ТРИЗ для «чайников» – 3. Законы развития технических систем, том 2

МКС: Если возможно вредная реакция системы при некоторых условиях, то необходимо систему дополнить антисистемой, реакция которой на эти условия будет альтернативна вредной, так, чтобы в совокупности эти реакции взаимно уравновесились.

Пример

Предлагается на бутыли с кислотой одевать поролоновые «воротнички», пропитанные щелочью. Тогда при проливе кислоты, последняя будет сразу нейтрализована.

Пример

С начала войны немцы начали применять магнитные морские мины. Дело в том, что под действием магнитного поля Земли, корпус судов намагничивался. Чем больше корабль, тем больше магнитное поле. Чтобы исключить вероятность подрыва мины с магнитным взрывателем группа ученых под руководством И. В. Курчатова разработала метод размагничивания кораблей.

Пример-шутка

– Дорогая, если я соблазню твоего мужа, мы останемся подругами?

– Нет.

– Значит, мы станем врагами?

– Нет.

– А что тогда?

– Мы будем квиты.

Пример-шутка

Муж и жена едут в соседний городок в гости.

Жена: – Ой, скорее поворачивай машину назад! Я забыла выключить газ, как бы не сгорела наша квартира!

– Ничего страшного, не сгорит, я забыл выключить душ.

А3. Введением демпферов-рассеивателей

МКС: Если в системе с течением времени накапливается вредная энергия или иной вредный фактор, то его нивелирование может быть выполнено введением систем – демпферов или рассеивателей энергии.

Такие демпферы превращают энергию вредных воздействий (или иных вредных факторов) в поля рассеяния, или возвращают ее в систему путем утилизации.

Замечание: Демпферы способны сглаживать колебания полей и потоков в системе и передавать равномерно энергию или вещество поступающие неравномерно.

Пример

Пружины-амортизаторы на автомобилях переводят удары на дорогах в поля рассеяния.

Рис.30. Пружина-амортизатор

Пример

Чтобы избежать накопления статического электричества, способного вызвать пожар, к корпусу бензовозов присоединяется цепь, переводящая электрический заряд в землю.

Пример

Если приборы нагреваются (транзисторы и другие радиоприборы), что может привести к нежелательным последствиям, на прибор одевается радиатор, переводящий тепло с прибора в поля рассеяния.

Рис. 31. Радиаторы для тиристоров

Замечание: обратите внимание, что все предложенные варианты решения проблемы относятся к приему «Принцип предварительного исполнения».

1.1.4. Переход к полисистемам из однородных систем

Рис.32. Линия развития полисистем из однородных систем

Зачем надо объединять одинаковые системы? Что может дать такое объединение?

Иногда пропорциональный рост размеров системы вызывает трудности или непропорциональный рост вредных факторов. Объединение же двух однородных систем в би-систему, как минимум, удваивает возможности системы без непропорционального роста вредных факторов, а иногда такое объединение дает новые положительные системные свойства.

Системы могут объединяться в би-полисистему путем параллельного (когда системы работают одновременно) или последовательного (когда системы работают по очереди) соединения. При этом можно достичь различного положительного эффекта.

.

А. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

При параллельном соединении элементов удается:

а1. повысить надежность за счет дублирования ненадежных элементов;

МКС: Если вредное действие в системе возникает кратковременно из-за временного бездействия некоторого недорогого элемента, рекомендуется дублировать работу этого элемента созданием би-системы (полисистемы).

Замечание: Если анализируется возможное развитие системы, проверьте новые возможности, возникающие при создании полисистемы из серийных элементов (подсистем) соединенных параллельно, чтобы повысить надежность.

Пример

На электрических подстанциях устанавливается от 3 до 5 компрессоров, хотя по производительности достаточно одного, максимум двух. Остальные стоят в резерве. В случае отказа основных компрессоров, включается один из резервных. При этом мы уверены, что не произойдет отказ системы пневматики, который может вызвать выход из строя огромного энергетического комплекса.

Пример

Раньше в светофорах использовались лампы накаливания. Когда они перегорали, светофор переставал работать. Переход к светодиодам не только экономит электроэнергию, но и повышает надежность. Ведь даже если перегорит несколько светодиодов, то это не повлияет на работоспособность светофора.

Рис. 33. Светофор со светодиодами

а2. повысить мощность системы (пропускную способность) без непропорционального роста вредных факторов;

МКС: Если необходимо повысить мощность системы, а увеличении единичной мощности недопустимо или экономически нецелесообразно, то рекомендуется объединении двух и более однородных систем в параллельную полисистему.

Замечание: Если анализируется возможное повышение мощности системы, проверьте новые возможности, возникающие при создании полисистемы из серийных элементов (подсистем) соединенных параллельно, чтобы повысить мощность системы.

Пример

На гидроэлектростанциях стоят несколько энергоблоков; изготовление одного большого энергоблока вызвало бы большие трудности у производителей, транспортников и эксплуатационников, в то время как серия относительно небольших серийных блоков удобна и при производстве, и при транспортировки.