3. Задача.

Выведение шлифовального круга из работы для его очистки снижает эффективность осуществления основного технологического процесса. Дальнейшее развитие процесса требует уменьшения потерь времени на эту операцию и отказа от оборудования, специально осуществляющего очистку. Формулировка ИКР имеет вид: Шлифовальный круг сам отталкивает от себя пристающие частицы непосредственно в процессе работы. П Р.Шлифовальный круг не засалится, если на его поверхности и на детали создать одинаковые по знаку и величине электрические потенциалы. Вблизи круга устанавливают разрядник и источник постоянного тока, один полюс которого соединяют с разрядником и деталью, а другой подключают к станку.

Билет 3

1. Ариз.

Логический анализ технической системы. Цель: выявление и устранение недостатков системы. Метод представляет совокупность последо­вательно выполняемых операций, объединенных в несколько стадий. Выпол­нение каждой из операции (шаг алгоритма) задается правилами и рекоменда­циями. Основные понятия:

"Идеальная техническая система (ИТС)" - получение желаемого продукта без затрат;

"Техническое противоречие" - выявление недостатков, мешающих функционировать улучшаемой технической системе.

Метод применяют обычно для решения задач, характерной чертой которых является наличие технического средства, предназначенного для выполнения искомой функции (прототипа) при условии, что нежелательный эффект, мешающий функционированию, может быть локализован при описании.

При АРИЗ находим противоречие в ТС и решаем его.

ИТС.

Одной из важнейших (системных) закономерностей, присущих всем объектам закономер­ность - уменьшения затрат на по­лучаемую продукцию. Она позволяет построить специ­фиче­скую модель технического объекта - идеальную техни­ческую систему - получение полезного результата без каких бы то ни было затрат, т.е. реализация функции в чистом виде. Предмет такой об­работки сам преобразуется в нужное изделие.

Предполагается, что требуемую функцию получают без каких-либо за­трат, а следовательно, и без технической системы. Модель объекта состоит в том, что самого объекта нет. Выполнение его функции в рамках этой модели по­ручают тому объекту, обработка которого является постав­ленной целью. При этом предполагают, что объект обработ­ки имеет определенные резервы. Если объект уже обраба­тывается другой системой, то на нее можно возложить вы­полнение требуемых функций.

Общий принцип: при необходимости реа­лизовать функцию задачу эту возлагают на объект обработки либо элемент, уже вы­полняющий какую-то функцию. Модели:

а) обрабатываемый объект - отсутствующая техническая система;

б) инструмент - отсутствующие вспомогательные эле­менты;

в) инструмент 1 - отсутствующий инструмент 2.

Сама постановка во­проса стимулирует поиск резервов, что в большинстве случаев приводит к возможности суще­ственно уменьшить сложность инструмента, обрабатываю­щей системы.

Повышение идеальности технических объектов различных ти­пов.

Основные виды технических объектов: вещество, устройство, способ.

Вещество - совокупность закономерно организованных в пространстве и образующих единое целое материальных частиц, обеспечивающая определен­ный набор свойств. Характерные признаки: а) имеет макроструктуру - три агрегатных состояния; микроструктуры не имеет; б) отзывчивость на воздействие определенных физических полей; в) замещение (вытеснение) простран­ства в равнознач­ном объеме; г) наличие массы.

Принцип идеальности или идеальное вещество - заданный набор свойств вещества при от­сутствии самого вещества. Для максимального при­ближения к идеалу следует стремиться: а) реализовать свойства вещества в объе­ме путем исполь­зования физических полей; б) использовать "неполезные" выходы других подсистем в объекте; в) вместо введения в систему новых элементов использо­вать видоизмене­ние имеющих­ся элементов или внешней среды; г) выявление и использование скрытых побочных свойств, как соседних объектов, так и самого объекта обработки (например, воздушная подуш­ка, магнитная опора).

Устройство - совокуп­ность закономерно организованных в простран­ст­ве вещественных элемен­тов, обеспечивающая при взаимодействии опреде­ленный набор функций.

Характерные признаки: а) для функционирова­ния необходимы энергия и затраты на управление; б) имеет определенную макроструктуру в отношении энергопотоков при функ­ционировании.

Идеальное устройство - вопло­щение его макроструктуры в одном веще­стве, которое под влиянием внешних факторов (полей) само реализует глав­ную полезную функцию системы.

Это обеспечивается: а) при повы­шении степени неоднороднос­ти частей системы в прост­ран­стве, в частности, путем концентрации энергопотока (фокусировка в простран­ст­ве); б) повышении динамичности (вплоть до отброса и регене­рации частей системы), повы­шении управляемости вплоть до самоорганизации и саморе­гу­лирования, использовании фазовых переходов I и II ро­да, физических полей при максимальном использовании скрытых свойств элементов ТС; в) уменьшении числа компонентов в структуре системы путем перехода к эффективным фи­зическим принципам преобра­зования энергии и новым ма­те­риалам; г) согласовании пространствен­ных и временных ритмов частей системы (например, тер­морегулятор на веществе с точкой Кюри в заданной тем­пера­турной точке).

Способ - совокупность действий над материальным объектом. Эти действия производят в определенной последовательности и при заданных режимных параметрах каждой операции (действия). Характерные признаки: а) для функционирова­ния элементов необ­ходима энергия и определенная система управления; б) функционирование элементов осущест­вляется по строгому времен­ному графику. Часть элементов при этом простаи­вает; в) макроструктурных связей по функционированию между элементами, как пра­вило, нет, так как имеет место времен­ная структура.

Принцип идеальности или идеальный способ - обеспечение всего набора операций обработ­ки одним устройством практи­чески без затрат времени, энер­гии и затрат на управление (например, штамповка). Для этого следует: а) максимально использовать время путем повышения не­прерывности процессов, по­лезного использования хо­лостых и промежуточных хо­дов и пауз; б) повышать степень "отзывчивости" системы, ее элемен­тов к процессу путем пред­варительного исполнения части требуемых действий; в) переходить от последователь­но выполняемых операций к выполнению их параллельно; г) обеспечить согласование временных ритмов подсистем.