Технология творческого мышления

В предыдущих главах, связанных с анализом ситуации и выбором наиболее оптимального решения проблемы, неоднократно указывалось, что начинать поиск решения для устранения нежелательного эффекта в системе лучше с минимального уровня, производя изменения в подсистемах. При этом вопрос — как выбирать уровень решения и формулировать мини-задачу — до сих пор не рассматривался. Проведем такой анализ на примере поиска решения для задачи о переливе краски из ванны [Иванов Г.И., Быстрицкий А.А., 2000], предложенной Г.И. Ивановым (г. Ангарск) на съезде Ассоциации ТРИЗ в 1995 г.

ЗАДАЧА О ПЕРЕЛИВЕ КРАСКИ ИЗ ВАННЫ

Самый простой способ покраски деталей — опустить их в ванну с краской. Для автоматизации процесса покраски детали повесили на крючки, прикрепленные к конвейеру. Конвейер проходит над ванной и опускается так, чтобы деталь могла полностью окунуться в краску. Дальше конвейер опять поднимается и вынимает деталь из ванны.

Однако со временем уровень краски в ванне уменьшается, и деталь уже не погружается в ванну полностью. Чтобы поддерживать в ванне необходимый уровень краски, поставили поплавок, а к поплавку прикрепили рычаг, расположенный между контактами реле. Когда уровень краски понижался, вместе с ним опускался поплавок, поворачивая рычаг. При минимально допустимом уровне рычаг замыкал контакты и включал насос, который подкачивал краску. По мере наполнения ванны уровень краски поднимался, и вместе с ним поднимался поплавок, поворачивая рычаг в противоположную сторону. При максимально допустимом уровне краски рычаг нажимал на контакты, они размыкались, и насос отключался.

Но очень быстро система перестала работать: на поплавок налипла краска, засохла, поплавок потяжелел, утонул и замкнул контакты. Насос включился, краска перелилась через борт ванны и растеклась по цеху. Как быть?

Решение любой задачи по модернизации системы, как отмечалось в предыдущих главах, начинается (шаг 1 АРПС) с анализа ситуации: формулирования основной функции системы и определения ее основных элементов. А как сформулировать основную функцию этой системы? Какие элементы ее составляют? Возможны различные варианты решений:

а) Чтобы уровень краски в ванне поддерживался в необходимых пределах, нужно, чтобы поплавок тоже качался в этих же пределах в точном соответствии с уровнем краски. Если это условие будет выполняться, то система будет функционировать нормально и обеспечивать поддержание необходимого уровня своевременным включением и выключением насоса. Тогда шаг 1 можно сформулировать так:

1а. Техническая система для ОПРЕДЕЛЕНИЯ максимального и минимального уровней краски в ванне путем ОПРЕДЕЛЕНИЯ положения поплавка состоит из ванны, краски, поплавка, рычага и контактов реле.

б) Основную функцию и состав системы можно рассматривать несколько шире:

1б. Техническая система для ПОДДЕРЖАНИЯ в заданных пределах необходимого уровня краски в ванне путем ее ПОДКАЧКИ НАСОСОМ состоит из ванны, бочки с краской, поплавка, контактов реле, насоса и труб.

в) Еще шире:

1в. Техническая система для ПОДДЕРЖАНИЯ в заданных пределах необходимого уровня краски в ванне путем ее ПОДАЧИ в ванну состоит из ванны, бочки с краской, насоса и труб.

г) Еще шире:

1г. Техническая система для ПОКРЫТИЯ наружной поверхности детали путем ее ПОЛНОГО ПОГРУЖЕНИЯ в краску состоит из конвейера, крюка, детали и ванны с краской.

д) И совсем широко:

1д. Техническая система для ПОКРЫТИЯ наружной поверхности детали путем НАНЕСЕНИЯ на нее краски состоит из детали и краски.

А теперь разберемся, хотя бы частично, какие возможности предоставляет каждая формулировка, какие нежелательные эффекты возникают на каждом уровне и какие изменения в системе необходимо будет произвести, чтобы обеспечить ее нормальное функционирование и избежать перелива краски из ванны. Начнем с последнего варианта, наиболее общего.

Формулировка «для ПОКРЫТИЯ наружной поверхности детали путем НАНЕСЕНИЯ на нее краски» (вариант Д) в принципе намекает на необходимость проверить, так ли уж необходимо покрытие для наружной поверхности детали. И если «да», то обязательно ли покрывать ее краской...

Кроме того, формулировка ничего не говорит о СПОСОБЕ нанесения краски. А таких способов несколько. И совершенно очевидно, что если мы будем окрашивать наружную поверхность, например, пульверизатором или кистью, то никакой необходимости в ванне не будет, и проблема поддержания уровня краски отпадает сама собой. Правда, такое решение вызывает серьезный нежелательный эффект — необходимо будет менять всю технологию и перестраивать цех. Это решение для существующей технологии лежит на уровне надсистемы. Целесообразно ли оно? Вероятно, нет.