ТРИЗ для «чайников» – 2. Ресурсы. Аварийный анализ. Исследовательские задачи

Лев Певзнер

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) широко внедряется в инженерную работу по всему миру. Однако до сих пор эта методика требует достаточно большого времени и усилий для освоения. Целью данной книги является создание простой методики на базе инструментов ТРИЗ, которую сможет использовать широкой круг инженеров.Книга предназначена для студентов, инженеров и просто креативных людей, желающих использовать методику ТРИЗ, но не имеющих большого количества времени на обучение.

1.1. Основные виды ресурсов

К основным видам ресурсов относятся — вещественные, энергетические, пространственные, временные и функциональные ресурсы. Специалисты выделяют и другие виды ресурсов — ресурс изменения, системный ресурс, информационный ресурс и многие другие, но мы их пока рассматривать не будем.

Вещественный ресурс

Определение: под вещественными ресурсами понимаются все вещества, которые есть в технической системе или около нее.

Пример

Все живые организмы, переработав пищу, выделяют экскременты. Рыбы не являются исключением, поэтому на дне бассейнов в рыбоводческих хозяйствах скапливается так называемый активный ил, который утилизируют, или, проще говоря, вывозят на свалку — и тратят на это деньги.

На Верх-Исетском металлургическом заводе в подсобном хозяйстве, организованном в бывших очистных сооружениях, выращивали рыбу. Там и образовывался этот активных ил, причинявший хлопоты. А если рассмотреть ил как ресурс — как его использовать? Во-первых, он применим для биоочистки сточных вод городского водного хозяйства. А, во-вторых, он применим в самом рыбоводческом хозяйстве. Для выкармливания мальков не годится комбикорм, которым кормят подрастающую рыбу. Они едят только живой корм, а его надо специально выращивать. Выяснилось, если смешать активный ил с обрывками сетей, в которых выращивают рыбу, то на этой массе активно размножается трубочник, который и является живым кормом для мальков.

Так что в рыбоводческом хозяйстве теперь ничего не пропадает.

/Из опыта работы автора на Верх-Исетском металлургическом заводе/

Рис.4. Рыбоводство в бывших очистных сооружениях

Пример-анекдот

Как-то Наполеон беседовал с актрисой, и она окончательно осмелев, попросила у Наполеона его портрет на память.

— Нет ничего проще, — ответил император, и дал ей золотую монету со своим изображением.

Рис. 5. Наполеондер. Золотая монет 20 франков 1812 год.

Энергетический ресурс

Определение: под энергетическим ресурсом понимается любая энергия, которая не подводится извне и не вырабатывается специальной новой системой, а уже есть в совершенствуемой системе или около нее.

Пример

Самые опасные места на дорогах — перекрестки. Особенно в период зимы, когда на дорогах возникает гололед.

Как избежать гололеда? Как обогреть хотя бы наиболее опасные участки дорог? Именно над этим задумались инженеры из автомобильной компании «Даймлер-Бенц». Они предложили обогревать перекрестки устройством, которое использует подземное тепло! Как это работает? Очень просто!

Под асфальтом в землю вертикально вкопаны длинные (около 10 метров) тепловые трубы. На глубине 8—10 метров в мягком климате южной Германии температура не опускается ниже 10 °С. Жидкость, находящаяся в трубе стекает на дно и выкипает. Пары поднимаются поднимаются вверх и конденсируются на верхней торцевой поверхности тепловой трубы. Эта поверхность подогревается, нагервая асфальт, находящийся над ней на перекрестке.

Этого тепла хватает, чтобы обогревать перекрестки и не допустить обледенения. Устройство очень надежно (в нем нечему ломаться!), хотя и дорогое [2].

Рис. 6. Схема работы тепловой трубы при обогреве перекрестка

Пример-анекдот

Не знаю, что за люстру повесили соседи снизу, но благодаря им у меня на кухне теперь есть теплый пол!

Рис. 7. Благодаря им у меня на кухне теперь есть теплый пол!

Пример-анекдот

Две блохи выходят из ресторана

— Так что, — говорит одна, — пешком пойдем или подождем собаку?

Рис. 8. Пешком пойдем или подождем собаку?

Пространственный ресурс

Определение: пространственные ресурсы — свободное пространство в технической системе или около нее, которое можно использовать для размещения элементов данной системы или для решения поставленной задачи.

Пример

Есть старая легенда о строительстве синагоги в Вильно. В 1630 году евреям с большим трудом удалось получить разрешение на ее постройку. И непременным было условие: она не должна быть выше ратуши. Однако евреям не хотелось уступать. Через некоторое время синагога была построена — и действительно ее высота снаружи была немного ниже ратуши. Условие властей было соблюдено. Но это только снаружи! А внутри пол синагоги находился намного ниже уровня земли, поэтому зал внутри синагоги был выше зала ратуши.

Рис.9. Старая синагога в Вильно (1934 год)

Пример-анекдот

Двое заключенных разговаривают в маленькой камере

— Вы не поверите, если скажу, сколько я платил за такую же комнату в Нью-Йорке.

Рис.10. Вы не поверите…

Временной ресурс

Определение: временные ресурсы — время до выполнения производственного процесса, время самого процесса, а также время после него, если это время возможно использовать для решения возникающих проблем или совершенствования технической системы.

Пример

Чтобы подавать клиенту холодное пиво, бармены в пивных барах держат массивные стеклянные кружки в морозильниках. Когда клиенту наливают пиво, оно дополнительно охлаждается.

Пример

Обычно для стерилизации молока применяют пар или кипяток. Это требует специального оборудования, занимающего производственную площадь, и связано с потерями тепла при подаче энергоносителей к оборудованию.

Фирма Туомо Халонен пропустила по трубам молокопровода электрический ток, который нагревает их и стерилизует молоко. Для повышения эффективности нагрева трубы выполнены из сплава, плохо проводящего электрический ток [3].

Пример

Простым и очень знакомым примером использования временного ресурса является использование рассады. Короткого лета недостаточно, чтобы капуста, помидоры и огурцы созрели, поэтому в теплице или на окне выращивают рассаду. А весной она высаживается на поля.

Рис.11. Рассада на окне и в теплице

Пример-шутка

Судья: — Чем вы можете доказать свою невиновность? — Можно подумать?

— Хорошо у вас есть на это 5 лет!

Рис. 12. Хорошо у вас есть на это 5 лет!

Функциональный ресурс

Определение: функциональные ресурсы — способность технической системы и ее подсистем выполнять, кроме основной функции, некоторые другие функции, которые не использовались ранее.

Пример

При работе процессора выделяется большое количество тепла, а при перегреве он быстро выходит из строя. Поэтому эффективный отвод тепла от процессора — одна из важнейших задач изготовителей современных компьютеров. Особенно сложно это в ноутбуках, где пространство ограничено. Красивое решение связано с использованием тепловых труб, которые быстро и эффективно переносят тепло, выделяемое процессором, на корпус ноутбука. Корпус начинает выполнять функцию радиатора.

Рис.13. Тепловая труба в ноутбуке отводит тепло от процессора на корпус

Замечание: возможно, для эффективного использования Вам придется изменить форму элементов системы.

Пример

Неожиданный функциональный ресурс нашелся у пчел. Кроме основной функции сбора меда, они активно используются для опыления растений, как на полях, так и в теплицах. В каждой теплице устанавливается 1—2 улья. И пчелы не только мед собирают, но и опыляют растения.

Пример-шутка

Девочка с пирсингом, купаясь в реке, поймала судака на пупок!