ארבעה גילאים של מערכות. מַמצִיא

ספרים ומאמרים
ספרייה חינם / ספרים ומאמרים / ואז הגיע הממציא

ארבעה עידן של מערכות

ואז הופיע ממציא (TRIZ)

TRIZ. ארבעה גילאים של מערכות

כל מערכת טכנית חדשה עוברת בחינה. הבחינה מנוהלת על ידי "עמלה" קפדנית מאוד - חיים, תרגול. ה"וועדה" שואלת בקפדנות: "מה זה? אה, המנוע! בוא נראה איך זה עובד במערכת הזאת... טוב, זה מספק, ניתן לזה שלשה. מה זה? הילוכים מהמנוע ל אלמנט העבודה? שידור מעולה, בואו נרשום את זה "A"

הכלל של "הוועדה" הוא זה: רק אותן מערכות שאין להן שניים עוברות. אם יש א' וב', אם יש הרבה נקודות שהושגו - כל זה לא משנה. זה רק הכרחי שתתי המערכות יוכלו לעבוד ביחד, גם אם רק בקבוצות של שלושה. באופן מוזר, כמעט כל המערכות הטכניות המודרניות היו בתחילה ציונים C. לספינת הקיטור הראשונה היה מנוע קיטור חלש מאוד ותאב כוח להפליא; ההילוכים מהמנוע לאוגני הגלגל צרכו חלק ניכר מהאנרגיה, והגלגלים עצמם לא עבדו טוב. אבל גם בצורה זו, המערכת הראתה הבטחה גדולה, כי השילוב היה מוצלח, כל החלקים עבדו, אמנם בצורה מגושמת, אבל ביחד.

מערכת טכנית - כמו אנסמבל של מוזיקאים, כמו קבוצת ספורט - טובה רק כאשר כל החלקים משחקים בהרמוניה, בהרמוניה, משחקים אחד עם השני. לכן, המאמצים של הממציאים מכוונים תחילה למציאת "נוסחת מערכת" - שילוב מוצלח של חלקים. זהו השלב הראשון בחיי המערכת.

ישנם ארבעה שלבים בסך הכל, ולכל שלב יש משימות משלו ושיטות משלו לפתרון בעיות.

שקול את השלבים האלה בהיסטוריה של המטוס.

לפני כמאה שנים, בשלב הראשון, עסקו הממציאים בשאלה: מהו כלי טיס? מאילו חלקים זה צריך להיות מורכב? כנפיים פלוס מנוע או כנפיים ללא מנועים (רחפן)? אילו כנפיים נייחות או מתנופפות? איזה סוג של מנוע - שרירי, קיטור, בעירה חשמלית או פנימית?

לבסוף נמצאה "נוסחת המטוס": כנפיים קבועות בתוספת מנוע בעירה פנימית.

השלב השני של פיתוח המערכת החל - "תיקון של שלשות". ממציאים השתפרו פרט

חלקים, חיפשו את הצורה הטובה ביותר ואת מיקומם המשתלם ביותר, בחרו את החומרים הטובים ביותר, הגדלים וכו'. כמה כנפיים צריכות להיות - משולש, דו-כנפי, ססקוויפלני או מונוכנאי? היכן יש למקם את הכידון - קדמי או אחורי? איפה למקם את המנועים? באילו ברגים עלי להשתמש - משיכה או דחיפה? כמה גלגלים צריכים להיות גלגלי הנחיתה?.. בסוף השלב השני המטוס רכש לנו מראה מוכר.

ואז הוא התחיל לאבד את זה, כי השלב השלישי הוא הדינמיזציה של המערכת: חלקים שהיו מחוברים זה לזה בצורה נוקשה התחילו להיות מחוברים בצורה גמישה ותנועתית. הם המציאו גלגלי נחיתה נשלפים וכנפיים ששינו את צורתם ושטחם. למטוס יש כעת אף ניתן להזזה (זכור את ה-Tu-144). בודקים הרימו לאוויר מכונות המראה אנכיות עם מנועים סיבוביים. מטוסי "חריץ" נרשמו בפטנט: הגוף מחולק לחלקים, שכל אחד מהם ניתן לפרוק ולטעון במהירות...

השלב הרביעי - המעבר למערכות בפיתוח עצמי - עדיין לא הגיע, אך ניתן לשפוט אותו על פי רקטות וחלליות שניתן לבנות מחדש במהלך הפעילות: השלכת שלבים מבוזבזים, פתיחת כנפיים עם פאנלים סולאריים במסלול, הפרדת מודול הירידה. .. כמובן, זה רק השלבים הראשונים ביצירת מערכות שיכולות להתפתח תוך כדי תנועה, בתהליך העבודה. ספינות מושלמות בפיתוח עצמי המשתנות בהתאם לתנאים חיצוניים קיימות כיום רק ברומני מדע בדיוני.

אז בואו נזכור את ארבעת השלבים:

1. בחירת חלקים להיווצרות המערכת;

2. שיפור חלקים אלה;

3. דינמיזציה;

4. מעבר למערכות בפיתוח עצמי.

זכותך לשאול: מה נותן לנו הידע על ארבעת השלבים הללו? בואו נסתכל על דוגמה ספציפית.

לפני זמן רב הומצאו דיספנסרים עבור חפצים קטנים - כדורי פלדה וגלילים, מסמרים, ברגים וכו'. הדיספנסרים מעוצבים בפשטות: משפך וצינור עם שני תריסים. כדורים מוזגים לתוך המשפך. השסתום העליון נפתח, הכדורים עוברים לתוך הצינור - עד לסגירת השסתום התחתון. לאחר מכן סגור את הדש העליון ופתח את התחתון. מנות כדורים מוזגות מהמתקן. נפח החלק שווה לנפח הצינור בין השסתומים.

TRIZ. ארבעה גילאים של מערכות

מערכת פשוטה, אבל עדיין מערכת. זה שופר ב-1967. שלושה ממציאים קיבלו תעודת מחבר למתקן בו הוחלפו בולמים מכניים לאלקטרומגנטיים. כבה את המגנט העליון - הכדורים ירדו בצינור למגנט התחתון המופעל. הפעל את המגנט העליון וכבה את התחתון: חלק מהכדורים ייפול מהמתקן.

ועכשיו המשימה: לעשות המצאה שמשפרת את המתקן הזה.

מבלי לדעת את חוקי הפיתוח של מערכות טכניות, אתה יכול להתבלבל: אחרי הכל, הבעיה אפילו לא אומרת שהמתקן המגנטי גרוע. אבל אתה יכול בקלות להתמודד עם המשימה. המערכת הנתונה נמצאת בשלב השני של הפיתוח. ההמצאה הבאה צריכה להעביר את המערכת לשלב השלישי ולתת לה דינמיות. המגנטים ממוקמים ללא תנועה זה ביחס לזה. בואו נעשה אותם ניתנים להזזה. כעת, על ידי שינוי המרחק בין המגנטים, ניתן לשנות את ערך המינון על ידי מדידתו באמצעות המכשיר. המתקן בעל איכות חדשה ושימושית!

המתקן עם מגנטים נעים (תעודת ממציא מס' 312 810) הומצא חמש שנים לאחר הופעת המתקן המגנטי. אבל זה יכול היה להיווצר ממש דקה לאחר המצאת המתקן המגנטי. חמש שנים אבודות... אולי לא בזבוז זמן כזה גדול. אבל יש אלפי ואלפי מקרים דומים!

אגב, "להפוך את המערכת ליותר דינמית" היא עוד טכניקה (שמינית).

בעיה 20. קטמרן אינו קטמרן

במספנה הושקה קטמרן חדש של סירת נהר.

"ספינה יפה," אמר האדון הזקן.

"יפה," הסכים המהנדס שעמד לידו. - והכי חשוב, יציב. אחרי הכל, הוא ילך בדרכים מעורבות: חלק מהדרך בים, חלק בנהר. רגוע על הנהר, אבל בים...

ואז הופיע ממציא.

"הספינה טובה, אין ספק בכך", אמר. - אבל בכל זאת, צריך עוד שיפור אחד: אנחנו צריכים ספינה שהיא קטמרן ולא קטמרן...

על מה אתה חושב שהממציא דיבר?

בעת פתרון בעיה זו, זכרו שמערכת "קטמרן הנהר" היא חלק ממערכת העל של "הובלת הנהר". המשמעות היא שהקטמרן חייב לקחת בחשבון את "האינטרסים" של מערכת העל והמערכות המרכיבות אותה.

ועכשיו למשימה מיוחדת. זה שונה מבעיות אחרות בכך שעל ידי פתרון זה, אתה לא יכול רק להעלות את הרעיון של המצאה שכבר נוצרה, אלא גם לקבל משהו חדש לגמרי. במילים אחרות, זו לא עוד משימת אימון, אלא משימת המצאה של ממש. אל תמהרו לענות! חשבו, מצאו פתרון מעניין, נסו לפתח אותו.

בעיה 21. החוק הוא החוק

יום אחד הזמין מנהל מפעל לצעצועים את המהנדסים שלו לפגישה ושאל:

- אתה יכול להמציא רולי-פולי?

המהנדסים השיבו שהרולי-פולי והרולי-פולי הומצאו מזמן.

איזה דבר חדש אתה יכול להמציא כאן? מבנה הצעצוע פשוט מאוד: לגוף הדמות יש בסיס עגול, ובתוך הגוף, בחלקו התחתון, יש משקל (איור 1). אם תשימו את הטנדר העומד על הצד, הוא יתרומם ויתנדנד מצד לצד לאורך זמן.

"פשוט ביותר," אמר המהנדס הצעיר ביותר. אין כאן חיסור או חיבור.

אבל הממציא זייצב בכל זאת המציא רולי-פולי חדש, התנגד הבמאי. - הנה, התפעל: Vanka-Vstanka לפי תעודת המחבר M 645 661.

המהנדסים התכופפו מעל הצעצוע. כלפי חוץ, היא לא הייתה שונה מהרגילה. החוכמה הייתה שהמשקל נע בחופשיות לאורך המוט (איור 2). הצעצוע יכול להתנדנד "הפוך", אפשר להרדים אותו.

חוק הגברת הדינמיות, אמר המהנדס הראשי מהורהר. - חלקי המכונה מחוברים תחילה זה לזה בצורה נוקשה וללא תנועה. ואז ממציאים מגיעים עם חיבורים זזים וגמישים. הצעצוע הוא מכונית, אם כי פשוטה מאוד. כתוצאה מכך, פיתוח של צעצוע כפוף לחוקים כלליים. אתה תראה, מישהו יחשוב לחלק את המשקל במעמד הוואנקה לחלקים, ולהפוך את החלקים האלה לניתנים להזזה...

"כבר ניחשתם," אמר הבמאי. - Vanka-Vstanka של הממציא Litvinenko (תעודת מחבר מס' 676 290).

הוא הניח צעצוע נוסף על השולחן וניער אותו.

רולי-וסטנקה התנדנד בצורה יוצאת דופן: תדר התנודות השתנה כל הזמן.

"נכון," חייך המהנדס הראשי ופתח את גוף הצעצוע. - העומס נמחץ, החלקיקים נעשים ניידים - כמו בשעון חול (איור 3). החול נשפך, עקב כך תדר הרטט משתנה.

– וכל זה במפעל אחר! – קרא הבמאי. - אנחנו לא יכולים לחשוב על שום דבר? אתה אומר שיש חוק של הגברת הדינמיות. בסדר גמור! השתמש בחוק הזה. בוא עם וואנקה שיהיה אפילו יותר דינמי.

ואז הופיע ממציא.

"החוק הוא החוק", אמר. - ניתן להפוך את הצעצוע לדינמי יותר. אני מציע...

מה היית מציע?

עוד >>

ראה מאמרים אחרים סעיף ואז הגיע הממציא.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים 07.05.2024

משחקי מחשב הופכים לצורת בידור פופולרית יותר בקרב בני נוער, אך הסיכון הקשור להתמכרות למשחקים נותר בעיה משמעותית. מדענים אמריקאים ערכו מחקר כדי לקבוע את הגורמים העיקריים התורמים להתמכרות זו ולהציע המלצות למניעתה. במהלך שש שנים, עקבו אחר 385 בני נוער כדי לגלות אילו גורמים עלולים לגרום להם להתמכרות להימורים. התוצאות הראו ש-90% ממשתתפי המחקר לא היו בסיכון להתמכרות, בעוד ש-10% הפכו למכורים להימורים. התברר שהגורם המרכזי להופעת התמכרות להימורים הוא רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית. בני נוער עם רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית אינם מגלים עניין בעזרה ובתמיכה של אחרים, מה שעלול להוביל לאובדן הקשר עם העולם האמיתי ולהעמקת התלות במציאות מדומה שמציעים משחקי מחשב. בהתבסס על תוצאות אלה, מדענים ... >>

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שרירים מלאכותיים מחלבונים טבעיים 15.02.2022

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת פרייבורג הצליחה לפתח שרירים מלאכותיים המשתמשים בתהליכים הטבעיים של הגוף. מדענים הדגימו שריר מכופף אוטונומי שנע על ידי צריכת דלק כימי, בדומה למקביליו בבני אדם או בבעלי חיים.

השריר המלאכותי שלנו הוא עדיין אב טיפוס. עם זאת, התאימות הביולוגית הגבוהה של החומר והיכולת להתאים את הרכבו כך שיתאים לרקמות ספציפיות וליישומים טכנולוגיים עשויים לסלול את הדרך ליישומים עתידיים ברפואה משחזרת, תותבות, תרופות או רובוטיקה רכה, אומר סטיבן שילר.

בעבר, מדענים השתמשו בחלבונים טבעיים לבניית מערכות שרירים מלאכותיות על ידי הטמעתם במכונות מולקולריות זעירות או פולימרים. עם זאת, הם לא הצליחו לפתח שרירים סינתטיים ביולוגיים לחלוטין.

החלבון הטבעי המשמש את צוות פרייבורג מבוסס על חלבון סיבי טבעי בשם אלסטין. חוקרים פיתחו שני חלבונים סינתטיים דמויי אלסטין, שאחד מהם מגיב לתנודות בחומציות הסביבה, והשני לשינויי טמפרטורה.

המדענים שילבו את שני החלבונים באמצעות קישור צולב פוטוכימי ליצירת חומר שכבות שניתן לעצב בקלות כדי לכוון את תנועתו. לאחר מכן הם הצליחו לגרום להתכווצויות קצביות באמצעות מקור דלק כימי, נתרן סולפיט. בתגובה כימית תנודתית, שבה החומציות משתנה במחזוריות עקב הקשר המיוחד של מספר תגובות, הוספה האנרגיה לאנרגיה מכנית.

לפיכך, החוקרים גרמו לחומר להתכווץ באופן מחזורי באופן אוטונומי. הם יכולים גם להפעיל ולכבות התכווצויות על ידי שינוי הטמפרטורה. במקרה זה, ניתן היה לתכנת מצבים מסוימים של החומר, ולאפס אותם שוב עם גירוי אחר. כך, מדענים יצרו מערכת פשוטה ליישום "למידה ושכחה" ברמה החומרית.

מכיוון שהוא מופק מהחלבון אלסטין הקיים באופן טבעי ומיוצר באמצעים ביוטכנולוגיים, החומר שלנו הוא עמיד ביותר, וזה רלוונטי גם ליישומים טכניים, מסביר שילר.
בעתיד, החומר עשוי להשתנות כדי להגיב לגירויים אחרים כגון חשמל, ריכוז מלחים סביבתי, ולצרוך מקורות אנרגיה אחרים כגון ביומסה. אנו נמצאים בעמדה שבה אנו יכולים לפתח מושגים של חומר חלבוני המחקים פונקציות ביולוגיות מורכבות, אפילו ביחס לזיכרון ולמידה, סיכם שילר.

בעתיד, מדענים חוזים ליצור חומרי חלבון המשתמשים ב-ATP, ה"מטבע" המוחלף בין תאים, כדי לאפשר גישות חדשות ביישומים ביו-רפואיים כמו התחדשות רקמות ודור חדש של רובוטים ננוטכנולוגיים כדי לספק תרופות לאיברים אנושיים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חווה סולארית צפה

▪ חיישן ISOCELL Bright GW64 1MP לסמארטפונים

▪ מפענח טקסט מטושטש

▪ פולקסווגן גולף מהדור החדש

▪ קר לחימום מהיר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר ביוגרפיות של מדענים גדולים. בחירת מאמרים

▪ מאמר לשמוע את ההבדל. אומנות האודיו

▪ מאמר אילו ספורטאים ניסרו את המדליות האולימפיות שלהם כדי לאחד את הכלאיים שלהם? תשובה מפורטת

▪ מאמר Sassafras officinalis. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר Canary Trill Simulator. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ייצור PCB. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר