Технология творческого мышления

Сделаем очередные выводы. Инструментальная цепочка действий при поиске решения проблемной ситуации дополняется новыми шагами: формулирование основной функции (ОФ) — определение состава системы и функции отдельных элементов — формулирование технического противоречия (ТП) в двух вариантах (выявление нежелательного эффекта НЭ1 — введение средства устранения СУ — появление нового нежелательного эффекта НЭ2) — постановка изобретательской задачи (ИЗ) — формулирование физического противоречия (ФП) — формулирование идеального конечного результата (ИКР).

Запишем кратко новую схему:

ОФ → состав системы → ТП (НЭ1 → СУ → НЭ2) →

→ ИЗ → ФП → ИКР.

Проблема 4 ТЕМПЕРАТУРА ХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРА

Известен и широко применяется простой способ нанесения защитных и декоративных покрытий на металлические поверхности. Для этого металлическое изделие помещают в ванну, наполненную водным раствором соли металла, который должен стать покрытием (никель, кобальт, палладий, медь, золото). Начинается реакция восстановления, и на поверхность изделия оседает металл из раствора соли (рис. 4.5).

Процесс проходит тем быстрее, чем выше температура раствора. Но при повышении температуры соль в растворе начинает перекристаллизовываться, перестает растворяться в воде и выпадает в осадок. Раствор быстро теряет свои рабочие свойства, качество покрытия ухудшается, поэтому раствор приходится часто менять. При высокой температуре, которая обеспечивает нужную производству скорость процесса, до 75% химикатов идет в отходы, что сильно удорожает процесс.

Пытались применить специальные стабилизирующие добавки, однако они повысили устойчивость соли к перекристаллизации в очень незначительной степени. Как быть?

Опыт решения предыдущих проблем рекомендует начинать анализ ситуации с определения основной функции системы и ее состава.

В качестве основной функции этой системы обычно рассматривают просто покрытие детали, упуская из виду, что раствор нагревают для того, чтобы ускорить процесс покрытия. Производственников интересует быстрый процесс, и именно максимально полезное для нас действие, по рекомендации Г.С. Альтшуллера, нужно с самого начала рассматривать как основную функцию системы и стремиться ее добиваться. Так в алгоритм закладывается мощный психологический инструмент, уже с момента постановки задачи ориентирующий нас на достижение максимально эффективного результата!

Итак, ОФ системы: быстрое нанесение покрытия на поверхность детали путем погружения детали в горячий раствор соли.

Состав системы: ванна, горячий раствор соли и деталь. Однако выполнение основной функции — быстрое нанесение покрытия (при высокой температуре!) — создает и нежелательный эффект (НЭ1): выпадение осадка. Причем чем выше температура, тем быстрее идет процесс и тем быстрее идет перекристаллизация соли и ее выпадение в осадок. Так как стабилизирующие добавки эффекта не дают, предотвратить выпадение осадка (ввести средство устранения — СУ) можно только одним путем: понизить температуру раствора. Но тогда возникает новый нежелательный эффект (НЭ2): соответственно снижается и скорость процесса покрытия, т.е. снижается производительность труда, что недопустимо по условиям выполнения ОФ системы.

В реальных условиях в таких ситуациях чаще всего идут на компромисс: подбирают наиболее экономичный режим, т.е. такую температуру и тем самым такую скорость процесса, которые не вызывают больших расходов раствора. ТРИЗ же требует сохранить режим, при котором основная функция будет выполняться наилучшим образом, а нежелательный эффект при этом возникать не будет. На «тризовскую» постановку задачи нацелено, кстати, и формулирование технического противоречия — ситуация сразу оказывается в крайних вариантах: или ТП1 — или ТП2, исключая тем самым возможности любого компромисса.

Сформулируем эти варианты технического противоречия:

Если понизить температуру раствора, то осадок выпадать не будет, но снижается скорость протекания процесса покрытия.

Если же температуру не понижать, то скорость протекания процесса покрытия не уменьшается, но соль выпадает в осадок.

Исходя из формулы постановки изобретательской задачи

необходимо, не снижая температуру раствора и тем самым не уменьшая скорость протекания процесса покрытия, обеспечить невыпадение осадка.

Из постановки изобретательской задачи вытекает физическое противоречие (ФП): раствор должен быть горячим, чтобы процесс покрытия шел быстро, и раствор должен быть холодным, чтобы не выпадал осадок.

И просматривается один из вариантов ИКР: процесс должен идти в холодном растворе с такой же скоростью, как в горячем.