12. Перейти к шагу 1.2 АРИЗ. Если решение по АРИЗ по каким-то при-
чинам не устраивает, переформулировать задачу, перейдя к шагу 13.
*13. Сформулировать два новых ТП по следующей форме:
ТП1: Если (указать ПФ 7.10 или Ф-у 8.1), то полезная
функция (указать ПФ 7.12 или 8.4) выполняется хоро-
шо, но найденное решение не позволяет эффективно
(указать ПФ 7.10 или Ф-у 8.1).
ТП2. Если не (указать ПФ 7.10 или Ф-у 8.1) то проблем с
выполнением этой функции нет, но и полезная функция
(указать ПФ 7.12 или 8.4) выполняется плохо, что не-
допустимо.
Необходимо улучшить выполнение функции (указать ПФ 7.12
или 8.4), но не (указать ПФ 7.10 или Ф-у 8.1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПРИМЕРЫ АНАЛИЗА ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ СИТУАЦИЙ ПРИ ПОМО-
ЩИ АЛГОРИТМА ФАИС.
Проблема: СУШКА БУМАГИ
Заказчик: ИЛКО ЙОКИОЙНЕН, сотрудник фирмы "ВАЛМЕТ",
слушатель семинара по ТРИЗ и ФСА
/Хельсинки - Турку, сентябрь 1990 г./
Мокрая тонкая бумага, типа туалетной, движется вместе с лен-
той-подложкой со скоростью 1500 м/мин (25 м/с) - см. рис. 2. Под-
ложка выполнена из синтетической ткани толщиной примерно 1,5 мм.
Основа ткани выполнена из нитей толщиной 0,4 - 0,5 мм, а сторона,
обращенная к бумаге, имеет короткий ворс (как у фланели, только
более жесткий). Ткань подложки слабо проницаема для воздуха (ес-
ли, плотно прижав губы к ткани, подуть сквозь нее, воздух прохо-
дит, но не очень легко). Ширина полотнища бумаги 3,5 - 5,0 м. Бу-
мага содержит в себе воду, часть которой удаляется механическим
отжимом на валковом прессе. После этого оставшаяся часть влаги
высушивается на поверхности горячего цилиндра (для нагрева ци-
линдра используется пар, температура которого после отвода от ци-
линдра равна 170 градусов (температура везде приведена в градусах
Цельсия)). Кроме того, одновременно с нагревом на цилиндре, бума-
га обдувается горячим газом ( температура газа 500 градусов, по-
догревается он горелками; температура газа после отвода от ци-
линдра 200-300 градусов, содержание влаги 0,2-0,45 кг/кг газа).
Узким местом системы является валковый пресс: именно он
сдерживает производительность. Пресс представляет собой два от-
жимных валка - один гладкий стальной, другой - перфорированный
обрезиненный. Перфорация служит для отвода отжатой воды. Пресс
совершенствуется давно и, похоже, все, что от него можно было по-
лучить, уже получено. Например, нельзя увеличивать давление вал-
ков на бумагу, т.к. это приведет к разрушению мокрой и тонкой бу-
маги.
Однако у самой бумаги есть ресурс: если повысить температуру
содержащейся в ней воды, то за счет СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ этой воды
облегчится удаление ее на валковом прессе. При этом повышение
температуры воды в месте отжима на 10 градусов (с 30 до 40) дает
экономический эффект в несколько миллионов финских марок (от 4,6
и выше). Более сильный нагрев воды в этом месте позволил бы еще
увеличить производительность и дал бы дополнительный экономичес-
кий эффект. На вопрос о предельно допустимой температуре нагрева
воды заказчик осторожно назвал 100 градусов, отметив, что при бо-
лее высокой температуре возможно повреждение синтетической под-
ложки. Нагревать же саму бумагу можно без ухудшения ее свойств до
температуры в несколько сот градусов.
В настоящее время предлагается обдувать бумагу в зоне А (см.
рис.2) горячим газом (200-300 градусов, влажность 0,2 - 0,45
кг/кг газа). Получить его можно, отведя отработанный газ, нес-
колько остывший и увлажнившийся после обдува бумаги на наружной
поверхности горячего цилиндра. Этот газ предполагается подавать в
ящик с перфорированной верхней стенкой. Сквозь отверстия в этой
стенке газ должен поступать непосредственно к бумаге. Зазор между
перфорированной стенкой ящика и бумагой может меняться в нужных
пределах. Предполагается, что почти весь газ будет обтекать бума-
гу и уходить в разные стороны, а проникать сквозь бумагу будет
только маленькая его часть, не более 2%. Поэтому подложка практи-
чески не будет нагреваться.
Однако и в этом случае нагреть эффективно влагу не удастся.
Кроме того, пока бумага перемещается к месту отжима влаги в прес-
се, вода успеет остыть (температура подложки, как отмечалось вы-
ше, практически не изменяется). В итоге вода в месте отжима наг-
ревается всего на 2 градуса, что недостаточно. Как быть?
АНАЛИЗ.
1. Составить список нежелательных эффектов (НЭ) в функционирова-
нии технической системы (ТС), описанной в условиях данной
изобретательской ситуации.
1. Недостаточно высокая производительность устройства для
сушки бумаги.
2. Низкое качество отжима бумаги.
3. Разрушение бумаги при попытке улучшить отжим.
4. Трудно известными способами нагреть влагу в бумаге.
5. На пути от зоны нагрева к валковому прессу бумага остывает.
2. Выявить причинно-следственные связи между найденными НЭ.
->НЭ5 ->НЭ3
НЭ4-->НЭ2-->НЭ1
3. Указать начальный НЭ в установленных причинно-следственных
связях.
НЭ4
4. Нежелательный эффект "трудно известными способами нагреть
влагу в бумаге" означает, что:
4.1. Необходимо улучшить функционирование.
КОММЕНТАРИЙ. Здесь возможен выбор и варианта 4.2, тогда на следую-
щем шаге выяснится, что затраты связаны с выполнением ПФ "нагре-
вать влагу в бумаге", выполнение которой и нужно улучшить.
6. Нежелательный эффект "трудно известными способами нагреть
влагу в бумаге" означает, что:
6.2. Плохо выполняется полезная функция.
Переход к шагу 8.
8.1. Сформулировать ПФ, которую необходимо выполнить или улучшить
/назовем ее Ф-у/.
нагреть влагу в бумаге
8.2. Определить, что необходимо:
8.2.1. Улучшить имеющийся принцип выполнения Ф-у
Далее используем выражения в скобках (см. Алгоритм).
КОММЕНТАРИЙ. В случае сомнений при выполнении этого шага лучше вы-
бирать 8.2.1, т.к. этот вариант нацеливает на решение мини-задачи.
8.3. Указать, зачем необходимо выполнить Ф-у 8.1.
чтобы улучшить отжим влажной бумаги
8.4. Сформулировать 8.3 в виде полезной функции.
отжимать влажную бумагу
8.5. Указать, каким известным способом можно улучшить нагрев
влаги в бумаге
увеличить температуру нагревающего газа
8.6. Указать основной недостаток Н указанного способа.
недопустимо большой расход ресурсов
КОММЕНТАРИЙ. В принципе, если увеличить температуру газа, то эф-
фективность нагрева возрастет, но газ получают после того, как он
отработал на сушке бумаги, поэтому он имеет вполне определенную
температуру (200-300 градусов), а дополнительный нагрев связан с
недопустимым расходом энергии.
1 2 3 4 5 6 7