تجزیه و تحلیل اختراعات نشان می دهد که توسعه همه سیستم ها در جهتی پیش می رود ایده آل سازی، یعنی یک عنصر یا سیستم کاهش یا ناپدید می شود، اما عملکرد آن حفظ می شود.
مانیتورهای پرتو کاتدی حجیم و سنگین با مانیتورهای کریستال مایع سبک و مسطح جایگزین می شوند. سرعت پردازنده صدها برابر افزایش می یابد، اما اندازه و مصرف انرژی آن افزایش نمی یابد. تلفن های همراه پیچیده تر می شوند، اما اندازه آنها در حال کوچک شدن است.
$ به ایده آل کردن پول فکر کنید.
عناصر ARIZ
مراحل اساسی الگوریتم حل مسائل اختراعی (ARIZ) را در نظر بگیرید.
1. آغاز تحلیل، تدوین است مدل ساختاری TS (همانطور که در بالا توضیح داده شد).
2. سپس چیز اصلی برجسته می شود تناقض فنی(TP).
تناقضات فنی(TP) چنین فعل و انفعالی در سیستم هستند که یک عمل مثبت به طور همزمان باعث یک عمل منفی می شود. یا اگر معرفی/تقویت یک اثر مثبت، یا حذف/تضعیف یک اثر منفی، باعث زوال (به ویژه، عارضه غیرقابل قبول) یکی از بخش‌های سیستم یا کل سیستم شود.
برای افزایش سرعت هواپیمای ملخی محور باید قدرت موتور را افزایش دهید اما افزایش قدرت موتور باعث کاهش سرعت می شود.
اغلب، برای شناسایی TP اصلی، نیاز به تجزیه و تحلیل است زنجیره علّی(PSC) ارتباطات و تضادها.
بیایید PSC را برای تناقض ادامه دهیم "افزایش قدرت موتور باعث کاهش سرعت می شود." برای افزایش قدرت موتور باید حجم موتور را افزایش داد که برای این کار باید جرم موتور را افزایش داد که منجر به مصرف سوخت اضافی می‌شود که باعث افزایش جرم هواپیما می‌شود که افزایش را در آن نفی می‌کند. قدرت و کاهش سرعت
3. تولید ذهنی بخش توابع(خواص) از اشیاء.
در تجزیه و تحلیل هر عنصری از سیستم، ما به خود آن نیستیم، بلکه به عملکرد آن، یعنی توانایی انجام یا درک تأثیرات خاص علاقه داریم. توابع نیز دارای زنجیره علی هستند.
وظیفه اصلی موتور چرخاندن پیچ نیست، بلکه فشار دادن هواپیما است. ما به خود موتور نیاز نداریم، بلکه فقط به توانایی آن در هل دادن هواپیما نیاز داریم. به همین ترتیب، ما به تلویزیون علاقه مند نیستیم، بلکه به توانایی آن در بازتولید یک تصویر علاقه داریم.
4. تولید شده است تشدید تناقض.
تضاد باید از نظر ذهنی تقویت شود، به حد نهایی برسد. زیاد همه چیز است، کمی هیچ چیز نیست.
جرم موتور به هیچ عنوان افزایش نمی یابد، اما سرعت هواپیما افزایش می یابد.
5. مصمم هستند منطقه عملیاتی(OZ) و زمان عملیاتی(OV).
لازم است دقیقاً لحظه ای را در زمان و مکان که در آن تضاد ایجاد می شود، مشخص کرد.
تضاد بین جرم موتور و هواپیما همیشه و همه جا رخ می دهد. تضاد بین افرادی که می خواهند سوار هواپیما شوند فقط در زمان های خاص (تعطیلات) و در نقاط خاصی از فضا (برخی پروازها) به وجود می آید.
6. فرموله شده است راه حل کامل.
راه حل ایده آل (یا نتیجه نهایی ایده آل) به نظر می رسد: عنصر X، بدون اینکه سیستم را به هیچ وجه پیچیده کند و بدون ایجاد پدیده های مضر، اثرات مضر را در طول زمان عملیاتی (OS) و در منطقه عملیاتی (OZ) از بین می برد. در حالی که اثر مفید خود را حفظ می کند.
X-Element جایگزین اجاق گاز می شود. عملکرد اجاق گاز برای گرم کردن غذا در خانه برای چند دقیقه باقی می ماند اما خطر انفجار گاز یا گازگرفتگی وجود ندارد. X-element کوچکتر از اجاق گاز است. X-Element - مایکروفر
7. موجود است منابع.
برای حل تضاد، به منابع نیاز است، یعنی توانایی سایر عناصر موجود سیستم برای انجام عملکرد (تاثیر) مورد علاقه ما.
منابع را می توان یافت:
الف) درون سیستم
ب) خارج از سیستم، در محیط خارجی،
ج) در ابر سیستم
برای جابجایی مسافران در روزهای پیک می توانید منابع زیر را بیابید:
الف) در داخل سیستم - آرایش صندلی در هواپیما را سفت کنید،
ب) خارج از سیستم - قرار دادن هواپیمای اضافی در پروازها،
ج) در ابر سیستم (برای هوانوردی - حمل و نقل) - برای استفاده از راه آهن.
8. روش های کاربردی جداسازی تضادها.
می توانید ویژگی های متضاد را به روش های زیر جدا کنید:
- در فضای،
- به موقع،
- در سطوح سیستم، زیر سیستم و ابر سیستم،
- ادغام یا تقسیم با سیستم های دیگر.
جلوگیری از برخورد خودروها و عابران پیاده. در زمان - یک چراغ راهنمایی، در فضا - یک زیرگذر.
خلاصه مراحل ARIZ:
مدل ساختاری - جستجوی تضاد - جداسازی خصوصیات از اشیا - تقویت تضاد - تعیین نقطه در زمان و مکان - راه حل ایده آل - جستجوی منابع - جداسازی تضادها
روش مدلسازی "مردان کوچک"
روش مدل سازی "مردان کوچک" (روش MMP) برای حذف اینرسی روانی طراحی شده است. کار عناصر سیستم درگیر در تضاد به صورت شماتیک در قالب یک شکل نشان داده شده است. تعداد زیادی از "مردان کوچک" در شکل نقش دارند (یک گروه، چندین گروه، یک "جمعیت"). هر یک از گروه ها یکی از اعمال متضاد عنصر را انجام می دهند.
اگر موتور یک هواپیما را به شکل دو گروه مرد تصور کنیم، یکی از آنها هواپیما را به جلو و بالا می کشد (تراست) و دومی - پایین (جرم).
اگر طبق MMP یک اجاق گاز را تصور کنیم، یک گروه از مردان کتری را گرم می کنند و گروه دوم اکسیژن مورد نیاز فرد را می سوزاند.
$ سعی کنید پول را در سیستم اقتصاد بازار به شکل مردان کوچک تصور کنید.
تکنیک هایی برای حل تضادها
بیایید کمی تمرین تخیل انجام دهیم. در کشورهای سرمایه داری قرن نوزدهم، تضادهای طبقاتی داخلی وجود داشت که عمده آن بین ثروت گروهی از مردم (طبقات) و فقر برخی دیگر بود. بحران های عمیق اقتصادی و رکود نیز مشکل ساز بود. توسعه نظام بازار در قرن بیستم امکان غلبه بر این تضادها و یا رفع آنها را در کشورهای غربی فراهم کرد.
TRIZ چهل تکنیک را برای حل تضادها خلاصه می کند. بیایید ببینیم که چگونه برخی از آنها در سیستم "سرمایه داری قرن نوزدهم" اعمال شدند.
پذیرایی پذیرایی
قسمت «تداخلی» را از شی جدا کنید (ویژگی «تداخلی») یا برعکس، تنها قسمت ضروری (ویژگی مورد نظر) را انتخاب کنید.
مال مزاحم فقر است، مال لازم مال است. فقر از مرزهای کشورهای میلیارد طلایی خارج شده است، ثروت در داخل مرزهای آنها متمرکز شده است.
انجام اقدامات مقدماتی
تغییر مورد نیاز را از قبل (به طور کامل یا حداقل جزئی) روی شی انجام دهید.
هدف آگاهی فقرا و استثمارشدگان است. اگر آگاهی از قبل پردازش شود، فقیر خود را فقیر و استثمار نمی‌کند.
پذیرایی "بالش از قبل کاشته شده"
قابلیت اطمینان نسبتاً پایین جسم را با وسایل اضطراری از پیش آماده شده جبران کنید.
ایجاد سیستم بیمه اجتماعی و مقرری بیکاری، یعنی صندوق های اضطراری در زمان بحران.
کپی پذیرش
الف) به جای یک شی غیرقابل دسترس، پیچیده، گران قیمت، ناخوشایند یا شکننده، از نسخه های ساده و ارزان آن استفاده کنید.
ب) یک شی یا سیستمی از اشیاء را با کپی های نوری آنها (تصاویر) جایگزین کنید.
به جای اجناس با کیفیت، می توانید اجناس ارزان چینی را با همان قیمت ها بفروشید. به جای کالاهای فیزیکی، تصاویر تلویزیونی و تبلیغاتی را بفروشید.
جایگزینی طول عمر گران قیمت با شکنندگی ارزان
یک شی گران قیمت را با مجموعه ای از اشیاء ارزان جایگزین کنید، در حالی که برخی از ویژگی ها (مثلاً دوام) را قربانی کنید.
بر اساس تئوری اقتصادی، علت رکود و کاهش سود کاهش تقاضا است. با ارزان و کوتاه مدت کردن کالاها، حتی می توان قیمت فروش را کاهش داد. در عین حال، سود باقی خواهد ماند و تقاضا به طور مداوم حفظ خواهد شد.
قهرمان زمان ما
با پایان دادن به تکنیک و رفتن به فصل بعدی، بیایید با قهرمان بی نام شادی کنیم مازمان، نویسنده اثر زیر، در اینترنت پیدا شده است. مقایسه کنید که قصیده ها در قرون گذشته به چه چیزی اختصاص داشته است.
سرود شادی. از پول
با لبخند از خواب بیدار می شوم
و وقتی به خواب میروم لبخند میزنم
و وقتی لباس می پوشم، لبخند می زنم
و درآوردن، لبخند زدن.
همه چیز در این زندگی برای من خوب است:
غم سبک است تلاش سبک است
شراب های خوب، غذاهای خوشمزه،
دوستان دوستان صادق و مهربانی هستند.
شاید کسی باور نکند
که در دنیای سفید اینگونه زندگی می کنند.
همه شما می خواهید چه چیزی را بررسی کنید؟
همینطور باشد، من به شما می گویم موضوع چیست.
منبع الهام را کشف کرد
صدا زدن شدید، سرسختانه.
نام شگفت انگیز آن پول است،
تازه و پیچیده به نظر می رسد.
من عاشق اسکناس هستم
بینایی و بوی و خش خش آنها
آنها را بدون هیچ مبارزه ای بدست آورید
و به آنها توجه کنید.
چقدر احمق بودم این همه سال
نداشتن هدف گرامی،
دچار خرابی و مصیبت شد،
تا اسکناس نزدیک است!
من صادقانه به مامون دعا می کنم،
و من هیچ گناهی در آن نمی بینم.
و من به همه به طور منطقی توصیه می کنم
دوغاب شوروی را فراموش کنید!
همه برای الهام به دنیا آمده اند،
همه حق دارند عاشقانه زندگی کنند،
برادران، پول خود را دوست داشته باشیم.
نه پول ما - همچنین شکوه!
معنای پول چقدر خالص و واضح است
و معادل خودش است
دوشنبه هم همینطور خواهد بود
و روز یکشنبه هم همینطور خواهد بود.
حالا من عاشق پول خرج کردن هستم.
و به هر خوبی تبدیل شود،
و اگر ناگهان به اندازه کافی آنها را نداشته باشم -
زیر پرچم سفید بار نمی زنم!
همه چیز به همان اندازه شاد و بلند است
بهشون زنگ میزنم دوباره پیداشون میکنم
با بی خیالی کودکی...
ما عشق متقابل داریم!
فصل 2. علم و دین.
برای اجرای عملکردهای مفید یک سیستم فنی باید هزینه پرداخت کرد.
عوامل بازپرداختشامل هزینه های مختلف برای ایجاد، بهره برداری و دفع سیستم، همه چیزهایی که جامعه برای دستیابی به این عملکرد باید بپردازد، از جمله تمام عملکردهای مضر ایجاد شده توسط سیستم. به عنوان مثال، از جمله عوامل پرداخت برای جابجایی افراد و کالاها توسط خودروها، نه تنها هزینه مواد و هزینه های نیروی کار برای ساخت و بهره برداری، بلکه تاثیرات مضر خودرو بر محیط زیست چه به طور مستقیم و چه در فرآیند است. تولید آن (به عنوان مثال، فرآیندهای متالورژی)؛ هزینه ساخت گاراژ؛ فضای اشغال شده توسط گاراژها، کارخانه ها و تعمیرگاه ها؛ از دست دادن زندگی در تصادفات، شوک های روانی مرتبط و غیره.
همانطور که قبلا ذکر شد، سیستم های فنی در حال تکامل هستند. در TRIZ، توسعه یک سیستم فنی به عنوان فرآیند افزایش درجه ایده آل (I) درک می شود، که به عنوان نسبت مجموع عملکردهای مفید انجام شده توسط سیستم (F p) به مجموع عوامل تلافی کننده تعریف می شود. (F r):
البته، این فرمول فقط به صورت کیفی روند توسعه را منعکس می کند، زیرا ارزیابی عملکردها و عوامل مختلف در واحدهای کمی یکسان بسیار دشوار است.
افزایش ایده آل بودن سیستم های فنی می تواند هم در چارچوب مفهوم سازنده موجود و هم در نتیجه تغییر اساسی در طراحی، اصل عملکرد سیستم رخ دهد.
بهبود ایده آل در چارچوب مفهوم سازنده موجود با تغییرات کمی در سیستم همراه است و هم با کمک راه حل های مصالحه و هم با حل مسائل اختراعی سطح پایین تر و جایگزینی برخی زیرسیستم ها با سایر سیستم های شناخته شده اجرا می شود.
استفاده از منابع سیستم‌های فنی یکی از مکانیسم‌های مهم برای افزایش ایده‌آلی اعم از کلی و جزئی است.
در بسیاری از موارد، منابع لازم برای حل مشکل در سیستم به شکل قابل استفاده موجود است - منابع آمادهفقط باید نحوه استفاده از آنها را بیابید. اما اغلب شرایطی وجود دارد که منابع موجود را می توان تنها پس از یک آماده سازی خاص استفاده کرد: انباشت، اصلاح و غیره. چنین منابعی نامیده می شوند. مشتقاتاغلب، از خواص فیزیکی و شیمیایی مواد موجود نیز به عنوان منابعی استفاده می شود که امکان بهبود سیستم فنی، حل یک مشکل اختراعی را فراهم می کند - توانایی انجام انتقال فاز، تغییر خواص آنها، وارد شدن به واکنش های شیمیایی و غیره.
اجازه دهید منابعی را که بیشتر در بهبود سیستم های فنی استفاده می شود در نظر بگیریم.
منابع مواد آماده است- اینها موادی هستند که سیستم و محیط آن، محصولات آن، ضایعات و غیره را تشکیل می دهند که در اصل می توان از آنها استفاده اضافی کرد.
مثال 1در کارخانه تولید خاک رس منبسط شده، از خاک رس منبسط شده به عنوان یک پد فیلتر برای تصفیه آب فرآیند استفاده می شود.
مثال 2در شمال، برف به عنوان بسته فیلتر برای تصفیه هوا استفاده می شود.
مشتقات منابع مواد- مواد به دست آمده در نتیجه هر گونه تأثیر بر منابع مواد نهایی.
مثال.برای محافظت از لوله ها از تخریب توسط ضایعات حاوی گوگرد حاصل از تولید پالایشگاه نفت، ابتدا نفت از طریق لوله ها پمپ می شود و سپس با دمیدن هوای داغ، لایه روغن باقی مانده در سطح داخلی به حالت لاک مانند اکسید می شود.
منابع انرژی آماده- هر انرژی که ذخایر تحقق نیافته آن در سیستم یا محیط آن باشد.
مثال.سایه لامپ رومیزی به دلیل جریان هوای همرفتی ایجاد شده توسط گرمای لامپ می چرخد.
مشتقات منابع انرژی- انرژی دریافتی در نتیجه تبدیل منابع انرژی آماده به انواع دیگر انرژی یا تغییر جهت عمل، شدت و سایر خصوصیات آنها.
مثال.
نور قوس الکتریکی که توسط یک آینه متصل به ماسک جوشکار منعکس می شود، محل جوش را روشن می کند.
منابع اطلاعاتی آماده است- اطلاعاتی در مورد سیستم که با کمک میدان های سرگردان (صوتی، حرارتی، الکترومغناطیسی و غیره) در سیستم یا با کمک موادی که از سیستم عبور می کنند یا از آن خارج می شوند (محصولات، ضایعات) به دست می آید.
مثال.روشی شناخته شده برای تعیین درجه فولاد و پارامترهای پردازش آن با پرواز در حین پردازش جرقه ها.
منابع اطلاعاتی مشتق -اطلاعات به دست آمده در نتیجه تبدیل اطلاعات نامناسب برای درک یا پردازش به اطلاعات مفید، به عنوان یک قاعده، با کمک اثرات مختلف فیزیکی یا شیمیایی.
مثال.هنگامی که ترک ها در سازه های کاری ظاهر می شوند و ایجاد می شوند، ارتعاشات صوتی ضعیف رخ می دهد. تاسيسات آکوستيک ويژه صداها را در طيف وسيعي ضبط مي کنند، آنها را با کمک کامپيوتر پردازش مي کنند و با دقت بالا ماهيت نقص ايجاد شده و خطر آن را براي سازه ارزيابي مي کنند.
منابع فضایی آماده -فضای آزاد و بدون تخصیص در سیستم یا محیط آن موجود است. یک راه موثر برای استفاده از این منبع، استفاده از پوچی به جای ماده است.
مثال 1از حفره های طبیعی در زمین برای ذخیره گاز استفاده می شود.
مثال 2برای صرفه جویی در فضا در واگن قطار، درب محفظه به داخل فضای بین دیوارها می لغزد.
منابع فضایی مشتق شده- فضای اضافی ناشی از استفاده از انواع مختلف جلوه های هندسی.
مثال.استفاده از نوار موبیوس این امکان را فراهم می کند که طول موثر هر عنصر حلقه را حداقل دو برابر کنید: قرقره های تسمه، نوارها، چاقوهای نواری و غیره.
منابع زمانی آماده است- فواصل زمانی در فرآیند فناوری، و همچنین قبل یا بعد از آن، بین فرآیندهایی که قبلاً استفاده نشده یا به طور جزئی استفاده نشده است.
مثال 1در فرآیند انتقال نفت از طریق خط لوله، آبگیری و نمک زدایی می شود.
مثال 2یک تانکر حامل نفت به طور همزمان در حال پالایش آن است.
مشتقات منابع زمانی- فواصل زمانی به دست آمده در نتیجه شتاب، کاهش سرعت، وقفه یا تبدیل به فرآیندهای مداوم و مداوم.
مثال.استفاده از حرکت سریع یا آهسته برای حرکت سریع یا بسیار آهسته.
منابع کاربردی آماده است- توانایی سیستم و زیرسیستم های آن برای انجام عملکردهای اضافی پاره وقت، هم نزدیک به اصلی، و هم جدید، غیرمنتظره (اثر فوق العاده).
مثال.مشخص شده است که آسپرین رقیق کننده خون است و بنابراین در برخی موارد مضر است. از این خاصیت برای پیشگیری و درمان حملات قلبی استفاده می شد.
منابع مشتقات تابعی- توانایی سیستم برای انجام عملکردهای اضافی پاره وقت پس از برخی تغییرات.
مثال 1در یک قالب برای ریخته گری قطعات از ترموپلاستیک، کانال های دروازه به شکل محصولات مفید، به عنوان مثال، حروف الفبا ساخته می شوند.
مثال 2جرثقیل به کمک یک وسیله ساده بلوک های جرثقیل خود را در حین تعمیرات بلند می کند.
منابع سیستم× - خواص مفید جدید سیستم یا توابع جدید که می توان با تغییر پیوندهای بین زیرسیستم ها یا با روش جدیدی از ترکیب سیستم ها به دست آورد.
مثال.فناوری ساخت بوش های فولادی شامل چرخاندن آنها از میله، سوراخ کردن سوراخ داخلی و سخت شدن سطح بود. در همان زمان، ریزترک ها اغلب در سطح داخلی به دلیل تنش های خاموش کننده ظاهر می شوند. پیشنهاد شد ترتیب عملیات را تغییر دهید - ابتدا سطح بیرونی را تیز کنید، سپس سخت شدن سطح را انجام دهید و سپس لایه داخلی مواد را سوراخ کنید. اکنون تنش ها با مواد سوراخ شده از بین می روند.
برای تسهیل جستجو و استفاده از منابع، می توانید از الگوریتم جستجوی منابع استفاده کنید (شکل 3.3).
توسعه همه سیستم ها در جهت افزایش درجه آرمانی پیش می رود.
یک سیستم فنی ایده آل سیستمی است که وزن، حجم و مساحت آن به صفر می رسد، اگرچه توانایی آن در انجام کار کاهش نمی یابد. به عبارت دیگر، سیستم ایده آل زمانی است که سیستمی وجود نداشته باشد، اما عملکرد آن حفظ و انجام شود.
علیرغم بدیهی بودن مفهوم "سیستم فنی ایده آل"، پارادوکس خاصی وجود دارد: سیستم های واقعی بزرگتر و سنگین تر می شوند. اندازه و وزن هواپیماها، تانکرها، خودروها و ... در حال افزایش است.این پارادوکس با این واقعیت توضیح داده می شود که ذخایر آزاد شده در هنگام بهبود سیستم به سمت افزایش اندازه آن و از همه مهمتر افزایش پارامترهای عملیاتی هدایت می شود. اولین اتومبیل ها دارای سرعت 15-20 کیلومتر در ساعت بودند. اگر این سرعت افزایش نمی یافت کم کم خودروهایی ظاهر می شدند که با همان قدرت و راحتی بسیار سبک تر و جمع و جورتر هستند. با این حال، هر پیشرفتی در خودرو (استفاده از مواد بادوام تر، افزایش راندمان موتور و غیره) با هدف افزایش سرعت خودرو و آنچه در خدمت این سرعت است (سیستم ترمز قدرتمند، بدنه قوی، بهبود یافته است. استهلاک). برای مشاهده بصری افزایش درجه ایده آل بودن خودرو، باید یک ماشین مدرن را با یک ماشین رکورد قدیمی که سرعت یکسانی (در همان فاصله) داشت مقایسه کنید.
یک فرآیند ثانویه قابل مشاهده (رشد در سرعت، ظرفیت، تناژ، و غیره) فرآیند اولیه افزایش درجه ایده آل بودن سیستم فنی را پنهان می کند. اما هنگام حل مسائل مبتکر، باید بر افزایش درجه ایده آل تمرکز کرد - این یک معیار قابل اعتماد برای اصلاح مشکل و ارزیابی پاسخ است.
قوانین توسعه سیستم های فنی، که تمام مکانیسم های اصلی برای حل مسائل اختراعی در TRIZ مبتنی بر آنها است، برای اولین بار توسط G. S. Altshuller در کتاب "خلاقیت به عنوان یک علم دقیق" (M.: "Soviet Radio"، 1979، فرموله شد. ص 122-127) و بعداً توسط پیروان تکمیل شد.
هاینریش آلتشولر با مطالعه (تکامل) سیستم‌های فنی در طول زمان، قوانین توسعه سیستم‌های فنی را تدوین کرد که دانش آن به مهندسان کمک می‌کند تا راه‌های بهبود بیشتر محصول را پیش‌بینی کنند:
- قانون افزایش درجه ایده آل بودن سیستم.
- قانون توسعه S شکل سیستم های فنی.
- قانون پویایی.
- قانون کامل بودن اجزای سیستم.
- قانون عبور انرژی
- قانون توسعه پیشرفته بدن کارگر.
- قانون گذار "مونو - بی - پلی".
- قانون گذار از سطح کلان به خرد
مهمترین قانون ایده آل بودن سیستم را در نظر می گیرد - یکی از مفاهیم اساسی در TRIZ.
قانون افزایش درجه ایده آل بودن یک سیستم:
سیستم فنی در توسعه خود به ایده آل نزدیک می شود. پس از رسیدن به ایده آل، سیستم باید ناپدید شود و عملکرد آن باید ادامه یابد.
راه های اصلی برای نزدیک شدن به ایده آل:
- افزایش تعداد عملکردهای انجام شده،
- "فروپاشی" در بدنه کار،
- انتقال به ابر سیستم
هنگام نزدیک شدن به ایده آل، سیستم فنی ابتدا با نیروهای طبیعت مبارزه می کند، سپس با آنها سازگار می شود و در نهایت از آنها برای اهداف خود استفاده می کند.
قانون فزاینده آرمان گرایی به طور مؤثر در مورد عنصری اعمال می شود که مستقیماً در منطقه درگیری قرار دارد یا خود پدیده های نامطلوب ایجاد می کند. در این مورد، افزایش درجه ایده آل بودن، به عنوان یک قاعده، با استفاده از منابع (مواد، زمینه ها) استفاده نشده قبلی در منطقه مشکل انجام می شود. هرچه منابع از منطقه درگیری دورتر شود، امکان حرکت به سمت ایده آل کمتر خواهد بود.
قانون توسعه S شکل سیستم های فنی:
تکامل بسیاری از سیستم ها را می توان با یک منحنی لجستیک نشان داد که نشان می دهد چگونه سرعت توسعه آن در طول زمان تغییر می کند. سه مرحله مشخصه وجود دارد:
- "دوران کودکی". معمولا برای مدت طولانی ادامه دارد. در حال حاضر سیستم در حال طراحی، نهایی شدن، ساخت نمونه اولیه و آماده سازی برای تولید سریال است.
- "شکوفه". به سرعت در حال بهبود است، قدرتمندتر و سازنده تر می شود. این دستگاه به تولید انبوه می رسد، کیفیت آن در حال بهبود است و تقاضا برای آن در حال افزایش است.
- "کهنسال". در برخی موارد، بهبود سیستم روز به روز دشوارتر می شود. حتی افزایش بزرگ در اعتبارات کمک چندانی نمی کند. علیرغم تلاش طراحان، توسعه سیستم همگام با نیازهای روزافزون انسان نیست. می لغزد، آب را زیر پا می گذارد، شکل بیرونی خود را تغییر می دهد، اما با تمام کاستی هایش به همان شکل باقی می ماند. همه منابع در نهایت انتخاب می شوند. اگر در این لحظه سعی کنیم به طور مصنوعی شاخص های کمی سیستم را افزایش دهیم یا ابعاد آن را توسعه دهیم و اصل قبلی را رها کنیم، خود سیستم با محیط و انسان در تضاد قرار می گیرد. شروع می کند به ضرر بیشتر تا مفید.
به عنوان مثال، یک لوکوموتیو بخار را در نظر بگیرید. در ابتدا، یک مرحله آزمایشی نسبتا طولانی با نسخه های ناقص منفرد وجود داشت که معرفی آن علاوه بر این، با مقاومت جامعه همراه بود. سپس توسعه سریع ترمودینامیک، بهبود موتورهای بخار، راه آهن، خدمات دنبال شد - و لوکوموتیو بخار به رسمیت شناخته شده و سرمایه گذاری عمومی در توسعه بیشتر دریافت کرد. سپس، با وجود تأمین مالی فعال، محدودیت های طبیعی به دست آمد: حداکثر راندمان حرارتی، درگیری با محیط زیست، عدم توانایی در افزایش توان بدون افزایش جرم - و در نتیجه، رکود فناوری در منطقه آغاز شد. و در نهایت لوکوموتیوهای بخار جای خود را به لوکوموتیوهای دیزلی مقرون به صرفه و قدرتمندتر و لکوموتیوهای برقی دادند. موتور بخار به ایده آل خود رسید - و ناپدید شد. کارکردهای آن توسط موتورهای احتراق داخلی و موتورهای الکتریکی انجام شد - همچنین در ابتدا ناقص بودند، سپس به سرعت در حال توسعه بودند و در نهایت، در حال توسعه بر روی محدودیت های طبیعی خود بودند. سپس یک سیستم جدید دیگر ظاهر می شود - و به همین ترتیب بی پایان.
قانون پویایی:
قابلیت اطمینان، پایداری و دوام یک سیستم در یک محیط پویا به توانایی آن در تغییر بستگی دارد. توسعه و در نتیجه قابلیت حیات سیستم توسط شاخص اصلی تعیین می شود: درجه پویایی، یعنی توانایی متحرک بودن، انعطاف پذیر بودن، سازگاری با محیط خارجی، تغییر نه تنها شکل هندسی آن، بلکه همچنین تغییر شکل هندسی آن. شکل حرکت قطعات آن، در درجه اول بدن کار. هر چه درجه پویایی بیشتر باشد، به طور کلی دامنه شرایطی که در آن سیستم عملکرد خود را حفظ می کند، بیشتر می شود. به عنوان مثال، برای اینکه یک بال هواپیما در حالت‌های پروازی بسیار متفاوت (برخاست، کروز، پرواز با حداکثر سرعت، فرود) به طور موثر کار کند، با افزودن فلپ‌ها، لت‌ها، اسپویلرها، سیستم تغییر جابجایی و غیره پویا می‌شود.
با این حال، برای زیرسیستم ها، قانون پویایی را می توان نقض کرد - گاهی اوقات کاهش مصنوعی درجه پویایی یک زیرسیستم، در نتیجه ساده کردن آن، و جبران پایداری / سازگاری کمتر با ایجاد یک محیط مصنوعی پایدار در اطراف آن، سودآورتر است. از عوامل خارجی اما در نهایت، کل سیستم (ابر سیستم) همچنان درجه پویایی بیشتری را دریافت می کند. به عنوان مثال، به جای تطبیق انتقال با آلودگی با پویا کردن آن (خود تمیز شونده، خود روان شونده، تعادل مجدد)، می توان آن را در یک محفظه مهر و موم قرار داد، که در داخل آن محیطی ایجاد می شود که برای قطعات متحرک بسیار مناسب است. بلبرینگ های دقیق، غبار روغن، گرمایش و غیره)
نمونه های دیگر:
- مقاومت در برابر حرکت گاوآهن در صورت ارتعاش گاوآهن در فرکانس معینی بسته به خواص خاک، 10-20 برابر کاهش می یابد.
- سطل بیل مکانیکی، تبدیل به یک چرخ دوار، باعث ایجاد یک سیستم جدید استخراج بسیار کارآمد شد.
- چرخ اتومبیل ساخته شده از یک دیسک چوبی سخت با یک لبه فلزی متحرک، نرم و الاستیک شد.
قانون کامل بودن قطعات سیستم:
هر سیستم فنی که به طور مستقل هر عملکردی را انجام می دهد دارای چهار بخش اصلی است - موتور، گیربکس، بدنه کار و وسایل کنترل. اگر هر یک از این قسمت ها در سیستم وجود نداشته باشد، عملکرد آن توسط شخص یا محیط انجام می شود.
موتور - عنصری از یک سیستم فنی است که مبدل انرژی لازم برای انجام عملکرد مورد نیاز است. منبع انرژی می تواند در سیستم (به عنوان مثال، بنزین در مخزن موتور احتراق داخلی یک ماشین) یا در ابر سیستم (برق از شبکه خارجی برای موتور الکتریکی ماشین) باشد.
انتقال - عنصری که انرژی را از موتور به بدنه کار با تغییر ویژگی های کیفی (پارامترهای) آن منتقل می کند.
بدنه کار عنصری است که انرژی را به جسم پردازش شده منتقل می کند و عملکرد مورد نیاز را تکمیل می کند.
کنترل به معنی - عنصری است که جریان انرژی را به بخش های سیستم فنی تنظیم می کند و کار آنها را در زمان و مکان هماهنگ می کند.
هنگام تجزیه و تحلیل هر سیستم عامل مستقل، خواه یخچال، ساعت، تلویزیون یا خودکار، این چهار عنصر را می توان در همه جا مشاهده کرد.
- آسیاب. بدنه کار: کاتر. موتور: موتور ماشین. هر چیزی که بین موتور الکتریکی و کاتر است را می توان یک انتقال در نظر گرفت. کنترل به معنی - یک اپراتور انسانی، دستگیره ها و دکمه ها، یا کنترل برنامه (ماشین با کنترل برنامه). در مورد دوم، کنترل نرم افزاری اپراتور انسانی را از سیستم "خارج" کرد.
قانون عبور انرژی:
بنابراین هر سیستم کاری از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است که هر یک از این قسمت ها مصرف کننده و مبدل انرژی است. اما تبدیل کافی نیست، همچنین لازم است این انرژی بدون اتلاف از موتور به بدنه کار و از آن به جسم در حال پردازش منتقل شود. این قانون عبور انرژی است. نقض این قانون منجر به بروز تناقضاتی در سیستم فنی می شود که به نوبه خود مشکلات اختراعی را به همراه دارد.
شرط اصلی کارایی یک سیستم فنی از نظر هدایت انرژی، برابری توانایی های قطعات سیستم در دریافت و انتقال انرژی است.
- امپدانس‌های فرستنده، فیدر و آنتن باید مطابقت داشته باشند - در این حالت، سیستم روی حالت موج سفر تنظیم می‌شود که کارآمدترین حالت برای انتقال نیرو است. عدم تطابق منجر به ظهور امواج ایستاده و اتلاف انرژی می شود.
اولین قانون هدایت انرژی سیستم:
اگر عناصر هنگام تعامل با یکدیگر، یک سیستم هدایت انرژی با عملکرد مفید را تشکیل دهند، برای افزایش عملکرد آن، باید موادی با سطوح رشد مشابه یا یکسان در نقاط تماس وجود داشته باشد.
قانون دوم هدایت انرژی سیستم:
اگر عناصر سیستم هنگام تعامل، یک سیستم رسانای انرژی با عملکرد مضر تشکیل دهند، برای تخریب آن در مکان های تماس عناصر باید موادی با سطوح مختلف یا مخالف توسعه وجود داشته باشد.
- در هنگام سخت شدن بتن به قالب می چسبد و بعدا جداسازی آن دشوار است. دو بخش از نظر سطوح توسعه ماده با یکدیگر تطابق خوبی داشتند - هر دو جامد، خشن، بی حرکت و غیره بودند. یک سیستم رسانای انرژی معمولی تشکیل شد. برای جلوگیری از تشکیل آن، حداکثر عدم تطابق مواد مورد نیاز است، به عنوان مثال: جامد - مایع، خشن - لغزنده، بی حرکت - متحرک. ممکن است چندین راه حل طراحی وجود داشته باشد - تشکیل یک لایه آب، استفاده از پوشش های لغزنده خاص، لرزش قالب و غیره.
قانون سوم هدایت انرژی سیستم:
اگر عناصر در هنگام تعامل با یکدیگر، یک سیستم رسانای انرژی با عملکرد مضر و مفید تشکیل دهند، در این صورت در نقاط تماس عناصر باید موادی وجود داشته باشند که سطح رشد و خواص فیزیکی و شیمیایی آنها تحت تأثیر هر ماده یا میدان کنترل شده
- بر اساس این قاعده، اکثر دستگاه‌های موجود در فناوری، در جایی ساخته می‌شوند که لازم است جریان‌های انرژی در سیستم متصل و قطع شود. اینها کلاچ های سوئیچینگ مختلف در مکانیک، سوپاپ ها در هیدرولیک، دیودها در الکترونیک و موارد دیگر هستند.
قانون توسعه پیشرفته بدنه کارگری:
در یک سیستم فنی، عنصر اصلی بدنه کار است. و برای اینکه عملکرد آن به طور عادی انجام شود، توانایی آن در جذب و انتقال انرژی نباید کمتر از موتور و گیربکس باشد. در غیر این صورت، یا خراب می شود یا ناکارآمد می شود و بخش قابل توجهی از انرژی را به گرمای بی فایده تبدیل می کند. بنابراین، مطلوب است که بدنه کار در توسعه خود از بقیه سیستم جلوتر باشد، یعنی از نظر ماهیت، انرژی یا سازمان از پویایی بیشتری برخوردار باشد.
اغلب مخترعان این اشتباه را مرتکب می شوند که سرسختانه سیستم انتقال، کنترل را توسعه می دهند، اما بدنه کار را نه. چنین تجهیزاتی، به عنوان یک قاعده، افزایش قابل توجهی در اثر اقتصادی و افزایش قابل توجهی در کارایی ایجاد نمی کند.
- عملکرد ماشین تراش و مشخصات فنی آن در طول سال ها تقریباً بدون تغییر باقی ماندند، اگرچه درایو، انتقال و کنترل ها به شدت توسعه یافتند، زیرا خود کاتر به عنوان یک بدنه کاری یکسان باقی مانده است، یعنی یک مونوسیستم ثابت در سطح کلان. با ظهور برش های فنجانی چرخشی، بهره وری دستگاه به شدت افزایش یافته است. هنگامی که ریزساختار ماده کاتر درگیر شد، حتی بیشتر شد: تحت تأثیر یک جریان الکتریکی، لبه برش برش شروع به نوسان تا چندین بار در ثانیه کرد. در نهایت، به لطف برش های گازی و لیزری که ظاهر دستگاه را کاملاً تغییر دادند، سرعت پردازش فلزات که قبلاً دیده نشده بود به دست آمده است.
قانون گذار "مونو - بی - پلی"
اولین گام، انتقال به دو سیستم است. این امر قابلیت اطمینان سیستم را بهبود می بخشد. علاوه بر این، کیفیت جدیدی در بی سیستم ظاهر می شود که در ذات یک سیستم نبود. انتقال به چند سیستم نشان دهنده یک مرحله تکاملی از توسعه است، که در آن کسب کیفیت های جدید تنها با هزینه شاخص های کمی اتفاق می افتد. امکانات سازمانی گسترده برای مکان یابی عناصر مشابه در مکان و زمان به آنها اجازه می دهد تا از قابلیت ها و منابع محیطی خود به طور کامل استفاده کنند.
- یک هواپیمای دو موتوره (بی سیستم) نسبت به همتای تک موتوره خود قابل اعتمادتر است و قدرت مانور بیشتری دارد (کیفیت جدید).
- طراحی کلید ترکیبی دوچرخه (پلی سیستم) منجر به کاهش قابل توجه مصرف فلز و کاهش سایز در مقایسه با گروهی از کلیدهای تکی شده است.
- بهترین مخترع - طبیعت - قسمت های مهم بدن انسان را کپی کرده است: یک فرد دارای دو ریه، دو کلیه، دو چشم و غیره است.
- تخته چندلایه بسیار قوی تر از تخته هایی با همان ابعاد است.
اما در برخی از مراحل توسعه، خرابی ها در پلی سیستم ظاهر می شوند. یک تیم بیش از دوازده اسب غیر قابل کنترل می شود، یک هواپیما با بیست موتور نیاز به افزایش چند برابری خدمه دارد و کنترل آن دشوار است. قابلیت های سیستم تمام شده است. بعدش چی؟ و سپس پلی سیستم دوباره تبدیل به یک سیستم تک سیستمی می شود... اما در سطح کیفی جدیدی. در همان زمان، سطح جدیدی فقط در شرایط افزایش پویایی بخش‌های سیستم، در درجه اول بدنه کار، ایجاد می‌شود.
- همان کلید دوچرخه را به خاطر بیاورید. هنگامی که بدنه کار آن پویا شد، یعنی اسفنج ها متحرک شدند، یک آچار قابل تنظیم ظاهر شد. این به یک سیستم مونو تبدیل شده است، اما در عین حال می تواند با اندازه های زیادی از پیچ و مهره کار کند.
- چرخ های متعدد وسایل نقلیه تمام زمینی به یک کاترپیلار متحرک تبدیل شدند.
قانون گذار از سطح کلان به خرد:
گذار از سطح کلان به سطح خرد، روند اصلی در توسعه همه سیستم های فنی مدرن است.
برای دستیابی به نتایج بالا، از امکانات ساختار ماده استفاده می شود. ابتدا از شبکه کریستالی استفاده می شود، سپس از پیوندهای مولکول ها، تک مولکول، بخشی از مولکول، اتم و در نهایت اجزای اتم استفاده می شود.
- به دنبال ظرفیت حمل در پایان عصر پیستون، هواپیماها به شش، دوازده یا بیشتر موتور مجهز شدند. سپس بدنه کار - پیچ - با این وجود به سطح میکرو منتقل شد و به یک جت گاز تبدیل شد.
منبع از wikipedia.org
- قوانینی که شروع زندگی سیستم های فنی را تعیین می کنند.
هر سیستم فنی در نتیجه سنتز اجزای منفرد در یک کل واحد بوجود می آید. هر ترکیبی از قطعات یک سیستم قابل دوام نمی دهد. حداقل سه قانون وجود دارد که باید رعایت شود تا سیستم قابل دوام باشد.
شرط لازم برای بقای اساسی یک سیستم فنی، وجود و حداقل عملکرد قطعات اصلی سیستم است.
هر سیستم فنی باید شامل چهار بخش اصلی باشد: موتور، گیربکس، بدنه کار و بدنه کنترل. مفهوم قانون 1 در این واقعیت نهفته است که برای سنتز یک سیستم فنی، این چهار بخش و حداقل تناسب آنها برای انجام وظایف سیستم ضروری است، زیرا ممکن است یک بخش قابل اجرا از خود سیستم غیرفعال باشد. بخشی از یک سیستم فنی خاص به عنوان مثال، یک موتور احتراق داخلی، در حالی که به تنهایی قابل کار است، هنگامی که به عنوان موتور زیردریایی استفاده می شود غیرقابل کار است.
قانون 1 را می توان به شرح زیر توضیح داد: یک سیستم فنی در صورتی قابل اجرا است که همه قسمت های آن "دو" نداشته باشند و "برآوردها" با توجه به کیفیت کار این قسمت به عنوان بخشی از سیستم انجام شود. اگر حداقل یکی از قطعات دارای رتبه "دو" باشد، سیستم قابل دوام نیست حتی اگر قسمت های دیگر "پنج" داشته باشند. قانون مشابهی در رابطه با سیستم های بیولوژیکی توسط لیبیگ در اواسط قرن گذشته تدوین شد ("قانون حداقل").
از قانون 1 نتیجه بسیار مهمی برای عمل به دنبال دارد.
برای اینکه یک سیستم فنی قابل کنترل باشد، حداقل یکی از قسمت های آن باید قابل کنترل باشد.
"کنترل شدن" به معنای تغییر ویژگی ها به روشی است که کسی که مدیریت می کند به آن نیاز دارد.
آگاهی از این نتیجه باعث می شود تا ماهیت بسیاری از مسائل را بهتر درک کنید و راه حل های به دست آمده را به درستی ارزیابی کنید. برای مثال مشکل 37 (آب بندی آمپول) را در نظر بگیرید. سیستمی از دو بخش غیرقابل کنترل ارائه شده است: آمپول ها به طور کلی غیرقابل کنترل هستند - ویژگی های آنها قابل تغییر (بی سود) نیست و مشعل ها با توجه به شرایط مشکل کنترل ضعیفی دارند. واضح است که راه حل مشکل شامل وارد کردن یک بخش دیگر به سیستم خواهد بود (تحلیل میدان سو فوراً نشان می دهد که این یک ماده است و نه یک میدان، به عنوان مثال، در مسئله 34 در مورد رنگ آمیزی استوانه ها ). چه ماده ای (گاز، مایع، جامد) نمی گذارد آتش به جایی که نباید برود برود و در عین حال در نصب آمپول ها اختلال ایجاد نمی کند؟ گاز و جامد ناپدید می شوند و مایع، آب باقی می ماند. اجازه دهید آمپول ها را در آب قرار دهیم تا فقط نوک مویرگ ها بالاتر از آب قرار گیرند (AS No. 264 619). سیستم قابلیت کنترل را به دست می آورد: می توانید سطح آب را تغییر دهید - این تغییر در مرز بین مناطق گرم و سرد را تضمین می کند. شما می توانید دمای آب را تغییر دهید - این پایداری سیستم را در حین کار تضمین می کند.
شرط لازم برای دوام اساسی یک سیستم فنی، عبور انرژی از تمام قسمت های سیستم است.
هر سیستم فنی یک مبدل انرژی است. از این رو نیاز آشکار به انتقال انرژی از موتور از طریق گیربکس به بدنه کار است.
انتقال انرژی از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر می تواند واقعی باشد (مثلاً شفت، چرخ دنده، اهرم و غیره)، میدان (مثلاً یک میدان مغناطیسی) و میدان واقعی (مثلاً انتقال انرژی توسط جریانی از ذرات باردار). بسیاری از مشکلات اختراعی به انتخاب یک یا نوع دیگری از انتقال کاهش می یابد که در شرایط معین کارآمدترین آنهاست. مشکل 53 گرم کردن یک ماده در داخل یک سانتریفیوژ چرخان است. انرژی در خارج از سانتریفیوژ وجود دارد. همچنین یک "مصرف کننده" وجود دارد که در داخل سانتریفیوژ قرار دارد. ماهیت کار ایجاد یک "پل انرژی" است. چنین "پل ها" می توانند همگن و ناهمگن باشند. اگر نوع انرژی در طول انتقال از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر تغییر کند، این یک "پل" ناهمگن است. در مسائل اختراعی، اغلب باید با چنین پل هایی سر و کار داشت. بنابراین، در مسئله 53 در مورد گرم کردن یک ماده در یک سانتریفیوژ، داشتن انرژی الکترومغناطیسی مفید است (انتقال آن در چرخش سانتریفیوژ اختلال ایجاد نمی کند)، در حالی که انرژی حرارتی در داخل سانتریفیوژ مورد نیاز است. اثرات و پدیده هایی که به شما امکان می دهد انرژی را در خروجی یک قسمت از سیستم یا در ورودی به قسمت دیگر آن کنترل کنید از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مسئله 53، اگر سانتریفیوژ در میدان مغناطیسی باشد و مثلاً یک دیسک فرومغناطیسی در داخل سانتریفیوژ قرار داده شود، می توان گرمایش داد. با این حال، با توجه به شرایط مشکل، نه تنها به گرم کردن ماده در داخل سانتریفیوژ، بلکه برای حفظ دمای ثابت در حدود 2500 درجه سانتیگراد نیاز است. مهم نیست که چگونه استخراج انرژی تغییر می کند، دمای دیسک باید ثابت باشد. . این امر با تامین یک میدان "بیش از حد" تضمین می شود، که از آن دیسک انرژی کافی برای گرم شدن تا 2500 درجه سانتیگراد می گیرد، پس از آن ماده دیسک "خود خاموش می شود" (از نقطه کوری عبور می کند). هنگامی که دما کاهش می یابد، دیسک "خودروشن" رخ می دهد.
نتیجه قانون 2 از اهمیت بالایی برخوردار است.
برای اینکه بخشی از یک سیستم فنی قابل کنترل باشد، لازم است از هدایت انرژی بین این قسمت و کنترل ها اطمینان حاصل شود.
در مسائل اندازه گیری و تشخیص، می توان از هدایت اطلاعات صحبت کرد، اما اغلب به انرژی ختم می شود، فقط ضعیف است. به عنوان مثال حل مسئله 8 در مورد اندازه گیری قطر چرخ سنگ زنی که در داخل یک سیلندر کار می کند. اگر اطلاعات را در نظر نگیریم، بلکه هدایت انرژی را در نظر بگیریم، حل مشکل تسهیل می شود. سپس، برای حل مسئله، ابتدا لازم است به دو سوال پاسخ داده شود: به چه شکلی می توان انرژی را به دایره وارد کرد و به چه شکلی آسان ترین برداشت انرژی از طریق دیواره های دایره (یا در امتداد دایره) است. شفت)؟ پاسخ واضح است: به شکل جریان الکتریکی. این هنوز راه حل نهایی نیست، اما قدمی به سمت پاسخ صحیح برداشته شده است.
شرط لازم برای بقای اساسی یک سیستم فنی، هماهنگی ریتم (فرکانس نوسانات، تناوب) تمام قسمت های سیستم است.
نمونه هایی از این قانون در فصل 1 آورده شده است.
توسعه همه سیستم ها در جهت افزایش درجه آرمانی پیش می رود.
یک سیستم فنی ایده آل، سیستمی است که وزن، حجم و مساحت آن به صفر می رسد، اگرچه توانایی آن در انجام کار کاهش نمی یابد. به عبارت دیگر، سیستم ایده آل زمانی است که سیستمی وجود نداشته باشد، اما عملکرد آن حفظ و انجام شود.
علیرغم بدیهی بودن مفهوم "سیستم فنی ایده آل"، پارادوکس خاصی وجود دارد: سیستم های واقعی بزرگتر و سنگین تر می شوند. اندازه و وزن هواپیماها، تانکرها، خودروها و ... در حال افزایش است. این پارادوکس با این واقعیت توضیح داده می شود که ذخایر آزاد شده در طول بهبود سیستم برای افزایش اندازه آن و از همه مهمتر افزایش پارامترهای عملیاتی استفاده می شود. اولین اتومبیل ها دارای سرعت 15-20 کیلومتر در ساعت بودند. اگر این سرعت افزایش نمی یافت کم کم خودروهایی ظاهر می شدند که با همان قدرت و راحتی بسیار سبک تر و جمع و جورتر هستند. با این حال، هر پیشرفتی در خودرو (استفاده از مواد بادوام تر، افزایش راندمان موتور و غیره) با هدف افزایش سرعت خودرو و آنچه در خدمت این سرعت است (سیستم ترمز قدرتمند، بدنه قوی، بهبود یافته است. استهلاک). برای مشاهده بصری افزایش درجه ایده آل بودن خودرو، باید یک ماشین مدرن را با یک ماشین رکورد قدیمی که سرعت یکسانی (در همان فاصله) داشت مقایسه کنید.
یک فرآیند ثانویه قابل مشاهده (افزایش سرعت، ظرفیت، تناژ و غیره) فرآیند اولیه افزایش درجه ایده آل بودن سیستم فنی را پنهان می کند. اما هنگام حل مسائل مبتکر، لازم است به طور خاص بر افزایش درجه ایده آل تمرکز کنید - این یک معیار قابل اعتماد برای اصلاح مشکل و ارزیابی پاسخ دریافت شده است.
توسعه بخش هایی از سیستم ناهموار است. هرچه سیستم پیچیده تر باشد، توسعه ناهموار قطعات آن بیشتر می شود.
توسعه ناهموار بخش‌های سیستم عامل تضادهای فنی و فیزیکی و در نتیجه مشکلات اختراعی است. به عنوان مثال، زمانی که تناژ کشتی های باری به سرعت شروع به رشد کرد، قدرت موتورها به سرعت افزایش یافت، اما ابزار ترمز بدون تغییر باقی ماند. در نتیجه، مشکل به وجود آمد: چگونه می توان مثلاً یک تانکر با جابجایی 200 هزار تن را کاهش داد. این کار هنوز راه حل موثری ندارد: از ابتدای ترمزگیری تا توقف کامل، کشتی های بزرگ چندین مایل را طی می کنند ...
پس از اتمام امکانات توسعه، سیستم به عنوان یکی از بخش ها در ابرسیستم گنجانده شده است. در همان زمان، توسعه بیشتر در سطح ابر سیستم اتفاق می افتد.
ما قبلاً در مورد این قانون صحبت کرده ایم.
این شامل قوانینی است که توسعه سیستم های فنی مدرن را تحت تأثیر عوامل فنی و فیزیکی خاص منعکس می کند. قوانین "ایستا" و "سینماتیک" جهانی هستند - آنها در همه زمان ها معتبر هستند و نه تنها در رابطه با سیستم های فنی، بلکه همچنین برای هر سیستم به طور کلی (بیولوژیکی و غیره). "Dynamics" نشان دهنده روندهای اصلی در توسعه سیستم های فنی در زمان ما است.
توسعه اندام های کار سیستم ابتدا در سطح کلان و سپس در سطح خرد پیش می رود.
در اکثر سیستم های فنی مدرن، بدنه های کار "تکه های آهن" هستند، به عنوان مثال، پروانه هواپیما، چرخ ماشین، ماشین تراش، سطل بیل مکانیکی و غیره. امکان توسعه چنین اندام های کاری در سطح کلان وجود دارد: "تکه های آهن" "تکه های آهن" باقی می مانند، اما کامل تر می شوند. با این حال، لحظه ای ناگزیر فرا می رسد که توسعه بیشتر در سطح کلان غیرممکن است. سیستم، در حالی که عملکرد خود را حفظ می کند، اساساً بازسازی می شود: ارگان کاری آن در سطح خرد شروع به کار می کند. به جای "تکه های آهن"، کار توسط مولکول ها، اتم ها، یون ها، الکترون ها و غیره انجام می شود.
گذار از سطح کلان به سطح خرد یکی از روندهای اصلی (اگر نه اصلی) در توسعه سیستم های فنی مدرن است. بنابراین، هنگام آموزش نحوه حل مسائل اختراعی، باید توجه ویژه ای به انتقال "کلان خرد" و اثرات فیزیکی که این انتقال را اجرا می کند، داشت.
توسعه سیستم های فنی در جهت افزایش درجه سو میدان پیش می رود.
منظور از این قانون در این است که سیستم‌های بدون میدان سو به میدان سو تمایل دارند و در سیستم‌های میدان سو، توسعه در جهت گذار از میدان‌های مکانیکی به میدان‌های الکترومغناطیسی پیش می‌رود. افزایش درجه پراکندگی مواد، تعداد پیوند بین عناصر و پاسخگویی سیستم.
نمونه‌های متعددی که این قانون را نشان می‌دهند قبلاً در حل مسائل با آن مواجه شده‌اند.
