системы, у которого есть ограничение в силу свойств материалов, используемых в ней.

МКС: Если необходимо повышение значения параметра системы, который зависит от начальных условий работы системы ее свойств, то решение возможно в последовательном объединении систем (объединении систем в «каскад»).

Замечание: Если анализируется возможное развитие системы, проверьте новые возможности, возникающие при создании полисистемы из серийных элементов (подсистем) соединенных в каскад.

Последовательное объединение систем позволяет повысить величину основного параметра системы, пропорционально количеству объединяемых систем без разработки новой конструкции (нового принципа действия), за счет серийных систем. Дополнительным бонусом является то, что повышается управляемость системы. Ведь при необходимости понизить мощность системы, всегда можно отключить часть объединенных в полисистему систем.

Пример

В электрической батарее ЭДС одного элемента определяется напряжением электрохимической пары металлов, и является величиной небольшой. Но последовательное объединение таких элементов позволяет достичь больших значений напряжения.

Рис. 37. Аккумуляторная батарея с последовательным соединением банок

В. ПАКЕТНАЯ ОБРАБОТКА

ПОЛИСИСТЕМ ИЗДЕЛИЙ

Линия перехода к пакетной обработке полисистемы из изделий предполагает объединение изделий для групповой обработки. Переход к групповой обработке позволяет достичь нескольких преимуществ, среди которых:

в1. повысить производительность труда;

Групповая обработка – многократное увеличение производительности.

МКС: Если необходимо повысить производительность труда при обработке плоских (длинных) изделий, то надо проверить возможность совместная обработки группы изделий в рамках имеющейся технологии (или модифицировав ее), создав из них единый блок.

Замечание: Если анализируется возможное развитие системы, проверьте новые возможности, возникающие при создании полисистемы из изделий для совместной обработки.

Пример

На пошивочных фабриках материал укладывается в несколько десятков слоев, а затем сразу нарезается ленточными ножами. Аналогично на ленточных пилах разрезается сразу пакет из металлического уголка, швеллера или трубы.

Пример

При обработке тонких металлических пластинок (сверление в них отверстий, вырезка сложных форм), их зажимают между струбцинами кондуктора и обрабатывают сразу пакет.

МКС: Если необходимо повысить производительность труда при обработке мелких изделий, то надо разработать технологии их одновременной обработки. Одним из вариантов обработки могут стать инструменты с элементами обобщенной формы.

Пример

Для оцинкования небольших изделий используют технологию термодиффузионного цинкового покрытия. Изделия (сразу большое количество) помещают в емкость с цинкосодержащим порошком и выдерживают при температуре 290—450° C.

Пример

Чтобы удалить заусенцы и затупить острые кромки у мелких деталей используют технологию под названием галтовка. В барабан помещают детали после токарной обработки и стальную дробь. После этого некоторое время барабан вращается.

в2. защитить от вредного действия инструмента на одиночное изделие;

МКС: Если обрабатываемое изделие плохо держит форму под воздействием инструмента, или хрупкое, то объединение нескольких изделий в единое целое может снизить вредное действие инструмента на изделие при обработке.

Пример

На производстве понадобилось изготовить группу шаблонов – одинаковых пластин из тонкого стального листа сложной формы. Вырезать их поодиночке было крайне трудоемко и сложно. Они гнулись, деформировались…. Решение нашел изобретательный токарь. Он спросил:

– Это задание до конца недели?

– Да, – ответил бригадир, твердо уверенный, что за оставшиеся три дня с этим заданием не справиться!

– Договорились!

Решение состояло в том, что все пластины токарь зажал между двумя струбцинами и обработал на токарном станке за полчаса.

– Ну, я пошел!?

Бригадир только развел руками, но договор выполнил.

Пример

Большой проблемой при транспортировке стекол был бой. Чтобы избежать этого, было предложено соединить стекла техническим маслом в единый блок. Проблема боя была устранена. Более того, появилась дополнительная опция – механическая обработка сразу блока стекол.

Замечание: Механическая обработка сразу блока листов стекла или стальных листов позволяет упростить процесс, поскольку листы не гнутся и не ломаются.

в3. Расширить возможности обработки выше возможных пределов.