2.8. Вещественно-полевые ресурсы

Совершенной ТС является не та, где нечего прибавить, а та, где нечего отнять. Всякое усложнение техники при сохранении прежней функции приводит, как правило, к ее удорожанию и понижению надежности. Не зря американцы, характеризуя слабого конструктора, говорят: "Он недостаточно умен, чтобы сделать вещь простой". Простота решения определяется лишь одним показателем - величиной задействования имеющихся в системе, подсистеме и надсистеме ресурсов: в первую очередь отходов или вредных ресурсов, затем избыточных и лишь в последнюю очередь - полезных [22].

Использование ресурсов ТС является одним из важных механизмов повышения идеальности. Во многих случаях необходимые для решения задачи ресурсы имеются в системе в годном для применения виде - готовые ресурсы. Нужно только догадаться, как их использовать. Но, нередки случаи, когда имеющиеся ресурсы могут быть использованы только после определенной подготовки: накопления, видоизменения и т.п. Такие ресурсы называются производными. Нередко в качестве ресурсов, позволяющих совершенствовать ТС, решить изобретательскую задачу, используются также физические и химические свойства имеющихся веществ, как - способность претерпевать фазовые переходы, иметь особые свойства, вступать в химические реакции и т.п.

Рассмотрим ресурсы, наиболее часто используемые при совершенствовании ТС [85]:

1. Ресурсы вещества готовые - это любые материалы, из которых состоит система и ее окружение, выпускаемая ею продукция, отходы и т.п., которые, в принципе, можно использовать дополнительно. Например, на заводе, выпускающем керамзит, последний используют в качестве набивки для очистки технической воды.

2. Ресурсы вещества производные - вещества, полученные в результате любых воздействий на готовые вещественные ресурсы. Например, для защиты труб от разрушения серосодержащими отходами нефтеперерабатывающего производства через трубы предварительно прокачивают нефть, а потом продувкой горячего воздуха окисляют до лакообразного состояния оставшуюся на внутренней поверхности нефтяную защитную пленку.

3. Ресурсы энергии готовые - любая энергия, нереализованные запасы которой имеются в системе или ее окружении. Например, абажур для настольной лампы вращается благодаря конвекционному потоку воздуха, создаваемому теплом лампы.

4. Ресурсы энергии производные - энергия, получаемая в результате преобразования готовых энергетических ресурсов в другие виды энергии, либо изменения направления их действия, интенсивности и других характеристик. Например, свет электрической дуги, отраженный зеркалом, прикрепленным к маске сварщика, освещает место сварки.

5. Ресурсы информации готовые - информация о системе, которая может быть получена с помощью полей рассеивания (звукового, теплового, электромагнитного и т.п.) в системе, либо с помощью веществ, проходящих через систему, либо выходящих из нее (продукция, отходы). Например, способ определения марки стали и параметров ее обработки по летящим искрам при абразивной обработке.

6. Ресурсы информации производные - информация, получаемая в результате преобразования непригодной для восприятия или обработки информации в полезную, как правило, с помощью различных физических или химических эффектов. Например, для изучения распределения давлений в труднодоступных местах, в частности, между матрицей и плитой пресса, между ними укладывают тонкие листы белой и копировальной бумаги, поэтому на белых листах появляются отпечатки, показывающие распределение давлений.

7. Ресурсы пространства готовые - имеющиеся в системе или ее окружении свободное, незанятое место. Эффективный способ реализации этого ресурса - использование пустоты вместо вещества. Например, для хранения газа используют естественные полости в земле.

8. Ресурсы пространства производные - дополнительное пространство, получаемое в результате использования разного рода геометрических эффектов. Например, использования ленты Мёбиуса позволяет не менее чем в два раза повысить эффективную длину любых кольцевых элементов: ремней, шкивов, лент, ленточных ножей и т.д.

9. Ресурсы времени готовые - временные промежутки в технологическом процессе, а также до или после него, между процессами, не использованные ранее или использованные частично. Например, в процессе транспортирования нефти по трубопроводу производится ее обезвоживание и обессоливание.

10. Ресурсы времени производные - временные промежутки, получаемые в результате ускорения, замедления, прерывания или превращения в непрерывные протекающих процессов. Например, передача информации в виде короткого импульса, сжатого во времени.

11. Ресурсы функциональные готовые - возможности системы и ее подсистем выполнять по совместительству дополнительные функции, как близкие к основным, так и новые, неожиданные (сверхэффект). Например, долгое время считалось, что аспирин в определенных дозах вреден - разжижает кровь и раздражает желудочно-кишечный тракт, а недавно свойство аспирина в минимальных дозах разжижать кровь было рекомендовано для профилактики и лечения инфарктов.

12. Ресурсы функциональные производные - возможности системы выполнять по совместительству дополнительные функции после некоторых изменений. Например, в прессформе для отливки деталей из термопластов литниковые каналы выполняются в виде полезных изделий, например, букв азбуки или цифр.

Системные ресурсы - новые полезные свойства системы или новые функции, которые могут быть получены при изменении связей между подсистемами или при новом способе объединения систем. Например, мощные турбогенераторы объединяют парами, так что один работает в режиме генератора, питающего второй, который работает в режиме двигателя и вращает первый. Такое соединение позволяет испытать оба генератора в работе на полной нагрузке. Нужно только для покрытия потерь в машинах добавить приводной двигатель небольшой мощности.

Наиболее эффективно решаются задачи, когда удается использовать в качестве ресурсов вредные вещества, поля, вредные функции системы. В этом случае получается двойной эффект - избавление от вреда и дополнительный выигрыш. Например, выхлоп трактора подведен через лемех в землю и продукты сгорания обезвреживаются, одновременно удобряя землю.

Наиболее эффективным является комбинированное использование ресурсов разных видов. Например, автомобиль-бетономешалка использует ресурс времени (бетон изготавливается при его транспортировке) и энергии (вращение бетономешалки осуществляется от двигателя автомобиля).

Источники ресурсов, их местонахождение могут быть различными. Ресурсы могут располагаться в оперативной зоне, то есть в зоне, в которой непосредственно происходит рабочий процесс, в других подсистемах данной системы, либо является ее продукцией или отходами. Например, силосная башня обогревает коровник, построенный вокруг нее. Другой пример: тепло, излучаемое чугунной отливкой, с помощью экранов направляют на нее, тем самым регулируя равномерность ее остывания для исключения внутренних напряжений.

Другими источниками ресурсов могут быть системы - соседи по общей подсистеме, их продукция или отходы, а также внешняя среда (воздух, вода, почва, различные фоновые поля: гравитационное, электрическое, магнитное, тепловое и т.п.). Например, стеклоочиститель автомобиля используют в качестве антенны автомобильного радиоприемника. Другой пример: для оттаивания мерзлого грунта используют солнечное тепло, сконцентрированное большими линзами из прозрачной полиэтиленовой пленки, заполненной водой.

Среди ресурсов надсистемы и внешней среды необходимо особо отметить "копеечные" ресурсы - широкодоступные, дешевые вещества. Например, золу тепловых электростанций используют как стимулятор роста растений или в качестве наполнителя бетона.

В развитии ТС выявленные ресурсы могут использоваться по-разному. Самое простое - избавиться от ненужных ресурсов. Другая возможность использования ресурсов - применение их для решения поставленной задачи или поиск задач, для решения которых могли бы быть использованы выявленные ресурсы. Такая ситуация часто возникает при попытке использования отходов производства, свободных промежутков между операциями технологических процессов, дополнительных функциональных возможностей ТС.

Для облегчения поиска и использования ресурсов можно использовать алгоритм поиска ресурсов, включающий следующие этапы: 1) что нужно? 2) вид ресурса: а) вещественный; б) энергетический; в) информационный; г) пространственный; д) временной; е) функциональный; ж) системный; 3) готовность к применению: а) готовый; б) производный; 4) где взять?: а) оперативная зона; б) система; в) надсистема; г) над над система; д) инструмент; е) изделие; ж) отход; з) среда; 5) что выбрать?: а) количество; б) качество; в) ценность; б) если нужный ресурс не найден, перейти на более высокий уровень системной иерархии или уточнить, что нужно и т.д.