А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 60
Текст из файла (страница 60)
е. подвеска тела на тросах, если весы пружинные типа безмена, т. е. опорный лоток (полезно при взвешивании болыпих грузов); 13) сообщение результата измерений через динамик (вариант— весы со шкалой, образованной подвижными штифтами для определения веса на ощупь для инвалидов по слуху и зрению); 14) ограничение доступа к результатам измерений (например, при взвешивании драгоценных металлов); 15) отсутствие данных о весе тела; результаты измерения поступают в память накапливающего элемента и там хранятся; 16) указание параллели, на которой находятся весы, если онн оттарированные на экваторе. Таким образом, МОК позволяет решать ряд задач по усовершенствованию ТО по трем направлениям (рис. 10.22).
Рне. 10.22. Варианты объекта, полученные МОК Как следует из приведенного примера, МОК предполагает применение операции изолирующей абстракции для того, чтобы освободиться от ВПИ, отвлечься от объекта и рассматривать набор возможных 10. Морфологический подход к анализу и синтезу обьектов 277 свойств безотносительно к объекту. Затем, возвращаясь к объекту можно поставить ряд задач по его совершенствованию или созданию нового продукта. Например, создать прибор, показывающий удельный вес (для ювелирной промышленности) или измеряющий вес движущегося тела, например, измерение веса тела во время сильной качки на корабле (см.
функцию М9 5). Совершенствование ТО по каждому из перечисленных направлений, как правило, приводит к изменению структуры исходного объекта. Следовательно, в соответствии с принципом системного подхода, это будет приводить к появлению новых системных свойств.
Вопросы для самопроверки 1. Что изучает морфология? 2. С какой целью используется морфологический подход при решении технических задач? 3. Какие задачи ставит пред собой инженер при формировании заголовка МТ на этапе исследования проблемы? 4. Какая модель, из рассмотренных в гл. 9, ориентирует на формирование операционной МТ? 3. Какая модель, из рассмотренных в гл. 9, ориентирует на формирование предметной МТ? б. Какие ресурсы и приемы, рассмотренные в подразд. 6.3 и 9.2.1 и каким образом могут быть использованы при формировании заголовка МТ? 7. В чеи заключается применение стратегии Диснея при заполнении МТ? 8. В каких графических моделях могут быть представлены результаты морфологического исследования? 9.
Для решения каких задач используется МОК? 11. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ В инженерной практике встречается большое разнообразие задач и план решения во многом зависит от того, как поставлена задача, какова ее первоначальная формулировка. В зависимости от цели, которая ставится в первоначальной формулировке задачи, можно выделить два вида технических задач (рис. 11.!). рис. 11Л. Виды технических задач в зависимости от их лсрвоиачальиоя формулировки Целью исследовательских задач является достижение понимания сущности процессов, происходящих в изучаемом объекте. Описание задачи включает в себя вопрос «Почему?».
Это могут быть проблемы, связанные, например, с плохой работоспособностью ТС, связанные с проявлением НЭ или явлений. Для того чтобы это предотвратить, нужно понять, почему возникло то или иное нежелательное явление. Подобные задачи могут возникать также, если наблюдаемое явление противоречит ожидаемому. Нужно найти объяснение этому явлению. Тогда, если оно нежелательное, будет поставлена задача как его предотвратить.
Если полезное, то как его использовать. В задачах синтеза целью является создание ТО (конструкции или технологии) для выполнения некоторой полезной функции. Это деление технических задач в определенной мере условно и связано с тем, что для их решения предлагаются принципиально разные полходы. Для решения задач синтеза сначала проводят исследование проблемы. Решение исследовательской задачи часто завершается решением Раздел 2.
Приемы и методы решения технических задач 280 Пример 11.1. Кража спирта. Во время перегона цистерны со спиртом от завода-изготовителя к потребителю из опечатанной цистерны регулярно исчезало около 4...6 л спирта. Это нельзя было объяснить. Меры, принимаемые для охраны, результата не давали. Требовалось выяснить причину пропаж (501. Было подозрение на кражу. Но как злоумышленники это делали? Пример 11.2. Перевозка микросхем.
На радиозаводе при перевозке микросхем из одного цеха в другой часть из них по непонятным причинам выходила из строя [50, 741. Микросхемы перевозили на электрокаре в обычных пенопластовых коробках. Перед отправкой их проверяли. В цехе-потребителе входной контроль показывал, что у некоторых микросхем был электрический пробой. В чем причина электрического пробоя у части микросхем? Анализ хода решений подобных задач специалистами показал, что они сознательно или интуитивно использовали прием, известный из практики знаменитых детективов, — «поставить себя на место злоумышленника». И вместо вопросов: «Как это произошло?» или «Как это объяснить?» ставился вопрос: «Как это можно сделать»? При этом исследовательская задача превращалась в задачу синтеза. Тогда решение задачи сводится к поиску ресурсов: ФТЭ, формированию ФПД, поиску системных эффектов для получения наблюдаемого явления.
И для ее решения можно применить весь набор рассмотренных приемов и методов. Разрабатывается несколько вариантов, создаются гипотезы, которые затем проверяются. Этому подходу Б. Л. Злотин и А. В. Зусман !50) дали название «Обращение исследовательской задачи». Он соответствует рассмотренному ранее приему решения задач — инверсии (см. разд. 2.2).
Очень часто задача, казавшаяся сложной в исследовательской постановке, при обращении в задачу синтеза становится простой. Важную роль играют ресурсы, в первую очередь, вещественно-полевые и системные. Во многих случаях решение обращенной исследовательской задачи зависит от умения обнаружить необходимый ресурс. Продолжение примера 11.1. Кража спирта.
Задача синтеза: как извлечь спирт из опечатанной цистерны? Эта реальная задача была предложена Альтшуллеру на одном из семинаров по ТРИЗ человеком, который знал ответ, специально для проверки возможностей ТРИЗ. Альтшуллер применил прием предварительного действия, (сделать заранее), т. е. использовал ресурс времени. В пустой и, естественно, еще не опломбированной цистерне, помещается вещество, которое будет удерживать в себе некоторое количество спирта.
Располагается оно так, чтобы через верхний люк его не было видно. Таким веществом может быть, например, ведро, закрепленное в верхней части цистерны или темное шерстяное одеяло, располагающееся на дне цистерны. 11. Общие методические рекомендации по решению задач 281 Это вещество извлекают из пустой цистерны, с которой уже сняли пломбу. Продолжение примера 11.1. Перевозка микросхем. Задача синтеза: как вызвать электрический пробой микросхем? Нужен электрический потенциал. Как его создать? Статическое электричество можно получить при трении.
Статическое электричество возникало при транспортировке: пенопластовые коробки при тряске терлись друг о друга. Формулировка задачи Задача синтеза Обращенная исследовательская задача Не усложняя ТС (для повьппсиия степени : илеаяьности) обеспечить выполнение по,'лезной функции Нс изменяя ТС обеспечить появление наблю- даемого эффекта (полезного или вредного) Использование ресурсов Г , :Для выполнения полезной функции можно ' Только за счет имеющихся ресурсов обеспе' привлекать все имеющиеся ресурсы чить появление наблюдаемого эффекта, по, 'скольку в системе все для этого есть Пример 11.3. Плывун в котловане.
«Плывун дает о себе знать как только котлован в него углубляется. Выработка грунта за день исчезает сполна... На следующий день надо снова выбирать землю с тех отметок, с которых он уже был выбран... По мере углубления котлована в плывуне, в боковых стенках его начинают формироваться пещеры... Над пещерами нависают своды. Наконец начинаются обвалы».
Это классическое описание плывуна составлено в 1935 г. профессором А. Ф. Лебедевым. Строители всегда считали, что виновата вода: разжиженный грунт ведет себя именно так. Но выяснилось, что есть два типа плывунов. Для того чтобы «успокоить» один из них, достаточно выкачать из него воду. Другой же, тоже часто встречающийся. после откачки воды вовсе не становится «добронравнее» и по-прежнему при появлении давления и даже под действием собственного веса «плывет куда ему вздумается. Как это объяснить?> [50).
Обращенная задача. Как сделать сухой массив песка текучим самым простым способом? Надо ввести в него смазку, но откуда ее взять? Конечно из имеющихся ресурсов. Что может находиться в массе леска? Микроорганизмы! Они находятся между песчинками, а продукты их жизнедеятельности, — это слизь и пузырьки газа, которые облепляют песчинки со всех сторон. Получается прекрасная смазка.
Практики должны были давно обнаружить это, так как замечали, что плывун пахнет гнилью. Спустя много лет после описания плывуна, данное профессором Лебедевым, грунтоведу Н. В. Радиной за объяснение этих явлений был выдан диплом на открытие. Это говорит о том, Обращенная исследовательская задача имеет ряд особенностей по сравнению с прямой задачей синтеза: Раздел 2. Приеиы и иетоды решения технических задач 282 что при исследовании объектов нужно быть очень внимательным, н не пропускать мельчайших деталей, свойств, которые проявляются в анализируемом объекте. Пример 11.4. Алмазный инструмент затупился. Алмазным инструментом произвели обработку заготовки из мягкого железа [501. Инструмент сразу же затупился.
Алмаз — самое твердое вещество. Почему произошло затупление инструмента при обработке мягкого материала? В условии задачи описана система, которая включает вещества: заготовка из железа, алмазный инструмент, стружка и поля: скорость резания, силовое взаимодействие инструмент — заготовка. ПП; Инструмент затупился, — наблюдаемое явление. Инструмент не должен был затупиться, так как он тверже заготовки.
Как сделать так, чтобы мягкое железо загуляло алмазный инструмент? Известно, что процесс резания сопровождается выделением тепла. Алмаз — это аллотропное состояние углерода. Как затупить инструмент при имеющихся ресурсах? Нужно создать такие условия, чтобы углерод лиффундировап в железо. При высокой температуре и хорошем контакте между железом и углеродом может начаться процесс растворения углерода в железе. Особенностью предметного противоречия в обращенной исследовательской задаче является то, что в одном суждении в категорической его части описывается наблюдаемое явление. Нормативная часть обычно опускается. В ней подразумеваются законы природы, в соответствии с которыми происходит наблюдаемое явление.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
