нии технической системы (ТС), описанной в условиях данной
изобретательской ситуации.
1. Недостаточно высокая производительность устройства для
сушки бумаги.
2. Низкое качество отжима бумаги.
3. Разрушение бумаги при попытке улучшить отжим.
4. Трудно известными способами нагреть влагу в бумаге.
5. На пути от зоны нагрева к валковому прессу бумага остывает.
2. Выявить причинно-следственные связи между найденными НЭ.
Ъ>НЭ5 Ъ>НЭ3
НЭ4ДД>НЭ2ДД>НЭ1
3. Указать начальный НЭ в установленных причинно-следственных
связях.
НЭ4
4. Нежелательный эффект "трудно известными способами нагреть
влагу в бумаге" означает, что:
4.1. Необходимо улучшить функционирование.
КОММЕНТАРИЙ. Здесь возможен выбор и варианта 4.2, тогда на следую-
щем шаге выяснится, что затраты связаны с выполнением ПФ "нагре-
вать влагу в бумаге", выполнение которой и нужно улучшить.
6. Нежелательный эффект "трудно известными способами нагреть
влагу в бумаге" означает, что:
6.2. Плохо выполняется полезная функция.
Переход к шагу 8.
8.1. Сформулировать ПФ, которую необходимо выполнить или улучшить
/назовем ее Ф-у/.
нагреть влагу в бумаге
8.2. Определить, что необходимо:
8.2.1. Улучшить имеющийся принцип выполнения Ф-у
Далее используем выражения в скобках (см. Алгоритм).
КОММЕНТАРИЙ. В случае сомнений при выполнении этого шага лучше вы-
бирать 8.2.1, т.к. этот вариант нацеливает на решение мини-задачи.
8.3. Указать, зачем необходимо выполнить Ф-у 8.1.
чтобы улучшить отжим влажной бумаги
8.4. Сформулировать 8.3 в виде полезной функции.
отжимать влажную бумагу
8.5. Указать, каким известным способом можно улучшить нагрев
влаги в бумаге
увеличить температуру нагревающего газа
8.6. Указать основной недостаток Н указанного способа.
недопустимо большой расход ресурсов
КОММЕНТАРИЙ. В принципе, если увеличить температуру газа, то эф-
фективность нагрева возрастет, но газ получают после того, как он
отработал на сушке бумаги, поэтому он имеет вполне определенную
температуру (200-300 градусов), а дополнительный нагрев связан с
недопустимым расходом энергии.
8.7. Указать, какой элемент (Э) улучшает выполнение функции
"нагреть влагу в бумаге" в рамках способа "увеличить темпе-
ратуру нагревающего газа".
газ
8.8. Указать, какое действие нужно выполнить над объектом "газ",
чтобы улучшить выполнение функции "нагреть влагу в бумаге".
нагреть
8.9. Указать, над какой частью объекта "газ" необходимо вы-
полнить действие "нагреть", чтобы выполнить функцию "наг-
реть влагу в бумаге".
приповерхностный слой газа
КОММЕНТАРИЙ. Приповерхностный слой газа - это та часть газа, кото-
рая непосредственно соприкасается с поверхностью бумаги. Здесь
возможен ответ и на микроуровне. Частью газа является молекула.
"Нагревать" молекулу, т.е. увеличивать ее среднюю кинетическую
энергию, необходимо для увеличения ее энергоотдачи влажной бума-
ге. Мы продолжим анализ на макроуровне, хотя "микроуровневый"
подход не менее плодотворен.
8.10. Указать, для какого другого полезного действия над объек-
том "приповерхностный слой газа" необходимо его нагреть.
чтобы увеличить его теплоотдачу
9. Определить, можно ли для решения задачи изменять:
- элемент "газ" - можно
- объект "приповерхностный слой газа" - можно
10. Записать сведения, найденные на шагах 8.4, 8.6, 8.7, 8.8,
8.9, 8.10.
Заменить в записанных сведениях специальные термины.
8.4. отжимать влажную бумагу
8.6. недопустимо большой расход ресурсов
8.7. газ
8.8. нагреть
8.9. приповерхностный слой газа
8.10. увеличить теплоотдачу
Специальных терминов нет.
11. Поскольку на шаге 6 НЭ классифицирован как ПФНЭ, то перехо-
дим к шагу 11.2.
11.2. ТП1: Если нагреть газ, то полезная функция "увеличить теп-
лоотдачу приповерхностного слоя газа" выполняется, но
расход ресурсов недопустимо велик.
ТП2. Если не нагревать газ, то расход ресурсов невелик, но
и полезная функция "увеличить теплоотдачу приповерх-
ностного слоя газа" не выполняется, что также недо-
пустимо.
Необходимо увеличить теплоотдачу приповерхностного слоя
газа, не нагревая газ.
Читателю предоставляется возможность самому определить, ка-
кой широко известный физический эффект нужно для этого использо-
вать. До решения остался один маленький шаг...
...Ну, а если бы решения не нашлось? В этом случае нам помог
бы шаг 13 Алгоритма:
13. Сформулировать два новых ТП по следующей форме:
ТП1: Если нагреть влагу в бумаге, то полезная функция "отжи-
мать влажную бумагу" выполняется хорошо, но полученное
решение недостаточно эффективно.
ТП2. Если не нагревать влагу в бумаге, то проблем с выполне-
нием этой функции нет, но и полезная функция "отжимать
влажную бумагу" выполняется плохо, что недопустимо.
Необходимо улучшить выполнение функции "отжимать влажную бу-
магу", но не нагревать влагу в бумаге.
Анализ при помощи шага 8 позволяет уточнить задачу (проверьте!):
"Необходимо уменьшить вязкость воды в бумаге, не нагревая ее".
Известно, что добавка некоторых веществ (например, крахмала) в
воду позволяет удовлетворить этим условиям.
Проблема: ИЗГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧЕГО КОЛЕСА АВИАТУРБИНЫ.
Заказчик: сотрудник Тбилисского авиационного завода, посети-
тель выставки-продажи Изобретающей Машины -
октябрь 1990г.
Рабочее колесо авиатурбины изготавливается из дюралюминия и
имеет сложную форму: основание в виде воронки, от которого отхо-
дят лопатки сложного профиля. Изготавливается рабочее колесо точ-
ным литьем в разборную форму. Форма состоит из двенадцати одина-
ковых частей (по числу лопаток) и одной центральной части для из-
готовления "воронки". Для изготовления колеса части формы собира-
ют в единую конструкцию, куда заливают расплавленный дюралюминий.
После остывания металла форму разбирают и вынимают готовое изде-
лие. Однако на стыках формы поверхность колеса искажается, что
приводит к ухудшению его аэродинамических характеристик и сниже-
нию надежности, что недопустимо. Как быть?
АНАЛИЗ.
1. Составить список нежелательных эффектов (НЭ) в функционирова-
нии технической системы (ТС), описанной в условиях данной
изобретательской ситуации.
1. Искажается поверхность колеса.
2. Ухудшаются аэродинамические характеристики колеса.
3. Снижается надежность турбины.
2. Выявить причинно-следственные связи между найденными НЭ.
НЭ1ДД>НЭ2ДД>НЭ3
*3. Указать начальный НЭ в установленных причинно-следственных
связях.
НЭ1
4. Нежелательный эффект "искажается поверхность колеса" означа-
ет, что:
4.1. Необходимо улучшить функционирование.
Переход к шагу 6.
6. Нежелательный эффект "искажается поверхность колеса" означа-
ет, что:
6.1. Выполняется вредная функция (ВФ).
Переход к шагу 7.
7. Провести анализ ВФНЭ.
7.1. Указать ВФ.
искажать поверхность рабочего колеса
7.2. Указать элемент (Э), выполняющий ВФ.
форма
7.3. Указать вредное свойство (ВС) Э, из-за которого он выполняет ВФ.
разборность
7.4. Указать свойство, противоположное ВС (анти-ВС).
неразборность
7.5. Проверить, будет ли выполняться ВФ, если Э будет обладать
свойством анти-ВС.
нет
7.6. Указать, выполняет ли форма в рассматриваемой ТС какие-либо ПФ.
да
Переход к шагу 7.9.
7.9. Составить список ПФ, выполняемых формой.
1. удерживать расплавленный металл;
2. формовать расплавленный металл;
3. освобождать готовое колесо.
7.10. Вычеркнуть из этого списка те ПФ, которые будут выполнять-
ся, если Э будет обладать свойством "неразборность".
Вычеркиваем функции 1 и 2. В списке остается только функция 3:
"освобождать готовое колесо"
7.11. Указать, зачем необходимо выполнить ПФ 7.10.
чтобы изготавливать новое колесо
7.12. Сформулировать 7.11 в виде полезной функции.
изготавливать новое колесо
Переход к шагу 9.
9. Определить, можно ли для решения задачи изменять:
- элемент "форма" - можно
- объект "рабочее колесо" - нельзя
- объект "готовое колесо" - нельзя
10. Записать сведения, найденные на шагах 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.8,
7.10, 7.12.
7.1. искажать поверхность рабочего колеса - искажать поверх-
ность детали сложной формы
7.2. форма - формовалка
7.3. разборность
7.4. неразборность
7.10. освобождать готовое колесо - освобождать готовую де-
таль сложной формы
7.12. изготавливать новое колесо - изготавливать новую де-
таль сложной формы
Заменить в записанных сведениях специальные термины.
11. Сформулировать два технических противоречия (ТП) по следующей
форме:
11.1. Если на шаге 6 НЭ классифицирован как ВФНЭ:
а) Если есть ПФ 7.10:
ТП1: Если элемент "формовалка" обладает свойством "разбор-
ность", то он хорошо выполняет полезную функцию "ос-
вобождать готовую деталь сложной формы", но выполняет
и вредную функцию "искажать поверхность рабочего ко-
леса" , что недопустимо.
ТП2: Если элемент "формовалка" обладает свойством "нераз-
борность", то он не выполняет вредную функцию "иска-
жать поверхность рабочего колеса", но и не выполняет
полезную функцию "освобождать готовую деталь сложной
формы", что также недопустимо.
Необходимо освобождать готовую деталь сложной формы, но не
искажать поверхность детали сложной формы.
Итак, одно из двух: либо разборная формовалка не искажает
поверхность детали, либо неразборная (и потому неискажающая) фор-
мовалка легко освобождает деталь. Представим себе неразборную
формовалку. Вот в нее залили расплавленный металл, вот металл
застыл, деталь готова... Из какого материала следовало бы изгото-
вить формовалку, чтобы, не разбирая ее, освободить деталь? Не го-
ните от себя эту мысль - да-да, из резины. Из жаропрочной резины.
Такой материал известен, и называется он "виксинт".
А если бы виксинта в природе не существовало? Тогда пришлось
бы переформулировать задачу, перейдя к шагу 13 Алгоритма:
13. Сформулировать два новых ТП по следующей форме:
ТП1: Если освобождать готовую деталь сложной формы, то по-
лезная функция "изготавливать новую деталь сложной фор-
мы" выполняется хорошо, но найденное решение не позво-
ляет эффективно освобождать готовую деталь сложной фор-
мы.
ТП2. Если не освобождать готовую деталь сложной формы, то
проблем с выполнением этой функции нет, но и полезная
функция "изготавливать новую деталь сложной формы" вы-
полняется плохо, что недопустимо.
Необходимо улучшить выполнение функции "изготавливать новую
деталь сложной формы", но не освобождать готовую деталь
сложной формы.
Анализ при помощи шага 8 позволяет уточнить задачу (проверьте!):
"необходимо извлекать готовую деталь сложной формы из формовалки,
не освобождая ее". Постановка задачи вполне парадоксальная: как
это - "извлекать, не освобождая"? Не освобождая - значит, вообще
не изменяя формовалку (не разбирая ее, не изменяя форму и т.п.).
Но мы-то с вами уже имеем одно решение: гибкий, пластичный - ре-
