В идее есть недостаток, который авторы не учли: как укладывать все шарики одним цветом вниз? Ведь если этого не сделать — будут изнашиваться обе половинки, причем определить, какая больше, не зная, как лег каждый шарик, практически невозможно.
Противоречие достаточно четкое: чем больше износ, тем больше должен быть «пятачок» верхнего цвета. Очевидно, вместо шарика нужно ставить конус — острием вверх. Тогда точно не будет проблем: чем больше цветное пятно, тем больше стерся асфальт. Студенты автомеханического техникума предложили еще один вариант: укладывать плоские двухцветные шайбочки, высота которых равна толщине асфальтового покрытия. Только шайбочки должны быть «склеены» из двух четырехгранных пирамидок по диагонали боковой стороны. Верхняя пирамидка — по цвету асфальта, а нижняя — контрольная — другого цвета (рис. 8.9). Остается только уложить их контрольным цветом вниз.
Глава 9. ОТ ИДЕИ — К КОНСТРУКЦИИ
В предыдущих главах на примерах решения нескольких задач мы выявляли техническое и физическое противоречия и выясняли, что нам нужно. Какими свойствами должны обладать частицы (шаг 8 АРПС), чтобы обеспечить устранение этих противоречий на уровне сформулированных ИКР? И можно ли найти в данной технической системе или в ее окрестностях элементы, обладающие нужными свойствами (шаг 9)?
Хорошо, если вас все-таки «осенит». Практика решения реальных задач показывает, что новые идеи рождаются чаще всего при решении мини-задач, когда принцип действия системы не меняется, а внутри системы имеются значительные резервы — ресурсы. Если же приходится решать макси-задачу — менять принцип действия или вообще создавать (синтезировать) новую систему, то достаточно часто, даже выбрав подходящий ПД, останавливаешься перед вопросом «Как реализовать идею? Как должна выглядеть реальная конструкция системы?».
Перейти от идеи к решению помогают «маленькие человечки». Для этого в четвертой части АРИЗ-85В есть шаг 4.1. Прием так и называется: «Метод ММЧ — моделирование маленькими человечками». Основное достоинство МЧ — это очень удобная публика. О таких детях мечтают многие родители. О таком народе — любое правительство. Удобная тем, что абсолютно послушная: что скажешь, то и сделают.
Попросим «человечков» поработать в задаче. Для этого рядом последовательных рисунков изобразим те действия, которые должны совершать «человечки», чтобы наше ИКР выполнялось.
Проблема 1
УСТАНОВКА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ (ЗАДАЧА И.П. ГОРЧАКОВА)
Радиосхемы собирали на печатных платах. Для этого каждый элемент (диод, резистор, микросхему) вставляли ножками в отверстия в плате и припаивали с противоположной стороны. Первое время все это делали вручную и поэтому очень медленно. Чтобы механизировать процесс монтажа плат, решили паять плату всю сразу — волной припоя. Для этого все элементы (150–200 шт.) устанавливали на плате так, чтобы их ножки выступали с противоположной стороны платы на 0,5 мм, собранную плату устанавливали над поверхностью ванны с расплавленным оловом и создавали в ванне «волны», чтобы расплав касался нижней поверхности платы. А чтобы олово надежно прилепилось к ножкам элементов, нижнюю поверхность вместе с ножками предварительно смачивали специальным составом — флюсом. Чтобы яснее представить себе ситуацию, возьмите дуршлаг и десяток спичек, можно сгоревших. Вставьте спички в отверстия дуршлага — и вы сразу поймете, в чем проблема: ножки радиоэлементов, как и спички, в отверстиях не держались — проваливались (диаметр отверстий под радиоэлементы — от 0,8 до 1,2 мм, толщина платы — 2 мм, диаметр ножек — 0,2–0,5 мм). Вместе с ножками проваливались и ложились на плату сами элементы, а они должны были стоять над платой на высоте 3–5 мм.
Предложили надевать (вручную!) на ножки трубочки определенной высоты. А как их потом снять? Расплавить?! Сделали трубочки из материала типа парафина. Собрали плату, сделали волну. Оказалось, что многие ножки не припаялись. При пайке флюс сгорал, образовывались газы, которым выходить было некуда: сверху отверстие закрыто вязкой парафиновой трубкой, снизу — волна припоя.
Трубка не годится. Стали изгибать ножки, чтобы они держались в отверстиях за счет трения. Сделали для этой операции специальный автомат. Но гетинакс (материал, из которого делали печатные платы) хрупкий, получить точное отверстие при толщине платы 2 мм трудно, изогнутые ножки то плохо вставлялись, то проваливались. Кроме того, изогнутая часть ножек заполняла отверстия, и газам от сгоревшего флюса опять было некуда выходить (рис. 9.1). Как тут быть?
С условием все ясно? Давайте кратко сформулируем проблему. В отверстия платы нужно было вставить ножки радиоэлементов так, чтобы они выступали с другой стороны платы на 0,5 мм, затем собранную плату перенести на ванну с оловом и запаять волной припоя, при этом положение элементов на плате не должно было изменяться.
Еще короче: вставить ножки в отверстия — выставить на 0,5 мм — удержать в данном положении — перенести на ванну — запаять волной.
Здесь ПЯТЬ операций, но задач может быть не ПЯТЬ, а значительно больше. Например, как создать волну припоя определенной высоты на всей длине ванны. Но мы ограничимся только двумя: выставить ножки на 0,5 мм и удержать в данном положении.
ТРИЗ требует решать задачи по одной. Но, чтобы решить первую, даже АРПС не понадобится. Нужен лишь дуршлаг и спички. Возьмите их и вставьте спички в отверстия дуршлага. Что нужно, чтобы спички выступали на нужное расстояние из отверстий? Правильно, поднять дуршлаг. И закрепить его в таком положении.
Остается вторая задача, значительно более сложная — удержать элементы в этом положении, когда мы будем переносить плату с места сборки на ванну. Применим для ее решения АРПС.
Шаг 1. ТС для удержания радиоэлементов в печатной плате состоит из платы, радиоэлементов и трубочек, которые надевают на ножки. Однако трубочки перекрывают отверстия, в которые вставляются ножки, и мешают выходу газов во время пайки.