Loven om å øke graden av idealitet. Lover for systemutvikling Teknikker for å løse motsetninger

Utforming av loven og grunnleggende begreper.

Utviklingen av alle systemer går i retning av å øke graden av idealitet.

Et ideelt kjøretøy er et system hvis masse, dimensjoner og energiintensitet har en tendens til null, mens evnen til å utføre arbeid ikke reduseres.

I grensen: det ideelle systemet er det som ikke eksisterer, men dets funksjon er bevart og oppfylt.

Siden det bare kreves et materiell objekt for å utføre en funksjon, bør denne funksjonen for det forsvunne (idealiserte) systemet utføres av andre systemer (nabobiler, super- eller undersystemer). De. en del av systemene transformeres på en slik måte at de utfører tilleggsfunksjoner - funksjonene til de forsvunne systemene. Den "fremmede" funksjonen som aksepteres for utførelse kan være lik ens egen, da er det rett og slett en økning i GPF for det gitte systemet; hvis funksjonene ikke stemmer overens, øker antallet systemfunksjoner.

Forsvinningen av systemer og økningen i GPF eller antall utførte funksjoner er to sider av den generelle idealiseringsprosessen.

Derfor skilles to typer idealisering av systemer:


Ris. 1. Typer systemidealisering.
- 1. type, når massen (M), dimensjonene (G), energiintensiteten (E) har en tendens til null, og GPF eller antall utførte funksjoner (F n) forblir uendret:

2. type, når GPF eller antall funksjoner (Ф n) øker, og massen, dimensjonene, energiintensiteten forblir uendret,

Her er Ф n funksjonen til systemet (GSF) eller "summen" av flere funksjoner.

Det generelle synet på idealisering av systemer reflekterer begge prosessene (reduksjon i M, G, E og økning i GPF eller antall funksjoner):

Det vil si at det begrensende tilfellet for idealisering av teknologi ligger i dens reduksjon (og, til syvende og sist, forsvinning) samtidig som den øker antallet funksjoner den utfører; ideelt sett bør det ikke være teknologi, og funksjonene som er nødvendige for en person og samfunn bør utføres.

Idealiseringen av ekte ES kan følge en vei som skiller seg fra de gitte avhengighetene. Oftest observeres en blandet type idealisering, når gevinsten i M, G, E, oppnådd i prosessen med idealisering, umiddelbart brukes på en ekstra økning i GPF eller antall funksjoner. Disse prosessene kan betinget avbildes av kurvene vist i fig. 29.


Ris. 2. En av de blandede typene idealisering av ekte systemer.
1 - idealiseringsprosess generelt syn, 2 - prosessen med å øke de nyttige funksjonelle undersystemene (distribuere TS - økende (M, G, E), 3 - den resulterende utviklingslinjen I (S).

Slike avhengigheter er typiske for eksempel for luftfart, vanntransport, militært utstyr, etc.

Idealiseringsprosessen er utad lik den andre type I(S 2), når økningen i GPF skjer ved konstant verdier M, G, E. Faktisk tilfelle M, G, E delsystemer reduseres, men disse delsystemene selv dobles, tredobles, nye dukker opp, og så videre. Således, på nivået av delsystemer, pågår prosessen med idealisering av den første typen, og på nivået av hele TS, idealiseringen av den andre typen.

Hvis vi sprer prosessene 1,2 i tid (fig. 29), det vil si deler den blandede prosessen i to separate, så får vi en viss generalisert (normal) prosess for ES-utvikling, inkludert utplasseringsfasen og fasen av lukking av systemet (fig. 30).


Ris. 3. Normal form for idealisering av virkelige systemer.
1 - TS-utplassering, 2 - TS-kollaps, 3 - konvoluttkurve.

Det tekniske systemet, etter å ha oppstått, begynner å "erobre" rommet (øker dets M, G, E), og etter å ha nådd en viss grense, synker det (kollapser).

Prosessen med utvikling av TS fortsetter i tid, derfor er den horisontale aksen (F n - GPF) også tidsaksen - hver oppfinnelse øker den viktigste nyttige funksjonen til systemet (fig. 31).


Ris. 4. Utvikling av TS i tide.

Det er mulig å konvertere disse grafene til den endelige formen - en bølgelignende kurve over utviklingen av TS i rom og tid (fig. 32). Denne utviklingsmodellen er gyldig for alle nivåer i hierarkiet av super- og subsystemer, materie.


Ris. 5. Spatio-temporal modell av TS utvikling.

Dermed utviklingsprosessen (idealisering) tekniske systemer kan beskrives med uttrykket:

En av utplasseringsmekanismene (overgang til NS), mono-bi-poly-overgangen passer godt inn i "bølgen" av TS-utvikling (fig. 33). På ethvert utviklingsstadium (distribusjon) kan systemet brettes til et ideelt stoff - til et nytt monosystem, som kan bli begynnelsen på en ny utviklingsbølge.


Ris. 6. Modell for utvikling av tekniske systemer.

Hvordan tas skritt langs linjen med TS-utvikling? Hva driver systemet fra en oppfinnelse til en annen? Hva er mekanismen i denne prosessen?

En analyse av historien til utviklingen av mange TS-er viser at de alle utvikler seg gjennom en rekke påfølgende hendelser:

1. Fremveksten av et behov.

2. Formulering av den viktigste nyttige funksjonen - den sosiale orden for et nytt kjøretøy.

3. Syntese av en ny TS, begynnelsen av driften (minimum GPF).

4. En økning i GPF er et forsøk på å "skvise" ut av systemet mer enn det kan gi.

5. Med en økning i GPF forringes en del (eller eiendom) av TS - en teknisk motsetning oppstår, det vil si at det blir mulig å formulere et oppfinnsomt problem.

6. Å formulere de nødvendige endringene i TS (svare på spørsmålene: hva bør gjøres for å øke GPF? og hva lar oss ikke gjøre dette?), det vil si overgangen til et oppfinnsomt problem.

7. Å løse et oppfinnsomt problem ved å bruke kunnskap fra vitenskap og teknologi (og enda bredere - fra kultur generelt).

8. Endring i kjøretøyet i henhold til oppfinnelsen.

9. Øk GPF (se trinn 4).

"Progressive og effektive i lang tid er bare de trendene som bringer den virkelige bilen nærmere idealet."

«Utviklingen av alle systemer går i retning av å øke graden av idealitet.

Et ideelt teknisk system er et system hvis vekt, volum og areal har en tendens til null, selv om evnen til å utføre arbeid ikke reduseres. Med andre ord, et ideelt system er når det ikke er noe system, men dets funksjon er bevart og utført.

Til tross for åpenheten i begrepet "ideelt teknisk system", er det et visst paradoks: ekte systemer blir større og tyngre. Størrelsen og vekten på fly, tankskip, biler osv. øker Dette paradokset forklares av det faktum at reservene som frigjøres under forbedringen av systemet er rettet mot å øke størrelsen og, viktigst av alt, øke driftsparametrene. De første bilene hadde en hastighet på 15-20 km/t. Hvis ikke denne hastigheten økte, ville det etter hvert dukket opp biler som er mye lettere og mer kompakte med samme styrke og komfort. Imidlertid var hver forbedring i bilen (bruk av mer holdbare materialer, øke effektiviteten til motoren, etc.) rettet mot å øke hastigheten på bilen og hva som "tjener" denne hastigheten (kraftig bremsesystem, slitesterk kropp, forsterket støtdemping). For å visuelt se økningen i graden av idealitet til bilen, er det nødvendig å sammenligne moderne bil med en gammel rekordbil som hadde samme hastighet (på samme avstand).

En synlig sekundær prosess (vekst i hastighet, kapasitet, tonnasje, etc.) maskerer den primære prosessen med å øke graden av idealitet til et teknisk system; når man løser oppfinnsomme problemer, er det nødvendig å fokusere på en økning i graden av idealitet - dette er et pålitelig kriterium for å rette problemet og evaluere svaret."

"Eksistensen av et teknisk system er ikke et mål i seg selv. Systemet er bare nødvendig for å utføre en funksjon (eller flere funksjoner). Systemet er ideelt hvis det ikke eksisterer, men funksjonen utføres. Designeren nærmer seg oppgave som følger: «Det er nødvendig å implementere dette og hint. Derfor vil slike og slike mekanismer og innretninger være nødvendig.» Den riktige oppfinnsomme tilnærmingen ser helt annerledes ut: «Det er nødvendig å utføre dette og hint uten å introdusere nye mekanismer og innretninger inn i systemet."

Loven om å øke graden av idealitet til et system er universell. Når du kjenner denne loven, kan du forvandle ethvert problem og formulere den ideelle løsningen. Selvfølgelig er dette ideelle alternativet ikke alltid fullt gjennomførbart. Noen ganger må man avvike noe fra idealet. Noe annet er imidlertid viktig: ideen om en ideell variant, utviklet i henhold til klare regler, og bevisste mentale operasjoner "i henhold til lovene" gir det som tidligere krevde en smertelig lang oppregning av alternativer, en lykkelig ulykke, gjetninger og innsikter .

Kreativitet som en eksakt vitenskap [Teori om oppfinnsom problemløsning] Altshuller Genrikh Saulovich

4. Loven om å øke graden av idealitet til systemet

Utviklingen av alle systemer går i retning av å øke graden av idealitet.

Et ideelt teknisk system er et system hvis vekt, volum og areal har en tendens til null, selv om evnen til å utføre arbeid ikke reduseres. Med andre ord, et ideelt system er når det ikke er noe system, men dets funksjon er bevart og utført.

Til tross for åpenheten i begrepet "ideelt teknisk system", er det et visst paradoks: ekte systemer blir større og tyngre. Størrelsen og vekten på fly, tankskip, biler osv. øker Dette paradokset forklares av det faktum at reservene som frigjøres under forbedringen av systemet er rettet mot å øke størrelsen og, viktigst av alt, øke driftsparametrene. De første bilene hadde en hastighet på 15-20 km/t. Hvis ikke denne hastigheten økte, ville det etter hvert dukket opp biler som er mye lettere og mer kompakte med samme styrke og komfort. Imidlertid var hver forbedring i bilen (bruk av mer holdbare materialer, øke effektiviteten til motoren, etc.) rettet mot å øke hastigheten på bilen og hva som "tjener" denne hastigheten (kraftig bremsesystem, sterk karosseri, forbedret avskrivninger). For å visuelt se økningen i graden av idealitet til bilen, må du sammenligne en moderne bil med en gammel rekordbil som hadde samme hastighet (i samme avstand).

En synlig sekundærprosess (vekst i hastighet, kapasitet, tonnasje osv.) maskerer den primære prosessen med å øke graden av idealitet til det tekniske systemet. Men når du løser oppfinnsomme problemer, er det nødvendig å fokusere på å øke graden av idealitet - dette er et pålitelig kriterium for å korrigere problemet og evaluere svaret.

Fra boken Kreativitet som en eksakt vitenskap [Teori om oppfinnsom problemløsning] forfatter Altshuller Heinrich Saulovich

1. Loven om fullstendighet av systemdeler En nødvendig betingelse for den grunnleggende levedyktigheten til et teknisk system er tilstedeværelsen og minimumsytelsen til hoveddelene av systemet. Hvert teknisk system må inneholde fire hoveddeler: en motor,

Fra boken Interface: New Directions in Computer System Design forfatter Ruskin Jeff

2. Loven om systemets "energiledningsevne" En nødvendig forutsetning for den grunnleggende levedyktigheten til et teknisk system er gjennomstrømming av energi gjennom alle deler av systemet. Ethvert teknisk system er en energiomformer. Derav det åpenbare

Fra boken om Tanks. Unikt og paradoksalt forfatter Shpakovsky Vyacheslav Olegovich

3. Loven om harmonisering av rytmen til delene av systemet En nødvendig betingelse for den grunnleggende levedyktigheten til et teknisk system er harmoniseringen av rytmen (svingningsfrekvens, periodisitet) til alle deler av systemet. Eksempler på denne loven er gitt i kap. 1. Til "kinematikk"

Fra boken Regler for installasjon av elektriske installasjoner i spørsmål og svar [En veiledning for å studere og forberede seg til en kunnskapsprøve] forfatter Krasnik Valentin Viktorovich

5. Loven om ujevn utvikling av deler av systemet Utviklingen av deler av systemet er ujevn; jo mer komplekst systemet er, desto mer ujevn er utviklingen av delene. Den ujevne utviklingen av deler av systemet er årsaken til tekniske og fysiske motsetninger og,

Fra boken Hvordan bilister blir lurt. Kjøp, utlån, forsikring, trafikkpoliti, TRP forfatter Geiko Yuri Vasilievich

8. Loven om å øke graden av su-felt Utviklingen av tekniske systemer går i retning av å øke graden av su-felt. Meningen med denne loven er at ikke-su-felt-systemer har en tendens til å bli su-felt, og i su-felt-systemer går utviklingen i retning

Fra boken TRIZ Lærebok forfatteren Hasanov A I

Fra boken Vannfiltre forfatter Khokhryakova Elena Anatolievna

Kapittel 4 NYTTIG BLINDHET I HØYESTE GRAD Mange prosjekter med tyske stridsvogner mislyktes på grunn av det faktum at tyskerne prøvde å bruke enheter som fortsatt var teknisk ufullkomne i dem, selv om de ved første øyekast virket lovende. Til slike mislykkede utviklinger

Fra boken Locksmith's Guide av Phillips Bill

Fastsettelse av forurensningsgrad Spørsmål. Hvilken isolasjon kan brukes i områder som ikke faller innenfor påvirkningssonen til industrielle forurensningskilder (skog, tundra, skog-tundra, enger)? Isolasjon med lavere spesifikk effektiv krypeavstand enn

Fra bok Teknisk forskrift om brannsikkerhetskrav. Føderal lov nr. 123-FZ av 22. juli 2008 forfatter Team av forfattere

KVALITETEN PÅ VEIEN I LANDET ER OMSTANDIG FORHOLD TIL GRADEN AV TYVERI I DET For hundre og sekstiåtte år siden sikret Nikolai Vasilyevich Gogol seg selv udødelighet med sin ene setning om dårer og veier i Russland. Og merk - tross alt, så er ikke veiene mellom byene det

Fra boken Materials Science. Krybbe forfatter Buslaeva Elena Mikhailovna

3. Idealitetsbegrepet

Fra boken Windows 10. Secrets and device forfatter Almametov Vladimir

4. Praktisk bruk av idealitetsbegrepet A. V. Kudryavtsev. Idealitet er en av nøkkelkonsepter Teorier om oppfinnsom problemløsning. Idealitetsbegrepet er essensen i en av lovene (loven om økende idealitet), og ligger også til grunn for andre lover.

Fra forfatterens bok

Klassifisering av patroner etter formål og grad av filtrering I henhold til husstandardene er patronene også delt inn i SL- og BB-seriene og følgelig er det 5,7, 10 og 20 tommer.I henhold til formålet kan alle patroner deles inn i tre grupper:

Fra forfatterens bok

Fra forfatterens bok

Fra forfatterens bok

22. System med ubegrenset løselighet i flytende og fast tilstand; eutektiske, peritektiske og monotektiske systemer. Systemer med komponent polymorfisme og eutektoid transformasjon Fullstendig gjensidig løselighet i fast tilstand er mulig

Fra forfatterens bok

6.3. Andre metoder for å øke produktiviteten For å øke produktiviteten kan du ganske enkelt kjøpe flere deler som nå ikke er så dyre at du ikke har penger til å kjøpe dem. I utgangspunktet, som ønsker å øke ytelsen til sine

Lovene for utvikling av tekniske systemer, som alle hovedmekanismene for å løse oppfinnsomme problemer i TRIZ er basert på, ble først formulert av G. S. Altshuller i boken "Kreativitet som eksakt vitenskap" (M.: "Sovjetradio", 1979, s. 122-127), og senere supplert med tilhengere.

Ved å studere (evolusjonen) av tekniske systemer over tid, formulerte Heinrich Altshuller lovene for utvikling av tekniske systemer, hvis kunnskap hjelper ingeniører med å forutsi måtene for mulige ytterligere produktforbedringer:

  1. Loven om å øke graden av idealitet til systemet.
  2. Loven om S-formet utvikling av tekniske systemer.
  3. Loven om dynamisering.
  4. Loven om fullstendigheten av deler av systemet.
  5. Loven om gjennomgang av energi.
  6. Loven om avansert utvikling av arbeidsorganet.
  7. Overgangsloven "mono - bi - poly".
  8. Loven om overgang fra makro- til mikronivå.

Den viktigste loven vurderer systemets idealitet - et av de grunnleggende konseptene i TRIZ.

Loven om å øke graden av idealitet til et system:

Det tekniske systemet i utviklingen nærmer seg idealitet. Etter å ha nådd idealet, bør systemet forsvinne, og dets funksjon skal fortsette å utføres.

De viktigste måtene å nærme seg idealet:

  • øke antall funksjoner som utføres,
  • "kollaps" inn i arbeidskroppen,
  • overgang til supersystemet.

Når man nærmer seg idealet, sliter det tekniske systemet først med naturkreftene, tilpasser seg dem og bruker dem til slutt til sine egne formål.

Loven om økende idealitet brukes mest effektivt på elementet som er direkte lokalisert i konfliktsonen eller selv genererer uønskede fenomener. I dette tilfellet utføres en økning i graden av idealitet som regel ved å bruke tidligere ubrukte ressurser (stoffer, felt) som er tilgjengelige i problemets sone. Jo lenger fra konfliktsonen ressursene tas, jo mindre vil det være mulig å bevege seg mot idealet.

Loven om S-formet utvikling av tekniske systemer:

Utviklingen av mange systemer kan representeres av en logistisk kurve som viser hvordan tempoet i utviklingen endres over tid. Det er tre karakteristiske stadier:

  1. "barndom". Det pleier å pågå i lang tid. I dette øyeblikket blir systemet designet, det ferdigstilles, en prototype lages og forberedelser for serieproduksjon.
  2. "blomstrer". Den forbedres raskt, blir kraftigere og mer produktiv. Maskinen er masseprodusert, kvaliteten blir bedre og etterspørselen etter den øker.
  3. "høy alder". På et tidspunkt blir det vanskeligere og vanskeligere å forbedre systemet. Selv store økninger i bevilgninger hjelper lite. Til tross for innsatsen fra designere, holder ikke utviklingen av systemet tritt med menneskets stadig økende behov. Den glir, tråkker vann, endrer sin ytre form, men forblir den samme, med alle dens mangler. Alle ressurser er endelig valgt. Hvis vi i dette øyeblikk prøver å kunstig øke de kvantitative indikatorene til systemet eller utvikle dets dimensjoner, og etterlater det forrige prinsippet, kommer selve systemet i konflikt med miljøet og mennesket. Det begynner å gjøre mer skade enn nytte.

Som et eksempel, vurder et damplokomotiv. Til å begynne med var det et ganske langt eksperimentelt stadium med enkle ufullkomne kopier, hvis introduksjon i tillegg ble ledsaget av motstand fra samfunnet. Så fulgte den raske utviklingen av termodynamikk, forbedring av dampmaskiner, jernbaner, service – og damplokomotivet får offentlig anerkjennelse og satsing på videreutvikling. Så, til tross for aktiv finansiering, var det en utgang til naturlige restriksjoner: grensen termisk effektivitet, konflikt med miljøet, manglende evne til å øke makten uten å øke massen - og som et resultat begynte teknologisk stagnasjon i regionen. Og til slutt ble damplokomotiver erstattet av mer økonomiske og kraftige diesellokomotiver og elektriske lokomotiver. dampmaskin nådde sitt ideal – og forsvant. Funksjonene ble overtatt av forbrenningsmotorer og elektriske motorer - også ufullkomne til å begynne med, deretter raskt utviklet og til slutt hvilende i utviklingen på deres naturlige grenser. Så dukker det opp et nytt nytt system – og så videre i det uendelige.

Loven om dynamisering:

Påliteligheten, stabiliteten og utholdenheten til et system i et dynamisk miljø avhenger av dets evne til å endre seg. Utviklingen, og dermed levedyktigheten til systemet, bestemmes av hovedindikatoren: graden av dynamisering, det vil si evnen til å være mobil, fleksibel, tilpasningsdyktig til det ytre miljøet, endre ikke bare dens geometriske form, men også formen på bevegelsen til delene, først og fremst arbeidskroppen. Jo høyere grad av dynamisering, desto bredere spekter av forhold som systemet generelt beholder sin funksjon under. For eksempel for å få en flyvinge til å fungere effektivt i en betydelig forskjellige moduser flyvning (takeoff, cruising, flying i toppfart, landing), den dynamiseres ved å legge til klaffer, lameller, spoilere, et sveipeskiftesystem, etc.

For delsystemer kan imidlertid loven om dynamisering brytes - noen ganger er det mer lønnsomt å kunstig redusere graden av dynamisering av et delsystem, og dermed forenkle det, og kompensere for mindre stabilitet / tilpasningsevne ved å skape et stabilt kunstig miljø rundt det, beskyttet fra eksterne faktorer. Men til syvende og sist får det totale systemet (supersystemet) likevel en større grad av dynamisering. For eksempel, i stedet for å tilpasse transmisjonen til forurensning ved å dynamisere den (selvrensende, selvsmørende, rebalansering), er det mulig å plassere den i et forseglet hus, der det skapes et miljø som er mest gunstig for bevegelige deler ( presisjonslagre, oljetåke, oppvarming, etc.)

Andre eksempler:

  • Motstanden mot plogens bevegelse reduseres med 10-20 ganger hvis plogskjæret vibrerer med en viss frekvens, avhengig av jordens egenskaper.
  • Gravemaskinskuffen, som ble til et roterende hjul, ga opphav til et nytt svært effektivt gruvesystem.
  • Et bilhjul laget av en hard treskive med en metallkant ble bevegelig, myk og elastisk.

Loven om fullstendighet av systemdeler:

Ethvert teknisk system som uavhengig utfører en funksjon har fire hoveddeler - motoren, girkassen, arbeidskroppen og kontrollmidlene. Hvis noen av disse delene er fraværende i systemet, utføres funksjonen av en person eller miljøet.

Motor - et element i et teknisk system, som er en omformer av energi som er nødvendig for å utføre den nødvendige funksjonen. Energikilden kan være enten i systemet (f.eks. bensin i motortanken). intern forbrenning bil), eller i et supersystem (elektrisitet fra et eksternt nettverk for maskinens elektriske motor).

Transmisjon - et element som overfører energi fra motoren til arbeidskroppen med sin transformasjon kvalitetsegenskaper(parametere).

Arbeidskroppen er et element som overfører energi til det behandlede objektet og fullfører den nødvendige funksjonen.

Kontrollmidler - et element som regulerer strømmen av energi til delene av det tekniske systemet og koordinerer deres arbeid i tid og rom.

Når du analyserer ethvert autonomt operativsystem, enten det er et kjøleskap, en klokke, en TV eller en penn, kan disse fire elementene sees overalt.

  • Fres. Arbeidskropp: kutter. Motor: maskinmotor. Alt som er mellom den elektriske motoren og kutteren kan betraktes som en transmisjon. Kontrollmidler - en menneskelig operatør, håndtak og knapper, eller programstyring (maskin med programstyring). I det siste tilfellet "tvang" programvarekontroll ut den menneskelige operatøren fra systemet.

Loven om gjennomgang av energi:

Så, ethvert arbeidssystem består av fire hoveddeler, og enhver av disse delene er en forbruker og en energiomformer. Men det er ikke nok å transformere, det er også nødvendig å overføre denne energien uten tap fra motoren til arbeidskroppen, og fra den til objektet som behandles. Dette er loven om energiens gjennomgang. Brudd på denne loven fører til fremveksten av motsetninger innenfor det tekniske systemet, som igjen gir opphav til oppfinnsomme problemer.

Hovedbetingelsen for effektiviteten til et teknisk system når det gjelder energiledningsevne er likheten i evnene til delene av systemet til å motta og overføre energi.

  • Impedansene til senderen, materen og antennen må samsvare - i dette tilfellet er systemet satt til reisebølgemodus, den mest effektive for kraftoverføring. Misforholdet fører til utseendet av stående bølger og energispredning.

Den første regelen for energiledningsevne til systemet:

Hvis elementene, når de samhandler med hverandre, danner et system for å lede energi med en nyttig funksjon, må det for å øke ytelsen være stoffer med lignende eller identiske utviklingsnivåer ved kontaktpunktene.

Den andre regelen for energiledningsevnen til systemet:

Hvis elementene i systemet, når de samhandler, danner et energiledende system med en skadelig funksjon, må det være stoffer med forskjellige eller motsatte utviklingsnivåer for å ødelegge det på kontaktstedene til elementene.

  • Ved herding fester betongen seg til forskalingen, og det er vanskelig å skille den senere. De to delene stemte godt overens med hverandre når det gjaldt utviklingsnivåene til stoffet - begge var solide, grove, ubevegelige osv. Et normalt energiledende system ble dannet. For å forhindre dannelsen er det nødvendig med maksimal misforhold mellom stoffer, for eksempel: fast - flytende, grov - glatt, ubevegelig - mobil. Det kan være flere konstruktive løsninger- dannelse av et lag med vann, påføring av spesielle glatte belegg, forskalingsvibrasjoner, etc.

Den tredje regelen for energiledningsevnen til systemet:

Hvis elementene, når de interagerer med hverandre, danner et energiledende system med en skadelig og nyttig funksjon, må det i kontaktpunktene til elementene være stoffer hvis utviklingsnivå og fysisk-kjemiske egenskaper endres under påvirkning av ethvert kontrollert stoff eller felt.

  • I henhold til denne regelen er de fleste enhetene innen teknologi laget, hvor det er nødvendig å koble til og fra energistrømmer i systemet. Dette er ulike koblingskoblinger innen mekanikk, ventiler innen hydraulikk, dioder innen elektronikk og mye mer.

Loven om avansert utvikling av arbeidsorganet:

I et teknisk system er hovedelementet arbeidskroppen. Og for at funksjonen skal kunne utføres normalt, må dens evne til å absorbere og overføre energi ikke være mindre enn motoren og girkassen. Ellers vil den enten brytes ned eller bli ineffektiv, og konvertere en betydelig del av energien til ubrukelig varme. Derfor er det ønskelig at arbeidsorganet ligger foran resten av systemet i sin utvikling, det vil si at det har en større grad av dynamisering når det gjelder substans, energi eller organisering.

Ofte gjør oppfinnere den feilen å hardnakket utvikle transmisjonen, kontrollen, men ikke arbeidskroppen. Slikt utstyr gir som regel ikke en betydelig økning i den økonomiske effekten og en betydelig økning i effektiviteten.

  • Ytelsen til dreiebenken og dens tekniske spesifikasjoner forble nesten uendret gjennom årene, selv om drivverket, girkassen og kontrollene ble intensivt utviklet, fordi selve kutteren som en arbeidskropp forble den samme, det vil si et fast monosystem på makronivå. Med bruken av roterende koppkuttere har produktiviteten til maskinen økt kraftig. Det økte enda mer når mikrostrukturen til stoffet til kutteren var involvert: under påvirkning av en elektrisk strøm begynte skjærekanten til kutteren å svinge opptil flere ganger per sekund. Til slutt, takket være gass- og laserkuttere, som fullstendig endret utseendet til maskinen, har metallbehandlingshastigheter som aldri er sett før blitt oppnådd.

Overgangsloven "mono - bi - poly"

Det første trinnet er overgangen til bisystemer. Dette forbedrer påliteligheten til systemet. I tillegg dukker det opp en ny kvalitet i bisystemet, som ikke var iboende i monosystemet. Overgangen til polysystemer markerer et evolusjonært utviklingsstadium, der tilegnelsen av nye kvaliteter bare skjer på bekostning av kvantitative indikatorer. Utvidede organisatoriske muligheter for plassering av lignende elementer i rom og tid gjør at de kan utnytte sine evner og miljøressurser fullt ut.

  • Et tomotors fly (bisystem) er mer pålitelig enn sin enmotors motstykke og har større manøvrerbarhet (ny kvalitet).
  • Utformingen av den kombinerte sykkelnøkkelen (polysystem) har ført til en betydelig reduksjon i metallforbruk og en reduksjon i størrelse sammenlignet med en gruppe individuelle nøkler.
  • Den beste oppfinneren - naturen - dupliserte spesielt viktige deler av menneskekroppen: en person har to lunger, to nyrer, to øyne, etc.
  • Flerlags kryssfiner er mye sterkere enn plater med samme dimensjoner.

Men på et eller annet stadium av utviklingen begynner det å dukke opp feil i polysystemet. Et lag på mer enn tolv hester blir ukontrollerbart, et fly med tjue motorer krever en flerfoldig økning i mannskapet og er vanskelig å kontrollere. Mulighetene til systemet er oppbrukt. Hva blir det neste? Og så blir polysystemet igjen et monosystem... Men på et kvalitativt nytt nivå. Samtidig oppstår et nytt nivå bare under forutsetning av å øke dynamiseringen av deler av systemet, først og fremst arbeidskroppen.

  • Husk den samme sykkelnøkkelen. Da dens arbeidskropp ble dynamisert, det vil si at svampene ble mobile, dukket det opp en justerbar skiftenøkkel. Det har blitt et monosystem, men kan samtidig jobbe med mange størrelser på bolter og muttere.
  • Tallrike hjul på terrengkjøretøy ble omgjort til én bevegelig larve.

Loven om overgang fra makro til mikronivå:

Overgangen fra makro- til mikronivå er hovedtrenden i utviklingen av alle moderne tekniske systemer.

For å oppnå høye resultater, brukes mulighetene til materiens struktur. Krystallgitteret brukes først, deretter assosiasjonene av molekyler, enkeltmolekylet, delen av molekylet, atomet og til slutt delene av atomet.

  • I jakten på bæreevne på slutten av stempeltiden ble fly utstyrt med seks, tolv eller flere motorer. Så beveget arbeidskroppen - skruen - seg likevel til mikronivået og ble en gassstråle.

Hentet fra wikipedia.org



Han formulerte lovene for utvikling av tekniske systemer, hvis kunnskap hjelper ingeniører til å forutsi måtene for mulige ytterligere forbedringer i produkter:

  1. Loven om å øke graden av idealitet til systemet.
  2. Loven om S-formet utvikling av tekniske systemer.
  3. Loven om dynamisering.
  4. Loven om fullstendigheten av deler av systemet.
  5. Loven om gjennomgang av energi.
  6. Loven om avansert utvikling av arbeidsorganet.
  7. Overgangsloven "mono - bi - poly".
  8. Loven om overgang fra makro- til mikronivå.

Den viktigste loven vurderer systemets idealitet - et av de grunnleggende konseptene i TRIZ.

Beskrivelse av lover

Loven om å øke graden av idealitet til et system

Det tekniske systemet i utviklingen nærmer seg idealitet. Etter å ha nådd idealet, bør systemet forsvinne, og dets funksjon skal fortsette å utføres.

De viktigste måtene å nærme seg idealet:

  • øke antall funksjoner som utføres,
  • "kollaps" inn i arbeidskroppen,
  • overgang til supersystemet.

Når man nærmer seg idealet, sliter det tekniske systemet først med naturkreftene, tilpasser seg dem og bruker dem til slutt til sine egne formål.

Loven om økende idealitet brukes mest effektivt på elementet som er direkte lokalisert i konfliktsonen eller selv genererer uønskede fenomener. I dette tilfellet utføres en økning i graden av idealitet som regel ved å bruke tidligere ubrukte ressurser (stoffer, felt) som er tilgjengelige i problemets sone. Jo lenger fra konfliktsonen ressursene tas, jo mindre vil det være mulig å bevege seg mot idealet.

Loven om S-formet utvikling av tekniske systemer

Utviklingen av mange systemer kan representeres av en S-formet kurve som viser hvordan tempoet i utviklingen endres over tid. Det er tre karakteristiske stadier:

  1. "barndom". Det pleier å pågå i lang tid. I dette øyeblikket blir systemet designet, det ferdigstilles, en prototype lages og forberedelser for serieproduksjon.
  2. "blomstrer". Den forbedres raskt, blir kraftigere og mer produktiv. Maskinen er masseprodusert, kvaliteten blir bedre og etterspørselen etter den øker.
  3. "høy alder". På et tidspunkt blir det vanskeligere og vanskeligere å forbedre systemet. Selv store økninger i bevilgninger hjelper lite. Til tross for innsatsen fra designere, holder ikke utviklingen av systemet tritt med menneskets stadig økende behov. Den glir, tråkker vann, endrer sin ytre form, men forblir den samme, med alle dens mangler. Alle ressurser er endelig valgt. Hvis vi i dette øyeblikk prøver å kunstig øke de kvantitative indikatorene til systemet eller utvikle dets dimensjoner, og etterlater det forrige prinsippet, kommer selve systemet i konflikt med miljøet og mennesket. Det begynner å gjøre mer skade enn nytte.

Som et eksempel, vurder et damplokomotiv. Til å begynne med var det et ganske langt eksperimentelt stadium med enkle ufullkomne kopier, hvis introduksjon i tillegg ble ledsaget av motstand fra samfunnet. Så fulgte den raske utviklingen av termodynamikk, forbedring av dampmaskiner, jernbaner, service – og damplokomotivet får offentlig anerkjennelse og satsing på videreutvikling. Så, til tross for aktiv finansiering, ble naturlige begrensninger nådd: maksimal termisk effektivitet, konflikt med miljøet, manglende evne til å øke kraften uten å øke massen - og som et resultat begynte teknologisk stagnasjon i regionen. Og til slutt ble damplokomotiver erstattet av mer økonomiske og kraftige diesellokomotiver og elektriske lokomotiver. Dampmaskinen nådde sitt ideal – og forsvant. Funksjonene ble overtatt av forbrenningsmotorer og elektriske motorer - også ufullkomne til å begynne med, deretter raskt utviklet og til slutt hvilende i utviklingen på deres naturlige grenser. Så dukker det opp et nytt nytt system – og så videre i det uendelige.

Lov om dynamisering

Påliteligheten, stabiliteten og utholdenheten til et system i et dynamisk miljø avhenger av dets evne til å endre seg. Utvikling, og dermed levedyktigheten til systemet, bestemmes av hovedindikatoren: grad av dynamisering, det vil si evnen til å være mobil, fleksibel, tilpasningsdyktig til det ytre miljøet, endre ikke bare dens geometriske form, men også formen på bevegelsen til delene, først og fremst arbeidskroppen. Jo høyere grad av dynamisering, desto bredere spekter av forhold som systemet generelt beholder sin funksjon under. For eksempel, for å få en flyvinge til å fungere effektivt i vesentlig forskjellige flymoduser (takeoff, cruising, flying i toppfart, landing), dynamiseres den ved å legge til klaffer, lameller, spoilere, et sveipeskiftesystem, og så videre.

For delsystemer kan imidlertid loven om dynamisering brytes - noen ganger er det mer lønnsomt å kunstig redusere graden av dynamisering av et delsystem, og dermed forenkle det, og kompensere for mindre stabilitet / tilpasningsevne ved å skape et stabilt kunstig miljø rundt det, beskyttet fra eksterne faktorer. Men til syvende og sist får det totale systemet (supersystemet) likevel en større grad av dynamisering. For eksempel, i stedet for å tilpasse transmisjonen til forurensning ved å dynamisere den (selvrensende, selvsmørende, rebalansering), er det mulig å plassere den i et forseglet hus, der det skapes et miljø som er mest gunstig for bevegelige deler ( presisjonslagre, oljetåke, oppvarming, etc.)

Andre eksempler:

  • Motstanden mot plogens bevegelse avtar med 10-20 ganger hvis plogskjæret vibrerer med en viss frekvens, avhengig av jordens egenskaper.
  • Gravemaskinskuffen, som ble til et roterende hjul, ga opphav til et nytt svært effektivt gruvesystem.
  • Et bilhjul laget av en hard treskive med en metallkant ble bevegelig, myk og elastisk.

Loven om fullstendighet av systemdeler

Ethvert teknisk system som uavhengig utfører enhver funksjon har fire hoveddeler- motor, girkasse, arbeidskropp og kontrollmidler. Hvis noen av disse delene er fraværende i systemet, utføres funksjonen av en person eller miljøet.

Motor- et element i et teknisk system, som er en omformer av energi som er nødvendig for å utføre den nødvendige funksjonen. Energikilden kan være enten i systemet (for eksempel bensin i tanken for forbrenningsmotoren til en bil) eller i supersystemet (elektrisitet fra det eksterne nettverket for maskinens elektriske motor).

Overføring- et element som overfører energi fra motoren til arbeidskroppen med transformasjonen av dens kvalitative egenskaper (parametere).

Arbeidskropp- et element som overfører energi til det behandlede objektet og fullfører den nødvendige funksjonen.

kontrollverktøy- et element som regulerer strømmen av energi til delene av det tekniske systemet og koordinerer deres arbeid i tid og rom.

Når du analyserer ethvert autonomt operativsystem, enten det er et kjøleskap, en klokke, en TV eller en penn, kan disse fire elementene sees overalt.

  • Fres. Arbeidskropp: kutter. Motor: maskinmotor. Alt som er mellom den elektriske motoren og kutteren kan betraktes som en transmisjon. Kontrollmidler - en menneskelig operatør, håndtak og knapper, eller programstyring (maskin med programstyring). I det siste tilfellet "tvang" programvarekontroll ut den menneskelige operatøren fra systemet.

Loven om gjennomgang av energi

Så, ethvert arbeidssystem består av fire hoveddeler, og enhver av disse delene er en forbruker og en energiomformer. Men det er ikke nok å transformere, det er også nødvendig å overføre denne energien uten tap fra motoren til arbeidskroppen, og fra den til objektet som behandles. Dette er loven om energiens gjennomgang. Brudd på denne loven fører til fremveksten av motsetninger innenfor det tekniske systemet, som igjen gir opphav til oppfinnsomme problemer.

Hovedbetingelsen for effektiviteten til et teknisk system når det gjelder energiledningsevne er likheten i evnene til delene av systemet til å motta og overføre energi.

  • Impedansene til senderen, materen og antennen må samsvare - i dette tilfellet er systemet satt til reisebølgemodus, den mest effektive for kraftoverføring. Misforholdet fører til utseendet av stående bølger og energispredning.

Den første regelen for energiledningsevnen til systemet

nyttig funksjon, så for å øke ytelsen bør det være stoffer med lignende eller identiske utviklingsnivåer ved kontaktpunktene.

Den andre regelen for energiledningsevnen til systemet

Hvis elementene i systemet, når de samhandler, danner et energiledende system med skadelig funksjon, så for dens ødeleggelse på kontaktstedene til elementene må det være stoffer med forskjellige eller motsatte utviklingsnivåer.

  • Ved herding fester betongen seg til forskalingen, og det er vanskelig å skille den senere. De to delene stemte godt overens med hverandre når det gjaldt utviklingsnivåene til stoffet - begge var solide, grove, ubevegelige osv. Et normalt energiledende system ble dannet. For å forhindre dannelsen er det nødvendig med maksimal misforhold mellom stoffer, for eksempel: fast - flytende, grov - glatt, ubevegelig - mobil. Det kan være flere designløsninger - dannelse av et lag med vann, påføring av spesielle glatte belegg, forskalingsvibrasjoner, etc.

Den tredje regelen for energiledningsevnen til systemet

Dersom elementene, når de samhandler med hverandre, danner et energiledende system med skadelig og gunstig funksjon, så på kontaktstedene for elementene må det være stoffer hvis utviklingsnivå og fysisk-kjemiske egenskaper endres under påvirkning av et kontrollert stoff eller felt.

  • I henhold til denne regelen er de fleste enhetene innen teknologi laget, hvor det er nødvendig å koble til og fra energistrømmer i systemet. Dette er ulike koblingskoblinger innen mekanikk, ventiler innen hydraulikk, dioder innen elektronikk og mye mer.

Loven om avansert utvikling av arbeidsorganet

I et teknisk system er hovedelementet arbeidskroppen. Og for at funksjonen skal kunne utføres normalt, må dens evne til å absorbere og overføre energi ikke være mindre enn motoren og girkassen. Ellers vil den enten brytes ned eller bli ineffektiv, og konvertere en betydelig del av energien til ubrukelig varme. Derfor er det ønskelig at arbeidsorganet ligger foran resten av systemet i sin utvikling, det vil si at det har en større grad av dynamisering når det gjelder substans, energi eller organisering.

Ofte gjør oppfinnere den feilen å hardnakket utvikle transmisjonen, kontrollen, men ikke arbeidskroppen. Slikt utstyr gir som regel ikke en betydelig økning i den økonomiske effekten og en betydelig økning i effektiviteten.

  • Ytelsen til dreiebenken og dens tekniske egenskaper forble nesten uendret gjennom årene, selv om drivverket, girkassen og kontrollene ble intensivt utviklet, fordi selve kutteren som arbeidskropp forble den samme, det vil si et fast monosystem på makronivå. Med bruken av roterende koppkuttere har produktiviteten til maskinen økt kraftig. Det økte enda mer når mikrostrukturen til stoffet til kutteren var involvert: under påvirkning av en elektrisk strøm begynte skjærekanten til kutteren å svinge opptil flere ganger per sekund. Til slutt, takket være gass- og laserkuttere, som fullstendig endret utseendet til maskinen, har metallbehandlingshastigheter som aldri er sett før blitt oppnådd.

Overgangsloven "mono - bi - poly"

Det første trinnet er overgangen til bisystemer. Dette forbedrer påliteligheten til systemet. I tillegg dukker det opp en ny kvalitet i bisystemet, som ikke var iboende i monosystemet. Overgangen til polysystemer markerer et evolusjonært utviklingsstadium, der tilegnelsen av nye kvaliteter bare skjer på bekostning av kvantitative indikatorer. Utvidede organisatoriske muligheter for plassering av lignende elementer i rom og tid gjør at de kan utnytte sine evner og miljøressurser fullt ut.

  • Et tomotors fly (bisystem) er mer pålitelig enn sin enmotors motstykke og har større manøvrerbarhet (ny kvalitet).
  • Utformingen av den kombinerte sykkelnøkkelen (polysystem) har ført til en betydelig reduksjon i metallforbruk og en reduksjon i størrelse sammenlignet med en gruppe individuelle nøkler.
  • Den beste oppfinneren - naturen - dupliserte spesielt viktige deler av menneskekroppen: en person har to lunger, to nyrer, to øyne, etc.
  • Flerlags kryssfiner er mye sterkere enn plater med samme dimensjoner.

Men på et eller annet stadium av utviklingen begynner det å dukke opp feil i polysystemet. Et lag på mer enn tolv hester blir ukontrollerbart, et fly med tjue motorer krever en flerfoldig økning i mannskapet og er vanskelig å kontrollere. Mulighetene til systemet er oppbrukt. Hva blir det neste? Og så blir polysystemet igjen et monosystem... Men på et kvalitativt nytt nivå. Samtidig oppstår et nytt nivå bare under forutsetning av å øke dynamiseringen av deler av systemet, først og fremst arbeidskroppen.

  • Husk den samme sykkelnøkkelen. Da dens arbeidskropp ble dynamisert, det vil si at svampene ble mobile, dukket det opp en justerbar skiftenøkkel. Det har blitt et monosystem, men kan samtidig jobbe med mange størrelser på bolter og muttere.
  • Tallrike hjul på terrengkjøretøy ble omgjort til én bevegelig larve.

Loven om overgang fra makro- til mikronivå

Overgangen fra makro- til mikronivå er hovedtrenden i utviklingen av alle moderne tekniske systemer.

For å oppnå høye resultater, brukes mulighetene til materiens struktur. Krystallgitteret brukes først, deretter assosiasjonene av molekyler, enkeltmolekylet, delen av molekylet, atomet og til slutt delene av atomet.

  • I jakten på bæreevne på slutten av stempeltiden ble fly utstyrt med seks, tolv eller flere motorer. Så beveget arbeidskroppen - skruen - seg likevel til mikronivået og ble en gassstråle.

se også

  • Su-feltanalyse

Kilder

  • Lover for systemutvikling Altshuller GS Kreativitet som eksakt vitenskap. - M.: "Sovjetisk radio", 1979. - S. 122-127.
  • "Lifelines" av tekniske systemer © Altshuller G. S., 1979 (Kreativitet som eksakt vitenskap. - M .: Sov. radio, 1979. S. 113-119.)
  • Systemet med lover for utvikling av teknologi (grunnleggende om teorien om utvikling av tekniske systemer) Utgave 2, korrigert og supplert © Yuri Petrovich Salamatov, 1991-1996

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se hva "Lover for utvikling av tekniske systemer" er i andre ordbøker:

    LOVER FOR UTVIKLING AV TEKNISKE SYSTEMER (ifølge TRIZ)- - objektive lover som gjenspeiler de vesentlige og repeterende trekk ved utviklingen av tekniske systemer. Hver av lovene beskriver en spesifikk utviklingstrend og viser hvordan man bruker den til å forutsi utvikling, ... ...

    LOVER OG REGELMESSIGHETER FOR UTVIKLING AV TEKNOLOGI- - lover og regelmessigheter, som, avhengig av det historiske tidspunktet for endringen av modeller og generasjoner av tekniske systemer, gjenspeiler og bestemmer objektivt eksisterende, stabile, tilbakevendende forbindelser for individuelle lignende tekniske systemer og ... ... Vitenskaps- og teknologifilosofi: Tematisk ordbok

    TRIZ er en teori om oppfinnsom problemløsning, grunnlagt av Genrikh Saulovich Altshuller og hans kolleger i 1946, og først publisert i 1956, er en kreativitetsteknologi basert på ideen om at "oppfinnsom kreativitet ... ... Wikipedia

    - (systemteori) vitenskapelig og metodisk konsept for studiet av objekter som er systemer. Den er nært knyttet til den systematiske tilnærmingen og er en spesifikasjon av dens prinsipper og metoder. Den første versjonen av den generelle systemteorien var ... ... Wikipedia