введение в теорию решения изобретательских задач

НАЧАЛО

ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ. Часть 3.2.2

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ТРИЗ
1.1.Функции ТРИЗ
1.2.Структура ТРИЗ

2.ПРОСТЕЙШИЕ ПРИЕМЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВА
2.1.Аналогия
2.2.Инверсия
2.3.Эмпатия
2.4.Фантазия

3.ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1.Законы диалектики в развитии технических систем
3.2.Законы организации технических систем.
3.2.1.Закон единства и борьбы противоположностей
3.2.2.Закон перехода количественных изменений в качественные
3.2.3.Закон отрицания отрицания
3.3.Законы эволюции технических систем.
3.3.1.Увеличение степени дробления
3.3.2.Закон перехода в надсистему.
3.3.3.Закон наличия связей между частями системы и системы с над системой
3.3.4.Закон минимального согласования частей и параметров системы
3.4.Законы эволюции технических систем.
3.4.1.Увеличение степени дробления
3.4.2. Закон перехода в надсистему.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3.2.2. Закон перехода количественных изменений в качественные

Закон перехода количественных изменений в качественные вскрывает общий механизм развития. В процессе развития количественные изменения в системе происходят непрерывно. При достижении определенного предела совершаются качественные изменения. Новое качество ускоряет темпы роста. Количественные изменения при этом совершаются постепенно (эволюционно), а качественные - скачком. Характер и продолжительность скачка могут быть разнообразными - длительными и кратковременными, бурными и относительно спокойными, с взрывом и без него и так далее.

Любая техническая система (в том числе и техническая) проходит несколько этапов своего развития (см. рис. 3.2.2).

Вначале система развивается медленно (участок I), при достижении некоторого уровня развитие ускоряется участок II) и после достижения некоторого более высокого уровня скорость роста уменьшается и в конечном итоге рост параметра системы прекращается (участок III), что означает появление в системе некоторых противоречий. Иногда параметры начинают уменьшаться (участок IV) - система "умирает".

Подобные кривые часто называют S - образными.

Для технических систем:

участок I - "зарождение" системы (появление идеи и опытных образцов),

участок II - промышленное изготовление системы и доработка системы в соответствии с требованиями рынка,

участок III - незначительное "дожимание" системы, как правило, основные параметры системы уже не изменяются, происходят "косметические" изменения, чаще всего не существенные изменения внешнего вида или упаковки,

участок IV - ухудшение определенных параметров системы, которое может вызываться несколькими фактами:

-- следование моде, влияние экономической, социальной или политической ситуации, религиозные ограничения и т.п.;
-- физическое и моральное старение системы.
Как правило, на участке IV система прекращает свое существование или утилизируется.

Прекращение роста данной системы не означает прекращение прогресса в этой области. Появляются новые более совершенные системы - происходит скачок в развитии. Это типичный пример проявления закона перехода количественных изменений в качественные. Такой процесс изображен на рис. 3.3.

На смену системе 1 приходит 2. Скачкообразное развитие продолжается - появляются системы 3, 4 и т.д. (рис. 3.4).

Общий прогресс в отрасли можно показать при помощи касательной к данным кривым (показанна на рисунке пунктирной линией) - так называемой огибающей кривой, 1

Развитие любого вида техники может быть примером, подтверждающим этот закон. Обратимся к судостроению.

Пример 3.1.Скорость передвижения гребных судов постепенно повышалась за счет увеличени числа весел, но не превышало 7-8 узлов .2

Скачек в развитии - появление парусных судов. Рост скорости здесь осуществлялся путем увеличения общей площади парусов. Однако самые быстроходные парусные корабли не показывали более 12-13 уз. В тоже время коммерческие клиперы середины XIX в. развивали до 20 уз .3

Дальнейшее повышения скорости передвижения и не зависимость его от скорости и направления ветра привело к очередному скачку - появились суда с двигателями. Увеличение скорости хода в этом типе судна происходило путем совершенствования двигателей и замены их на другие типы с большей удельной мощностью. Следующим скачком в развитии судостроения было вынесение водоизмещающей части корпуса судна из воды. Появились суда на подводных крыльях. В дальнейшем еще уменьшили сопротивление воды о корпус (о стойки крыльев) - придумали суда на воздушной подушке. И, наконец, дальнейшее уменьшение сопротивление движению корпуса - судно вынесли еще дальше от воды - появились экранопланы.

Пример 3.2. Гребные суда. Общая тенденция развития гребных судов показана на рис. 3.5.

Сначала лодкой управляли с помощью одного весла.

До нас дошли каноэ 4.

и гондола 5.

Далее число весел в лодке увеличивалось.
Гребные суда первоначально располагали весла в один ярус.

Увеличение числа весел привело к необходимости располагать их в два яруса, например, греческая боевая галера приблизительно V в. до н.э., так называемая бриема.

Она, естественно, обладала большей скоростью, чем корабль той же величины с половинным числом весел. Далее в этом же столетии получили распространение и триеры - боевые корабли с тремя "этажами" гребцов.

Были и корабли с пятью ярусами весел - кинкеремы. Древнегреческие судостроители умели строить еще большие суда, достигавшие 100 м в длину и более 10 м в ширину, имевшие более 400 гребцов 6 . При Птолемее IV Филопаторе (221-205 гг. до н.э.) был построен корабль длиной около 125 м и шириной 22 м .7

Пример 3.3.Парусные суда. Общая тенденция развития парусных судов показана на рис.

Первоначально появился один парус на одной мачте.

В дальнейшем количество парусов и мачт увеличивалось. Были суда с тремя и более мачтами8

и многочисленными парусами.

Пример 3.4. Дальнейшее повышения скорости передвижения и не зависимость его от скорости и направления ветра привело к очередному скачку - появились суда с двигателями

Увеличение скорости хода в этом типе судна происходило путем совершенствования двигателей и замены их на другие типы с большей удельной мощностью. Первоначально появился паровой двигатель, затем дизель, паровая или газовая турбина, атомная установка.

Пример 3.5.Следующий скачек произошел, когда водоизмещающую часть корпуса судна вынесли из воды - суда на подводных крыльях На рис. 3.10 изображены суда на подводных крыльях .:9
а) Первое в мире пассажирское СПК РЕ10 Итальянской фирмы "Супрамар", открывшее 16 мая 1953 г. первую в мире паромную линию СПК между Локарно и Ароно озере Маджиоре
б) 82-тонное СПК RHS 160 со скоростью 36 уз и салоном на 160 - 200 пассажиров.

Пример 3.6. В дальнейшем еще уменьшали сопротивление воды о корпус (о стойки крыльев) - суда на воздушной подушке

Пример 3.7. И, наконец, появились экранопланы. Основные варианты экранопланов показаны 10на рис.

Пример 3.8. Имеется и промежуточный (весьма забавный) вариант. Между водоизмещающими судами и судами на подводных крыльях. Запатентовано судно, снабженное надувными или полыми валиками, используемыми в качестве колес. На рисунке

приведен вид с боку этого судна. К корпусу 1 судна посредством конструкции 2 и 3 крепится валик 4. При движении судна корпус остается приподнятым над водой. Судно может передвигаться с меньшей затратой энергии, чем обычное судно, кроме того, такие суда смогут передвигаться по мелководью .11

Учет закона перехода количественных изменений в качественные происходит на этапе выбора задачи и прогнозирования развития систем.

К СОДЕРЖАНИЮ

вернуться 1. Эйрес Р. Научно-техническое прогнозирование и долгосрочное планирование, - М.: Мир, I97I. Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. Пер. с англ. (Общ. ред. и предисл. Д.М.Гвилиани), Изд.2-е, доп. - М .: Прогресс, 1974, 586 с.

вернуться 2. Шерохов А.П. К истории военного кораблестроения. - М.: Воениздат, 1952, с 25, 55.

вернуться 3. Шапиро Л.С. Самые быстрые корабли. - Л.: Судостроение, 1981, с. 9.

вернуться 4. Каноэ - лодка у индейских племен Северной Америки. Каноэ изготовлялось либо из целого ствола дерева (путем выжигания и выдалбливания), либо сначала строится каркас, который затем обтягивали корой. Современное каноэ - безуключное гребное судно, для которого характерны челночнообразная форма корпуса и способ гребли одним однолопастным веслом.

вернуться 5. Гондола (итал. gondola), одновесельная плоскодонная лодка с поднятыми фигурными оконечностями, распространенная главным образом в Венеции (упоминается в источниках с конца XI в.)

вернуться 6. Павел Фирст , инж. Вацлав Паточка. Паруса над океанами. (Модели старинных парусников). Пер. С чешского Е.С. Тетельбаума. Л., Судостроение, 1977. с. 20.

вернуться 7. Болдырев А.В., Боровский Л.М. Эллинистическая техника, Изд. АН СССР, М.-Л.. 1948, с 328..

вернуться 8. Павел Фирст , инж. Вацлав Паточка. Паруса над океанами. (Модели старинных парусников). Пер. С чешского Е.С. Тетельбаума. Л., Судостроение, 1977. 176 с.

вернуться 9. Макливи Рой. Суда на подводных крыльях и воздушной полушке: пер. С англ. - Л.: Судостроение, 1981, 208 с.

вернуться 10. Суда и судоходство будущего: Пер. С нем./Шенкнехт Р., Люш Ю., Шельцель М. И др. - Л.: - Судостроение, 1981. - 208 с. (c. 120).

вернуться 11. Суда с надувными валиками.-Морской флот, № 12, 1974, с 53.

вверх

http://www.trizminsk.org

11 Nov 2001