Файл: Алгоритм решения изобретательских задач.pdf

1.3. Основная линия решения задач по АРИЗ

Таким образом, анализ задач по АРИЗ постепенно сужает поле поиска и выявляет диаметрально противоположные физические свойства выбранного объекта.

Задача 1.13. Нанесение покрытий

Нанесение покрытий на металлические поверхности изделия происходит путем помещения его в ванну, заполненную горячим раствором соли металла (рис. 1.5). Происходит реакция восстановления, и на поверхности изделия оседает металл из раствора (эту реакцию многие наблюдали, когда в раствор медного купороса опускали металлический предмет, который через некоторое время покрывался налетом меди).

Процесс идет тем быстрее, чем выше температура. Но при высокой температуре раствор разлагается, металл осаждается на стенки ванны, раствор быстро теряет рабочие свойства и через 2-3 часа его приходится менять. До 75% химикатов идут в отходы, тем самым, увеличивая стоимость процесса покрытия.

Необходимо устранить эти недостатки, причем процесс покрытия должен остаться прежним (используя реакции восстановления).

Разбор задачи по основной линии АРИЗ Сформулируем для данной задачи цепочку противоречий и разберем

логику АРИЗ.

1. Поверхностное противоречие (ПП).

Сформулируем для данной задачи два ПП.

1.1. ПП1: Нужно уменьшить расход раствора соли металла.

Нежелательный эффект - анти А (большой расход соли металла). Требование А - расход (малый) соли металла.

2. СТРУКТУРА АРИЗ

1.2. ПП2: Нужно обеспечить быстрое (производительное)

покрытие детали металлом. Требование Б - быстрое

(производительное) покрытие детали. 2. Углубленное противоречие (УП).

2.1. УП1: При покрытии детали в холодном растворе его мало тратится, но процесс покрытия происходит слишком медленно.

А - анти Б.

Требование А - малый расход соли металла.

Требование анти Б – медленное (не производительное)

покрытие детали.

2.2.УП1: При покрытии детали в горячем растворе процесс покрытия происходит быстро, но много тратится раствора.

Б - анти А.

Требование Б - быстрое (производительное) покрытие детали. Требование - анти А – большой расход соли металла.

3. Идеальный конечный результат (ИКР).

Быстрое покрытие детали (Б), при малом расходе раствора (А).

4. Обостренное противоречие (ОП).

Раствор должен быть горячим (свойство С), чтобы обеспечить быстрое покрытие детали (Б), и холодным (анти С), чтобы расход соли был малым (А).

5.Решение задачи (РЗ).

5.1. Разделение противоречивых свойств (ОП) в

пространстве.

Противоречивые свойства быть горячим и холодным разделить в пространстве значит - не нагревать весь раствор. Можно производить местный нагрев раствора у поверхности изделия или же само изделие

(рис. 1.6).

1.3. Основная линия решения задач по АРИЗ

Производить быстрый (в идеале - моментальный) нагрев раствора в районе детали или самой детали так, чтобы вся остальная масса раствора не нагрелась. Осуществить такое решение можно, например, сфокусировав на деталь лазерный или плазмотронный луч. Такое решение нами указано, прежде всего, с учебной точки зрения, хотя в некоторых случаях может оказаться полезным.

5.3. Разделение противоречивых свойств в структуре. Перестройку структуры можно осуществить, заморозив раствор (вся

зона холодная) и опускать в "лед" нагретую деталь (выделенная зона нагрева) (рис. 1.7).

В результате простейших

преобразований выяснили, что нагревать лучше деталь, а не раствор или зону раствора, непосредственно прилегающую к детали.

Казалось бы, задача решена, но как быть в тех случаях, если деталь по технологическим

соображениям нагревать недопустимо? Как обеспечить местный нагрев? На этот вопрос простейшие преобразования ответа не дают. Для этого необходимо использовать физические эффекты.

5.4. Разделение противоречивых свойств использованием

технологических эффектов.

5.4.1. Местный нагрев могут обеспечить токи высокой частоты

(ТВЧ).

5.4.2.Из физики процесса известно, что интенсивность покрытия будет увеличена, если поток будет подвижным (динамизация процесса).

Всвязи с этим необходимо или перемещать деталь (рис. 1.8), или перемещать раствор или то и другое вместе (рис. 1.9).

5.4.3.Кроме того, интенсивность покрытия еще повысится, если перемещение детали сделать на микроуровне (закон перехода на микроуровень). Это можно осуществить, если деталь колебать с ультразвуковой частотой.

1.4. Логика АРИЗ

Логика решения задач по АРИЗ показывает взаимосвязь элементов в основной линии (1), описанной раньше.

36 Ас. № 186246. БИ, 1966, № 18, с.143

2. СТРУКТУРА АРИЗ

обладать противоположным свойством (анти-С), чтобы сохранить положительное требование A. Таким образом, элемент должен обладать свойством "С", чтобы удовлетворить требованию B, (обозначим это С→Б), и свойством "анти-С", чтобы сохранить требование A (обозначим это анти С→А).

ОП: С В, анти-С А,

Дальнейшее обострение противоречий осуществляется выявлением более глубинных свойств "C1", которые необходимы для создания (обеспечения) выявленных ранее свойств "C".

С1 С

В некоторых случаях при решении сложных изобретательских задач, необходимо выявить еще более глубоко причинно-следственные связи в системе. Для этого приходится выявлять еще более глубинные свойства С2, С2, …Сn. Следующее по номеру свойство определяет, причину возникновения предыдущего свойства, т.е. что необходимо для выполнения этого свойства.

… … … … … …

Сn Сn-1

В таких случаях выявляют несколько обостренных противоречий (ОП1, ОП2, ОП3 …ОПn). Схематически это можно изобразить:

1.4. Логика АРИЗ

Решение задачи (РЗ) состоит в разрешении обостренного противоречия, например, путем разделения противоречивых свойств C …Cn.

РЗ: С анти С

С1 анти С1

……

Сn анти Сn

Типовые способы разделения противоречивых свойств представлены в учебном пособии по АРИЗ37.

Полностью логическую схему решения задач по АРИЗ показана на рис. 1.10.

37 Петров В., Злотина Э. Алгоритм решения изобретательских задач.

Учебное пособие. Тель-Авив, 1992