Литвин С. С. Принцип действия технической системы

Принцип действия технической системы
Литвин С. С.
Определение Принципа Действия
Предлагается
связать
определение
Принципа
Действия
(ПД)
Технической Системы (ТС) с определением ее Функции. В TRIZplus и
G3:ID принято следующее определение Функции – действие одного
материального объекта по изменению (или сохранению) параметров
другого материального объекта. Из этого определения следует, что вопервых, Функция это всегда некое действие, и во-вторых, это действие
направлено на изменение или сохранение какого-то параметра. Таким
образом Функция системы определяет, что субъект Функции делает с ее
объектом, но не говорит, как именно, за счет чего это действие
выполняется.
Предложено
конкретный
следующее
физический
определение
способ
изменения
Принципа
или
Действия:
преобразования
функционального параметра, реализующий Функцию.
Если ТС имеет две и более функции, то у них может быть одинаковый
ПД или у каждой из них свой собственный.
Пример 1 – зубная щетка
Функция 1 – удалять налет с зубов. Изменяемый параметр –
положение налета в пространстве. Возможные Принципы Действия –
механический перенос (в этом смысле и обычная щетка, и флосс-нить, и
полоскание имеют одинаковый ПД), термическое удаление, и т. п.
Функция 2 – отделять налет от зубов. Изменяемый параметр – адгезия
налета к зубам. Возможные ПД – механическое «сдирание» (обычная
щетка, флосс), растворение (полоскание), ультразвуковое разрушение
налета, лазерное разрушение налета, и т. п.
76
triz-summit.ru
Принцип Действия Технологических Процессов
Предложено
комбинацию
рассматривать
различных
технологические
единиц
оборудования
с
процессы,
как
разными
ПД,
выполняющих разные Функции.
Пример 2 – процесс гомогенизации высоковязкого орехового масла
при добавлении порошков кукурузного крахмала и соевых протеинов
Функция – смешать (равномерно) несколько разных ингредиентов
(перемещать
частицы
ингредиентов
Изменяемый
параметр
–
относительно
количество
друг
(концентрация)
друга).
частиц
в
определенном объеме. Используемое оборудование – шнековый смеситель
(ПД – механическое перемещение частиц относительно друг друга),
дисковый смеситель (ПД – сдвиг частиц относительно друг друга),
струйный смеситель (ПД – перемещение частиц относительно друг друга
за счет гидравлического удара), вибромиксер (ПД – сверхбыстрое
перемещение частиц друг относительно друга за счет резонанса).
Принцип Действия Активного Агента и Системы Доставки
Для большинства товаров народного потребления (consumer goods)
активный агент (по существу рабочий орган) продукта (active ingredient) и
система его доставки (delivery system) имеют разные Функции и
соответственно разные Принципы Действия.
Пример 3 – система отбеливания зубов в домашних условиях
Функция собственно отбеливателя (Активного Агента) – изменять
цвет зубов. Активный Агент в большинстве подобных продуктов –
химический отбеливатель (ПД – химическая реакция эмали зубов и
окислителя). В лазерных отбеливателях Активным Агентом является
оптическое поле (ПД – физическое разрушение дисколорантов).
Функции Системы Доставки соответственно – доставить отбеливатель
к зубам и удерживать его на зубах. В старых системах доставки эти
функции выполнялись специальной капой, надеваемой на зубы (ПД –
77
triz-summit.ru
механическая достака и удержание отбеливателя). В современных
продуктах типа WhiteStrips для доставки отбеливателя используется
прозрачная пленка с односторонней проницаемостью (ПД для Функции
доставки – мембранная технология, ПД для Функции удержания –
физическая адгезия).
Уровни Функции
Существует отчетливая иерархия Функций. Чем выше уровень
Функции, тем большим количеством Принципов Действия ее можно
реализовать. Введено понятие Мега-Функции, объединяющей группу
однородных Функций. Для разных конкретных Функций, реализующих
одну Мега-Функцию, ПД будут также разными.
Пример 4 – изготовление изделия с множеством отверстий
микронного диаметра
Функция (уровень 1) – отделять частицы от объекта (именно такова
функциональная природа проделывания отверстий). Типовые Принципы
Действия на этом уровне – механическое удаление частиц, например,
микро-сверление, выжигание материала (лазер), и т. п.
Функция (уровень 2) – перемещать материал (формировать отверстия
в изделии). Здесь уже возможны другие ПД, не связанные с удалением
частиц из отверстий. Например, механическое раздвигание материала
(штамповка).
Мега-Функция (уровень 3) – формировать изделие с отверстиями.
Этот уровень функции уже допускает более нетривиальные Принципы
Действия, такие как формирование изделия любой формы (в том числе с
отверстиями) из гранул, нитей, порошка, и т. п.
Влияние Количественных Характеристик на Принцип Действия
Иногда в рамках некоего общего Принципа Действия имеет смысл
выделять под-виды ПД.
Пример 5 – проделывание отверстий в тонких пленках
78
triz-summit.ru
Для
одного
и
того
же
Принципа
Действия
(механическое
прокалывание пленки) возможны сильно отличающиеся под-виды ПД в
зависимости от скорости прокалывания. При сравнительно малой скорости
ПД сводится к обычной штамповке. При космических скоростях
прокалывания происходит качественный скачок в ПД с новыми
уникальными возможностями (порошковая пушка).
На базе предложенного понимания Принципа Действия уточнено
определение Рабочего Органа ТС как элемента ТС, реализующего ее
Принцип Действия.
Рассмотрено
механизмов
его
также
влияние
уточненного
формулирования
на
такие
определения
разделы
ПД
ТРИЗ,
и
как
Функциональный Анализ, Законы Развития ТС (включая S-Curve Analysis),
Объединение Альтернативных Систем, MPV Analysis, etc.
79
triz-summit.ru