Содержание
Содержание. 2
Задание 1. История одного изобретения. 3
Изобретение
плуга и его совершенствование. 3
Задание 2. Развитие творческого мышления. 5
Задание 3. Терминологичекое тестирование. 6
Задание 4. Метод фокальных объектов. 6
Задание 5. Синектика. 7
Задание 6.
Морфологический анализ. 8
Задание 7. Системный оператор. 9
Задание 8. Анализ ресурсов объекта. 9
Задание 9. Алгоритм предварительного анализа. 10
Литература. 13
Задание 1. История одного изобретения
Изобретение плуга и его совершенствование
История плуга насчитывает
тысячелетия. Первоначально, в период неолита использовалась палка-копалка с
помощью которой делали лунку в земле, в которую сажали семена. Затем появилась
мотыга – палка с привязанным к ней острым камнем, иногда из рогов и костей
животных. Первый плуг появился в 4 тысячелетии до н.э. в Древнем Шумере. Это
было деревянное орудие, в которое, первоначально, впрягали рабов, позже
животных. Первые сохи с металлическим наконечником появились в Древнем Египте. Их
конструктивная особенность – наличие подошвы, образованной горизонтально
поставленным лемехом. Подошва придавала устойчивость плугу и облегчала
управление. Это был, скорее почвоуглубитель, чем настоящий плуг.. Он не имел
отвала. Первый плуг с отвалом
появился у древних римлян. Но он мог отваливать без крошения только пласты
небольшой ширины. К началу 20 века плуг
мог пахать на глубину до 30 см.,
переворачивать пласты земли и крошить почву.
В 50 г.г. академиком Т.Мальцевым
был создан т.н. антиплуг. Мальцев подметил, что отвальная вспашка вредна для
обширных районах северного Казахстана, Поволжья, степей Сибири, где
недостаточно влаги и дуют сильные ветры., которые разрушают стерню – не убранную,
после уборки урожая, нижнюю часть стеблей, которая защищает почву от эрозии и
хорошо накапливает влагу.
Выявилось противоречие –
надо рыхлить почву для нового посева, не надо рыхлить почву, чтобы не разрушать
стерню.
Задача стояла: для
повышения урожайности создать
«антиплуг», который обеспечил бы необходимое рыхление почвы для нового посева,
но, одновременно, не переворачивал бы пласты почвы и сохранил бы прежнее
вертикальное положение стерни, после пахоты, для накапливания влаги и
противостоянию разрушению почвы водой и ветром. Антиплуг отличается от плуга
отсутствием отвала, имеет долотообразный лемех с уширителем. Он подрезает
лемехом пласт на глубину 30-50
см. и поднимает его на 10-12 см. на расположенный выше
лемеха уширитель. Отсюда пласт обрывается сзади корпуса антиплуга и рассыпается.
Но крошение происходит без заметного перемешивания слоев почвенного пласта. На
поверхности остается много стоящей стерни.
На основе этого
изобретения получили дальнейшее развитие и совершенствование другие технические
новшества – культиватор-глубокорыхлитель, культиватор-плоскорез, штанговый
культиватор, тяжелый культиватор. Эти орудия, без повреждения стерни, рыхлят
нижние слои почвы, подрезают корни сорняков и слегка вспучивают почву. Стерни
сохраняются до 80%. На поле отсутствуют борозды, присутствуют лишь едва
заметные полоски взрыхленной земли.
Дальнейшее развитие науки
и техники привело к созданию электроплуга. Московский инженер В.Скляр поставил
задачу - создать электроплуг, который рыхлит почву не механическим путем, а за
счет электрического тока, протекающего между его ножевыми электродами,
заменяющими лемехи. Известно, что электрический ток разрушает контакты при
замыкании и размыкании электрической цепи.
Если электрическая искра,
природа которой аналогична молнии, разрушает металл, то тем более она должна
справиться с почвой. Поэтому трактор не только обеспечивает движение
лемехов-электродов по полю, но и подает по проводам короткий импульс высокого
напряжения от находящегося на нем генератора. В итоге тысячи минимолний в
секунду обрушивается на почву между двумя лемехами. Вода, которая связывает
почву, сразу испаряется, а почва тут же рассыпается на мелкие комочки.
Пахота электроплугом
снижает расход энергии на 30-40 %, а производительность труда повышается на
20-25 %.
Исследования по выявлению
всех возможностей нового метода и практического его внедрения продолжаются [ 4;
с. 45 ].
Задание 2. Развитие
творческого мышления.
Нарисовать 15 одинаковых
кружочков. Затем добавить к каждому из них различные дополнительные объекты, чтобы
получились определенные узнаваемые объекты. Подписать каждый из них. Решение:
Задание 3. Терминологичекое тестирование
Подобрать к термину определение с занесением в таблицу, пользуясь
методическими указаниями.
Решение:
|
Термин
|
31
|
32
|
33
|
34
|
35
|
36
|
|
Определение
|
г
|
ц
|
с
|
о
|
л
|
м
|
Задание
4. Метод фокальных объектов
Выбрать товар
соответствующий варианту, и усовершенствовать его с помощью метода фокальных
объектов. Предложить несколько вариантов товара..
Из условной задачи
выделяют прототип подлежащий усовершенствованию ( фокальный объект), затем
наугад выбирают из словаря, книги, журнала 4-6 случайных объектов. Составляется
перечень свойств (5-8 наименований) каждого случайного объекта. Полученные
сочетания развивают пользуясь ассоциациями. Среди многих неудачных идей может
оказаться нечто полезное, новое, неожиданное.
Решение :
Усовершенствуемый товар ( фокальный объект ) – сковорода.
1. Варианты синонимов: сковорода, жаровня, противень, фритюрница.
2. Выбор случайных объектов: утюг, телефон, стол.
3. Признаки случайных объектов:
Утюг: электрический, с терморегулятором, с воздействием пара,
горячий.
Телефон: мобильный, совмещенный с будильником, компактный.
Автомобиль: грузовой, легковой, с багажником.
4. Соединение признаков случайных
объектов с вариантами синонимов:
Сковорода электрическая, жаровня с терморегулятором,
фритюрница переносная с емкостью для масла, противень со звуковым сигналом.
Задание 5. Синектика
Используя метод личной
аналогии, написать монолог от имени товара, а затем предложить варианты
усовершенствования товара.
Составить ряд
символических аналогий для выбранного товара.
Решение:
Монолог от имени товара –
сковорода
«Я стою на плите и дно
мое раскалилось докрасна и это почти каждый день. Скоро от усталости материала
из которой я сделана, я покроюсь трещинами, стану хрупкой и, в конечном итоге,
развалюсь на куски, ничто не вечно в этом мире. Кроме этого, у меня, со
временем, все больше стал пригорать продукт, а тефлоновое покрытие явно
отслаивается. Стол на который меня постоянно ставят стал приобретать волнистую
форму оттого, что часто меня горячей ставят перед гостями. Я покрылась
всевозможными царапинами от постоянного воздействия ложками и ножами».
Предложения по усовершенствованию сковороды:
1. Подобрать наиболее термостойкий сплав
металлов, либо сам металл подобно титану, разработать технологию изготовления
из новых материалов.
2. Предпринять меры по разработке и
внедрению новых более долговечных видов антипригарного покрытия.
3. Предусмотреть приспособление в виде
откидной подставки под сковороду.
4. Придумать материал или покрытие, не
оставляющее следов на внешней и внутренней поверхности сковороды.
Символические аналогии
товара – сковороды:
Непрожариваемое
поджаривание, красный чугун, поверхность
вулкана, выбрасыватель блинов, эшафот для рыбы, тещино зеркало.
Задание 6.
Морфологический анализ.
Провести морфологический
анализ товара, соответствующему вашему
варианту (размер морфологического
ящика 5х5). Предложить новую конструкцию товара.
Решение:
Усовершенствуемый товар –
сковорода.
Исследование морфологического анализа.
|
Материал
|
Чугун
|
Полиметалл
|
Алюминий
|
Титан
|
|
Отделы
|
Отсутствуют
|
Отсутствуют
|
Отсутствуют
|
Отсутствуют
|
|
Форма
|
Круглая
|
Квадрат
|
Прямоугольник
|
Овал
|
|
Размер
|
Большой
|
Маленький
|
Средний
|
Нижесреднего
|
|
Покрытия
|
Тефлоновое
|
Простое антипригарное
|
Хромовое
|
Никелевое
|
Сковорода круглая, чугунная,
с отсутствием отделов, среднего размера, без покрытия.
Усовершенствования: Сковорода,
квадратная, из легкого полиметалла, с отсеками для одновременного приготовления
разнородных продуктов при одинаковой температуре, с тефлоновым покрытием.
Новая конструкция:
Приготовление пищи на сковороде имеет своим недостатком то обстоятельство, что
она располагается всегда под небольшим углом к плоскости плиты, что приводит к
неравномерному распределению масла или жира.
Поэтому сковороду неплохо
было бы снабдить простейшим угломером или еще сложнее прибором наподобие
гироскопа, позволяющее сохранить ровное положение сковороды относительно
плиты..
Задание 7. Системный оператор
Построить системный
оператор для товара, выбранногог в соответствии с номером варианта.
Решение:
Задание 8. Анализ ресурсов
объекта
Дать характеристику
ресурсов исследуемого объекта ( товара).
Усовершенствуемый товар –
сковорода.
Решение
1.
Временные:
уменьшение толщины стенок и дна товара, ведет к уменьшению времени нагрева.
Увеличение толщины стенок и дна товара ведет к увеличению времени эксплуатации.
2.
Вещественные:
корпус товара, состоящий из высококачественного металла и тефлоновое покрытие
позволяют приготовить качественную и непережаренную пищу.
3.
Полевые:
Замкнутое помещение кухни и наличие плиты позволяет рационально использовать, с
минимумом потерь, электроэнергию при эксплуатации товара.
4.
Информационные:
пользователи – преимущественно женщины, домохозяйки, работники ресторанов и
общепита.
5.
Функциональные:
главная полезная функция - приготовление пищи, путем термической обработки, в виде поджаривания; дополнительная – подогрев
ранее приготовленной пищи.
Задание 9. Алгоритм
предварительного анализа.
Сформулировать творческую
экономическую задачу. Решить задачу с помощью алгоритма предварительного
анализа.
В совхозе обсуждался проект строительства новых
парников. Проблема была в отсутствии механизации. Крыша парника состояла из
металлической легкой рамы со стеклом или пленкой, закрепленная с одной стороны.
Если температура внутри помещения парника поднималась выше 20 градусов,
необходимо было приподнять раму, если ниже, опустить. Между тем, за день,
температура менялась многократно, и, потому открывать вручную было
нерационально. Какой выход из положения? [ 1; с. 89 ].
Решение:
1.
Состав
системы: рама парника, парник,
меняющаяся температура внутри парника.
2.
Конечная
цель, исходя из которой ставится задача: автоматическое открывание рамы при повышении температуры выше определенного
уровня и автоматическое закрывание рамы при понижении до определенного уровня.
3.
В
какой постановке решаем задачу? В первоначальной.
4.
Идеальный
конечный результат: рама сама приподнимается при повышении температуры выше 20
градусов и опускается при понижении ниже 20 градусов.
5.
В
чем состоит помеха? Рама не оборудована механизмом автоматического подъема.
Поднимание вручную отвлекает рабочих от основной работы и отрицательно
сказывается на производительности труда.
6. В чем состоит
конкретная научно и технически обоснованная причина помехи?
Поскольку парниковые
культуры развиваются при определенном соотношении температуры и влажности
воздуха, постоянно закрытая или постоянно открытая верхняя крышка теплицы
приведет к потерям либо гибели всего урожая.
6.
При
каких условиях помеха исчезнет?
--путем установки и
подключения отопительной электроэнергии. Решение неприемлемое в связи с большим
расходом тепловой и электрической энергии и материалов
--путем внедрения
электродвигателей и приводной системы с термодатчиками для автоматического открывания рамы.
Решение неэффективно по
тем же основаниям, кроме этого
невозможность установления
этой системы без кардинального конструктивного изменения теплицы, что также
связано в большими материальными затратами, учитывая большое количество теплиц.
--путем использования
теплового расширения тел. Вставить металлический стержень позволяющий при
изменении температуры удлиняться, приподнимая тем самым крышу. Решение также
неприемлемо из-за малого расширения металла, поскольку крышу необходимо поднять
на 20-30 см.
--также путем теплового
расширения тел, используя металлы: медь и железо в виде биметаллической
пластины. Подобный метод используется в сетевых автоматических выключателях при
перенапряжении или коротком замыкании. Суть метода состоит в том, что медь, расширяясь сильнее железа, при повышении
температуры, изгибает железную часть пластины, которая в свою очередь,
изгибаясь приподнимает крышу.
Таким образом, в элементах системы теплица-крыша необходимо
внедрить техническое приспособление в виде указанной биметаллической пластины,
подобрав соответствущюю массу материала, проведя расчеты, позволяющие
эффективно работать этому приспособлению.
Литература
1.
Альтов
Г.С. И тут появился изобретатель. М. 1989.
2.
Дайболд
Д. Новаторы: об открытиях, изобретениях. М. «Олимп». 1997.
3.
Орлов
В.И. Трактат о вдохновении рождающем великие изобретения. М. «Знание». 1980.
4.
Петрович
Н.Т. Цурилов В. Путь к изобретению. М. «Молодая гвардия» 1986.
5.
Рыжов
К.В. 100 великих изобретений. М. «Вече» 2002.