2. Приведите пример развитой тс со всеми основными функцио- нальными блоками.

- Самолёт. Он имеет РО - винт (движитель) и фюзеляж с крыльями, двигатель⁹, трансмиссию, органы управления.

Обратите внимание, что любой из функциональных блоков можно рассматривать как самостоятельную ТС, которая также может иметь свои функциональные блоки. Например, система управления современного самолёта - сама по себе сложная ТС, имеющая свои двигатели и трансмиссии.

3. Выше сформулирована гф молотка. Но ведь молотки бывают разные - от обычного столярного или кулинарного до молота для забивания свай. Разве у них одна гф?

- Главная функция первобытного молотка осталась таковой для всего семейства: изменять форму, свойства, положение в пространстве объекта путём нанесения ударов по его поверхности. В то же время для специализированного молотка мы можем сформулировать ГФ точнее, с учётом его специализации.

4. Вы привели формулировки гф для сравнительно простых объ-ектов. А как быть со сложными, многофункциональными система-ми, например компьютером?

⁹Или несколько двигателей.

триз

- То, что сейчас называют компьютерами - это большое се-мейство ТС, которые используются с разными целями. Тех-ническая функция компьютера - это обработка электрических сигналов. А вот назначений (которые также можно назвать потребительскими функциями) даже у обычного офисного компьютера действительно очень много. При использовании различных программ ГФ может меняться.

5. Технические системы, выполняющие функции измерения или обнаружения, например микроскоп, имеют те же функциональные блоки?

- В измерительных системах присутствуют те же функ-циональные блоки. Так, рабочими органами микроскопа являются или бинокуляр, или экран, на который проецируется изображение. Система линз, по которым проходит световой поток, - это трансмиссия. Источник света (лампа или зеркальце, которое посылает солнечный свет на обследуемое поле) - это двигатель. Есть в микроскопе и своя система управления - это система наведения на резкость или система смены уровня увеличения.

6. Можно ли считать развитыми тс, работающие как статические конструкции, например телевизионную антенну или здание?

- Многие статические конструкции (свая, столб) до сих пор являются простыми техническими системами, находящимися в начале развития. Но современные статические конструкции представляют собой уже развитые ТС. Например, московская телевизионная башня - это пустотелая конструкция, внутри которой проходят сотни тросов, натянутых мощными моторами. Датчики следят за нагрузками, и если с какой-то стороны они увеличиваются, моторы натягивают или отпускают тросы по сигналу центрального компьютера. Можно видеть, что здесь есть и двигатель, и трансмиссия, и органы управления.

Упражнение 1

Сформулируйте ГФ для следующих технических систем¹⁰:

• шариковая ручка;

• колесо телеги;

• броня танка;

• кулинарный молоток для отбивания мяса.

Упражнение 2

1. Перечислите несколько возможных дополнительных функций ТС «шариковая ручка».

2. Найдите несколько возможных латентных функций ТС «воздушный шар».

¹⁰Ответы в приложении 1.

О ДСИСТЕМЫ И НАДСИСТЕМЫ, СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

ПОДСИСТЕМЫ

Как правило, ТС рассматривается не абстрактно, а в контексте какой-либо задачи.

Например, необходимо удешевить автомобильное колесо, не ухудшая его по-требительских качеств. Колесо автомобиля, как и любая ТС, имеет части. Мож-но выделить эти части и представить колесо в виде структурной схемы (рис. 7):

При этом не забудем, что части колеса тоже могут рассматриваться как технические системы и детализация схемы может продолжаться настолько глубоко, насколько это необходимо для решения конкретной задачи.

Структурная схема - это схема, показывающая связи между под-системами ТС.

ТРИЗ

Любые части (элементы) ТС в ТРИЗ называются подсистемами. Зачем нужно «вычислять» подсистемы, делать структурную схему? Дело в том, что все свойства ТС определяются её подсистемами и взаимодействием между ними. Структурная схема позволяет тщательно разобраться в устройстве и свойствах ТС, найти неиспользованные резервы совершенствования, ресурсы развития ТС.

Подсистема - часть ТС, имеющая значение для решения задачи. Элемент - подсистема ТС, условно считающаяся неделимой в рам-ках конкретной задачи.

НАДСИСТЕМЫ

В то же время каждая ТС является частью какой-то большей системы. Эта большая система, в которую рассматриваемая ТС входит в качестве подсистемы, в ТРИЗ называется надсистемой.

Так, кухонная плита является подсистемой кухни, а сама кухня - подсистемой квартиры. Кухня - надсистема для плиты. Квартира - надсистема для кухни.

Для каждой ТС можно найти много надсистем. Выбор надсистемы зависит от задачи, в рамках которой рассматривается система. Если решается задача о продаже кухонных плит, то в качестве одной из надсистем логично рассматривать торговый зал магазина, в котором их продают.

А что следует выбрать в качестве надсистем для вышеупомянутого автомо-бильного колеса в контексте задачи по его удешевлению? Это системы производства колёс и составляющих материалов. Если рассматривать не только удешевление производства колеса, а снижение его стоимости для потребителя, то в качестве надсистем следует также рассматривать и склады для хранения колёс, систему перевозок и рынок их сбыта, системы ремонта и утилизации.

Надсистема - система, в которую рассматриваемая ТС входит как часть.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

Системный подход предполагает выявление совокупности подсистем и над-систем рассматриваемой ТС и учёт их взаимодействия в разных условиях и на разных этапах существования ТС.

Так, проектируя автомобиль, необходимо рассмотреть его функционирование в разных надсистемах. Это дорога (с учётом разного вида дорог, разного их состояния, разной скорости автомобиля и режимов его работы), ремонтная мастерская, гараж, город и общество в целом с его проблемами (например, угон автомобилей). Водителя с пассажирами и грузом также можно рассматривать в единой надсистеме с автомобилем. Способ открывания дверей влияет на возможности парковки. Регулировка положения руля обеспечивает комфорт водителям разного роста. Имеют специфику и разные этапы жизни автомобиля: проектирование, производство подсистем, сборка, испытание, функционирование, обслуживание и ремонт, утилизация.

Подсистемы и надсистемы, системный подход

Всё связано со всем... Системность подхода выступает как синоним полноты, всесторонности.

Системный подход помогает найти:

1) Проблемы, связанные с несовершенством тех или иных подсистем или надсистем рассматриваемой ТС, случаи рассогласования взаимодействия подсистем ТС между собой или ТС и её надсистем.

Колесо автомобиля хорошо выполняет функции на сухом асфальте. Но если на высокой скорости колесо попадёт на мокрую поверхность, может начаться скольжение, и управляемость автомобиля резко снизится.

Важной надсистемой для военного самолёта является пространство воздушного боя. Один из элементов, существующих в этом простран-стве, - зажигательная пуля. Если она попадёт в неполный топливный бак самолёта - произойдёт взрыв, взорвутся пары топлива. Конечно, можно сделать бронированный бак. Но это противоречит требова-ниям надсистемы - самолёт станет слишком тяжёлым.

2) Ресурсы для решения найденных проблем.

В старые времена случилась такая история [7]: корабль потерял управление и много дней блуждал по морю, пока не встретился с другим судном. С мачты потерявшего курс корабля был подан сигнал «Мы умираем от жажды!». Тотчас со встречного корабля ответили: «Опустите ведро за борт». И снова бедствующий корабль повторяет свой сигнал и получает тот же ответ. Тогда капитан внял совету и приказал опустить ведро. Когда его подняли, оно было наполнено пресной водой. Оказалось, в этом месте воду опреснял сток реки Ама-зонки, чьё влияние сказывается на расстоянии до 300 морских миль от устья.

С позиций ТРИЗ эта история рассказывает, как ресурс для решения задачи был найден в ближайшей надсистеме и как люди не смогли без подсказки само-стоятельно найти этот ресурс из-за его неочевидности.

Так же бывает и с реальными задачами - их решают, найдя необходимый ресурс в ближайшей надсистеме. Но самые красивые решения получаются, когда удаётся найти неочевидный ресурс внутри самой проблемной системы, среди её подсистем.

Как сделать, чтобы пары бензина в бензобаке не взрывались при по-падании пули? Для этого нужно заполнить свободный объём в баке негорючим газом - углекислым или азотом. Но баллоны с газом умень-шат свободное пространство и полезную нагрузку. Хорошее решение нашли, когда догадались заполнять свободный от горючего объём бака охлаждёнными выхлопными газами двигателей самого самолёта, то есть практически той же смесью углекислого газа и азота, не под-держивающей горение.

триз

? 1. Существует ли чёткая методика деления ТС на подсистемы?

" - Технические системы делят на части относительно

произвольно. Иногда достаточно поверхностного деления, которое потом несколько раз уточняют в зависимости от цели задачи.