TRIZi üks eeldusi on see, et kehtivad objektiivsed süsteemide väljatöötamise ja toimimise seadused, mille põhjal saab üles ehitada leiutisi. Teisisõnu, paljud tehnilised, tootmis-, majanduslikud ja sotsiaalsed süsteemid arenevad samade reeglite ja põhimõtete järgi. GS Altshuller avastas need, uurides patendifondi ning analüüsides tehnoloogia arengu- ja täiustamisviise ajas. Raamatutes "Tehniliste süsteemide elujooned" ja "Tehniliste süsteemide arengu seadustest" avaldatud tulemused, mis hiljem ühendati töös "Loovus kui täpne teadus", said aluseks tehnosüsteemide arendamise teooriale (TRTS).
Selles õppetunnis kutsume teid tutvuma nende seadustega, mida toetavad näited. Nad hõivavad TRIZ-õppekavas põhikoha, kuna need on avaldatud ja üksikasjalikult kirjeldatud nende rakenduseeskirjades, standardites, konfliktide lahendamise põhimõtetes, Su-Field-analüüsis ja ARIZ-is.
Tehnilise süsteemi (ZRS) väljatöötamise seadus on oluline, stabiilne, korduv suhe süsteemisiseste elementide ja väliskeskkonnaga progressiivse arengu protsessis, süsteemi üleminek ühest olekust teise, et suurendada selle kasulikku funktsionaalsust.
GS Altshuller jagas avatud seadused kolme ossa: "Staatika", "Kinemaatika", "Dünaamika". Need nimed on meelevaldsed ja neil pole otsest seost füüsikaga. Kuid on võimalik jälgida nende rühmade seost "elu-arengu-surma alguse" mudeliga vastavalt tehniliste süsteemide S-kujulise arengu seadusele, mille autor pakkus, et saada täielik ülevaade tehnoloogiliste protsesside arengust. Seda on kujutatud logistilise kõverana, mis näitab aja jooksul muutuvat arengutempot. Seal on kolm etappi:
1. "Lapsepõlv". Täpsemalt tehnoloogias on see pikk protsess süsteemi kujundamisel, selle täiustamisel, prototüübi valmistamisel ja seeriatootmiseks ettevalmistamisel. Ülemaailmselt on see etapp seotud staatilise seadusega - rühmaga, mida ühendavad tekkivate tehnosüsteemide (TS) elujõulisuse kriteeriumid. Lihtsamalt öeldes on tänu neile seadustele võimalik anda vastused kahele küsimusele: kas loodud süsteem elab ja toimib? Mida on vaja teha, et see elaks ja toimiks?
2. "Õitsev". Süsteemi kiire paranemise etapp, selle kujunemine võimsa ja produktiivse üksusena. See on seotud järgmise seaduste rühmaga - "Kinemaatika", mis kirjeldab tehnosüsteemide arengusuundi, sõltumata konkreetsetest tehnilistest ja füüsikalistest mehhanismidest. Otseses tähenduses tähendab see neid muutusi, mis peavad süsteemis toimuma, et süsteem vastaks sellele kasvavatele nõuetele.
3. "Vanadus". Ühest hetkest alates süsteemi areng aeglustub ja hiljem peatub üldse. Selle põhjuseks on "dünaamika" seadused, mis iseloomustavad sõiduki arengut konkreetsete tehniliste ja füüsikaliste tegurite mõju tingimustes. "Dünaamika" on vastupidine kinemaatikale - selle rühma seadused määravad ainult võimalikud muudatused, mida saab antud tingimustes teha. Kui täiustamisvõimalused on ammendatud, asendatakse vana süsteem uuega ja kogu tsükkel kordub.
Kahe esimese rühma - "Staatiline" ja "Kinemaatika" - seadused on oma olemuselt universaalsed. Need töötavad igal ajajärgul ja on rakendatavad mitte ainult tehnilistele süsteemidele, vaid ka bioloogilistele, sotsiaalsetele jne. “Dünaamika” räägib Altshulleri sõnul peamistest süsteemide toimimise suundumustest meie ajal.
Näitena nende seaduste kompleksi toimimisest tehnoloogias võib meenutada sellise tehnilise süsteemi arengut nagu sõudepark. Ta arenes aerupaariga väikestest paatidest suurte sõjalaevadeni, kus sadu aerusid paigutati mitmes reas, andes teed purjelaevadele. Sotsiaalselt ja ajalooliselt on S-kujulise süsteemi näide Ateena demokraatia sünd, jõukus ja allakäik.
TRIZ-i "staatilise" seadused määratlevad tehnosüsteemi toimimise algetapi, selle "elu" alguse, määratledes selleks vajalikud tingimused. Juba kategooria "süsteem" räägib meile osadest koosnevast tervikust. Tehniline süsteem, nagu iga teine, alustab oma elu üksikute komponentide sünteesi tulemusena. Kuid mitte iga selline kombinatsioon ei anna elujõulist sõidukit. "Staatilise" rühma seadused näitavad lihtsalt, millised eeldused peavad süsteemi edukaks toimimiseks olema täidetud.
Seadus 1. Süsteemi osade täielikkuse seadus. Tehnilise süsteemi põhimõttelise elujõulisuse vajalik tingimus on süsteemi põhiosade olemasolu ja minimaalne jõudlus.
Seal on neli peamist osa: mootor, jõuülekanne, töökere ja juhtimine. Süsteemi elujõulisuse tagamiseks pole vaja mitte ainult neid osi, vaid ka nende sobivust sõiduki funktsioonide täitmiseks. Teisisõnu peavad need komponendid olema kasutatavad mitte ainult eraldi, vaid ka süsteemis. Klassikaline näide on sisepõlemismootor, mis töötab iseenesest, töötab sellises sõidukis nagu sõiduauto, kuid ei sobi kasutamiseks allveelaevas.
Järeldus tuleneb süsteemi osade täielikkuse seadusest: süsteemi kontrollitavuse tagamiseks on vajalik, et vähemalt üks selle osadest oleks kontrollitav. Juhitavus tähendab võimet muuta omadusi sõltuvalt kavandatud ülesannetest. Seda tagajärge illustreerib hästi näide Yu. P. Salamatovi raamatust "Tehnoloogia arendamise seaduste süsteem": õhupall, mida saab juhtida klapi ja liiteseadisega.
Samasuguse seaduse sõnastas 1840. aastal J. von Liebig bioloogiliste süsteemide kohta.
Seadus 2. Süsteemi "energiajuhtivuse" seadus. Tehnilise süsteemi põhimõttelise elujõulisuse vajalik tingimus on energia läbimine läbi süsteemi kõigi osade.
Iga tehniline süsteem on energiamuundur. Siit tuleneb ilmselge vajadus mootorilt energiat ülekande kaudu tööorganile üle kanda. Kui mõni sõiduki osa ei saa energiat, ei tööta kogu süsteem. Tehnilise süsteemi efektiivsuse peamine tingimus energiajuhtivuse osas on süsteemi osade võrdne energia vastuvõtmise ja edastamise võimekus.
"Energiajuhtivuse" seadusest tuleneb järeldus: et tehnosüsteemi osa oleks kontrollitav, on vaja tagada selle osa ja juhtimisorganite vaheline energiajuhtivus. See staatikaseadus on ka aluseks süsteemi energiajuhtivuse 3 reegli määratlemisele:
Seadus 3. Süsteemi osade rütmi ühtlustamise seadus. Tehnilise süsteemi põhimõttelise elujõulisuse vajalik tingimus on süsteemi kõigi osade rütmi (võnkesagedus, perioodilisus) koordineerimine.
TRIZi teoreetik A.V. Trigub on kindel, et kahjulike nähtuste kõrvaldamiseks või tehnilise süsteemi kasulike omaduste suurendamiseks on vaja tehnosüsteemi ja välissüsteemide kõigi alamsüsteemide võnkesagedused kooskõlastada või kokku sobitada. Lihtsamalt öeldes on süsteemi elujõulisuse jaoks oluline, et üksikud osad mitte ainult ei töötaks koos, vaid ka ei segaks üksteist kasuliku funktsiooni täitmisel.
See seadus võib olla pärit neerukivide purustamiseks mõeldud rajatise loomise ajaloost. See seade purustab kive suunatud ultrahelikiirega, nii et need hiljem loomulikult eemaldatakse. Kuid esialgu oli kivi hävitamiseks vaja suurt ultraheli võimsust, mis mõjutas mitte ainult neid, vaid ka ümbritsevaid kudesid. Otsus sündis pärast ultraheli sageduse sobitamist kivide sagedusega. See põhjustas resonantsi, mis hävitas kivid, mille tõttu tala võimsus vähenes.
TRIZ-i seaduste rühm "Kinemaatika" käsitleb juba moodustunud süsteeme, mis läbivad nende moodustamise etapi. Tingimus, nagu eespool mainitud, seisneb selles, et need seadused määravad TS arengu, olenemata konkreetsetest tehnilistest ja füüsilistest teguritest, mis selle määravad.
Seadus 4. Süsteemi ideaalsuse astme suurendamise seadus. Kõigi süsteemide areng on ideaalsuse astme suurendamise suunas.
Klassikalises mõttes on ideaalsüsteem süsteem, kaal, maht, mille pindala kipub nulli minema, kuigi selle tööde teostamise võime ei vähene. Teisisõnu, see on siis, kui süsteemi pole, kuid selle funktsioon säilitatakse ja täidetakse. Kõik sõidukid püüdlevad täiuslikkuse poole, kuid ideaalseid on väga vähe. Puidu parvetamine võib olla näide, kui laev pole transpordiks vajalik ja täidetakse kohaletoimetamise funktsioon.
Praktikas võite leida palju näiteid selle seaduse kinnitamisest. Tehnoloogia idealiseerimise piirav juhtum seisneb selle redutseerimises (kuni kadumiseni) koos täidetavate funktsioonide arvu samaaegse suurenemisega. Näiteks olid esimesed rongid suuremad kui praegu ning reisijaid ja kaupu veeti vähem. Tulevikus mõõtmed vähenesid, läbilaskevõime suurenes, tänu millele sai võimalikuks vedada suuri kaubamahte ja suurendada reisijate liiklust, mis tõi kaasa ka transpordikulu enda languse.
Seadus 5. Süsteemi osade ebaühtlase arengu seadus. Süsteemi osade areng on ebaühtlane; mida keerukam on süsteem, seda ebaühtlasem on selle osade areng.
Süsteemi osade ebaühtlane areng on tehniliste ja füüsiliste vastuolude ning sellest tulenevalt leidlike probleemide põhjus. Selle seaduse tagajärg on see, et varem või hiljem põhjustab sõiduki ühe komponendi muutmine tehniliste lahenduste ahelreaktsiooni, mis viib ülejäänud osade muutumiseni. Seadus leiab kinnitust termodünaamikas. Niisiis, vastavalt Onsageri põhimõttele: mis tahes protsessi liikumapanev jõud on heterogeensuse ilmnemine süsteemis. Palju varem kui TRIZ-is kirjeldati seda seadust bioloogias: "Progressiivse evolutsiooni käigus suureneb elundite vastastikune kohanemine, organismi osade muutused on kooskõlastatud ja kogunevad üldise tähtsusega korrelatsioonid."
Autotehnika areng on suurepärane näide seaduse õiglusest. Esimesed mootorid tagasid tänapäevaste standardite kohaselt suhteliselt väikese kiiruse 15–20 km / h. Võimsamate mootorite paigaldamine suurendas kiirust, mis viis lõpuks rataste asendamiseni laiematega, kere muutmise vastupidavamatest materjalidest jne.
Seadus 6. Tööorgani arengu edendamise seadus. On soovitav, et tööorgan oleks oma arengus eespool ülejäänud süsteemist, see tähendab, et sellel oleks aine, energia või organisatsiooni osas suurem dünaamilisus.
Mõned uurijad eristavad seda seadust eraldi seadusena, kuid paljud teosed tuletavad selle koos süsteemi osade ebaühtlase arengu seadusega. See lähenemine tundub meile orgaanilisem ja me teeme konkreetse seaduse jaoks individuaalse ploki ainult suurema struktuuri ja selguse huvides.
Selle seaduse tähendus on see, et see osutab levinud veale, kui leiutise kasulikkuse suurendamiseks ei töötata välja mitte tööorgan, vaid mõni muu, näiteks juhtkond (edastamine). Konkreetne juhtum - multifunktsionaalse mängutelefoni loomiseks ei pea mitte ainult seda, et oleks mugav käes hoida ja suure ekraaniga varustada, vaid ennekõike hoolitseda võimsa protsessori eest.
Seadus 7. Dünaamika seadus. Jäigad süsteemid peavad efektiivsuse suurendamiseks muutuma dünaamiliseks, see tähendab, et nad peavad liikuma paindlikumale, kiiresti muutuvale struktuurile ja töörežiimile, mis kohandub väliskeskkonna muutustega.
See seadus on universaalne ja kajastub paljudes valdkondades. Dünaamilisuse aste - süsteemi võime kohaneda väliskeskkonnaga - ei ole ainult tehniliste süsteemide käes. Kunagi olid sellise kohanemise andnud veest maale tulnud bioloogilised liigid. Muutuvad ka sotsiaalsed süsteemid: üha rohkem ettevõtteid harjutab kontoritöö asemel kaugtööd ja paljud töötajad eelistavad vabakutselisi.
Samuti on selle seaduse kinnitamiseks palju näiteid tehnoloogiast. Mobiiltelefonid on paarikümne aasta jooksul oma välimust muutnud. Pealegi ei olnud muudatused mitte ainult kvantitatiivsed (suuruse vähenemine), vaid ka kvalitatiivsed (funktsionaalsuse suurenemine, kuni üleminekuni ülesüsteemile - tahvelarvutid). Esimesed Gilette pardlid olid fikseeritud peaga, mida hiljem muutis liikumine mugavamaks. Teine näide: 30ndatel. NSV Liidus toodeti kiireid tanke BT-5, mis liikusid maastikuradadel ning teele sõites viskasid nad maha ja kõndisid ratastel.
Seadus 8. Ülisüsteemile ülemineku seadus. Piirini jõudnud süsteemi väljatöötamist saab jätkata ülisüsteemi tasandil.
Kui süsteemi dünaamiline muutmine on võimatu, teisisõnu, kui TS on oma võimalused täielikult ära kasutanud ja selle edasiarendamiseks pole muid võimalusi, läheb süsteem üle alamsüsteemi (NS). Selles töötab ta ühe osana; edasine areng toimub juba supersüsteemi tasandil. Üleminek ei toimu alati ja sõiduk võib osutuda surnuks, nagu juhtus näiteks esimeste inimeste kivitööriistadega. Süsteem ei pruugi minna üle NN-i, vaid jääda olukorda, kus seda ei saa oluliselt paremaks muuta, kuid see on inimeste vajaduse tõttu elujõuline. Sellise tehnilise süsteemi näiteks on jalgratas.
Süsteemi ülemissüsteemile ülemineku variant võib olla bi- ja polüsüsteemide loomine. Seda nimetatakse ka "mono - bi - polü" üleminekuseaduseks. Sellised süsteemid on sünteesi tulemusena omandatud omaduste tõttu usaldusväärsemad ja funktsionaalsemad. Pärast kahe- ja mitmeastmelise läbimist toimub koagulatsioon - kas süsteemi (kivikirve) elimineerimine, kuna see on juba oma eesmärki täitnud, või üleminek alamsüsteemile. Klassikaline näide manifestatsioonist: pliiats (monosüsteem) - pliiats, mille otsas on kustutuskumm (bisüsteem) - mitmevärvilised pliiatsid (polüsüsteem) - kompassi või pliiatsiga pliiats (lokitamine). Või habemenuga: ühe teraga - kahega - kolme või enama - vibratsiooniga pardel.
See seadus pole mitte ainult süsteemide arengu üldine seadus, skeem, mille abil kõik areneb, vaid ka loodusseadus, sest elusorganismide sümbioos ellujäämise eesmärgil on teada juba ammustest aegadest. Kinnituseks: samblikud (seente ja vetikate sümbioos), lülijalgsed (erakkrabi ja anemoonid), inimesed (bakterid maos).
"Dünaamika" ühendab meie ajale iseloomulikud TS-i arenguseadused ja määrab nendes võimalikud muutused meie aja teaduslikes ja tehnilistes tingimustes.
Seadus 9. Makrotasandilt mikrotasandile ülemineku seadus. Süsteemi tööorganite areng toimub kõigepealt makro ja seejärel mikrotasandil.
Alumine rida on see, et iga TS oma kasuliku funktsionaalsuse arendamiseks kipub liikuma makrotasandilt mikrotasandile. Teisisõnu, süsteemides on tendents, et tööorgani funktsioon nihkub ratastelt, hammasratastelt, võllidelt jne molekulidele, aatomitele, ioonidele, mida väljad hõlpsasti juhivad. See on kõigi kaasaegsete tehnosüsteemide väljatöötamise üks peamisi suundumusi.
Mõisted "makrotasand" ja "mikrotasand" on selles osas pigem tinglikud ja mõeldud näitama inimese mõtlemise tasemeid, kus esimene tasand on midagi füüsiliselt proportsionaalset ja teine \u200b\u200bmõistetakse. Iga sõiduki elus saabub hetk, mil edasine ulatuslik arendamine (kasuliku funktsiooni suurendamine muutuste tõttu makrotasandil) on võimatu. Edasi saab süsteemi arendada ainult intensiivselt, suurendades aine kõigi madalamate süsteemsete tasandite korraldust.
Tehnoloogias näitab üleminekut makro- ja mikrotasandite vahel hästi ehitusmaterjali - tellise - areng. Alguses korraldas see lihtsalt savikuju mugavuse huvides. Kuid kord unustas mees tellise paariks tunniks päikese kätte ja kui see talle meelde tuli, siis see kõvenes, mis muutis selle usaldusväärsemaks ja praktilisemaks. Kuid aja jooksul märgati, et selline materjal ei hoia hästi soojust. Tehti uus leiutis - nüüd suur hulk õhukapillaare - tellisesse jäid mikrovoidid, mis vähendasid oluliselt selle soojusjuhtivust.
Seadus 10. V-välja astme suurendamise seadus. Tehniliste süsteemide väljatöötamine toimub su-valdkonna määra suurendamise suunas.
GS Altshuller kirjutas: „Selle seaduse tähendus seisneb selles, et mittevälised süsteemid kipuvad muutuma su-väljaks ja su-välja süsteemides toimub areng mehaanilistelt elektromagnetväljadele ülemineku suunas; ainete hajuvusastme, elementide vaheliste ühenduste arvu ja süsteemi reageerimisvõime suurendamine. "
Supol - (aine + väli) - minimaalse tehnilise süsteemi koostoime mudel. See on abstraktne mõiste, mida TRIZis kasutatakse mingi suhte kirjeldamiseks. Supoliteedi all mõistame juhitavust. Sõna otseses mõttes kirjeldab seadus su-välja kui su-väljade struktuuri ja elementide muutuste jada, et saada paremini juhitavaid tehnilisi süsteeme, s.t. süsteemid on ideaalsemad. Pealegi on muutuste protsessis vaja kooskõlastada aineid, välju ja struktuuri. Näideteks on difusioonkeevitus ja laser mitmesuguste materjalide lõikamiseks.
Kokkuvõtteks võime märkida, et siin kogutakse ainult kirjanduses kirjeldatud seadusi, samas kui TRIZi teoreetikud räägivad teiste olemasolust, mis on veel avastamata ja sõnastatud.
Kui soovite proovida oma teadmisi selle tunni teema kohta, võite teha lühikese testi, mis koosneb mitmest küsimusest. Igas küsimuses saab õige olla ainult üks variant. Pärast ühe valiku valimist jätkab süsteem automaatselt järgmise küsimusega. Saadavaid punkte mõjutavad teie vastuste õigsus ja läbimiseks kulutatud aeg. Pange tähele, et küsimused on iga kord erinevad ja valikud on erinevad.
Ta avastas tehnosüsteemide arenguseadused, mille tundmine aitab inseneridel ennustada võimalike toodete edasiste täiustuste viise:
Kõige olulisem seadus kaalub ideaalsus on TRIZi üks põhimõisteid.
Selle väljatöötamisel olev tehniline süsteem läheneb. Ideaalini jõudnuna peaks süsteem kaduma ja selle funktsiooni jätkama.
Peamised võimalused ideaalile lähenemiseks:
Ideaalile lähenemisel võitleb tehniline süsteem kõigepealt loodusjõududega, seejärel kohaneb nendega ja lõpuks kasutab neid oma eesmärkidel.
Suureneva ideaalsuse seadust rakendatakse kõige tõhusamalt elemendile, mis asub otseselt konfliktipiirkonnas või tekitab ise soovimatuid nähtusi. Sellisel juhul viiakse ideaalsuse astme suurendamine reeglina läbi ülesande toimumise tsoonis saadaolevate varem kasutamata ressursside (ainete, väljade) abil. Mida kaugemale konfliktipiirkonnast ressursse võetakse, seda vähem on võimalik liikuda ideaali poole.
Paljude süsteemide arengut saab kujutada logistilise kõvera abil, mis näitab, kuidas selle arengukiirus ajas muutub. Iseloomulikke etappe on kolm:
Vaatleme näiteks. Alguses oli üksikute ebatäiuslike isenditega üsna pikk eksperimentaalne etapp, mille sissetoomisega kaasnes lisaks avalikkuse vastupanu. Sellele järgnes termodünaamika kiire areng, aurumootorite, raudteede, teenuste täiustamine - auruvedur saab avalikku tunnustust ja investeeringuid edasiarendusse. Seejärel hakati vaatamata aktiivsele rahastamisele loobuma looduslikest piirangutest: maksimaalne termiline, konflikt keskkonnaga, võimetus suurendada võimsust massi suurendamata - ja selle tagajärjel algas piirkonnas tehnoloogiline stagnatsioon. Ja lõpuks asendati auruvedurid ökonoomsemate ja võimsamatega ning. saavutas oma ideaali - ja kadus. Selle funktsioonid võtsid üle ja - ka esialgu ebatäiuslikud, seejärel kiiresti arenevad ja lõpuks puhkasid oma loomulikes piirides. Siis ilmub veel üks uus süsteem - ja nii igavesti.
Süsteemi usaldusväärsus, stabiilsus ja järjepidevus dünaamilises keskkonnas sõltub selle muutumisvõimest. Süsteemi arengu ja seega ka elujõulisuse määrab peamine näitaja: dünaamilisuse määr, see tähendab võime olla mobiilne, paindlik, väliskeskkonnaga kohanemisvõimeline, muutes lisaks geomeetrilisele kujule ka osade, eeskätt töötava keha, liikumisvormi. Mida kõrgem on dünaamilisuse aste, seda üldiselt on laiem tingimuste vahemik, milles süsteem oma funktsiooni säilitab. Näiteks selleks, et panna lennuki tiib tõhusalt tööle oluliselt erinevates lennurežiimides (õhkutõus, kruiisilend, maksimaalse kiirusega lend, maandumine), dünaamiseeritakse see vahetussüsteemi lisamisega jne.
Alamsüsteemide puhul võib aga dünaamikaseadust rikkuda - mõnikord on tasuvam alamsüsteemi dünaamilisuse astet kunstlikult vähendada, seeläbi seda lihtsustades ning kompenseerida madalam takistus / kohanemisvõime, luues enda ümber stabiilse tehiskeskkonna, mis on kaitstud väliste tegurite eest. Kuid kokkuvõttes saab agregeeritud süsteem (üle-süsteem) ikkagi suurema dünaamika. Näiteks saate ülekande dünaamika abil saastumise suhtes kohandada (isepuhastumine, isemäärimine, tasakaalustamine), kuid võite selle asetada suletud korpusesse, mille sees luuakse liikuvate osade jaoks kõige soodsam keskkond (täppis-laagrid, õliudu, kuumutamine jne).
Muud näited:
Igal tehnilisel süsteemil, mis täidab iseseisvalt mis tahes funktsiooni, on neli peamist osa - mootor, jõuülekanne, töökere ja juhtseade. Kui mõni neist osadest süsteemis puudub, täidab selle funktsiooni inimene või keskkond.
Mootor - tehnosüsteemi element, mis on nõutava funktsiooni täitmiseks vajaliku energia muundur. Energiaallikas võib paikneda kas süsteemis (näiteks bensiin paagis auto sisepõlemismootori jaoks), või ülisüsteemis (elektrivõrk elektrivõrgust tööpingi elektrimootori jaoks).
Edasikandumine - element, mis kannab energiat mootorilt töökere koos selle kvaliteedinäitajate (parameetrite) muutumisega.
Tööorgan - element, mis kannab töödeldud objektile energiat ja täidab nõutava funktsiooni täitmise.
Juhtimisriist - element, mis reguleerib energiavoogu tehnosüsteemi osadesse ja koordineerib nende tööd ajas ja ruumis.
Analüüsides mis tahes autonoomset süsteemi, olgu see külmkapp, kell, teler või täitesulepea, näete neid nelja elementi kõikjal.
Niisiis, mis tahes töötav süsteem koosneb neljast põhiosast ja mis tahes neist osadest on tarbija ja energia muundur. Kuid sellest ei piisa muundamiseks, on siiski vaja see energia ilma kadudeta mootorilt töökere ja sellest töödeldavale objektile üle kanda. See on läbisõidu kaudu energiaseadus. Selle seaduse rikkumine viib vastuolude tekkimiseni tehnosüsteemis, mis omakorda tekitab leidlikke probleeme.
Tehnilise süsteemi efektiivsuse peamine tingimus energiajuhtivuse seisukohalt on süsteemi osade osade võrdne võime energiat vastu võtta ja edastada.
kasulik funktsioon, siis selle tõhususe suurendamiseks kokkupuutekohtades peaksid olema ained, millel on sarnane või identne arengutase.
Kui süsteemi elemendid moodustavad suhtlemisel energiat juhtiva süsteemi kahjulik funktsioon, siis peab selle hävitamiseks elementide kokkupuutekohtades olema erineva või vastupidise arengutasemega aineid.
Kui elemendid suhtlevad üksteisega, moodustavad nad energiaga juhtiva süsteemi kahjulik ja kasulik funktsioon, siis peaks elementide kokkupuutekohtades olema ained, mille arengutase ja füüsikalis-keemilised omadused muutuvad mõne kontrollitava aine või välja mõjul.
Tehnilises süsteemis on põhielement tööorgan. Ja selle funktsiooni normaalseks täitmiseks ei tohi energia neelamise ja edastamise võime olla väiksem kui mootor ja jõuülekanne. Vastasel juhul see kas puruneb või muutub ebaefektiivseks, muutes olulise osa energiast kasutuks kuumuseks. Seetõttu on soovitav, et tööorgan oleks oma arengus eespool ülejäänud süsteemist, see tähendab, et sellel oleks aine, energia või organisatsiooni osas suurem dünaamilisus.
Sageli teevad leiutajad vea, arendades pidevalt ülekannet, juhtimist, kuid mitte tööelementi. Selline tehnika reeglina ei suurenda märkimisväärselt majanduslikku efekti ega suurenda tõhusust.
Esimene samm on minna bisüsteemid. See suurendab süsteemi usaldusväärsust. Lisaks ilmub bisüsteemis uus kvaliteet, mis polnud omane monosüsteemi.
Üleminek aadressile polüsüsteemid tähistavad evolutsioonilist arenguetappi, kus uute omaduste omandamine toimub ainult kvantitatiivsete näitajate kaudu. Laienenud organisatsioonilised võimalused sama tüüpi elementide paigutamisel ruumis ja ajas võimaldavad nende võimalusi ja keskkonnaressursse täielikumalt kasutada.
Kuid mingil arenguetapil hakkavad polüsüsteemis ilmnema tõrked. Üle kaheteistkümnest hobusest koosnev meeskond muutub kontrollimatuks, kahekümne mootoriga lennuk nõuab meeskonna mitmekordset suurendamist ja seda on raske kontrollida.
Süsteemi võimalused on ammendatud. Mis järgmiseks? Ja siis muutub polüsüsteem taas monosüsteemiks ... Kuid kvalitatiivselt uuel tasandil. Samal ajal tekib uus tase ainult süsteemi osade, peamiselt töökeha dünaamilisuse suurendamise tingimusel.
Üleminekuseadus "mono - bi - polü" on tihedalt seotud makro tasemelt mikrotasandile ülemineku seadusega.
Üleminek makrolt mikrotasandile on kõigi tänapäevaste tehnosüsteemide arengu peamine suundumus.
Kõrgete tulemuste saavutamiseks kasutatakse aine struktuuri võimalusi. Esiteks kasutatakse kristallvõre, seejärel molekulide, ühe molekuli, molekuli osa, aatomi ja lõpuks aatomi osade assotsiatsioone.
- seadused, mis määravad tehnosüsteemide eluea alguse.
Igasugune tehniline süsteem tekib eraldi osade ühtseks tervikuks sünteesimise tulemusena. Mitte iga osade kombinatsioon ei anna elujõulist süsteemi. Süsteemi elujõulisuse tagamiseks tuleb täita vähemalt kolme seadust.
Tehnilise süsteemi põhimõttelise elujõulisuse vajalik tingimus on süsteemi põhiosade olemasolu ja minimaalne töövõime.
Iga tehniline süsteem peaks sisaldama nelja põhiosa: mootor, jõuülekanne, töökere ja juhtseade. Seaduse 1 tähendus seisneb selles, et tehnilise süsteemi sünteesiks on vaja nende nelja osa olemasolu ja nende minimaalset sobivust süsteemi funktsioonide täitmiseks, sest süsteemi enda toimiv osa võib osutuda konkreetse tehnilise süsteemi osana toimimatuks. Näiteks sisepõlemismootor, mis on iseenesest töökõlbulik, muudetakse töötavaks, kui seda kasutatakse allveemootorina.
Seadust 1 saab seletada järgmiselt: tehniline süsteem on elujõuline, kui kõigil selle osadel pole "kaksikut" ja "hinded" määratakse vastavalt selle osa töö kvaliteedile süsteemi osana. Kui vähemalt üks osadest on hinnatud "kaheks", ei ole süsteem elujõuline isegi siis, kui teistel osadel on "viis". Sarnase seaduse seoses bioloogiliste süsteemidega sõnastas Liebig veel eelmise sajandi keskel ("miinimumi seadus").
Seadusest 1 tuleneb praktika jaoks väga oluline tagajärg.
Et tehnosüsteem oleks juhitav, peab selle vähemalt üks osa olema juhitav.
„Kontrollida” tähendab omaduste muutmist viisil, mis on vajalik kontrollija jaoks.
Selle tagajärje tundmine võimaldab teil paljude probleemide olemust paremini mõista ja saadud lahendusi õigemini hinnata. Võtame näiteks ülesande 37 (ampullide sulgemine). Esitatakse kahest kontrollimatust osast koosnev süsteem: ampullid on tavaliselt kontrollimatud - nende omadusi ei saa (see pole kasumlik) muuta ja põletid on vastavalt probleemi tingimustele halvasti juhitavad. On selge, et probleemi lahendus seisneb veel ühe osa sissetoomises süsteemi (Su-väljaanalüüs viitab kohe: see on aine, mitte väli, nagu näiteks ülesandes 34 silindrite värvi kohta). Mis aine (gaas, vedelik, tahke aine) ei lase tulel minna sinna, kuhu see minema ei peaks, ja ei sega samal ajal ampullide paigaldamist? Gaas ja tahke aine langevad, jättes vedeliku, vee. Panime ampullid vette nii, et ainult kapillaaride otsad tõusevad vee kohale (ja nr. 264 619). Süsteem saavutab juhitavuse: saate muuta veetaset - see tagab kuuma ja külma tsooni vahelise piiri muutuse. Saate muuta vee temperatuuri - see tagab süsteemi stabiilsuse töötamise ajal.
Tehnilise süsteemi põhimõttelise elujõulisuse vajalik tingimus on energia läbimine läbi süsteemi kõigi osade.
Iga tehniline süsteem on energiamuundur. Siit tuleneb ilmselge vajadus mootorilt energiat ülekande kaudu tööorganile üle kanda.
Energia ülekandmine süsteemi ühest osast teise võib olla materjal (näiteks võll, hammasrattad, kangid jne), väli (näiteks magnetväli) ja materjal-väli (näiteks energia ülekandmine laetud osakeste voolu kaudu). Paljud leidlikud probleemid tulenevad ühe või teise ülekandeliigi valimisest, mis on antud tingimustel kõige tõhusam. See on probleem 53 aine kuumutamise kohta pöörlevas tsentrifuugis. Tsentrifuugist väljaspool on energiat. Tsentrifuugis asub ka "tarbija". Ülesande olemus on luua “energiasild”. Sellised "sillad" võivad olla homogeensed ja heterogeensed. Kui energia tüüp muutub süsteemi üleminekul ühelt osalt teisele, on see mittehomogeenne "sild". Leiutise probleemides tuleb selliste sildadega kõige sagedamini toime tulla. Niisiis, 53. ülesandes aine kuumutamise kohta tsentrifuugis on kasulik omada elektromagnetilist energiat (selle ülekandmine ei häiri tsentrifuugi pöörlemist) ja tsentrifuugi sees on vaja soojusenergiat. Eriti olulised on mõjud ja nähtused, mis võimaldavad energiat juhtida süsteemi ühest osast väljumisel või selle teise osa sissepääsu juures. Ülesandes 53 saab kütmist pakkuda, kui tsentrifuug on magnetväljas ja tsentrifuugi sisse on pandud näiteks ferromagnetiline ketas. Kuid vastavalt probleemi tingimustele ei ole vaja mitte ainult ainet kuumutada tsentrifuugis, vaid säilitada püsiv temperatuur umbes 2500 C. Ükskõik, kuidas energiavalik muutub, peab ketta temperatuur olema konstantne. Selle tagab „üleliigse“ välja pakkumine, kust ketas võtab energiat, mis on piisav kuni 2500 C kuumutamiseks, seejärel ketas substants „ise lahti” (üleminek läbi Curie punkti). Kui temperatuur langeb, lülitub ketas ise sisse.
Seaduse 2 tagajärg on oluline.
Et tehnosüsteemi osa oleks juhitav, on vaja tagada selle osa ja juhtimisseadiste vaheline energiajuhtivus.
Mõõtmise ja tuvastamise ülesannetes võib rääkida teabejuhtivusest, kuid see taandub sageli energiaks, ainult nõrgaks. Näide on probleemi 8 lahendus silindri sees töötava lihvketta läbimõõdu mõõtmise kohta. Probleemi lahendamine on hõlbustatud, kui arvestada mitte teavet, vaid energiajuhtivust. Seejärel peate probleemi lahendamiseks vastama kõigepealt kahele küsimusele: millises vormis on kõige lihtsam energia ringi toomine ja millises vormis on kõige lihtsam energia välja tuua ringi seinte kaudu (või mööda võlli)? Vastus on ilmne: elektrivoolu kujul. See pole veel lõplik otsus, kuid õige vastuse poole on juba samm tehtud.
Tehnilise süsteemi põhimõttelise elujõulisuse vajalik tingimus on süsteemi kõigi osade rütmi (vibratsiooni sagedus, perioodilisus) koordineerimine.
Selle seaduse näited on toodud 1. peatükis.
Kõigi süsteemide areng on ideaalsuse astme suurendamise suunas.
Ideaalne tehniline süsteem on süsteem, mille kaal, maht ja pindala kipuvad nulli minema, kuigi selle töövõime ei vähene. Teisisõnu, ideaalne süsteem on see, kui süsteemi pole, kuid selle funktsioon säilitatakse ja täidetakse.
Vaatamata "ideaalse tehnilise süsteemi" kontseptsiooni ilmsele ilmsusele on teatud paradoks: tegelikud süsteemid muutuvad üha suuremaks ja raskemaks. Lennukite, paakautode, autode jms suurus ja kaal suurenevad. Seda paradoksi seletatakse asjaoluga, et süsteemi täiustamise käigus vabanevad reservid on suunatud selle suuruse suurendamisele ja, mis kõige tähtsam, tööparameetrite suurendamisele. Esimeste autode kiirus oli 15–20 km / h. Kui see kiirus ei suureneks, ilmuksid järk-järgult tunduvalt kergemad ja kompaktsemad ning sama tugevuse ja mugavusega autod. Kuid iga auto täiustamine (tugevamate materjalide kasutamine, mootori efektiivsuse parandamine jne) oli suunatud auto kiiruse suurendamisele ja sellele, mis seda kiirust "teenib" (võimas pidurisüsteem, tugev kere, suurenenud amortisaator) ... Auto ideaalsuse astme selgeks nägemiseks tuleb võrrelda tänapäevast autot sama rekordkiirusega (sama kaugusega) vana rekordautoga.
Nähtav sekundaarprotsess (kiiruse, läbilaskevõime, mahutavuse suurenemine jne) varjab tehnilise süsteemi ideaalsuse suurendamise esmast protsessi. Kuid leidlike probleemide lahendamisel tuleb keskenduda täpselt ideaalsusastme suurendamisele - see on usaldusväärne kriteerium probleemi parandamiseks ja saadud vastuse hindamiseks.
Süsteemi osade areng on ebaühtlane; mida keerukam on süsteem, seda ebaühtlasem on selle osade areng.
Süsteemi osade ebaühtlane areng on tehniliste ja füüsiliste vastuolude ning sellest tulenevalt leidlike probleemide põhjus. Näiteks kui kaubalaevade tonnaaž hakkas kiiresti kasvama, kasvas mootori võimsus kiiresti ja pidurdusrajatised jäid muutumatuks. Selle tulemusena tekkis probleem: kuidas pidurdada näiteks 200 tuhande tonni veeväljas tankerit. Sellel probleemil pole endiselt tõhusat lahendust: pidurdamise algusest kuni täieliku peatumiseni suudavad suured laevad läbida mitu miili ...
Arenguvõimalused ammendunud, lülitatakse süsteem ühe osana ka ülemsüsteemi; edasine areng toimub supersüsteemi tasemel.
Oleme sellest seadusest juba rääkinud.
See sisaldab seadusi, mis kajastavad kaasaegsete tehnosüsteemide arengut konkreetsete tehniliste ja füüsikaliste tegurite mõjul. "Staatika" ja "kinemaatika" seadused on universaalsed - need kehtivad kogu aeg ja mitte ainult seoses tehniliste süsteemidega, vaid ka mis tahes süsteemidega üldiselt (bioloogilised jms). "Dünaamika" kajastab meie aja tehniliste süsteemide arengu peamisi suundumusi.
Süsteemi tööorganite areng toimub kõigepealt makro ja seejärel mikrotasandil.
Enamikus kaasaegsetes tehnosüsteemides on töökeredeks "rauatükid", näiteks õhusõidukite sõukruvid, autorattad, treipingid, ekskavaatori kopp jne. Selliste tööorganite areng makrotasandil on võimalik: "näärmed" jäävad "näärmeteks", kuid muutuvad täiuslikumaks. Paratamatult saabub aga hetk, kui edasine areng makrotasandil osutub võimatuks. Süsteem säilitab oma funktsiooni säilitades põhimõtteliselt ümber: selle töökeha hakkab toimima mikrotasandil. "Näärmete" asemel teevad tööd molekulid, aatomid, ioonid, elektronid jne.
Üleminek makrotasandilt mikrotasandile on üks peamisi (kui mitte kõige olulisemaid) suundumusi kaasaegsete tehnosüsteemide arengus. Seetõttu tuleks leiutamisprobleemide lahenduse õpetamisel erilist tähelepanu pöörata "makro-mikro" ülemineku ja selle ülemineku rakendavate füüsiliste mõjude kaalumisele.
Tehniliste süsteemide väljatöötamine toimub su-valdkonna määra suurendamise suunas.
Selle seaduse tähendus seisneb selles, et mittevälised süsteemid kipuvad muutuma su-väljaks ja su-välja süsteemides toimub areng mehaanilistelt elektromagnetväljadele ülemineku suunas; ainete hajuvusastme, elementide vaheliste ühenduste arvu ja süsteemi reageerimisvõime suurendamine.
Probleemide lahendamisel on juba kohatud arvukalt seda seadust illustreerivaid näiteid.
Sissejuhatus
1. Mõisted ja määratlused
2. Tehnoloogia seaduspärasused
3. Tehniliste süsteemide väljatöötamise põhiseadused
3.1 Tehnoloogia järkjärgulise arengu seadus
3.2 Süsteemi osade täielikkuse seadus
3.3 Vajaduste-funktsioonide hulga laienemise seadus
3.4 Funktsiooni ja struktuuri vastavuse seadus
4. Isiku nihutamine tehnosüsteemidest
4.1 Tehnoloogia arenguetapi seadus
4.2 Robootika ja robootikaseadused
5. Tehniliste süsteemide arengu prognoosimine
Bibliograafia
Sissejuhatus
Inimkonna arengut on paljude sajandite jooksul seostatud tehnoloogia arenguga. Aastate jooksul on inimesed olemasolevaid seadmeid täiustanud ja moderniseerinud ning leiutanud uusi. Tehnika aitas inimestel ka ennast arendada, parandada oma oskusi ja võimeid.
Nagu kogu meie maailm, eksisteerib ja areneb tehnoloogia seaduste alusel. Seaduste väljatöötamine tehnosüsteemide arenguks on läbi viidud pikka aega. Esimese töö tehnoloogia arengu seaduspärasuste kohta kirjutas Georg Hegel töö "Loogikateadus" lõigus "Vahendid". "Masina- ja keemiatehnika teenib inimese eesmärke, kuna selle olemus (olemus) seisneb selle määramises väliste tingimuste (loodusseaduste) abil". 1843. aastal kirjeldas W. Schultz süsteemi osade täielikkuse seaduse prototüüpi. Ta kirjutas, et „tööriista ja masina vahel on võimalik tõmmata piir: labidas, haamer, peitel jms, hoobade ja kruvide süsteem, mille edasiviivaks jõuks on inimene, ükskõik kui oskuslikult neid ka ei valmistataks ... see kõik sobib kontseptsiooniga tööriistad; vahepeal tuleks loomade liikumapaneva jõuga ader, tuulikud lugeda masinate hulka. " Veidi hiljem kirjeldasid K. Marx ja F. Engels mõningaid tehnoloogia arengu seadusi. K. Marx kirjeldas neid seadusi jaotises "Masinate arendamine", "... tööriista ja masina vahe on kindlaks tehtud asjaolus, et tööriista abil töötab inimene tõukejõuna ja masina liikumapanev jõud on loodusjõud, mis erineb inimjõust, näiteks loom, vesi, tuul jne ". Mõningaid lisamaterjale võib leida F. Engelsi töödest, mis käsitlevad sõjatehnoloogia arengulugu ja sõdade läbiviimist. Need on eelkõige aastate 1860–1861 teosed: „Relvaga kahuril“, „Vintpüssi ajalugu“, „Suurbritannia kaitsmine“, „Prantsuse kergjalavägi“ jt. Kindel panus tehnoloogia ja selle seaduste mõistmisse oli „tehnoloogiafilosoofia” loomine. Selle termini võttis kasutusele saksa teadlane Ernest Kapp. Aastal 1877 avaldas ta raamatu "Tehnoloogiafilosoofia põhiliinid". Selle suundumuse peamine areng toimus 20. sajandi alguses. Põhimõtteliselt tegelesid "tehnoloogiafilosoofia" väljatöötamisega saksa teadlased F. Dessauer, M. Eyt, M. Schneider ja teised. Venemaal arendas seda teemat P.K. Engelmeyer. Aastal 1911 avaldas ta raamatu "Tehnoloogia filosoofia". Kõigis neis töödes käsitleti tehnoloogia ja tehnika progressi teoreetilisi ja sotsiaalseid probleeme. Paljud teadlased erinevates riikides, K. Tussman ja I. Müller (Saksamaal), V.I. Svidersky, A.A. Zvorykin, I. Ya. Konfederatov, S.V. Šukhardin (Venemaal) jt. 1962. aastal ilmus põhimõtteline teos tehnoloogia ajaloost.
Teadus tehnoloogiaseaduste kohta on aga alles hakanud kuju võtma. Ja loomulikult on esimene etapp seotud hüpoteeside sõnastamise ja põhjendamisega tehnoloogia struktuuri ja arengu seaduste kohta. Tänapäeval pole veel piisavalt põhjendatud üldtunnustatud eraldi seadusi ja hüpoteesides pole veel nende süsteemi täielikku suletud süsteemi. Sellise süsteemi loomine, aga ka üksikute seaduste põhjendamine on üks olulisemaid tehnoteadmiste ja üldise disainiteooriaga seotud uurimistöö suundumusi. See suund ootab oma entusiastlikke uurijaid.
Kuid erinevalt viimasest ajast on tehnika seaduste ja seaduste järgi juba teoreetilisi ja metoodilisi arenguid, mis pakuvad praktiliseks kasutamiseks suurt huvi. Tehnikaseadustel, aga ka spetsiifilisematel ja kohalikel seadustel võib insenerloovuses olla mitmetahuline rakendus. Esiteks, tuginedes tehnoloogia seaduspärasustele ja seaduspärasustele, saab välja töötada inseneride loovuse kõige tõhusama metoodika ja meetodid. Teiseks võimaldab seaduste ja seaduspärasuste sidumine konkreetse tehnikaobjekti klassiga määrata järgmistel põlvedel tehnilise objekti kõige struktuurilisemad omadused, välimuse ja omadused.
Selles artiklis käsitletakse kõige põhilisemaid seadusi, mis on praktikas oma kinnituse leidnud, mille põhjal on võimalik olemasolevaid tehnilisi objekte analüüsida ning teatud tõenäosusega kavandada üksikute masinate ja mehhanismide edasiarendust.
Enne otse seaduste juurde asumist on vaja anda täpne määratlus nendes seadustes kirjeldatud tehnilistele objektidele ja anda seadusele kui mõistele määratlused.
Tehnika (kreeka keeles „techne“ - käsitöö, kunst, käsitöö).
Tehnika definitsioonid võib rühmitada kolme põhirühma. Neid saab kujutada järgmiselt: tehnoloogia kui kunstliku materjali süsteem; tehnoloogia kui tegevusvahend; tehnika kui teatud tegevusviisid.
Esimene tähendus (tehnoloogia kui tehismaterjali süsteem) toob välja ühe tehnoloogia olemasolu ühe aspekti, viidates sellele kunstlikele materiaalsetele moodustistele. Kuid mitte kõik tehismaterjalide koosseisud pole tehnoloogia (näiteks loodusliku struktuuriga aretustegevuse tooted). Seetõttu ei piirdu tehnoloogia olemus selliste määratlustega, kuna tehnoloogiat ei eristata teistest kunstlikest materjalimoodustistest.
Ka teine \u200b\u200bväärtus on ebapiisav. Tehnikat tõlgendatakse kui tööjõudu, tootmisvahendeid, töövahendeid jne. Mõnikord määratletakse tehnika korraga vahendi ja tööriistana. Kuid see pole õige, kuna mõlemad mõisted asuvad samas arvestustasemes ja tööjõu vahendid on tööinstrumentide suhtes laiem mõiste.
Kolmas esiletõstetud tähendus on tehnoloogia kui teatud tegevusviisid. Kuid see olemus vastab pigem "tehnoloogilise protsessi" mõistele, mis omakorda on tehnoloogia element.
Tehniline objekt. Mõiste "tehniline objekt" viitab tehnilisele nähtusele, millel on tehniliste koosseisude üldklassi kõik põhijooned. Eraldi tehniline objekt on tehnikamaailma kõige terviklikum üksuselement.
Seega on tehnilised objektid sellised koosseisud, mis inimtegevuse vahendi funktsiooni täites integreerivad inimtegevuse peamised aspektid (materiaalne, teaduslik, kunstiline). Kõik muud koosseisud eksisteerivad suhteliselt iseseisvalt ja moodustavad külgnevaid nähtusi, mis esindavad terviku eraldi osi. Nende hulka kuuluvad: inimese vaimse elu nähtused; Kunstiteosed; kasutatud muutmata looduslikke vorme; tehnilised süsteemid, millel on kunstlik olemus, kuid mis ei täida lahutamatut sotsiaalset funktsiooni.
Kõige üksikasjalikumalt kirjeldas tehnilist objekti V.V. Tšetšev. Ta kirjutab „... tehniline objekt ilmub teatud elementide kogumi kujul, kindla materiaalse struktuurina. ... see kujutab endast teatud loodusseaduse avaldumise erilist "otstarbekat vormi" ja seda tuleb kirjeldada tehniliste omaduste küljelt, mis ilmnevad selle praktilises kasutamises tootmise (või mis tahes muu) tegevusvaldkonnas, ja seda tuleb kirjeldada ka sisemise sisu küljest kui protsessi määrab loodusseadus. Kirjeldades tehnilist seadet tehniliste ja looduslike omaduste kombinatsiooni abil, saame üldise ettekujutuse tehnilisest objektist. "
Masin (ladina keeles Machina - kunstlikku päritolu seade (agregaatide või seadmete komplekt).
Masin on seade kasuliku töö tegemiseks või energia muundamiseks. Masinat, mille energia muundatakse mehaaniliseks tööks ja mis kulub tööpinkide sisselülitamisele, nimetatakse masinmootoriteks. Masinaid, mille abil muudetakse teatud materjalide või esemete kuju, omadusi, asendit, olekut, nimetatakse tööpinkideks (näiteks metallilõikepink). „Ideaalne masin” on abstraktne standard, mis pole reaalsetes tingimustes kättesaadav ja mida iseloomustavad järgmised asjaolud:
Ideaalse masina kõik osad kannavad kogu aeg disainitud kasulikku koormust.
"Ideaalse masina" materjal töötab nii, et selle omadusi kasutatakse parimal võimalikul viisil, näiteks metallosad töötavad ainult pinges, puitdetailid ainult kokkusurutuna jne.
"Ideaalse masina" igale osale luuakse kõige soodsamad välistingimused (temperatuur, rõhk, väliskeskkonna liikumise olemus jne).
Kui "ideaalne masin" liigub, siis kasuliku koormuse kaal, maht ja pind langevad kokku või langevad peaaegu kokku masina enda massi, mahu ja pindalaga.
“Ideaalne masin” on võimeline oma eesmärki muutma (oma põhifunktsiooni piires).
Osade kapitaalremondi periood on võrdne kogu “ideaalse masina” tööeaga.
Võrreldes "ideaalset masinat" leiutise ideega, saab hinnata antud tehnoloogia harus üldiselt saavutatud taset ja leitud idee kvaliteeti.
Mehhanism on kehade (tavaliselt masinaosade) kogum, mis vastastikuse vastupanu abil piiravad üksteise liikumisvabadust. Liikumise edastamiseks ja transformeerimiseks kasutatakse mehhanisme. Liikumistrafona modifitseerib mehhanism kiirusi või trajektoore või mõlemat. See teisendab kiirused, kui ühe selle osa teadaoleval kiirusel sooritab teine \u200b\u200bselle osa esimese liikumisega sarnase, kuid erineva kiirusega liikumise. Mehhanism muudab tee, kui üks selle punktidest kirjeldab teadaolevat rada, kuid teine \u200b\u200bkirjeldab teist määratud rada.
Nüüd liigume seaduse ja nõuete määratlemisele, millele tehnoloogia seadused peavad vastama.
Seadus on nähtuste vahel vajalik, hädavajalik, stabiilne ja korduv suhe. Seadus väljendab seost objektide, antud objekti koostisosade, asjade omaduste vahel, samuti asja sees olevate omaduste vahel. Kuid mitte iga seos pole seadus. Suhtlemine võib olla vajalik ja juhuslik. Seadus on vajalik seos. See väljendab olulist seost ruumis eksisteerivate ainete vahel. See on toimimise seadus.
Regulaarsus, tingimuslikkus objektiivsete seaduste järgi; olemasolu ja areng vastavalt seadustele
A.I. Polovinkin sõnastas nõuded, millele tehnikaseadused peavad vastama:
Meil õnnestus vastuolu lahendada, kuid on ka selge, et läheb veel natuke aega, ja me peame jälle rääkima vajadusest suurendada mälu alamsüsteemi jõudlust. Niisiis, arvutisüsteemide arendusprotsess on vastuolude lahendamine, võttes arvesse probleemide ringi ja lahendatavate vastuolude loetelu. 2.8 Riist- ja tarkvaralahendused Nagu teate, saab paljusid ülesandeid lahendada ...
Kuidas tal puudub ideede kindlaks põhjendamiseks vajalik eruditsioon. "See tähendab, et peate olema amatöör ja mitte üks. See on dialektiline vastuolu. Tehnilise juhtimise õppimise käigus lahendame teiega praktikas, lahendame selle vastuolu produktiivselt. Selgub, et nagu on meie harrastusteadlased G.S. Altshuller, Yu.P. Salamatov, B.L. oma tööga tõestanud.
Kude põles läbi, jättes õhukese "luustiku", mis leegi kuumutamisel eredalt helendas. Neid seadmeid nimetatakse Aueri mütsideks. Põhimõtteliselt just siin peatus keemilist energiat energiaallikana kasutavate lampide arengulugu, ehkki gaasivalgustus konkureeris pikka aega elektrivalgustusega (vt film "Gaasivalgus"). Atsetüleeni (...
Põhjalikult, praktiliselt algoritmiline. Millisesse meetodite rühma peaks siis klassifitseerima tänapäevane ajurünnak: juhuslik, süsteemne või võib-olla loogiline? Metoodilised otsinguvahendid tehniliseks loovuseks nende jaoks tõhusa keskkonna kujundamisel Üldine süsteemi kavandamise skeem võimaldab teil tuua välja lahenduse leidmise peamised etapid ja luua igaühele eelistatud ...
See on mõõtesüsteemi sünteesi tüüpiline ülesanne. Mõõtmine, nagu ka muutus, on alati seotud energia muundamisega. Kuid muutumisprobleemides nähakse energia muundamise vajadust palju selgemini kui mõõtmisprobleemide lahendamisel. Seetõttu ei mäleta nad probleemi 12 lahendamisel variantide loendamise meetodil isegi energia läbimise tagamise seadust. Eksperimendis pakuti probleemi välja neljale (erinevates linnades elavale) kirjavahetusõpilasele, kes alles alustasid TRIZ-i õppimist. Tulemus: välja pakutud 11 ideed, kontrollotsust pole. Lauseid iseloomustab mitmetähenduslikkus: „Võib-olla erinevad teravad ja tuhmid“ nupud ”kaalu poolest? Siis tuleb kontrollida kaalu järgi sorteerimise võimalust ... ". Neli teise õppeaasta kirjavahetusõpilast andsid kontrollvastused ja kaks neist märkisid probleemi tühisust.
Tõepoolest, kui rakendame läbipääsu kaudu energiaseadust, on selge, et energia peab läbima "nupu" aluse ja varda ning seejärel sisenema mõõteseadmesse. Sel juhul on soovitav, et varda otsa ja mõõteseadme sisendi vahel oleks vaba ruum (õhupilu), et see ei takistaks "nuppude" liikumist. Ahelat "nupp - varda ots - õhu - seadme sisend" saab hõlpsasti realiseerida, kui energia on elektriline, seda on muud tüüpi energia kasutamisel palju raskem realiseerida. Seetõttu on vaja arvestada protsessi elektrienergia voolus, samuti seda, millistel juhtudel sõltub vool õhuga kokkupuutuva varda teravusastmest. See küsimuse sõnastus sisaldab sisuliselt vastust probleemile: on vaja kasutada koroonlahendust, mille vool sõltub otseselt (kõik muud asjad on võrdsed) elektroodi kõverusraadiusest (s.o teravusastmest).
Samuti on veel mõned staatikaseadused, mida pole veel piisavalt selgelt sõnastatud. Selline on näiteks "kirjavahetuse põhimõte", mille kohaselt peaksid süsteemi töökeha optimaalsed mõõtmed olema samas suurusjärgus (või üks või kaks suurusjärku vähem) kui toote töödeldud ala mõõtmed. Mõningane ebakindlus on siin selgelt nähtav: millistel juhtudel peaksid suurused olema võrdsed ja millistel kaks suurusjärku väiksemad? Siiani on olnud võimalik ainult märgata, et ülesannete mõõtmisel on tööriista mõõtmed (täpsemalt tööosad, tööosakesed) peaaegu alati kaks suurusjärku väiksemad kui mõõdetud objekti mõõtmed.
Tehniliste süsteemide arenguseaduste teine \u200b\u200brühm (kinemaatikaseadused) iseloomustab iseseisvalt arengusuunda
selle arengu konkreetsetest tehnilistest ja füüsilistest mehhanismidest.
Kõigi tehnosüsteemide väljatöötamine käib esiteks ideaalsuse määra suurendamise suunas ja teiseks toimub see ebaühtlaselt - tehniliste vastuolude tekkimise ja ületamise kaudu ning mida keerukam on süsteem, seda ebaühtlasem ja vastuolulisem on selle osade areng. Ja kolmandaks, areng on võimalik kuni teatud piirini, mille ületamisel lülitatakse süsteem selle ühe osana üleülesüsteemi, samal ajal kui areng süsteemi tasemel järsult aeglustub või peatub üldse, asendudes arenguga ülemsüsteemi tasandil.
Tehnilise süsteemi olemasolu pole eesmärk omaette. Süsteemi on vaja ainult funktsiooni (või mitme funktsiooni) täitmiseks. Süsteem on ideaalne, kui seda pole olemas, ja funktsioon täidetakse. Disainer läheneb probleemile järgmiselt: "Peate tegema seda ja teist, seetõttu vajate selliseid ja selliseid mehhanisme ja seadmeid." Õige leidlik lähenemisviis näeb välja täiesti teistsugune: "On vaja rakendada seda ja teist ning seda on vaja teha ilma uusi mehhanisme ja seadmeid süsteemi sisestamata." Näide on räbu puudutava probleemi 1. lahendus: vedel räbu kaitseb end räbu vahust valmistatud „katte“ abil soojuskadude eest. Seal on kaas (see tähendab, et räbu vaht täidab kaane rolli) ja kaant pole (spetsiaalse esemena, mis tuleb alla lasta ja tõsta).
Probleemide lahendamisel valikute loetlemisega on teadlik ideaalse objekti poole püüdlemine äärmiselt haruldane. Kuid süsteemide ideaalsuse suurendamine on seadus. Ideaalsuse määra suurendav vastus puudutab pärast seda, kui paljud "tühjad" proovid on visatud.
Kuidas tekivad uued loomaliigid? Erinevate mutageensete tegurite toimel ilmnevad uued märgid. Valdaval juhul on need märgid kasutud või kahjulikud. Ja ainult aeg-ajalt ilmub kehale kasulik märk. Looduslik valik “lükkab tagasi” ebaõnnestunud uute tunnustega isikud ja soodustab kasulike omadustega isikute säilimist ja levikut. Niisiis, juhuslikud "proovid" ja looduslik valik.
See on töömehhanism tehniliste süsteemide täiustamisel, loetledes võimalusi. Leiutajad, teadmata tehniliste süsteemide seadusi, loovad palju erinevaid lahendusi. Ainult need “mutatsioonid” on elujõulised, kui nad toimivad suunas, mis langeb kokku objektiivselt eksisteerivate arenguseadustega. Heades leiutistes
suureneva ideaalsuse mõju on lihtne märgata, ehkki see efekt saavutatakse enamasti teadvustamata, kogemata, pärast mitmeid katseid, mis on seotud ideaalsuse astme langusega.
Loodusel pole teadvust ega põhjust: mutatsioonide tulemusi ei uurita, "edukate mutatsioonide protsendi" suurendamiseks pole mingit võitlust. Kui välised tingimused muutuvad järsult, siis suure põlvkonna tsükliga organismid (st väikese mutatsioonide arv ajaühikus) lihtsalt surevad. Tehnoloogias on võimalus koguda "mutatsioonide" kogemusi (eriti selline patareifond on patendifond), seda uurida, tuvastada "edukate mutatsioonide reeglid", mis objektiivselt langevad kokku tehnosüsteemide arenguseadustega. See võimaldab "mutatsioone" teadlikult läbi viia: esimene pakutud variant peaks olema parim.
Raamatu alguses rääkisime juba tehnilistest vastuoludest, nüüd täpsustame midagi.
On administratiivseid vastuolusid (AP): midagi on vaja teha, kuid kuidas seda teha, pole teada. Sellised vastuolud peegeldavad ainult leiutise probleemi, täpsemalt leiutise olukorra fakti. Need antakse automaatselt koos olukorraga, kuid ei aita mingil viisil kaasa vastuse poole liikumisel. Tehnilised vastuolud (TP) peegeldavad konflikti süsteemi osade või omaduste vahel (või "rangidevahelist" konflikti süsteemi ja alamsüsteemi, alamsüsteemiga süsteemi vahel). TP rühm on omane leidlikule olukorrale, seetõttu on selle grupi ühe vastuolu valik samaväärne üleminekuga olukorralt ülesandele. On tüüpilisi TP-sid, näiteks erinevates tehnoloogiaharudes kohtab sageli „raskuse“, „täpsuse ja jõudluse“ tüüpi jne TP-sid. Tüüpilised tehnilised vastuolud ületatakse standardsete tehnikatega. Paljude tuhandete leiutiste (peamiselt kolmanda või neljanda taseme) analüüsimisel oli võimalik koostada selliste tehnikate loendid. Pealegi koostati tabelid nende meetodite rakendamiseks, sõltuvalt vastuolude tüübist. Seetõttu on TP-l teatud heuristiline väärtus: TP-d teades saate tabeli abil minna soovitud tehnikarühma. Keeruliste probleemide lahendamisel ei osutu see tee aga alati efektiivseks, kuna palju jääb ebakindlaks: pole teada, millist konkreetset tehnikat grupist tuleks kasutada, millisele konfliktsepaari osale seda omistada, kuidas seda täpselt rakendada (näiteks lõhestada) antud probleemi tingimustes. Olukorra muudab veelgi keerulisemaks asjaolu, et paljude keerukate probleemide lahendused on seotud mitme tehnika teatud kombinatsioonide (või tehnikate ja füüsiliste efektide kombinatsioonide) kasutamisega.
tov). Seetõttu tuleb ülesannete analüüs läbi viia sügavamalt, paljastades TP füüsiline olemus.
