Разбор задачи по основной линии АРИЗ

Сформулируем для данной задачи цепочку противоречий и разберем логику АРИЗ.

1. Поверхностное противоречие (ПП).

Сформулируем для данной задачи два ПП.

1.1. ПП1: Нужно уменьшить расход раствора соли металла.

Нежелательный эффект - анти-А (большой расход соли металла). Требование А - расход (малый) соли металла.

1.2. ПП2: Нужно обеспечить быстрое (производительное) покрытие детали металлом. Требование Б - быстрое (производительное) покрытие детали.

2. Углубленное противоречие (УП).

2.1. УП1: При покрытии детали в холодном растворе его мало тратится, но процесс покрытия происходит слишком медленно.

А - анти Б.

Требование А - малый расход соли металла.

Требование анти-Б – медленное (не производительное) покрытие детали.

2.2. УП1: При покрытии детали в горячем растворе процесс покрытия происходит быстро, но много тратится раствора.

Б - анти А.

Требование Б - быстрое (производительное) покрытие детали. Требование - анти А – большой расход соли металла.

3. Идеальный конечный результат (ИКР).

Быстрое покрытие детали (Б), при малом расходе раствора (А).

4. Обостренное противоречие (ОП).

Раствор должен быть горячим (свойство С), чтобы обеспечить быстрое покрытие детали (Б), и холодным (анти-С), чтобы расход соли был малым (А).

Рис. 19. Местный нагрев раствора у поверхности изделия или же изделия

5. Решение задачи (РЗ).

5.1. Разделение противоречивых свойств (ОП) в пространстве.

Противоречивые свойства быть горячим и холодным разделить в пространстве значит - не нагревать весь раствор. Можно производить местный нагрев раствора у поверхности изделия или же самого изделия (рис. 19).

5.2. Разделение противоречивых свойств во времени.

Рис. 20. Охлаждение раствора

Производить быстрый (в идеале - моментальный) нагрев раствора в районе детали или самой детали так, чтобы вся остальная масса раствора не нагрелась. Осуществить такое решение можно, например, сфокусировав на деталь лазерный или плазмотронный луч. Такое решение нами указано, прежде всего, с учебной точки зрения, хотя в некоторых случаях может оказаться полезным.

5.3. Разделение противоречивых свойств в структуре.

Перестройку структуры можно осуществить, заморозив раствор (вся зона холодная) и опускать в "лед" нагретую деталь (выделенная зона нагрева) (рис. 20).

Рис. 21. Перемещение изделия

Рис. 22. Перемещение изделия и раствора

В результате простейших преобразований выяснили, что нагревать лучше деталь, а не раствор или зону раствора, непосредственно прилегающую к детали. Казалось бы, задача решена, но как быть в тех случаях, если деталь по технологическим соображениям нагревать недопустимо? Как обеспечить местный нагрев? На этот вопрос простейшие преобразования ответа не дают. Для этого необходимо использовать физические эффекты.

5.4. Разделение противоречивых свойств использованием технологических эффектов.

5.4.1. Местный нагрев могут обеспечить токи высокой частоты (ТВЧ).

5.4.2. Из физики процесса известно, что интенсивность покрытия будет увеличена, если поток будет подвижным (динамизация процесса).

В связи с этим необходимо или перемещать деталь (рис. 21), или перемещать раствор или то и другое вместе (рис. 22).

Такое решение представлено в виде а.с. № 186246: "Способ нанесения химических покрытий, например, никель фосфорных или кобальт фосфорных, отличающийся тем, что с целью интенсификации процесса и улучшения прочности сцепления покрытий с металлом изделия, осаждение ведут из холодного проточного раствора при индукционном нагреве деталей токами высокой частоты" ^[13].

5.4.3. Кроме того, интенсивность покрытия еще повысится, если перемещение детали сделать на микроуровне (закон перехода на микроуровень). Это можно осуществить, если деталь колебать с ультразвуковой частотой.

[править] Логика АРИЗ

Логика решения задач по АРИЗ показывает взаимосвязь элементов в основной линии (1), описанной раньше.

Поверхностное противоречие (ПП) формулируется или в виде потребности в появлении нового свойства или действия "A" (положительного эффекта), или в виде нежелательного эффекта ("анти-B"), который необходимо устранить.

Поверхностное противоречие (ПП), как мы уже отмечали, чаще всего выражается в виде нежелательного эффекта (НЭ), т.е. параметр или требование "В" в нежелательном, вредном или недостаточном состоянии, которое мы обозначим, как "анти Б". Схематически изобразим это так:

ПП (НЭ): анти-Б

Для определения углубленного противоречия (УП) выявляем два противоречивых требования, предъявляемых к системе. Обозначим эти требования буквами "А" и "В". Тогда углубленное противоречие может быть представлено как потребность в улучшении характеристик, удовлетворяющих требованию "А", которое приводит к недопустимому ухудшению характеристик, удовлетворяющих требованию "В" (появлению требования "анти-B"). Нежелательный эффект заключается в требованиях "В". Или наоборот - улучшение "В" за счет ухудшения А (появления "анти-А").

УП: А - анти-Б или анти-А - Б

Формулировка идеального конечного результата (ИКР) должна быть направлена на устранение нежелательного эффекта ("анти Б") при сохранении положительных требований "А", то есть

ИКР: А, Б

Обостренное противоречие (ОП) определяется путем выявления противоречивых свойств "С" и "анти С" (например, физических), которыми должен обладать элемент системы, не справляющийся с требованиями ИКР. Для этого необходимо определить, каким свойством "С" должен обладать элемент, чтобы обеспечить требование B, т.е. чтобы устранить нежелательный эффект. Одновременно этот же элемент должен обладать противоположным свойством (анти-С), чтобы сохранить положительное требование A. Таким образом, элемент должен обладать свойством "С", чтобы удовлетворить требованию B, (обозначим это С→Б), и свойством "анти-С", чтобы сохранить требование A (обозначим это "анти С→А").

ОП: С → Б, анти-С → А

Дальнейшее обострение противоречий осуществляется выявлением более глубинных свойств "C₁", которые необходимы для создания (обеспечения) выявленных ранее свойств "C".

C₁ → С

В некоторых случаях при решении сложных изобретательских задач, необходимо выявить еще более глубоко причинно-следственные связи в системе. Для этого приходится выявлять еще более глубинные свойства С₂, С₂, …С_n. Следующее по номеру свойство определяет, причину возникновения предыдущего свойства, т.е. что необходимо для выполнения этого свойства.

C₂ → С₁

C₃ → С₂

..............

C_n → С_n-1

В таких случаях выявляют несколько обостренных противоречий (ОП₁, ОП₂, ОП₃ …ОП_n). Схематически это можно изобразить:

ОП₁: C₁ → С, анти-C₁ → анти-С

ОП₂: C₂ → С₁, анти-C₂ → анти-С₁

ОП₃: C₃ → С₂, анти-C₂ → анти-С₂

.............................................................

ОП_n: C_n → С_n-1, анти-C_n → анти-С_n-1

Решение задачи (РЗ) состоит в разрешении обостренного противоречия, например, путем разделения противоречивых свойств C …C_n.

P: C | анти-C

C₁ | анти-C₁

....................

C_n | анти-C_n

Типовые способы разделения противоречивых свойств представлены в учебном пособии по АРИЗ ^[14].

Полностью логическую схему решения задач по АРИЗ показана на рис. 23.

Рис. 23. Логическая схема АРИЗ

Причем основа основ ("изюмина") методики состоит в последовательном определении УП, ИКР, ОП, которая показана в виде цепочке (2):

Проиллюстрируем изложенное на примере.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: