Закономерность 1.

Идеальная ТС – такая ТС, которая появляется в нужное время в нужном месте, 100%-но выполняет свою функцию и после этого исчезает. (пример: сивка-бурка)

11.11.03.

II подход: идеальной будет та система, которая отсутствует сама, но работа производится сама собой (пример: выдвижная антенна в магнитофоне).

Пример II подхода: метки для новой хирургической операции – они растворяются.

 

Идеальная форма – та, которая обеспечит наилучшее согласование с окружающей средой.

Идеальное транспортное средство – один кузов (для перевозки грузов).

 

Идеальный ТП – мгновенно, без затрат времени без потерь (БНК Базовая Несущая Конструкция).

Поэтапное отступление от идеальной системы.

1 принцип: «Все даром».

Необходимо получить попутный результат от действия или от средства, без действия и без средств, т.е. даром.

2 принцип: «Ничего лишнего»

В ТС должны быть только те свойства и взаимодействия, которые необходимы для получения полезного результата (должна быть минимальная избыточность).

3 принцип: «Излишнего максимально использовать».

Надо максимально использовать имеющиеся свойства и взаимодействие элементов ТС, и ее окружающий, устранять потери не отходя.

4 принцип: «Получение результата мгновенно».

Надо свести до минимума затраты времени на получение результата следовательно интенсифицируют процесс; сокращают то минимальное число необходимых операций в ТП; осуществляют совмещение операций в пространстве и времени.

 

Закономерность2: согласование.

Согласование отдельных подсистем ТС реализуется как между собой, так и с окружающей средой, при этом обеспечивает согласование формы, размера, ритма.

Этапы согласования:

1. согласование подсистемы для повышенного положительного эффекта всей системы или для устранения вредного эффекта в системе.

2. направленное рассогласование параметров систем для повышенного уровня имеющегося положительного эффекта или получения нового полезного эффекта.

3. переход к динамическому согласованию – рассогласование при подготовке работы этой системы (адаптация системы).

4.

1. Согласование материалов: заключается в их подборе для устранения разрушающегося действия в системе или исключения положительного эффекта.

 

Рассогласование материалов: обеспечивается получением нового или имеющегося полезного или положительного эффекта, причем появление эффекта может быть обеспечиваться появлением различных свойств у различных участков материала.

Динамическое согласование –рассогласование материалов: обеспечивается при соединении со вспомогательным веществом, обладающим требуемыми свойствами, а затем после исчезновения надобности в веществе, оно легко устраняется (лаком покрыть медные участки проводника). Для наилучшего динамичного согласования – рассогласования нужно предварительно воздействовать на одну или две материи с последовательным их соединением.

 

2. Согласование формы и размеров.

Обеспечивается оптимальным взаимодействием элементов ТС, или нескольких ТС, или ТС с окружающей средой. (Пример: форма крыла и самолета).

Рассогласование формы и размеров.

Имеет целью подавление вредного воздействия окружающей среды, на примере соседних ТС. Чаще всего реализуются с помощью внешнего управления и предназначения для понижения вредных и для увеличения полезных веществ.

 

Согласование ритмики (частоты): заключается в настройке элементов ТС для работы в одном ритме.

 

Рассогласование ритмики: решает задачу получения нужной промежуточной частоты или исключительных резонансных частот.

 

Динамическое согласование – рассогласование ритмики: предполагает создание самонастраивающейся за счет обратных связей ТС или систем с автономной перестройкой ритмики.

 

Согласование подсистем сложных ТС предполагает:

1. исключение промежуточных согласующих подсистем.

2. переход к исполнению одних и тех же систем для выполнения различных функций сложных ТС.

3. стремление к усложнению, укрупнению элементарных частей, из которых состоит ТС.

4. стандартизация элементарных частей систем с переходом к исполнению однотипных подсистем в разных ТС.

3. Динамизация.

Имеет своей целью повышение степени идеальности ТС путем перехода к динамичным, легко перестраиваемым ТС (трактор «Кировец» на повороте складывается).

4. Переход на микроуровень.

Осуществляется путем изменения масштабности, связанности, использования более сложных форм движения материи (более легко управляемые).

 

Масштабность – переход к миниатюризации.

Связанность ТС – своего рода степени свободные, которые определяют гибкость системы, ее способность приспосабливаться под любую сложную форму изделия.

5. Переход на макроуровень (в надсистему).

Происходит когда резервы развиваются, ТС исчерпана и она может объединиться с другой ТС, выступая в качестве ее подсистемы и образуя новую ТС (надсистему), => новая система с новыми свойствами.

Правила перехода в надсистему:

(моно- би- полисистема).

1. создание надсистемы из однородных или одинаковых элементов; полезные свойства складываются, т.е увеличиваются, а вредные – взаимокомпенсируются или останутся на прежнем уровне.

2. объединение в би или полисистемы может происходить как для системы низкого уровня иерархии, так и для сложных систем.

3. создание надсистемы из конкурирующих или альтернативных систем; осуществляется когда допустимо создание ТС и возможности каждой исчерпаны при объединении в надсистемы, их преимущества суммируются, а недостатки компенсируются.

4. создание надсистемы из антогонистических систем (противоположные функции у системы); такое объединение позволяет повысить управляемость и эффективность надсистемы.

Пример: существует испытательное оборудование (нагреть и резко охладить => проверить на термоудар).

При объединении ТС в би– полисистемы появляется возможность после образования единой надсистемы сократить некоторые вспомогательные элементы, которые становятся лишними. Такая операция после перехода моно- би- поли, называется свертка. Она может развиваться дальше, и совершать следующий виток спирали по объединению ТС в надсистему.

После свертки ТС может выполнять несколько функций.

Кроме того, существует ряд законов:

-закономерности стабильного развития технической стадии:

1. орудийная техника (человек – источник энергии, либо решает задачи управления ТС)

2. машинная техника (человек выполняет только функции управления ТП и планирование работы)

3. машин-автоматов (человек выполняет только функцию планирования работ)=> частичная автоматизация.

4. безлюдное производство (человек полностью исключен из ТП)

Моделирование в ТС.

При исследовании любой системы чаще всего используется аппарат моделирования:

1. модели мысленные (интуитивные) с их помощью проводится мысленный эксперимент с ТС для выбора лучшего среди других вариантов решений

2. модели физического подобия, которые отображают физическую суть процесса в системе; например: продув автомобилей или самолётов в аэрогидродинамической трубе

3. модели физических аналогий, которые отражают суть ТС в виде модели с другой физической природой; например: модель тепловых процессов с помощью электрической схемы замещения.

4. модели математические, представляют собой систему уравнений, равенств и неравенств и отображающие суть ТС или процесс любой физической природы (с помощью дифф. уравнений описываются электрической цепи, гидравлические устройства - пример)

Существует структурный анализ для моделирования систем в теории изображения задач.

Все ТС из веществ и полей.

 

Вещество (В) – ТС или часть ТС, имеющая массу и способность поглощать, излучать и преобразовывать энергию.

 

Поле (П) – форма, взаимодействия веществ, некий эквивалент энергий обмена; оно не имеет массы, но характеризуется видом энергии и интенсивностью энергообмена.

Вещество.

Поля.

Ресурсы в ТС.

Ресурсы могут быть материальные, вещественные и ресурсы информации (вся накопленная человечеством информация).

 

Ресурсы информации:

-знания (передается другим поколениям)

1. научно-технические

2. гуманитарные (художественная литература, культура духовных ценностей)

3.жизненный опыт

 

Источники знания:

-научно-техническая литература

-патентный фонд

 

Объекты знания:

-новые технические решения

Источник ресурсов:

1.искусственные

2.естественные

3.природа (источник еды, ископаемых, одежды)

(1)и(2) - Искусственный источник веществ, энергии, информации.

Отходы ТС ниув максимально использовать (экология).

Все ресурсы в системах вещественны

 

Вид ресурсов:

1.вещественные

2.энергетические

3.информационные

4.пространственные

5.ресурсы времени

6.функциональные

7.системные

 

По степени готовности к использованию:

-готовые

-производные (надо с ними что-то сделать)

 

По месту нахождения:

-системные

-подсистемные

-надсистемные

-из внешней среды

 

По количественному составу:

-недостаточные

-достаточные

-избыточные (сверхмеры)

 

Качество ресурсов:

-полезные

-нейтральные

-вредные

 

 

По ценности:

-дорогие (не выгодно их использовать)

-копеечные

-бесплатные

Виды ресурсов с учетом готовности к применимости.

1. Вещественные

- готовые (ресурсы, которые имеются в системе в виде вещества, готов к употреблению, необходимая пища догадаться, как их использовать)

Это свойства веществ.

1.физические свойства (тепловые, акустические, магнитические свойства, оптические)

2.фазовое состояние (твердое тело, жидкое, газообразное) и эффект, сопровождающий переход

3. технические свойства (кинематические, механические, геометрические – форма вещества, растворы, симметрия)

4.конструктивные (качество обработки, способ обработки, материалы, способ изготовления)

5.эксплуатационные (связанные с процессом в системе, на этапе эксплуатации)

Вещественные ресурсы производные – вещества, получаемые в результате любого воздействия на готовые вещественные ресурсы.

 

2. Энергетические.

Готовые – любые виды энергии, нереализованные запасы которой имеются в ТС и в ее окружении (в машине - печка).

Производные – энергия, получаемая в результате преобразования готовых энергетических ресурсов в другие виды энергии либо изменение направления их действия, интенсивности и других характеристик.

 

 

3. Ресурсы информации.

Готовые – информация о ТС и ее элементах, получаемая в виде полей рассеяния (шумовая, тепловая, электро- магнитная) в системе либо с помощью веществ, проходящих сквозь ТС, либо выходящих из системы.

Пример: по радужной оболочке глаза определяются болезни.

Производные – информация, получаемая в результате преобразования непригодной для восприятия/обработки информации в полезную, что осуществляется с помощью либо физических, либо химических, или других эффектов (лакмусовая бумажка показывает).

 

4. Пространственные ресурсы.

Готовые – имеющиеся в самой системе или в ее окружении в виде свободного производства (двери-купе, чтобы место не занимать).

Производные – дополнительное производство, которое получается после некоторого преобразования в системе.

 

5. Ресурсы времени.

Готовые – промежуток (интервал) времени в ТП или до него или после, которые ранее не использовались или используются частично.

Производные – временные промежутки, получаемые в результате ускорения, прерывания и другого.

Пример: танкер с нефтью идет 20 дней, можно нефть обработать в это время.

 

6. Ресурсы функциональные.

Готовые – возможности системы или ее частей (подсистем) выполнять по совместимой дополнительной функции, близкие к основным, а также и новые неожиданные функции.

Производные – возможность ТС или ее частей выполнять дополнительные функции после некоторых изменений в этой ТС.

Пример: Аспирин – удалитель лаковой изоляции с проводников и таблетка.

 

7. Системные ресурсы.

Это новое полезное свойство или функции ТС, которые получаются при изменении связи между подсистемами или при новом способе объединения этих систем.

Наиболее эффективно решаются задачи, когда удается использовать ресурс в виде вредных веществ, вредных полей и функций.

 

8. Комбинированное использование ресурсов, представляющих собой ресурсы разных видов.

Пример: Бетономешалка – ресурсы времени, ресурсы энергии.

Исполнение ресурсов:

-для решения поставленной задачи

-избавление от ненужных/вредных ресурсов

-составляется банк ресурсов=> осуществляется поиск задач, в котором можно использовать собранные ресурсы.

 

Структура ТРИЗ.

Виды изобретения задач.

1.По виду совершенствования рассматриваются системы:

-заданные на «изменение»

-на «измерение» (обнаружение)

2.По пути решения поставленной задачи

-прямые

-обходные

-обратные

3. По объему изменений в совершаемой системе

-mini-заданные (минимальное изменение)

-maxi-заданные (дел заново ТС)

Подробно:

1.на «измен» предполагается, что поток энергии проходит сквозь систему от источника к рабочему органу => к изделию.

Здесь имеют место значит потоки энергии.

2. На «измер» - поток идет от изделия к рабочему органу ТС. Этот поток мал по своему значению (чаще - информация).

Прямой путь – такой путь, когда в задаче решение предлагается в соответствии с постановкой самой задачи (Пример: сваи => упрочняются стальными тросами).

Путь обходной – при постановке задачи указывается путь (требуем), но от него отказываются для достижения поставленной цели, при этом эффективное решение сохраняется, либо повышается (Пример: штуцер в бетономешалки).

-Путь задается, а выбирается противоположный.

 

Структурный анализ.

Вещественно-полевой анализ.

Любую систему можно представить в виде веществ поле.

П П П₁

В

В₁ В₂ В₁ В₂ П₂

В – вещество

П – поле.

→ показывает что на что воздействует.

Веполь – ячейка (от слова вещество и поле).

Виды веполей:

1.феполь

2.теполь (приемник)

3.эполь (редко, электрическое поле)

Веполи могут строиться за счет колебаний более трех компонентов => комплексные (n>3), а если они завязываются в цепочку => цепные веполи

П(аккуст)

В₁(электрод)

В₂(датчик амплитудных колебаний)

П(эл)

Различные системы могут состоять:

- из одного элемента (вещество) => невепольные системы

- из двух элементов (2 невзаимодействующих вещества) В_1, В₂ или В, П => неполная вепольная система

- из трех и более => вепольная ситема

Тенденции развития вТС в соответствии со структурным анализом.

1.невепольные (неполные преобразованные в вепольную)

2.простые веполи превратившиеся в сложные. В веполи вводят вещества и поля, которые позволяют без существенных изменений в ТС позволить реализовать новые физические, химические, геометрические, технологические эффекты, расширить технические возможности системы и повысить степень ее идеальности.

Пример: турбореактивный двигатель самолета поставили на профилактику нет ли в турбине усталостного дефекта

 

П₁ П₂ П₃ П₄ П₅

 

В₁(генератор) В₂ В₃ В₄(электр. сигнал)В₅ В6(глаз)

=> потрясти лопаткой.

Правила преобразования веполей.