Эвристика Методические указания к решению творческих технических задач (стр. 10 )

объекта (вплоть до порошка, молекул и атомов).

** Примеры: 1. Предложено коксование нефти вести во вращающейся камере с чугунными шарами, которые месят и измельчают образующийся кокс, не давая ему слипнуться в глыбы, требующие дополнительного измельчения [4. С.109].

2. Изготовить полупроводниковые слои на пластине с канавками

[13. Заявка 61-187328 Япония].

2. Принцип ВЫНЕСЕНИЯ: отделить от объекта мешающую часть ("мешаю-щее" свойство) или, наоборот, выделить единственную нужную часть или нужное свойство.

** Пример: Чтобы обеспечить непрерывную работу электронной пушки при

обработке пластин полупроводников предложено затенять ненужные места мишенью [13. Заявка 61-196514 Япония].

3. Принцип МЕСТНОГО КАЧЕСТВА: а) перейти от однородной структуры объекта или внешней среды (внешнего воздействия) к неоднородной;

б) разные части объекта должны выполнять различные функции;

в) каждая часть объекта должна находиться в условиях наиболее благо-

приятных для ее работы.

** Примеры: 1. Японская фирма "Хитачи" создала сепаратор для извлечения металлов из автомобильного лома. Действие сепаратора основано на возможности менять кажущуюся плотность магнитной жидкости, в которую погружен лом: металлы всплывают раздельно в зависимости от своей плотности. При испытаниях сепаратор извлек из лома 84% содержащегося в нем алюминия [4. С.110].

2. Для ускорения сварки толстых листов металла предложено проводить ее несколькими электродами [13. А. с. 546445 СССР].

- 45 -

4. Принцип АСИММЕТРИИ: а) перейти от симметричной формы объекта к асимметричной; б) если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.

** Пример: Для обеспечения регулировки резонатора предложено его ци - линдр разрезать на две части под углом к образующей и регулировать вращением одной срезанной части цилиндра [13. А. с. 1462438 СССР].

5. Принцип ОБЪЕДИНЕНИЯ: а) соединить однородные или предназначен-ные для смежных операций объекты; б) объединить во времени однородные или смежные операции.

** Примеры: 1. Для увеличения пропускаемого тока две микросхемы соеди-няют параллельно, но это вдвое увеличивает площадь. Предложено объеди-нить кристаллы в одном корпусе, установив их на рамку с двух сторон и со-единив их выводы. Размер остается такой же, как и у одного кристалла

[13. Заявка ЕВП 0221496].

2. Для уменьшения расхода химических реагентов для приготовления бу-ровых растворов, таких как: гидроксид калия КОН, гидроксид натрия и других предлагается получать эти вещества непосредственно в скважине путем электролиза [4. С.110].

6. Принцип УНИВЕРСАЛЬНОСТИ: объект выполняет несколько различных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

** Пример: Для упрощения конструкции микросхем предложено их выво-дам придать функцию радиаторов для охлаждения [13. Пат. 4684975 США].

7. Принцип МАТРЕШКИ: а) один объект размещен внутри другого, кото-рый в свою очередь находится внутри третьего и т. д.; б) один объект про-ходит сквозь полость в другом объекте.

** Пример: Образовать на пластине микролинзы[Заявка 61-208276 Япония].

8. Принцип АНТИВЕСА: а) компенсировать вес объекта соединением с дру-

гим объектом, обладающим подъемной силой, б) компенсировать вес объ-

екта взаимодействием со средой (преимущественно за счет аэро - и гидро-

динамических сил).

** Пример: Опоры тяжело нагруженных конвейерных лент часто выходят из

строя в месте погрузки. Предложено для усиления такой опоры выполнить

- 46 -

ее в виде поплавка в резервуаре с жидкостью [13. А. с. 796097 СССР].

9. Принцип ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО АНТИДЕЙСТВИЯ: а) заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям;

б) если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие,

надо заранее совершить антидействие.

** Примеры: 1. Перевозка легковоспламеняющихся сыпучих грузов пожаро - опасна, так как возможно их смещение при волнении на море и возникнове - ние из-за трения разрядов статического электричества, приводящих к пожа-рам. Предложено изменить агрегатное состояние поверхностного слоя сы-пучего груза (комовой серы), нагрев его до температуры плавления. Для этого используют нагревательный элемент в виде катка, который дополни-тельно разравнивает и уплотняет верхний слой. Образующаяся корка препятствует смещению груза и возникновению пыли [А. с. 766953 СССР].

2. Порошок покрывают герметизирующей прокладкой, под которой создают вакуум. Давление атмосферы плотно прижмет прокладку и предотвратит воз-можные сдвиги порошка [13. А. с. 340576 СССР].

10. Принцип ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ: а) заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично); б) заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.

** Пример: Пленку монокристаллического кремния получают из аморфного

кремния, отжигая ее сканированием лучом лазера. Предложено предвари - тельно провести обработку не сплошной пленки, а небольших ее островков, затем наносить сплошную пленку. Тогда при действии луча лазера островки являются центрами кристаллизации и улучшают качество пленки [13. Заявка 61-260621 Япония].

11. Принцип ЗАРАНЕЕ ПОДЛОЖЕННОЙ ПОДУШКИ: а) компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными

аварийными средствами.

** Пример: Проводящие слои конденсатора микросхем могут закорачиваться

при повреждении диэлектрика. Предложено выполнить подслой с проводи-

мостью противоположного типа и поддерживать в нем запирающее напря-жение. При повреждении образуется запертый диод [13. Заявка ЕВП 0219430].

- 47 -

12. Принцип ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНОСТИ: изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.

** Примеры: 1. Монтаж стенок резервуаров для нефти путем разматывания вертикальных рулонов труден и опасен. Предложено разворачивать рулон в горизонтальном положении на шаблоне стенки, затем поднимают в верти - кальное положение уже готовые боковые стенки и закрепляют на днище. Большинство работ проводится на поверхности [13. А. с. 863823].

2. Туристы говорят: «Умный в гору не пойдет, умный гору обойдет.»

13. Принцип НАОБОРОТ: а) вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие; б) сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - движущейся;

в) перевернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.

** Пример: В магнитном сердечнике из ферромагнитной ленты распреде-ление магнитного поля неравномерное, увеличены потери на перемаг-ничивание. Предложено сердечник наматывать в виде ленты Мебиуса - в результате в сердечнике отсутствуют внутренние и внешние слои, потери и время переключения уменьшаются [13. А. с. 626443]

14. Принцип СФЕРОИДАЛЬНОСТИ: а) перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от куба или паралеллепипеда, к шаровым конструкциям; б) использовать ролики, шарики, спирали; в) перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.

** Пример: При пайке волной припоя излишки его удаляют с платы с помощью вращающегося магнитного цилиндра. Предложено сделать магнит

капиллярно-пористым, а внутри его разместить флюс, который капилляр-ными силами подается к плате [13. А. с. 1013157].

15. Принцип ДИНАМИЧНОСТИ: а) характеристики объекта (или внешней

среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе

работы; б) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга; в) если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

** Примеры: 1. Множество кристаллов БИС охлаждают общим радиатором,

для хорошего теплового контакта требуется подгонка каждого кристалла.

- 48 -

Эти контакты нарушаются из-за неодинакового нагрева кристаллов. Контак-тную пластину радиатора предложено разделить складками на подвижные части, чтобы обеспечить подгонку радиатора к каждому кристаллу с разны-ми температурами [13. Заявка ЕВП 0243710].

2. Легирование (введение примесей) полупроводников с углублением ведут пучками ионов. Вертикальный пучок хорошо легирует дно углублений, плохо боковые их стенки. Для более однородного распределения ионов по стенкам и дну предложено непрерывно изменять угол потока относительно пластины и стенок [13. Заявка ЕВП 0234244].

16. Принцип ЧАСТИЧНОГО ИЛИ ИЗБЫТОЧНОГО ДЕЙСТВИЯ: если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить "чуть меньше" или "чуть больше" - задача может существенно упроститься.

** Пример: При плазменно-дуговой резке металлических труб и при отсутствии визуального контроля за резкой возможен брак недореза. Предложено резание производить при максимальном по мощности режиме резки [13.А. с.239458]. В узкие пазы керамической пластины необходимо последовательно нанести слои ферромагнетика и проводника. Для упроще-ния технологии предложено наносить их на всю поверхность пластины, после чего избыточный материал между пазами удалить шлифованием [13. А. с.257633].

17. Принцип ПЕРЕХОДА В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ: а) трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект может перемещаться в двух - трех измерениях; б) использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной; в) наклонить объект или положить его "набок"; г) использовать обратную сторону данной площади; д) использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади.

** Пример: В устройстве для магнитографической дефектоскопии применя-

ется кольцевая магнитная лента. Срок ее службы можно увеличить вдвое, если ленту изготовить с двусторонним магниточувствительным покрыти-ем и соединить в виде ленты Мебиуса [13. А. с. 259449].

18. Использование МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ: а) привести объект в колебательное движение; б) если такое движение уже совершается, увели-чить его частоту (вплоть до ультразвуковой); в) использовать резонансную частоту; г) применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы;

- 49 -

д) использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитны-ми полями.

** Примеры: Известен способ резания мерзлой древесины, когда ножи нагре-вают и режут ее, но скорость оттаивания мала из-за плохой теплопроводнос-ти материала. Предложено ножами подавать СВЧ-поле, которое быстро раз-мораживает дерево на всю глубину и снижает прочность, ускоряет резание [13. А. с. 741826].