Учебное пособие 758

Продолжение табл. 3

37Профилирование осесимметричного сопла с центральным телом

53Расчёт параметров газа в ёмкости при её опорожнении через отверстия постоянного сечения

21

Окончание табл. 3

54Расчёт параметров газа в ёмкости при её опорожнении через отверстия переменного сечения

7. Скрытые резервы развития и совершенствования технических систем

Выполнение НИР должно быть направлено на совершенствование и развитие технических систем (узел, агрегат, двигатель, технологический процесс и др.). Процесс совершенствования и создания новой техники требует значительных затрат трудовых, материальных и денежных ресурсов. Сопоставление затрат на новую технику с полученным от ее внедрения экономическим эффектом показывает экономическую эффективность новой техники. Отсюда возникает основная научно-техническая и экономическая задача подготовки производства: при минимально возможных затратах создать передовую в техническом отношении технику, обеспечивающую получение высшего экономического эффекта при ее внедрении и эксплуатации. Решение этой задачи требует использования резервов повышения технического уровня и экономичности создаваемых изделий. Очень важно при совершенствовании технических систем различать явные и скрытые внутрипроизводственные резервы.

Явные резервы – это возможности улучшения результатов производства, которые связаны с устранением разного рода потерь, непроизводительных расходов и затрат, отклонением от норм, нормативов, смет и т.п. Такие резервы – свидетельство недоиспользования ресурсов или использования их с перерасходом, что выражают потерю какой-то их части. Устранение таких отклонений – явный резерв производства.

Явные резервы всегда имеют предел своей величины в виде наличных ресурсов (терять, непроизводительно использовать можно пока есть ресурсы, истратив которые терять уже нечего). Скрытые ресурсы практически беспредельны как безгранично развитие науки и техники, использование их в производстве.

Скрытые резервы связаны с развитием научнотехнического прогресса, изобретательства, рационализацией

23

производства, разработкой организационно-технических мероприятий. Скрытые резервы есть результат применения того или иного технического, технологического новшества, они отражают отставание запланированного (спрогнозированного) организационно-технического уровня производства от возможного его уровня при использовании последних достижений науки и техники. Это обстоятельство объясняет существенное количественное различие между явными и скрытыми резервами.

К резервам повышения технического уровня и эконо-

мичности создаваемой техники относятся резервы повышения качества новой продукции и неиспользованные возможности снижения затрат труда, материальных ресурсов и денежных средств как при ее изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Эти резервы в свою очередь могут выступать как конструкторские, технологические и организационнотехнические.

Конструкторские резервы - это резервы повышения ка-

чества изделий, снижения затрат на их изготовление и повышения экономичности эксплуатации за счет совершенствования конструкции создаваемой техники.

Технологические резервы - это резервы сохранения ка-

чества изделий и повышения экономичности их производства и эксплуатации на основе применения прогрессивных решений в процессе технологической подготовки производства.

Организационно-технические резервы - это резервы повышения качества и экономичности новой продукции за счет совершенствования организации подготовки производства.

Одним из основных инструментов совершенствования и развития создаваемой техники являются законы развития технических систем (ЗРТС), впервые сформулированы Г.С. Альтшуллером. Изучая (эволюцию) технических систем (ТС) во времени Г. Альтшуллер сформулировал ЗРТС, на которых ба-

24

зируются все основные механизмы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Законы развития технических систем - это комплексы статистически достоверных линий развития, описывающих закономерный последовательный переход систем из одного конкретного состояния в другое и справедливых для всех технических систем или их больших классов. Знание этих закономерностей помогает инженерам предсказывать пути возможного дальнейшего совершенствования техники.

Законы развития технических систем (по Г.С Альтшулле-

ру) [6,7]:

1. Закон полноты частей системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности ТС является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы. Каждая ТС должна включать 4 основные части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган и средство управления. Двигатель – является накопителем (источником) энергии для выполнения требуемой функции. Трансмиссия – транспортирует энергию от двигателя к рабочему органу с преобразованием её качественных характеристик (параметров). Рабочий орган – передает энергию элементам окружающей среды (изделию) и завершает выполнение требуемой функции. Средство управления – регулирует поток энергии по частям ТС и согласует их работу во времени

ипространстве.

2.Закон «энергетической проводимости» системы. Необходимым условием принципиальной жизнеспособности ТС является сквозной проход энергии по всем частям системы. При синтезе ТС надо стремиться к использованию одного поля (одного вида энергии) на все процессы работы и управления в ТС. Если ТС состоит из веществ, менять которые нельзя, то используют поле, хорошо проводимое веществами си-

25

стемы. Если вещества частей системы можно менять, то плохо управляемое поле заменяется хорошо управляемым по цепочке: гравитационное механическое тепловое магнитное электрическое электромагнитное.

3.Закон согласования ритмики частей системы Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование (или сознательное рассогласование) частоты колебаний (периодичности работы) всех частей системы, а также материалов, форм, размеров, температуры и др.

4.Закон увеличения степени идеальности системы. Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности. Идеальная ТС – это система, масса, габариты и энергоемкость которой стремятся к нулю, а ее способность выполнять работу при этом не уменьшается.

5.Закон неравномерности развития частей системы Развитие частей системы идет неравномерно: чем, сложнее система, тем неравномернее развитие ее частей.

6.Закон перехода в надсистему. Развитие системы, достигшей своего предела, может быть продолжено на уровне

надсистемы (моно би поли). Главный смысл перехода – появление новых качеств (особенно при сдвинутых характеристиках ТС) (рисунок).

7. Закон повышения степени динамичности и управляемости. Жесткие системы для повышения их эффективности должны становиться динамичными, т.е. переходить к более гибкой, быстро меняющейся структуре и к режиму работы, подстраивающемуся под изменение внешней среды. Направление динамизации вещества: один шарнир много шарниров гибкое вещество жидкость газ поле, поля: постоянное импульсное переменное с изменением фазы, частоты.

8. Закон перехода с макроуровня на микроуровень Развитие рабочих органов идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

26

9. Закон увеличения степени вепольности. Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности: невепольные системы стремятся стать вепольными, а в вепольных системах развитие идет путем увеличения числа связей между элементами, повышения отзывчивости (чувствительности) элементов, увеличения количества элементов.

Диалектика развития технических систем

10. Закон развертывания-свертывания ТС. Повышение идеальности ТС осуществляется путем развертывания – увеличения количества и качества выполняемых полезных функций за счет усложнения системы, и свертывания – упрощение системы при сохранении или увеличении количества и качества полезных функций.

В этой группе ЗРТС основным является закон повышения идеальности системы. Все остальные законы направлены на реализацию именно этого «главного» закона.

Идеальная ТС это система, масса, габариты и энергоемкость которой стремятся к нулю, а ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. В пределе: идеальная система та, которой нет, а функция ее сохраняется и выполняется.

27