Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Пермский  национальный исследовательский политехнический  университет 
 

Факультет электротехнический

Кафедра микропроцессорных  средств автоматизации 
 
 
 

Реферат по предмету «Технологии нововведений»

   Тема: «ТРИЗ в электронике» 
 
 
 
 

                                            Выполнил: студент гр. ИН - 08

                                            Хазанова В. Д.

                                            Проверила: Зырянова Т. Г. 
 
 
 
 

Пермь 2011 г

Оглавление

ТРИЗ 3

Постулаты ТРИЗ 3

Современная ТРИЗ 4

Современная ТРИЗ. 4

Классическая  ТРИЗ. 4

удущему». 4

Изобретательская  ситуация и изобретательская задача 5

Электроника 5

Электротехника 6

Эле́ктроэнерге́тика 6

Система управления 7

Типы  систем автоматического  управления: 8

Обобщенная  схема САУ 8

Система автоматического  управления, как правило, состоит из двух основных элементов — объекта управления и управляющего устройства. 8

По  цели управления: 8

По  виду информации в  управляющем устройстве 9

Характеристика  САУ 9

Микроэлектроника 10

Задача  на оптимизацию печатных плат 11

Разрешение  противоречий на примере  усовершенствования печатных плат 12

Задача  «Измеряем диаметр  провода» 12

Физическое  противоречие в задаче рассмотренное на примере 14

Пример  повышения идеальности  технической системы 17

Используемая  литература 19

   ТРИЗ

   ТРИЗ — теория решения изобретательских задач — область знаний исследующая механизмы развития технических систем с целью создания практических методов решения изобретательских задач. "Цель ТРИЗ: опираясь на изучение объективных закономерностей развития технических систем, дать правила организации мышления по многоэкранной схеме." Автор ТРИЗ — Генрих Саулович Альтшуллер.

   Работа  над ТРИЗ была начата Г.С.Альтшуллером и его коллегами в 1946 году. Первая публикация - в 1956 году — это технология творчества, основанная на идее о том, что«изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям». Появление ТРИЗ было вызвано потребностью ускорить изобретательский процесс, исключив из него элементы случайности: внезапное и непредсказуемое озарение, слепой перебор и отбрасывание вариантов, зависимость от настроения и т. п. Кроме того, целью ТРИЗ является улучшение качества и увеличение уровня изобретений за счёт снятия психологической инерции и усиления творческого воображения.

   Основные  функции и области применения ТРИЗ:

1. решение изобретательских задач любой сложности и направленности;
2. прогнозирование развития технических систем;
3. пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления);
4. совершенствование коллективов (в том числе творческих) по направлению к их идеалу (когда задачи выполняются, но на это не требуются никаких затрат).

   ТРИЗ  не является строгой научной теорией. ТРИЗ представляет собой обобщённый опыт изобретательства и изучения законов развития науки и техники.

   В результате своего развития ТРИЗ вышла  за рамки решения изобретательских задач в технической области, и сегодня используется также в нетехнических областях (бизнес, искусство, литература, педагогика, политика и др.).

   АРИЗ, прежде всего, является инструментом для  решения конкретных технических  задач. Но каждый инструмент, если его  долго и регулярно применять, оказывает определенное влияние  на человека, использующего этот инструмент. Оказывает такое влияние и  АРИЗ: при его серьезном и регулярном применении постепенно вырабатывается новый стиль мышления.

   Постулаты ТРИЗ

1. Техника развивается  по определённым законам.
2. Для решения изобретательских задач необходимо выявить и разрешить противоречия.
3. Изобретательские проблемы можно классифицировать и решить соответствующим методом.

   Г. С. Альтшуллер пришел к выводу, что  фундаментом будущей теории изобретательства должны быть законы развития технических систем.

   Альтшуллером  была разработана система законов  развития техники.

   Современная ТРИЗ

   Современная ТРИЗ включает в себя несколько школ, развивающих классическую ТРИЗ и  добавляющих новые разделы, отсутствующие  в классике. Глубоко проработанное  техническое ядро ТРИЗ (приёмы, АРИЗ, вепольный анализ) остаётся практически  неизменным, и деятельность современных  школ направлена в основном на переосмысление, реструктурирование и продвижение  ТРИЗ, то есть имеет больше философский  и рекламный, чем технический, характер. В связи с этим современные  школы ТРИЗ нередко упрекаются (как  со стороны, так и взаимно) в бесплодии  и пустословии. ТРИЗ активно применяется  в области рекламы, бизнеса,^[14] искусства, раннего развития детей и так далее, хотя изначально был рассчитан на техническое творчество.

   Классическая  ТРИЗ является общетехнической версией. Для практического использования  в технике необходимо иметь множество  специализированных версий ТРИЗ, отличающихся между собой номенклатурой и  содержанием информационных фондов. Некоторые крупные корпорации применяют  элементы ТРИЗ, адаптированные к своим  областям деятельности.

   В настоящее время  отсутствуют специализированные версии ТРИЗ для стимуляции открытий в области  наук (физики, химии, биологии и так  далее).

   Главное препятствие  в развитии ТРИЗ — отсутствие методологии анализа исходной проблемной ситуации, диагностирования и прогнозирования проблем как источника постановки целей усовершенствований социотехнических систем. На преодоление данного недостатка направлена разработка современной методологии футуродизайна — «проектирования решений, адекватных Будущему».

   Одной из тенденций  технического прогресса является обострение борьбы за авторские права разработчиков  продукции. Поэтому растёт спрос  на инновационную деятельность персонала  и, соответственно, на методическое и  программное обеспечение этих работ. Под этим углом зрения нужно расширять  базу данных с полным спектром теоретических  подходов. Между тем, наследники Альтшуллера  отторгают любые отклонения от позиции  в первоисточнике. Они в праве  настаивать на своей трактовке имени  «ТРИЗ» и при том действовать  в гуманитарные среду, к педагогике с искусством вплоть до мемуаров. Альтернативой  является лояльность к новым подходам, поддерживающим на плаву ТРИЗ в качестве бренда теоретических разработок. Новые  аспекты моделирования инновационного процесса могут, во избежание избыточных споров, обрести новое имя, тем  более, что ТРИЗ состоит из слов, известных до рождения Г. С. Альтшуллера.

   Изобретательская  ситуация и изобретательская задача

   Когда техническая проблема встаёт перед  изобретателем впервые, она обычно сформулирована расплывчато и не содержит в себе указаний на пути решения. В ТРИЗ такая форма постановки называется изобретательской ситуацией. Главный её недостаток в том, что перед инженером оказывается чересчур много путей и методов решения. Перебирать их все трудоёмко и дорого, а выбор путей наудачу приводит к малоэффективному методу проб и ошибок.

   Поэтому первый шаг на пути к изобретению — переформулировать ситуацию таким образом, чтобы сама формулировка отсекала бесперспективные и неэффективные пути решения. При этом возникает вопрос, какие решения эффективны, а какие — нет?

   Г. Альтшуллер предположил, что самое  эффективное решение проблемы — такое, которое достигается «само по себе», только за счёт уже имеющихся ресурсов. Таким образом он пришёл к формулировке идеального конечного результата (ИКР): «Некий элемент (X-элемент) системы или окружающей среды сам устраняет вредное воздействие, сохраняя способность выполнять полезное воздействие».

   На  практике идеальный конечный результат  редко достижим полностью, однако он служит ориентиром для изобретательской мысли. Чем ближе решение к  ИКР, тем оно лучше.

   Получив инструмент отсечения неэффективных  решений, можно переформулировать  изобретательскую ситуацию в стандартную мини-задачу: «согласно ИКР, всё должно остаться так, как было, но либо должно исчезнуть вредное, ненужное качество, либо появиться новое, полезное качество». Основная идея мини-задачи в том, чтобы избегать существенных (и дорогих) изменений и рассматривать в первую очередь простейшие решения.

   Формулировка  мини-задачи способствует более точному  описанию задачи:

• Из каких частей состоит система, как они взаимодействуют?
• Какие связи являются вредными, мешающими, какие — нейтральными, и какие — полезными?
• Какие части и связи можно изменять, и какие — нельзя?
• Какие изменения приводят к улучшению системы, и какие — к ухудшению?

   Электроника

   Электро́ника — прикладная наука, специализирующаяся на методах преобразования электрических сигналов, использования электричества в обработке информации и управлении устройствами.

   Различают следующие области:

• физическую — область, в которой изучаются процессы, происходящие с заряженными частицами ввакууме, газах, жидкостях и твердых телах,
• прикладную — электронные приборы и устройства, принцип действия которых основан на взаимодействии заряженных частиц с электромагнитными полями и используется для преобразованияэлектромагнитной энергии (например для передачи, обработки и хранения информации). Наиболее характерные виды таких преобразований: генерирование, усиление, приём электромагнитных колебаний с частотой до 10¹² Гц, а также инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и рентгеновского излучений (10¹² — 10²⁰ Гц). Возможность таких преобразований обусловлена малой инерционностью электрона
• информационную,
• энергетическую промышленную,
• микроэлектроннику, в которой электрический сигнал в зависимости от взаимодействия с сигналом, рассматривается в отдельных областях:
• оптоэлектроника (взаимное преобразование со световым сигналом),
• акустоэлектроника (взаимное преобразование с акустическим сигналом),
• магнитоэлектроника (взаимное преобразование с магнитным сигналом),