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

Лев Певзнер

Техника, как часть природы, развивается по определенным законам. Их можно изучить и использовать в «корыстных» целях. Это позволит не теряя время и деньги на пустые пробы быстро находить решения. В книге изложены некоторые из известных сегодня Законов Развития Технических Систем.Книга предназначена для студентов, инженеров, менеджеров, учителей и просто творческих людей, желающих использовать инструменты и методику ТРИЗ в технике и жизни и не имеющих предварительной подготовки.

Введение

Это случилось в Уральском НИИ черных металлов, когда я работал младшим научным сотрудником лаборатории листового проката. Я зашел к нашим соседям, в лабораторию металлоизделий. Мой коллега сидел за своим столом расстроенный до последней степени.

— Ты чего такой грустный?

— Да вот послали заявку на изобретение, а ВНИИГПЭ (Всесоюзный научно-исследовательский институт государственной патентной экспертизы — пояснение автора) отказал. Вот ты изобретатель, взял бы да изобрел, как воевать с ВНИИГПЭ!

— А, зачем воевать? Возьми да посмотри по законам развития, как должна совершенствоваться система. Вот тебе и будет новая заявка.

— А-а, говорить все могут. И вообще, что это за законы?

Я взял материалы заявки. Лаборатория металлоизделий занималась прокаткой заготовок для столовых ножей, стамесок и других изделий периодического профиля. При такой прокатке стальной пруток диаметром 12—20 мм и длиной 10—20 см нагревается до 800—1200 градусов, а затем задается в валки, на которых вырезан нужный профиль. Проходя между валками, металл деформируется, и получается исходная заготовка для изделия, которая после шлифовки и полировки становится ножом, вилкой или стамеской. Обычно, при такой прокатке проблема состоит в том, что много металла уходит в ширину, в облой, как говорят прокатчики. В облой уходит до трети металла. И это все отходы. Придумал мой товарищ простое и очень эффективное решение: вдоль на поверхности прокатного валка нанести неглубокие бороздки (0,1—0,3 мм глубиной и 0,5—1,0 мм шириной). Потери металла на них мизерное, зато теперь металл не сможет утекать в ширину и весь потечет в длину, то есть будет практически полностью использован по назначению. Пруток можно будет сделать короче и сэкономить дорогую нержавеющую сталь. Здорово придумано, да вот экспертиза нашла похожее решение, придуманное раньше, и отказалась выдать авторское свидетельство.

— Ну, так что, будем совершенствовать твои валки?

— Ну-ну, посмотрим, на что твой ТРИЗ годен!

— Итак, один из законов развития технических систем говорит о том, что при совершенствовании системы параметры инструмента и изделия должны согласовываться между собой. Кстати, у тебя как, на заготовке асе бороздки одной глубины?

— Да.

— Для всех изделий?

— Ну почему, у каждого изделия своя глубина бороздок: у узких больше, чтобы меньше металла вбок текло, а у широких — бороздки помельче: больше металла в ширину идет.

— Слушай, а форма изделия у тебя меняется по длине?

— Конечно.

— Так ведь тогда получается, что металл должен течь по-разному в разных местах заготовки. Где больше, где меньше.

— Ну, конечно же, ты что, сам не понимаешь, что ли?

— Да я-то понимаю. Не понимаю другого. Если у тебя металл по-разному должен течь, так почему же у тебя бороздки одной глубины?

— А, в самом деле, почему? Так ты предлагаешь…

— Да, да. Сделать валки с сетками бороздок переменной глубины. Где глубже, где мельче, а если надо, чтобы металл активно вбок потек, так вообще поперек валка бороздки сделать, На это и заявку послать.

Спустя месяц заявка была готова, а еще через полтора года мы получили авторское свидетельство №1 337 179. В 1988 году это решение было внедрено сразу на трех заводах, выпускающих изделия периодического профиля (рис. взят из авторского свидетельства).

Рис. 1. Вальцы с бороздками разной глубины.

Как видите, законы развития технических систем — прекрасный инструмент для совершенствования технических систем*.

В тризовской среде часто спорят, как называть — «законы развития технических систем» или «закономерности развития технических систем». В сущности, терминология — это философские рассуждения, не имеющие практического значения. Мы будем пользоваться и тем, и другим термином, в зависимости от ситуации и принятой практики использования этих терминов в ТРИЗ.

В этой книге мы рассмотрим не весь комплекс законов развития технических систем, а только три из них, которые на сегодня наиболее детально разработаны, и могут быть сразу эффективно использованы рядовым инженером, без специального обучения:

.______________________________________________

* Вы можете спросить, а можно ли развивать систему не зная законы развития технических систем, по наитию, по озарению, благодаря одаренности? Да, можно! Просто вы потеряете больше времени, сил и денег. Это все равно, что подбирать корни квадратного уравнения, по очереди подставляя числа, вместо того, чтобы пользоваться формулой Виета.

— Закон повышения динамичности и управляемости

— Закон развертывания-свертывания;

— Закон согласования-рассогласования.

Благодаря им можно быстро увидеть основные направления по совершенствованию Вашей системы в рамках действующей S-кривой (подробно о S-кривой написано в ТРИЗ для чайников-3, том 1) и предложить новые решения.

Все законы будут рассмотрены через линии и микростандарты. Применение такого подхода позволяют сделать работу с законами более инструментальной.

Важное замечание: не существует разных законов развития. Есть один общий закон, который мы условно, для удобства анализа, разделили на несколько закономерностей. Именно поэтому одна закономерность часто отражается в другой. Например, динамизация системы обеспечивает согласование (или рассогласование) в ней, а развертывание часто связано с динамизацией. Все три рассмотренные закономерности будут частично покрывать друг друга. На одни и те же решения Вы сможете посмотреть под разными углами зрения, и это расширит Ваши возможности в поиске оптимальных решений для Вашей задачи.