3. Задача

Возможны варианты. Как правило, модели строят исходя из активности инструмента обработки - трубы. Модели имеют следующий вид: "Труба сама удерживает лед до его полного растаивания". Однако эта внешне вполне качественная модель при ближайшем рассмотрении значительно усложняется. Если труба держит лед до конца, значит она удерживает и его мельчайшие части. В то же время труба должна пропускать через себя крупные дождевые потоки с различными загрязнителями (листья и пр.). Следовательно, модель придется переформулировать следующим образом: "Труба сама отличает лед от всего остального". Более идеальная модель может быть построена на основе самого льда. Лед сам удерживается внутри трубы до полного таяния.

Пример решения. А.с. № 771291. Водосточная труба, включающая водосборную воронку, прикрепленную около ската крыши, колена обхода карниза и слива, отличающаяся тем, что, с целью создания защиты от повреждения падающим внутри трубы льдом, труба снабжена отрезком произвольно изогнутой проволоки, расположенной со стороны воронки внутри трубы и прикрепленной верхним концом к скату крыши.

Билет 4

1. Техническое и физическое противоречия.

Техническое противоречие (ТП) - это противоречие в развивающейся технической системе.

Технические проблемы появляются при возникновении противоречия между общественной потребностью и возможностью ее удовле­творения.

Техническое противоречие (ТП) - противоречие, прояв­ляющееся в тех­нической системе в виде ухудшения одного ее качества на уровне внешнего функционирования (т.е. с позиции надсистемы, общества) при улучшении дру­гого качества технической системы.

ТП - диа­лектическое единство положительного и нежелательного эффектов, взаимообусловленных изменениями параметра узло­вого компонента технической системы.

Узловой компонент (УК) - элемент, группа элементов или взаимодейст­вие между элементами, обеспечивающие реализацию (или участвующие в реа­лизации) двух качеств системы, при которой количественное изменение пара­метра компонента приводит к улучшению одного и ухудшению дру­гого каче­ства.

Для выявления ТП надо найти: а) улучшаемую и ухудшаемую стороны технической систе­мы (ТС); б) компонент системы, связанный с этими двумя сторонами (узловой ком­понент); в) параметр УК, количественное изменение которого при­водит к улучше­нию одной стороны и ухудшению другой сторо­ны технической системы.

Логическая структура противоречия:

где УК - узловой компонент; А, Б - стороны ТС; а - пара­метр УК; а - его отрицание; ПЭ - положительный эффект (улучшение); НЭ - нежелательный эффект (ухудшение).

Последовательность выявления противоречий:

а) построить причинно-следственную цепь между улучша­емой и ухуд­шаемой сторонами системы: 1) улучшаемая сторона ТС (положительный эффект); 2) количественное изменение в системе, необходимое для улучшения ука­занной стороны; 3) следствия этого изменения на уровне свойств и взаимодействий (действий) элементов; 4) ухудшения другой стороны ТС (нежелательный эф­фект);

б) рассмотреть построенную причинно-следственную цепь и в соответ­ствии с логической структурой противоречия уточнить его, выявив УК и его параметр;

в) записать формулировку ТП по форме: улучшение А (Б) путем увеличе­ния а (а) УК ухудшает Б (А).

Условие устранения ТП состоит в выполнении взаимоисключающих требований к состоянию УК. Стремясь убрать конфликтующие, противоречи­вые отношения между внешними сторонами технической системы, получают противоречие внутри системы, на уровне свойств и взаимодействий эле­ментов. Это полученное взаимодействие в отличие от тех­нического противоречия можно назвать физическим проти­воречием.

Физическое противоречие (ФП) - искусственно созданная система взаи­моисключающих требований к элементу (части элемента) технической сис­темы, при реализации которой система получает возможность устранения ТП и дальнейшего развития.

Логическая структура ФП имеет вид

ФП

- _

а а

Аппарат разрешения противоречий включает набор опера­торов, предна­значенных для снятия противоречий. Снятие или разрешение происходит в не­сколько этапов. Можно выделить четыре этапа поиска решений: обобщен­ное решение, принципиальное или структурное решение, физическое решение и техниче­ское решение.

Обобщенное решение (ОР) позволяет определить общее направление устранения противоречия с помощью одного из следующих принципов: в про­странстве, во времени и в от­ношениях. Для более эффективного поиска ответа на следующем этапе применяют принципиальный или структурный подход и строят принципиальное решение (ПР) или структурное решение (СР). После получения обобщенного структурного решения оп­ределяют сово­купность физических решений (ФР) как воз­можность реализации данной структуры с помощью физичес­ких явлений и эффектов. Дальнейшая конкрети­зация (пере­ход к техническим решениям) может быть осуществлена при по­мощи различных принципов.

Устранение противоречий.

Многие противоречия могут быть устранены (разрешены) в пространстве, во времени в отношениях. Указанные направления можно назвать основными, на которых основаны приемы устранения технических противоречий. В литературе по техническому творчеству чаще всего фигурирует 40 таких приемов.

Примеры:

1. Принцип дробления: разделить объект на независимые части; выполнить объект разборным; увеличить степень дробления (измельчения) объекта.

2. Принцип вынесения: отделить от объекта «мешающую» часть («мешающее» свойство) или наоборот выделить единственную нужную часть (нужное свойство).

3. Принцип асимметрии: перейти от симметричной формы объекта к асимметричной.

4. Принцип «Матрешки»: один объект размещен внутри другого объекта, который, в свою очередь, находиться внутри третьего и т.д.; один объект проходит сквозь полость в другом объекте.

5. Принцип «проскока»: преодолевать вредные или опасные стадии процесса на большой скорости.

6. Применение композиционных материалов: перейти от однородных материалов к композиционным.

Другим эффективным инструментом для решения творческих задач сле­дует считать стандарты.