Selle idealiseerimissuuna tunnused:
- M, G, E vähenemine miniaturiseerimise tõttu; mõõtmete (G) järsk vähenemine ja vastavalt M ja E vähenemine;
- GPF-i suurenemine suurendades töö täpsust (ühenduste pikkus väheneb - vigade tõenäosus väheneb, vajalik võimsus väheneb, mõned kahjulikud tegurid kaovad);
- süsteemi elementide arv jääb muutumatuks kuni viimase hetkeni – alamsüsteemide liitmine ühtseks funktsionaalseks monosüsteemiks.
Kõige tüüpilisem näide mini- ja mikrominiaturiseerimisest tehnikas on raadioelektroonika areng 20. sajandil. Selle protsessi kohta on laialt tuntud järgmine näide: „Kui 50ndate Rolls-Royce oleks arenenud arvutitehnoloogiaga samas tempos, siis see luksusauto maksaks nüüd kaks dollarit, sellel oleks poole kuupsentimeetrise töömahuga mootor. ja kulutada tuhande kuupmillimeetrit bensiini iga sõidukilomeetri kohta.
Elementbaasi areng kulges teravat rada vähenevad M, G, E piki ahelat: üksikud osad - sõlmed - mikrokoostud - integraallülitused (IC) - suuremahulised integraallülitused (LSI) - ülisuuremõõtmelised integraallülitused (VLSI). Pealegi ei muutunud kogu tee jooksul elemendid põhimõtteliselt: see oli endiselt sama takistuslike, mahtuvuslike, pooljuhtide ja induktiivelementide komplekt. Alles hiljuti, seoses monokristallide kujul elektroonikakomponentide kasvatamise ja biokiipide alusel kokkupanemise ideede väljatöötamisega, on ilmnenud märke üleminekust põhimõtteliselt uutele elementidele.
Areng pesumasin:
- tünn aktivaatoriga (elektrimootor, otsik), voolik, kaas;
- seejärel algas kasulike funktsionaalsete alamsüsteemide ühendamine - küte, pumpamine, aktivaatori modifikatsioonid, programmi juhtimine, tsentrifuugimine jne;
- miniaturiseerimine - Malyutka masin jne;
- äärmuslik juhtum: nõuanded jaotisest “Osavad käed” - lisaseadmega elektritrell ja mis tahes kraanikauss koos pesuga (pesumasinat pole, kuid selle funktsioon on täidetud);
- mehaanilise aktivaatori asendamine ultraheliga (ideed on masinaehituses osade puhastamiseks pikka aega kasutatud); testid andsid suurepäraseid tulemusi: vajate mistahes anumat pesu, pulbri, veega ja asetage sinna väike kast (Ultraheli aktivaator);
- pärast mehaanilisi ja füüsikalisi aktivaatoreid tuleks üle minna "keemilisele pesemisele" (aktivaator mikrotasandil).
Printimine voltimine: valitud raamat trükitakse kliendi juuresolekul otse raamatupoes. Tekst ja illustratsioonid loetakse optiliselt kettalt ja prinditakse laserprinteril välja mõne minutiga (umbes 10 tuhat prinditud lehte minutis) ning seejärel köidetakse automaatsele köitmisjoonele. ("Teadus ja elu", 1987, nr 6, lk 104).
Väga oluline lisand
punktile 4.11.4.2
Eric Drexleri nanotehnoloogia:
tehnokraatlik utoopia või tehnoloogia arengu loomulik etapp?
B. Ponkratovi artikkel (mõnede lühenditega) “Mida me teeme kolmandal aastatuhandel ehk viimasel tehnokraatlikul utoopial.” (“Tehnoloogia noortele”, 1989, nr 12, lk 18-22)
1977. aasta kevadel väljendas Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi üliõpilane Eric K. Drexler ideed vajadusest viia tehnilisi süsteeme üle makrotasandilt mikrotasandile, luues molekulaarmasinaid – tehnilisi sarnasusi. bioloogilised molekulid, mis töötavad elusrakkudes.
Alates 70ndate lõpust alustasid E.K. Drexler ja väike rühm entusiaste Stanfordi ülikoolis nanotehnoloogiaga tegelemist.
Esialgu tehti katseid biosarnaste struktuuridega: aminohapped, ensüümid (biokeemiliste reaktsioonide katalüsaatorid), looduslikud valgud ja kuded.
Peagi saab aga selgeks, et bioloogiliselt sarnased struktuurid (ja kõik, mida nad suudavad luua) on orgaanilised, mis tähendab, et nende võimalused on piiratud. Nad kaotavad stabiilsuse või lagunevad kõrgemal temperatuuril ja rõhul, ei suuda suure täpsusega töödelda tahket materjali, töötavad agressiivses keskkonnas jne. Ja kõiki vajalikke nanomehhanisme ei saa biomolekulidest konstrueerida. See tähendab, et paratamatult on vaja kasutada anorgaanilisi aineid ja kristallilisi struktuure.
Lisaks eeldab biomasinate ehitamine bioloogilistest komponentidest tohutu hulga uute põhimõtete, meetodite, seadmete ja ainete leiutamist, mis tagaks soovitud funktsioonide saavutamise väljundis.
Seetõttu pole mõtet loobuda tohutust ideede ja tehnikate hulgast, mis tehnoloogia arendamise käigus välja arendatud on. See on kõik, millele loodus "ei mõelnud", alustades roolist ja lõpetades arvutiga. Seetõttu põhjendas Drexler oma töödes üksikasjalikult aatomitasandil laagrite ja hammasrataste konstrueerimise meetodeid, käsitles libisemishõõrdumise probleeme jne.
Samal ajal on ilma biosarnaste struktuurideta üksikute aatomite ja molekulidega väga raske manipuleerida. Seetõttu peavad nanomasinad ühendama elu- ja tehnosüsteemide omadused.
Põhiliseks masinatüübiks saab Drexleri sõnul nn komplekteerija, st. koguja. Mis tahes vajalikest aatomitest ja molekulidest peab ta suutma ehitada nanosüsteeme mis tahes eesmärgil - mootorid, "masinad", arvutusseadmed, side jne. See on universaalne molekulaarne robot, millel on eemaldatavad programmid "stantsitud lintidel", nagu RNA või DNA ahelad. Programmi muutmise protsess võib meenutada raku viirusega nakatamist.
Drexler usub, et oma ülesannete täitmiseks peab monteerijal olema vaid umbes 10 tuhat liikuvat ja statsionaarset seadet, millest igaüks on ehitatud keskmiselt sajast aatomist (kokku umbes miljon aatomit – suurus on ligikaudu üks kolmekümnendik aatomist). keskmine bakter).
Väliselt võib monteerijat ette kujutada kasti, millel on saja aatomi pikkuse “käe”-manipulaator. Manipulaator ise on lihtne, kuid võib kasutada mis tahes keerukusega vahetatavaid tööriistu. Vahenditeks on molekulid, millel on aktiivsed reaktsioonikeskused, st. alad, mis võivad moodustada tugevaid keemilisi sidemeid teiste molekulidega. Monteerija sees on seadmed, mis liigutavad manipulaatorit, asendavad selle haardes molekulaarseid tööriistu ja sisaldavad programmi kõigi toimingute jaoks.
Nagu ribosoomid rakus, töötavad monteerijad konteinerites spetsiaalne vedelik, mis on rikas lähtematerjalide, kokkupandavate molekulide, aga ka "kütuse" poolest - suure keemilise energiaga molekulid.
Ilmselt jääb "käsi" lihtsalt ootama, kuni soovitud molekul, läbinud selektiivdüüsi, oma kaootilises liikumises haaratsit tabab. Selle põhimõtte kohaselt töötavad kõigi ensüümide aktiivsed saidid. Nende struktuuris on painutusi, mis vastavad täpselt soovitud molekulile kuju ja suuruse poolest – ja mitte midagi muud. Kiirete ensüümide töötlemiskiirus on miljon osakest sekundis, kui nende kontsentratsioon söötmes on piisav.
Seega saab monteerija töötsüklit korrata ligikaudu miljon korda sekundis. Seda hinnangut võib kinnitada ka teine sõltumatu arutluskäik: monteerija “käsi” on ligikaudu 50 miljonit korda lühem kui inimese käsi ja seetõttu suudab see inertsiaalkoormuse ekvivalendi säilitamisel liikuda ligikaudu sama palju. kordades kiiremini.
Praktilise nanotehnoloogia jaoks on aatomite ja molekulide kaootilised termilised vibratsioonid väga ohtlikud. Need võivad takistada robotkätt osade käsitsemist ja positsioneerimist vajaliku täpsusega. Tõsi, teatud juhtudel on need kasulikud, näiteks siis, kui manipulaator “ootab” molekuli juhuslikku rünnakut, et seda kinni püüda. Kuid täppisoperatsioonide puhul on termilised kõikumised kahjulikud. Sel põhjusel konstrueeris Drexler väga "paksu" manipulaatori (30 nanomeetrise läbimõõduga ja 100 nanomeetri pikkune koonus), mis koosneb süsinikuaatomitest nagu teemantvõre. See annab sellele sellise jäikuse, et selle soojusliikumine ei ületa poolt aatomi läbimõõdust.
Kollektoreid käsitsi juhtida on loomulikult võimatu nende tohutu töökiiruse tõttu. Seda peaksid tegema nanoarvutid, mis on programmeeritud mõnes levinud keeles tööstusrobotite juhtimiseks.
Nende pisikeste masinatega suhtlemiseks saab kasutada nanoarvuti liidest või edastada käske raadio teel. Valgus võiks olla sobiv vahend nanomasinate juhtimiseks. Võimalik on kasutada kõiki teadaolevaid fotokeemilisi ja fotofüüsikalisi efekte. Näiteks võib valgus muuta teatud molekulide kuju. Aatomite liikumine toimub triljondikes sekundis. Lõpuks võib valgusest saada ka nanoseadmete energiaallikas.
Nanoarvutite osas soovitab Drexler kasutada mehaanilised põhimõtted. Ta töötas välja arvutusseadme kontseptsiooni, milles binaarkoodi rakendavad kaks fikseeritud asendit tugevate lineaarsete karbiini molekulide 7-8 ühikut pikkusega 1 nm. Need mikroskoopilised vardad libisevad läbi tahke maatriksi piki kanaleid, mis ristuvad täisnurga all, nii et üks varras võib teise teed blokeerida või mitte. Universaalse loogikaelemendi moodustamiseks piisab kolmest paralleelsest kanalist, mida ristub neljas. Selliste lahtrite komplekt võimaldab teil rakendada mis tahes arvutus- või teabetöötlusprotsesse.
Selles konstruktsioonis hõivab miljardi baiti mahutav salvestusseade bakteri mahu - ühe kuupmikroni. Arvutustsükli kestus, st aeg, mis kulub varda ühest asendist teise liikumiseks, arvestades selle tähtsusetuid mõõtmeid, on vaid 50 pikosekundit. Seetõttu on sellise mehaanilise süsteemi jõudlus kõrgem kui parimatel kaasaegsetel mikroarvutitel.
Kas Drexleri nanomasinate masstootmine on võimalik? Siiani tundub see lootusetult kahjumlik. Kuid seda ainult seni, kuni luuakse üks hea (ja võib-olla kohutav) päev isepaljunev nanoseade.
Drexler andis igat tüüpi sellistele seadmetele üldnime " replikaator" ehk koopiamasin. Kuulake seda sõna tähelepanelikult. Võib-olla tähistab see kunagi uut ajastut inimkonna elus. See algab siis, kui ehitatakse üksainus koopiamasin. Sellest piisab selliseks hiiglaslikuks revolutsiooniks kõigis valdkondades inimtegevusest, mida võib-olla ajalugu pole veel tundnud.
Kas see pole liiga tugev sõna? Vaatame.
Niisiis, üks koopiamasin on ehitatud. Oletame, et see on tuhat korda keerulisem kui monteerija, see tähendab, et aatomite arv selles on ligikaudu miljard. Seejärel, töötades sama enam kui mõõduka tootlikkusega - miljon aatomit sekundis, paneb koopiamasin oma koopia kokku tuhande sekundiga, see tähendab veerand tunniga. Jällegi kinnitab seda hinnangut sõltumatu kaalutlus: ligikaudu sama aja jooksul, soodsatel tingimustel, jaguneb mikroobirakk. Uus koopia hakkab kohe ise paljunema ning 10 tunni pärast hõljub ehitus- ja “energia” molekulidega lahenduses umbes 70 miljardit kopeerijat ning vähem kui ööpäevaga ületab nende mass tonni. See tonn ülikeerulisi seadmeid saadi sees päeva ilma inimtööta. Ja teise tonni saab kätte mitte päevaga, vaid... just 15 minutiga – lihtsalt tarnige lahendus. Hinna küsimus ilmselt kaob. Olles muutunud pisut julgemaks ja nädalaga kokku ehitanud järjekordse vajaliku kopeerijate massi, saate sundida neid ehitama otse iseendast... no ütleme, silla üle Beringi väina.
Kuid küsimus ei ole loomulikult kvantitatiivsetes kirjetes. Tuleval "uuel ajastul" vajadus oskusliku inimtööjõu järele kaob.
Näiteks Drexler kirjeldab üksikasjalikult, kuidas ehitada, see tähendab, vabandust, kasvatada, rakettmootorit koopiamasinate abil.
Protsess toimub paagis, mille põhja asetatakse substraat - alus. Paagi kaas on hermeetiliselt suletud ja pumbad täidavad selle viskoosse vedelikuga, mis sisaldab suspensiooni kujul koopiamasinaid, mis on ümber programmeeritud kollektorite uute funktsioonide jaoks.
Substraadi keskel on “embrüo” nanoarvuti, mis salvestab mällu kõik tulevase mootori joonised ja selle pinnal on ala, kuhu saavad “kleepuda” ümberringi möllavast vedrustusest kollektorid. Igaüks neist saab teavet talle määratud ruumilise asukoha kohta embrüo suhtes ja korralduse püüda oma manipulaatoritega suspensioonist mitu muud kogujat. Samuti loovad nad ühenduse embrüo arvutiga ja saavad sarnaseid tellimusi. Mõne tunni jooksul kasvab vedelikus omamoodi kristalne struktuur, mis kirjeldab väga üksikasjalikult tulevase mootori kuju.
Pumbad lülituvad uuesti sisse, asendades kollektorite vedrustuse paagis ehitusmaterjalide lahusega. Embrüo arvuti annab käsu ning osa raami moodustavatest ehitajatest laseb naabrid lahti, voldib manipulaatorid kokku ja uhutakse samuti minema, jättes järele käigud ja kanalid, mis täituvad vajalike aatomite ja molekulidega.
Ülejäänud kollektorite spetsiaalsed antennid rivistuvad intensiivselt, tekitades kanalites pideva vedeliku voolu, sisaldades “kütust” ja toorainet ning eemaldades tööpiirkonnast jäätmed ja soojuse. Embrüo arvutiga ühendatud sidesüsteem edastab käsud igale ehitajale.
Kui on vaja suurimat tugevust, korraldavad monteerijad süsinikuaatomid teemantvõreks. Kui termiline ja korrosioonikindlus on kriitilise tähtsusega, luuakse safiirkristallvõre struktuurid alumiiniumoksiidi abil. Piirkondades, kus pinge on madal, säästavad kokkupanijad konstruktsiooni kaalu, täites vähem pooriruumi. Ja kogu tulevase mootori mahu ulatuses on ventiilid, kompressorid, andurid jne paigutatud aatomi haaval. Kogu töö nõuab vähem kui päeva aega ja minimaalselt inimlikku tähelepanu.
Kuid selle tulemusena, erinevalt tavapärased mootorid, tulemuseks on toode, millel pole ühtki õmblust ja mis on tänapäevase disainiga võrreldes ligikaudu 10 korda kergem. Oma struktuurilt meenutab see ehk rohkem vääriskivi.
Kuid need on ikkagi nanotehnoloogia kõige lihtsamad võimalused. Teooriast on teada, et rakettmootorid töötaksid optimaalselt siis, kui suudaksid vastavalt režiimile oma kuju muuta. Ainult nanotehnoloogia kasutamisega saab see reaalsuseks. Terasest tugevam, puidust kergem struktuur suudab sarnaselt lihastega (kasutades sama libisemiskiudude põhimõtet) laieneda, kokku tõmbuda ja painutada, muutes veojõu jõudu ja suunda.
Kosmoselaev saab täielikult ümber kujundada umbes tunniga. Skafandrisse sisseehitatud ja ainete ringlust tagav nanotehnoloogia võimaldab inimesel selles piiramatult viibida, pealegi muudab skafandri kesta “jõukordistajaks”. Kosmoseuuringutes algab uus ajastu.
Aga kas see ikkagi algab Maal? Kokkupanijad valmistavad peaaegu kõike praktiliselt mittemillestki, kasutades mis tahes "toorainet", vett ja õhku, mis sisaldavad peamisi vajalikke elemente - süsinikku, hapnikku, lämmastikku, vesinikku, alumiiniumi ja räni; ülejäänu, nagu elusorganismide puhul, on vaja mikrokogustes. Kõrvaltootmine ja kogu nn A-rühm kaob ära ning tarbekaupu hakatakse tootma "otse kodus".
Nanotehnoloogia taastab osoonikihi, puhastab pinnase, jõed, atmosfääri, ookeanid reostusest, lammutab tehased, tammid, kaevandused ja sulgeb radioaktiivsed jäätmed igavestesse iseparanevatesse konteineritesse. Linnad ja teed kasvavad nagu rohi. Kõrbetesse kerkivad fotosünteetiliste elementide metsad, mis annavad vajaliku koguse elektrit, toitaineid ja universaalset bioloogilist kütust - ATP-d (adenosiintrifosfaathape). Tööstustegevuse jäljed kaovad peaaegu Maa pinnalt, põllumajandusmaa kahaneb ning suurema osa planeedist katavad aiad ja looduslikud ökosüsteemid...
Toimub uus teaduslik revolutsioon. Instrumendid, teadusaparatuur ja komplekteerijate mõõtmetega võrreldavad täismahus mudelid projekteeritakse ja rakendatakse “metallist” mõne sekundiga. Samaaegselt ja suure kiirusega viiakse läbi miljoneid igasuguse keerukusega paralleelkatseid, mille tulemused tehisintellekti poolt kokku võetakse ja nõutud kujul esitatakse.
Haridus muutub põhimõtteliselt teistsuguseks. Lapsed saavad tasku nanokonstruktorid, mis loovad liikuvaid mudeleid loomadest, masinatest ja ruumiprotsessidest, mida nad saavad juhtida. Mängu- ja haridusnanomasinad avavad juurdepääsu maailma teadmistele ja arendavad vaimseid võimeid vastavalt individuaalsele programmile.
Meditsiin muutub tundmatuseni. Molekulide järjekindel kontrollimine ja vajadusel “korrigeerimine” rakk raku haaval, organhaaval, nanomasinad taastavad iga patsiendi tervise ning hoiavad siis lihtsalt ära kõik haigused ja patoloogiad, sealhulgas geneetilised. Inimene elab sadu, võib-olla tuhandeid aastaid.
Tööjõud tänapäeva mõistes ehk “kulmu higiga”, mis on olnud elu põhisisu juba ammusest ajast, lakkab olemast. Ka praegused väärtuse, hinna ja raha mõisted kaotavad tähenduse. Drexleri sõnul realiseerub sellises täielikult uuenenud ühiskonnas tõeline Utoopia, kuid mitte selline, kus ühiselamutes antakse kollektiivse õnne retsept. Vastupidi, iga inimene saab maksimaalselt erinevaid eksistentsi võimalusi, võimaluse ilma teisi sekkumata vabalt valida ja muuta oma elustiili, katsetada, teha vigu ja alustada otsast peale.
Siiski ei ole Drexler naiivne. Ta mõistab, et tegelik pilt nanotehnoloogilisest eksistentsist ei pruugi olla päris roosiline, ta püüab ette näha võimalikke tüsistusi ja visandada lahendusi...
E. Drexleri kontseptsioon on ilmekas näide ideede arenemisest tehnoloogia idealiseerimiseks "spontaanses leiutises", näide väärilise eesmärgi leidmisest ja sõnastamisest, teadusliku probleemi geniaalsest lahendusest.
Kõikide süsteemide areng on ideaalsusastme tõstmise suunas.
Ideaalne tehnosüsteem on süsteem, mille kaal, maht ja pindala kipuvad nulli minema, kuigi selle töövõime ei vähene. Ehk siis ideaalne süsteem on see, kui süsteemi pole, kuid selle funktsioon on säilinud ja täidetud.
Vaatamata “ideaalse tehnilise süsteemi” mõiste ilmselgele, on olemas teatav paradoks: reaalsed süsteemid muutuvad üha suuremaks ja raskemaks. Kasvavad lennukite, tankerite, autode jm mõõtmed ja kaal See paradoks on seletatav sellega, et süsteemi täiustamisel vabanevad reservid suunatakse selle suuruse ja mis kõige tähtsam tööparameetrite suurendamisele. Esimeste autode kiirus oli 15-20 km/h. Kui see kiirus ei suureneks, ilmuksid järk-järgult autod, mis oleksid palju kergemad ja kompaktsemad, sama tugevuse ja mugavusega. Iga auto parendus (vastupidavamate materjalide kasutamine, mootori kasuteguri tõstmine jne) oli aga suunatud auto kiiruse tõstmisele ja sellele, mis seda kiirust “teenib” (võimas pidurisüsteem, vastupidav korpus, tõhustatud löögisummutus). Selleks, et selgelt näha auto kasvavat ideaalsusastet, peate võrdlema kaasaegne auto vana rekordautoga, millel oli sama kiirus (üle sama vahemaa).
Nähtav sekundaarne protsess (kiiruse, võimsuse, tonnaaži jne kasv) varjab tehnilise süsteemi ideaalsuse astme suurendamise esmast protsessi. Kuid leidlike ülesannete lahendamisel on vaja keskenduda just ideaalastme suurendamisele - see on usaldusväärne kriteerium probleemi korrigeerimiseks ja saadud vastuse hindamiseks.
Leiutiste analüüs näitab, et kõigi süsteemide areng on selles suunas idealiseerimine st element või süsteem väheneb või kaob, kuid selle funktsioon säilib.
Mahukad ja rasked katoodkiirtega arvutimonitorid asendatakse kergete ja lamedate vedelkristallkuvaritega. Protsessori kiirus suureneb sadu kordi, kuid selle suurus ja voolutarve ei suurene. Mobiiltelefonid muutuvad üha keerukamaks, kuid nende suurus väheneb.
$ Mõelge raha idealiseerimisele.
ARIZ elemendid
Vaatleme leidlike probleemide lahendamise algoritmi (ARIZ) põhietappe.
1. Analüüsi algus on koostamine struktuurne mudel TS (nagu eespool kirjeldatud).
2. Seejärel tõstetakse esile peamine tehniline vastuolu(TP).
Tehnilised vastuolud(TP) nimetab selliseid interaktsioone süsteemis, kui positiivne tegevus põhjustab samaaegselt negatiivse tegevuse; või kui positiivse tegevuse sisseviimine/intensiivistamine või negatiivse tegevuse kõrvaldamine/nõrgendamine põhjustab süsteemi ühe osa või kogu süsteemi kui terviku halvenemist (eelkõige lubamatut tüsistust).
Propellerlennuki kiiruse suurendamiseks tuleb suurendada mootori võimsust, kuid mootori võimsuse suurendamine vähendab kiirust.
Sageli on peamise TP tuvastamiseks vaja analüüsida põhjuse-tagajärje ahel(PSC) seosed ja vastuolud.
Jätkame PS-i vastuolule "mootori võimsuse suurendamine vähendab kiirust". Mootori võimsuse suurendamiseks on vaja suurendada mootori töömahtu, mille jaoks on vaja suurendada mootori massi, mis toob kaasa täiendava kütusekulu, mis suurendab lennuki massi, mis tühistab võimsuse suurenemise ja vähendab kiirust .
3. Vaimne funktsioonide eraldamine(omadused) objektidest.
Süsteemi mis tahes elemendi analüüsimisel ei huvita meid mitte iseennast, vaid selle funktsioon ehk võime sooritada või tajuda teatud mõjusid. Funktsioonide jaoks on olemas ka põhjuse-tagajärje ahel.
Mootori põhiülesanne ei ole propelleri keeramine, vaid lennuki lükkamine. Me ei vaja mootorit ennast, vaid ainult selle võimet lennukit lükata. Samamoodi ei huvita meid mitte teler, vaid selle võime pilti taasesitada.
4. Toodetud suurenev vastuolu.
Vastuolu tuleks vaimselt tugevdada, viia piirini. Palju on kõike, vähe on mitte midagi.
Mootori mass ei suurene sugugi, küll aga tõuseb lennuki kiirus.
5. Määratud Töötsoon(OZ) ja Tööaeg(OV).
Tuleb esile tuua täpne hetk ajas ja ruumis, milles vastuolu tekib.
Vastuolu mootori ja lennuki massi vahel tekib alati ja igal pool. Konfliktid lennukisse astuda soovivate inimeste vahel tekivad ainult teatud kellaaegadel (pühadel) ja teatud ruumipunktides (teatud lennud).
6. Formuleeritud ideaalne lahendus.
Ideaalne lahendus (või ideaalne lõpptulemus) kõlab nii: X-element, ilma süsteemi üldse keerulisemaks muutmata ja kahjulikke nähtusi põhjustamata, kõrvaldab kahjulikud mõjud tööajal (OT) ja töötsoonis (OZ), säilitades samal ajal kasuliku mõju.
X element asendatakse gaasipliit. Pliidi funktsioon soojendada kodus toitu mõne minuti jooksul säilib, kuid gaasiplahvatuse või gaasimürgituse ohtu pole. X-element on väiksem kui gaasipliit. X-element – mikrolaineahi
7. Määratakse kindlaks saadaolevad ressursse.
Vastuolu lahendamiseks on vaja ressursse ehk teiste juba olemasolevate süsteemi elementide võimet täita meid huvitavat funktsiooni (mõju).
Vahendid leiate:
a) süsteemi sees,
b) väljaspool süsteemi, väliskeskkonnas,
c) supersüsteemis.
Reisijate transportimiseks tipppäevadel leiate järgmised ressursid:
a) süsteemi sees - istmete paigutuse pingutamiseks lennukis,
b) väljaspool süsteemi – lisage lendudele täiendavaid õhusõidukeid,
c) supersüsteemis (lennunduses - transport) - kasutage raudteed.
8. Rakendatud meetodid vastuolude eraldamine.
Vastuolulisi atribuute saate eraldada järgmistel viisidel.
- kosmoses,
- õigel ajal,
– süsteemi, alamsüsteemi ja supersüsteemi tasandil,
– teiste süsteemidega kombineerimine või jagamine.
Autode ja jalakäijate kokkupõrgete vältimine. Ajas - valgusfoor, ruumis - maa-alune läbipääs.
ARIZ-i sammude kokkuvõte:
Struktuurimudel – Vastuolude otsimine – Omaduste eraldamine objektidest – Vastuolude tugevdamine – Aja- ja ruumipunkti määramine – Ideaalne lahendus – Ressursside otsimine – Vastuolude eraldamine
“Väikeste inimeste” modelleerimismeetod
"Väikeste meeste" modelleerimismeetod (MMM-meetod) on mõeldud psühholoogilise inertsi eemaldamiseks. Vastuoluga seotud süsteemielementide tööd on skemaatiliselt kujutatud joonise kujul. Pildil on suur hulk “väikesi inimesi” (grupp, mitu gruppi, “rahvahulk”). Iga rühm sooritab ühe elemendi konfliktsetest toimingutest.
Kui kujutate ette lennukimootorit kahe meesterühma kujul, siis üks neist tõmbab lennukit edasi ja üles (tõukejõud), teine aga allapoole (mass).
Kui kujutate MMF-i järgi ette gaasipliiti, siis üks grupp inimesi soojendab veekeetjat ja teine põletab inimesele vajalikku hapnikku.
$ Proovige ette kujutada raha süsteemis turumajandus väikeste inimeste näol.
Vastuolude lahendamise võtted
Teeme väikese kujutlusvõime harjutuse. 19. sajandi kapitalistlikes maades esinesid klassisisesed vastuolud, millest peamine oli mõne inimrühma (klasside) jõukuse ja teiste vaesuse vahel. Probleemiks olid ka sügavad majanduskriisid ja depressioonid. Turusüsteemi areng 20. sajandil võimaldas lääneriikides neid vastuolusid ületada või siluda.
TRIZ võtab kokku nelikümmend meetodit vastuolude lahendamiseks. Vaatame, kuidas mõnda neist rakendati "19. sajandi kapitalismi" süsteemis.
Eemaldamise vastuvõtmine
Eraldage "segav" osa objektist ("segav" omadus) või, vastupidi, valige ainus vajalik osa (soovitav omadus).
Takistav vara on vaesus, vajalik vara on rikkus. Vaesus on kantud väljapoole kuldse miljardi riikide piire, rikkus on koondunud nende piiridesse.
Eeltegevuse vastuvõtt
Tehke objektil eelnevalt (tervikuna või vähemalt osaliselt) vajalik muudatus.
Objekt on vaeste ja ekspluateeritute teadvus. Kui teadvust eelnevalt töödeldakse, ei pea kerjused end vaeseks ja ärakasutatuks.
“Eelistutatud padja” vastuvõtt
Kompenseerida rajatise suhteliselt madal töökindlus eelnevalt ettevalmistatud avariivahenditega.
Sotsiaalkindlustuse ja töötu abiraha ehk hädaabifondide süsteemi loomine kriiside ajal.
Kopeerimistehnika
a) Kasutage ligipääsmatu, keeruka, kalli, ebamugava või hapra eseme asemel selle lihtsustatud ja odavaid koopiaid.
b) Asendage objekt või objektide süsteem nende optiliste koopiatega (kujutistega).
Kvaliteetse kauba asemel saab müüa samade hindadega odavaid Hiina omasid. Füüsiliste kaupade asemel müüge tele- ja reklaampilte.
Tehnika, kuidas asendada kallis vastupidavus odava vastupidavusega
Asendage kallis objekt odavate esemete komplektiga, ohverdades mõned omadused (näiteks vastupidavus).
Majandusteooria kohaselt on depressioonide ja kasumite vähenemise põhjuseks nõudluse langus. Kui muudate kaubad odavaks ja vastupidavaks, saate isegi müügihinda alandada. Samas jääb kasum alles ja nõudlust hoitakse pidevalt.
Meie aja kangelane
Tehnikaga lõpetades ja järgmise peatüki juurde liikudes rõõmustagem koos nimetu kangelasega meie aeg, järgmise töö autor, leitud Internetist. Võrrelge, millele eelmistel sajanditel oodid pühendati.
Ood rõõmule. Rahast.
Ärgates naeratan,
Ja magama jäädes naeratan,
Ja riietudes naeratan,
Ja lahti riietades naeratan.
Ma naudin kõike siin elus:
Kurbus on kerge, pinged kerged,
Veinid on imelised, toidud maitsvad,
Sõbrad on ausad, õrnad sõbrad.
Võib-olla keegi ei usu seda
Et nii nad siin maailmas elavad.
Mida, kas sa tahad kõike kontrollida?
Olgu nii, ma ütlen teile, milles asi.
Avastasin inspiratsiooniallika
Helistades tugevalt, vankumatult.
Selle imeline nimi on raha,
See kõlab värskelt ja kogenud.
Ma armastan rahatähti
Nende nägemine, lõhn ja kahin,
Võtke need vastu ilma võitluseta,
Ja pöörake neile tähelepanu.
Kui loll ma kõik need aastad olen olnud
Omamata hellitatud eesmärki,
Kannatanud katastroofe ja ebaõnne,
Kuni rahatäht lähedale kukkus!
Ma ausalt palvetan Mammona poole,
Ja ma ei näe selles pattu,
Ja ma soovitan kõigile mõistlikult
Unustage nõukogude läga!
Igaüks on sündinud inspireerima
Igaühel on õigus elada armastuses,
Armastagem, vennad, oma raha.
Au rahale, mis pole meie oma!
Kui puhas ja selge on raha tähendus,
Ja on samaväärne iseendaga,
Ta on sama ka esmaspäeval
Ja sama juhtub ka pühapäeval.
Nüüd meeldib mulle raha kulutada
Ja muutke see mis tahes heaks,
Ja kui äkki mul neist ei piisa -
Ma ei kurvasta valge lipu all!
Kõik on sama rõõmus ja häälekas
Ma helistan neile, ma leian nad uuesti
Lapse muretu kergusega...
Meil on vastastikune armastus!
2. peatükk. Teadus ja religioon.
4. Ideaalsuse mõiste praktiline kasutamine
Kudrjavtsev A.V.
Ideaalsus on leidliku probleemilahenduse teooria üks põhimõisteid. Ideaalsuse kontseptsioon on ühe seaduse (ideaalsuse suurendamise seaduse) olemus ja see on ka teiste tehnoloogia arengu seaduste aluseks, mis väljenduvad kõige selgemini järgmistes:
Inimese tehnilisest süsteemist väljatõrjumise seadus;
Makrosüsteemidelt mikrosüsteemidele ülemineku seadus.
G.S.Altshuller ütles, et ideaalne süsteem on süsteem, mida pole olemas, kuid mille funktsioon on täidetud.
Ideaalsest tehnilisest süsteemist kujundi konstrueerimisel on vaja teha kaks toimingut - ette kujutada, et reaalset süsteemi ei pruugi olla, et saab ilma selleta hakkama ning samuti sõnastada ja täpselt määratleda funktsioon, milleks süsteemi vaja on. . Mõlema toimingu sooritamine reaalses keskkonnas võib olla keeruline. Vaatame neid üksikasjalikumalt.
Haridusprotsessist puuduva süsteemi sõnastamine toimub tavaliselt üsna lihtsalt. (Ideaalne telefon on telefon, mida pole olemas..., ideaalne taskulamp on taskulamp, mida pole olemas... ja nii edasi). Reaalses tegevuses võib aga lahendaja jaoks oluliste objektidega töötades tekkida probleeme just kalli ja protseduuriks vajaliku eitusarvu kombinatsiooniga. Näiteks abstraktset mõistet “ideaalne spetsialist” on lihtne konstrueerida. Ideaalne spetsialist on spetsialist, keda pole olemas, kuid kelle ülesandeid täidetakse. See määratlus on moodustatud üsna lihtsalt. Kuid paljudel inimestel on keeruline sõnastada spetsiaalselt oma erialale sobivat ideaalset mudelit. Paljude konkreetsete spetsialistide jaoks tekivad raskused mudeli kujundamisel maailmast, kus puudub vajadus nende teenuste järele. Arstil on raske määratleda, milline on ideaalne arst, ja õpetajal, milline on ideaalne õpetaja. Varem oli selge, et antud juhul saab mudelit deformeerida ja taandada millekski muuks, näiteks nõuete kogumi loetlemiseks. Siin on probleemiks uue maailmamudeli ülesehitamine, milles puudub oluline ja näiliselt kõigutamatu element.
Retsepti teist osa pole lihtne täita - täpselt kindlaks teha, mida "ja selle funktsioone täidetakse". Kuid just see töö koosnebki kõige rohkem oluline aspekt mudeli rakendamine – aru saada, milleks täiustatud süsteemi üldse vaja oli.
Probleemide lahendamise käigus sõnastatakse need tihtipeale eesmärki eelnevalt määratlemata ja selgeks tegemata. Tulevase töötulemuse määratlus asendatakse selle tulemuse saavutamiseks mõeldud masina kirjeldusega. Näiteks kui on vaja detaili fikseerida, võib arendusülesanne sisaldada sõnastust “töötada seade detaili fikseerimiseks”. Selliseid esialgseid koostisi tuleks võimaluse korral kohandada ja selgitada.
Eelmises ideaalsuse loengus märgiti, et väga oluline ja kasulik on osata näha eesmärki, mis on vabastatud selle elluviimise konkreetsetest vahenditest. Eesmärgi nägemine on tegevuse tulemuse nägemine juba enne, kui saab selgeks, kuidas sellele tulemusele läheneda. Selline lähenemine on vajalik ka seetõttu, et leitud vahendeid saab hinnata vaid siis, kui soovitud eesmärki mõistetakse. Selle arusaamise sügavus määrab konkreetse olukorra hindamise ja optimaalsete vahendite valiku võimalused ja täpsuse.
Näiteks: "on vaja välja töötada seade seadmete kaevu langetamiseks."
Selle sõnastuse saab asendada üldisemaga - "on vaja seadmed kaevu langetada." Siin on juba võimalik kasutada olemasolevaid vahendeid. Seda sõnastust võib veel kord muuta veelgi üldisemaks. Näiteks sellele: "On vaja, et seadmed asuksid kaevus."
Kas üldistuste jada on võimalik jätkata? Muidugi, kui pöörduda seadmete otstarbe poole. Kui eesmärk on tõsta vesi pinnale, siis võib eesmärk olla: "Vesi on vajalik, et vesi pinnale tõuseks." Sel juhul on võimalik kaaluda võimalusi, kus ülaosas asuv seade tõstab kaevust vett.
Ideaalsuse põhimõtte iseseisev, autonoomne rakendamine ja ideaalse tehnilise süsteemi defineerimine on üks TRIZ-i spetsialistide tööstiili kujundav eripära. Siiski võib kirjandusest kõige sagedamini leida selle põhimõtte kasutamist IFR-operaatoris (ideaalse lõpptulemuse moodustamine) - ARIZ-i üks huvitavamaid ja heuristiliselt väärtuslikemaid samme.
Ideaalse lõpptulemuse kontseptsiooni ulatus võib erineda ideaalse tehnilise süsteemi kontseptsiooni ulatusest ja võimalustest. IFR on nõude seadmine valitud objektile, et ta rakendaks iseseisvalt funktsioonide komplekti, mida algselt realiseeris teine objekt (sama süsteemi element, supersüsteem, väliskeskkond). Selliseks teostuseks on kolm võimalikku varianti, mis erinevad algselt määratud tehnosüsteemi ideaalsuse (kadumise) astme poolest.
1. Objekt ise (ilma tavapäraste, spetsiaalselt loodud süsteemide või seadmeteta) töötleb ise, säilitades samal ajal tarbijaomadused. See tähendab, et toode täidab selle töötlemiseks loodud süsteemi funktsiooni (jäädes samas tarbijale kasulikuks). See IFR langeb tegelikult kokku arusaamaga ideaalsest tehnilisest süsteemist. Sellise võimaluse sõnastamine ei ole aga alati soovitatav, kuna mõne ülesande puhul võib see olla vastuolus konfliktitsooni eelnevalt määratud spetsifikatsioonitasemega.
Töötlemiseks mõeldud süsteem koosneb tavaliselt mitmest sõlmest. (Süsteemi osade täielikkuse seaduse uurimisel võeti arvesse nende sõlmede koostist üldistatud kujul). Sellise süsteemi ideaalsus suureneb, kui mõni selle elementidest saab lisafunktsiooni ja asendab teisi elemente. Kõige sobivam on nõuda seda tööriistalt, süsteemi osalt, mis toodet vahetult töötleb. Sel juhul on IFR-i vorm:
2. Tööriist ise täidab süsteemi abielementide funktsiooni (varustab end energiaga, orienteerub ruumis...), jätkates toote töötlemist (st täidab oma funktsiooni).
Loomulikult ei saa tööriist sel juhul võtta kõiki abifunktsioone, vaid osa neist (näiteks juhtimisfunktsioonid või energiavarustus...). Erinevatel juhtudel saadakse süsteeme, mis erinevad "kokkuvarisemise" taseme poolest - ilma selgelt määratletud energiaallikata või ilma ülekandeta või ilma juhtelemendita süsteemid.
Kui olulist funktsiooni realiseerivast süsteemist pole mingil põhjusel võimalik lahti saada, siis saab selle süsteemi laadida lisafunktsioonidega ja seeläbi vabaneda teistest süsteemidest. IFR on sel juhul kirjutatud järgmisel kujul:
3. Süsteem ise täidab lisafunktsiooni, jätkates samal ajal oma funktsiooni täitmist.
Nagu näete, näeb IFR-i üldine struktuur välja järgmine:
Valitud objekt
täidab lisafunktsiooni,
jätkab oma funktsiooni täitmist (siin võib sisse tuua muid lisatingimusi).
Eraldi peaksime kaaluma olukorda, kui ülesande täitmisel otsustati lisada täiendav element. See võib olla element, mis süsteemi keskkonnas tegelikult eksisteerib, või abstraktne esitus – nn X-element. Sellistes olukordades on tavaks koostada IFR järgmise struktuuri järgi:
Valitud objekt ("X-element")
Kõrvaldab eelnevalt formuleeritud soovimatud mõjud
Absoluutselt ilma süsteemi keerulisemaks muutmata (lõppude lõpuks on siin elemendi enda funktsioonide säilitamise nõue enamasti üleliigne ja oht süsteemi täiendavate elementidega keerulisemaks ajada on üsna reaalne).
“X-elemendiga” töötamine (ARIZ-i varasemates versioonides kasutati mõistet “Väliskeskkond”) nõuab erioskusi. Lõppude lõpuks moodustab leiutaja IFR-i ehitamise ja mõningate järgnevate toimingutega nõuete, omaduste, omaduste kogumi, mille süsteemi sisestamine võimaldab probleemi lahendada. “X-element” on nõutavate omaduste kogum, mida tuleb seejärel otsida süsteemist endas kui selle varjatud, varjatud, manifesteerimata võimeid. Kui selline sisemine valik on võimatu, on vaja kasutada vajalike omadustega elemente.
Proovime arendada IFR sõnastamise oskust ja selle praktilist kasutamist leidlike ülesannete lahendamisel.
Me kasutame IFR-i sellise tehnoloogiavaldkonna jaoks nagu soojusülekanne vahemaa tagant. On hästi teada, et parimad meile saadaolevad looduslikud soojusjuhid on metallid. Selles osas paistavad eriti silma vask, hõbe ja kuld. Kuid metallid ei edasta soojust nii hästi, kui me mõnikord tahaksime. Näiteks on märkimisväärse soojusvoo ülekandmine läbi mitme meetri pikkuse metallvarda üsna keeruline. Sellise varda kuumutatud ots võib juba sulama hakata, kuid vastasküljel on seda täiesti võimalik kätega hoida. Siin kerkib esile huvitav probleem: kuidas tagada väikese temperatuurierinevuse tingimustes olulise võimsuse voolamine läbi piiratud ristlõike.
Sõnastame ideaalse lõpptulemuse järgmisel kujul: „Soojusvool suur jõud ise läbib ruumi ilma kadudeta ja minimaalse temperatuuride erinevusega.
Sellised seadmed on loodud. Neid nimetatakse "soojustorudeks". Vaatleme sellise seadme lihtsaimat disaini.
Võtame kuumuskindlast materjalist (näiteks terasest) toru. Pumbame sellest õhu välja ja sisestame teatud koguse jahutusvedelikku (joonis 4.1).
Riis. 4.1
Asetame toru nii, et selle alumine ots on küttetsoonis ja ülemine ots soojuse eemaldamise tsoonis. Vedeliku kuumutamine muudab selle auruks. Aur täidab koheselt kogu mahu ja hakkab külmas otsas kondenseeruma. Sel juhul eraldatakse soojust, mis on võrdne aurustumissoojusega. (Teatavasti on aurustumissoojus võrdne auru kondenseerumisel eralduva soojusega) Jahutusvedeliku ülemisele pinnale kondenseerunud tilgad kukuvad alla ja kuumenevad uuesti. Sellel "looduse veeringel" võib olla tõepoolest väga suuri jõude.
Nagu sellest soojusülekande protsessi kirjeldusest näha, levib soojusvool ise tegelikult kogu soojustoru ruumala ulatuses.
Vaatleme nüüd uut olukorda meie leiutatud seadmega. Eelmisel juhul oli meil allosas küttetsoon ja üleval soojuseemaldustsoon. Küsigem endalt küsimuse: mis juhtub, kui küttetsoon on üleval ja soojus eemaldatakse altpoolt (joonis 4.2)? Ilmselt lakkab seade töötamast. Et see toimiks, peab vedelik enne kuumutamist üles kerkima.
Ülesanne 4.1.: kuidas tagada jahutusvedeliku tõus toru ülemisse otsa?
Riis. 4.2
Esimene impulss on vedeliku tõstmine spetsiaalse seadme - näiteks pumba - abil ülespoole. Aga ehitame IKR-i. Seda operaatorit saame rakendada torule, vedelikule, soojusväljale või jahutusainele. On oluline, et sõnastused oleksid tõeliselt lõpuni üles ehitatud ja täielikult öeldud või kirja pandud. Näiteks:
IKR: toru ise tõstab vedeliku üles küttetsooni, häirimata auru vaba jaotust;
(rakendusvõimalus: toru korpusesse saab teha spetsiaalsed kanalid, mille kaudu vedelik tõuseb);
IFR: vedelik ise tõuseb küttetsooni, segamata auru vaba jaotust;
IFR: termiline väli ise tõstab vedeliku kütmistsooni ilma kuumutamist katkestamata;
(rakendusvõimalus: ülalt jaotatud soojusväli võib teha kasulikku tööd, tõstes vedeliku küttetsooni).
Rõhutame veel kord, et IFR ehk elemendi lisatöö tegemine ei tohiks segada selle kasulike funktsioonide täitmist ning loomulikult ei tohiks segada kogu süsteemi põhilise kasuliku funktsiooni täitmist. Selle abinõude valik sõltub sellest, millist funktsiooni valitud element täidab.
Lisaks saame rääkida toru sees olevast piirkonnast, kust õhk välja pumbatakse. Tema jaoks saame sõnastada ka IFR-i, mis kõlab juba ehitatud omadega väga sarnaselt. "Tsoon toru enda sees..." On veel üks objekt - see on pump, milleta me tahame hakkama saada. Et tagada süsteemi põhifunktsiooni täitmine, võib osutuda kasulikuks esmalt tuua süsteemi uus element, lihtsalt selleks, et proovida sellest kohe lahti saada, jättes kõik selle eelised endale. Sellisel juhul võime proovida ette kujutada pumbaga süsteemi ja jätta IFR-i järgi süsteemi ainult pumba töötav osa - näiteks selle tiivik. Ja pärast seda nõudke tiivikult, et see ise, ilma mootori või muude elementide abita, tõstaks jahutusvedeliku küttetsooni.
Muidugi, kui valime teisel põhimõttel töötava pumba, näiteks peristaltilise pumba, siis esitatakse nõue teisele töökorrale. "Toru ise pulseerib ja toob vedeliku üles."
Kogu konstrueeritud IFR-i valikute komplekti ei pruugi probleemi tegeliku lahenduse raames kindlaks määrata. Aga tehtud konstruktsioonidest on see näha üldpõhimõte- IKR tagab intellektuaalsete pingutuste koondumise valitud elemendile, sundides probleemi lahendajat otsima selles peidetud võimalusi.
Tõhus lahendus probleemile, kuidas jahutusvedelik ise tõuseb küttetsooni lühikese torupikkusega, on kapillaaride kasutamine. Muide, kapillaare on ka kõige rohkem tõhusad vahendid jahutusvedeliku tarnimine küttetsooni soojustoru kasutamisel raskusjõuta. Toru külgpind on vooderdatud kapillaarpoorse aine kihiga. Kõrge töötemperatuuriga torude puhul kasutatakse kapillaaridena toru sisepinnal olevat sälku.
Teatavasti seatakse töörežiimis (ISE!) soojustoru pinnale püsiv temperatuur. See on termostaadiks väga mugav, sest tehnikas on sageli vaja tagada konstantne temperatuuriväli, näiteks kuivatamisel, seadmete seeria katsetamisel... Soojustoru abil saab seda üsna lihtsalt . Sul võib olla sisendis küttekeha, mille temperatuur on kõrgem kui jahutusvedeliku aurustumistemperatuur, ja soojustoru lõikab kogu ülejäägi ära. Toru pinnatemperatuur sõltub ainult soojuse tarnimise ja eemaldamise ning soojusvahetusalade intensiivsuse suhtest. Kui soojuse tarnimise ja eemaldamise protsessid on stabiilsed ja võrdsed aurusti ja kondensaatori pindalaga, on toru temperatuur võrdne poolega kütte- ja kondensatsioonitemperatuuride summast.
Ülesanne 4.2.: Kaaluge töötavat soojustoru. Välimuselt ei erine see mittefunktsionaalsest torust. Proovistendil tekkis probleem: kuidas teha kindlaks, et soojustoru on jõudnud töörežiimi. Püstitagem see ülesanne läbi IFR-i sõnastamise ja vajaliku tulemuse kindlaksmääramise. Loomulikult on vaja mõista, mis juhtub toruga, kui see jõuab töörežiimi. Sellest saab teatada selle muudetud olekus olevate elementide järgi: olekus, mis on seotud just sellega, et soojustoru töötab stabiilselt.
Mis juhtub elementidega, kui soojustoru töötab? Kogu korpuse pinnal on püsiv temperatuur. Kapillaarid on täidetud vedelikuga, mis tõuseb üles. Toru otste vahel on rõhuerinevus. Küttetsoonis on jahutusvedeliku aururõhk maksimaalne, kondensatsioonitsoonis see praktiliselt puudub. Kuumutatud jahutusvedelik, mis muutub auruks, kantakse kuumast otsast kondensatsioonitsooni.
Kõik need nähtused, mida võime nimetada konkreetse olukorra tunnusteks, võivad anda meile teada vajaliku režiimi tekkimisest. Neist igaühe põhjal saab sõnastada IFR-id ja nende IFR-ide alusel võimalikke lahendusi üles ehitada.
Üheks laboris rakendatud võimaluseks soojustoru jõudluse testimiseks oli asetada toru sisse tavaline vile (või elastne plaat, mis auruvoolus võngus ja toru häält tekitas). Muidugi on see lahendus mõnes mõttes "ideaalne", kuid mõnes mõttes mitte. Tõepoolest, päris installimisel pole see meetod täiendava taustaheli tõttu tõenäoliselt rakendatav. Kuid see "kiiresti rakendatav" lahendus tagas vajalike teadmiste omandamise käepäraste tööriistade abil. See tekitas meile ka teise probleemi: kuidas panna vile kõlama ainult vajalikul hetkel. Ja ka siin oskab IKR-i operaator vastuse välja pakkuda. Seda saab sõnastada järgmiselt.
"Vile kõlab ise ainult siis, kui operaator seda vajab."
Sõnastame nõude veelgi täpsema sõnastuse:
"Vilekeel ise vibreerib ainult siis, kui operaator seda vajab."
Sellist valikulist käitumist saab realiseerida välise jõu abil, näiteks toru külge keeratud korgi abil, mis parandab vile pilliroo.
Vaatleme olukordi, kus lahenduste leidmiseks kasutatakse ideaalsust ja sellel põhinevat IFR-operaatorit.
Ülesanne 4.3.: Väikesed metallist õõnsad kuulid on valmistatud metallist. Nõutav on, et pallide seinad oleksid võrdse paksusega. Sellise valiku tagamiseks võite luua kompleksse kontaktivaba juhtimisseadme või proovida ehitada IKR-i ja otsida selle koostise põhjal lahendust.
Kuid kõigepealt on soovitatav kindlaks teha, millise palli jaoks see nõue kehtib. Näiteks pallile, mille sisemine õõnsus ei asu tsentraalselt. Kui jah, siis pärast seda selgitust on nõuet palju lihtsam määrata.
"Halb" pall eraldab end headest pallidest.
Täpsemalt, pärast nähtuse olemuse kaalumist füüsilisel tasandil:
Palli enda "nihutatud raskuskese" eraldab selle "headest".
Võimalik lahenduspõhimõte: pallid tuleks veeretada ükshaaval mööda kitsast viltu paigaldatud joonlauda. Need, kelle massikese ei asu keskel, kalduvad sirgelt teelt kõrvale ja kukuvad kitsalt teelt. Hästi valmistatud ja defektsete kuulide eraldumine toimub "iseenesest".
Ülesanne 4.4: Vaatleme M. Wertheimeri raamatus “Tootev mõtlemine” kirjeldatud tegelikku olukorda.
«Kaks poissi mängisid aias sulgpalli. Ma nägin ja kuulasin neid aknast, kuigi nad ei näinud mind. Üks poiss oli 12-aastane, teine 10. Nad mängisid mitu setti. Noorem oli palju nõrgem; ta kaotas kõik mängud.
Kuulsin osaliselt nende vestlust. Kaotaja, nimetagem teda B-ks, muutus üha kurvemaks. Tal polnud võimalust. “A” teenis sageli nii osavalt, et “B” ei suutnud isegi süstikpalli tabada. Olukord läks aina hullemaks. Lõpuks viskas "B" oma reketi maha, istus mahalangenud puule ja ütles: "Ma ei mängi enam." "A" püüdis teda veenda mängimist jätkama. "B" ei vastanud. "A" istus tema kõrvale. Mõlemad nägid kurvad välja.
Siin katkestan loo, et esitada lugejale küsimus: "Mida te soovitaksite?" Mida sa teeksid, kui oleksid vanem poiss? Kas oskate midagi mõistlikku soovitada?"
Proovime seda mittetehnilist probleemi (kuidas tekitada mõlemas mängijas mängimishimu ja mängulusti) lahendada IFR-operaatori abil. Siin tuleb ka selgelt eesmärk seada. Mida me lõpuks tahaksime? Ilmselgelt peaksid mõlemad mängijad olema mängust huvitatud, isegi vaatamata klassivahele.
IFR võib kõlada järgmiselt:
"Mängija A ise aitab mängijal B palli lüüa, ilma et see kahjustaks tema sooritust või muudaks mängu enda jaoks igavamaks."
Seda on võimalik saavutada, kui mõlemad mängijad mängivad sama tulemuse nimel.
Mängu eesmärk võiks olla ka:
Soov hoida sulgpalli võimalikult kaua õhus;
Tugeva mängija vajadus tabada sihtmärki süstikuga, mille nõrk mängija talle tagasi annab.
Või... tugev mängija võiks mängida vasakukäeliselt jne.
Juba eesmärgi sõnastus avab sel juhul võimalused selle saavutamiseks.
Ülesanne 4.5.: Talvel täituvad äravoolutorud jääga. Kevadel hakkab jää sulama ning võimalikud on olukorrad, kus väljast sulanud ja torust haarde kaotanud jääkork alla lendab. Sellise pistiku mõju toru väljaulatuvatele osadele põhjustab sageli selle purunemist. Kui jääkork kukub kõnniteele, võib see läheduses viibivatele inimestele vigastusi tekitada. Jäämurdmine on kallis ja ebaefektiivne tegevus. Kuidas tagada, et pistikud alla ei kukuks?
IFR-i saab käsitleda kõigi selles ülesandes esitatud elementide suhtes. Võime arvestada, et neid on ainult kaks: jää ja toru. Oluline küsimus on nendele elementidele nõuete kujundamine.
"Jää ennast hoitakse torus, kuni see täielikult sulab."
"Toru ise hoiab jääd, kuni see täielikult sulab."
Nagu näha, siis reaalses olukorras ei kleepu toru ja jää teineteise külge kuni täieliku sulamise hetkeni (peame ju neilt seda “paluma”).
"Jää ise hoiab toru küljes selle osaga, mis sulab viimasena."
Lahenduse võimalikku tulemust kirjeldatakse ühes Venemaa leiutises:
„Tühjendustoru, sealhulgas katusekalde lähedale kinnitatud drenaažilehter, käänaku ümber räästa ja äravoolutoru, mida iseloomustab see, et toru sisse langeva jää kahjustuste eest kaitsmiseks on toru varustatud omavolilise tükiga. painutatud traat, mis asub toru sees oleva lehtri küljel ja kinnitas ülemise otsa katuse kalde külge" (joon. 4.3).
Riis. 4.3
Selle lahenduse puhul on selge, et tehtud muudatus – toru sees läbitud traat võimaldab jõuda lähemale jää jaoks defineeritud IFR-i rakendamisele: jääd ennast hoitakse toru sees kuni selle täieliku sulamiseni.
Tehnoloogiaobjektidel on tohutul hulgal omadusi ja omadusi, millest inimene kasutab konkreetsetel asjaoludel peaaegu alati äärmiselt väikese osa. See kinnisvaravaru võimaldab süsteemi elementidelt midagi uut nõuda ja leida uusi võimalusi nende kasutamiseks.
Võib väita, et ideaal on universaalne vaimse tegevuse tööriist.
Ideaalse tehnilise süsteemi erinevus teaduses kasutatavatest idealisatsioonidest seisneb selles, et teaduses tuuakse mudel reaalsele maailmale lähemale, tehnoloogias aga luuakse mudeli põhjal reaalne maailm. Ja kui teaduses saab pürgida ainult absoluutse tõe poole, ilma seda kunagi saavutamata, siis tehnikas saab sellest absoluutsest tõest enda jaoks kohe aru, ehk siis lõpppiirist, objekti lõppseisundist, aga ka püüdlema selle oleku poole, selle tõe eest lõputult. Piltlikult öeldes annab tehnoloogia meile võimaluse elada unistuste maailmas, muutes need reaalsuseks. Ja ideaalsete mudelitega töötamise mehhanism IFR-iga on praktiline tööriist nende võimaluste realiseerimiseks.
Raamatust Võitlus tähtede eest-2. Kosmose vastasseis (II osa) autor Pervušin Anton IvanovitšI lisa MÕISTED Apogee - kosmoselaeva elliptilise orbiidi maksimaalne kõrgus Aerodünaamiline kvaliteet - dimensioonitu suurus, mis on lennuki tõstejõu ja takistuse suhe või nende jõudude koefitsientide suhe nurga all
Raamatust Loovus kui täppisteadus [Leiutamisprobleemide lahendamise teooria] autor Altšuller Genrikh Saulovitš4. Süsteemi ideaalastme suurendamise seadus Kõikide süsteemide areng läheb ideaalsusastme tõstmise suunas. Ideaalne tehnosüsteem on süsteem, mille kaal, maht ja pindala kalduvad nulli, kuigi selle töövõime ei ole
Raamatust Infotehnoloogia TARKVARA KASUTAJADOKUMENTATSIOONI LOOMISE PROTSESS autor autor teadmataB.3 Selle standardi praktiline rakendamine Selle standardi kohandamine on vajalik tarbijate ja kasutajate huvides selle praktilise rakendamise eesmärgil.Selle standardi praktiline rakendamine seisneb tavaliselt mitmete standardite kustutamises ja lisamises.
Raamatust Õppeasutuse turvalisuse tagamine autor Petrov Sergei Viktorovitš1.2. Põhimõisted Oht – ebasoodsate protsesside, nähtuste, sündmuste, muude väliste ja sisemiste tegurite kahjustav (hävitav) mõju või oht õppeasutuse õpilastele ja personalile, nende elule, tervisele, õigustele ja vabadustele, varale ja keskkonnale.
Raamatust Üksikisikute ja ühiskonna infoturve: õppejuhend autor Petrov Sergei Viktorovitš6.2. Põhimõisted Terrorism on vägivald või ähvardus selle vastu üksikisikud või organisatsioonid, samuti vara ja muude materiaalsete esemete hävitamine (kahjustamine) või hävitamise (kahjustamise) oht, tekitades surmaohu, põhjustades
Raamatust Instrumentation autor Babaev M A1.1. Põhimõisted Informatsioon on teave ümbritseva maailma ja selles toimuvate protsesside kohta, mida tajub inimene või inimvajaduste jaoks mõeldud spetsiaalne seade. Informatsioon on ühiskonnas inimese eksisteerimise tingimuse ja vahendina vajalik kõigile. Ning seetõttu
Raamatust The Phenomenon of Science [Cybernetic Approach to Evolution] autor Turchin Valentin Fedorovitš1. Põhimõisted ja definitsioonid Kaasaegset elu, räägime siis tööstusest, muudest majandusharudest või lihtsalt elanikkonna igapäevaelust, on võimatu ette kujutada ilma tehnilisi seadmeid kasutamata või kasutamata Iga tehnikatoote taga seal on
Raamatust TRIZi õpik autor Gasanov A I2.1. Mõiste kontseptsioon Vaatleme närvivõrku, mille sisendis on palju retseptoreid ja väljundis ainult üks efektor, nii et närvivõrk jagab kõigi olukordade hulga kaheks alamhulgaks: olukorrad, mis põhjustavad efektori ergutamist, ja olukorrad. mis jätavad selle sisse
Raamatust Elektroonilised omatehtud tooted autor Kashkarov A.P.7.15. Mõisted-konstruktsioonid Sellised mõisted nagu “ruumilise suhte” mõiste põhinevad reaalsusel mitte otseselt, vaid vahepealsete keeleliste konstruktsioonide kaudu, need saavad võimalikuks teatud keelelise konstruktsiooni tulemusena. Sellepärast
Raamatust Elektroonilised trikid uudishimulikele lastele autor Kaškarov Andrei Petrovitš3. Ideaalsuse mõiste
Raamatust “Murud” Shutter Systems autor Maslov Juri Anatolievitš1.9.1. Seadme praktiline rakendus Praktikas kasutatakse sellist olekumäluga seadet valve- ja laoruumide külastuste juhtimiseks, kuid seda saab edukalt kasutada ka igapäevaelus, s.o kodus, ühendades vooluahela (joon. 1.12) omavahel. koos
Raamatust Elektrotehnika ajalugu autor Autorite meeskond2.5.3. Seadme praktiline kasutusala Adapterit saab edukalt kasutada ka mitmel muul juhul. Seega saate selle abil vestluse salvestada nii diktofonile või magnetofonile kui ka personaalarvuti abil CD-le. Selleks on adapteri väljund varjestatud
Autori raamatust2.6.1. Seadme praktiline kasutamine on väikese modifikatsiooni abil väga lihtne, mis võimaldab seda automaatselt sisse ja välja lülitada.Kõigil inimestel pole hea tervis ja kuulmine, seega neile, kellel on raske liikuda ja isegi telefoni käes hoida
Autori raamatust2.4.2. Praktiline rakendus DP praktilist rakendust (v.a ülalpool käsitletud variant) võib varieerida Näiteks pea asendiandur - DP paigaldamisel mootorratta peakomplektidesse või peakomplektidesse - arvutimängude tarvikud või kaldeandur
Autori raamatust Autori raamatust2.4. ELEKTRIKAARE AVASTAMINE JA SELLE PRAKTILINE KASUTAMINE Kõigist V.V. töödest pakub suurimat huvi. Petrova tutvustab oma 1802. aastal tehtud avastust elektrikaare fenomenist kahe süsinikelektroodi vahel, mis on ühendatud tema loodud suure jõuallika poolustega.
Tehniliste süsteemide arenguseadused, millel põhinevad kõik TRIZ-i leidlike probleemide lahendamise peamised mehhanismid, sõnastas esmakordselt G. S. Altshuller raamatus "Loovus kui täpne teadus" (M.: "Nõukogude Raadio", 1979, lk 122–127) ja neid täiendasid hiljem järgijad.
Uurides tehniliste süsteemide (arengut) ajas, sõnastas Heinrich Altshuller tehniliste süsteemide arenguseadused, mille tundmine aitab inseneridel ennustada võimalusi toodete võimalikuks edasiseks täiustamiseks:
- Süsteemi ideaalastme suurendamise seadus.
- Tehnosüsteemide S-kujulise arengu seadus.
- Dünaamilisuse seadus.
- Süsteemi osade täielikkuse seadus.
- Energia läbimise seadus.
- Tööorgani arenenud arengu seadus.
- Üleminekuseadus "mono - bi - polü".
- Makrotasandilt mikrotasandile ülemineku seadus.
Kõige olulisem seadus käsitleb süsteemi ideaalsust – TRIZi üht põhimõistet.
Süsteemi ideaalastme suurendamise seadus:
Tehniline süsteem on oma arenduses lähenemas ideaalsusele. Jõudnud ideaalini, peab süsteem kaduma, kuid selle funktsiooni täitmist tuleb jätkata.
Peamised viisid ideaalile lähemale jõudmiseks:
- täidetavate funktsioonide arvu suurendamine,
- "kokkuvarisemine" töötavasse kehasse,
- üleminek supersüsteemile.
Ideaalile lähenedes võitleb tehniline süsteem esmalt loodusjõududega, seejärel kohaneb nendega ja lõpuks kasutab neid oma eesmärkidel.
Ideaalsuse suurendamise seadust rakendatakse kõige tõhusamalt elemendile, mis asub vahetult konfliktipiirkonnas või mis ise tekitab soovimatuid nähtusi. Sel juhul toimub ideaalsuse astme suurendamine reeglina probleemi tekkimise tsoonis olemasolevate varem kasutamata ressursside (ainete, väljade) kasutamisega. Mida kaugemale konfliktipiirkonnast ressursse võetakse, seda vähem on võimalik ideaali poole liikuda.
Tehnosüsteemide S-kujulise arengu seadus:
Paljude süsteemide arengut saab kujutada logistilise kõveraga, mis näitab, kuidas selle arengu kiirus aja jooksul muutub. On kolm iseloomulikku etappi:
- "lapsepõlv". Tavaliselt võtab see üsna kaua aega. Hetkel käib süsteemi projekteerimine, viimistlemine, prototüübi tootmine ja seeriatootmise ettevalmistamine.
- "õitseb" See paraneb kiiresti, muutub võimsamaks ja produktiivsemaks. Masinat toodetakse masstoodanguna, selle kvaliteet paraneb ja nõudlus selle järele kasvab.
- "vanas eas". Teatud aja möödudes muutub süsteemi täiustamine üha keerulisemaks. Isegi suur assigneeringute suurendamine aitab vähe. Vaatamata disainerite pingutustele ei käi süsteemi areng inimeste üha suurenevate vajadustega sammu. Ta peatub, märgib aega, muudab oma väliseid kontuure, kuid jääb selliseks, nagu ta on, kõigi oma puudustega. Kõik ressursid on lõpuks valitud. Kui praegusel hetkel üritada süsteemi kvantitatiivseid näitajaid kunstlikult suurendada või selle dimensioone arendada, jättes endise printsiibi, siis satub süsteem ise vastuollu keskkonna ja inimestega. See hakkab tegema rohkem kahju kui kasu.
Vaatleme näiteks auruvedurit. Alguses oli üsna pikk katseetapp üksikute ebatäiuslike isenditega, mille sissetoomisega kaasnes lisaks ka ühiskonna vastupanu. Sellele järgnes termodünaamika kiire areng, paranemine aurumootorid, raudteed, teenus - ja vedur pälvib avalikkuse tunnustuse ja investeeringute edasiarendusse. Seejärel tekkisid hoolimata aktiivsest rahastamisest looduslikud piirangud: soojusliku efektiivsuse piiramine, konflikt keskkonnaga, võimetus suurendada võimsust ilma massi suurendamata - ja selle tulemusena algas piirkonnas tehnoloogiline stagnatsioon. Ja lõpuks asendati auruvedurid säästlikumate ja võimsamate diiselvedurite ja elektrivedurite vastu. Aurumootor saavutas oma ideaali – ja kadus. Selle funktsioonid võtsid üle sisepõlemismootorid ja elektrimootorid – algul samuti ebatäiuslikud, seejärel kiiresti arenevad ja lõpuks jõudsid oma loomuliku arengupiirini. Siis ilmub teine uus süsteem- ja nii lõputult.
Dünaamilisuse seadus:
Süsteemi töökindlus, stabiilsus ja järjepidevus dünaamilises keskkonnas sõltuvad selle muutumisvõimest. Süsteemi arengu ja seega ka elujõulisuse määrab põhinäitaja: dünaamilisuse aste, st võime olla mobiilne, paindlik, kohaneda väliskeskkonnaga, muutes mitte ainult selle geomeetrilist kuju, vaid ka selle osade, eelkõige tööorgani liikumisvorm. Mida suurem on dünaamilisuse aste, seda laiem on tingimuste vahemik, milles süsteem oma funktsiooni säilitab. Näiteks selleks, et lennukitiib töötaks tõhusalt oluliselt erinevad režiimid lend (tõus, ristlemine, lend maksimaalsel kiirusel, maandumine), seda dünaamitakse, lisades klapid, liistud, spoilerid, pühkimise muutmise süsteem jne.
Alamsüsteemide puhul võidakse aga rikkuda dünaamilisuse seadust – mõnikord on tulusam alamsüsteemi dünaamilisuse astet kunstlikult vähendada, seeläbi seda lihtsustades, ning kompenseerida väiksemat stabiilsust/kohanemisvõimet, luues selle ümber stabiilse tehiskeskkonna, mis on kaitstud välised tegurid. Kuid lõpuks saab kogu süsteem (supersüsteem) ikkagi suurema dünaamilisuse. Näiteks selle asemel, et käigukasti dünaamiliselt saastumisega kohandada (isepuhastuv, isemäärimine, tasakaalustamine), võite selle asetada suletud korpusesse, mille sees luuakse liikuvate osade jaoks kõige soodsam keskkond ( täppislaagrid, õliudu, küte jne)
Muud näited:
- Adra liikumistakistus väheneb 10-20 korda, kui selle osa vibreerib teatud sagedusega sõltuvalt pinnase omadustest.
- Pöörlevaks rattaks muutuv ekskavaatori kopp sünnitas uue ülitõhusa kaevandussüsteemi.
- Metallveljega kõvast puitkettast valmistatud autoratas on muutunud liikuvaks, pehmeks ja elastseks.
Süsteemi osade täielikkuse seadus:
Igal tehnilisel süsteemil, mis täidab iseseisvalt mis tahes funktsiooni, on neli põhiosa - mootor, käigukast, tööelement ja juhtseade. Kui süsteemil mõni neist osadest puudub, täidab selle funktsiooni inimene või keskkond.
Mootor on tehnilise süsteemi element, mis on vajaliku funktsiooni täitmiseks vajaliku energia muundur. Energiaallikas võib asuda kas süsteemis (näiteks bensiin mootoripaagis sisepõlemine auto) või supersüsteemis (masina elektrimootori jaoks välisvõrgust saadav elekter).
Käigukast on element, mis kannab energiat mootorist tööelemendile, muutes selle kvalitatiivseid omadusi (parameetreid).
Töötav keha on element, mis edastab töödeldavale objektile energiat ja täidab vajaliku funktsiooni.
Juhtseade on element, mis reguleerib energiavoogu tehnosüsteemi osadesse ning koordineerib nende tööd ajas ja ruumis.
Analüüsides mis tahes autonoomselt operatsioonisüsteemi, olgu selleks külmkapp, kell, teler või pastakas, näete neid nelja elementi kõikjal.
- Freespink. Töökorpus: frees. Mootor: masina elektrimootor. Jõuülekandeks võib pidada kõike, mis jääb elektrimootori ja lõikuri vahele. Juhtimisvahendid - inimoperaator, käepidemed ja nupud või programmijuhtimine (arvutiga juhitav masin). Viimasel juhul "tõrjus" tarkvara juhtimine inimoperaatori süsteemist välja.
Energia läbimise seadus:
Seega koosneb iga töötav süsteem neljast põhiosast ja mis tahes neist osadest on energia tarbija ja muundur. Kuid muundamisest ei piisa, see energia tuleb ka mootorist ilma kadudeta tööelemendile ja sealt töödeldavale objektile üle kanda. See on energia läbimise seadus. Selle seaduse rikkumine toob kaasa vastuolude tekkimist tehnilise süsteemi sees, mis omakorda tekitab leiutusprobleeme.
Tehnosüsteemi efektiivsuse peamiseks tingimuseks energiajuhtivuse osas on süsteemi osade energia vastuvõtmise ja edastamise võimete võrdsus.
- Saatja, feederi ja antenni takistused peavad olema sobitatud – sellisel juhul kehtestatakse süsteemis liikuva laine režiim, mis on energia edastamiseks kõige tõhusam. Mittevastavus põhjustab seisulainete ilmnemist ja energia hajumist.
Süsteemi energiajuhtivuse esimene reegel:
Kui elemendid omavahel suheldes moodustavad kasuliku funktsiooniga energiat juhtiva süsteemi, siis selle jõudluse tõstmiseks peavad kokkupuutepunktides olema sarnase või identse arengutasemega ained.
Süsteemi energiajuhtivuse teine reegel:
Kui süsteemi elemendid koosmõjul moodustavad kahjuliku funktsiooniga energiat juhtiva süsteemi, siis selle hävimiseks peavad elementide kokkupuutepunktides olema erineva või vastupidise arengutasemega ained.
- Kõvenemisel kleepub betoon raketise külge ja seda on hiljem raske eraldada. Need kaks osa sobisid omavahel hästi aine arengutasemete poolest - mõlemad olid tahked, karedad, liikumatud jne Tekkis normaalne energiat juhtiv süsteem. Selle moodustumise vältimiseks on vaja ainete maksimaalset mittevastavust, näiteks: tahke - vedel, kare - libe, liikumatu - liikuv. Disainlahendusi võib olla mitu - veekihi moodustamine, spetsiaalsete libedate katete pealekandmine, raketise vibratsioon jne.
Süsteemi energiajuhtivuse kolmas reegel:
Kui elemendid moodustavad üksteisega suhtlemisel kahjuliku ja kasuliku funktsiooniga energiat juhtiva süsteemi, siis elementide kokkupuutepunktides peavad olema ained, mille arengutase ja füüsikalis-keemilised omadused muutuvad mõne kontrollitava aine mõjul. või põld.
- Selle reegli järgi tehakse enamus tehnikas seadmeid seal, kus on vaja süsteemis energiavooge ühendada ja lahti ühendada. Need on erinevad sidurid mehaanikas, klapid hüdraulikas, dioodid elektroonikas ja palju muud.
Tööorgani arenenud arengu seadus:
Tehnilises süsteemis on põhielemendiks töötav keha. Ja selle funktsiooni normaalseks täitmiseks ei tohi selle energia neelamise ja edastamise võime olla väiksem kui mootoril ja käigukastil. Vastasel juhul see kas laguneb või muutub ebaefektiivseks, muutes olulise osa energiast kasutuks soojuseks. Seetõttu on soovitav, et töötav keha oleks oma arengus ülejäänud süsteemist ees, st omaks suuremat dünaamilisust aines, energias või organisatsioonis.
Sageli teevad leiutajad vea, arendades pidevalt jõuülekannet ja juhtimist, kuid mitte töötavat osa. Selline tehnoloogia ei anna reeglina märkimisväärset majanduslikku efekti ja efektiivsuse olulist suurenemist.
- Esitus treipink ja tema tehnilised kirjeldused püsis aastaid peaaegu muutumatuna, kuigi jõuülekannet, jõuülekannet ja juhtseadiseid arendati intensiivselt, sest lõikur ise kui töötav keha jäi samaks, st makrotasandil fikseeritud monosüsteem. Pöörlevate tassilõikurite tulekuga suurenes masina tootlikkus järsult. See suurenes veelgi, kui lõikuri aine mikrostruktuur oli kaasatud: mõju all elektrivool lõikuri lõikeserv hakkas võnkuma kuni mitu korda sekundis. Lõpuks saavutati tänu gaasi- ja laserlõikuritele, mis muutsid täielikult masina välimust, metalli töötlemisel enneolematu kiirus.
Üleminekuseadus "mono - bi - polü"
Esimene samm on üleminek bisüsteemidele. See suurendab süsteemi töökindlust. Lisaks ilmneb bisüsteemis uus kvaliteet, mis ei olnud monosüsteemile omane. Üleminek polüsüsteemidele tähistab evolutsioonilist arenguetappi, kus uute omaduste omandamine toimub ainult kvantitatiivsete näitajate kaudu. Laiendatud organisatsioonilised võimalused sarnaste elementide paigutamiseks ruumis ja ajas võimaldavad nende võimalusi ja keskkonnaressursse senisest täielikumalt ära kasutada.
- Kahemootoriline õhusõiduk (bisüsteem) on töökindlam kui selle ühemootoriline õhusõiduk ja sellel on suurem manööverdusvõime (uus kvaliteet).
- Jalgratta kombineeritud võtme (polüsüsteem) disain on toonud kaasa märgatava metallikulu vähenemise ja mõõtmete vähenemise võrreldes üksikute võtmete rühmaga.
- Parim leiutaja – loodus – on dubleerinud inimkeha eriti olulisi osi: inimesel on kaks kopsu, kaks neeru, kaks silma jne.
- Mitmekihiline vineer on palju tugevam kui samade mõõtmetega lauad.
Kuid mingil arenguetapil hakkavad polüsüsteemis ilmnema tõrked. Rohkem kui kaheteistkümnest hobusest koosnev meeskond muutub juhitamatuks, kahekümne mootoriga lennuk nõuab meeskonna mitmekordset suurendamist ja seda on raske juhtida. Süsteemi võimalused on ammendatud. Mis järgmiseks? Ja siis muutub polüsüsteem taas monosüsteemiks... Aga kvalitatiivselt uuel tasemel. Sel juhul tekib uus tase ainult siis, kui süsteemi osade, eelkõige töökeha dünaamilisus suureneb.
- Meenutagem sedasama rattavõtit. Kui selle töötav keha muutus dünaamiliseks, st lõuad liikusid, ilmus reguleeritav mutrivõti. Sellest on saanud monosüsteem, kuid samal ajal on see võimeline töötama paljude standardsuuruste poltide ja mutritega.
- Arvukad maastikusõidukite rattad on muutunud üheks liikuvaks röövikuks.
Makrotasandilt mikrotasandile ülemineku seadus:
Üleminek makrotasandilt mikrotasandile on kõigi kaasaegsete tehniliste süsteemide arengu peamine suund.
Kõrgete tulemuste saavutamiseks kasutatakse aine struktuuri võimalusi. Esiteks kasutatakse kristallvõre, seejärel molekulide assotsiatsioone, üksikut molekuli, molekuliosa, aatomit ja lõpuks aatomi osi.
- Kolviajastu lõpus kandevõimet taotledes varustati lennukid kuue, kaheteistkümne või enama mootoriga. Seejärel liikus tööelement - kruvi - sellegipoolest mikrotasandile, muutudes gaasijoaks.
Põhineb saidi wikipedia.org materjalidel
