- •Исторический срез История чайника
- •Особенности современных чайников
- •Отдельные линии развития чайника
- •4. Объекты окружающей среды
- •5. Описание функций выделенных элементов
- •6. Конструктивная функциональная структура
- •7. Выделение основных и вспомогательных потоков (абстрагированная потоковая функциональная структура)
- •8. Описание физических операций и операций Колера для выделенных элементов
- •10. Описание принципа действия
- •11. Технические решения
- •Иерархическая матрица удовлетворения потребностей
- •9. Конкретизированная потоковая функциональная структура
- •Вектор развития на ближайшие 10 лет
- •Недостатки лучших современных моделей Составление реестра недостатков
- •Ранжирование недостатков
- •Исследование закономерностей конструктивной эволюции
- •О стадийном развитии артефакта (эссе)
- •Применение методов активизации творческого мышления и поисковых методов для разработки новых решений Метод мозгового штурма
- •Метод гирлянд ассоциаций
- •10. Отбор наилучшего варианта матричным методом принятия решения
- •Морфологический метод Цвикки
- •Метод фантограммы
- •Метод контрольных вопросов
- •Межотраслевой фонд эвристических приёмов
- •Метод маленьких человечков
- •Вепольный анализ по г. Альтшуллеру
- •Метод расстановки приоритетов
- •Заключение
- •Использованные источники
Вепольный анализ по г. Альтшуллеру
Для проведения вепольного анализа следует разложить объект на элементарные системы.
№ |
В1 (изделие) |
В2 (инструмент) |
П (поле) |
1 |
Нагревательный элемент |
Спираль |
Тепловое |
2 |
Подставка |
Контакт |
Электрическое |
3 |
Провод с вилкой |
Контакт |
Электрическое |
Мы видим, что электрическое поле включено в систему электрочайника дважды. Это позволяет нам сделать вывод о том, что на текущем этапе развития артефакта произошла излишняя дифференциация и можно объединить эти два элемента. В частности, предлагается сделать встроенную в стену подставку под электрический чайник, которая будет универсальна для всех квартир и для всех чайников. С внутренней стороны можно подвести к ней водоснабжение (помимо электроэнергии). Вторым решением может стать полное исключение подставки из артефакта и использование безопасного нагревательного элемента, который встроен в стену\находится отдельно, и к нему может быть присоединён сосуд с водой.
Отбор наилучшего варианта матричным методом принятия решения
Критерий |
Защита провода |
Энергопотребление |
Скорость нагрева |
Объём воды |
∑ |
||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Вес критерия |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
|
||||||||||||||||
Вариант |
|||||||||||||||||||||
решения |
|||||||||||||||||||||
ТР1 |
5 |
* |
0,4 |
= |
2 |
2 |
* |
0,1 |
= |
0,2 |
2 |
* |
0,1 |
= |
0,2 |
4 |
* |
0,2 |
= |
0,8 |
3,2 |
ТР2 |
3 |
* |
0,4 |
= |
1,2 |
2 |
* |
0,1 |
= |
0,2 |
2 |
* |
0,1 |
= |
0,2 |
4 |
* |
0,2 |
= |
0,8 |
2,4 |
Наилучшим из найденных является, таким образом, предложение по встраиванию универсального контакта-подставки в стену на всех кухнях для всех типов чайников.
Метод расстановки приоритетов
Итак, на основании методов активизации творческого мышления и методов поиска новых идей мы получили набор возможных технических решений электрочайника, которые учитывают сформулированную нами проблему и удовлетворяют исправлению выделенных нами недостатков. Теперь необходимо определить конечный список и выделить в нём самые лучшие решения методом расстановки приоритетов. Объединяя сходные технические решения в один, и оставляя уникальные предложения, мы получаем следующий набор:
ТР1. Электрочайник со съёмной подставкой-конденсатором, которая позволяет накапливать энергию и компенсировать её перебои или отсутствие.
ТР2. Встроенный горизонтальный электросамовар с подачей воды через краник и подачей электро- и водоснабжения, на поверхности которого готовится еда на пару.
ТР3. Электрочайник или термопот с увеличенным и движущимся нагревательным элементом, который позволяет ускорить процесс нагрева воды.
ТР4. Теплоизоляционный слой внутри электрочайника, с коробом для защиты провода от повреждений.
ТР5. Универсальный контакт-подставка, встраиваемый в стену и подходящий для всех типов электрочайников.
Критерии:
Защита провода (К1)
Энергопотребление (К2)
Скорость нагрева (К3)
Объём воды (К4)
Проводим сравнение для всех вариантов технических решений, по каждому критерию в отдельности. Отношения задаются следующим образом:
Лучше = 1,5
Хуже = 0,5
Равносильно = 1
Для критерия К1
Варианты решения |
ТР1 |
ТР2 |
ТР3 |
ТР4 |
ТР5 |
∑ по строке |
Pit |
P'it |
ТР1 |
1,0 |
0,5 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
3,5 |
16 |
0,137931 |
ТР2 |
1,5 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
6,5 |
31 |
0,267241 |
ТР3 |
1,0 |
0,5 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
3,5 |
16 |
0,137931 |
ТР4 |
1,5 |
0,5 |
1,5 |
1,0 |
0,5 |
5 |
22 |
0,189655 |
ТР5 |
1,5 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
6,5 |
31 |
0,267241 |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
116 |
1 |
Для критерия К2
Варианты решения |
ТР1 |
ТР2 |
ТР3 |
ТР4 |
ТР5 |
∑ по строке |
Pit |
P'it |
ТР1 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
6,5 |
31,5 |
0,264706 |
ТР2 |
0,5 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
3,5 |
17 |
0,142857 |
ТР3 |
0,5 |
1,5 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
4,0 |
18 |
0,151261 |
ТР4 |
0,5 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
5,5 |
25,5 |
0,214286 |
ТР5 |
1,0 |
1,0 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
5,5 |
27 |
0,226891 |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
119 |
1 |
Для критерия К3
Варианты решения |
ТР1 |
ТР2 |
ТР3 |
ТР4 |
ТР5 |
∑ по строке |
Pit |
P'it |
ТР1 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
4,0 |
18,5 |
0,15812 |
ТР2 |
1,5 |
1,0 |
0,5 |
1,5 |
1,5 |
6,0 |
27,5 |
0,235043 |
ТР3 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
7,0 |
34 |
0,290598 |
ТР4 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
4,0 |
18,5 |
0,15812 |
ТР5 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
4,0 |
18,5 |
0,15812 |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
117 |
1 |
Для критерия К4
Варианты решения |
ТР1 |
ТР2 |
ТР3 |
ТР4 |
ТР5 |
∑ по строке |
Pit |
P'it |
ТР1 |
1,0 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
4,5 |
21,75 |
0,178279 |
ТР2 |
1,5 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
6,5 |
31,75 |
0,260246 |
ТР3 |
1,0 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
4,5 |
21,75 |
0,178279 |
ТР4 |
1,0 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
4,5 |
21,75 |
0,178279 |
ТР5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
5,0 |
25 |
0,204918 |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
122 |
1 |
Определение значимости критериев
Критерии |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
∑ по строке |
Вit |
В'it |
К1 |
1,0 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
5,0 |
19,25 |
0,313008 |
К2 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,5 |
4,5 |
17,5 |
0,284553 |
К3 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
3,5 |
13,5 |
0,219512 |
К4 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
3,0 |
11,25 |
0,182927 |
Сумма |
|
|
|
|
|
61,5 |
1 |
Комплексный приоритет для каждого из решений
Р (ТР1) |
0,138 |
* |
0,313 |
+ |
0,265 |
* |
0,285 |
+ |
0,158 |
* |
0,220 |
+ |
0,178 |
* |
0,183 |
= |
0,186 |
Р (ТР2) |
0,267 |
* |
0,313 |
+ |
0,143 |
* |
0,285 |
+ |
0,235 |
* |
0,220 |
+ |
0,260 |
* |
0,183 |
= |
0,223 |
Р (ТР3) |
0,138 |
* |
0,313 |
+ |
0,151 |
* |
0,285 |
+ |
0,291 |
* |
0,220 |
+ |
0,178 |
* |
0,183 |
= |
0,183 |
Р (ТР4) |
0,190 |
* |
0,313 |
+ |
0,214 |
* |
0,285 |
+ |
0,158 |
* |
0,220 |
+ |
0,178 |
* |
0,183 |
= |
0,188 |
Р (ТР5) |
0,267 |
* |
0,313 |
+ |
0,227 |
* |
0,285 |
+ |
0,158 |
* |
0,220 |
+ |
0,205 |
* |
0,183 |
= |
0,220 |
Таким образом, мы получаем итоговый ранжированный список технических решений для нашего объекта.
ТР2 – Встроенный горизонтальный электросамовар с подачей воды через краник и подачей электро- и водоснабжения, на поверхности которого готовится еда на пару.
ТР5 – Универсальный контакт-подставка, встраиваемый в стену и подходящий для всех типов электрочайников
ТР4 – Теплоизоляционный слой внутри электрочайника, с коробом для защиты провода от повреждений
ТР1 – Электрочайник со съёмной подставкой-конденсатором, которая позволяет накапливать энергию и компенсировать её перебои или отсутствие
ТР3 – Электрочайник или термопот с увеличенным и движущимся нагревательным элементом, который позволяет ускорить процесс нагрева воды
Исходя из сформулированной нами проблемы исследования, мы выделим два наиболее оптимальных и перспективных решения – это тенденция к персонализации за счёт унификации (встраиваемый электрочайник с универсальной системой контроля, подачи воды и электроэнергии) и тенденция к полной унификации (универсальный встраиваемый контакт-подставка, подходящий для любого электрочайника).
