Головна · Паразити в організмі · Технічні протиріччя. Технічне протиріччя (ТП) - модель опису ІВ, у якій виділено бажані та небажані наслідки конкретної зміни ТЗ

Технічні протиріччя. Технічне протиріччя (ТП) - модель опису ІВ, у якій виділено бажані та небажані наслідки конкретної зміни ТЗ

Адміністративна суперечність

Адміністративна суперечність (АП)звучить так: "Треба покращити систему, але я не знаю як зробити це". Ця суперечність є найслабшою і може бути знята або вивченням додаткових матеріалів, або прийняттям/зняттям адміністративних рішень.

У глибині АП лежать технічні протиріччя (ТП).

Технічне протиріччя (ТП):якщо відомими способами покращити одну частину (або один параметр) технічної системи, неприпустимо погіршиться інша частина (або інший параметр). Тому технічне протиріччя звучить так: "покращення одного параметра системи призводить до погіршення іншого параметра".

Правильно сформульоване ТП має певну евристичну цінність. Перехід від АП до ТП різко знижує розмірність завдання, звужує поле пошуку рішень і дозволяє перейти від методу проб і помилок до алгоритму (АРІЗ), який пропонує застосувати один або кілька стандартних технічних прийомів, або (у разі складних завдань) вказує на одне або кілька фізичних протиріч.

Технічне протиріччя можна відобразити такою схемою:

Кроки щодо формулювання технічної суперечності:

Крок приклад
1. Вибрати технічну систему Вікно Акваланг
2. Визначити мету розвитку ТЗ - покращити будь-яку характеристику Підвищити пропускання світла Збільшити термін автономної служби
3. Припустити який елемент ТЗ можна змінити і як, щоб досягти мети Збільшити площу скла Збільшити розмір повітряних балонів
4. Виявити, яка корисна характеристика ТС у своїй погіршиться Погіршитися теплозахист Погіршитися маневреність аквалангіста
5. На основі кроків 3 та 4 сформувати технічну суперечність Збільшуючи площу скла у вікні, ми покращуємо освітленість у кімнаті, але погіршуємо здатність теплозахисту. Збільшуючи об'єм балона, збільшуємо тривалість автономного плавання, але при цьому акваланг стає менш зручним для маневру.
6. Змініть покращувану властивість на протилежну і побудуйте протиріччя, протилежне зробленому в кроці 5 Зменшуючи площу скла у вікні, ми покращуємо здатність теплозахисту, але при цьому погіршуємо освітленість у кімнаті. Зменшуючи обсяг балона, робимо акваланг зручнішим для маневру, але при цьому знижується тривалість автономного плавання.

Для вирішення завдань, пов'язаних із технічними протиріччями використовують:

1) Формулювання Ідеальної Системи, що призводить до сфери сильних рішень.

Фізична суперечність

У фізичному протиріччі (ФП)до однієї й тієї частини системи пред'являються взаємопротилежні вимоги. Таким чином, при формулюванні фізичної суперечності «для поліпшення системи якась її частина повинна бути в різних фізичних станах одночасно, що неможливо».

6.2. Технічне протиріччя

У початковому формулюванні проблеми формулюються деякі потреби, функції, які потрібно виконати.

Залежно від виду проблемної ситуації (ПС) її можна розв'язати двома способами (рис. 6.2):

Мал. 6.2

істотно змінити розглянуту систему або її взаємодію з надсистемою (НС) таким чином, щоб відпала необхідність у цій потребі, у виконанні цієї функції - ПС 1; у цьому випадку формулюється проблема щодо зміни СР;

доповнити існуючу технічну систему деяким пристроєм, який би задовольнити сформульовану потреба - ПС 2 (див. приклад на рис 6.2).

Проблеми можуть бути різні.

Наприклад, ми знаємо, як технічно реалізувати виконання потрібної функції.

Або ми в принципі знаємо, який пристрій потрібно створювати для виконання потрібної функції, але з'являються небажані ефекти.

Небажаний ефект, по-перше, пов'язаний з тим, що за реалізацію функції, яку він має виконувати, треба платити. З прагнення до ідеального рішення випливає, що корисна функція повинна виконуватися, але витрат на її реалізацію не повинно бути.

Приклад 6.2.По трубопроводу перекачують газ. Необхідно забезпечити постійну масову витрату газу при заданому перепаді тисків на вході та виході трубопроводу. Проте температура газу на вході у трубопровід змінюється. Отже, масова витрата газу теж змінюватиметься.

Отже, виникає проблема. Масова витрата газу повинна бути постійною для управління деяким процесом, але вона не може бути постійною, оскільки змінюється температура газу. При цьому систему небажано вводити складні пристрої, які здійснювали б функцію регулювання.

По-друге, небажані ефекти можуть бути у вигляді шкідливих властивостей (функцій), що виникають при функціонуванні технічного об'єкта. Наприклад, ми створюємо деякий технологічний процес, а він шкідливо впливає на людину (електромагнітні випромінювання, вібрації і т. д.) або забруднює навколишнє середовище та ін.

Тобто проблемна ситуація (ПС 2) полягає в тому, що функцію виконувати треба, бо це потреба, а небажаних ефектів при цьому бути не повинно.

Такі проблеми часто виникають на початковому етапі створення ТО, коли планується деякий план вирішення проблеми, тобто при формуванні ідеї, принципу дії ТО для реалізації ДПФ або спробі поліпшити деякі функціональні характеристики технічного об'єкта.

Г. С. Альтшуллер зазначав, що кожному завданню, що входить у винахідницьку ситуацію, відповідає своє технічна суперечність (ТП). Суть ТП зводиться до того що, що з поліпшенні відомими шляхами однієї властивості (параметра) системи неприпустимо погіршується інший параметр.

Будь-яка продукція, призначена для задоволення потреб, характеризується багатьма властивостями: економічність, надійність, ергономічність, естетичність, патентоспроможність, транспортабельність, безпека, екологічність, технологічність і т. д. Для деяких видів продукції дуже важливими показниками є маса конструкції, щільність компонів, потужність, продуктивність, час спрацьовування механізмів, точність відпрацювання параметрів тощо.

Всі ці показники умовно можна поділити на дві групи: показники, що характеризують ступінь (рівень) виконання технічним об'єктом ДПФ, та показники, що характеризують фактори розплатиза виконання ДПФ.

Прагнення покращити одні характеристики продукції часто призводить до погіршення інших. Принаймні, на етапі аналізу проблеми та постановки задачі не видно шляхів, як зробити так, щоб при покращенні одних властивостей не погіршувалися б інші, теж дуже важливі.

У проектно-конструкторських та технологічних завданнях виявляється суперечливість багатьох властивостей, наприклад, точність та продуктивність у технології обробки матеріалів; маса, надійність та вартість; стійкість та керованість технічних об'єктів та ін.

Наприклад, один із способів збільшення надійності літальних апаратів (потреба) - створення резервних систем та агрегатів. І це призводить до збільшення маси апарату, що неприпустимо, оскільки збільшуються витрати виконання завдання (ДПФ).

Небажані ефекти можуть бути пов'язані з тим, що поліпшення деяких споживчих властивостей призводить до ускладнення ТО і, отже, збільшення факторів розплати.

Ситуація, коли спроби покращити одну характеристику (або частину) системи призводить до погіршення іншої її характеристики (або частини), називається технічною суперечністю(ТП).

Наприклад, технології виробництва заходи, створені задля підвищення продуктивності обробки, часто призводять до погіршення якості продукції. (Якщо один із двох варіантів технології за кращої якості дозволяє забезпечити і більшу продуктивність, то він витісняє другий варіант; у цьому випадку проблемної ситуації немає.)

Технічне протиріччя з'являється часто тоді, коли розробник намагається будь-яким відомим йому способом поліпшити один із параметрів якості (або функціональну властивість) об'єкта, але це призводить до неприпустимого погіршення іншого, теж дуже важливого параметра якості (або функціональної властивості).

Приклад 6.2.Збільшення кількості інструментів у слюсарному наборі покращує можливості диференційованого впливу на виріб, але погіршує умови роботи з набором, який стає більш громіздким.

Для поліпшення функціональної властивості часто розглядається зміна одного з параметрів технічної системи, який істотно впливає на цю функціональну властивість.

Приклад 6.3.Чим більше ливарний ухил на моделі виробу, тим легше витягти її з піщаної форми при формуванні, але при цьому небажано збільшуються припуски металу (додаткові його обсяги), які доводиться в подальшому усувати механічною обробкою литої заготовки.

Для цієї проблеми можна сформулювати технічні протиріччя у двох варіантах.

ТП-1: Збільшуючи ливарний ухил ми полегшуємо процес формування, але при цьому збільшуються витрати на обробку різанням.

ТП-2: Зменшуючи ливарний ухил ми знижуємо витрати на обробку, але при цьому ускладнюється процес формування.

Технічне протиріччя можна як схеми, показаної на рис. 6.3.

Мал. 6.3

Формулювання технічних протиріч - це конкретна реалізація загального прийому пошуку рішення - переформулювання умов завдання. Це модель завдання, в якій розкриваються позитивні і небажані ефекти або явища в предметній галузі, що розглядається.

При цьому виникає проблема, як, зберігши або навіть покращивши позитивні сторони (ефекти) у створюваному ТО, не допустити появи небажаних ефектів.

Формулювання ТП дозволяє вичленувати позитивні та небажані ефекти для того, щоб провести аналіз причин появи небажаних ефектів, і тим самим активізує мислення на пошук можливих напрямків вирішення проблеми.

Приклад 6.4.ТП: Зменшуючи час вивчення конкретної теми, ми домагаємося те, що можемо ширше інформувати учнів, але при цьому рівень знань і умінь з цієї теми знижується.

Приклад 6.5.ТП: Декларуючи істини, ми даємо матеріал стисло і енергійно, але при цьому знижується здатність до знань, що навчаються до самостійного пошуку.

Приклад 6.6.ТП: Необхідно підвищити продуктивність заготовки токарної обробки.

Аналіз доступних ресурсів дозволяє намітити два заходи, що призводитимуть до появи небажаних ефектів, пов'язаних, з одного боку, зі збільшенням витрат і, з іншого боку, з погіршенням якості деталі (табл.1).

Таблиця 6.1

Приклад появи небажаних ефектів при спробі вирішити цю проблему У наведеній таблиці можна побачити такі протиріччя.

ТП-1:Для підвищення продуктивності праці необхідно збільшити швидкість різання. Але при цьому підвищується температура різця. Період стійкості інструменту зменшується і, отже, зростають витрати на обробку.

ТП-2:Для підвищення продуктивності праці необхідно збільшити швидкість різання. Але при цьому збільшується температура заготівлі. У матеріалі заготівлі відбуваються структурні зміни і, отже, знижується якість деталі.

ТП-3:Для підвищення продуктивності праці необхідно збільшити подачу інструменту (глибину різання кожному проході різця). Але при цьому збільшується шорсткість поверхні і, отже, знижується якість деталі.

З книги Система технічного обслуговування та ремонту загальнопромислового обладнання: Довідник автора Ящура Олександр Ігнатович

7.1. Технічне обслуговування 7.1.1. Типова номенклатура операцій ТО металорізального, деревообробного та ковальсько-пресового обладнання представлена ​​в табл. 7.1.Таблиця

З книги Система технічного обслуговування та ремонту енергетичного обладнання: Довідник автора Ящура Олександр Ігнатович

8.1. Технічне обслуговування Технічне обслуговування електропечей, електропічних агрегатів та обладнання здійснюється відповідно до вимог технічної документації заводів-виробників у процесі нерегламентованого обслуговування.

З книги Підручник з ТРВЗ автора Гасанов А І

14.1. Технічне обслуговування Відповідно до чинних правил та норм встановлюються такі види планового ТО пристроїв РЗА: перевірка при новому включенні (налагодження), перший профілактичний контроль, профілактичний контроль, профілактичне відновлення

З книги Інженерна евристика автора Гаврилов Дмитро Анатолійович

15.1. Технічне обслуговування При ТО електрозварювального обладнання проводяться наступні операції: зварювальні трансформатори: перевірка відсутності надмірного шуму, нагрівання обмоток, нагару на висновках, пошкоджень ізоляції проводів, перемикача напруги та ін.

З книги автора

16.1. Технічне обслуговування 16.1.1. Технічне обслуговування приладів вимірювання та контролю проводиться у процесі роботи обладнання та під час перерв між змінами.16.1.2. Обсяг ТО приладів входять: зовнішній огляд, очищення приладів; перевірка їх кріплення за місцем

З книги автора

17.1. Технічне обслуговування 17.1.1. Технічне обслуговування котельного обладнання передбачає виконання комплексу профілактичних операцій для забезпечення надійної та безперебійної роботи обладнання до чергового ремонту.17.1.2. Технічне обслуговування

З книги автора

18.1. Технічне обслуговування 18.1.1. Технічне обслуговування компресорно-холодильного обладнання та насосів передбачає виконання таких робіт: контроль відсутності сторонніх шумів та стукотів, ненормальних вібрацій. Контроль температури підшипників,

З книги автора

19.1. Технічне обслуговування 19.1.1. При ТО обладнання систем вентиляції та кондиціювання повітря проводяться такі види робіт: повсякденний нагляд за роботою обладнання та планові огляди оборудования.19.1.2. У порядку повсякденного нагляду проводяться наступні

З книги автора

20.1. Технічне обслуговування В об'єм ТО за видами трубопроводів входять такі роботи: внутрішні трубопроводи: зовнішній огляд трубопроводів для виявлення нещільностей у зварних стиках та фланцевих з'єднаннях та стану теплоізоляції та антикорозійного покриття.

З книги автора

21.1. Технічне обслуговування При ТО водозабірних та водоочисних споруд виконуються такі роботи: огляд, перевірка технічного стану, регулювання та підналагодження. Підтяжка болтових кріплень. Очищення, мастило, усунення дрібних дефектів, підфарбування.

З книги автора

22.1. Технічне обслуговування Окрім загальних операцій ТО для відповідного обладнання виконуються такі специфічні роботи та перевірки: електролізери: перевірка відсутності надмірного нагріву та окислення контактних з'єднань, тріщин та сколів ізоляторів,

З книги автора

6.1. Адміністративне протиріччя Вирішення будь-якого технічного завдання починається з аналізу проблеми. Результатом цього аналізу є постановка та формулювання завдання, яке потрібно вирішувати. У проблемі зазвичай описується необхідність створення деякого технічного

З книги автора

6.3. Як видно з останнього наведеного прикладу, запропоновані заходи, спрямовані на підвищення продуктивності токарної обробки, призводять до появи ряду НЕ. Проведений аналіз дозволяє виявити і конкретизувати

З книги автора

Обмеження та протиріччя Технічне обмеження Технічне обмеження - умова (або комплекс умов), яка обмежує розвиток технічної системи.

З книги автора

Технічне протиріччя У основі будь-якого технічного обмеження «потрібно, але неможливо» лежить технічне протиріччя, яке формулюється як «якщо поліпшити А, то погіршиться Б» і «Якщо поліпшити Б, погіршиться А» (Р. С. Альтшуллер). Наприклад, «інструмент повинен бути

З книги автора

Фізична суперечність Фізична суперечність є причиною технічної суперечності і формулюється в термінах властивостей, якостей, станів речей і процесів.

Роблячи корпус корабля вужчим, знижуємо витрати на тертя і отримуємо високу швидкість ходу. Але при цьому знижується і стійкість корабля, при хвилюванні на морі він може перевернутися. Роблячи корабель ширшим, досягнемо хорошої стійкості, але знизиться швидкість ходу.

Зменшуючи розмір кнопок на панелі мобільного телефону, робимо його максимально компактним. Але набирати номер стане незручно. Збільшивши розмір кнопок, отримуємо можливість зручного набору номера, але для розміщення таких кнопок буде потрібно великий корпус.

Використовуючи паролі, що складаються з декількох десятків знаків, підвищуємо захист комп'ютерних програм від злому. Але такий пароль важко запам'ятати. Короткий пароль легко запам'ятати, але легко підробити.

Використовуючи більш місткі автобуси, зменшуємо кількість автобусів на маршрутах та витрати на заробітну плату водіїв, але при цьому збільшується час посадки та виходу пасажирів та інтервали руху. Використовуючи невеликі автобуси, інтервали руху скорочуємо, але витрати на заробітну плату водіїв зростають.



Тріз


Технічне протиріччя можна відобразити наступною схемою (рис. 10):


Властивість «А»

ВИЯВЛЕННЯ ТЕХНІЧНИХ ПРОТИРІЧІВ

Ця робота може бути виконана за кілька кроків.


крок Приклад виконання
1. Виберіть технічну систему Вікно Акваланг
2. Поставте мету розвитку ТЗ - покращити будь-яку характеристику Підвищити міцність Збільшити термін автономної роботи
3. Запропонуйте, який елемент ТС можна змінити та як, щоб досягти мети Збільшити товщину скла Збільшити розмір повітряних балонів
4. Виявіть, яка корисна характеристика транспортного засобу при цьому погіршиться Зменшиться прозорість скла Погіршиться маневреність аквалан-гіста
5. На основі кроків 3 та 4 сформулюйте технічну суперечність Збільшуючи у вікні товщину скла, підвищуємо його міцність, але при цьому знижується освітленість Збільшуючи розмір балонів, збільшуємо тривалість автономного плавання, але при цьому акваланг стає менш зручним для маневрів
6. Змініть елемент, вибраний на кроці 3, протилежним чином і побудуйте технічну суперечність, зворотну зробленому на кроці 5 Зменшуючи у вікні товщину скла, покращуємо освітленість, але при цьому знижується його міцність Зменшуючи розмір балонів, робимо акваланг зручним для маневрів, але при цьому знижується тривалість автономного плавання


Мал. 11. Схема ТП для вікна

Мал. 12. Схема ТП для аквалангу


Формулювання ІВ у вигляді ТП має евристичний потенціал - вона хіба що відрізає шляхи пошуку компромісних, не ідеальних рішень, і навіть дозволяє використовувати інструмент «Прийоми усунення технічних протиріч».

Протиріччя

ФІЗИЧНЕ ПРОТИРІЧЧЯ

Ще більшим евристичним потенціалом має фізичне протиріччя.

Стандартний шлях удосконалення ТЗ - оптимізація, тобто вибір оптимальних значень їх характеристик. При цьому намагаються досягти простого компромісу між протилежними вимогами до транспортних засобів. Але це не завжди можливе. Коли оптимізація не дозволяє досягти потрібної споживчої якості, доводиться вирішувати винахідницьке завдання.

Для цього потрібно точно поставити завдання – досягти максимально можливого рівня реалізації протилежних властивостей. Таке завдання формулюється як так званого фізичного протиріччя.

Великий товщини Малий товщини Великий Малий

для міцності для прозорості для автономності для маневреності

Мал. 13, ФП для вікна Мал. 14. ФП для аквалангу

ТЕХНІЧНІ ПРОТИРІЧЧЯ

Спробуємо вирішити завдання про дощувача звичайними прийомами. Потрібно втричі збільшити розмах крил; що ж, зробити трисотметрову ферму технічно цілком можливо. Що ми програємо при цьому? Зросте вага. Якщо розмах крил збільшити втричі, ферма стане важчою у 27 разів.

У машин і механізмів (взагалі технічних об'єктів) є кілька найважливіших показників, що характеризують ступінь їх досконалості: вага, габарити, потужність, надійність та ін. Між цими показниками існують певні взаємозалежності. Скажімо, на одну одиницю потужності потрібна певна вага конструкції. Щоб збільшити одії з показників вже відомими в цій галузі техніки шляхами, доводиться «платити» погіршенням іншого.

Ось типовий приклад з авіаконструкторської практики: «Збільшення у 2 рази площі вертикального оперення одного з типів літаків зменшило амплітуду коливань літака лише на 50%. Але це, у свою чергу, підвищило сприйнятливість літака до поривів вітру, збільшило лобовий опір, ускладнило конструкцію літака, що висунуло додаткові складні завдання. До

Конструктор, враховуючи конкретні умови, вибирає найбільш сприятливе поєднання характеристик: щось виграє, щось програє. «Коли ви обмірковуєте рішення та технічні умови, – каже відомий авіаконструктор О. Антонов, – які, можливо, і не будуть ніколи записані на папері, виділіть найголовніше. Тільки в крайньому випадку, якщо щось не вдається виконати, йдіть до допустимого. Допустиме - це деяке невиконання заданих технічних умов, так би мовити, компромісне рішення. Припустимо, конструюючи літак, ви виконаєте вимоги щодо вантажопідйомності та швидкості, але у вас трішки не вийде з довжиною розбігу. Тоді ви почнете зважувати ці три важливі вимоги і, можливо, трохи поступитеся розбігом - нехай розбіг буде не 500, а 550 метрів, зате всі інші якості будуть досягнуті. Це якраз те, що припустимо».

Академік А. Н. Крилов у своїх спогадах розповідає про такий епізод. У 1924 році вчений працював у складі радянсько-французької комісії, яка оглядала в гавані Бізерти російські військові кораблі, відведені туди Врангелем. Тут пліч-о-пліч з російським есмінцем стояв есмінець французький - приблизно того ж віку та розмірів. Різниця в бойовій потужності кораблів була настільки велика, що адмірал Буї – голова комісії- не витримав і вигукнув: «У вас гармати, а у нас пукалки! Як ви досягли такої різниці в озброєнні есмінців?» Крилов відповів так: «Погляньте, адмірал, на палубу: крім стрінгера, в якому вся фортеця, все інше, що ніби дах, проржавіло майже наскрізь, труби, їх кожухи, рубки і т. п. - все зношене. Подивіться на ваш есмінець, на ньому все як новеньке, щоправда, наш міноносець шість років без догляду та без забарвлення, але не в цьому головна сутність. Ваш міноносець побудований зі звичайної сталі і на ньому взято розрахункову напругу в 7 кг на 1 мм2, начебто це був комерційний корабель, який повинен слугувати не менше 24 років. Hauf побудований повністю із сталі високого опору, напруга допущена в 12 кг і більше - місцями по 23 кг/мм2. Міноносець будується на 10-12 років, бо за цей час він встигає настільки застаріти, що не уявляє справжньої бойової сили. Весь виграш у вазі корпусу і вжито на посилення бойового озброєння, і ви бачите, що в артилерійському бою наш міноносець рознесе вщент щонайменше чотири, тобто дивізію ваших, раніше, ніж вони наблизяться на дальність пострілу своїх пукалок». "Як це просто!" - Сказав адмірал »2.

Мистецтво конструктора багато в чому залежить від уміння визначити, що треба виграти і що можна за це поступитися. Винахідницька творчість полягає в тому, щоб знайти такий шлях, при якому поступки взагалі не потрібно (або вона непропорційно мала в порівнянні з результатом, що отримується).

Припустимо, для прискорення навантаження-розвантаження на необладнаних аеродромах необхідно створити портативний підйомний пристрій, який монтується на важких транспортних літаках. Таке завдання цілком можна вирішити вже наявними у сучасній техніці засобами. Грунтуючись на загальних принципах конструювання підйомних пристроїв та використовуючи, скажімо, досвід створення легких автокранів, кваліфікований конструктор може спроектувати необхідний пристрій. Зрозуміло, що це збільшить тією чи іншою мірою «мертву вагу літака». Виграючи в одному, конструктор одночасно програє в чомусь іншому. Найчастіше з цим можна змиритися, і завдання конструктора зводиться до того, щоб більше виграти і програти менше.

Необхідність у винаході виникає в тих випадках, коли завдання містить додаткову вимогу: виграти і нічого не програти. Наприклад, підйомний пристрій повинен бути досить потужним і водночас не повинен обтяжувати літак. Вирішити це завдання відомими прийомами неможливо: навіть кращі пересувні крани мають чималу вагу. Тут потрібен новий підхід, потрібен винахід.

Таким чином, звичайне завдання переходить у розряд винахідницьких у тих випадках, коли необхідною умовою її вирішення є усунення технічного протиріччя.

Неважко створити нову машину, ігноруючи технічні протиріччя. Але тоді машина виявиться непрацездатною та нежиттєвою.

Чи завжди винахід полягає у усуненні технічного протиріччя?

Треба сказати, що є два поняття «винахід»- правове (патентне) і технічне. Правове поняття по-різному в різних країнах, до того ж воно чаєте! змінюється.

Правове поняття прагне можливо точніше відобразити межі, в яких зараз економічно доцільний юридичний захист нових інженерних конструкцій. Для технічного поняття важливі не так ці межі, скільки серцевина винаходу, його історично стійка сутність.

З погляду інженера, створення нового винаходу завжди зводиться до подолання (повного або часткового) технічного протиріччя.

Виникнення та подолання протиріччя – одна з головних особливостей технічного прогресу. Аналізуючи розвиток млинів, Маркс писав у «Капіталі»: «Збільшення розмірів робочої машини та кількості її одночасно діючих знарядь потребує більшого рухового механізму… Вже у XVIII столітті була зроблена спроба надавати руху два бігуни і два ж постава за допомогою одного водяного колеса. Але збільшення розмірів передавального механізму вступило у конфлікт із недостатньою силою води…»

Це яскравий приклад технічного протиріччя: спроба поліпшити будь-яку властивість машини входить у конфлікт з її властивістю.

Численні приклади технічних протиріч наводить Фрідріх Енгельс у статті «Історія гвинтівки» По суті, вся ця стаття є аналізом внутрішніх суперечностей, що визначають історичний розвиток гвинтівки. Енгельс показує, наприклад, що з моменту появи гвинтівки і до винаходу гвинтівок, що заряджаються з казенної частини, головна суперечність полягала в тому, що для посилення вогневих властивостей потрібно укорочення стовбура (зарядження проводилося зі стовбура і при короткому стовбурі полегшувалося), а для посилення «штикових» властивостей гвинтівки треба було, навпаки, подовжувати ствол. Ці суперечливі якості були з'єднані у гвинтівці, що заряджається із казенної частини.

Ось кілька завдань із різних галузей техніки, що містять технічні протиріччя. Ці завдання не придумані автором, а взяті з газет, журналів, книг.

Гірнича справа

З давніх-давен для ізоляції району підземної пожежі шахтарі зводять перемички - спеціальні стінки з цегли, бетону або бруківки. Спорудження перемичок сильно ускладнюється, якщо у шахті виділяються гази. У такому разі перемичку потрібно робити герметичною, ретельно загортати кожну щілинку, і все це під постійною загрозою вибуху. Щоб уберегтися, гірники почали споруджувати по дві перемички. Першу - тимчасову - кладуть поспіхом. Вона пропускає повітря і служить лише барикадою, під прикриттям якої можна, не поспішаючи, споруджувати другу, постійну. Таким чином, гірники виграли у безпеці, але програли у трудомісткості.

Хімічна технологія

У разі підвищення тиску швидкість синтезу збільшується і, отже, зростає продуктивність колони синтезу. Але одночасно збільшується витрата енергії на стиск цієї кількості газу: з конструктивних міркувань доводиться обмежувати розміри апаратів і, отже, їх потужність. Збільшуються розчинність $зотоводневої суміші в рідкому аміаку та її втрати.

Електроніка

Сучасна електроніка зіткнулася з серйозною дилемою: з одного боку, безперервно підвищуються вимоги до робочих характеристик і, відповідно, ускладнюються електронні системи; з іншого боку, дедалі більше посилюються обмеження габаритів, ваги і споживаної потужності… Таке ж, а може, й більше значення мають проблеми надійності, викликані збільшеною складністю апаратури.

Радіотехніка

У антени радіотелескопа є дві основні характеристики - чутливість і роздільна здатність. Чим більша площа антени, тим вище чутливість телескопа і тим далі він може зазирнути у глибини Всесвіту. Роздільна здатність - це «гострота зору» телескопа. Вона показує, наскільки добре апарат розрізняє два різних джерела

чення, що знаходяться на невеликій кутовій відстані один від одного. Крім того, велике «радіоока» має охоплювати своїм поглядом можливо більшу частину неба. Для цього антена має бути рухомою. Але переміщати громіздку антену, зберігаючи її форму незмінною з точністю до міліметрів, дуже важко. Поки не дозволено це протиріччя, конструювання телескопів йде у двох напрямах: чи будуються дуже великі, але нерухомі антени, чи рухливі і щодо невеликі.

  • Антиполія-суперечність у законі. Протиріччя дозволяючись робить щось можливим. Заперечення-заперечення (дозвіл протиріччя (синтез))
  • Білет № 27. Технічні засоби та технології на підприємствах відпочинку та розваг.
  • Білет № 29. Технічні засоби та технології на підприємствах розміщення (у готелях)
  • Зовнішня політика СРСР 1953- 1965 рр.: досягнення протиріччя у відносинах із країнами «соціалістичного табору».
  • Виникали протиріччя між приладовими служивими людьми та багатшими дітьми боярськими.
  • Спробуємо вирішити завдання про дощувача звичайними прийомами. Потрібно втричі збільшити розмах крил; що ж, зробити трисотметрову ферму технічно цілком можливо. Що ми програємо при цьому? Зросте вага. Якщо розмах крил збільшити втричі, ферма стане важчою у 27 разів.

    У машин і механізмів (взагалі технічних об'єктів) є кілька найважливіших показників, що характеризують ступінь їх досконалості: вага, габарити, потужність, надійність та ін. Між цими показниками існують певні взаємозалежності. Скажімо, на одну одиницю потужності потрібна певна вага конструкції. Щоб збільшити одії з показників вже відомими в цій галузі техніки шляхами, доводиться «платити» погіршенням іншого.

    Ось типовий приклад з авіаконструкторської практики: «Збільшення у 2 рази площі вертикального оперення одного з типів літаків зменшило амплітуду коливань літака лише на 50%. Але це, у свою чергу, підвищило сприйнятливість літака до поривів вітру, збільшило лобовий опір, ускладнило конструкцію літака, що висунуло додаткові складні завдання. До

    Конструктор, враховуючи конкретні умови, вибирає найбільш сприятливе поєднання характеристик: щось виграє, щось програє. «Коли ви обмірковуєте рішення та технічні умови, – каже відомий авіаконструктор О. Антонов, – які, можливо, і не будуть ніколи записані на папері, виділіть найголовніше. Тільки в крайньому випадку, якщо щось не вдається виконати, йдіть до допустимого. Допустиме - це деяке невиконання заданих технічних умов, так би мовити, компромісне рішення. Припустимо, конструюючи літак, ви виконаєте вимоги щодо вантажопідйомності та швидкості, але у вас трішки не вийде з довжиною розбігу. Тоді ви почнете зважувати ці три важливі вимоги і, можливо, трохи поступитеся розбігом - нехай розбіг буде не 500, а 550 метрів, зате всі інші якості будуть досягнуті. Це якраз те, що припустимо».

    Академік А. Н. Крилов у своїх спогадах розповідає про такий епізод. У 1924 році вчений працював у складі радянсько-французької комісії, яка оглядала в гавані Бізерти російські військові кораблі, відведені туди Врангелем. Тут пліч-о-пліч з російським есмінцем стояв есмінець французький - приблизно того ж віку та розмірів. Різниця в бойовій потужності кораблів була настільки велика, що адмірал Буї – голова комісії- не витримав і вигукнув: «У вас гармати, а у нас пукалки! Як ви досягли такої різниці в озброєнні есмінців?» Крилов відповів так: «Погляньте, адмірал, на палубу: крім стрінгера, в якому вся фортеця, все інше, що ніби дах, проржавіло майже наскрізь, труби, їх кожухи, рубки і т. п. - все зношене. Подивіться на ваш есмінець, на ньому все як новеньке, щоправда, наш міноносець шість років без догляду та без забарвлення, але не в цьому головна сутність. Ваш міноносець побудований зі звичайної сталі і на ньому взято розрахункову напругу в 7 кг на 1 мм2, начебто це був комерційний корабель, який повинен слугувати не менше 24 років. Hauf побудований повністю із сталі високого опору, напруга допущена в 12 кг і більше - місцями по 23 кг/мм2. Міноносець будується на 10-12 років, бо за цей час він встигає настільки застаріти, що не уявляє справжньої бойової сили. Весь виграш у вазі корпусу і вжито на посилення бойового озброєння, і ви бачите, що в артилерійському бою наш міноносець рознесе вщент щонайменше чотири, тобто дивізію ваших, раніше, ніж вони наблизяться на дальність пострілу своїх пукалок». "Як це просто!" - Сказав адмірал »2.

    Мистецтво конструктора багато в чому залежить від уміння визначити, що треба виграти і що можна за це поступитися. Винахідницька творчість полягає в тому, щоб знайти такий шлях, при якому поступки взагалі не потрібно (або вона непропорційно мала в порівнянні з результатом, що отримується).

    Припустимо, для прискорення навантаження-розвантаження на необладнаних аеродромах необхідно створити портативний підйомний пристрій, який монтується на важких транспортних літаках. Таке завдання цілком можна вирішити вже наявними у сучасній техніці засобами. Грунтуючись на загальних принципах конструювання підйомних пристроїв та використовуючи, скажімо, досвід створення легких автокранів, кваліфікований конструктор може спроектувати необхідний пристрій. Зрозуміло, що це збільшить тією чи іншою мірою «мертву вагу літака». Виграючи в одному, конструктор одночасно програє в чомусь іншому. Найчастіше з цим можна змиритися, і завдання конструктора зводиться до того, щоб більше виграти і програти менше.

    Необхідність у винаході виникає в тих випадках, коли завдання містить додаткову вимогу: виграти і нічого не програти. Наприклад, підйомний пристрій повинен бути досить потужним і водночас не повинен обтяжувати літак. Вирішити це завдання відомими прийомами неможливо: навіть кращі пересувні крани мають чималу вагу. Тут потрібен новий підхід, потрібен винахід.

    Таким чином, звичайне завдання переходить у розряд винахідницьких у тих випадках, коли необхідною умовою її вирішення є усунення технічного протиріччя.

    Неважко створити нову машину, ігноруючи технічні протиріччя. Але тоді машина виявиться непрацездатною та нежиттєвою.

    Чи завжди винахід полягає у усуненні технічного протиріччя?

    Треба сказати, що є два поняття «винахід»- правове (патентне) і технічне. Правове поняття по-різному в різних країнах, до того ж воно чаєте! змінюється.

    Правове поняття прагне можливо точніше відобразити межі, в яких зараз економічно доцільний юридичний захист нових інженерних конструкцій. Для технічного поняття важливі не так ці межі, скільки серцевина винаходу, його історично стійка сутність.

    З погляду інженера, створення нового винаходу завжди зводиться до подолання (повного або часткового) технічного протиріччя.

    Виникнення та подолання протиріччя – одна з головних особливостей технічного прогресу. Аналізуючи розвиток млинів, Маркс писав у «Капіталі»: «Збільшення розмірів робочої машини та кількості її одночасно діючих знарядь потребує більшого рухового механізму… Вже у XVIII столітті була зроблена спроба надавати руху два бігуни і два ж постава за допомогою одного водяного колеса. Але збільшення розмірів передавального механізму вступило у конфлікт із недостатньою силою води…»

    Це яскравий приклад технічного протиріччя: спроба поліпшити будь-яку властивість машини входить у конфлікт з її властивістю.

    Численні приклади технічних протиріч наводить Фрідріх Енгельс у статті «Історія гвинтівки» По суті, вся ця стаття є аналізом внутрішніх суперечностей, що визначають історичний розвиток гвинтівки. Енгельс показує, наприклад, що з моменту появи гвинтівки і до винаходу гвинтівок, що заряджаються з казенної частини, головна суперечність полягала в тому, що для посилення вогневих властивостей потрібно укорочення стовбура (зарядження проводилося зі стовбура і при короткому стовбурі полегшувалося), а для посилення «штикових» властивостей гвинтівки треба було, навпаки, подовжувати ствол. Ці суперечливі якості були з'єднані у гвинтівці, що заряджається із казенної частини.

    Ось кілька завдань із різних галузей техніки, що містять технічні протиріччя. Ці завдання не придумані автором, а взяті з газет, журналів, книг.

    Гірнича справа

    З давніх-давен для ізоляції району підземної пожежі шахтарі зводять перемички - спеціальні стінки з цегли, бетону або бруківки. Спорудження перемичок сильно ускладнюється, якщо у шахті виділяються гази. У такому разі перемичку потрібно робити герметичною, ретельно загортати кожну щілинку, і все це під постійною загрозою вибуху. Щоб уберегтися, гірники почали споруджувати по дві перемички. Першу - тимчасову - кладуть поспіхом. Вона пропускає повітря і служить лише барикадою, під прикриттям якої можна, не поспішаючи, споруджувати другу, постійну. Таким чином, гірники виграли у безпеці, але програли у трудомісткості.