Lois de développement des systèmes techniques réfrigérateur. Le système des lois du développement de la technologie (les fondements de la théorie du développement des systèmes techniques). Méthode de modélisation par "petits gens"

Le développement de tous les systèmes va dans le sens d'une augmentation du degré d'idéalité.

Un système technique idéal est un système dont le poids, le volume et la surface tendent vers zéro, bien que sa capacité à effectuer un travail ne soit pas réduite. En d'autres termes, un système idéal est lorsqu'il n'y a pas de système, mais que sa fonction est préservée et exécutée.

Malgré l'évidence de la notion de « système technique idéal », il existe un certain paradoxe : les systèmes réels deviennent plus gros et plus lourds. La taille et le poids des avions, des ravitailleurs, des automobiles… augmentent… Ce paradoxe s'explique par le fait que les réserves dégagées lors de l'amélioration du système servent à augmenter sa taille et, surtout, à augmenter les paramètres de fonctionnement. Les premières voitures avaient une vitesse de 15 à 20 km/h. Si cette vitesse n'augmentait pas, apparaîtraient progressivement des voitures beaucoup plus légères et plus compactes avec la même solidité et le même confort. Cependant, chaque amélioration de la voiture (utilisation de matériaux plus résistants, augmentation du rendement du moteur, etc.) visait à augmenter la vitesse de la voiture et à ce qui « sert » cette vitesse (puissant système de freinage, corps durable, absorption des chocs renforcée). Pour bien voir l'augmentation du degré d'idéalité de la voiture, il faut comparer voiture moderne avec une vieille voiture record qui avait la même vitesse (à la même distance).

Un processus secondaire visible (augmentation de la vitesse, de la capacité, du tonnage, etc.) masque le processus primaire d'augmentation du degré d'idéalité d'un système technique. Mais lors de la résolution de problèmes inventifs, il est nécessaire de se concentrer spécifiquement sur l'augmentation du degré d'idéalité - c'est un critère fiable pour corriger le problème et évaluer la réponse reçue.

- les lois qui déterminent le début de la vie des systèmes techniques.

Tout système technique résulte de la synthèse de parties séparées en un tout. Toutes les combinaisons de pièces ne donnent pas un système viable. Il y a au moins trois lois qui doivent être respectées pour qu'un système soit viable.

Une condition nécessaire à la viabilité fondamentale d'un système technique est la présence et les performances minimales des parties principales du système.

Chaque système technique doit comprendre quatre parties principales : moteur, transmission, corps de travail et commande. Le sens de la loi 1 est que la synthèse d'un système technique nécessite la présence de ces quatre parties et leur aptitude minimale à remplir les fonctions du système, car la partie exploitable du système lui-même peut s'avérer inopérante dans le cadre d'un système technique particulier. Par exemple, le moteur combustion interne, qui lui-même est efficace, s'avère inopérant s'il est utilisé comme moteur de sous-marin d'un sous-marin.

La loi 1 peut s'expliquer ainsi : un système technique est viable si toutes ses parties n'ont pas de « deux », et les « scores » sont fixés en fonction de la qualité du travail de cette partie dans le cadre du système. Si au moins une des parties est cotée "deux", le système n'est pas viable même si les autres parties ont "cinq". Une loi similaire concernant les systèmes biologiques a été formulée par Liebig au milieu du siècle dernier ("la loi du minimum").

Une conséquence très importante pour la pratique découle de la loi 1.

Pour qu'un système technique soit contrôlable, au moins une partie de celui-ci doit être contrôlable.

« Être contrôlé » signifie modifier les propriétés de la manière qui est nécessaire pour celui qui contrôle.

La connaissance de cette conséquence permet de mieux comprendre l'essence de nombreux problèmes et d'évaluer plus correctement les solutions obtenues. Prenez le problème 37 (scellage d'ampoules), par exemple. Un système de deux parties incontrôlables est donné : les ampoules sont généralement incontrôlables - leurs caractéristiques ne peuvent pas (c'est peu rentable) être modifiées, et les brûleurs sont mal contrôlés selon les conditions du problème. Il est clair que la solution au problème consistera à introduire une partie de plus dans le système (l'analyse du champ Su suggère immédiatement : c'est une substance, pas un champ, comme, par exemple, dans le problème 34 sur la couleur des cylindres) . Quelle substance (gaz, liquide, solide) ne laissera pas le feu aller là où il ne devrait pas aller, et en même temps n'interférera pas avec l'installation des ampoules? Le gaz et les solides disparaissent, laissant du liquide, de l'eau. Nous mettons les ampoules dans l'eau de façon à ce que seules les pointes des capillaires s'élèvent au-dessus de l'eau (et.avec. No. 264 619). Le système gagne en contrôlabilité : vous pouvez modifier le niveau d'eau - cela garantira un changement de la limite entre les zones chaudes et froides. Vous pouvez modifier la température de l'eau - cela garantit la stabilité du système pendant le fonctionnement.

Une condition nécessaire à la viabilité fondamentale d'un système technique est le passage de l'énergie à travers toutes les parties du système.

Tout système technique est un convertisseur d'énergie. D'où la nécessité évidente de transférer l'énergie du moteur à travers la transmission vers le corps de travail.

Le transfert d'énergie d'une partie du système à une autre peut être matériel (par exemple, un arbre, des engrenages, des leviers, etc.), un champ (par exemple, un champ magnétique) et un champ matériel (par exemple, un transfert d'énergie par un flux de particules chargées). De nombreux problèmes inventifs se réduisent au choix de l'un ou l'autre type de transmission, le plus efficace dans les conditions données. C'est le problème 53 sur le chauffage d'une substance à l'intérieur d'une centrifugeuse rotative. Il y a de l'énergie à l'extérieur de la centrifugeuse. Il y a aussi un "consommateur", il se trouve à l'intérieur de la centrifugeuse. L'essence de la tâche est de créer un « pont énergétique ». De tels « ponts » peuvent être homogènes et hétérogènes. Si le type d'énergie change lors du passage d'une partie du système à une autre, il s'agit d'un "pont" inhomogène. Dans les problèmes inventifs, on a le plus souvent affaire à de tels ponts. Ainsi, dans le problème 53 sur le chauffage d'une substance dans une centrifugeuse, il est avantageux d'avoir de l'énergie électromagnétique (sa transmission n'interfère pas avec la rotation de la centrifugeuse), et de l'énergie thermique est nécessaire à l'intérieur de la centrifugeuse. Les effets et phénomènes qui permettent de contrôler l'énergie à la sortie d'une partie du système ou à l'entrée d'une autre partie de celui-ci sont particulièrement importants. Dans la tâche 53, le chauffage peut être fourni si la centrifugeuse est dans un champ magnétique et, par exemple, un disque ferromagnétique est placé à l'intérieur de la centrifugeuse. Cependant, selon les conditions du problème, il est nécessaire non seulement de chauffer la substance à l'intérieur de la centrifugeuse, mais de maintenir une température constante d'environ 2500 C. Quelle que soit l'évolution de la sélection d'énergie, la température du disque doit être constante. . Ceci est assuré par la fourniture d'un champ « excédentaire », à partir duquel le disque prélève une énergie suffisante pour chauffer jusqu'à 2500 C, après quoi la substance du disque « se déconnecte » (passage par le point de Curie). Lorsque la température baisse, le disque "s'auto-alimente".

La conséquence de la loi 2 est importante.

Pour qu'une partie du système technique soit contrôlable, il est nécessaire d'assurer une conductivité énergétique entre cette partie et les commandes.

Dans les tâches de mesure et de détection, on peut parler de conductivité informationnelle, mais elle est souvent réduite à de l'énergie, seulement faible. Un exemple est la solution du problème 8 sur la mesure du diamètre d'une meule travaillant à l'intérieur d'un cylindre. La solution du problème est facilitée si l'on considère non pas l'information, mais la conductivité énergétique. Ensuite, pour résoudre le problème, il faut tout d'abord répondre à deux questions : sous quelle forme est-il le plus facile d'apporter de l'énergie au cercle et sous quelle forme est-il le plus facile de faire sortir de l'énergie à travers les parois du cercle (ou le long du puits ) ? La réponse est évidente : sous la forme d'un courant électrique. Ce n'est pas encore une décision définitive, mais un pas a déjà été fait vers la bonne réponse.

Une condition nécessaire à la viabilité fondamentale d'un système technique est la coordination du rythme (fréquence des vibrations, périodicité) de toutes les parties du système.

Des exemples de cette loi sont donnés au chapitre 1 ..

Le développement de tous les systèmes va dans le sens d'une augmentation du degré d'idéalité.

Malgré l'évidence de la notion de « système technique idéal », il existe un certain paradoxe : les systèmes réels deviennent plus gros et plus lourds. La taille et le poids des avions, des pétroliers, des voitures, etc. augmentent. Ce paradoxe s'explique par le fait que les réserves dégagées lors de l'amélioration du système sont orientées vers l'augmentation de sa taille et, surtout, l'augmentation des paramètres de fonctionnement. Les premières voitures avaient une vitesse de 15 à 20 km/h. Si cette vitesse n'augmentait pas, apparaîtraient progressivement des voitures beaucoup plus légères et plus compactes avec la même solidité et le même confort. Cependant, chaque amélioration de la voiture (utilisation de matériaux plus résistants, amélioration de l'efficacité du moteur, etc.) visait à augmenter la vitesse de la voiture et à ce qui "servit" cette vitesse (système de freinage puissant, carrosserie solide, absorption des chocs accrue) ... Pour bien voir l'augmentation du degré d'idéalité d'une voiture, il faut comparer une voiture moderne avec une vieille voiture record qui avait la même vitesse (à la même distance).

Un processus secondaire visible (croissance de la vitesse, de la capacité, du tonnage, etc.) masque le processus primaire d'augmentation du degré d'idéalité du système technique. Mais lors de la résolution de problèmes inventifs, il est nécessaire de se concentrer spécifiquement sur l'augmentation du degré d'idéalité - c'est un critère fiable pour corriger le problème et évaluer la réponse reçue.

Le développement de certaines parties du système est inégal; plus le système est complexe, plus le développement de ses parties est inégal.

Le développement inégal des parties du système est la cause de contradictions techniques et physiques et, par conséquent, de problèmes d'inventivité. Par exemple, lorsque le tonnage des cargos a commencé à augmenter rapidement, la puissance des moteurs a augmenté rapidement et l'équipement de freinage est resté inchangé. En conséquence, le problème s'est posé: comment freiner, disons, un pétrolier d'un déplacement de 200 000 tonnes. Ce problème n'a toujours pas de solution efficace : du début du freinage à arrêt complet les grands navires ont le temps de parcourir plusieurs milles...

Ayant épuisé les possibilités de développement, le système est inclus dans le supersystème comme l'une des parties ; dans ce cas, la poursuite du développement a lieu au niveau du supersystème.
Nous avons déjà parlé de cette loi.

Il comprend des lois reflétant le développement des systèmes techniques modernes sous l'influence de facteurs techniques et physiques spécifiques. Les lois de la "statique" et de la "cinématique" sont universelles - elles sont valables à tout moment et non seulement par rapport aux systèmes techniques, mais aussi à tous les systèmes en général (biologiques, etc.). "Dynamics" reflète les principales tendances dans le développement des systèmes techniques à notre époque.

Le développement des organes de travail du système se fait d'abord au niveau macro puis au niveau micro.

Dans la plupart des systèmes techniques modernes, les organes de travail sont des "morceaux de fer", par exemple des hélices d'avion, des roues de voiture, des fraises de tour, un godet d'excavatrice, etc. Le développement de tels organes de travail au sein du macroniveau est possible : les "glandes" restent des "glandes", mais deviennent plus parfaites. Cependant, il arrive inévitablement un moment où la poursuite du développement au niveau macro s'avère impossible. Le système, tout en conservant sa fonction, est fondamentalement reconstruit : son corps de travail commence à fonctionner au niveau micro. Au lieu de "glandes", le travail est effectué par des molécules, des atomes, des ions, des électrons, etc.

Le passage du niveau macro au niveau micro est l'une des tendances principales (sinon la plus importante) dans le développement des systèmes techniques modernes. Par conséquent, lors de l'enseignement de la résolution inventive de problèmes Attention particulière il faut se tourner vers la considération de la transition « macro-micro » et les effets physiques qui mettent en œuvre cette transition.

Le développement des systèmes techniques va dans le sens d'une augmentation du degré de su-champ.

La signification de cette loi réside dans le fait que les systèmes sans champ ont tendance à devenir su-champ, et dans les systèmes à su-champ, le développement se fait dans le sens de la transition des champs mécaniques aux champs électromagnétiques ; augmenter le degré de dispersion des substances, le nombre de connexions entre les éléments et la réactivité du système.

De nombreux exemples illustrant cette loi ont déjà été rencontrés pour résoudre des problèmes.

"Seules les tendances qui rapprochent une vraie voiture d'une voiture idéale se révèlent progressives et efficaces au fil du temps."

« Le développement de tous les systèmes va dans le sens d'une augmentation du degré d'idéalité.

Malgré l'évidence de la notion de « système technique idéal », il existe un certain paradoxe : les systèmes réels deviennent plus gros et plus lourds. La taille et le poids des avions, des ravitailleurs, des automobiles… augmentent… Ce paradoxe s'explique par le fait que les réserves dégagées lors de l'amélioration du système servent à augmenter sa taille et, surtout, à augmenter les paramètres de fonctionnement. Les premières voitures avaient une vitesse de 15 à 20 km/h. Si cette vitesse n'augmentait pas, apparaîtraient progressivement des voitures beaucoup plus légères et plus compactes avec la même solidité et le même confort. Cependant, chaque amélioration apportée à la voiture (utilisation de matériaux plus résistants, augmentation du rendement du moteur, etc.) visait à augmenter la vitesse de la voiture et à ce qui « sert » cette vitesse (système de freinage puissant, carrosserie durable, absorption des chocs accrue). .. Pour bien voir l'augmentation du degré d'idéalité d'une voiture, il faut comparer une voiture moderne avec une vieille voiture record qui avait la même vitesse (à la même distance).

Un processus secondaire visible (augmentation de la vitesse, de la capacité, du tonnage, etc.) masque le processus primaire d'augmentation du degré d'idéalité d'un système technique ; lors de la résolution de problèmes inventifs, il faut se concentrer spécifiquement sur une augmentation de la degré d'idéalité - c'est un critère fiable pour corriger le problème et évaluer la réponse. "

"L'existence d'un système technique n'est pas une fin en soi. Le système n'est nécessaire que pour remplir une fonction (ou plusieurs fonctions). Le système est idéal s'il n'existe pas, mais la fonction est réalisée. Le concepteur aborde le problème comme celui-ci :" , par conséquent, tels et tels mécanismes et dispositifs seront nécessaires. "L'approche inventive correcte semble complètement différente :" Il est nécessaire de mettre en œuvre ceci et cela sans introduire de nouveaux mécanismes et dispositifs dans le système. "

La loi d'augmentation du degré d'idéalité du système est universelle... Connaissant cette loi, vous pouvez transformer n'importe quel problème et formuler la solution idéale. Bien entendu, cette option idéale n'est pas toujours tout à fait réalisable. Parfois, il faut s'écarter quelque peu de l'idéal. Cependant, autre chose est important: l'idée d'une variante idéale, développée selon des règles claires, et des opérations mentales conscientes "selon les lois" donnent ce qui nécessitait auparavant une énumération douloureusement longue d'options, un coup de chance, des conjectures et des idées. "

Il a formulé les lois du développement des systèmes techniques, dont la connaissance aide les ingénieurs à prédire les voies d'améliorations possibles du produit :

La loi de l'augmentation du degré d'idéalité du système.
La loi du développement en S des systèmes techniques.
Loi de dynamisation.
La loi de complétude des parties du système.
La loi de l'énergie par le passage.
La loi de l'avancement du développement du corps de travail.
La loi de transition "mono - bi - poly".
La loi de transition du niveau macro au niveau micro.

La loi la plus importante considère l'idéalité du système - l'un des concepts de base de TRIZ.

Description des lois

La loi d'augmentation du degré d'idéalité du système

Le système technique dans son développement se rapproche de l'idéalité. Ayant atteint l'idéal, le système devrait disparaître et sa fonction devrait continuer à être remplie.

Les principaux moyens d'approcher l'idéal :

augmenter le nombre de fonctions exercées,
« Rouler » dans un corps de travail,
transition vers le supersystème.

En s'approchant de l'idéal, le système technique se bat d'abord avec les forces de la nature, puis s'y adapte et, enfin, les utilise à ses propres fins.

La loi de l'idéalité croissante s'applique le plus efficacement à l'élément qui se situe directement dans la zone de conflit ou qui génère lui-même des phénomènes indésirables. Dans ce cas, une augmentation du degré d'idéalité est généralement réalisée par l'utilisation de ressources auparavant inutilisées (substances, champs) disponibles dans la zone d'occurrence de la tâche. Plus les ressources sont éloignées de la zone de conflit, moins il sera possible d'aller vers l'idéal.

La loi du développement en S des systèmes techniques

L'évolution de nombreux systèmes peut être représentée par une courbe en forme de S montrant comment le taux de son développement change au fil du temps. Il y a trois étapes caractéristiques :

"enfance"... Cela prend généralement beaucoup de temps. En ce moment, la conception du système, son affinement, la fabrication d'un prototype et la préparation de la production en série sont en cours.
"Floraison"... Il s'améliore rapidement, devenant plus puissant et productif. La voiture est produite en série, sa qualité s'améliore et la demande augmente.
"vieillesse"... À un moment donné, il devient plus difficile d'améliorer le système. Même de fortes augmentations des crédits n'aident guère. Malgré les efforts des concepteurs, le développement du système ne suit pas le rythme des besoins humains sans cesse croissants. Il glisse, marche sur place, change de forme extérieure, mais reste tel qu'il est, avec tous ses défauts. Toutes les ressources sont finalement sélectionnées. Si vous essayez à ce moment-là d'augmenter artificiellement les indicateurs quantitatifs du système ou de développer ses dimensions, en laissant le principe précédent, alors le système lui-même entre en conflit avec l'environnement et l'homme. Il commence à faire plus de mal que de bien.

Prenons l'exemple d'une locomotive à vapeur. Au début, il y eut une phase expérimentale assez longue avec des spécimens uniques imparfaits, dont l'introduction, en plus, s'accompagna d'une résistance publique. Cela a été suivi par le développement rapide de la thermodynamique, l'amélioration des machines à vapeur, les chemins de fer, service - et la locomotive reçoit une reconnaissance publique et un investissement dans le développement ultérieur. Ensuite, malgré un financement actif, il y avait un moyen de sortir des limites naturelles: l'efficacité thermique limitée, le conflit avec l'environnement, l'incapacité d'augmenter la puissance sans augmenter la masse - et, par conséquent, la stagnation technologique a commencé dans la région. Et, enfin, les locomotives à vapeur ont été remplacées par des locomotives diesel et des locomotives électriques plus économiques et plus puissantes. La machine à vapeur a atteint son idéal - et a disparu. Ses fonctions ont été reprises par le moteur à combustion interne et les moteurs électriques - également d'abord imparfaits, puis en développement rapide et, enfin, en s'appuyant sur leurs limites naturelles de développement. Ensuite, un autre nouveau système apparaîtra - et ainsi de suite pour toujours.

Loi de dynamisation

La fiabilité, la stabilité et la constance d'un système dans un environnement dynamique dépendent de sa capacité à évoluer. Le développement, et donc la viabilité du système, est déterminé par l'indicateur principal : le degré de dynamisation, c'est-à-dire la capacité d'être mobile, flexible, adaptable à l'environnement extérieur, changeant non seulement sa forme géométrique, mais aussi la forme de mouvement de ses parties, principalement le corps de travail. Plus le degré de dynamisation est élevé, plus, en général, plus l'éventail des conditions dans lesquelles le système maintient sa fonction est large. Par exemple, pour faire fonctionner efficacement une aile d'avion dans des modes de vol très différents (décollage, vol de croisière, vol à vitesse maximale, atterrissage), elle est dynamisée en ajoutant des volets, des becs, des spoilers, des systèmes de changement de balayage, etc.

Cependant, pour les sous-systèmes, la loi de dynamisation peut être violée - il est parfois plus rentable de réduire artificiellement le degré de dynamisation d'un sous-système, le simplifiant ainsi, et de compenser la moindre stabilité/adaptabilité en créant un environnement artificiel stable autour de lui, protégé des facteurs externes. Mais en fin de compte, le système agrégé (sur-système) reçoit encore un grand degré de dynamisation. Par exemple, au lieu d'adapter la transmission à la contamination en la dynamisant (autonettoyage, autolubrification, rééquilibrage), vous pouvez la placer dans un carter étanche, à l'intérieur duquel se crée un environnement des plus favorables aux pièces en mouvement (roulements de précision , brouillard d'huile, chauffage, etc.)

Autres exemples :

La résistance au mouvement de la charrue est réduite de 10 à 20 fois si son soc vibre à une certaine fréquence, en fonction des propriétés du sol.
Le godet de la pelle, transformé en roue de rotor, a donné naissance à un nouveau système d'exploitation minière hautement efficace.
Une roue de voiture constituée d'un disque en bois dur avec une jante en métal est devenue mobile, souple et élastique.

La loi de complétude des parties d'un système

Tout système technique qui exécute indépendamment une fonction a quatre parties principales- moteur, transmission, corps de travail et dispositif de commande. Si l'une de ces parties est absente du système, sa fonction est alors assurée par une personne ou l'environnement.

Moteur- un élément d'un système technique qui est un convertisseur d'énergie nécessaire à l'accomplissement de la fonction requise. La source d'énergie peut être soit dans le système (par exemple, de l'essence dans le réservoir d'un moteur à combustion interne d'une voiture), soit dans le super-système (électricité du réseau externe pour le moteur électrique de la machine-outil).

Transmission- un élément qui transfère l'énergie du moteur au corps de travail avec la transformation de ses caractéristiques de qualité (paramètres).

Organe de travail- un élément qui transfère de l'énergie à l'objet en cours de traitement, et complète l'exécution de la fonction requise.

Outil de contrôle- un élément qui régule le flux d'énergie vers les parties d'un système technique et harmonise leur travail dans le temps et l'espace.

En analysant tout système fonctionnant de manière autonome, que ce soit un réfrigérateur, une horloge, une télévision ou un stylo-plume, vous pouvez voir ces quatre éléments partout.

Fraiseuse. Corps de travail : cutter. Moteur : moteur électrique de la machine. Tout ce qui se trouve entre le moteur électrique et la fraise peut être considéré comme une transmission. Moyens de contrôle - opérateur humain, poignées et boutons, ou contrôle programmé (machine programmée). Dans ce dernier cas, le contrôle programmé a « poussé » l'opérateur humain hors du système.

Loi sur l'énergie par le passage

Ainsi, tout système de travail se compose de quatre parties principales et chacune de ces parties est un consommateur et un convertisseur d'énergie. Mais il ne suffit pas de convertir, il faut encore transférer cette énergie sans pertes du moteur au corps de travail, et de celui-ci à l'objet en cours de traitement. C'est la loi de l'énergie par le passage. La violation de cette loi conduit à l'émergence de contradictions au sein du système technique, ce qui à son tour donne lieu à des problèmes d'inventivité.

La condition principale de l'efficacité d'un système technique en termes de conductivité énergétique est l'égalité des capacités des parties du système à recevoir et à transmettre de l'énergie.

Les impédances de l'émetteur, de l'alimentation et de l'antenne doivent être adaptées - dans ce cas, le mode onde progressive est établi dans le système, qui est le plus efficace pour le transfert d'énergie. L'inadéquation entraîne l'apparition d'ondes stationnaires et une dissipation d'énergie.

La première règle de conductivité énergétique du système

fonction utile, alors afin d'augmenter son efficacité dans les lieux de contact, il devrait y avoir des substances avec des niveaux de développement similaires ou identiques.

La deuxième règle de conductivité énergétique du système

Si les éléments du système, lorsqu'ils interagissent, forment un système conducteur d'énergie avec fonction nuisible, alors pour sa destruction dans les lieux de contact des éléments, il doit y avoir des substances avec des niveaux de développement différents ou opposés.

Une fois solidifié, le béton adhère au coffrage, et il est difficile de le séparer par la suite. Les deux parties sont en bon accord l'une avec l'autre en termes de niveaux de développement de la matière - les deux sont solides, rugueux, immobiles, etc. Un système conducteur d'énergie normal s'est formé. Pour empêcher sa formation, vous avez besoin d'une inadéquation maximale de substances, par exemple: solide - liquide, rugueux - glissant, immobile - mobile. Il peut y avoir plusieurs solutions de conception - la formation d'une couche d'eau, l'application de revêtements glissants spéciaux, la vibration du coffrage, etc.

La troisième règle de conductivité énergétique du système

Si les éléments interagissent les uns avec les autres forment un système conducteur d'énergie avec fonction nuisible et utile, alors dans les lieux de contact des éléments, il devrait y avoir des substances dont le niveau de développement et les propriétés physico-chimiques changent sous l'influence d'une substance ou d'un champ contrôlé.

Selon cette règle, la plupart des dispositifs technologiques sont mis en œuvre là où il est nécessaire de connecter et de déconnecter les flux d'énergie dans le système. Il s'agit de divers embrayages de commutation en mécanique, de vannes en hydraulique, de diodes en électronique et bien plus encore.

La loi du développement avancé du corps de travail

Dans un système technique, l'élément principal est un corps de travail. Et pour que sa fonction soit remplie normalement, sa capacité à absorber et à transmettre de l'énergie ne doit pas être inférieure à celle du moteur et de la transmission. Sinon, il se brisera ou deviendra inefficace, convertissant une partie importante de l'énergie en chaleur inutile. Par conséquent, il est souhaitable que le corps de travail soit en avance sur le reste du système dans son développement, c'est-à-dire qu'il ait un plus grand degré de dynamisation en termes de matière, d'énergie ou d'organisation.

Souvent, les inventeurs commettent l'erreur de développer avec persistance la transmission, la commande, mais pas l'élément de travail. Une telle technique, en règle générale, ne donne pas une augmentation significative de l'effet économique et une augmentation significative de l'efficacité.

La productivité du tour et ses caractéristiques techniques sont restées presque inchangées au fil des ans, bien que l'entraînement, la transmission et les commandes se soient développés de manière intensive, car la fraise elle-même en tant que corps de travail est restée la même, c'est-à-dire un mono-système stationnaire au niveau macro . Avec l'avènement des fraises rotatives, la productivité des machines a grimpé en flèche. Elle augmentait encore plus lorsque la microstructure du matériau de la fraise était en cause : sous l'action d'un courant électrique, le tranchant de la fraise se mettait à vibrer jusqu'à plusieurs fois par seconde. Enfin, grâce aux coupeurs à gaz et au laser, qui ont complètement changé le visage de la machine, la vitesse de traitement des métaux a été atteinte sans précédent.

La loi de transition "mono - bi - poly"

La première étape est la transition vers les bissystèmes. Cela augmente la fiabilité du système. De plus, une nouvelle qualité apparaît dans le bisystème, qui n'était pas inhérente au monosystème. Le passage aux polysystèmes marque une étape évolutive de développement dans laquelle l'acquisition de nouvelles qualités ne se fait que par le biais d'indicateurs quantitatifs. Les capacités d'organisation élargies de l'agencement d'un même type d'éléments dans l'espace et dans le temps permettent d'utiliser plus pleinement leurs capacités et leurs ressources environnementales.

Un avion bimoteur (bisystem) est plus fiable que son homologue monomoteur et a une plus grande maniabilité (nouvelle qualité).
La conception de la clé de vélo combinée (polysystem) a entraîné une réduction notable de la consommation de métal et une diminution des dimensions par rapport à un groupe de clés séparées.
Le meilleur inventeur - la nature - a dupliqué des parties particulièrement importantes du corps humain: une personne a deux poumons, deux reins, deux yeux, etc.
Le contreplaqué multicouche est beaucoup plus résistant que les planches de même taille.

Mais à un certain stade de développement, des défaillances commencent à apparaître dans le polysystème. Un attelage de plus de douze chevaux devient incontrôlable, un avion à vingt moteurs nécessite un accroissement d'équipage multiple et est difficilement contrôlable. Les capacités du système sont épuisées. Et après? Et puis le polysystème redevient un monosystème... Mais à un niveau qualitativement nouveau. En même temps, un nouveau niveau n'apparaît qu'à condition d'augmenter la dynamisation des parties du système, principalement le corps de travail.

Rappelons-nous la même clé de vélo. Lorsque son corps de travail a été dynamisé, c'est-à-dire que les mâchoires sont devenues mobiles, une clé à molette est apparue. C'est devenu un système mono, mais en même temps, il est capable de travailler avec de nombreuses tailles standard de boulons et d'écrous.
De nombreuses roues de véhicules tout-terrain se sont transformées en une chenille mobile.

La loi de transition du niveau macro au niveau micro

Le passage du niveau macro au niveau micro est la tendance principale dans le développement de tous les systèmes techniques modernes.

Pour obtenir des résultats élevés, les possibilités de la structure de la substance sont utilisées. On utilise d'abord le réseau cristallin, puis les associations de molécules, une seule molécule, une partie de molécule, un atome, et enfin, une partie d'atome.

À la recherche de la charge utile à la fin de l'ère des pistons, les avions étaient équipés de six, douze moteurs ou plus. Ensuite, le corps de travail - la vis - s'est néanmoins déplacé au niveau micro, devenant un jet de gaz.

voir également

Analyse Su-field

Sources de

Les lois du développement des systèmes Altshuller GS La créativité comme science exacte. - M. : "Radio soviétique", 1979. - S. 122-127.
"Lignes de vie" des systèmes techniques © Altshuller G.S., 1979 (La créativité comme science exacte. - M. : Sov. Radio, 1979. S. 113-119.)
Système des lois de l'évolution des technologies (fondements de la théorie de l'évolution des systèmes techniques) Edition 2 révisée et complétée © Yuri Petrovich Salamatov, 1991-1996

Fondation Wikimédia. 2010.

Voyez ce que sont les « Lois du développement des systèmes techniques » dans d'autres dictionnaires :

LOIS DE DEVELOPPEMENT DES SYSTEMES TECHNIQUES (selon TRIZ)- - des lois objectives reflétant des caractéristiques essentielles et récurrentes de l'évolution des systèmes techniques. Chacune des lois décrit une tendance de développement spécifique et montre comment l'utiliser pour prévoir le développement, ... ...

LOIS ET REGULARITES DE DEVELOPPEMENT DE LA TECHNOLOGIE- - des lois et des modèles qui, en fonction du temps historique de l'évolution des modèles et des générations de systèmes techniques, reflètent et déterminent objectivement des connexions existantes, stables et répétitives pour des systèmes techniques similaires distincts et ... ... Philosophie des sciences et technologies : Dictionnaire thématique

TRIZ est une théorie de la résolution inventive de problèmes, fondée par Henrikh Saulovich Altshuller et ses collègues en 1946, et publiée pour la première fois en 1956, c'est une technologie de créativité basée sur l'idée que «la créativité inventive…… Wikipedia

- (théorie des systèmes) un concept scientifique et méthodologique pour l'étude des objets qui sont des systèmes. Elle est étroitement liée à l'approche systémique et en est la concrétisation de ses principes et méthodes. La première version de la théorie générale des systèmes était ... ... Wikipedia

4. Utilisation pratique du concept d'idéalité

A.V. Kudryavtsev

L'idéalité est l'un des concepts clés de la théorie de la résolution inventive des problèmes. Le concept d'idéalité est l'essence de l'une des lois (la loi de l'idéalité croissante), et sous-tend également d'autres lois du développement de la technologie, qui se manifestent le plus clairement par :

La loi d'éviction d'une personne d'un système technique ;

La loi de transition des macrosystèmes aux microsystèmes.

GS Altshuller a dit qu'un système idéal est un système qui n'existe pas, mais sa fonction est remplie.

Pour construire l'image d'un système technique idéal, il est nécessaire d'effectuer deux actions - imaginer qu'il n'y a peut-être pas de système réel, qu'il est possible de s'en passer, et aussi formuler et définir précisément la fonction pour laquelle le système est nécessaire. Effectuer les deux actions dans un environnement réel peut être difficile. Considérons-les plus en détail.

Formuler le système comme absent du processus éducatif se fait généralement assez simplement. (Un téléphone idéal est un téléphone qui n'existe pas... une lampe torche idéale est une lampe torche qui n'existe pas... et ainsi de suite). Cependant, dans la vraie vie, lorsqu'il travaille avec des objets importants pour le solveur, il peut avoir des problèmes avec la combinaison même de ce qui est coûteux et nécessaire selon la procédure de la figure de négation. Par exemple, le concept abstrait de « spécialiste idéal » est facile à construire. Un spécialiste idéal est un spécialiste qui n'existe pas, mais dont les fonctions sont remplies. Cette définition est assez simple à former. Mais de nombreuses personnes ont du mal à formuler un modèle idéal spécifiquement pour leur spécialité. Pour de nombreux spécialistes spécifiques, des difficultés surgissent dans la formation d'un modèle du monde dans lequel ils n'ont pas besoin de leurs services. Il est difficile pour un médecin de définir ce qu'est un médecin idéal, pour un enseignant, ce qu'est un enseignant idéal. Auparavant clair, le modèle dans ce cas peut être déformé, réduit à un autre, par exemple, à l'énumération d'un ensemble d'exigences. Le problème ici est de construire un nouveau modèle du monde, auquel manque un élément important et apparemment inébranlable.

Il n'est pas non plus facile de remplir la deuxième partie de la prescription - définir exactement ce qui "et ses fonctions sont exécutés". Mais c'est précisément dans ce travail que l'aspect le plus important de l'application du modèle consiste - à comprendre pourquoi le système amélioré était nécessaire.

Dans le processus de résolution des problèmes, ils sont souvent formulés sans définition et clarification préalables de l'objectif. La définition du résultat futur du travail est remplacée par une description de la machine conçue pour atteindre ce résultat. Par exemple, s'il est nécessaire de réparer une pièce, la mention « développer un dispositif de fixation de la pièce » peut apparaître dans la mission de développement. Ces phrases initiales devraient, si possible, être corrigées et clarifiées.

Dans la conférence précédente sur l'idéalité, il a été noté qu'il est très important et utile de pouvoir voir le but, libéré des moyens spécifiques de sa mise en œuvre. Voir l'objectif, c'est voir le résultat d'une action avant qu'il ne devienne clair comment aborder ce résultat. Cette approche est également nécessaire car l'évaluation des fonds trouvés ne peut se faire qu'avec la compréhension de l'objectif recherché. La profondeur de cette compréhension détermine les possibilités et la précision de l'évaluation, le choix de l'outil optimal pour une situation particulière.

Par exemple : « il faut développer un dispositif de descente d'équipement dans un puits ».

Cette formulation peut être remplacée par une formulation plus générale - "il est nécessaire de descendre l'équipement dans le puits". Ici, il y a déjà une opportunité d'utiliser les moyens existants. Cette formulation peut également être à nouveau modifiée pour une formulation encore plus générale. Par exemple, à ceci : « Il faut que l'équipement soit dans le puits.

Est-ce qu'un certain nombre de généralisations peuvent continuer? Bien sûr, si nous nous tournons vers le but de l'équipement. S'il est destiné à faire remonter l'eau à la surface, alors l'objectif peut ressembler à ceci : « Il est nécessaire que l'eau monte à la surface. Dans ce cas, il devient possible d'envisager des options dans lesquelles le dispositif situé au sommet soulève l'eau du puits.

L'application indépendante et autonome du principe d'idéalité et de détermination du système technique idéal est l'une des caractéristiques distinctives qui forment le style de travail des spécialistes TRIZ. Cependant, on peut le plus souvent trouver dans la littérature l'utilisation de ce principe dans l'opérateur IFR (formation d'un résultat final idéal) - l'une des étapes les plus intéressantes et heuristiquement précieuses d'ARIZ.

La portée du concept du résultat final idéal peut différer de la portée du concept et des capacités du système technique idéal. L'IQR est une déclaration devant un objet sélectionné de l'exigence d'implémenter indépendamment un ensemble de fonctions qui ont été initialement implémentées par un autre objet (un élément du même système, un supersystème, l'environnement externe). Il existe trois variantes possibles d'une telle mise en œuvre, différant par le degré d'idéalité (disparition) du système technique initialement donné.

1. L'objet lui-même (sans systèmes ou dispositifs conventionnels spécialement conçus) se traite lui-même, tout en conservant les qualités du consommateur. Cela signifie que le produit remplit la fonction d'un système conçu pour le traiter (tout en restant utile au consommateur). Cet IFR coïncide en fait avec la compréhension d'un système technique idéal. Cependant, la formulation d'une telle option n'est pas toujours conseillée, car dans certaines tâches, elle peut entrer en conflit avec le niveau de concrétisation précédemment spécifié de la zone de conflit.

Le système à traiter se compose généralement d'un certain nombre de sous-ensembles. (La composition de ces nœuds sous une forme généralisée a été considérée lors de l'étude de la loi de complétude des parties du système). L'idéalité d'un tel système augmente si l'un de ses éléments assume une fonction supplémentaire, remplace d'autres éléments. Il est plus opportun d'exiger cela d'un outil, une partie du système qui traite directement le produit. Dans ce cas, l'IFR ressemble à :

2. L'outil lui-même remplit la fonction d'éléments auxiliaires du système (se fournit en énergie, s'oriente dans l'espace...), continuant à traiter le produit (c'est-à-dire à remplir sa fonction).

Bien entendu, dans ce cas, l'outil peut assumer non pas toutes les fonctions auxiliaires, mais une partie d'entre elles (par exemple, des fonctions de contrôle, ou d'alimentation en énergie...). Dans divers cas, on obtiendra des systèmes qui diffèrent par le niveau de "pliage" - des systèmes sans source d'énergie prononcée, ou sans transmission, ou sans contrôle.

Si, pour une raison quelconque, il n'est pas possible de se débarrasser d'un système qui implémente une fonction importante, vous pouvez charger ce système avec des fonctions supplémentaires et ainsi vous débarrasser d'autres systèmes. Le RBI dans ce cas s'écrit sous la forme suivante :

3. Le système lui-même remplit une fonction supplémentaire, continuant à effectuer la sienne.

Comme vous pouvez le voir, la structure générale de l'IFR ressemble à ceci :

Objet sélectionné

remplit une fonction supplémentaire,

continuer à remplir sa fonction (d'autres conditions supplémentaires peuvent être introduites ici).

Séparément, nous devrions considérer la situation dans laquelle, au cours du travail sur une tâche, il est décidé d'introduire un élément supplémentaire. Il peut s'agir d'un élément qui existe réellement dans l'environnement du système, ou il peut s'agir d'une représentation abstraite - le soi-disant "élément X". Dans de telles situations, il est d'usage de formuler l'IFR selon la structure suivante :

Objet sélectionné ("élément X")

Élimine les effets indésirables précédemment formulés

Absolument pas compliquer le système (après tout, l'exigence de préserver les fonctions propres de l'élément est ici souvent redondante, et le risque de compliquer le système avec des éléments supplémentaires est bien réel).

Travailler avec l'« élément X » (dans les premières versions des ARIZ, le concept « environnement externe » était utilisé) nécessite des compétences particulières. Après avoir construit l'IQR et effectué certaines actions ultérieures, l'inventeur forme un ensemble d'exigences, de propriétés, de caractéristiques, dont l'introduction dans le système permettra de résoudre le problème. « élément X » est un ensemble de caractéristiques requises, qui doivent ensuite être recherchées dans le système lui-même comme ses possibilités latentes, cachées et non manifestées. Si une telle sélection interne est impossible, il devient nécessaire d'utiliser des éléments avec les propriétés requises.

Essayons de développer la compétence de formulation d'un IFR et son utilisation pratique dans la résolution de problèmes inventifs.

Nous utilisons le TRI par rapport à un domaine technologique tel que le transfert de chaleur sur une distance. Il est bien connu que les meilleurs conducteurs naturels de chaleur dont nous disposons sont les métaux. Le cuivre, l'argent et l'or se distinguent particulièrement à cet égard. Mais les métaux ne transfèrent pas la chaleur aussi bien que nous le souhaiterions parfois. Par exemple, il sera assez difficile de transférer un flux de chaleur important le long d'une tige métallique de plusieurs mètres de long. L'extrémité chauffée d'une telle tige peut déjà commencer à fondre et du côté opposé, il sera tout à fait possible de la tenir avec les mains. Un problème intéressant se dégage ici : comment assurer le passage d'une puissance significative à travers une section efficace limitée dans des conditions de faibles écarts de température.

Formulons le résultat final idéal sous la forme suivante : « Un flux de chaleur de grande puissance traverse lui-même l'espace sans pertes et avec une différence de température minimale.

De tels dispositifs ont été créés. Ils sont appelés « caloducs ». Considérons la conception la plus simple d'un tel appareil.

Prenons un tuyau fait d'un matériau résistant à la chaleur (par exemple, de l'acier). Nous pompons l'air et introduisons une certaine quantité de liquide - le caloporteur à l'intérieur (Fig. 4.1).

Riz. 4.1

Placez le tuyau de manière à ce que son extrémité inférieure se trouve dans la zone de chauffage et que son extrémité supérieure se trouve dans la zone d'évacuation de la chaleur. Chauffer le liquide le transformera en vapeur. La vapeur remplira instantanément tout le volume et commencera à se condenser à l'extrémité froide. Dans ce cas, de la chaleur sera dégagée, égale à la chaleur de vaporisation. (Après tout, on sait que la chaleur de vaporisation est égale à la chaleur dégagée lors de la condensation de la vapeur) Les gouttes condensées sur la surface supérieure du liquide de refroidissement vont tomber et se réchauffer. Un tel "cycle de l'eau dans la nature" peut en fait transporter une puissance très élevée.

Comme on peut le voir à partir de cette description du processus de transfert de chaleur, le flux de chaleur se propage en fait à travers le volume du caloduc.

Considérons maintenant une nouvelle situation avec l'appareil que nous avons inventé. Dans le cas précédent, nous avions une zone de chauffe en bas et une évacuation de la chaleur en haut. Posons-nous la question : que se passe-t-il si la zone de chauffe est en haut, et la chaleur est évacuée par le bas (Fig. 4.2) ? Évidemment, l'appareil cessera de fonctionner. Pour que cela fonctionne, il faut que le liquide monte avant de chauffer.

Problème 4.1. : comment assurer la remontée du liquide de refroidissement jusqu'à l'extrémité supérieure du tuyau ?

Riz. 4.2

La première impulsion consiste à soulever le liquide vers le haut à l'aide d'un dispositif spécial, par exemple une pompe. Mais construisons un IFR. On peut appliquer cet opérateur à un tuyau, à un liquide, à un champ thermique, à un réfrigérant. Il est important dans ce cas que les formulations aient été vraiment construites jusqu'au bout et entièrement prononcées ou écrites. Par exemple:

ICR : le tuyau lui-même fait remonter le liquide dans la zone de chauffe, sans gêner la libre propagation de la vapeur ;

(option de mise en œuvre : des canaux spéciaux peuvent être réalisés dans le corps du tuyau par lesquels le liquide montera) ;

ICR : le liquide monte de lui-même dans la zone de chauffe, sans gêner la libre propagation de la vapeur ;

ICR : le champ thermique lui-même fait monter le liquide dans la zone de chauffe, sans arrêter le chauffage ;

(option de mise en œuvre : un champ thermique se propageant par le haut peut faire un travail utile pour faire monter le liquide dans la zone de chauffe).

Nous soulignons encore une fois que la mise en œuvre de l'IFR, c'est-à-dire le travail supplémentaire pour l'élément, ne doit pas interférer avec l'exécution de ses fonctions utiles, et bien sûr ne doit pas interférer avec l'exécution de la fonction utile principale de l'ensemble du système. . Le choix de cette exigence auxiliaire dépend de la fonction remplie par l'élément sélectionné.

De plus, nous pouvons parler de la zone à l'intérieur du tuyau à partir de laquelle l'air est pompé. Pour elle, on peut aussi formuler un IFR qui ressemble beaucoup à ceux déjà construits. "La zone à l'intérieur du tuyau lui-même ..." Il y a un autre objet - c'est la pompe même dont nous voulons nous passer. Afin de s'assurer que le système remplit sa fonction principale, il peut être utile d'introduire d'abord un nouvel élément dans le système, simplement afin d'essayer immédiatement de s'en débarrasser, en vous laissant tous ses avantages. Dans ce cas, nous pouvons essayer d'imaginer un système avec une pompe et, selon l'IQR, ne laisser que l'élément de travail de la pompe dans le système - par exemple, sa roue à aubes. Et après cela, demandez à la turbine qu'elle-même, sans l'aide du moteur et d'autres éléments, soulève le liquide - le liquide de refroidissement dans la zone de chauffage.

Bien sûr, si nous choisissons une pompe qui fonctionne sur un principe différent, par exemple une pompe péristaltique, alors le besoin sera présenté à un autre organe de travail. "Le tube lui-même pulse et soulève le liquide."

L'ensemble des options IFR construites peut ne pas être déterminé dans le cadre d'une solution réelle au problème. Mais à partir des constructions faites, le principe général est visible - l'IFR assure la concentration des efforts intellectuels sur l'élément sélectionné, oblige celui qui résout le problème à y chercher des opportunités cachées.

Une solution efficace au problème de la montée indépendante du liquide de refroidissement dans la zone de chauffage à de courtes longueurs de tube est l'utilisation de capillaires. Soit dit en passant, les capillaires sont également le moyen le plus efficace d'acheminer le liquide de refroidissement vers la zone de chauffage lors de l'utilisation d'un caloduc en apesanteur. Dans ce cas, la surface latérale du tube est tapissée d'une couche de substance capillaire-poreuse. Pour les tuyaux avec une température de fonctionnement élevée, une encoche sur la surface intérieure du tuyau est utilisée comme capillaire.

On sait qu'une température constante s'établit à la surface du caloduc en mode de fonctionnement (SAMA !). C'est très pratique pour la thermostatisation, car en technologie il est souvent nécessaire d'assurer la constance du champ de température, par exemple, lors du séchage, lors du test d'une série d'appareils... A l'aide d'un caloduc, c'est assez simple . Il est possible d'avoir un réchauffeur à l'entrée avec n'importe quelle température dépassant la température d'évaporation du liquide de refroidissement, et le caloduc "coupera" tout ce qui est superflu. La température de la surface du tuyau ne dépendra que du rapport des intensités d'apport et d'évacuation de la chaleur et des zones d'échange thermique. Si les processus d'apport et d'évacuation de la chaleur sont stables et égaux à la surface de l'évaporateur et du condenseur, la température du tuyau est alors égale à la moitié de la somme des températures de chauffage et de condensation.

Tâche 4.2. : Considérez un caloduc fonctionnel. Extérieurement, il ne diffère pas d'un tuyau qui ne fonctionne pas. Sur le banc d'essai, un problème s'est posé : comment déterminer que le caloduc est en fonctionnement. Posons ce problème à travers la formulation de l'IFR, à travers la définition du résultat recherché. Bien entendu, cela nécessite une compréhension de ce qui arrive à la canalisation lorsqu'elle entre en service. Cela peut être signalé par ses éléments qui sont dans un état altéré : dans un état associé précisément au fait que le caloduc fonctionne de manière constante.

Qu'arrive-t-il aux éléments lorsque le caloduc est en marche? Toute la surface du boîtier est à température constante. Les capillaires sont remplis de liquide montant vers le haut. Il y a une chute de pression entre les extrémités des tuyaux. Dans la zone de chauffage, la pression de vapeur du liquide de refroidissement est maximale, dans la zone de condensation, elle est pratiquement absente. Le fluide caloporteur chauffé, qui s'est transformé en vapeur, est transféré de l'extrémité chaude vers la zone de condensation.

Tous ces phénomènes, que nous pouvons appeler les caractéristiques d'une situation particulière, peuvent nous renseigner sur l'apparition du régime dont nous avons besoin. Sur chacun d'eux, vous pouvez formuler un IFR et vous baser sur ces options IFR pour des solutions possibles.

Une des options mises en œuvre au laboratoire pour tester les performances du caloduc était de placer un sifflet ordinaire à l'intérieur du tuyau (ou une plaque élastique qui vibrait dans le flux de vapeur et faisait sonner le tuyau). Bien sûr, cette solution est à certains égards "parfaite", mais à certains égards elle ne l'est pas. En effet, dans une installation réelle, cette méthode est très probablement inapplicable en raison du bruit de fond supplémentaire. Mais cette solution « rapide à mettre en œuvre » a fourni les bonnes connaissances à l'aide des outils disponibles. Cela posait également un autre problème : comment faire retentir le sifflet uniquement au moment requis. Et là aussi, l'opérateur IFR peut suggérer la réponse. Il peut être formulé comme suit.

"Le sifflet lui-même ne retentit que lorsque l'opérateur en a besoin."

Construisons une formulation encore plus précise de l'exigence :

"Le sifflet lui-même n'oscille que lorsque l'opérateur en a besoin."

Ce comportement sélectif peut être réalisé à l'aide d'une force extérieure, par exemple un bouchon vissé dans la surface latérale du tube et cicatrisant la languette du sifflet.

Considérons des situations dans lesquelles l'idéalité et l'opérateur IFR basé sur elle seront utilisés pour trouver des solutions.

Problème 4.3. : Les petites boules creuses en métal sont en métal. Il est nécessaire que les parois des billes soient d'égale épaisseur. Pour assurer une telle sélection, vous pouvez créer un dispositif de contrôle sans contact complexe, ou vous pouvez essayer de construire un IFR et rechercher une solution basée sur sa formulation.

Mais d'abord, il est conseillé de déterminer à laquelle des balles l'exigence est destinée. Par exemple, à une balle dans laquelle la cavité intérieure n'est pas située au centre. Si tel est le cas, après ce raffinement, l'exigence est beaucoup plus facile à définir.

La « mauvaise » balle se sépare des bonnes balles.

Plus précisément, c'est-à-dire après avoir considéré la nature du phénomène au niveau physique :

Le "centre de gravité déplacé" de la balle elle-même la sépare des "bonnes".

Principe de solution possible : les boules doivent rouler alternativement le long d'une règle étroite disposée obliquement. Ceux d'entre eux, dont le centre de masse n'est pas situé au centre, s'écarteront d'un chemin rectiligne et tomberont d'un chemin étroit. La séparation des billes de haute qualité et des billes défectueuses se fait "toute seule".

Tâche 4.4. : Considérons une situation réelle décrite dans le livre de M. Wertheimer "Productive Thinking".

« Deux garçons jouaient au badminton dans le jardin. Je pouvais les voir et les écouter depuis la fenêtre, bien qu'ils ne m'aient pas vu. Un garçon avait 12 ans, l'autre 10. Ils ont joué plusieurs sets. Le plus jeune était beaucoup plus faible ; il a perdu tous les matchs.

J'ai partiellement entendu leur conversation. Le perdant, appelons-le "B", est devenu de plus en plus triste. Il n'avait aucune chance. « A » servait souvent si habilement que « B » ne pouvait même pas battre le volant. La situation empirait de plus en plus. Finalement « B » a laissé tomber la raquette, s'est assis sur un arbre tombé et a dit : « Je ne jouerai plus. "A" a essayé de le convaincre de continuer à jouer. "B" n'a pas répondu. « A » s'assit à côté de lui. Les deux avaient l'air contrariés.

Ici, j'interromps l'histoire pour poser une question au lecteur : « Que proposeriez-vous ? Que feriez-vous si vous étiez l'aîné ? Pouvez-vous suggérer quelque chose de raisonnable ?"

Essayons de résoudre ce problème non technique (comment donner envie aux deux joueurs de jouer et être intéressants à jouer) avec l'aide de l'opérateur RBI. Cela nécessite également un objectif clair. Qu'est-ce qu'on aimerait finalement ? De toute évidence, les deux joueurs devraient être intéressés à jouer, même avec la différence de classe.

L'IFR peut ressembler à ceci ici :

"Le joueur A lui-même aide le joueur B à frapper le ballon sans compromettre ses performances ni rendre le jeu plus ennuyeux pour lui-même."

Ceci peut être réalisé si les deux joueurs jouent pour le même résultat.

Le but du jeu peut aussi être :

Le désir de garder le volant en l'air le plus longtemps possible;

La nécessité pour un joueur fort d'atteindre la cible avec un volant qui repoussera un joueur faible.

Ou ... un joueur fort pourrait jouer avec sa main gauche, etc.

La formulation même de l'objectif dans ce cas ouvre des opportunités pour sa réalisation.

Tâche 4.5. : En hiver, les tuyaux de descente sont remplis de glace. Au printemps, la glace commence à fondre et des situations sont possibles lorsque le bouchon de glace, ayant fondu de l'extérieur et perdant son adhérence au tuyau, s'envole. L'impact d'un tel bouchon sur les parties saillantes de la canalisation conduit souvent à sa rupture. Si le bouchon de glace tombe sur le trottoir, il peut causer des blessures aux personnes se trouvant à proximité. Le poinçonnage de la glace est coûteux et inefficace. Comment s'assurer que les bouchons ne tombent pas ?

L'IFR peut s'appliquer à tous les éléments de ce problème. On peut supposer qu'il n'y en a que deux : la glace et la pipe. Une question importante est la formation des exigences pour ces éléments.

"La glace elle-même est maintenue dans le tuyau jusqu'à ce qu'elle fonde complètement."

"Le tuyau lui-même retient la glace jusqu'à ce qu'elle fonde complètement."

Comme vous pouvez le voir, dans une situation réelle, le tuyau et la glace ne se tiennent pas jusqu'au moment de la fonte complète (après tout, nous devons les "interroger" à ce sujet).

"La glace elle-même s'accroche au tuyau avec la partie qui fond en dernier."

Le résultat possible de la solution est décrit dans l'une des inventions russes :

"Un tuyau de drainage, comprenant un entonnoir de drainage, fixé près de la pente du toit, un coude de dérivation de l'avant-toit et du drain, caractérisé en ce que, afin de protéger contre les dommages causés par la glace tombant à l'intérieur du tuyau, le tuyau est équipé d'un morceau de fil incurvé situé sur le côté de l'entonnoir à l'intérieur du tuyau et attaché l'extrémité supérieure à la pente du toit "(Fig. 4.3).

Riz. 4.3

Dans cette solution, on voit que la modification apportée - le fil passé à l'intérieur du tuyau permet de se rapprocher de la mise en œuvre de l'ICR défini pour la glace : la glace elle-même est maintenue à l'intérieur du tuyau jusqu'au moment de la fonte complète.

Les objets technologiques ont un grand nombre de propriétés et de caractéristiques, dont, dans des circonstances spécifiques, une personne utilise presque toujours une partie extrêmement insignifiante. Ce stock de propriétés nous permet d'exiger quelque chose de nouveau des éléments du système et de trouver de nouvelles possibilités pour leur utilisation.

On peut affirmer que l'idéalité est un outil universel de l'activité mentale.

La différence entre le système technique idéal et les idéalisations utilisées en science est qu'en science le modèle est rapproché du monde réel, et en technologie le monde réel est créé sur la base du modèle. Et si en science on ne peut que tendre vers la vérité absolue, sans jamais l'atteindre, alors en technologie on peut immédiatement comprendre cette vérité absolue par soi-même, c'est-à-dire la limite finale, l'état final de l'objet, mais aussi tendre vers cet état, pour cette vérité à l'infini. Au sens figuré, la technologie nous permet de vivre dans un monde de rêves et d'en faire une réalité. Et le mécanisme pour travailler avec des modèles idéaux, avec des IFR, est un outil pratique pour réaliser ces opportunités.

Extrait du livre Battle for the Stars-2. Confrontation Cosmique (Partie II) l'auteur Pervuchine Anton Ivanovitch

Appendice I DÉFINITIONS L'apogée est la hauteur maximale de l'orbite elliptique d'un engin spatial La qualité aérodynamique est une grandeur sans dimension qui est le rapport de la force de portance de l'avion à la traînée ou le rapport des coefficients de ces forces à un angle

Extrait du livre La créativité en tant que science exacte [Théorie de la résolution inventive de problèmes] l'auteur Altshuller Genrikh Saulovitch

4. La loi de l'augmentation du degré d'idéalité du système Le développement de tous les systèmes va dans le sens de l'augmentation du degré d'idéalité. Un système technique idéal est un système dont le poids, le volume et la surface tendent vers zéro, bien que sa capacité à effectuer un travail ne soit pas

Extrait du livre Technologies de l'information LE PROCESSUS DE CRÉATION D'UN LOGICIEL UTILISATEUR DE DOCUMENTATION l'auteur auteur inconnu

B.3 Application pratique de la présente Norme internationale Il est nécessaire d'adapter la présente Norme internationale au profit des consommateurs et des utilisateurs pour son application pratique. L'application pratique de la présente Norme internationale consiste généralement en la suppression et l'ajout d'un certain nombre de

Extrait du livre Sécuriser un établissement d'enseignement l'auteur Sergueï Petrov

1.2. Concepts de base Danger - l'impact ou la menace de l'impact dommageable (destructeur) de processus, phénomènes, événements défavorables, d'autres facteurs externes et internes sur les étudiants et le personnel de l'établissement d'enseignement, leur vie, leur santé, leurs droits et libertés, leurs biens et la environnement

Extrait du livre Sécurité de l'information de l'homme et de la société : un tutoriel l'auteur Sergueï Petrov

6.2. Concepts de base Le terrorisme est la violence ou la menace de son utilisation contre des individus ou des organisations, ainsi que la destruction (dommages) ou la menace de destruction (dommages) de biens et d'autres objets matériels, créant un danger de mort de personnes, causant

Extrait du livre Instrumentation auteur Babaev MA

1.1. Concepts de base Les informations sont des informations sur le monde environnant et les processus qui s'y déroulent, perçues par une personne ou un appareil spécial pour les besoins humains. L'information est nécessaire à chacun en tant que condition et moyen de l'existence humaine en société. Et donc

Extrait du livre Le phénomène de la science [Approche cybernétique de l'évolution] l'auteur Turchin Valentin Fedorovich

1. Concepts de base et définitions Il est impossible d'imaginer la vie moderne, qu'il s'agisse de l'industrie, d'autres secteurs de l'économie ou simplement de la vie de la population, sans l'utilisation ou l'utilisation d'appareils techniques.

Extrait du livre TRIZ Textbook auteur Hasanov AI

2.1. Le concept d'un concept Considérons un réseau nerveux qui a de nombreux récepteurs à l'entrée et un seul effecteur à la sortie, de sorte que le réseau nerveux divise l'ensemble de toutes les situations en deux sous-ensembles : les situations qui provoquent l'excitation de l'effecteur et les situations qui laissez-le dans

Du livre Produits électroniques maison l'auteur Kashkarov A.P.

7.15. Concepts-constructions Des concepts comme le concept de « relation spatiale » ne sont pas basés sur la réalité directement, mais à travers des constructions linguistiques intermédiaires, ils deviennent possibles grâce à une certaine construction linguistique. Alors

Extrait du livre Electronic Tricks for Curious Children l'auteur Kachkarov Andreï Petrovitch

3. Le concept d'idéalité

Extrait du livre Systèmes de verrouillage "fracture" l'auteur Maslov Iouri Anatolievitch

1.9.1. Application pratique du dispositif En pratique, un tel dispositif à mémoire d'état est utilisé pour contrôler les visites aux sites protégés et installations de stockage, cependant, il peut être utilisé avec succès dans la vie quotidienne, c'est-à-dire à la maison, en connectant le circuit (Fig. 1.12) avec

Extrait du livre Histoire du génie électrique l'auteur Equipe d'auteurs

2.5.3. Application pratique de l'appareil L'adaptateur peut être utilisé avec succès dans de nombreux autres cas. Ainsi, avec son aide, vous pouvez enregistrer une conversation sur un dictaphone ou un magnétophone, ainsi que sur un CD à l'aide d'un ordinateur personnel. Pour cela, la sortie de l'adaptateur est blindée

Du livre de l'auteur

2.6.1. Utilisation pratique de l'appareil C'est très simple avec l'aide d'un petit raffinement qui permet de l'allumer et de l'éteindre automatiquement.Toutes les personnes n'ont pas une bonne santé et une bonne audition, donc pour ceux qui ont du mal à se déplacer et même à tenir un Téléphone

Du livre de l'auteur

2.4.2. Application pratique L'application pratique du DP (sauf pour l'option envisagée ci-dessus) peut être variée.Par exemple, le capteur de position de la tête - lors de l'installation du DP dans des casques de moto ou dans des casques - des accessoires pour jeux informatiques, ou un capteur d'inclinaison

Du livre de l'auteur

2.4. DECOUVERTE DE L'ARC ELECTRIQUE ET DE SON UTILISATION PRATIQUE Le plus grand intérêt de toutes les oeuvres de V.V. Petrova présente sa découverte en 1802 du phénomène d'arc électrique entre deux électrodes de carbone reliées aux pôles d'une source de haute