ГИБРИД
(История с изобретательского семинара)
Владимир Герасимов
2006
.
Рисунок Виктора Богорада
Вспоминается мне давняя история. В 1989 году мы с Семеном Литвиным и
Сашей Любомирским проводили учебный семинар по ТРИЗ и ФСА в Грузии, на
Тбилисском авиационном производственном объединении им. Димитрова. В
основном в аудитории сидели конструкторы и технологи. Каждый из них к
концу обучения должен был решить свою техническую проблему, с которой ему
не удавалось самостоятельно справиться. Мы считали тогда, и не без
оснований, что такое условие помогает слушателям лучше освоить
теоретический материал.
Однажды в обеденный перерыв ко мне подошел уже немолодой мужчина,
цеховой технолог, и попросил ему помочь. Мы сели за стол, я достал
карандаш, бумагу и приготовился рисовать "почеркушки". Тщательно и
неторопливо подбирая слова, технолог рассказал о своих трудностях. Вместе
с коллегами он долго возился с каким-то хитроумным импортным штампом. Все
получалось неплохо, кроме одного - никак не удавалось механизировать
подачу плат из кассеты к этому станку-автомату. Пробовали приспособить для
этого имеющийся робот; время было такое, когда роботов пытались пристроить
везде, где нужно, и где не нужно. Но неожиданно наткнулись на
неприятность.
Механическая рука робота (так называемый "схват") великолепно
справлялась со своей задачей - аккуратно брала из кассеты плату и точно
подавала ее в приемное устройство штампа. Но только в том случае, если в
кассете находилось совсем мало плат, всего несколько штук (рис. 1).
Рис. 1. Механический схват робота
Если же их было больше, схват начинал капризничать, а то и вовсе
отказывался работать - никак не мог подцепить очередную плату. Объяснялось
это просто: из-за заусенцев, или по какой-то другой причине, платы в
кассете часто лежали не горизонтально. Вот с этими перекошенными платами
робот и не мог справиться (рис. 2). Можно было, конечно, посадить
работницу, чтобы она подкладывала платы в кассету по одной штуке, так и
было в самом начале, пока еще не поставили робота, но... Мой собеседник
пожал плечами и невесело улыбнулся.
Рис. 2. Проблема механического
схвата
* * *
Хочу оговориться - рисунки, приведенные в тексте, достаточно условные.
Дело в том, что пройти в цех и посмотреть как выглядит устройство "живьем"
было нельзя, так как у меня не было соответствующего допуска. Такая
ситуация раньше уже бывала, например, во Владивостоке, где мы с Семеном
Литвиным за год до этого проводили учебный семинар на заводе "Звезда".
Даже в заводскую столовую приходилось пробираться какими-то окольными
путями через подсобные помещения. А слушатели, консультируясь с нами по
изобретательской методике, обязаны были соблюдать строгие меры большой
секретности...
Кроме того, на посещение цеха сейчас совсем не было времени, ведь в
аудитории сидело еще человек пятьдесят, и у каждого была своя проблема,
которую нужно было решить. Поэтому пришлось довольствоваться эскизами,
которые мы по очереди рисовали на бумаге. Однако, в общем-то, ситуация
была понятной.
* * *
- Получается, что проблема у вас скрывается в самом начале процесса.
Механическое устройство плохо захватывает перекошенные платы? - уточнил я.
- Да, в этом.
- А вы не пробовали эти платы захватывать как-нибудь
по-другому?
- Пробовали. Вместо рычажного схвата мы поставили присоску
(рис. 3).
Рис. 3. Пневматическая
присоска
- И что получилось? - спросил я, хотя уже сам догадался, что
получилось.
- Первая проблема исчезла, - ответил мой собеседник.
Пневмо-присоска хорошо захватывала даже сильно перекошенные платы. Но мы
никак не могли добиться, чтобы она точно подавала их в приемное устройство
штампа. Если же туда поподала перекошенная плата, штамп ломался, а стоит
он оч-чень дорого...
- И как же вы сейчас работаете?..
- Мы
провозились с роботом почти три месяца, но безуспешно. Сейчас платы в
приемное устройство штампа работница укладывает вручную. Берет из кассеты
по одной штуке и укладывает... Хорошо получается, только ей нельзя отойти
ни на минуту. А робот не работает, демонтировать его хотим...
Я оживился - похоже, что мы имели дело с моими любимыми альтернативными
системами, о которых я с большим увлечением рассказывал на семинаре. Ведь
и механическое, и пневматическое устройства выполняли одну и ту же
функцию. Кроме того, их достоинства и недостатки были взаимно
противоположными - первое плохо захватывало платы, если они были
перекошены, но зато точно укладывало горизонтальные платы. Второе -
наоборот, могло легко взять плату с большим перекосом, но не способно было
точно положить ее туда, куда нужно. Я подумал, что половина дела уже
сделана - подобрана альтернативная пара - и сказал об этом собеседнику.
Нужно просто попробовать сложить достоинства этих систем.
Слушатель кивнул головой, немного помолчал, а потом произнес:
- Да,
я так и хочу сделать, но у меня есть вопрос. Вы говорили, что в самом
начале нужно определить "базовую" систему... А я не знаю, которая из них
базовая...
Вопрос поймал меня врасплох. Обычно ответить на него совсем не трудно -
"базовой" в альтернативной паре назначают ту систему, которая проще,
дешевле и при этом хуже выполняет свою функцию. Например, в паре
гвоздь-шуруп базовой системой является гвоздь - его легче делать, легче
забивать в доску, он дешевле шурупа, однако держит соединяемые детали
хуже. Тут все просто и понятно.
В нашем случае было не так, ведь схват робота не изделие, а
приспособление. Его изготовили один раз, отладили и, если работает
нормально, то больше никаких забот. Разница в стоимости механического и
пневматического устройств была небольшая, да и не играло это никакой роли.
Оба устройства частично работали хорошо, а частично плохо, а нужно было,
чтобы только хорошо... С таким случаем раньше я не сталкивался.
Действительно, который из схватов "базовый"?..
Тут прозвенел звонок, мне нужно было продолжать вести занятия, времени
на теоретические размышления не было. Я предложил - попробуйте назначить
"базовой" системой механический схват, а там видно будет. Если не
получится, всегда можно сделать наоборот, ведь вариантов-то всего два...
Слушатель молча кивнул, забрал бумагу с эскизами и мы разошлись. Краем
глаза я отметил, что его место во втором ряду столов пустует, но не придал
этому значения.
После занятий обычно приходилось еще часа два консультировать всех
желающих, которых набиралось иногда больше десятка. В этот раз в самом
конце ко мне опять подсел мой старый знакомый. У меня мелькнула мимолетная
мысль: опять сейчас начнет задавать свои неудобные вопросы... Но
получилось по-другому.
Мужчина немного помолчал, а потом произнес:
- Уже внедрили.
-
Что внедрили? - не понял я.
- Внедрили предложение, - пояснил он и
слегка улыбнулся в усы.
Дальше я с удивлением выслушал немногословный рассказ. После обеда он
зашел в цех, достал со стеллажа в каптерке сразу оба приспособления,
протер от пыли и смонтировал их вместе, благо почти ничего не нужно было
переделывать. А затем включил этот пневмо-механический гибрид. Он
заработал сразу - вниз опускалась присоска, легко захватывала любую, даже
сильно перекошенную плату и слегка ее приподнимала. Когда плата касалась
упоров, она выравнивалась (рис. 4).
Рис. 4. Усовершенствованный
пневмо-механический схват
Дальше уже начинали работать рычаги механической руки. Они легко
захватывали строго горизонтальную плату и точно подавали ее в приемное
устройство штампа. На всю процедуру - монтаж и регулировку - ушло не
больше двух часов.
Рабочий день давно закончился и нужно было освобождать аудиторию. Мы
вместе вышли на улицу и попрощались. Я посоветовал оформить
рацпредложение, и мой спутник молча кивнул. Так получилось, что больше мы
уже не общались; вокруг было множество других дел, как всегда на учебном
семинаре. К сожалению, я не запомнил его имя.
Это предложение мне нравится необычной легкостью и простотой внедрения.
Не так уж много подобных случаев я могу вспомнить за свою многолетнюю
изобретательскую практику. Я хорошо понимаю теперь - все, что делаешь в
жизни, должно получаться легко, просто и само собой. Иначе ты делаешь
что-то не то или не так...
* * *
В конце 1989 года мы с "Электросилы" перешли в Теоретический отдел ТРИЗ
и ФСА научно-исследовательской лаборатории изобретающих машин. Первой
работой, которую пришлось выполнить на новом месте, был "Технический отчет
№ 1 по теме: "Механизмы перехода в надсистему альтернативных систем".
Среди нескольких примеров объединения разных систем я коротко описал
предложение по усовершенствованию схвата робота [1, стр. 16].
Спустя несколько месяцев, когда мы готовили статью для первого выпуска
журнала "ТРИЗ", Семен Литвин предложил исключить этот пример и заменить
его другим, в котором "базовую" систему определить было гораздо проще. Не
без сопротивления, но я согласился, так как ситуация со схватом робота
действительно отличалась от других. Поэтому, хотя пример мне и нравился, в
статью не попал [2].
Прошло больше 15 лет, что же изменилось за это время? Стало совершенно
ясно, что похожая ситуация встречается сплошь и рядом. Системы выполняют
функции частично хорошо, а частично плохо, причем очень желательно взять
от каждой из них только положительные стороны. Сложение происходит именно
"в лоб", когда в одну надсистему включаются либо все, либо многие
конструктивные элементы обоих прототипов. Понятие "базовой" системы в этом
случае сильно "размыто", либо напрочь отсутствует. Ясно, что речь в этих
случаях идет о самостоятельном классе изобретательских задач, и что они
требуют своего собственного подхода.
Про один из подобных примеров - бреющую головку электробритвы,
защищенную в 2003 году патентом США 6,584,691 - я постараюсь рассказать в
ближайшее время.
Санкт-Петербург,
25 июля 2006 года
ЛИТЕРАТУРА
- Герасимов В.М. Технический отчет №1 по теме "Механизмы перехода в
надсистему альтернативных систем" [Рукопись] / В. М. Герасимов, С. С.
Литвин; Теорет. отдел ТРИЗ и ФСА НИЛИМ. - Л., 1990. - 37 с. - Рукопись
деп. В ЧОУНБ 20.03.1990 № 871.
- Герасимов В.М. Зачем технике плюрализм: (развитие альтернативных
технических систем путем их объединения в надсистему) / В. М. Герасимов,
С. С. Литвин // Журнал ТРИЗ. - 1990. - Т.1. - № 1. - С. 11-26. (см. http://www.metodolog.ru/00594/00594.html)