ТРИЗ в электронике

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Декабря 2011 в 16:02, реферат

Краткое описание

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».

Содержание работы

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

Содержимое работы - 1 файл

Реферат - (ТРИЗ в электронике).docx

— 154.44 Кб (Скачать файл)

  Но  этому ИКР мешает физическая особенность  протекающего процесса.

  ФП-2: Электронная эмиссия  должна быть постоянной для качественной работы радиолампы, но она должна быть переменной, так как  катод подогревается  переменным электрическим  током.

  В этом ФП описываются несовместимые  свойства, которыми должен обладать катод  при его взаимодействии с другими  компонентами радиолампы и надсистемой, то есть при воздействии на него переменного электрического тока.

  Рис. 6.5

  Таким образом, в физических противоречиях  дается описание свойств, которыми должны обладать компоненты системы, чтобы  достичь тех целей, которые ставит перед собой разработчик.

  Потребность в улучшении (усилении) некоторого функционального  свойства Фвлечет за собой необходимость придания одному из компонентов ТС технической характеристики (свойства) Р. Но это ухудшает другое тоже важное функциональное свойство Ф(рис. 6.5).

  Свойства Р и не-Р характеризуются на качественном уровне, например, адгезия: большая и маленькая (пример 6.8) скорость: большая и маленькая (пример 6.9), материал: прочный и пластичный, электрический ток: постоянный и переменный (пример 6.10).

  Таким образом, ФП отражает ситуацию, в которой  к физическому состоянию зоны конфликта предъявляются взаимно  противоположные требования.

  Для ТП, приведенного в примере 6.4, физическое противоречие можно сформулировать в следующем виде.

  ФП: Литейный уклон должен быть большим для  удобства формования, и уклон должен быть маленьким, чтобы  уменьшить затраты  на обработку резанием.

  Физическое  противоречие представляет собой два  несовместимых по истинности высказывания. Как сделать так, чтобы они  оказались совместимыми?

  Обратимся к законам логики.

  Закон непротиворечия гласит, что два противоположных  высказывания не могут быть одновременно истинными в одно и то же время  и в одном отношении. При этом предполагается соблюдение закона тождества, заключающегося в том, что в рассуждении  каждое понятие должно употребляться  в одном и том же смысле, в  том же содержании признаков.

  Закон непротиворечия не будет нарушаться, если утверждение или отрицание  относятся к разному времени  или изменились какие-либо другие условия. Или же в них понятие, которое  является субъектом суждения, рассматривается  в разных отношениях. Или же в  этих суждениях разные субъекты, то есть рассматриваются разные понятия.

  Таким образом, если субъекты высказываний будут  разные, то о законе непротиворечия говорить не приходится, так как  суждения, участвующие в формулировке ФП, становятся несравнимыми. Следовательно, они перестают быть несовместимыми.

  Поэтому можно предложить следующие приемы разрешения противоречий.

  Первым  приемом можно  считать разделение противоречащих свойства во времени.

  Смысл этого приема заключается в том, что при функционировании объекта  в одни промежутки времени проявляется  одно свойство, например P, а в другие промежутки времени — другое противоположное свойство не-P.

  Поскольку субъекты суждения разделены во времени, то в формулировке ФП они представляют собой разные понятия. Следовательно, высказывания, составляющие ФП, становятся несравнимыми и перестают быть противоречащими.

  Практическая  реализация этого приема весьма часто  сводится к введению в систему, например вещества, на определенное время. Это  вещество должно обеспечить получение  нужного свойства в заданный период времени, а когда оно выполнит свою функцию, оно должно пропасть.

  Естественно, возникает проблема, как это организовать. Какими свойствами должно обладать это  вещество? Какие поля можно ввести в систему (или найти в ТС или  компонентах, с которыми взаимодействует  рассматриваемый технический объект), чтобы это вещество проявило нужные свойства?

  Для этого нужно посмотреть, какие  другие свойства можно обнаружить в  системе в эти моменты времени  и как их можно для этого  использовать.

  Таким образом, формулировка ФП активизирует мышление и дает некоторые направления  поиска решения.

  Пример 6.10. В промышленности распространен способ определения площадок контакта поверхностей при помощи растертых на минеральных маслах красок. Краску наносят на одну поверхность, затем эту поверхность вводят в соприкосновение с другой поверхностью. По распределению пятен краски на этой второй поверхности судят о качестве контакта. Слой краски составляет порядка 5–6 мкм. Для более точного определения зоны контакта поверхностей необходимо применение более тонкого слоя краски. Однако тонкий слой не позволяет четко видеть границы пятна краски.

  ТП: При уменьшении толщины  краски повышается точность контроля, но ухудшается индикация (обнаружение) результата.

  ФП: Слой краски должен быть тонким для повышения  точности и он должен быть толстым для  обнаружения.

  Здесь можно воспользоваться известным  приемом переформулирования условий  задачи — заменить некоторые термины, желательно более общими, чтобы избавиться от вектора психологической инерции, расширить область поиска возможных  решений. В частности, во второй части  ФП мысль: «толстым для обнаружения» заменить «контрастным для обнаружения». Это будет более общая и более точная формулировка, так как толстый слой нужен для контрастности.

  Из  формулировки ФП видно, что в рассматриваемом  технологическом процессе можно  выделить два этапа: испытание —  приведение площадок в соприкосновение  и контроль — момент обнаружения  границ пятен краски.

  Следовательно, рассматриваемые свойства должны быть различные в разные моменты времени. Значит, нужно использовать прием  разрешения противоречия во времени.

  Естественно возникает вопрос: какие вещества и (или) поля можно ввести в технологический  процесс, чтобы разрешить это  противоречие во времени?

  Отсюда  можно наметить путь решения задачи. Слой краски должен быть тонким в момент испытания, а при контроле пятно  краски становится контрастным.

  Какие вещества и поля можно ввести в  систему, то есть какие физико-технические  эффекты можно использовать для  решения этой частной задачи?

  Можно ввести вещество, которое вступит  в химическую реакцию с нанесенным слоем краски, можно ввести в краску люминофор и применить ультрафиолетовое облучение и др.

  Действительно, если пытаться ввести в систему вещество, то оно должно определенным образом  взаимодействовать с веществами и полями, которые имеются в  рассматриваемом техническом объекте. Значит, поиск решения заключается  в том, что сначала формулируются свойства, которыми должно обладать это вещество, а потом с учетом определенных ограничений осуществляется поиск самого вещества.

  Второй  весьма часто применяемый способ разрешения ФП во времени основан  на использовании закона динамизации. Действительно, если объект должен иметь  различные свойства в разные моменты  времени, значит, он должен как-то изменяться и быть легко управляем. Противоречие, описанное в примере 6.1, разрешено  введением элементов механизации (закрылки, предкрылки). При посадке  самолета форма крыла меняется таким  образом, что увеличиваются и  коэффициент подъемной силы, и  площадь крыла.

  Складывающиеся  устройства: нож, зонтик, стул, убирающееся  шасси самолета, телескопическая  удочка — все эти технические  решения были разработаны потому, что нужно было разрешить ФП.

  Пример. Шариковая ручка должна оставлять  след на бумаге, но не должна оставлять  следы на одежде, не пачкать карман. Противоречие разрешается во времени  либо введением еще одного вещества (шариковая ручка с колпачком), либо за счет динамизации (убирающийся  стержень).

  Разделить противоречащие свойства в пространстве

  Практическая  реализация этого приема заключается  в том, чтобы разнести в пространстве противоречащие свойства, которыми должен обладать рассматриваемый объект. 

Пример  повышения идеальности  технической системы

  Наиболее  ярким, наглядным примером повышения  идеальности технических систем является развитие компьютерной техники. Всего за несколько десятков лет  компьютеры прошли путь от огромных сооружений со сроком бесперебойной работы в  несколько часов, до микроминиатюрных конструкций, занимающих кубические сантиметры и не требующих обслуживания в  течение всего срока своего функционирования…  При этом невообразимо выросли скорость счета, память, скорость обмена информацией. Журнал «Эксперт» в мае 2000 года привел данные, показывающие уменьшение количества атомов, которые необходимо организовать для хранения одного бита информации. Если в пятидесятых годах их для  этого требовалось 1012, то в 1975 году уже 108, а в настоящее время — 10атомов. В ближайшее время возможен переход к квантовым компьютерам, в которых один атом будет хранить один бит информации.

  Внешне  тенденция к миниатюризации электронных  приборов, казалось бы, противоположна тенденции развития транспортных и  обрабатывающих средств. Аппараты, машины, устройства этого направления все  увеличиваются в размерах. Но что  происходит на самом деле? Обратимся  к примерам.

  Абсолютно идеальное транспортное средство —  когда средства нет, а груз транспортируется (другими словами, когда груз сам  движется в нужном направлении с  необходимой скоростью). Стремление к этому идеалу проявляется в  повышении отношения «вес полезного  груза к полному весу транспортного  средства».

Используемая  литература

  1. «ТРИЗ В ЭЛЕКТРОНИКЕ» Владими Уразаев.
  2. Учебник по ТРИЗ, Гасанов А. И.
  3. «Каталог Эффективных решений. ТРИЗ» Сергей Марков.

Информация о работе ТРИЗ в электронике