Описание метода:
Понятие о веполе.
ВА появился при поиске эффективных приемов изменения технической системы для устранения противоречия. Рассмотрение решений высокого уровня показало, что лучший результат дает совместное применение нескольких приемов. Изучение таких комплексов приемов с целью поиска универсальных для разных областей деятельности наборов преобразований путем сравнения большого числа исходных ситуаций с контрольными решениями позволило выявить предельную структуру, которую нужно реализовать в технической системе, чтобы получить решение.
Действительно, рассмотрим несколько изобретательских задач:
|
Задача |
Решение |
Было |
Стало |
|
Как определить степень затвердевания полимерного состава при изготовлении изделий из полимеров? |
В состав полимера вводят магнитный порошок и измеряют изменение магнитной проницаемости при затвердевании полимера. |
Вещество (полимер) и плохо выполняемая функция (измерение степени затвердевания) |
Вещество (полимер), второе вещество (магнитный порошок), поле (магнитное) и легко выполняемая функция. |
|
Как легко извлекать плотно забитый клин? |
Сделать клин из двух частей, одна из которых – легкоплавкая. |
Вещество (клин) и плохо выполняемая функция (извлечение) |
Вещество (клин), второе вещество легкоплавкая прокладка), поле (тепловое) и легко выполняемая функция. |
|
Как обнаруживать утечку рабочей жидкости в холодильных агрегатах? |
К рабочей жидкости добавляют люминофор; при поиске места утечки ищут свечение люминофора в ультрафиолетовом свете. |
Вещество (рабочая жидкость) и плохо выполняемая функция (обнаружение места утечки) |
Вещество (рабочая жидкость), второе вещество (люминофор), поле (ультрафиолет) и легко выполняемая функция. |
Видно, что, несмотря на различные области деятельности и противоречия, предельная структура решения одна и та же.
Так появилось главное утверждение вепольного анализа – структура из двух веществ и поля (веполь) есть модель минимальной технической системы по какой-то функции. Здесь же можно сформулировать правило: «Если в условиях задачи дан один объект, решение можно получить, введя второй объект, поле и связи между этими тремя компонентами».
Считается, что этих трех компонент – В1, В2 и П – необходимо и достаточно для выполнения функции.
Вещество, которое при выполнении функции принимает на себя действие, обозначается В1.
Вещество, которое при выполнении функции передает действие, обозначается В2.
Взаимодействие – П.
Нож (В2) режет (П) хлеб (В1), лампа (В2) освещает (П) стол (В1) и т.д.
Изображение веполя
При построении веполя по функции мы всегда имеем треугольник из двух веществ и одного поля.
Пример. Токарный станок с помощью привода - источника механической энергии, поля П – перемещает обрабатываемую заготовку В1 навстречу рабочему органу, резцу В2.
Резец В2 действует – деформирует, придает форму - на заготовку В1 посредством механического поля П
Преобразователи энергии (например, трансформатор, генератор) как веполи имеют два поля и одно вещество
Вепольная символика:
В (В1, В2, В3 …) – вещество;
П (П1, П2…) – поле (действие, сила, энергия);
––® – требуемое, хорошее действие;
~~~> – плохое действие;
- - - -> – слабое действие;
– избыточное действие;
===> – переход от одной ТС к другой.
Δ – полный веполь;
Веполь – это предельное представление о технической системе, выполняющей какую-то функцию. Трансмиссия, передающая энергию рабочему органу.
Поэтому под «веществом» понимают материальный объект любого уровня иерархии, обладающий свойствами, позволяющими (по нашей функции или нашему конфликту) взаимодействовать с другими объектами. И трансмиссию, и рабочий орган по функции.
А «поле» - это не четыре вида полей из физики, а распространение некоторой величины, обеспечивающей взаимодействие, в пространстве. Форма материи, обеспечивающая взаимодействие обоих веществ.
Для общих целей полями в вепольном анализе называются Механические, Акустические, Тепловые, Химические, Электрические и Магнитные взаимодействия, сокращенно МАТХЭМ.
Решение изобретательской задачи с помощью вепольного анализа представляет собой к достройку или изменение веполя.
При использовании веполей для записи конфликта возможны следующие случаи:
1. Неполный веполь. И для выполнения требуемой функции (для решения задачи) надо достроить его до полного.
2. Полный веполь, выполняющий вредную функцию. Для решения задачи нужно ввести третье вещество, оттягивающее действие поля, или второе поле, компенсирующее действие первого.
3. Полный веполь, плохо выполняющий свою функцию. Для решения задачи требуется присоединить к одному из веществ третье вещество для повышения управляемости или получения нужного свойства.
Необходимые вещества и поля выбирают:
- со своего уровня иерархии;
- из списка типовых полей и веществ;
- с других уровней иерархии.
На вепольном анализе и вепольной символике построена система стандартных решений СТ-РИЗ.
Необходимо учитывать, что веполи моделируют как функцию технической системы, так и место нахождения конфликта. Т.е., в веполь включаются элементы, создающие конфликт, а не описывающие функционирование системы.
В каждой области деятельности – свои вещества и свои поля. На каждом иерархическом уровне любой области деятельности могут быть свои вещества и свои поля, но в любом случае – по функции.
При смене или уточнении функции (при уточнении конфликта) веполь нужно строить заново.
Инструкция
Построение веполя по функции
1. Определить необходимую функцию системы или зоны конфликта
2. Определить, какие объекты не выполняют (плохо выполняют) функцию.
3. Обозначить тот объект, который не может выполнить функцию В1; тот объект, который мы должны добавить в веполь – В2; энергию взаимодействия между ними – П.
Решение задач
1. Определить необходимую функцию системы или зоны конфликта
2. Составить вепольную формулу конфликта
3. Если в веполе по функции не хватает элементов, применить правило достройки веполя и искать недостающие компоненты.
4. Если веполь полный, но порождает вредное действие, применить правило разрушения веполя и искать нужные компоненты.
5. Если веполь полный и без вредных действий, увеличить эффективность выполнения функции правилом развития веполей.