Ресурсы. Аварийный анализ. Исследовательские задачи
Покупка
Тематика:
Планирование на предприятии. TPS
Издательство:
КТК "Галактика"
Автор:
Певзнер Лев Хатевич
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 172
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Дополнительное образование
ISBN: 978-5-6041498-0-5
Артикул: 831982.01.99
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 смогут быстро осваивать и использовать широкой круг инженеров. Книга предназначена для студентов технических ВУЗов, инженеров и просто креативных людей, желающих использовать методику ТРИЗ, не затрачивая большого количества времени на обучение, и не имея предварительной подготовки.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.16: Основы научных исследований
- ВО - Магистратура
- 00.04.16: Основы научных исследований
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Лев Певзнер Ресурсы. Аварийный анализ. Исследовательские задачи ТРИЗ для чайников КТК "ГАЛАКТИКА" Москва 2019
УДК 001.894.081 ББК 30.1 П23 П23 Певзнер Л. Х. Ресурсы. Аварийный анализ. Исследовательские задачи. Серия: ТРИЗ для чайников. – М.: КТК «Галактика», 2019. – 172 с.: ил. ISBN 978-5-6041498-0-5 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 смогут быстро осваивать и использовать широкой круг инженеров. Книга предназначена для студентов технических ВУЗов, инженеров и просто креативных людей, желающих использовать методику ТРИЗ, не затрачивая большого количества времени на обучение, и не имея предварительной подготовки. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. © Певзнер Л. Х., 2018 ISBN 9785604149805 © Оформление, издание, КТК «Галактика», 2019
Оглавление Введение ...................................................... 7 Глава 1. Классификация ресурсов по Злотину–Вишнепольской ..........................13 1.1. Основные виды ресурсов ..........................................13 1.2. Источники ресурсов ..................................................21 1.3. Количество ресурсов ................................................25 1.4. Ценность ресурсов ....................................................29 1.4.1. Вредные ресурсы ...............................................................29 1.4.2. Нейтральные ресурсы ........................................................31 1.4.3. Полезные ресурсы .............................................................32 1.5. Готовность ресурсов к использованию ......................33 1.6. Предпочтения при использовании ресурсов ...............34 Краткие итоги главы 1 ......................................................36 Глава 2. Основные приемы использования ресурсов ....................................................40 2.1. Приемы использования вещественных ресурсов ......40 2.1.1. Анализ и использование доступных готовых вещественных ресурсов ............................................................................40 2.1.2. Анализ и использование производных вещественных ресурсов ............................................................................43 2.1.3. Использование вещественных отходов системы ...............44 2.1.4. Использование вещества и «пустоты» как ресурсов для защиты ТС ............................................................................ 47 2.2. Приемы использования энергетических ресурсов ....53 2.2.1. Приемы использования готовых энергетических ресурсов .... 53 2.2.2. Приемы использования производных энергетических ресурсов ............................................................................57 2.2.3. Приемы использования энергетических ресурсов ..............58 2.2.4. Накопление энергетического ресурса ................................63 2.2.5. Современные тенденции использования энергетических ресурсов ............................................................................64 2.3. Приемы использования пространственных ресурсов ...65 2.3.1. Наличие свободного места в ТС .........................................66 2.3.2. Переход к телескопической схеме (пространство внутри элемента) ..........................................................................66 2.3.3. Возможность ухода в другое измерение .............................68
Оглавление 2.3.4. Использовать обратную сторону элемента .........................72 2.3.5. Производный пространственный ресурс ............................73 2.3.6. Появление пространственного ресурса за счет миниатюризации элементов ..............................................76 2.3.7. Отказ от системы ...............................................................76 2.4. Приемы использования временных ресурсов............77 2.4.1. Анализ временных ресурсов ...............................................77 2.4.2. Типовые приемы использования временных ресурсов за счет изменения структуры технологического процесса ... 78 2.4.3. Типовые приемы использования временных ресурсов за счет сокращения технологического цикла ......................82 2.5. Функциональный ресурс ...........................................84 2.5.1. Типовые приемы использования функциональных ресурсов ............................................................................85 2.5.2. Прямое использование ресурсных функций .......................86 2.5.3. Снижение избыточного ресурса системы ...........................89 2.5.4. Использование системы по новому назначению .................94 2.5.5. Функциональный ресурс рекламы ......................................96 Глава 3. Совершенствование системы. Паспортизация ресурсов ..............................97 3.1. Паспортизация вещественных ресурсов ...................97 3.2. Паспортизация энергетических ресурсов .................99 3.3. Поиск пространственных ресурсов .........................102 3.4. Поиск временных ресурсов .....................................103 3.5. Поиск функциональных ресурсов ............................104 Краткие итоги главы 3 ....................................................105 Глава 4. Решение задач. Направленный поиск ресурсов .................................................. 107 4.1. Направленный поиск вещественных ресурсов ........107 4.2. Направленный поиск энергетических ресурсов .......110 4.3. Направленный поиск пространственных ресурсов ..111 4.4. Направленный поиск временного ресурса ..............113 4.5. Направленный поиск функционального ресурса .....114 Краткие итоги главы 4 ....................................................115 Глава 5. Поиск причин брака. Прием «обращение задачи» .................................................... 117 5.1. Почему возгорались оксиды редкоземельных металлов? ...............................................................118
Оглавление 5 5.1.1. Опишите ситуацию, как она видится .................................118 5.1.2. Сформулируйте исходную исследовательскую задачу .....119 5.1.3. Выполните прием обращения задачи ...............................120 5.1.4. Составьте портрет ресурса ..............................................121 5.1.5. Поищите готовые ресурсы................................................121 5.1.6. Поищите известные аналогичные решения в смежных областях. Проведите анализ физэффектов ......................122 5.1.7. Проведите поиск производных и комбинированных ресурсов ..........................................................................122 5.1.8. Используйте инструменты ТРИЗ. Постройте гипотезы и проверьте их..................................................................123 5.1.9. Проведите мероприятия по устранению брака .................123 5.2. Что произошло на Уралвагонзаводе? ......................124 5.2.1. Опишите ситуацию, как она видится .................................124 5.2.2. Сформулируйте исходную исследовательскую задачу .....125 5.2.3. Выполните прием обращения задачи ...............................125 5.2.4. Составьте портрет ресурса ..............................................126 5.2.5. Поищите готовые ресурсы................................................126 5.2.6. Поищите известные аналогичные решения в смежных областях. Проведите анализ физэффектов ......................126 5.2.7. Проведите поиск производных и комбинированных ресурсов ..........................................................................127 5.2.8. Используйте инструменты ТРИЗ. Постройте гипотезы и проверьте их..................................................................127 5.2.9. Проведите мероприятия по устранению брака .................128 5.3. Почему потек вагон-дом? ........................................129 5.3.1. Опишите ситуацию, как она видится .................................129 5.3.2. Сформулируйте исходную исследовательскую задачу .....129 5.3.3. Выполните прием обращения задачи ...............................129 5.3.4. Составьте портрет ресурса ..............................................129 5.3.5. Поищите готовые ресурсы................................................130 5.3.6. Поищите известные аналогичные решения в смежных областях. Проведите анализ физэффектов ......................130 5.3.7. Проведите поиск производных и комбинированных ресурсов ..........................................................................130 5.3.8. Используйте инструменты ТРИЗ. Постройте гипотезы и проверьте их..................................................................130 5.3.9. Проведите мероприятия по устранению брака .................131 5.4. Что случилось на заводе пластиковых труб в Израиле? ..............................................................131 5.4.1. Опишите ситуацию, как она видится .................................132 5.4.2. Сформулируйте исходную исследовательскую задачу .....133
Оглавление 5.4.3. Выполните прием обращения задачи ...............................133 5.4.4. Составьте портрет ресурса ..............................................133 5.4.5. Поищите готовые ресурсы................................................134 5.4.6. Поищите известные аналогичные решения в смежных областях. Проведите анализ физэффектов ......................134 5.4.7. Проведите поиск производных и комбинированных ресурсов ..........................................................................134 5.4.8. Используйте инструменты ТРИЗ. Постройте гипотезы и проверьте их..................................................................135 5.4.9. Проведите мероприятия по устранению брака .................135 Краткие итоги главы 5 ....................................................135 Глава 6. Решение исследовательских и научных задач ....................................................... 139 6.1. Классификация открытий (типов научных задач) .....140 6.2. Кейс-стади исследовательских задач .....................143 6.2.1. Фальшивая картина ..........................................................143 6.2.2. Странный дирижабль........................................................144 6.2.3. Полет за одинокой звездой ..............................................145 6.2.4. Странная телепередача ....................................................146 6.2.5. Почему захромал Бог? ......................................................147 6.2.6. Почему приклеился шарик? ..............................................148 6.2.7. Откуда появилась медь? ...................................................148 6.2.8. Загадочный взрыв ............................................................150 6.2.9. Почему отравился человек?..............................................150 6.2.10. Загадочные смерти ........................................................151 6.2.11. Как робот может убить человека? ..................................153 Выводы...................................................... 154 Послесловие .............................................. 155 Приложение 1. Закон возрастания ресурсов .... 156 Рекомендуемая литература .......................... 164 Источники информации .................................................164 Источники фото .............................................................165
Введение Знакомая вам, дорогой читатель, народная мудрость: «голь на выдумки хитра», хорошо передаёт суть одного из сильных инструментов для решения изобретательских задач. В ТРИЗ этот инструмент называют «ресурсы». На первый взгляд, нет ничего проще! Просто постарайтесь решить задачу за счет того, что уже есть в системе или около неё. Если получится – максимально сократишь путь от решения до внедрения при минимальных затратах. Однако на практике «просто постараться» – маловато будет. Уметь надо. А если уметь, то поможет и отыскать причину брака, и найти решение по устранению проблемы. Ресурсы – универсальный инструмент. Проработав книгу, вы в этом убедитесь. Помощник в решении и сложных производственных задач, и сравнительно простых бытовых… Пример Эта история произошла совсем недавно. У меня на полу в кухне отпало несколько кафельных плиток. Закрепить их особой проблемы не было. Я купил в магазине строительных материалов специальную мастику для приклейки плитки и грунт (специальную сухую смесь с портландцементом), для заполнения швов. Работать я умею! Все не вызывало сомнений, кроме одной проблемы. Было невозможно четко подобрать цвет грунта для швов так, чтобы он не выделялся из остальных швов на полу, изрядно потертых и изменивших первоначальный цвет. Требование жены было неукоснительным. После ремонта новые швы не должны были выделяться! В какой-то момент мне показалась задача невыполнимой, но… изобретатель я или не изобретатель!? Налицо противоречие – новые швы должны быть того же цвета, что и старые и не должны быть, поскольку такого цвета в магазине в ассортименте нет. А какого цвета старые швы? Мы видим только поверхность шва – это оперативная зона. Цемент вытерся и поверх шва образовался серой слой грунта и грязи, прочно вцепившейся в цемент. Это и был цвет старых швов! То есть нам нужен не цвет грунта шва, а цвет
Введение оперативной зоны – то есть цвет грязного цемента. А где взять грязь? Ну, этого ресурса у нас более чем достаточно! Я взял немного земли около дома, высушил ее, просеял через тонкое сито. Затем приклеил плитку, заполнил швы грунтом, а сверху посыпал швы землей и немного утрамбовал ее! После того как цемент застыл, я смёл лишнюю землю. Результат превзошел ожидания – жена не только не смогла отличить новые швы от старых, но даже не смогла определить место ремонта! А ведь самым важным ресурсом для «колеровки» была обычная земля (грязь!), которую я взял около дома. Рис. 1. «Жена не только не смогла отличить новые швы от старых, но даже не смогла определить место ремонта» Откуда же берутся ресурсы и почему изобретатели не сразу их используют при создании системы, чтобы проблем не возникало? У ресурсов есть несколько источников. Во-первых, часто разные части системы разрабатывают разные инженеры. При этом они не учитывают, что возможности одной системы могут быть ресурсами для другой. Пример Работу по функционально-стоимостному анализу мы проводили на фабрике «Аямас» в Малайзии. Оно принадлежало филиалу известной американской компании «Кентукки фрайд
Введение 9 чикен». Фабрика занималась переработкой цыплят-бройлеров, в полуфабрикаты для ресторанов. Вот одна из задач, которую поставили перед нами. Чтобы удалить перья с тушек цыплят, их поливают водой, нагретой до 80 °С. Дня нагрева воды используют пар с температурой 110–120 °С. Задача была связана с тем, что на предприятии шла борьба за экономию энергии, и требовалось сократить расход пара. С самого начала было очевидно, что сам пар не нужен, а нужна горячая вода. Проблемы раздобыть воду не было, она шла без ограничений. Но чем нагреть воду, чтобы не тратить энергию? Мы начали изучать энергетические ресурсы фабрики. Среди оборудования была большая машина для производства льда, который использовался при транспортировке продукции. По существу, это большой холодильник. В бытовом холодильнике, который стоит у каждого из нас дома, имеется конденсатор, в котором охлаждается фреон. Это тонкая трубочка в форме змейки, которая расположена на задней стенке холодильника. Роль охладителя выполняет воздух. Рис. 2. Конденсатор на задней стенке холодильника В фабричной машине для производства льда трубки конденсатора были гораздо толще, а роль охладителя выполняла
Введение вода. При этом вода в конденсаторе нагревалась до 110 °С. Далее горячая вода поступала в градирню, расположенную на крыше завода, где охлаждалась воздухом, а также за счет испарения. Затем охлажденная вода снова поступала в теплообменник. Стоит отметить, что достаточно много воды терялось при испарении. Мы сразу поняли, что этого водного ресурса нам хватит не только для уменьшения расхода пара, но и даже для полного исключения его использования. Достаточно просто было установить теплообменник, и перегретой водой от установки для производства льда нагревать воду, используемую для удаления перьев. Так мы и энергию сэкономим, да еще и сократим расход воды, которая испарялась в градирне. Самым смешным было то, что машина по производству льда находилась в соседнем помещении с линией пропарки тушек! Почему же это не сделали малазийские инженеры? Все очень просто – систему удаления перьев проектировали одни инженеры, а систему производства льда – другие. И каждый добросовестно выполнил свою работу1. Во-вторых, постоянно появляются новые материалы и технологии, новые технические системы. Все это приводит к появлению новых ресурсов [1]. Пример Появление полиэтилена и полипропилена в середине прошлого века полностью изменило мир техники. Появилось множество приборов с использованием этих материалов. Например, многие элементы автомашин изготавливаются сейчас из пластиков, пластиковые окна, и многое другое. 1 Из практической работы Л. Певзнера в компании KFC в Малайзии в 2000 году. Рис. 3. Одноразовые шприцы из пластика