Расширение, распространение, увеличение

 

        а) Расширить, распространить, увеличить объект или процесс.         

     б) Если расширение, распространение, увеличение используется, применить несколько уровней расширения, распространения, увеличения для различных компонентов.         

В частности, для термического расширения:

– Использовать термическое расширение (или сжатие) материалов.

– Если термическое расширение уже используется, применить несколько материалов с разными коэффициентами термического расширения.

– Использовать эффект памяти формы.

 

Активизация

 

     а) Активизировать действие объекта или процесса.         

     б) Увеличить активность объекта или процесса до максимума         

     в) Заменить объект на более активный.         

В частности:

– Заменить обычный воздух обогащенным.

– Заменить обогащенный воздух кислородом.

– Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями.

– Использовать озонированный кислород.

– Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

 

Инертное окружение

 

а) Заменить обычное окружение инертным, изоляция окружающей среды.

В частности:

– Заменить обычную среду инертной.

б) Усилить инертное окружение.

В частности:

– Вести процесс в вакууме.

 

Композиционные объекты, процессы, данные

 

а) Перейти от однородных объектов к сложным (композиционным).

б) Изменить однородные структуры объектов на сложные (композиционные) структуры.

 

 

Примеры

 

Дробление

 

     а) Разделить объект        [7]      на независимые части.         

 

 

 

 

 

 

 

     Секционная шина         

Предложена шина (патент США 2 859 791), состоящая из двенадцати секций. Теоретически в такой шине могли проколоться все 12 секций.

 

Секционная шина. Патент США 2 859 791

 

     б) Сделать отдельные части объекта независимыми, заменяемыми, разборными, модулярными.         

 

 

     Грузовое судно         

В патенте США 3 440 990 предложено грузовое судно сделать секционным (модульным) и в зависимости от потребностей менять грузовую часть судна.

 

Модульное грузовое судно. Патент США 3 440 990

 

Модульное грузовое судно

 

Модульная мебель

 

Модули компьютера

 

     в) Увеличить степень дробления, независимости, изменяемости.         

     Сегодня все больше развивается тенденция увеличения независимости отдельных частей и их частей.         

 

     Автономные электростанции         

При выходе из строя центральной электростанции или повреждения сети во многих случаях используют автономные электростанции. Прежде всего это касается организаций, где прекращение подачи электроэнергии может привести к несчастным случаям, авариям и т. п., например больницы. В этом случае используются автономные генераторы или мощные аккумуляторные системы.

 

Автономные электростанции

 

     Дробление камней в почках лазером         

Дробление лазером в основном назначается в запущенных случаях, когда ультразвуковая процедура бессильна. Часто такое дробление используют для удаления гигантских камней.

 

Дробление камней в почках лазером

 

Во время этой процедуры в поясничной области или мочевом пузыре пациенту делается точечный разрез, через который будет подводиться наконечник лазера. Затем включается лазер и, воздействуя на камень, полностью уничтожает его или превращает в пыль, которая в дальнейшем выходит во время мочеиспускания. Этот метод имеет ряд преимуществ:

– Он высокоэффективен даже при небольших камешках;

– После операции на теле не остается никаких следов;

– Применяется против гигантских камней и камней очень сложных пород;

– Одной процедуры вполне достаточно для полного излечения;

– Не требует анестезии.

 

Вынесение

 

     Отделить от объекта «мешающую» часть («мешающее» свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство).         

 

     Задача. Футбольный стадион         

     Условия задачи         

Футбольное поле покрыто травяным покровом, который требует тщательного ухода, доступа солнца и свежего воздуха. В плохих погодных условиях игрокам и болельщикам комфортнее быть в закрытом стадионе.

Как быть?

 

     Разбор задачи         

Имеется техническое противоречие между состоянием травяного покрова и комфортностью игроков и болельщиков. Это противоречие разрешается использованием приема 2. Принцип вынесения.

 

     Решение         

На крытом футбольном стадионе в немецком городе Гельзенкирхене сделано выдвижное футбольное поле.

Поле расположено на бетонной «тележке» массой 11 тысяч тонн с песчаной подстилкой и травяным покровом. После игры поле выдвигается гидравлическим механизмом из‑под крыши, чтобы трава могла отдохнуть под солнцем, ветром и дождем. Пока трава «выгуливается», стадион превращается в гигантский многоцелевой зал.

Стадион имеет высотой 50 метров и вмещает 52 тысячи зрителей.

 

Футбольное поле внутри стадиона

 

Футбольное поле снаружи стадиона

 

     Моющая машина         

Чистая вода, энергетические ресурсы вынесены в отдельный блок. Туда поступает и грязная вода (патент США 6 598 262). Кроме того, эта система может подключаться к общей трубе вместо отдельного блока или блок может подключаться к этой трубе.

 

Моющая машина

 

     Грабитель         

Прежде чем проникнуть в квартиру, вор обычно звонит в звонок и смотрит в «глазок», чтобы убедиться в отсутствии кого‑либо дома.

По сигналу звонка в прихожей зажигается свет и в глазке появляется изображение глаза.

 

     Лай собаки         

В Германии создали прибор, который издает звук лающей собаки, когда кто‑то звонит в дверь.

 

     Столкновение с птицами         

Столкновения самолетов с птицами вызывают иногда тяжелые катастрофы.

 

Столкновение с птицами

 

В США запатентованы самые различные способы отпугивания птиц от аэродромов (механические чучела, распыление нафталина и т. д.).

Наилучшим оказалось громкое воспроизведение крика перепуганных птиц, записанное на магнитофонную ленту.

Отделить птичий крик от птиц – решение, характерное для принципа вынесения.

 

Местное качество

 

     а) Перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной.         

     б) Разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции.         

     в) Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.         

     Задача. Курение в кафе         

     Условия задачи         

Курение запретили во всех общественных местах. Владельцы кафе не хотят терять клиентов, которые курят. Как быть?

 

     Разбор задачи         

Курение раздражает посетителей, которые не курят.

ТП между желанием курильщиков курить в кафе и раздражением некурящих посетителей.

Значит необходимо, чтобы сигаретный дым не распространялся от курящего.

Решение использованием приема 3. Принцип местного качества.

Во Франции нашли решение проблемы. В кафе сделали прозрачные опускающиеся колпаки с вытяжкой.

 

Курение в кафе

 

     б) Разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции.         

 

     Ланчбокс    

 

 

     Подушка на все тело         

 

 

     Матрас для беременных         

 

 

     Задача. Фуршет         

     Условия задачи         

Во время фуршета приглашенные едят стоя. Часто у них заняты обе руки. В одной тарелка, в другой бокал. Неудобно пользоваться вилкой и приветствовать друг друга рукопожатием. Как быть?

     Разбор задачи         

ТП между необходимостью держать тарелку, вилку и бокал и возможностью поздороваться.

Руку с рюмкой можно освободить. Решение использованием приема 3. Принцип местного качества.

     Решение         

Бокал вешается на шею

 

Фуршет

 

или укрепляется на тарелке.

 

 

в) Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

 

     Пример. Зонтики         

Японцы предложили сделать зонтики для обуви.

 

Зонтики для обуви

 

Имеется зонтик для фотоаппарата.

 

Зонтик для фотоаппарата

 

     Нанесение губной помады         

 

 

     Закапывание капель в глаза         

 

 

Лампочки на тапках

 

     Намордники для собак         

 

 

 

 

 

Асимметрия

 

     Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной, от симметричных процессов к асимметричным.         

     Пример. Асимметричные фары автомобиля         

 

Асимметричные фары автомобиля

 

     Задача. Алгоритм архивирования         

     Условия задачи         

Архивирование и разархивирование занимает много времени. Как убыстрить этот процесс?

     Разбор задачи         

ТП между временем, занимаемым на архивирование‑разархивирование файла, и желанием пользователя получить материал как можно быстрее.

Пользователя больше всего раздражает время распаковки и почти не волнует время упаковки. Решение использованием приема 4. Принцип асимметрии.

     Решение         

Надо иметь быструю распаковку и неважно, какую упаковку. Упаковка может располагать большим временем работы и большими ресурсами, типа памяти. Зато коэффициент сжатия должен быть максимальным.

Наибольшей асимметричностью обладают алгоритмы семейства LZ77.

     Пример. Асимметричные разъемы         

Для безопасности сборки электронных приборов, например компьютеров, разъемы делают асимметричными.

 

 

     Пример. Асимметричные шины         

Асимметричный рисунок протектора оптимизирует площадь пятна контакта с дорогой на виражах и на мокрой дороге.

 

 

Объединение

 

а) Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.

б) Объединить во времени однородные или смежные операции.

 

 

 

 

Ложка‑вилка

 

 

Нож с пилкой

 

 

     Дробление + объединение         

 

Свиток разрезали на листы и объединили в книгу

 

Унитаз с несколькими сидениями

 

 

Универсальность

 

     Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах. Операция выполняет несколько функций, благодаря чему отпадает необходимость в других процессах.         

 

Универсальный фартук

 

Дверь – теннисный стол

 

Смена кузова автомобиля

 

 

 

 

Ложки – барабанные палочки

 

 

 

Бинокль – фотоаппарат

 

Матрешка

 

     а) Один объект размещен внутри другого объекта, который, в свою очередь, находится внутри третьего, и т. д.;         

     в) Один процесс проходит во время действия или остановки другого процесса (параллельно или один процесс действует во время «бездействия» другого процесса).         

     г) Одни данные встроены (размещены) внутри «пустот» других данных.         

     д) Одни области хранения данных размещены внутри других.         

     е) Иерархические структуры.         

     ж) Масштабируемость.         

 

Телескопическая антенна

 

 

Телескопическая крыша бассейна

 

 

Телескопический кожух для пилы

 

     Пример. Складной самолет         

В патенте США 5 645 250 описывается самолет с телескопическими крыльями. В данном решении использован прием 7. Принцип «матрешки».

 

Многоцелевой самолет. Патент США 5 645 250

 

В этом патенте предложено использовать это свойство в полете для изменение геометрии крыла. Самолет имеет возможность заменять шасси на понтоны или лыжи во время полета и садиться твердый грунт, воду или снег. Кроме того, может меняться расположение винтов. Все это позволяет сделать самолет более безопасным. Это соответствует приему 6. Принцип универсальности.

 

     Пример. Складная гладильная доска         

В патенте США 4 991 325 описывается гладильная доска, складывающаяся телескопически. В данном решении использован прием 7. Принцип «матрешки».

 

Складная гладильная доска. Патент США 4 991 325