про ТРИЗ от медоеда #79 Анализ элепольный
Элепольный анализ — это расширение вепольного анализа, разработанное в рамках ТРИЗ (Теории решения изобретательских задач). В отличие от вепольного анализа, который включает только вещества и поля, элепольный анализ добавляет в рассмотрение энергетические ресурсы (Э), а также более сложные взаимодействия между элементами системы.
Элепольная модель помогает анализировать взаимодействие между веществами, полями и энергией в системе, что позволяет более глубоко исследовать функционирование системы, выявлять проблемы и предлагать решения для повышения эффективности и устранения противоречий.
Основные элементы элепольной модели:
Элемент (E): Это основной объект системы, на который воздействуют поля или другие элементы. В отличие от классического вещества в вепольной модели, элемент может быть более сложным объектом, который включает не только физическое вещество, но и информационные, управляющие или энергетические ресурсы.
Поле (F): Поле — это воздействие, которое передаёт энергию или информацию между элементами системы. Оно может быть магнитным, электрическим, механическим, тепловым и т. д.
Энергия (Э): Энергетический ресурс, который необходим для работы системы. Это может быть электрическая энергия, механическая сила, тепло и т.д.
Структура элеполя:
Элепольная модель обычно включает следующие элементы:
E1 (элемент 1) — объект или элемент системы, который действует или на который воздействуют.
F (поле) — физическое воздействие, соединяющее элементы.
E2 (элемент 2) — объект, на который направлено действие.
Э (энергия) — источник энергии, который обеспечивает работу системы.
Пример элеполя:
Рассмотрим электрический двигатель:
E1 — ротор двигателя.
F — магнитное поле, создаваемое статором.
E2 — статор двигателя.
Э — электрическая энергия, которая подаётся на статор для создания магнитного поля.
Здесь элепольная модель помогает описать взаимодействие электрической энергии с элементами системы, что позволяет оценить её эффективность и выявить возможные проблемы.
Этапы элепольного анализа:
Построение элепольной модели: На первом этапе создаётся модель системы, которая включает основные элементы, поля и источники энергии. Эта модель позволяет наглядно представить, как взаимодействуют различные части системы.
Анализ взаимодействий: Анализируется, насколько эффективно поля и энергия передаются между элементами системы. Выявляются слабые места, где взаимодействие недостаточно эффективно, или проблемы, связанные с потерями энергии.
Поиск решений: После анализа системы разрабатываются предложения по улучшению взаимодействий. Это может быть изменение типа поля, добавление или устранение элементов, оптимизация энергопотребления и т. д.
Пример применения элепольного анализа:
Рассмотрим задачу повышения эффективности системы охлаждения двигателя.
Построение модели: В системе охлаждения двигателя мы имеем несколько элементов:
E1 — теплообменник.
F — тепловое поле, передающее тепло от двигателя к теплообменнику.
E2 — охладитель (например, вентилятор).
Э — электрическая энергия, которая питает вентилятор.
Анализ: При анализе системы обнаруживается, что тепловое поле недостаточно эффективно передаёт тепло от двигателя к теплообменнику, и система потребляет слишком много энергии для работы вентилятора.
Решение: Можно предложить замену теплового поля на более эффективное (например, добавить жидкостное охлаждение вместо воздушного) или использовать энергию двигателя для частичной работы охлаждающей системы, что снизит энергопотребление.
Проблемы, решаемые через элепольный анализ:
Низкая эффективность поля: Поле, используемое в системе, может быть недостаточно эффективным для выполнения функции. Например, если в механической системе используются силы трения, они могут оказаться менее эффективными по сравнению с электрическими или магнитными полями. Решение — смена поля на более подходящее для конкретной задачи.
Потери энергии: В элепольной системе может происходить значительная потеря энергии на различных этапах взаимодействия. Анализ позволяет выявить, где происходят эти потери, и предложить способы их уменьшения.
Избыточные элементы: Как и в вепольном анализе, элепольная модель позволяет выявить элементы, которые не играют ключевую роль в выполнении функции системы, но потребляют энергию. Такие элементы можно устранить или заменить.
Преимущества элепольного анализа:
Глубокий анализ взаимодействий: Добавление энергии в модель позволяет лучше понять процессы, происходящие в системе, и выявить потери или неэффективные взаимодействия.
Оптимизация системы: С помощью элепольного анализа можно оптимизировать не только взаимодействие элементов, но и энергопотребление системы.
Поиск нестандартных решений: Анализ взаимодействий полей и энергии даёт возможность находить новые, более эффективные пути решения технических задач.
Заключение:
Элепольный анализ — это расширение вепольного анализа, которое включает в рассмотрение энергетические ресурсы и сложные взаимодействия между элементами системы. Он помогает лучше понять, как работают системы, и найти оптимальные решения для повышения их эффективности, уменьшения потерь энергии и устранения недостатков.