Файл: Диссертация на соискание звания " Мастер триз " Научный руководитель Мастер триз рубин Михаил Семенович Санкт Петербург 2011 Page 2.pdf

Page 22
8.
Сделать
вывод
о
том
,
обладает
ли
анализируемая
ТС
достаточным
рыночным
потенциалом
для
успешной
коммерциализации
ТС
обладает достаточным рыночным потенциалом
, если прогнозируемый объем рынка для нее достаточно велик
, а
ЗРТС
- прогноз при этом подтверждает
, что к
моменту ее коммерциализации надсистема все еще будет нуждаться в
этой
ТС
(
то есть использующая ее надсистемная
ТС
попала в
число перспективных по результатам выполнения шага
7).
Если существуют альтернативные надсистемные
ТС
, которые на шаге
7 тоже можно отнести к
перспективным
, то можно поставить диверсионную задачу следующего вида
: как улучшить эти
ТС
так
, чтобы они заняли весь рынок к
моменту начала коммерциализации анализируемой
ТС
?
Решение этой задачи сделает анализируемую
ТС
ненужной
Выводы
из
ДА
рынка
После применения предложенного
ДА
рынка можно сделать следующие выводы
:
1.
Есть ли достаточно большой рынок для
ТС
и сохранится ли он достаточно долго в
период ее коммерциализации
Если нет
, то дальнейший анализ
ТС
не имеет смысла так как инвестиции в
эту
ТС
не принесут прибыли
Нужно заниматься разработкой другой
, более коммерчески перспективной
ТС
2.
Есть ли опасность того
, что какие
- то конкурирующие или альтернативные
ТС
со временем вытеснят анализируемую
ТС
с рынка
Если да
, то анализируемую
ТС
нужно усовершенствовать так
, чтобы она стала конкурентоспособной на достаточный промежуток времени
3.
Если анализ показал что рынок для рассматриваемой
ТС
будет достаточно большой и
конкурентоспособность этой
ТС
достаточно велика
, то можно переходить к
ДА
технической части существующего прототипа
ТС
чтобы выявить и
устранить его скрытые недостатки

Page 23
ДИВЕРСИОННЫЙ
АНАЛИЗ
ТЕХНИЧЕСКОЙ
ЧАСТИ
ТС
Цели
ДА
технической
части
ТС
Эта часть представленного в
данной работе
ДА
по сути представляет собой разновидность "
классического
ДА
", несколько переработанного автором с
учетом специфики
ТС
, находящейся на переходном этапе развития
Соответственно
, главная задача этого анализа
- выявление и
устранение скрытых недостатков
ТС
на этапе ее функционирования с
целью скорейшего вывода
ТС
на рынок
Более широкие задачи
- выявление скрытых проблем и
чрезвычайных ситуаций
, которые
ТС
может создать на этапе утилизации и
других этапах своего жизненного цикла здесь не ставятся
Общие
положения
На переходном этапе развития
ТС
имеет следующие особенности
, которые следует принять во внимание при проведении
ДА
ее технической части
:
•
Как уже упоминалось выше
, основная задача на этом этапе
- скорейший вывод
ТС
на рынок
[12], для чего в
первую очередь нужно обеспечить приемлемый уровень выполнения ее
ГФ
Выходящая на рынок
ТС
должна работать
!
Соответственно
, цели
ДА
этой
ТС
можно сузить до поиска скрытых недостатков только на этапе ее функционирования
Это позволяет сфокусировать и
ускорить анализ
, что и
сделано в
данной работе
•
Другой ресурс для ускорения данного вида
ДА
– дифференцированное использование разных инструментов
G3:ID для анализа скрытых
НЭ
разных типов
Не обязательно применять все имеющиеся инструменты к
анализу каждого скрытого
НЭ
Чем серьезнее
НЭ
, тем более детального анализа он требует
•
На этом этапе
, как правило
, уже имеется работающий прототип
ТС
, который достаточно хорошо работает в
ходе лабораторных и
натурных испытаний
Поскольку проблем не обнаруживается
, разработчики
ТС
и их инвесторы горят желанием быстрее запустить
ТС
в производство
Впоследствии может оказаться
, что какие
- то условия при испытаниях отличались от условий реальной эксплуатации
, и
сделанный на основе этих испытаний вывод о
работоспособности или неработоспособности
ТС
неправильный
Чтобы избежать этой ситуации
,
ДА
Технической
Системы должен включать проверку соответствия условий
, в
которых проводились испытания
ТС
, рабочим условиям ее эксплуатации
Этот момент на практике часто упускается
, что может привести к
тяжелым последствиям как при реальной эксплуатации
ТС
, так и
при ее испытаниях
(
см
Примеры
4-5).

Page 24
•
На переходном этапе
ТС
максимально использует ресурсы надсистемы
, специально для нее не предназначенные
[12] - разного рода стандартные детали
, узлы и
агрегаты универсального назначения или разработанные для других
ТС
Эти компоненты
, многократно испытаны в
десятках и
сотнях других
ТС
и их надежность гарантируется изготовителем при условии
, что они эксплуатируются в
штатных условиях
Для снижения трудоемкости анализа
,
ДА
этих компонентов можно свести к
проверке соответствия режимов их работы в
анализируемой
ТС
требованиям производителя
При отклонении от штатных условий эксплуатации вероятность отказа компонентов и
, как следствие
, отказа всей
ТС
резко возрастает
Об этом разработчики новой
ТС
, стремясь быстрее построить работающий прототип
, часто забывают и
используют готовые узлы в
условиях
, для которых они не предназначены
Это типичная ситуация для
ТС
на переходном этапе развития
(
см
Пример
5).
_______________________________________________________________________________
Пример
4 [16].
Катастрофа
при
испытаниях
Apollo 1.
27 января
1967 года во время рутинных наземных испытаний космического корабля миссии
Аполлон
-1 внезапно случился пожар
, который мгновенно распространился по всему командному модулю
Весь экипаж
– три астронавта
- погиб в
считанные секунды
Быстрое распространение огня было обусловлено тем
, что на корабле использовалась атмосфера чистого кислорода
, а
в кабине было много горючих материалов
– изоляция проводов
, застежки
- липучки на скафандрах астронавтов и
т п
., которые в
кислородной атмосфере горели как порох
, не будучи при этом пожароопасными в
обычных условиях
Использование чистого кислорода давало много технических преимуществ
Например
, при полете в
вакууме можно было снизить давление в
кабине до
1/3 нормального атмосферного давления
, что позволяет сделать стенки корабля тоньше
, а
сам корабль легче
Это решение ранее уже было использовано на кораблях
«
Меркурий
» и
«
Джемини
» и
считалось безопасным
Однако
,
условия
наземных
испытаний
Аполлон
-1
отличались
от
рабочих
для
корабля
условий
полета в
вакууме
– давление чистого кислорода в
этих испытаниях превышало нормальное атмосферное
, что и
вызвало мгновенное распространение огня
При давлении кислорода в
1/3 атм пожар бы не был катастрофичным или вообще не возник
_______________________________________________________________________________

Page 25
______________________________________________________________________________
Пример
5 [17].
Американская
торпеда
Mark 14 -
кладезь
скрытых
недостатков
Торпеда
Mark 14, принятая на вооружение
ВМС
США
в начале
II
Мировой
Войны
, была самой современной торпедой того времени
Она имела более высокую скорость хода
, чем старые торпеды
, и
бесконтактный магнитный взрыватель в
дополнение к
обычному контактному
, что позволяло поражать корабли противника даже без попадания торпеды в
корпус корабля
Все предшествующие испытания были успешными и
показывали высокую эффективность
Mark 14.
Однако
, в
ходе боевых действий с
Японией на
Тихом океане выявились многочисленные скрытые недостатки
, которые сильно снизили эффективность применения этих торпед
:
•
Магнитный взрыватель торпеды срабатывал на слишком большом расстоянии от атакуемого корабля и
торпеды не причиняли последнему вреда
Из
- за этого экипажи кораблей и
подводных лодок
США
были
, в
конце концов
, вынуждены деактивировать магнитные взрыватели своих торпед
, оставив только контактный взрыватель
•
После этого выяснилось
, что торпеды идут на слишком большой глубине
, превышающей установленную на
3 метра
, и
часто просто проходят под килем вражеского корабля
, не поражая его
В
результате моряки стали устанавливать нулевую глубину хода торпеды
, что повысило вероятность ее попадания в
корпус корабля
•
Далее оказалось
, что даже при ударе о
корпус корабля контактный взрыватель часто не срабатывает
Моряки выпускали по несколько торпед
, слышали звуки их ударов о
корпус атакуемого корабля
, но взрывов не происходило
, и
корабль уходил невредимым
Эти недостатки полностью так и
не были устранены до середины
1943 года
, что привело к
дополнительным потерям среди моряков
США
и
, возможно
, даже повлияло на весь ход войны
Причины этих недостатков хорошо иллюстрируют важность учета перечисленных выше в
данной главе особенностей
ТС
, находящейся на переходном этапе развития
:
1.
Разработчики
торпеды
Mark 14
использовали
готовые
узлы
от
более
старых
торпед
,
не
убедившись
,
что
в
новой
торпеде
они
будут
работать
в
тех
же
условиях
:
•
В
Mark 14 был использован контактный взрыватель от другой
, более тихоходной торпеды
, где он работал вполне надежно
Оказалось
, что при более высокой скорости торпеды
, сила инерции
, действующая на ударник взрывателя при прямом попадании в
цель
, возрастает настолько
, что его заклинивает
Ударник пришлось переделать и
проблема исчезла
•
Также
, для задания глубины хода торпеды разработчики использовали датчик глубины от более старых и
тихоходных торпед
В
новых условиях
, на большей скорости
, датчик давал неверный сигнал
, и
торпеда шла глубже
, чем было установлено
Для решения проблемы датчик пришлось переместить в
другое место на корпусе торпеды
2.
В
ходе
приемочных
испытаний
торпеды
Mark 14
испытатели
и
разработчики
не
убедились
,
что
условия
испытаний
соответствуют
условиям
боевого
применения
:
•
При испытаниях использовались учебные бетонные боеголовки
, которые были легче боевых
Поэтому на испытаниях торпеды всегда шли точно на заданной глубине
, а
в бою из
- за большего веса заглублялись больше чем нужно
•
Испытательные стрельбы проводились по "
мягкой мишени " чтобы не повредить дорогую торпеду
Силы
, действующие на ударник взрывателя при ударе о
такую мишень
, были меньше
, чем при боевом применении
, и
на испытаниях взрыватель исправно срабатывал
•
Испытания и
настройка магнитных взрывателей торпед проводились на базе
ВМФ
США
в
Калифорнии
, а
боевые действия проходили в
более северных широтах
, где магнитное поле
Земли и
, соответственно
, магнитное поле создаваемое кораблем
, заметно сильнее
, что и
вызывало преждевременное срабатывание этих взрывателей в
бою
______________________________________________________________________________

Page 26
Предлагаемый
алгоритм
ДА
технической
части
ТС
Общая структура предлагаемого алгоритма
ДА
технической части
ТС
, описанная автором в
работе
[23], показана на
Рис
. 6.
Рис
. 6.
Структура предлагаемого алгоритма
ДА
технической части
ТС
Формулирование
ГФ
ТС
и определение главных технических параметров этой
ГФ
(MFPV)
Выявление нежелательных эффектов
, которые могут возникнуть при отклонении главных технических параметров
ГФ
ТС
от нормы
Исходная
информация
о
ТС
Используемые
инструменты
:
G3:ID MPV
анализ
"
Классический
ДА
"
По
необходимости
-
•
Компонентный
анализ
•
Функциональный
анализ
•
Потоковый
анализ
(G3:ID)
Риск
анализ
G3:ID
Причинно
-
Следственный
Анализ
Цепочек
НЭ
"
Классический
ДА
"
Обычный
инженерный
анализ
АРИЗ
,
Стандарты
и
другие
"
решательные
инструменты
"
ТРИЗ
и
G3:ID
Анализ иерархии выявленных нежелательных эффектов по серьезности их последствий
Формулирование ключевых
«
диверсионных
» задач
Выявление ключевых нежелательных эффектов
Решение ключевых диверсионных задач
Конец
анализа
:
Сценарии возможных отказов
ТС
Анализ условий работы всех стандартных компонентов
ТС
и условий испытаний
ТС

Page 27
Предлагаемый алгоритм
ДА
технической части
ТС
включает следующие шаги
:
1.
Определить
главную
функцию
(
ГФ
),
выполняемую
ТС
.
Это нужно сделать по правилам
, используемым при проведении
Функционально
-
Стоимостного анализа
(
ФСА
) [13].
Если
ТС
имеет несколько
ГФ
, то нужно определить их все
2.
Определить
главные
технические
параметры
(
ГТП
)
или
MFPV,
характеризующие
выполнение
ГФ
ТС
.
Если
ГФ
определена правильно
, то с
выявлением ее
ГТП
проблем обычно не возникает
Возможно
, в
каких
- то случаях предпочтительнее вместо
ГТП
использовать
MFPV.
Для определения
MFPV можно воспользоваться рекомендациями
, данными в
работе
[7].
3.
Выявить
нежелательные
эффекты
(
НЭ
),
которые
могут
возникнуть
при
отклонении
ГТП
ТС
от
нормы
.
Этот шаг можно выполнить по тем же правилам
, что и
шаг
2.3
"
классического
ДА
" [2], используя оператор числовой оси
При этом выявятся все
НЭ
, которые могут возникать при изменении
ГТП
в ту или иную сторону относительно их нормальных значений