Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системное мышление формирование и развитие. Учебное пособие
.pdf
Глава 11. От идеи— к конструкции: создание целостного образа
Рис. 11.7
А чтобы мы в драке не смешивались, нас надо сразу разделить!
Так появилось решение, противоречащее на первый взгляд
всем законам физики. В центрифугу заливают две разные жидкости (масло и ртуть). При вращении центрифуги давление ртути
внутрь, на масло и через него — на деталь ‒ оказывается бОльшим,
чем давление масла на ртуть, и это давление на деталь пропорционально числу оборотов центрифуги (рис. 11.8).
Рис. 11.8
Аббревиатуру «ММЧ» ученики СШ №36 г. Одессы (сейчас —
Ришельевский лицей) однажды расшифровали как «моделирова-
201
Часть 2. Системный подход втехнических системах
ние мыслящими человечками». Чтобы руководить «мыслящими
человечками», нужно действительно не бояться смелых идей и обладать сильным воображением. И результаты тогда могут быть самыми неожиданными...
Один из авторов этой книги предложил своим ученикам
(9 класс) классическую задачу о дозаторе жидкости, которая описана в книге Г. Альтова (литературный псевдоним Г.С. Альтшуллера) (Альтов, 1989).
Капризная качалка
Дозатор жидкости сделан в виде качалки (рис. 11.9). В левой части
дозатора — емкость для жидкости. Когда емкость наполнена, дозатор наклоняется влево, и жидкость выливается. При этом левая часть
становится легче, дозатор возвращается в исходное положение. К сожалению, дозатор работает неточно: выливается не вся жидкость.
Как только часть жидкости выльется, облегченная емкость уходит
вверх — получается «недолив». Сделать емкость побольше и смириться с тем, что в ней остается часть жидкости? Но качалка капризна: «недолив» зависит от многих причин (вязкость жидкости, трение
в опорах дозатора и т.д.). Нужно устранить «недолив» как-то иначе.
Рис. 11.9
Используем метод ММЧ. На качелях «девочки» (жидкость) и
«мальчики» (противовес в правой части дозатора). Вот принят груз
(рис. 11.10),
202
Глава 11. От идеи— к конструкции: создание целостного образа
Рис. 11.10
и левая часть качелей пошла вниз (рис. 11.11).
Рис. 11.11
Но как только спрыгнули одна-две «девочки», левая часть качелей уходит вверх (рис. 11.12).
Рис. 11.12
203
Часть 2. Системный подход втехнических системах
Как сделать, чтобы все «девочки» успевали спокойно сойти с
качелей? Ответ очевиден: пока «девочки» будут сходить, «мальчики» должны подвинуться к середине качелей (рис. 11.13),
Рис. 11.13
а потом вернуться в исходное положение (рис. 11.14).
Рис. 11.14
Иными словами, часть противовеса должна быть выполнена в
виде подвижного грузика, чтобы менялось положение центра тяжести противовеса.
Теперь перейдем от модели к реальной конструкции. Грузик в
правой части дозатора должен легко перемещаться туда-сюда. Ясно, что лучше всего сделать грузик в виде шарика (рис. 11.15).
204
Глава 11. От идеи— к конструкции: создание целостного образа
Рис. 11.15
Задача решена. Мы вышли на ответ, используя метод ММЧ.
Нетрудно заметить, что при этом выявлено и устранено физическое противоречие (момент силы, действующий на правую часть
дозатора — противовес, должен быть малым во время слива, чтобы
вся жидкость сливалась, и момент силы должен быть большим во
время заливки металлом, чтобы емкость доверху наполнялась
жидкостью). Можно отметить и другое: дозатор, не имевший подвижных частей, теперь стал «динамичным», т.е. техническая система вступила в третий этап развития. Следовательно, все идет,
как надо, решение найдено хорошее».
— Решение действительно хорошее, — медленно и как-то нерешительно сказал Сережа Швенк. Он вообще редко подавал голос. — А если «мальчишки» попадутся ленивые и не захотят бегать
туда-сюда? Пусть «девчонки» сами (он подчеркнул это слово) перемещаются в емкости и тем самым меняют момент силы. Для
этого нужно только изменить форму емкости.
Подошел к доске и уверенно провел одну кривую линию
(рис. 11.16).
— Правильно?
205
Часть 2. Системный подход втехнических системах
Рис. 11.16
— Абсолютно! Конечно, переделывать ковш под такую форму
емкости значительно труднее, чем установить подвижный груз. Но
теоретически решение абсолютно верное! Можно использовать
при изготовлении нового ковша!
И еще один образец творчества. Во время поиска решения проблемы Г.Х. Подойницына в лицее № 208 (г. Киев) кто-то из десятиклассников на вопрос преподавателя «Чем вообще создают давление?» ответил: «Поршнем!». «Поршнем?!» — переспросил преподаватель. Оставалось задать несколько наводящих вопросов, и
появилось новое решение — без ртути и сосуда сложной формы
(рис. 11.17).
206
Глава 11. От идеи— к конструкции: создание целостного образа
Рис. 11.17
В курсе ТРИЗ тема «Метод ММЧ» — это несколько часов занятий, поиск решения десяти‒пятнадцати проблем. Предлагаем
вам еще несколько — для самостоятельной работы.
Проблема 3. О выеденном яйце
Если бы речь шла об одном яйце, можно было бы, как говорится, целиком и полностью согласиться с вашей улыбкой. Но на
крупных комбинатах общественного питания варят вкрутую тысячи яиц, очищать их от скорлупы приходится вручную, и эта работа
отнимает очень много времени.
Попробуйте решить эту задачу с коллегами, сначала методом
мозгового штурма или синектики. И запишите все идеи, которые
они предложат. Можете не сомневаться, что кто-нибудь предложит вывести породу кур, которая несет яйца без скорлупы. А потом продемонстрируйте им, как изящно работает АРПС, и скорлупа сама отлетает от поверхности яйца. Не забудьте только напом-
207
Часть 2. Системный подход втехнических системах
нить коллегам, что яйца варят в автоклавах — больших кастрюлях,
которые закрываются герметично и в которых можно менять давление. Заодно вспомните один из разделов физики...
Проблема 4. О водосточной трубе
Это образец задачи, которая с грохотом заявляет о себе, а мы ее
не слышим и проходим мимо. Возникает она обычно весной, когда днем под солнечными лучами снег на крышах начинает таять и
вода стекает по водосточным трубам. Но к вечеру становится холоднее, вода в трубах замерзает, образуются ледяные пробки. Держатся они за счет сцепления льда со стенками трубы. На следующий день солнышко опять греет, и металлическая труба быстро
нагревается. Слой льда, который прилегает к поверхности трубы и
держит пробку в трубе, оттаивает, пробка отрывается от стенок, с
грохотом летит вниз и по дороге ломает все изгибы водосточных
труб. Известны случаи, когда страдали прохожие. Как быть?
Поговорите с «маленькими человечками». Только спокойно и
уважительно. И с теми, которые будут падать вместо льда, и с теми, которые будут их держать. Они помогут вам сохранить водосточные трубы, не перестраивая все здание.
Проблема 5. О герметизации кабины
стратостата
Это одна из многих блестящих находок выдающегося французского изобретателя Огюста Пикара. Суть проблемы в следующем.
Для регулирования подъемной силы стратостата нужно, сидя в кабине (гондоле), открывать и закрывать клапан на шаре. Радиотехника в то время была развита слабо, систем дистанционного
управления не было, и для управления клапаном использовался
208
Глава 11. От идеи— к конструкции: создание целостного образа
обыкновенный стальной тросик. Чтобы управлять клапаном, тросик должен свободно проходить через крышу гондолы. Иными
словами, в крыше должно быть отверстие. Но гондола должна
быть герметично закрыта, иначе на большой высоте из нее выйдет
весь воздух, и пилот — стратонавт — задохнется. Как быть?
Задача — яркий пример того, как от какого-то, казалось бы, пустяка зависит успех огромного проекта. Посоветуйтесь с «маленькими человечками». Объясните им, какими свойствами они должны обладать, чтобы разрешить четко поставленное ФП: кабина
должна быть герметичной — и должна иметь отверстие. Как им
расположиться...
Прежде чем искать решения предложенных проблем, вспомните уроки этой главы:
1) В одном условии могут прятаться несколько задач. Их надо
разделить и решать по одной по очереди.
2) В решении одной задачи часто скрывается условие другой,
как правило, более частной, но совсем не обязательно более легкой. Иногда частные задачи из-за ограниченности условий требуют больше усилий, чем общие.
3) Если вы пригласили на работу «маленьких человечков», хорошенько подумайте, что они должны сделать. И не поленитесь
нарисовать лишнюю картинку, это еще две-три минуты, а ясности
может добавить на день.
Успеха!
209
Глава 12.
Законы развития
технических систем:
учимсяпрогнозировать
На основе анализа поиска решения нескольких десятков
проблем, подробно описанных и разобранных
впредыдущих главах, систематизации этапов их решения
и результатов формируется структура и содержание всей
системы законов развития технических систем. Знание
этих законов и понимание их объективности позволяет
принимать осознанные решения в самых различных
проблемных ситуациях.
Незнание закона не освобождает
от ответственности за его нарушение.
Опять законы! Сколько их уже было! Сумма углов треугольника
равна 180°, действие равно противодействию, угол падения равен
углу отражения... Теперь эти — законы развития технических систем. Зачем нам их знать?
Зачем? Для определения уровня негорючей жидкости в больших емкостях в них через верхний люк опускали поплавок. К по-
210
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]