Приглашаю участников форума порешать вместе еще одну домашнюю задачу и тоже связанную с детьми. Придерживаясь ранее сложившейся традиции, замечу сразу – при решении вам не придется «долго въезжать в тему»©, «перелапачивать горы научной литературы»©, достаточно школьных знаний, которые у всех есть.
Думается, что проблема многим известна из показанной на рисунке ситуации. Детям очень трудно выдавливать зубную пасту из тюбика, да ещё определенного объема. Часто для этой цели они используют обе руки, но и это не помогает. Такая борьба с тюбиком, особенно по утрам, не приводит к хорошему настроению и, конечно, эффективному использованию зубной пасты. Что можно сделать, чтобы помочь им?
Надо отметить, что имеется «контрольное» решение этой задачи, но, как известно, всегда можно найти лучшее предложение.
Вероятно, кто-то решит задачу смекалкой, что тоже неплохо. А если решить задачу с использованием методов и сравнить результаты? Задавайте вопросы, постараюсь ответить.
Re: Зубная паста
AlexZ, Спасибо за такой разбор задачи и демонстрацию возможностей софта! Теперь критика.
1. я посмотрел "Применение пакетов прикладных программ при изучении
курсов механики жидкости и газа" http://www.applmech.fizteh.ru/programs/appmc/f_8frc. Там есть формула 5.3 для расчета коэффициента сжатия потока:
α = 0.63 + 0.37*(F1/F0)^3 =0.63+0.37*(8^2/35^2)^3 = 0.63005, а у вас 19. Ошибочкас.
2. почему-то кажется, что пробка из-за перепада сечений образуется не очень большая. Все зависит от скорости течения. Если скорость большая, то пробка большая - это видно из формулы 5.4. Скорость течения пасты небольшая, поэтому выбор "пробки" как основной причины необоснован - с моей точки зрения.
3. Допустим, что все же пробка большая (кто-то подтвердил точным расчетом), то почему вы не рассматриваете варианта увеличения диаметра носика (в пределе - отказ от носика)?
4. Мне кажется упущен важный недостаток - очень трудно выдавить пасту до последней капли, она сопротивляется, собака, и не хочет вылезать из тюбика. Причина - стенки тюбика, возле самого носика, не могут соприкоснуться между собой, а значит, плохо или совсем не передают давление на остатки пасты.
Прокомментируйте.
С уважением.
P.S. Если еще чего накопаю по вашему разбору, то сообщу.
Re: Зубная паста
Уважаемый Alex, приветствую!
Прежде всего, спасибо за замечания. Это действительно большой труд - прочитать, разобраться и отловить огрехи.
1. Я формулой 5.3. не пользовался - по полученному с помощью этой формулы значению "альфа" потом рассчитывают гидравлические потери, что для задачи "Зубная паста" явная экзотика.
Коэффициентом сжатия потока со значением ≈ 19 я назвал отношение площадей (35^2/8^2), чтобы показать, что произошло резкое сужение потока. Произошел терминологический сбой, виноват :(((
2. На мой взгляд, задача больше качественная, чем количественная. Меня поразило отношение площадей. Ну, и аналогия возникла - толкучка около узких дверей. А скорость большая или небольшая - это уже надо специальные замеры делать.
3. Правило № 1: рассматривается система в том состоянии, в каком она описана в задаче. В задаче описан (показан) узкий носик. Поэтому и не пытался вносить изменений в размеры тюбика (носика), а предлагал менять только характеристики потока пасты минимальными средствами.
4. Трудность выдавливания последних порций пасты нужно рассматривать как ДРУГУЮ задачу.
Еще раз спасибо, рад деловому общению!
С наилучшими пожеланиями,
AlexZ
Re: Зубная паста
(Я вот думаю ...) Будем считать что линию =стенки тюбика= мы прошли. И мне уже по-спортивному интересно - будем другие линии щупать:
-- Или все устали и тема пасты в тюбике надоела ?? Пожалуйста, кто как думает?? Только не отмалчивайтесь... Вижу, что lox и GIP на сайте а там и Alex c vev подойдут.
Вот свежая мысль :) Лучшая идея решения с эскизом по одному из выбранных направлений получит приз. Как вам ??
Re: Зубная паста
Признаюсь - надоело! Но друзей в беде не бросаю :)) Остаюсь с вами!
Re: Зубная паста
--Vev, вы настоящий друг :) А усталость ... Если будут интересные решения - так усталость отступит ;)
Re: Зубная паста
(задумавшись над решениями, полученных с софтом) -- AlexZ, я хотел бы задать вам свой вопрос здесь, если это удобно: Вы ранжируете свои предложения по простоте внедрения и по степени невмешательства в производство, то есть этот критерий является для вас определяющим, правильно?? Я интересуюсь, чтобы уточнить: такой подход немножко в стороне от подхода ТРИЗ -- с основным критерием ИКР, когда «система сама...». Вы из 7 предложений первым поставили «внешний вибропоясок на тюбик», то есть это «система не сама»... Мне это понятно по-своему. А вот у вас почему так ??
Re: Зубная паста
Уважаемый Валман, приветствую!
Любые вопросы "по делу" удобны и приветствуются...
Я начну чуть издалека, чтобы пояснить свою логику, хорошо? Для этого задам вопрос - а почему ИКР принят за эталон решения, почему надо к нему стремиться?
Г.С.Альтшуллер, сформулировав главный закон ТРИЗ, не дал(*) объяснения - почему ТС развиваются в направлении повышения идеальности.
Пожалуйста, сформулируйте продолжение: "Технические системы развиваются в направлении увеличения степени идеальности, потому что ..."
С наилучшими пожеланиями,
AlexZ
(*) Возможно, где-то дал, но я навсидку не помню. Но после этого поста поищу.
Re: Зубная паста
(стараясь быть как можно более объективным) --спасибо за вопросы-рассуждения в Вашем сообщении. На Ваш первый вопрос:
--отвечая, я тут оригинальничать не стану, просто приведу выдержку со стр.49 из старой книги ГСА «Творчество как точная наука», Москва, Сов.радио, 1979. Вообщем-то, неплохо написано:--Вот здесь у меня есть своё мнение :) , которое не совсем совпадает с общепринятым. По моему убеждению, сами по себе ТС не развиваются. Их «развивают» люди. А люди «развивают» ТС согласно текущей конъюктуре, то есть согласно рынку. Поэтому развитие ТС объективно не существует самостоятельно, и строго говоря, подчиняется более общим рыночным законам. А на рынке всё просто – «заплатить меньше – получить лучше/больше/качественней». Вот почему разработчики следуя, этому простому правилу, стараются разработать возможно более дешевую ТС на конкретный момент конъюктуры рынка с прежними или даже лучшими качествами, что и соответствует повышению идеальности ТС.
Пожалуйста, «... потому, что они более успешны на товарном рынке в конкретный момент его конъюктуры»
Ваше мнение ??
Re: Зубная паста
Уважаемый Валман, приветствую!
AlexZ:
...Г.С.Альтшуллер, сформулировав главный закон ТРИЗ, не дал объяснения - почему ТС развиваются в направлении повышения идеальности. ...
А какое общепринятое? Мне просто интересно.
1. ТС развиваются людьми. Да, это верно, но уже не на 100%. Существует направление "эволюционирующий хардвер" (evolvable hardware), в который люди закладывают только способности изменения в непредсказуемых условиях, а изменяется хардвер сам.
2. Более общие рыночные законы - можно уточнить?
AlexZ:
...Пожалуйста, сформулируйте продолжение: "Технические системы развиваются в направлении увеличения степени идеальности потому, что ..." ...
Согласен. Но опять немного позанудствую:))) Что значит - ТС более успешны на товарном рынке?
Успехов,
AlexZ
Re: Зубная паста
(с пониманием относясь к занудству исследователя) –Вот вы спрашиваете, AlexZ:
--Я и сам не знаю :), но знаю точно, что на моё не похоже. --Люди, люди закладывают программы. Не обманывайтесь... --Вот только один из них – Закон Прибавочной Стоимости. Слышали о таком ?? --И здесь всё просто, - это те, которые наиболее покупаемые на рынке и приносят наибольшую прибыль производителю в данный, конкретный момент времени.АлехZ, а вы всё ещё работаете с S-кривой в своем софте?? :) Как вы к ней относитесь??
Re: Зубная паста
AlexZ:
1. ТС развиваются людьми. Да, это верно, но уже не на 100%. Существует направление "эволюционирующий хардвер" (evolvable hardware), в который люди закладывают только способности изменения в непредсказуемых условиях, а изменяется хардвер сам...
Поищите в Интернете работы А.Жданова. Получается, что он сам давно обманывается, да еще активно и успешно обманывает других. В его подходе "... управление объектом можно осуществлять без использования заранее известной точной математической модели объекта управления. Алгоритм управления получается на основе эмпирически знаний, автоматически накапливаемых во время работы системы, и меняется по ходу ее эволюции".
Ладно, это к пасте мало относится, оставим тему.
AlexZ:
2. Более общие рыночные законы - можно уточнить?
Так, краем уха. А как-то встроить его в законы развития ТС, продаваемой на рынке, можно? Не в список ЗРТС вставить, а четко показать взаимосвязи с другими законами - с повышеним идеальности, с переходом в надсистему и др.
Но это тоже не про пасту...
AlexZ:
3. Что значит - ТС более успешны на товарном рынке?
Да, действительно просто. Но я опять о своем - как можно воспользоваться опытом создания успешной на рынке ТС для создания других успешных систем? И хорошо бы даже нетехнических...
Работаю, в софте есть экран "S-curve Analysis". Только хочу уточнить мое понимание S-образной кривой.
S-кривая иллюстрирует изменение чаще всего интегрального показателя функционирования системы во времени. Например, показатель функционирования транспорта (см. работы А.Кынина и др.). А для некоторых систем параметр может быть простым, например, скорость, если именно она является показателем.
Построение графика изменения показателя функционирования системы во времени помогает увидеть этап развития системы и выбрать направление её дальнейшей эволюции: (1) создавать новую систему, (2) развивать существующую за счет её собственных ресурсов или (3) использовать ресурсы других систем, т.е. использовать объединение систем.
Успехов,
AlexZ
Re: Зубная паста
(подводя итоги 3й недели: из личного дневника) – Три недели прошло с начала решения задачи. Последнюю неделю применяли первые три части АРИЗ. Упёрлись в «контрольный ответ». Не обошлось без горьких мыслей и разочарований. Но подключились новые исследователи с автоматизированным инструментом. Список лучших идей для себя вижу таким:
1. Lox и Alex: Тюбик или надетая на него трубка из термоусадочного материала.
Решение получено на этапе формулирования ТП
2. Vev: Тюбик с самоскрепляющимися внутренними поверхностями стенок
Решение получено с применением метода ММЧ
3. AlexZ: Тюбик с вибропояском и батарейкой
Решение получено с USESoft
Тема на втором дыхании переориентировалась на новые направления и решения. Обозначились плодотворные прикладные дискуссии по использованию инструментов. Еженедельник продолжается.
Ну что ж, идём дальше...
Re: Зубная паста
Коллеги, есть предложение. Раз уж Алексей Захаров (AlexZ) сам понял, что кое-что в его постах не про тюбик, предлагаю перенести обсуждение общей эволюции, понимания ИКР и прочих теор. вопросов в отдельную ветку.
P.S. А за вибропоясок с батарейкой - отдельное спасибо. :)
Re: Зубная паста
Наложение магнитного поля батарейки на зубную пасту
НЕ ПОЛЕЗНО здоровью элементов ротовой полости человека.
ДВОЕНИЕ --
путь к единению
Re: Зубная паста
(подбирая тщательно слова как исследователь для исследователя) --Работы А.Жданова знаю, и в своё время зачитывался работами об ИИ.
-- Увы, пока это всё лабораторное и до реальных практических результатов как до... ну то есть очень не близко. А самовыдавливающий тюбик с пастой нужен был ещё вчера...--Давно встроено и работает. Не просите показать, не могу :)
--Алексей, Вы не спрашивали себя ни разу – может ли изменение интегрального показателя функционирования системы в S-кривой являться функцией времени??. Ну то есть если мы изменяем время, как аргумент, то Показатель, как функция, автоматически должен изменяться при разных значениях времени?? Не торопитесь отвечать в запале. Давайте подумаем...
Re: Зубная паста
(отмечая завидное постоянное внимание к собственному здоровью) --Думается, не вреднее влияния сотового телефона ... А так, вообще-то, лучше жить в лесу...:)
Re: Зубная паста
Уважаемый GIP, приветствую!
А где можно с подробностями познакомиться?
Успехов,
AlexZ
Re: Зубная паста
Уважаемый Валман, приветствую!
http://www.aac-lab.com/rus/download/
Демонстрационные материалы отдела Методов адаптивного управления ИСП РАН
Адаптивный мобильный робот "Гном №9"
Фильм, демонстрирующий способность адаптивной системы управления мобильным роботом постепенно вырабатывать стереотипы поведения в лабиринте - робот самостоятельно учится объезжать препятствия без неприятных столкновений.
Модель спутника с адаптивной системой управления Pilot
Демонстрация работы адаптивной системы управления угловым движением спутника. Система Pilot самостоятельно и постепенно обучается удерживать спутник в заданном положении (наводить луч лазера в центр мишени). Заранее закон управления не задается.
Давайте, конечно давайте. Воспользуюсь графиком из материала А.Кынина и др. "Рост и развитие транспортных систем", http://www.metodolog.ru/node/445
Даже сам график не нужен - достаточно пояснения к нему:
Рис. 11. Изменение общего водоизмещения, построенного за 1 год парусного и парового флотов.
По ординате - параметр "общее водоизмещение", по оси абсцисс - аргумент "время". Разве это не функция общего водоизмещения от времени? То, что неизвестна формула - как по t рассчитать F(t), ничего не меняет. Можно воспользововаться хотя бы методом наименьших квадратов и получить формулу. Мала точность? В MS Excel можно другие апроксимирующие методы подобрать. И считать, считать, считать значение функции "общее водоизмещение", подставляя аргумент "время".
Успехов,
AlexZ
Re: Зубная паста
(с какой-то досадой на лице) --Вы всё-таки поторопились... Ну хорошо, тогда мне придется начать что-ли. Вот 1й тезис и самый простой (но может быть неожиданный для вас) - развитие ТС и её основных параметров объективно не зависят от времени, как аргумента. Эти параметры, как интегральный показатель на S-кривой не могут быть функцией времени с научной точки зрения. Ещё раз, не торопитесь и подумайте от чего они объективно зависят и что является для них определяющим аргументом в математическом смысле??
Если мы мысленно, просто тупо будем менять время по оси абсцисс (не рассматривая другие факторы влияния, например, принимая их неизменными), то интегральный показатель по оси ординат меняться не будет и обратится в горизонтальную линию. Это свидетелсьство того, что есть нечто другое от чего изменяется этот показатель.
Re: Зубная паста
Как вам такое решение:
Принцип виден из схемы. Нижний тюбик используют дети. Из верхнего тюбика взрослый, когда сам чистит зубы, заполняет детский тюбик до состояния наполненности. Все устройство подвешивается на стенку в ванной комнате.
Преимущество решения:
1. Вносить изменения в технологию производства тюбиков не надо.
2. Открывается производство нового изделия.
3. Повышается продажа пасты.
4. Дети всегда используют полный тюбик из которого легко выдавливать пасту.
Развитие решения:
Устройство можно время от времени переворачивать кверху ногами, чтобы паста в нижнем тюбике не застаивалась.
Как получил решение:
ТП1: Если для выдавливания пасты брать каждый раз полный тюбик, то давление (при нажиме на стенки) продвигает всю пасту к носику, но расходуется много тюбиков.
ТП2: Если для выдавливания пасты использовать один и тот же тюбик, то расходуется один тюбик, но давление (при нажиме на стенки) продвигает не всю пасту к носику.
Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить продвижение пасты к носику (при нажатии на стенки) без увеличения расхода тюбиков.
Re: Зубная паста
Это первое.
Второе: как красиво можно решить проблему дозирования пасты - если нижний тюбик сделать специальным - уменьшенных размеров, под руку ребенка, а внутренний объем уменьшить до 1-2 порции пасты!
Третье: ребенок сам может нажимать на верхний тюбик обеими руками - со всей силы, а родители при этом не будут боятся перерасхода пасты.
Re: Зубная паста
(ощущая шкурой наступление хорошей волны крепких тризных решений) --Молодчина! Не зря долго не был, время даром не терял !! Сильное решение. На самом деле. Вот только ... Только, увы, опоздал. Вот патент за 1990 год:
Перевод:
Устройство для зарядки или повторного наполнения монтируется на первом тюбике с зубной пастой и применяется для «тюбика путешественника»; может быть выполнен удлиненным для того чтобы осуществить соединение со вторым тюбиком и произвести их перезарядку.
Но мы помним: "Всегда есть лучшее решение" (с).
Re: Зубная паста
Ну, насчет одинаковости можно поспорить...
А если посмотреть схему и описание в сообщении http://www.metodolog.ru/node/436#comment-8491, то используются стандартные покупные тюбики (в патенте "тюбик путешественник" нестандартного размера), со стандартными носиками (в патенте резьба у тюбиков разная), двойной колпачек имеет крепление к стене (в патенте нет крепления к стене).
Короче, при желании патент получить можно.
Наверное вам надо сделать в конце недели обобщение по теме: что есть и чего бы хотелось достигнуть? А то все солдаты разбредутся по своим делам.
По моему(судя по исходной ситуации), всего две задачи имеют значение:
1. Хотелось бы силу выдавливания сделать поменьше.
2. Хотелось бы точнее дозировать пасту.
есть еще одна, но она нами вообще не рассматривалась:
3. Как выдавить всю пасту из тюбика, до последней капли.
Они конечно завязаны между собой, но решать их можно по отдельности.
Я высказаться (с рисунками) по всем трем направлениям: 1, 2, 3.
Так что мы делаем:
1. Помогаем получить патентоспособное решение (тогда цель получить какой-нибудь патент по тюбику или обойти какой-то конкретный патент)
2. Для своего удовольствия решаем 1,2,3 задачи (тогда скажите какие решения вам бы хотелось доработать)
3. Помогаем для своего удовольствия.
Лично мной управляет интерес. Очень хотелось посмотреть как работает классический АРИЗ-85В. Основная трудность на входе в алгоритм. Как сформулировать противоречия ТП1 и ТП2 - я до сих пор не разобрался. Какой критерий "правильности" входа в алгоритм?
Но точно теперь знаю, что если не выдерживать логику выполнения шагов, то продвигаться по алгоритму становиться труднее и труднее. Шаги должны читаться с листа как цельный текст.
Буду благодарен, если вы укажите на мои ошибки.
Re: Зубная паста
Извините, что прерываю...
Посмотрите вот это. Кто-нибудь знает как он устроен? Валман, вы можете патент найти под этот тюбик? Поискал - не мог найти.
Re: Зубная паста
Позвольте присоединиться к дискуссии! Один мой знакомый, познакомивший меня с ТРИЗом лет 8 назад, В.В. Ильинский, говорил, что ЛЮБАЯ техническая задача может быть решена с применением ЛЮБОГО приема. Все дело будет заключаться только в идеальности (т.е. эффективности) решения. В случае с пастой можно применить прием "дробление", но не по типу шариков и жвачки, а по типу "пулеметной ленты", где каждая "пуля" - мягкая капсула с дозой пасты. Останется только додумать способ легкого открывания капсулы. Впрочем, это решение не для домашнего изготовления. Предложить "Проктеру с Гемблом"? Шампуни по такому принципу они уже упаковывали.
Re: Зубная паста
Вот неплохая база данных патентов со всего света, включая производителя для Aquafresh. Там можно найти не один патент.
Re: Зубная паста
(приветливо оглядывая новенького) --Молодцом, что не побоялись вскочить в уже давно идущий вагон АРИЗ85В !! У вас правильный билет?? Мы сейчас с физ.противоречиями пыхтим?
Re: Зубная паста
"Пулеметная лента" запатентована, как способ групповой упаковки?
"Магкая (твердая) капсула?
..."по такому принципу они уже упаковывали"..
Вопрос:
И что будем изобретать? Способ легкого открывания, или пусть "P&G"...
Или "шарики" и "жвачки" не капсулы??
Re: Зубная паста
Вчера мы долго обсуждали, что такое "полный тюбик", "переполненный", зачем и почему надо "обеспечить переполненность тюбика", но при этом сохранить "способность всегда полного тюбика легко вытеснять пасту".
Перечитал, даже слеза выступила от...сложности высказываний (особенно своих ;-)
Поразмыслив (на свежую голову), предлагаю вот такую трактовку:
тюбик полный - это когда паста располагается у самого выхода из носика. Тогда пасту легко выдавливать, даже обратная деформация стенок и воздух внутри тюбика не могут помешать этому. Т.к. при нажиме в любом месте тюбика движение стенок будет преобразовываться в поступательное движение пасты из носика.
Значит, "обеспечить переполненность тюбика" - это обеспечить расположение пасты у выхода из носика. Это и должны выполнять ВПРы, в частности колпачек, на котором мы споткнулись.
Re: Зубная паста
--Нуу... Если сила сопротивления выжиманию пасты из носика будет больше силы обратной деформации, то паста, конечно, попятится внутрь и ее будет всё-таки очень трудно выдавить... Здесь ещё нужно что-то...
--...этого недостаточно. Надо чтоб паста при любом нажатии вытеснялась в носик и решить эту задачку теперь «от колпачка», потому что "от стенок" мы эту проблему решили. В любом случае, придется идти к физике ... :)
Страницы