Задача о занавеске в душе

Материалы III конференции "ТРИЗ. Практика использования методических инструментов"

ЗАДАЧА «О ЗАНАВЕСКЕ В ДУШЕ»

А.Захаров, GET Consulting Co.

Занавески для ванны

http://www.4living.ru/items/article/dushevie-ekrani--shtorki--dverki

Широко распространены полиэтиленовая и тканевая шторы, которые закрепляются над ванной на металлической штанге. Не следует забывать, что занавеска ... липнет к обнаженному телу. Всему виной закон Бернулли. В соответствии с ним, давление в потоке жидкости или газа тем меньше, чем выше скорость потока. В результате возникает разница давлений: чем больше напор (скорость) струй из головки душа, тем давление воздуха у занавески со стороны душа ниже, чем давление воздуха снаружи. Из-за разницы давлений возникает сила, приложенная перпендикулярно к занавеске и направленная снаружи внутрь - занавеска движется (изгибается) внутрь и прилипает к телу.

Краткое описание ситуации

По закону Бернулли струи воды, бьющие из головки душа, около занавески образуют зону пониженного давления. Тонкая пластиковая занавеска из-за разницы давлений внутри и снаружи, перемещается в эту зону, причиняя неудобство пользователю душа. Как быть?

Решения существуют и используются (магниты, грузики и т.п.), но у них есть недостатки:

  • Магниты удерживают нижний край занавески, но средняя часть занавески выгибается пузырем;
  • Смачивание стенки ванны и прилепление к ней нижнего края занавески – тот же недостаток, что и при использовании магнитов;
  • Грузики у нижнего края занавески, натягивающие занавеску вертикально, малы для эффективного удержания занавески. Большие грузы неудобны для применения, да и занавеску могут порвать.
  • Есть решение – штангу, по которой скользит верхний край занавески, изогнуть дугой наружу, чтобы отдалить занавеску от зоны пониженного давления. Это возможно для новой ванны, а для уже существующей – нет.      

Предлагается с помощью подхода УСЭ-USESoft[1] исследовать ситуацию и создать новое устройство для натяжения тонкой пластиковой занавески во время пользования душем.

Экран USESoft «Создание новой Системы»

На экране реализован алгоритм создания новой системы: «Потребность à Функция (действие и объект) à Принцип действия à Конструкция (дизайн).

Кликом по кнопке Create New System = Создание новой системы в пояснения к блокам производится последовательная подстановка описаний элементов создаваемой системы:

  1. Предотвращение перемещения занавески – потребность, которая требует некоторых изменений в окружающем мире. Предотвращение перемещения занавески осуществляется путем выполнения функции.
  2. Удержание – это взаимодействие между новой системой и занавеской. Удержание реализуется через принцип действия.
  3. Для реализации удержания используется механическое действие (эффект). Механическое действие реализуется через конструкцию (дизайн) новой системы (субъект).
  4. Держатель – это набор элементов, который на основе механического эффекта осуществляет удержание занавески с целью удовлетворения потребности в предотвращении перемещения занавески.

Смысловой и формальный контроль правильности формулирования функции: Держатель (действует) удерживает (сохраняет неизменной) занавеску. Функция сформулирована правильно.

Обоснование предложения выбрать в качестве Рабочего органа Груз: силой веса Груза (механический эффект) занавеска будет натягиваться и перестанет перемещаться по направлению к струям душа в зону пониженного давления.   

Кликом по кнопке System Completeness = Полнота частей системы переход на экран анализа полноты частей вновь созданного Держателя.

Экран USESoft «Закон полноты частей системы»

Названия элементов, введенных на предыдущем этапе «Создание Держателя» передаются на этот экран. Таким образом, процесс создания Держателя и полнота частей созданного Держателя имеют жесткую и однозначную связь, что способствует соблюдению логики синтеза и анализа системы.

В результате анализа на полноту частей на экране представлены элементы: 

(I) В надсистеме:

Пользователь душа, которому нужна удерживаемая Занавеска

(II) В системе:

Система управления - Пользователь душа – элемент надсистемы, одновременно являющийся Системой управления системы Держатель. СУ (Пользователь):

  • Устанавливает требуемые параметры реализации  функции Держателем
  • Анализирует текущие (реальные) параметры реализации  функции Держателем
  • Регулирует элементы Держателя с целью устранения разницы между требуемыми и текущими значениями параметров реализации функции Держателем

Источник энергии - Элемент, который снабжает «двигатель» Держателя энергией. В данном случае Источник энергии – поле тяжести Земли.

Двигатель - Элемент, который вырабатывает энергию, необходимую для обработки (удерживания) Занавески. В данном случае Двигатель – это обладающее массой тело, «переводящее» в силу тяжести потенциальную энергию поля тяжести Земли.

Трансмиссия - Элемент, который проводит энергию от «двигателя» Держателя к Грузу. В данном случае Трансмиссия – это само тело, объединяющее в одну силу тяжести силы, приложенные к его элементарным массам.

Рабочий орган - Элемент, который обрабатывает Занавеску. По определению, это элемент Держателя, который выполняет основную функцию, совпадающую с формулировкой ГПФ Держателя – «обрабатывать (натягивать) Занавеску». В данном случае[2] – это Груз.

Изделие - Занавеска, натягиваемая (и тем самым – удерживаемая) силой тяжести Груза.

Т.к. крепление Груза к Занавеске известно и используется, но у такого решения есть недостатки. Поэтому есть смысл поискать лучшее решение, которое должно лежать на одной из линий эволюции объекта «Груз».

Экран USESoft «Универсальная схема эволюции»

Этапы и направления эволюции Груза:

  1.  

Выявление проблем, которые снижают жизнеспособность Груза. В снижении жизнеспособности выражается неуверенность, что Груз в будущем выживет.

  1.  

Выявление пониженной идеальности Груза, т.е. низкого отношения полезных функций Груза к вредным.

  1.  

Груз с необходимыми функциями не существует, либо у Груза нет ресурсов для улучшения à Создание нового Груза (вариант рассмотрен выше).

  1.  

У Груза есть ресурсы

  1.  

Когда у одного из двух Грузов нет ресурсов.

Объединямые Грузы могут быть:

  • Теми же самыми (би-Груз), или
  • Груз 1 + Груз 2 с некоторыми изменениями (сдвигом) в параметрах. Сюда относится объединение альтернативных систем, или
  • Разные Грузы, или
  • Груз + анти-Груз    
  1.  

Выявление внешних нежелательных эффектов (НЭ) Груза с помощью всех видов анализа – компонентного, структурного, функционального, потокового и т.д.

  1.  

Выявление внутренних нежелательных эффектов (НЭ) Груза с помощью всех видов анализа – компонентного, структурного, функционального, потокового и т.д.

Построение причинно-следственной цепи (сети) НЭ и выявление ключевого(ых) НЭ[3]

  1.  

Изменение компонента(ов) Груза, с которым(и) связан(ы) ключевой(ые) НЭ:

 

  • С помощью закономерного ряда эффектов;
  • Изменение свойств Груза
  • Изменение Груза – его материала, а также в пространстве и во времени

9 - 13

Описание Груза, в котором отсутствуют внешние и внутренние НЭ à улучшенный существующий Груз à Груз с повышенной идеальностью à Груз с повышенной жизнеспособностью  

Направления изменений Груза

  1. Удалить Груз из системы Держатель

Вариант свертывания не может быть реализован: Груз – РО системы Держатель, выполняющий основную функцию «удерживать Занавеску».

  1. Объединение Грузов, добавление элемента

Идея – создать силу, нейтрализующую силу, перемещающую Занавеску, например, созданием разряжения воздуха снаружи занавески во время пользования душем.

  1. Изменение Груза по закономерному ряду МАТХЭМ

Идея – создать силу, нейтрализующую силу, перемещающую Занавеску, например, созданием разряжения воздуха снаружи занавески во время пользования душем.

4. Изменение Груза по закономерным линиям эволюции

4.1. Материал

Идея: использовать воду – ресурс, в избытке имеющийся в ванной

4.2. В пространстве

Идея: использовать некоторый объем воды

4.3. Во времени

Идея: вода используется не постоянно, а только при пользовании душем

 

Портрет ответа: для натяжения Занавески использовать в качестве Груза некоторый объем воды, возникающий только при пользовании душем.

 

 

5. В случае невозможности изменить Груз

Ситуация возникает, если при попытке изменить Груз возникает новый нежелательный эффект. Например, утяжеление грузов для достаточного натяжения Занавески приведет к повреждению тонкого пластика, тяжелые грузы мешают и т.д.

Типовое противоречие: увеличение веса подвижного объекта (№ 1) усложняет его использование (№ 33).

Матрица Альтшуллера для поиска приемов, разрешающих противоречие

35. Изменение параметров

35.1. Изменить агрегатное состояние Груза (твердый à жидкий à газообразный) = жидкий Груз

35.2. Изменить концентрацию или консистенцию = жидкий Груз

35.3. Изменить степень гибкости Груза = жидкий Груз принимает любую нужную форму

35.4. Изменить температуру.

35.5. Изменить объем Груза = жидкий Груз легко меняет объем

3. Местное качество

3.1. Перейти от однородной структуры Груза (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной.

3.2. Разные части Груза должны иметь (выполнять) разные функции.

3.3. Каждая часть Груза должна находиться в условиях, наиболее благоприятных ее работе = жидкий Груз легко делится на части.

2. Вынесение

2.1. Отделить от Груза "мешающую" часть (свойство) или, наоборот, выделить единственную нужную часть (свойство).

Мешающее свойство – сохранение Грузом формы à жидкий Груз

Единственная нужная часть (свойство) = подвижность, текучесть à жидкий Груз

24. Посредник

24.1. Использовать промежуточный Груз, переносящий или передающий действие.

24.2. На время присоединить к Грузу другой (легкоудаляемый) объект = жидкий Груз + Занавеска

Решение

 

 

Заключение по решению задачи «О занавеске для душа»:

  1. Решение практически беззатратное, легко тиражируемое, постоянно используется.
  2. Решение задачи получено с помощью подхода УСЭ-USESoft.


[1] УСЭ – Универсальная схема эволюции, разработанная на основе законов развития, известных в ТРИЗ, дополненная другими законами (диалектика, биология и др.); USESoft – компьютерная программа на основе УСЭ, дополненная инструментами анализа и решения задач (ТРИЗ и др.).

[2] Т.е., в случае использования Груза (веса Груза) для обработки чего-либо, Груз одновременно является и Источником энергии, и Двигателем, и Трансмиссией, и Рабочим органом.   

 

[3] Построение причинно-следственной цепи (сети) НЭ и выявление ключевого(ых) НЭ – это применение подхода УСЭ-USESoft к «плохому» набору (т.е. списку) НЭ, полученному на этапах 6 и 7. В результате применения подхода получается «хороший» вариант в виде структуры, т.е. в виде указанной ПСЦ(С).

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Комментарии

Re: Задача о занавеске в душе

content manager wrote:
Заключение по решению задачи «О занавеске для душа»:
1.Решение практически беззатратное, легко тиражируемое, постоянно используется...

Очень подробно и очень понятно. Однако, в такого рода задачах меня всегда немножко напрягает такого рода вывод. Получается, что после напряженной работы получено давно известное и широко используемое решение...
Мне кажется, на конференции, названной "ТРИЗ. Практика применения методических инструментов", стоило бы хотя бы оговорить, что приводится чисто учебный пример.

Re: Задача о занавеске в душе

У этого решения, однако же, я вижу по крайней мере один серьезный недостаток. Старые ванны (а решение главным образом ориентировано, как я понял, именно на них) устанавливаются обычно в старых квартирах, а в них полы далеко не всегда снабжены хорошей гидроизоляцией (кто меняет гидроизоляцию пола в ванной, тот, как правило, меняет и саму ванну). А в этом случае вода, случайно пролитая на пол из этого самого утолщения (оно же вне ванны, так?), может залить соседей снизу.

Не спрашиваю "как быть?" (пачка решений для Вас, думаю, вполне очевидна) - но почему втоль "тяжелый" инструментарий, как USEsoft (я верю, что в Ваших руках это прекрасный инструмент!), не был использован для анализа "вторичных" задач? Или был?

Re: Задача о занавеске в душе

Изображение пользователя AlexZ.

Priven wrote:

пн, 28/11/2011 - 21:52.
...вода, случайно пролитая на пол из этого самого утолщения (оно же вне ванны, так?), может залить соседей снизу.

Занавеска очень гибкая, наполненная водой складка вдоль края ванны находится вне ванны, вся нижняя часть занавески в ванне и части занавески её правого и левого вертикальных краев тоже внутри ванны. Получилось и просто, и надежно. Да и воды в складке немного, так что опасности заливания нет.
К описанию задачи я сделал фотографии, но они не прошли из-за ограничения "8 листов на доклад". А здесь прицепил:
Pic 2-13.jpg
Успехов,
AlexZ

Re: Задача о занавеске в душе

Изображение пользователя AlexZ.

Priven wrote:

А нельзя ли обойтись без линии на занавеске?

Можно, конечно. Но линия реально повышает удобство пользования занавеской.
Линия выполняет 2 полезные функции:
1. Останавливает вредное воздействие пальцев (надрыв) на занавеску при размещении занавески на краю ванны.
2. Направляет пальцы сразу в нужное место занавески при размещении занавески на краю ванны.
Можно начать формулировку этой функции так: линия "служит ориентиром" для пользователя, т.е. показывает пользователю - в какое место занавески нужно ставить пальцы при размещении занавески на краю ванны. Но цепочку: "служить ориентиром" для пользователя + пользователь "направляет" пальцы желательно выразить попроще - конкретным действием по отношению к объекту 2-й функции в этой цепочке - пальцам. Самое простое, понятное и, что важно, соответствующее правилу формулирования функции (действие + объект) - "направлять" пальцы...
Теперь про затраты на линию:
Ну, сколько стОят 4-5 кусочков плотной изоленты (duct tape) контрастного цвета? Плюс, затраты времени на их приклеивание к занавеске - минута-две...
ЧиТД: линия реально повысила идеальность занавески - польза ощутимая, а затраты копеечные.
Спасибо за вопросы - на простом примере хорошо раскрываются методические вопросы.
AlexZ

Re: Задача о занавеске в душе

AlexZ wrote:
Priven wrote:

А нельзя ли обойтись без линии на занавеске?

Можно, конечно. Но линия реально повышает удобство пользования занавеской.
<...>
ЧиТД: линия реально повысила идеальность занавески - польза ощутимая, а затраты копеечные.
Спасибо за вопросы - на простом примере хорошо раскрываются методические вопросы.
AlexZ

Спасибо. Стараемся :) - не только, как видите, на ветке про законы.

А недостатки все же есть: как и любая система, требующая пилотирования, эта система содержит "врожденные" надостатки систем такого рода. Например:

(1) Пальчиком можно промахнуться мимо линии;
(2) Глаз может не увидеть линии;
(3) Самый "правильный" пальчик может оказаться порезанным, а другой будет не таким точным, как этот;
(4) Рука может быть всего одна - второй нет или она занята, а Ваша система все же требует двух рук - одной рукой получится только при известной сноровке и, думаю, не у всех;
(5) Если этой системой будет пользоваться старушка, то она не сможет ни увидеть (слепая), ни пальчиком провести (руки дрожат) - а помыться ей тоже хочется, и тоже с занавеской...

Вот эти "вторичные проблемы" бы снять... или, быть может, не только эти?

Re: Задача о занавеске в душе

Изображение пользователя AlexZ.

Priven wrote:

вт, 29/11/2011 - 18:06.
... как и любая система, требующая пилотирования, эта система содержит "врожденные" надостатки систем такого рода. Например...

Я решал эту задачу для себя. Поскольку с головой, руками, ногами, глазами и др. частями/органами тела у меня все в порядке, то решение на данное время меня устраивает. Поэтому не вижу необходимости развивать это конкретное решение для крепления занавески, устраняя "врожденные" надостатки систем, требующих пилотирования.
Успехов,
AlexZ

Re: Задача о занавеске в душе

Изображение пользователя GIP.

Занавеска нужна тогда, когда вода брызгается. И наоборот.

В этой связи - идея круговой занавески-абажура на проволочном или пластиковом каркасе, который может свободно подниматься и опускаться, регулируя этим напор воды.

Но, в принципе, сама занавеска, как таковая, не гигиеничная и вредна для здоровья. Качественно помыться можно и без нее, если обливаться структурированной водой.

ОСОЗНАНИЕ

ПОНЯТИЙ

Subscribe to Comments for "Задача о занавеске в душе"