Учебник по ТРИЗ - [26]
Еще в 1968 г. изобретатель Н. И. Самарин начал первые опыты по созданию огородов… на воде. На небольших плотиках, свесив корешки прямо в воду, растут у него огурцы, помидоры, зеленый лук… Какие же преимущества имеет водный огород по сравнению с традиционным? Изобретатель подсчитал, что сегодня в пруды, где разводят рыбу, вносят до сотен центнеров органических и минеральных веществ на гектар поверхности водоема. Рыбы потребляют не более 60 % этого «бульона», остальное лишь загрязняет воду. Если же на понтонах специальной конструкции разместить лотки, наполненные смесью перегноя с донным илом из тех же прудов (вещественный ресурс), то на том же пруду (пространственный и функциональный ресурсы) можно дополнительно выращивать хороший урожай овощей. Вода прудов служит одновременно и своеобразным аккумулятором тепла (энергетический ресурс), значит, овощи зреют, как в парнике, и даже в условиях средней полосы можно выращивать по два урожая в сезон! Лучше живется и самой рыбе. Как показывают замеры, рыбья молодь набирает в таких прудах на 10–12 % больше веса — ведь корни растений эффективно очищают воду. И, наконец, для облегчения поиска ресурсов можно воспользоваться следующим алгоритмом.
>Алгоритм поиска ресурсов
Как же все-таки практически использовать ВПР при решении технических задач?
Наиболее простым представляется построение, например, двумерной таблицы, в которой по горизонтали и вертикали рассматривают одни и те же ресурсы, например: инструменты, побочные изделия, внешнюю среду.
В таблицу следует включить все ВПР и отдельной строкой — пустоту.
Такая таблица позволит просмотреть последовательно не только простые ВПР, но и их комбинации, по крайней мере, парные. Иногда на этом этапе могут возникнуть и более комплексные системы из ВПР: тройные и более высоких порядков.
Рассмотрим такую задачу.
Пленочное гидрозащитное покрытие котлована нужно защитить от воздействия солнечных лучей, иначе оно быстро разрушится. Для этого его можно покрыть слоем грунта, который выравнивают бульдозером. Бульдозер хорошо разравнивает грунт, но во время передвижения часто рвет гидрозащитную пленку. Как быть?
Вепольная модель этой задачи строится по типу полного веполя с вредным взаимодействием между веществами:
где В1 — пленка (изделие);
В2 — бульдозер (инструмент);
П — механическое поле.
По стандарту 1.2.1. между В1 и В2 следует ввести вещество В3, желательно даровое или достаточно дешевое:
Необходимо найти вещество B3, причем твердое, прочное, способное выдержать нагрузки от гусениц бульдозера.
Попробуем оценить имеющиеся ВПР:
•инструмент: бульдозер, его оборудование;
•изделие: сама пленка, ее толщина, другие размеры, прочность;
•побочные: отходы производства (пульпа, состоящая из воды и твердых частиц);
•внешняя среда: воздух, вода, грунт, магнитное поле Земли, гравитационное поле, температурное поле среды;
Проведем предварительный анализ этих ВПР, чтобы уменьшить размерность будущей двумерной таблицы.
По результатам анализа можно исключить из рассмотрения:
•бульдозер, так как вряд ли целесообразно изменять стандартную машину, имеющую универсальное назначение;
•магнитное поле Земли;
•саму пленку, так как она не обладает требуемой прочностью, а сделать ее многослойной, по-видимому, невозможно.
Теперь построим таблицу, в которой укажем все оставшиеся ресурсы.
>Комбинации ВПР
Таблица симметрична, поэтому достаточно рассмотреть только верхний треугольник. Знаком «плюс» будем обозначать разумные сочетания ВПР, позволяющие получить вещество с требуемыми характеристиками.
Анализ ВПР четко приводит нас к мысли о необходимости создания твердого вещества из воды, либо из смеси воды с твердыми частицами (или из влажных твердых частиц — грунта) с помощью низких температур в зимний период.
И действительно, дождавшись зимы, можно залить котлован водой или даже пульпой, а по получившемуся поверх пленки льду разровнять бульдозером слой грунта. Весной лед растает, и грунт окажется на пленке.
Кроме того, с помощью таблицы можно получить и другой вариант:
грунт формируют в опалубке, увлажняют, замораживают и в таком виде укладывают поверх пленки.
Как видим, анализ ВПР позволяет находить неплохие, а главное — легко внедряемые решения технических задач.
Выше мы рассмотрели вещественно-полевые ресурсы, необходимые для образования технической системы, дали их классификацию и порядок выявления и применения. Однако для успешного решения задач изобретатель должен обладать рядом других, внутренних по отношению к своей личности ресурсов. Это, во-первых, человеческие качества, которые мы называем качествами творческой личности и о которых речь пойдет несколько позже. Важнейшим ресурсом также является и профессиональная подготовка инженера, тот багаж профессиональных и естественнонаучных знаний, приобретаемых в вузе и составляющих его инженерную эрудицию.
Мир «физичен». Техника изменяется не только в соответствии с законами своего развития (ЗРТС), но ее функционирование осуществляется в соответствии с законами физики, химии, биологии и т. д. Именно поэтому при анализе решаемой задачи важно максимально глубоко вскрыть причину конфликта в изучаемой системе. Как раз на этом пути и могут быть получены наиболее эффективные, говоря языком ТРИЗ, наиболее идеальные решения. Опыт преподавания в вузах и общения со студентами свидетельствует, что у студентов, а зачастую и у преподавателей естественнонаучного цикла отсутствуют достаточные представления о применимости соответствующих знаний в практике проектной деятельности инженера.
