6. Разделение электроплитки (прототипа) на элементы.

Описание функции элементов приведено в табл. 8 и п. 4.2 гл. 4 (операция 6), а соответствующие им конструктивные функциональные структуры (ФС) — на рис. 10,11.

Построение улучшенных ФС. Представляется целесообразным ввести функциональные элементы, обеспечивающие повышение количества теплоты, передаваемой емкости с жидкостью, и снижение потерь теплоты в окружающую среду. Полифункциональный элемент Е3 (табл. 8) представляется перспективным для использования только при реализации функций Ф₃', Фз"', а для функции Фз'' — не вводить отдельно функционального элемента. Улучшенная ФС представлена в табл. 22 и на рис. 23. В табл. 22 не указаны названия новых элементов E1, E2, E6, поскольку пока неизвестно их точное название.

7. Составление морфологических таблиц. Рассмотрим пример заполнения морфологической матрицы на основе табл. 22. Анализ задачи показывает, что различные способы реализации функций Ф3, Ф4, Ф4 мало влияют на устранение недостатков прототипа и повышение критерия его качества. Поэтому, для этих функций мы не будем рассматривать альтернативные варианты реализации и не будем включать их в морфологическую таблицу. Результаты работы по заполнению морфологической матрицы приведены в табл. 23, где в 3-м и 4-м столбцах приведены представляющие интерес комбинации альтернатив с одинаковыми функциями.

Рис. 23. Улучшенная функциональная структура электроплитки

Таблица 23

Морфологическая таблица вариантов электроплитки

Ф0 — выделение теплоты и нагревание воды в емкости до кипения	Ф2 — поддержка нагревательного элемента	Ф6 — повышение количества теплоты, передаваемой от нагревательного элемента емкости жидкостью	Ф1 — снижение потерь теплоты в окружающую среду
А — спираль	А — теплоизоляционный огнеупорный материал	А — криволинейное зеркало, отражающее тепловой поток на дно емкости	А — материалы с малой теплопроводностью и объемной массой для теплоизоляции плитки и ее внешних элементов
А — металлическая пластина с высоким омическим сопротивлением	А — легкая огнеупорная решетка из изоляционного материала	А — изолированный нагревательный элемент, от которого передается теплота к стенкам емкости через материал с высокой теплопроводностью (медь и др.)	А — зеркало в виде легкого цилиндрического вертикального кожуха вокруг емкости и плитки для отражения тепловых излучений
А — спираль в баллоне с инертным газом	А — спираль в жестких трубках из изоляционного материала	А — тепловые трубки между нагревательным элементом и дном емкости	А — то же с крышкой над емкостью
	А — подвеска на изолированных металлических крючках	А — вертикальный цилиндрический кожух вокруг емкости и плитки, обеспечивающий конвекционный обмен нагретого воздуха со стенками емкости А = (A , А )	А — то же с наружной тепловой изоляцией зеркального кожуха А = ( А , А )

8. Выбор наиболее эффективных ТР. В соответствии с табл. 23 число возможных вариантов ТР электроплитки составляет N == 3  4  5  5 = 300. Поскольку N < 10⁴, то сокращение альтернатив в столбцах проводить не нужно.

Сокращение множества возможных вариантов ТР. В соответствии с указаниями методики строится табл. 24/48, в которой исключаются наихудшие комбинации. Затем заполняется табл. 25/49, с помощью которой устраняются наихудшие комбинации (зачеркнуты двумя линиями). Поскольку осталось много допустимых вариантов, то для них проводится сравнительная оценка и из них исключаются худшие (зачеркнуты одной чертой).

Строится итоговая таблица, в которой сначала устраняют явно худшие варианты (зачеркнуты двумя линиями). Оставшиеся варианты сравниваются между собой с использованием также дополнительных показателей сравнения (надежность, трудоемкость изготовления, стоимость). Исключенные при этом варианты зачеркиваются в итоговой таблице.

Было принято во внимание, что отражательный кожух А вполне может одновременно выполнять функцию конвекционного кожуха А (см. табл. 22).

Выбор наиболее эффективных вариантов ТР. Формально в итоговой таблице осталось десять вариантов, относящихся к трем строкам. Если в решении А сделать легко съемную крышу, чтобы пользователь мог его преобразовывать в решение А (см. табл. 23), то по существу решение А реализует одновременно возможности А и А в строках 1, 5, 7 итоговой таблицы. Таким образом, для более детальной проработки предлагается три варианта (см. табл. 23):

ТР1=(А , A , A , A ),

ТР2=(А , A , A , A ),

ТРЗ==(А , А , A , А ).

Рис. 24. Улучшенное техническое решение электроплитки