Артём
17 октября 2016
Советы почтой каждую неделю
Пожалуйста, получите наше письмо, чтобы подтвердить свой адрес:
Вы подписаны на «Советы за неделю»:

Расскажите об управляемости.

(Часть пятая: подчинённая формула)


Одна из моих любимых изобретательских задач — об улучшении паяльника. Представим себе паяльник, в котором поддерживается конкретная температура с помощью наконечника из материала с точкой Кюри, например в 200 °С. Когда наконечник нагревается выше этой температуры, у него меняются электрические свойства и он автоматически перестаёт принимать энергию — без дополнительных датчиков и переключателей. А как его улучшить?

  • Неизвестно, что требуется

    Возьмём в качестве прототипа паяльник с наконечником, имеющим определённую точку Кюри. Нужно усовершенствовать паяльник. Из 19 инженеров, которым была предложена эта задача, семь просто отказались её решать: «Формулировка неверная, неизвестно, что требуется…» Девять человек не пошли дальше туманных высказываний: «Наверное, надо уменьшить вес… или расход энергии… может быть, компоновку или внешний вид?.. Хорошо бы посмотреть паяльник в натуре…» Три человека предложили использовать наборы сменных наконечников с разными точками Кюри. Идея небогатая: 30 или 50 сменных наконечников — это громоздко.

    Г. Альтшуллер. Найти идею

Недовольство размытыми условиями задачи — частенько признак неопытного проектировщика. Я не призываю решать задачи без обсуждения с клиентом, без учёта пожеланий потребителей или без анализа статистики. Но даже когда нет чётких требований, хороший дизайнер улучшит любой предмет: повысит полезное действие, уберёт всё лишнее, динамизирует. Или как в задаче о паяльнике — повысит управляемость.

У исходного паяльника простая формула: электромагнитное поле в индукторе нагревает наконечник паяльника, пока он не нагреется до точки Кюри. Правильный ответ к задаче: поскольку простая формула уже есть, надо ввести второе поле, управляющее точкой Кюри наконечника паяльника. Таким полем может быть механическое поле сил сжатия.

По-простому, теперь у паяльника настраивается температура. Для этого элемент формулы превращается в подчинённую вложенную формулу — независимо управляемый контур:

Было

Э1 Э2

Стало

Э1 ( Э′2 Э′3)

Человек двигает корпусом карандаша, чтобы грифель оставил след на бумаге — это простая формула:

Простой карандаш


Оправа Грифель

Когда грифель стачивается, приходится точить карандаш. Проблема решается, если сделать длину грифеля независимо управляемой:

Механический карандаш


Оправа ( Толкатель Грифель)

В совете о целостности мы говорили, что любая система состоит из подсистем и сама входит в надсистему. При введении подчинённой формулы любой элемент превращается в независимо управляемую подсистему. Вспомним приём «добавить ручку» — и оправа удобно цепляется к карману:

Механический карандаш с зажимом


(Оправа  Зажим ) ( Толкатель Грифель)


Простая лучина переносит пламя. А если рядом нет источника огня? Спичка — это лучина с подчинённой формулой. Кончик покрыт серой, которым чиркают только чтобы зажечь спичку. После этого спичка «работает», как простая лучина.

Электролебёдка на парусном судне выглядит и наматывает канаты принципиально так же, как ручная. Но её механический привод превратился в независимо управляемый электромотор с собственным источником энергии.

Связь или взаимодействие в системе тоже может превратиться в независимо управляемую подсистему:

Было

Э1 Э2

Стало

Э1 ( Э3) Э2

По этой схеме работает транзистор — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Проще говоря, он связывает два проводника, при этом связь независимо управляется третьим.

Поезд едет по железной дороге из пункта A в пункт B:

Железнодорожный путь


Поезд Путь из A в B

Рельсы жёстко связывают две точки — поезд не может выбрать направление. Проблему жёсткой связи решает управляемая железнодорожная стрелка с приводом: механическим, гидравлическим, пневматическим или электрическим:

Железнодорожный путь со стрелкой


Поезд Из A ( Стрелка)    в Cв B

Представим себе обычную электрическую лампочку:

Лампочка Ильича

Источник питания Лампочка

Если между источником и обычной лампочкой — механический выключатель, то лампочку придётся включать и выключать вручную. А если превратить его в контроллер, управляемый сигналом, то лампочка сможет менять цвет, автоматически подстраиваться под время суток, уровень освещения или сценарий. И даже мигать, когда приходит почта:

Лампочка Филипс Хью

Источник ( Контроллер) Лампочка

Это качественное повышение управляемости:

Электрическая передача в тепловозах и кораблях передаёт энергию от дизельного двигателя не механически, а через собственный генератор и электродвигатель. Это делает более управляемой тягу и распределение мощности по ведущим осям.

Введение

  • Управлять

По той же схеме с подчинённой формулой работают электронный газ, тормоз, руль и стартёр в современных автомобилях. Все эти подсистемы повышают управляемость и выполняют новые функции: удалённое включение автомобиля, помощь при разгоне «кикдаун» и при торможении — «брейк-асист».

Подчинённая формула удобна тем, что не меняет принцип работы основной системы — управляемость повышается без выхода в надсистему.

Брейк-асист и кикдаун в совете о динамизации взаимодействия

P. S. Это был понедельничный совет о решении дизайнерских задач. Хотите знать всё о работоспособном дизайне, полезном действии, разрешении противоречий, законах, приёмах и формулах? Присылайте вопросы.

P. P. S. Дата следующего набора в Школу стажёров пока неизвестна.

 
Мы напишем вам, когда будет открыт набор. Без спама.

Поделиться

Цель рубрики — обсуждение вопросов дизайна всех видов, текста в дизайне и взаимоотношений дизайнеров с клиентами.

Мы публикуем комментарии, которые добавляют к уже сказанному новые мысли и хорошие примеры. Мы ожидаем, что такие комментарии составят около 20% от общего числа.

Решение о публикации принимается один раз; мы не имеем возможности комментировать или пересматривать свое решение, хотя оно может быть ошибочно. Уже опубликованные комментарии могут быть удалены через некоторое время, если без них обсуждение не становится менее ценным или интересным.

Вот такой веб 2.0.

Расскажите об управляемости. Часть двенадцатая Расскажите об управляемости. Часть одиннадцатая Расскажите об управляемости. Часть десятая Расскажите об управляемости. Часть девятая




Недавно всплыло

Это я неправ, что долго думал, или магазин, что допустил такую ситуацию? 3 Как создавался новый сайт бюро. Часть вторая 2 Как флексить. Отступить от идеала 2 Расскажите об обратной связи в интерфейсе 1