2. Анализ функций вышестоящей по иерархии системы.

Почти любой ТО является элементом в другой более сложной технической системе (деталь – узел – машина – цех – завод). Для анализа функций вышестоящей системы необходимо:

а) выделить вышестоящую по иерархии систему;

б) описать функции всех ее элементов и построить КФС;

в) выяснить возможность удовлетворения потребности за счет изменений в каком-либо ТО вышестоящей по иерархии системы:

1. если внести изменения в смежные объекты;

2. если выполнение функции рассматриваемого ТО частично или полностью передать какому-либо смежному объекту;

3. что этому мешает и нельзя ли устранить мешающие факторы.

Если какая-либо из этих возможностей есть, то сформулировать (по аналогии с операцией 5 предварительной постановки задачи) задачу внесения изменений в смежные объекты. Сравнить, что выгоднее: изменять ТО или изменять смежные объекты.

Пример.

Вышестоящая по иерархии система включает пневмотранспорт, склад материалов и рабочее место. Единственная возможность – приблизить склад к рабочим местам. В данной задаче это решение не является удачным.

3. Выявление причин возникновения недостатков.

Следует сопоставить каждый недостаток и причину его возникновения и попытаться ответить на вопрос, можно ли полностью или частично избавиться от недостатка, исключив причину его возникновения.

Пример выявления причин недостатков пневмотранспорта в цехе.

Таблица . Причины недостатков пневмотранспорта

Номер недо-статка	Причина недостатка	Можно ли и как в принципе устранить причину возникновения недостатка
1	Замена трубопровода.	Да, если не заменять трубопровод.
2	Дальнейшее возрастание габаритных размеров заготовок.	Да, если выбрать диаметр трубопровода с большим запасом или если сделать трубопровод не зависящим от размеров деталей.
3	Теряется качество изделий из-за ударов деталей друг об друга и о стенки пневмопровода.	Да, если исключить удары.
4	Шум в цехе из-за ударов.	Да, если исключить удары или понизить уровень шума путем звукоизоляции.

4. Выявление и анализ противоречий развития.

Улучшение многих ТО связано с преодолением так называемых противоречий развития, которые могут иметь место в следующих типичных ситуациях.

1. Улучшение какого-либо желаемого показателя ТО приводит к ухудшению одного или нескольких других показателей (например, увеличение грузоподъемности автомобиля приводит к увеличению ее массы, стоимости, расхода материалов и т. д).

2. Улучшение какого-либо желаемого показателя ТО ограничено некоторым фактором (например, увеличение частоты вращения какой-либо детали ограничено пределом прочности материала).

Необходимо проанализировать список противоречий и сделать выводы о том, какие показатели ТО ухудшаются с улучшением желаемого качества, и каков характер этой зависимости. По возможности построить график этой зависимости.

Анализ противоречий развития включает ответы на вопросы:

• Какой показатель ТО существенно ухудшается при улучшении рассматриваемого показателя;

• Какие факторы (постоянные, стандарты и т.д.) ограничивают улучшение желаемого показателя.

Пример.

В задаче улучшения пневмотранспорта противоречия развития имеют место при устранении недостатков1 и 2, выявленных при проведении операции 4 предварительной постановки задачи. На рис. показано графическое отображение этих противоречий.

а) б) Рис. Противоречие развития пневмотранспорта в цехе: а) зависимость затрат на реконструкцию от диаметра труб; б) зависимость уровня шума пневмотранспорта от размеров транспортируемых заготовок.

5. Уточнение списка прототипов и формирование идеального технического решения.

После анализа недостатков прототипа (операция 4 предварительной постановки задачи и операции 3 и 4 уточненной постановки задачи), анализа функций прототипа и вышестоящей системы (операции 1 и 2 уточненной постановки задачи) необходимо еще раз вернуться к выбору наиболее подходящего прототипа, используя рекомендации, данные в операциях 3 предварительной постановки задачи и 2 и 3 уточненной постановки задачи. Затем на основе выбора прототипа сформулировать идеальное техническое решение (ИТР).

Будем считать техническое решение идеальным, если оно имеет одно или несколько из следующих свойств:

1. Размеры ТО приближаются или совпадают с размерами обрабатываемого или транспортируемого объекта, а чистая масса ТО намного меньше массы обрабатываемого объекта;

2. Масса и размеры ТО или его главных функциональных элементов приближаются к нулю, а в предельном случае равны нулю (когда устройство вообще нет, но необходимая функция выполняется);

3. Время обработки объекта приближается к нулю или равно нулю;

4. КПД приближается к единице или равен единице, а расход энергии приближается к нулю или равен нулю;

5. Все части ТО все время выполняют полезную работу в полную меру своих расчетных возможностей;

6. ТО, имеющий ИТР, функционирует длительное время без ремонта и остановок;

7. ТО, имеющий ИТР, функционирует без человека или при его минимальном участии;

8. ТО, имеющий ИТР, не оказывает никакого отрицательного влияния на человека и окружающую природную среду.

При формулировке ИТР не нужно думать: возможно, или не возможно в принципе это ИТР и как это сделать. Формулировка ИТР позволяет сократить пространство поиска нового (искомого) решения.

Примеры значительного приближения к ИТР.

Переноска тяжести – пластиковый пакет, собственный вес которого очень мал. (Прототип – тканевый мешок)

Радиоаппаратура (телевидение, сотовая связь и т.п.) – передача информации без проводов. (Телефонные сети, передающие информацию по проводам)

При формировании ИТР для своего класса ТО станьте на время фантастом или футурологом, опишите по возможности подробно техническое решение вашего ИТР, обращая особое внимание на физический принцип действия, внешний вид и основные показатели эффективности создаваемого ТО.