Газирование вин

Современное общество предъявляет к человеку всё более высокие требования. В условиях роста социальной конкуренции молодому человеку необходимо уметь творчески применять те знания и навыки, которыми он обладает; уметь преобразовать деятельность таким образом, чтобы сделать её как можно более эффективной. Современная система обучения, находясь на пути перемен, ставит перед собой, как и всегда, задачу социализации личности, при этом необходимо учитывать условия изменяющегося общества. В связи с этим необходимо уделять особое внимание развитию творческой активности студентов и школьников.

Продуктивность мыслительной и особенно творческой активности учащихся, их творческой деятельности, к сожалению, остается далеко позади их потенциальных возможностей и не в полной мере отвечает задачам современного обучения. Сегодня актуальна проблема формирования творчески активной личности, способной самостоятельно делать выбор, ставить и реализовывать цели, выходящие за рамки, предписанные стандартными требованиями, анализировать свою деятельность. Творческая личность готова не только к постоянным изменениям, но и к принятию этих изменений как возможности получения удовлетворения потребности в решении творческих задач.

ТРИЗ является междисциплинарной наукой, призванной объединить и систематизировать знания тех областей, которые до сих пор было принято считать различными и несовместимыми. Данная цель достигается в ТРИЗ за счёт анализа и выявления общих принципов, подходов, законов, закономерностей и тенденций развития в процессе научного познания.

Основная суть ТРИЗ — выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.

Г. С. Альтшуллер совместно с Р. Б. Шапиро в 1946 году первые осознали необходимость создания технологии, позволяющей отказаться от метода проб и ошибок и направленно искать решение. Они проанализировали тысячи патентов и выяснили, что техника развивается закономерно. Эти закономерности можно познать и использовать для развития систем и при решении изобретательских задач. Они также выяснили, что для решения сложных изобретательских задач необходимо выявить и разрешить противоречия, т. е. определить корень проблемы и удалить этот корень.

При этом можно выделить основные функции ТРИЗ:.

1) Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.

2) Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).

3) Развитие качеств творческой личности.

Вспомогательные функции ТРИЗ:.

— Решение научных и исследовательских задач.

— Выявление проблем, трудностей и задач при работе с техническими системами и при их развитии.

— Выявление причин брака и аварийных ситуаций.

— Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.

— Объективная оценка решений.

— Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.

— Развитие творческого воображения и мышления.

— Развитие творческих коллективов.

Для развития творческих качеств личности и коллектива в ТРИЗ используются:.

— методы развития творческого воображения,.

— теория развития творческой личности,.

— теория развития творческих коллективов.

В данной курсовой работе мною рассмотрены методы и приемы решения на примере конкретной задачи по усовершенствованию способа газирования вин твердой углекислотой, включающий розлив вина, укупоривание бутылки полой пробкой (мюзлевание), обвязывание пробки проволокой и последующее взбалтывание.

Тема данной работы — технологические процессы и их усовершенствование.

Цель данной работы — на основе полученных теоретических знаний и практических навыков усовершенствовать существующую технологию газирования вин либо рассмотреть изобретение принципиально нового способа.

Исходя из цели работы, были определены следующие задачи:

1) Проанализировать существующую литературу по данной проблеме.

2) Определить методы, необходимые для решения конкретной задачи.

3) Исследовать закономерности развития объекта, как материальной системы, понять специфический характер, функциональную значимость и отражать противоречия в его развитии.

4) Найти практическое решение задачи.

1. Описание проблемной ситуации.

1.1 Анализ проблемной ситуации.

Формулировка задачи:

Необходимо усовершенствовать способ газирования вин (шампанских) твердой углекислотой, включающий розлив вина, укупоривание бутылки полой пробкой (мюзлевание), обвязывание пробки проволокой и последующее взбалтывание..

Плохо то, что при бросании в бутылку сухого льда (на бутылку положено 2-3 смі.) он начинает газить, вино выплёскивается и процесс укупоривания усложняется (трудно заткнуть пробку)..

Можно, конечно, подождать, пока вино насытится газом, но тогда нужно сыпать вместо 2-3 смі — 15-20 смі. льда (газ уходит), да и время дорого..

Как быть?.

В ходе рассмотрения данной задачи была определена следующая проблема: Необходимо усовершенствовать способ газирования вин с целью облегчения укупоривания бутылки пробкой. Способ не должен привести к удорожанию процесса газирования, а также увеличению времени производства работ..

1.2 Определение объёма исследования, его социально экономической значимости.

Значимость данной работы представляется для производственных предприятий, занимающихся газированием вин и напитков. Решение проблемы позволит упростить процесс укупоривания и как следствие ускорит весь производственный процесс.

2. Выбор методических средств решения проблемы.

газирование вино укупоривание бутылка Существуют альтернативные подходы, помогающие изобретателю раскрыть свой творческий потенциал. Большая часть этих методов являются эвристическими. Все они были основаны на психологии и логике, и ни один из них не претендует на роль научной теории.

Существующие методы ТРИЗ:

1) Метод проб и ошибок — является врождённым методом мышления человека. Также этот метод называют методом перебора вариантов.

В 1898 году описан Э. Торндайком как форма научения, основанная на закреплении случайно совершённых двигательных и мыслительных актов, за счет которых была решена значимая для животного задача. В следующих пробах время, которое затрачивается животным на решение аналогичных задач в аналогичных условиях, постепенно, хотя и не линейно, уменьшается, до тех пор, пока не приобретает форму мгновенного решения. Последующий анализметода проб и ошибок показал, что он не является полностью хаотическим и нецелесообразным, а интегрирует в себе прошлый опыт и новые условия для решения задачи.

2) Метод мозгового штурма (мозговой штурм, мозговая атака, англ. brainstorming) — оперативный метод решения проблемы на основе стимулирования творческой активности, при котором участникам обсуждения предлагают высказывать как можно большее количество вариантов решения, в том числе самых фантастичных. Затем из общего числа высказанных идей отбирают наиболее удачные, которые могут быть использованы на практике. Является методом экспертного оценивания.

3) Синектика (англ. Synectics — совмещение разнородных элементов) — методика исследования, основанная на социально-психологической мотивации коллективной интеллектуальной деятельности, предложенная В.Дж. Гордоном. Является развитием и усовершенствованием метода мозгового штурма. Д. Гордон сформулировал в виде метода решения проблем, когда руководил группой исследования изобретений для Артура Д. Литтла. Один из эвристических методов.

При синектическом штурме допустима критика, которая позволяет развивать и видоизменять высказанные идеи. Этот штурм ведет постоянная группа. Её члены постепенно привыкают к совместной работе, перестают бояться критики, не обижаются, когда кто-то отвергает их предложения.

4) Морфологический анализ (метод морфологического анализа) — основан на подборе возможных решений для отдельных частей задачи (так называемых морфологических признаков, характеризующих устройство) и последующем систематизированном получении их сочетаний (комбинировании). Относится к эвристическим методам.

Метод разработан швейцарским астрономом Фрицем Цвикки. Благодаря этому методу он смог за короткое время получить значительное количество оригинальных технических решений в ракетостроении. Основан на методологии эсхатологической системности — целевое управление, индикативность принятия решения.

5) Метод фокальных объектов (МФО) создал в 1923 г. профессор Берлинского университета Э. Кунце, в 50-е гг. метод доработал Ч. Вайтинг (США).

Метод отличается простотой и большими (неограниченными) возможностями поиска новых точек зрения на решаемую проблему. В методе используются ассоциативный поиск и эвристические свойства случайности.

Сущность состоит в перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект, который лежит как бы в фокусе переноса и поэтому называется фокальным.

6) Известным методом систематизированного поиска новых идей является морфологический анализ, предложенный швейцарским астрофизиком Цвикки. Морфологический анализ основан на построении таблицы, в которой перечисляются все основные элементы, составляющие объект и указывается, возможно, большее число известных вариантов реализации этих элементов. Комбинируя варианты реализации элементов объекта, можно получить самые неожиданные новые решения.

7) Метод контрольных вопросов — существует несколько списков контрольных вопросов, методом подсказки и направлением мысли, позволяет расширять зону поиска решения задачи.

8) Инверсия — этот прием может означать, что если объект рассматривается снаружи, то, возможно, мы достигаем желательного результата, если будем его исследовать изнутри. Если какой-то объект расположен вертикально, то применение инверсии означает, что его ставят горизонтально — и наоборот. Инверсия предполагает возможную замену подвижной части неподвижной, отказ от симметрии в пользу асимметрии, переход от растяжения к сжатию. Инверсные понятия — приемник и передатчик, модулятор и демодулятор, электрогенератор и электродвигатель.

9) Эмпатия — это отождествление себя с личностью другого. Иногда об этом действии говорят «войти в шкуру другого», то есть поставить себя на место другого. Таким приемом часто пользуются артисты, писатели, художники и т. п. Подобным же образом можно использовать этот прием при разработке объекта. Проектировщик отождествляет себя с разрабатываемым объектом, процессом, деталью. Применение приема заключается в том, чтобы человек, посмотрел с позиции детали (с «ее точки зрения»), что можно сделать для устранения недостатков или для выполнения новых функций.

10) Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) — раздел теории решения изобретательских задач — ТРИЗ, предназначенный для решения нестандартных (с точки зрения ТРИЗ) задач повышенной сложности. (С понятием «стандартные» и «нестандартные» задачи можно ознакомиться в статье «Структура и функции ТРИЗ»).

АРИЗ разработан Генрихом Альтшуллером и представляет собой алгоритмическую программу для детального анализа задачи с пошаговым продвижением к решению.

Путём анализа существующих методов и приемов решения изобретательских задач, для решения нашей задачи был выбран именно метод решения по АРИЗ в полной мере характеризующий разрешение противоречий.

3. Описание процесса решения.

3.1 Анализ задачи.

Исходная ситуация.

Необходимо усовершенствовать способ газирования вин (шампанских) твердой углекислотой, включающий розлив вина, укупоривание бутылки полой пробкой (мюзлевание), обвязывание пробки проволокой и последующее взбалтывание..

Плохо то, что при бросании в бутылку сухого льда (на бутылку положено 2-3 смі.) он начинает газить, вино выплёскивается и процесс укупоривания усложняется (трудно заткнуть пробку)..

Можно, конечно, подождать, пока вино насытится газом, но тогда нужно сыпать вместо 2-3 смі — 15-20 смі. льда (газ уходит), да и время дорого..

Как быть?.

Цель решения задачи — усовершенствовать способ газирования вин..

3.2 Мини-задача..

ТС газирования вин включает в себя бутылку, вино, твердую углекислоту, пробку.

ТП-1: При соединении с вином твердая углекислота начинает газить, тем самым усложняет процесс укупоривания.

ТП-2: При ожидании насыщения вина газом процесс укупоривания облегчается, но увеличивается расход углекислоты и время газирования, что приводит к удорожанию процесса.

Необходимо внести изменения в процесс газирования вин, облегчающие укупоривание бутылок и при этом не влекущие за собой удорожания процесса в целом..

Конфликтующая пара. Изделие — вино и газ. Инструмент — пробка.

Схемы ТП.

ТП-1: Добавление твердой углекислоты в бутылку с вином хорошо газирует вино, но усложняет процесс укупоривания. (Рис. 1).

Рис. 1 Графическая схема ТП-1.

ТП-2: Укупоривание бутылки после насыщения вина углекислотой облегчает укупоривание, но ведет к увеличению расхода углекислоты и времени производства, что ведет к удорожанию производства. (Рис. 2).

Рис. 2 Графическая схема ТП-2.

Графические обозначения.

Действует полезно.

Действие выполняется с осложнениями.

Действует вредно По условию задачи решение не должно привести к удорожанию производства, следовательно, мы используем схему для ТП-1.

Усиление ТП. Будем считать, что вместо сложностей с укупориванием после добавления твердой углекислоты бутылку укупорить невозможно.

При помощи таблицы «Приемы устранения технического противоречия» найдем возможные пути решения задачи. (Таблица 1 и Таблица 2).

Таблица 1. «Таблица выбора приемов устранения технических противоречий».

Таблица 2. «Пути решения задачи».

3.3 Определения идеального конечного результата (ИКР) и физического противоречия (ФП).

Решение математических задач и задач «на сообразительность» часто выполняют методом «от противного». Суть метода заключается в том, что решать задачу начинают с конца. Определяют конечный результат — ответ. Уяснив его, «прокладывают» дорогу к началу, то есть решают задачу.

Заманчиво было бы и решение технических задач осуществлять аналогичным образом. Но как же узнать ответ?

Действительно, при решении технических задач ответ не известен, но можно пойти дальше… Можно представить идеал разрабатываемого устройства — идеальное устройство — идеальный конечный результат (ИКР).

ИКР-1 — Х-элемент, который абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, в течение оперативного времени и в пределах оперативной зоны совершает полезное действие. Должно получится полезное качество, устраняя вредное.

ИКР-1 — Газирование вина, лёгкий процесс укупоривания.

4. Мобилизация и применение ВПР.

Веполь (вещество + поле) — модель взаимодействия в минимальной системе, в которой используется характерная символика. Г. С. Альтшуллер разработал методы для анализа ресурсов. Несколько из открытых им принципов рассматривают различные вещества и поля для разрешения противоречий и увеличения идеальности технических систем.

Одним из эффективных методов снижения психологической инерции мышления является метод моделирования «маленькими человечками» — ММЧ. С помощью этого метода легче представить себе модель системы или процесса. Замена элементов, находящихся в зоне возникновения задачи, живыми существами раскрепощает мышление, делает его более свободным и дает возможность, хотя бы мысленно, совершать самые фантастические действия. Интуитивно этот метод использовался многими исследователями и учеными.

Используя метод ММЧ, постараемся представить схему конфликта.

Суть конфликта: в ОЗ человечки — углекислота «А», которые газируют вино (это хорошо), но выталкивают пробку (это плохо).

Рис. 3.

Анализируя представленную схему, мы видим, что противоречие возникает на границе соединения пробки и бутылки. Человечек — углекислота («А») испытывает противоречивые требования по своему физическому состоянию, когда к нему предъявляются требования идеальности (не мешать процессу укупоривания).

Для решения поставленной задачи попробуем добавить нового человечка («Б»), нейтрализующего негативное воздействие на конечный результат (укупоривания бутылки).

Рис. 4.

Путём нейтрализации негативного воздействия, мы получаем необходимый идеальный результат.

Изменение задачи.

На предыдущих этапах были предложены варианты решения задачи, в связи с чем, не требуется ее изменение или замена.

Анализ способа устранения ФП.

Проверка качества полученного решения является основополагающей задачей данного раздела. Этап является очень важным, потому что необходимо проанализировать, насколько наше решение подходит для решения задачи, имеет ли смысл его использовать.

Необходимо провести оценку полученного решения. Для этого используется «Список контрольных вопросов».

Список контрольных вопросов:.

1) Обеспечивает ли полученное решение выполнение главного требования ИКР?

Да, полученное решение обеспечивает выполнение главного требования ИКР, а именно найденное решение позволяет облегчить процесс укупоривания бутылки с газированным вином без удорожания производственного процесса и ухудшения качества продукта.

2) Какое физическое противоречие устранено полученным решением?

Устранено выталкивание пробки углекислым газом образующимся в процессе соединения вина с твёрдой углекислотой.

3) Содержит ли полученная система хотя бы один хорошо управляемый элемент? Какой именно? Как осуществляется управление?

Управляемый элемент состоит из касулирования углекислоты, который будет управляться механическим путем во время укупоривания бутылки. Этот элемент хорошо управляем потому, что углекислота не соединяется с вином до момента укупоривания, а только после него.

4) Годится ли найденное решение для продолжительного использования?

Данное решение годится для продолжительного использования, потому что данная система не является сложной кроме этого данную систему можно использовать при изготовлении других газированных напитков.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что данное решение удовлетворяет все вопросы, следовательно, оно подходит для решения нашей задачи.

Применение полученного решения.

Предложенное решение наиболее эффективно при использовании в технологии производства газированных напитков.

Анализ хода решения.

Задача решена в соответствие с алгоритмом решения задач (АРИЗ) Формула изобретения: «Способ газирования вин твердой углекислотой, отличающийся от привычного тем, что углекислота капсулируется в полой пробке и попадает в вино только после укупоривания бутылки, тем самым, исключая воздействие выделяемой углекислоты на пробку в момент укупоривания».

Заключение.

Решение предложенной задачи было найдено с использованием алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ). Программа АРИЗ представляет собой последовательность операций по выявлению и разрешению противоречий, анализу исходной ситуации и выбору задачи для решения, синтезу решения, анализу полученных решений и выбору наилучшего из них, развитию полученных решений, накоплению наилучших решений и обобщению этих материалов для улучшения способа решения других задач. Структура программы и правила ее выполнения базируются на законах и закономерностях развития техники.

Суть предложенной задачи состояла в том, что необходимо было усовершенствовать способ газирования вин (была сложность в укупоривании бутылки), без удорожания, и без увеличения времени производственного процесса.

Исходя из представленных требований, мною было найдено наиболее удачное решение, позволяющее облегчить процесс укупоривания, без увеличения затрат и временных ресурсов.

Кроме этого, данное решение может быть использовано в смежных отраслях — газирование любых напитков.

Проведенная работа позволяет по новому смотреть на решение повседневных, технических и изобретательских задач, дает неоценимый опыт и новые возможности.

Список используемой литературы.

1) Альтшуллер Г. С., Злотин Б. Л., Зусман А. В., Филатов В. И. Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика изобретательских задач). Кишинев, 1989 г.

2) Кузьмин А. М. ТРИЗ Алгоритм решения изобретательских задач 2005 г., № 2.

3) Орлов М. А. Основы классической ТРИЗ. Практическое руководство для изобретательного мышления.

4) Пертович Г. П. Алгоритм решения изобретательских задач Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007 г.