Пример 4.86. Лихтеровоз
Буксир, как правило, везет одну баржу. Создали судно – лихтеровоз (рис. 4.44), которое перевозит много барж (лихтеров).
Рис. 4.44. Лихтеровоз
Пример 4.87. Обработка тонкого листа
Обработка торцевых поверхностей хрупких деталей (например, из тонкого листового стекла) достаточно сложна, и деталь легко сломать. Для того чтобы этот процесс сделать проще, бездефектным и более производительным детали объединили, склеивая их в единый блок. После обработки клей растворяют
1.2. Однородные системы со сдвинутыми характеристиками.
Элементами со сдвинутыми характеристиками называются однородные элементы с неодинаковыми параметрами, свойствами, характеристиками.
Объединение элементов в систему происходит аналогично объединению однородных элементов.
Пример 4.88. Карандаш
Карандаши разной жесткости или разного цвета. Аналогичный пример, набор шариковых ручек разного цвета объединение стержней или разного цвета чернил в капиллярных авторучках.
Пример 4.89. Винтовка
Использовали две или более винтовок с разными калибрами.
Пример 4.90. Обувь
Пара обуви или пара перчаток – типичный представитель элементов со сдвинутыми характеристиками. Первая обувь не имела специальной формы для левой и правой ноги. Они были полностью одинаковы.
Пример 4.91. Биметалл
Объединение металлов с различными коэффициентами температурного расширения в биметаллической пластине.
Пример 4.92. Катамаран
Объединение корпусов разных размеров и форм в катамаране и полимаране.
2. Создание системы из неоднородных элементов (систем).
2.1. Конкурирующие (альтернативные) системы.
Конкурирующая (альтернативная) система – это система, выполняющая одну и ту же функцию.
Такое объединение систем применяется в тех случаях, когда для выполнения той или иной функции имеется несколько разных путей, несколько физических принципов, а, следовательно, и систем. Объединение, также и в предыдущих случаях, производится таким образом, что недостатки каждого из элементов компенсируется, а преимущества складываются.
Пример 4.93. Карандаш
Для карандаша альтернативным элементом может быть авторучка (перьевая, шариковая, капиллярная), кисточка с красками и т. д.
Пример 4.94 Винтовка
Альтернативой винтовки может быть пистолет, гранатомет, арбалет и т. д.
Пример 4.95. Телескоп
Телескоп Максутова, объединяет линзовые и зеркальные оптические системы. У каждой из этих систем есть свои погрешности, когда эти системы были объединены, то погрешности взаимно компенсировали друг друга.
Пример 4.96. Турбовинтовой двигатель
Турбовинтовой двигатель, объединил преимущества реактивного и винтового двигателя.
Этот вид объединения систем часто применяется в тех случаях, когда одна система достигла своего потолка развития, а другая, более совершенная, еще не может заменить ее полностью.
2.2. Дополнительные системы
Дополнительные системы / элементы – это системы/элементы, выполняющие разные функции. Рассмотрим дополнительные элементы.
Пример 4.97. Карандаш
Дополнительными для карандаша являются: точилка и колпачок.
Карандаш объединяется с точилкой. Вместо колпачка делается убирающийся грифель.
Пример 4.98. Винтовка
Раньше для винтовки дополнительными были: емкость с порохом (пороховница), набор пуль, пыжи, шомпол и т. д. Теперь это: магазины с пулями, штык-нож, оптический прицел.
Пример 4.99. Мебель
Различного рода предметы, объединенные в мебельном гарнитуре.
Пример 4.100. Мотоцикл
Мотоцикл объединила велосипед, двигатель, баки и т. д.
Любое транспортное средство – это как минимум набор двигателя, движителя, системы управления и корпуса.
2.3. Антагонистические системы.
Антагонистические системы/элементы – это системы с противоположными свойствами или функциями. Объединение систем с противоположными функциями позволяет повысить управляемость надсистемы, произвольно менять ее параметры в широком диапазоне и наделить систему новыми функциями.
Пример 4.101. Карандаш
Функции, противоположные карандашу, выполняет резинка или типикс, позволяющие стирать или замазывать текст.
Пример 4.102. Память компьютера
У памяти имеются две противоположные функции – запись и стирание.
Пример 4.103. Кондиционер
В кондиционере имеются нагреватель и холодильник.
Пример 4.104. «Тормоз»
У транспортных средств имеются устройства, которые разгоняют и останавливают их.
У наземных транспортных средств функцию остановки выполняют тормоза. У воздушных и водных – это переключение тяги в противоположную сторону, у самолетов это может быть и парашют.
Развитие би- и полисистем
Дальнейшее развитие новых систем идет путем повышения их эффективностив двух направлениях:
1. Увеличением различия между элементами системы.
2. Развитием связей между элементами.
2.1. Система из практически самостоятельных, не связанных между собой элементов, не изменяющихся при объединении.
2.2. Система из частично измененных, согласованных между собой элементов, которые функционируют только вместе и только в данной системе. Это частично свернутая система.
2.3. Система полностью измененных элементов, которые работают только в данной моносистеме и отдельно применяться не могут.
Приведем примеры.
1. Увеличение различия между элементами системы.
Эффективность новых систем может быть повышена увеличением различий между элементами системы. Движение идет от однородных элементов к элементам со сдвинутыми характеристиками, к альтернативным элементам; к дополнительным элементам, а затем – к инверсным и, наконец, объединению всех возможных вариантов.
Продемонстрируем эту цепочку на примере карандаша, обобщив все описанные ранее варианты.
Пример 4.105. Карандаш
Объединение однородных элементов.
Одинаковые карандаши стоят на письменном столе в стакане. Мы их частично свернули, объединив в стакане.
Элементы со сдвинутыми характеристиками. Карандаши разной жесткости или разного цвета. На рис. 4.45 показаны полностью свернутые конструкции карандашей со сдвинутыми характеристиками. В одном карандаше имеется два цвета (красный и синий) рис. 4.45а (свернутая би-система) или много цветов рис. 4.45б (свернутая поли-система).
