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1.12.1 L’analisi Sostanza-Campo (Su-Field) 2/2


Vediamo ora l’applicazione dei quattro passi per la modellazione Su-Field, utilizzando l’esempio della roccia e del martello.


1. Identificare gli elementi


L’obiettivo da realizzare è rompere la roccia.


Funzione = rompere la roccia


S1 = Roccia


È possibile vedere come dal sistema manchi lo strumento (S2) e la risorsa energetica (F).


S2 = strumento

Energia = F


2. Costruire il modello


Sistema incompleto – La roccia è rappresentata da S1.


Se nel sistema è presente la sola roccia, questa non si romperà e quindi il modello risulta incompleto. Il modello è comunque incompleto se comprende solo la roccia ed il martello (S2), o se include la roccia (S1) e un qualche tipo di campo F, ad esempio la gravità

Nei modelli incompleti, l’effetto desiderato non si realizza; per poterlo realizzare è necessario per lo meno completare il modello. Un sistema completo, la cui prestazione per ora non prendiamo in considerazione, è ad esempio un martello pneumatico che applica una forza meccanica alla roccia attraverso il martello. Il modello precedentemente incompleto (modello b) è quindi completato dall’applicazione di un campo meccanico (FMe) attraverso il martello (S2) alla roccia (S1), come mostrato

Una volta identificato un sistema completo, è possibile analizzarne la performance, giungendo a 3 tipi di sistemi:


- un sistema completo efficace

- un sistema completo che genera un’azione nociva

- un sistema completo inefficace



Sistema completo efficace


Se il sistema fornisce l’effetto desiderato l’analisi è completa. Esistono sostanzialmente due modi attraverso cui il sistema potrebbe non fornire il risultato desiderato:


- si verifica un effetto nocivo

- I risultati sono inadeguati rispetto a quanto desiderato


3. Individuare le soluzioni tra le 76 Soluzioni Standard


Sistema completo che genera un’azione nociva


molte delle 76 Soluzioni Standard possono essere utilizzate per risolvere un problema legato ad un effetto nocivo

Due possibili applicazioni delle soluzioni standard sono:


- introdurre un’altra sostanza S3

- introdurre un altro campo F

Prendendo in considerazione ed analizzando le diverse possibili sostanze S3 o i diversi campi possibili è possibile generare molti concepts solutivi.


Sistema completo inefficace


Le Soluzioni Standard possono essere anche applicate per migliorare la performance di un sistema funzionante ma che presenta un efficacia insoddisfacente

Si dovrebbe innanzitutto prendere in considerazione quante più alternative possibili riguardanti il campo o le sostanze utilizzate. Attraverso l’introduzione o il cambiamento degli elementi del modello, la performance del sistema può essere migliorata in diversi modi, ad esempio:


- Cambiando la sostanza S2 con un’altra S3

- Cambiando sia la sostanza che il campo utilizzato, usando quindi un diverso campo meccanico ed un diverso martello

- Aggiungendo un campo F al sistema, applicandolo all’iterazione martello-roccia. Un campo di tipo chimico in grado di rendere più friabile la roccia potrebbe funzionare

- Aggiungendo una sostanza esterna S3 o un campo ed una sostanza insieme

Ognuno degli standard può generare diverse possibili idee solutive. Le 76 Soluzioni Standard forniscono unicamente dei suggerimenti per dei cambiamenti della struttura del modello. Il problem solver deve tradurre queste proposte di modelli solutivi in concepts concreti. (Il modello Su-Field, come tutti i modelli, è una rappresentazione della realtà. Le 76 Soluzioni Standard non sono delle soluzioni di per sé, ma rappresentano dei modelli solutivi astratti applicabili ai modelli di problema identificati nella fase di analisi. )


4. Sviluppare un concept per concretizzare la soluzione


I cambiamenti della struttura del Su-Field identificati al punto 3 con l’ausilio delle 76 Soluzioni Standard rappresentano delle direttrici per la ricerca di soluzioni al problema modellato. Alcune di queste direttrici possono rivelarsi non fruttuose, ma è importante ricordare che l’utilità della modellazione è quella di aiutare a produrre dei concept generali. La successiva sfida è quella di definire i dettagli del concetto generale, per trasformarlo in una soluzione concreta. TRIZ fornisce altri strumenti che possono supportare il problem solver in questa fase. Proviamo ad immaginare di dover rendere concreti alcuni dei concepts generali identificati per il problema della rottura delle rocce.


Sistema completo che genera un’azione nociva


Se l’effetto nocivo modellato è ad esempio il fatto che vengono proiettati dei frammenti di roccia, il modello di soluzione che prevede l’inserimento di una sostanza S3 per l’eliminazione di un effetto dannoso, può essere declinata in: una cuffia o una rete metallica ricopre la roccia. Se il modello solutivo prevede l’inserimento di un campo nel sistema, provate ad immaginare tutti i diversi tipi di campo disponibili. Se la roccia contiene umidità, il congelamento della stessa (FTh) potrebbe produrre delle fratture grazie all’espansione dell’acqua contenuta. La rottura della roccia avverrebbe in modo più graduale, riducendo la violenza esplosiva della proiezione di frammenti. Questo tipo di risultato potrebbe essere considerato un “super-effetto”, in quanto riduce lo sforzo meccanico necessario per realizzare la funzione desiderata (rompere la roccia).


Sistema completo inefficace


La rottura della roccia potrebbe non essere efficace o non tanto efficace quanto desiderato. Un modo per cambiare la sostanza S2 con S3, così come proposto nel modello solutivo, è quello di sostituire la testa del martello (S2) con una testa fatta di roccia (S3). Un modo invece di cambiare il campo e la sostanza, potrebbe essere quello di utilizzare un’energia termica prodotto dalla combustione di gas (FTh) in congiunzione con dell’acqua per generare vapore. Il rapido cambiamento della temperatura potrebbe rompere la roccia. Ulteriori campi aggiunti al sistema potrebbero essere ad esempio un campo chimico (FCh) per rendere la roccia (S1) più fragile. Aggiungere una sostanza ed un campo invece può essere realizzato con uno scalpello (S3) inserito fra il martello e la roccia. Ci sarebbero ora 2 sistemi con 3 elementi. La pressione pneumatica (FMe1) agisce sul martello (S2) che trasferisce energia allo scalpello (S3), che trasferisce l’energia (FMe2) alla roccia (S1). Il vecchio metodo utilizzato nel New England per spezzare le rocce prevedeva la realizzazione di fori nella pietra ed il loro riempimento con acqua durante il periodo invernale. Questo modello di sistema avrebbe anch’esso due triadi: un campo termico applicato dall’ambiente sull’acqua, che la congela, un campo meccanico applicato alla roccia dall’acqua che congela, causandone la rottura.


 

Testo estratto da: Innovazione sistematica - un'introduzione a TRIZ, la teoria per la soluzione dei problemi inventivi - John Terninko, Alla Zusman, Boris Zlotin Traduzione di Sergio Lorenzi

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