Измерение температуры листа (Задача решалась на одном из металлургических комбинатов Южной Кореи с использованием алгоритма АРИП 2009) ЧАСТЬ 1 ПЕРВИЧНОЕ. - презентация

1 Измерение температуры листа (Задача решалась на одном из металлургических комбинатов Южной Кореи с использованием алгоритма АРИП 2009) ЧАСТЬ 1 ПЕРВИЧНОЕ ОПИСАНИЕ И СОСТАВЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ При прокате стального листа необходимо измерять его температуру в нескольких местах. Измерение температуря производят пирометром, который принимает тепловые лучи от листа, обрабатывает их и на дисплее показывает температуру в градусах Цельсия. В зависимости от температуры листа настраивается все оборудование прокатного стана. Однако, даже самые лучшие приборы показывают температуру неточно и с ошибками. Это происходит потому, что на листе имеются частицы окалины и водяной пар. Окалина испускают другие тепловые лучи, чем чистый металл. А вода которой поливают листы для снятия окалины, образует пар, который мешает прохождению тепловых лучей от горячего листа к прибору. Необходимо повысить точность измерения температуры прокатываемого стального листа, так как от этого зависит производительность стана и качество прокатки листов. Пирометр

2 Измерение температуры листа Шаг 1.1 СОСТАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ПРОБЛЕМЫ. Что происходит? – Пирометр показывает не точную температуру листа. Где происходит ?- На дисплее прибора (пирометра) Когда происходит? – При измерении температуры листа. Почему происходит? Окалина и водяной пар мешают измерять температуру листа Вид графика температуры измеряемого листа. Неясно какую температуру имеет лист. Пар Пирометр Окалина Тепловые лучи

3 Измерение температуры листа Шаг 1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ Определить физическую функцию системы в которой возникли недостатки. СИСТЕМА ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ приема и анализа тепловых лучей. Шаг 1.3. СОСТАВЛЕНИЕ СЛОВЕСНОЙ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ Используя полученное в шаге 1.1. и 1.2. описание, составить в виде одного предложения словесную формулу проблемы в которой должны быть ответы на вопросы:- ЧТО?, ГДЕ?, КОГДА?. В СИСТЕМЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ …приема и анализа тепловых лучей ВО ВРЕМЯ измерения температуры НА.. дисплее ПРОИСХОДИТ не точный показ температуры.

4 Измерение температуры листа ЧАСТЬ 2 ПРОВЕРКА ПРОБЛЕМЫ НА ЛОЖНОСТЬ И САМОУСТРАНЕНИЕ Шаг 2.1. Что произойдет если НЕ измерять температуру листа? Прокатный стан будут работать не правильно Шаг 2.2. Что произойдет если НЕ УСТРАНЯТЬ НЕДОСТАТОК. Пирометр будет продолжать показывать не точную температуру Шаг 2.3. ПРОВЕРИТЬ ОШИБКИ В ПРОШЛОМ В прошлом ошибки не обнаружились. Шаг 2.4, ПЕРЕДАТЬ ПРОБЛЕМУ НАДСИСТЕМЕ Решение проблемы по повышению точности измерения температуры листа не удается передать элементам надсистемы. Положительных результатов по второй части алгоритма нет. Переход к части 3.

5 Измерение температуры листа ЧАСТЬ 3. УТОЧНЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ Шаг 3.1. ОПРЕДЕЛИТЬ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОЕ ЯВЛЕНИЕ которое является причиной проблемы. Нежелательное Явление - водяной пар искажает тепловые лучи и поэтому пирометр показывает не точную температуру листа. Шаг 3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЫ Оперативная зона – это пространство между листом и пирометром. В этом месте происходит искажение тепловых лучей. Пар Пирометр Окалина Тепловые лучи Оперативная зона

6 Измерение температуры листа Шаг 3,3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА. В найденном месте определить Нежелательный Элемент, то есть тот элемент, который является причиной возникновения Нежелательного Явления. Нежелательным Элементом является …………………………………. ……………………………………………………………………………………………………….. Примечание. При наличии в Оперативной Зоне нескольких нежелательных элементов выбрать тот, который является наиболее энергонасыщенным среди имеющихся элементов. Пар Пирометр Окалина Тепловые лучи Оперативная зона

7 Измерение температуры листа Шаг 3,3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА. В найденном месте определить Нежелательный Элемент, то есть тот элемент, который является причиной возникновения Нежелательного Явления. Нежелательным Элементом является - водяной пар. ……………………………………………………………………………………………………….. Пар Пирометр Окалина Тепловые лучи Оперативная зона

8 Измерение температуры листа Физическое действие водяного пара – он искажает не только лучи идущие от чистого метала, но и лучи идущие от окалины. Пар Пирометр Окалина Шаг 3.5. РИСУНОК ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЫ Шаг 3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТИВНОГО ВРЕМЕНИ. Оперативное Время – время измерения температуры

9 Измерение температуры листа Шаг З.6. УТОЧНЕНИЕ ФОРМУЛЫ ПРОБЛЕМЫ. Используя информацию, полученную в шагах , составить уточненную формулу (матрицу) проблемы по следующей схеме: - В СИСТЕМЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ.. (Из шага 1.2. указывается функция.) ВО ВРЕМЯ... (Из шага 3.4 указывается технологическая операция или физический процесс.) В или НА... (Из шага 3.2, указывается место.) ПРОИСХОДИТ... ( Из шага 3.1. указывается нежелательное явление) В СИСТЕМЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ приема и анализа тепловых лучей ВО ВРЕМЯ измерения температуры В пространстве между листом и пирометром ПРОИСХОДИТ искажение паром тепловых лучей

10 Измерение температуры листа Часть 4 АНАЛИЗ ВЕЩЕСТВЕННО - ПОЛЕВЫХ РЕСУРСОВ Шаг 4.1. ВЫЯВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ В ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЕ. Лист металла, атмосферный воздух, пар, окалина. Шаг 4.2. ВЫЯВЛЕНИЕ ПРИЛЕГАЮЩИХ РЕСУРСОВ. Пирометр, атмосферный воздух, пар, вода, Шаг 4.3. ВЫЯВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ НАДСИСТЕМЫ Прокатный стан, сжатый воздух, подъемный кран и др. Пар Пирометр Окалина Тепловые лучи Оперативн ая зона

11 Измерение температуры листа Шаг 4.4. СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ РЕСУРСОВ. ТАБЛИЦА РЕСУРСОВ Наименование ресурса (вещественного или полевого) Вид ресурса Вид поля у вещества и свойства вещества Время присутствия Величина знергонасы- щенности Ресурсы имеющиеся в оперативной зоне 1 Лист стали полезный тепло движение постоянно высокая 2 Водяной п ар Вредный движение тепло постоянно малая 3 Воздух атмосфер Нейтральный Атмосф. давление постоянно средняя 4 Окалина Вредный тепловая не постоянно малая Ресурсы прилегающие к оперативной зоне 1 Пирометр полезный функциональные возможности постоянно малая 2 Воздух атмосферн нейтральный атсосфер давление постояеео высокая 3 водяной пар нейтральный тепловая постоянно средняя 4 ролик стана нейтральный механич. тепловая постоянно высокая Ресурсы ближайших надсистем 1, Прокатный стан, сжатый воздух и другие

12 Измерение температуры листа Шаг 4.5. ВЫБОР ПРИОРИТЕТНЫХ РЕСУРСОВ. Выбрать из таблицы приоритетные ресурсы. Приоритетными ресурсами являются вредные или нейтральные, постоянно присутствующие, достаточные по количеству и энергоемкие РЕСУРСЫ ОПЕРАТИВНОЙ ЗОНЫ – воздух с атмосферным давлением, пар с движением РЕСУРСЫ ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ЗОНЫ – воздух с атмосферным давлением пирометр с функциональными возможностями РЕСУРСЫ НАДСИСТЕМЫ – Сжатый воздух с динамическим давлением

13 Продолжение разбора задачи Измерение температуры листа ЧАСТЬ 5 ФОРМУЛИРОВАНИЕ ИДЕАЛЬНОГО КОНЕЧНОГО РЕЗУЛЬТАТА – Шаг 5.1. СОСТАВЛЕНИЕ ИДЕАЛЬНОГО КОНЕЧНОГО РЕЗУЛЬТАТА.- ИКР. Составить тексты задач в виде формулировок Идеального Конечного Результата - ИКР, с использованием приоритетных ресурсов отобранных в шаге 4.5. Напоминаем отобранные ресурсы – 1. Атмосферный воздух с атмосферным давлением. 2. Пар с движением, 3. Пирометр с функциональными возможностями, 4. Сжатый воздух с динамическим давлением. Составить четыре формулировки ИКР с использованием каждого ресурса. Тексты составляются по следующей схеме: - Вариант 1. «ЭЛЕМЕНТ (указать отобранный ресурс из шага 4.5.) ИСПОЛЬЗУЯ (указать имеющиеся у него поле, свойство), НЕ ДОПУСКАЕТ (указать Нежелательное Явление из шага 3.1)»

14 Измерение температуры листа Составление ИКР с использованием ресурсов по шагу 5.1. Задача 1 (Использование воздуха с атмосферным давлением) Воздух, ИСПОЛЬЗУЯ атмосферное давление, НЕ ДОПУСКАЕТ ЧТОБЫ ПАР искажал тепловые лучи. Задача 2 (Использование пара с движением) Пар, ИСПОЛЬЗУЯ свое движение, НЕ ДОПУСКАЕТ искажение тепловых лучей. Задача 3 (Использование пирометра с функциональными возможностями) Пирометр, ИСПОЛЬЗУЯ свои функциональные возможности, НЕ ДОПУСКАЕТ ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Задача 4 (Использование сжатого воздуха с динамическим давлением.) Сжатый воздух, ИСПОЛЬЗУЯ свое динамическое давление, НЕ ДОПУСКАЕТ ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ.

15 Измерение температуры листа Шаг 5.2 ВЫЯВЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ С ПРОТИВОРЕЧИЯМИ ( выявляют слушатели) В каждой сформулированной задаче (шаг 5.1.) определить тот элемент, который для достижения поставленной цели, должен выполнить противоречивые требования по физическому(!) состоянию. Сопоставить имеющиеся условия и новые требования. Задача 1 ( Воздух с атмосферным давлением). Какими противоречивыми свойствами должен обладать воздух, чтобы не допускать пару искажать тепловые лучи? Задача 2 ( Пар с движением) ). Какими противоречивыми свойствами должен обладать пар, чтобы не искажать тепловые лучи? Задача 3 ( Пирометр с функциональными возможностями ). Какими противоречивыми свойствами должен обладать пирометр, чтобы не допускать пару искажать тепловые лучи? Задача 4 (Сжатый воздух с динамическим давлением). Какими противоречивыми свойствами должен иметь сжатый воздух, чтобы не допускать пару искажать тепловые лучи?

16 Измерение температуры листа Шаг 5.2 ВЫЯВЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ С ПРОТИВОРЕЧИЯМИ В каждой сформулированной задаче (шаг 5.1.) определить тот элемент, который для достижения поставленной цели, должен выполнить противоречивые требования по физическому(!) состоянию. Сопоставить имеющиеся условия и новые требования. Задача 1 ( Воздух с атмосферным давлением). Чтобы пар не искажал тепловые лучи атмосферный воздух должен быть подвижным, (отгонять пар из зоны измерения) и он же должен быть неподвижным, так как это его естественное состояние. Задача 2 ( Пар с движением) Чтобы пар не искажал тепловые лучи он не должен находится в зоне измерения, но он равномерно заполняет все свободное пространство. Задача 3 ( Пирометр с функциональными возможностями ). Пирометр измеряет температуру всех объектов, которые находятся перед ним, но он должен измерять температуру только стального листа. Задача 4 (Сжатый воздух с динамическим давлением). Чтобы пар не искажал тепловые лучи сжатый воздух должен находится в зоне измерения, но он находится в трубах

17 Измерение температуры листа Шаг 5.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИЛЕГАЮЩИХ РЕСУРСОВ. Шаг не используется, так как в разбираемых задачах его применение не дает эффекта Часть 6 ВЫЯВЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ Шаг 6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИВЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ. Описать противоречивые физические состояния - ПЕРВОЕ и ВТОРОЕ, которые испытывает элемент, выбранный в шаге 5.2. В задаче 1 ПЕРВОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ Атмосферный воздух должен быть неподвижным ВТОРОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ-Атмосферный воздух должен быть подвижным В задаче 2 ПЕРВОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ Пар должен быть в воздухе. ВТОРОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ- Пар не должен быть в воздухе. В задаче 3 ПЕРВОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ Пирометр должен измерять температуру всех объектов. ВТОРОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ-Пирометр должен измерять температуру одного объекта. В задаче 4 ПЕРВОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ Сжатый воздух должен быть в трубах ВТОРОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ- Сжатый воздух должен быть в районе измерения

18 Измерение температуры листа Шаг 6.2. ВЫБОР ПРИНЦИПА РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЯ. Для всех задач ( 1, 2, 4) для разрешения противоречий вначале применим первый принцип - – РАЗНЕСЕНИЕ ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ ТРЕБОВАНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ. Часть7 РАЗРЕШЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ Шаг 7.1. ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПА РАЗНЕСЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИВЫХ ТРЕБОВАНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ ОБЪЕКТА Задача составляется по следующей схеме: «ЭЛЕМЕНТ... (указать из шага 5.2. элемент, испытывающий противоречивые требования) РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. ОДНА ЧАСТЬ выполняет (указать из шага 6.1. ПЕРВОЕ физическое состояние элемента), А ДРУГАЯ ЧАСТЬ, ИСПОЛЬЗУЯ... (указать из шага 5.3. имеющийся ресурс) ВЫПОЛНЯЕТ...(указать из шага 6.1. ВТОРОЕ физическое состояние), НЕ ДОПУСКАЯ... (указать из шага 3.1. Нежелательное Явление)»

19 Измерение температуры листа Задача 1 ( Использование атмосферного воздуха) «Атмосферный воздух РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть неподвижная, а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ атмосферное давление подвижная, и НЕ ДОПУСКАЕТ, ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть? Задача 1 ( Использование атмосферного воздуха) «Атмосферный воздух РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть неподвижная, а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ атмосферное давление подвижная, и НЕ ДОПУСКАЕТ, ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть?

20 Измерение температуры листа 1. Д Р О Б Л Е Н И Е: разделить объект на независимые части; выполнить объект разборным; ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПА - РАЗНЕСЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИВЫХ ТРЕБОВАНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИЕМЫ разрешения противоречий 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40 - З. М Е С Т Н О Е К А Ч Е С Т В О: разные части объекта выполняют различные функции; 7. «М А Т Р Е Ш К А»: один объект размещен внутри другого, 17. ПЕРЕХОД В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ : - использовать многоэтажную компоновку, наклонить объект или положить набок, использовать обратную сторону. 24. П О С Р Е Д Н И К : использовать промежуточный объект, на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект. 31. П РИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ : выполнить объект пористым. 40.ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ: перейти от однородных материалов к композитным. Объект изменения - ВОЗДУХ

21 Измерение температуры листа Применение приема- М Е С Т Н О Е К А Ч Е С Т В О: Р азные части воздуха выполняют различные функции; - одна часть неподвижная, другая подвижная и отгоняет пар из зоны измерения. Пар Пирометр Окалина Тепловые лучи Подвижный воздух КАК ЭТО СДЕЛАТЬ?

22 Измерение температуры листа Задача 2 (использование пара) «ПАР РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть находится в воздухе, а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ движение не находится в воздухе и НЕ ИСКАЖАЕТ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть? Задача 2 (использование пара) «ПАР РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть находится в воздухе, а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ движение не находится в воздухе и НЕ ИСКАЖАЕТ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть?

23 Измерение температуры листа 1. Д Р О Б Л Е Н И Е: разделить объект на независимые части; выполнить объект разборным; ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПА - РАЗНЕСЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИВЫХ ТРЕБОВАНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИЕМЫ разрешения противоречий 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40 - З. М Е С Т Н О Е К А Ч Е С Т В О: разные части объекта выполняют различные функции; 7. «М А Т Р Е Ш К А»: один объект размещен внутри другого, 17. ПЕРЕХОД В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ : - использовать многоэтажную компоновку, наклонить объект или положить набок, использовать обратную сторону. 24. П О С Р Е Д Н И К : использовать промежуточный объект, на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект. 31. П РИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ : выполнить объект пористым. 40.ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ: перейти от однородных материалов к композитным. Объект изменения - ПАР

24 Измерение температуры листа Применение приема- переход в другое измерение, то есть использовать обратную сторону : Использовать обратную сторону стального листа. Возможно, там нет пара и потому тепловые лучи не искажаются КАК ЭТО СДЕЛАТЬ? Пар Окалина Тепловые лучи Пирометр Тепловые лучи

25 Измерение температуры листа Задача 3 (Использование возможностей пирометра) «Пирометр РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть измеряет все объекты, все температуры а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ функциональные возможности измнряет только стальной лист, только самую высокую температуру. и НЕ ДОПУСКАЕТ, ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть? Есть ли у пирометра такая функциональная возможность? Задача 3 (Использование возможностей пирометра) «Пирометр РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть измеряет все объекты, все температуры а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ функциональные возможности измнряет только стальной лист, только самую высокую температуру. и НЕ ДОПУСКАЕТ, ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть? Есть ли у пирометра такая функциональная возможность? Для применения данного принципа возможно использовать приемы разрешения противоречий 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40

26 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПИРОМЕТРА Пирометр может работать в различных режимах– максимальном, среднем и низком. В максимальном режиме он показывает только максимальную температуру какая есть на измеряемом участке. В среднем режиме он показывает среднею температуру, при низком – самую низкую температуру какая есть на измеряем участке. Какой режим работы пирометра необходимо установить? График температур измеряемого листа Существующий режим работы пирометра Из графика нельзя выяснить какую температуру имеет металл. Измерение температуры листа

27 1. Д Р О Б Л Е Н И Е: разделить объект на независимые части; выполнить объект разборным; ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПА - РАЗНЕСЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИВЫХ ТРЕБОВАНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИЕМЫ разрешения противоречий 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40 - З. М Е С Т Н О Е К А Ч Е С Т В О: разные части объекта выполняют различные функции; 7. «М А Т Р Е Ш К А»: один объект размещен внутри другого, 17. ПЕРЕХОД В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ : - использовать многоэтажную компоновку, наклонить объект или положить набок, использовать обратную сторону. 24. П О С Р Е Д Н И К : использовать промежуточный объект, на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект. 31. П РИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ : выполнить объект пористым. 40.ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ: перейти от однородных материалов к композитным. Объект изменения - Пирометр

28 Измерение температуры листа РЕШЕНИЕ. Прибор необходимо настроить на измерение максимальной температуры, тогда он будет показывать температуру только металла. Температуру окалины или пара прибор показывать не будет так как она точно ниже, чем температура основного металла. Это то, что требуется по условиям задачи. Простейшее решение. Но почему оно не было ранее применено производственниками? Причина одна – отсутствие системного мышления и учета имеющихся ресурсов. Прибор показывает только самую высокую температуру, а ее имеет только основной металл. Можно сказать, что задача решена, но для проверки возможностей алгоритма продолжим анализ проблемы и попытаемся выявить другие решения.

29 Измерение температуры листа Задача 4 (Использование сжатого воздуха) «Сжатый воздух РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть находится в трубвх, а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ динамическое давление находится в зоне измерения, и НЕ ДОПУСКАЕТ, ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть? Задача 4 (Использование сжатого воздуха) «Сжатый воздух РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ДВЕ ЧАСТИ. Одна часть находится в трубвх, а другая часть, ИСПОЛЬЗУЯ динамическое давление находится в зоне измерения, и НЕ ДОПУСКАЕТ, ЧТОБЫ ПАР ИСКАЖАЛ ТЕПЛОВЫЕ ЛУЧИ. Как это может быть? Для применения данного принципа возможно использовать приемы разрешения противоречий 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40

30 Измерение температуры листа 1. Д Р О Б Л Е Н И Е: разделить объект на независимые части; выполнить объект разборным; ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПА - РАЗНЕСЕНИЕ ПРОТИВОРЕЧИВЫХ ТРЕБОВАНИЙ В ПРОСТРАНСТВЕ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИЕМЫ разрешения противоречий 1, 3, 5, 7, 17, 24, 31, 40 - З. М Е С Т Н О Е К А Ч Е С Т В О: разные части объекта выполняют различные функции; 7. «М А Т Р Е Ш К А»: один объект размещен внутри другого, 17. ПЕРЕХОД В ДРУГОЕ ИЗМЕРЕНИЕ : - использовать многоэтажную компоновку, наклонить объект или положить набок, использовать обратную сторону. 24. П О С Р Е Д Н И К : использовать промежуточный объект, на время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект. 31. П РИМЕНЕНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ : выполнить объект пористым. 40.ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ : перейти от однородных материалов к композитным. Объект изменения – Сжатый воздух

31 Измерение температуры листа РЕШЕНИЕ. Сжатый воздух по трубе подается в зону измерения и отдувает водяные пары. В этом случае тепловые лучи от горячего металлического листа попадают в приемное окно пирометра без искажений. Окалина Сжатый воздух Пар Пирометр Тепловые лучи

32 Измерение температуры листа РЕШЕНИЕ (Вариант ). Сжатый воздух по трубе подается в зону измерения и отдувает водяные пары. Труба имеет зеркало, которое отражает тепловые лучи в приемное окно пирометра, который стоит в стороне от листа. В этом случае тепловые лучи от горячего металлического листа попадают в приемное окно пирометра без искажений, при этом корпус пирометра не испытывает тепловых напряжений, которые могут влиять на его работоспособность. Окалина Сжатый воздух Пар Пирометр Тепловые лучи Стекло Зеркало Тепловой луч

33 Другие способы измерение температуры листа

34 Измерение температуры листа Известен контактный способ измерения температуры с помощью термопары. При этом термопара должна касаться прокатываемого листа. Но если термопара касается листе на нем остается царапина, которая ухудшает товарный вид листа, что недопустимо. Противоречие – термопара должна касаться листа и, термопара не должна касаться листа. Разрешим это противоречие в пространстве. Как это сделать? термопара царапина Чтобы не царапать лист можно поставить промышленную термопару которая имеет вращающийся наконечник. Однако такие термопары работают только до температуры градусов, а лист имеет температуру градусов. Что делать? Термопара с вращающимся наконечником

35 Измерение температуры листа Разрешение противоречия в пространстве; – Термопара касается не плоскости листа, а его кромки. В этом случае поверхность листа не царапается, а кромки листа при окончании прокатки обрезаются, что предусмотрено существующей технологией. термопара В этом решении есть недостаток - наконечник термопары быстро изнашивается. Как устранить этот недостаток?

36 Измерение температуры листа Разрешение противоречия – Термопара не касается плоскости листа, а находится от него на расстоянии 3-4 миллиметров. В этом случае при измерении температуры вводится поправочный коэффициент, но точность измерения остается допустимой. термопара

37 Измерение температуры листа Полученные решения: Решение 1 Измерять температуру нижней части прокатываемого листа Решение 2 Настроить пирометр на фиксирование и показ только максимальной температуры Решение 3 Подавать по трубке чистый сжатый воздух на лист, чтобы отдувать пар Решение 4 (вариант решения 3) Трубка для подачи воздуха имеет зеркало, которое направляет тепловые лучи на пирометр, который стоит в стороне. Решение 5 Контактный датчик в виде термопары прижимается к кромке листа Решение 6 Контактный датчик установлен рядом с листом, но не касается его. Итак получено шесть решений, заказчик вправе применить любое из них, которое покажется ему наиболее простым, надежным и легко внедряемым. Решение 1 Измерять температуру нижней части прокатываемого листа Решение 2 Настроить пирометр на фиксирование и показ только максимальной температуры Решение 3 Подавать по трубке чистый сжатый воздух на лист, чтобы отдувать пар Решение 4 (вариант решения 3) Трубка для подачи воздуха имеет зеркало, которое направляет тепловые лучи на пирометр, который стоит в стороне. Решение 5 Контактный датчик в виде термопары прижимается к кромке листа Решение 6 Контактный датчик установлен рядом с листом, но не касается его. Итак получено шесть решений, заказчик вправе применить любое из них, которое покажется ему наиболее простым, надежным и легко внедряемым.

38 Измерение температуры листа Часть 8 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕШЕНИЙ Цель: - Выбрать лучшее решение и выявить задачи внедрении. Шаг 8.1. СТЕПЕНЬ ПРИБЛИЖЕНИЯ К ИДЕАЛУ Из всех полученных решений лучшим считается то, которое в наибольшей степени приближено к идеалу, то есть затрачивает на выполнение требуемой функции и на внедрение меньших изменений, меньше материала, энергии и времени. Шаг 8.2 ИЗМЕНЕНИЯ в НАСТОЯЩЕМ ВРЕМЕНИ Проверить какие изменения произойдут в настоящем времени на предыдущих и последующих технологических операциях, если решение будет внедрено. Если изменение приводит к отрицательным последствиям, изучить возможность их устранения или получить новое решение Ответ. Никаких изменений не технологических постах не требуется Ответ. Лучшими решениями можно считать 1 и 2. Для их внедрения не требуются новые материалы, не затрачивается время и средства.

39 Измерение температуры листа Шаг 8.6. ЗАДАЧИ ВНЕДРЕНИЯ Выявить задачи, которые необходимо решить для внедрения решения. Шаг 8.5. ПРИМЕНЕНИЕ В ДРУГИХ ОБЛАСТЯХ Проверить на каких иных производствах может быть применено полученное решение. Шаг 8.3. ИЗМЕНЕНИЯ В БУДУЩЕМ ВРЕМЕНИ Проверить какие изменения могут произойти в будущем на уровнях системы, подсистемы и надсистемы, если решение будет внедрено. Шаг 8.4. ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ВОЗРАСТАНИИ ПОТРЕБНОСТЕЙ Выяснить, какие проблемы могут возникнуть, если потребуется; - Увеличить производительность в два, три и более раза. Ответ. Никаких изменений не происходит Ответ. Проблемы не возникают. Производительность может быть увеличена Ответ. Во вращающихся цементных печах, сушильных барабанах и т.п. Ответ. Для внедрения решений трудно выполнимых задач не возникает.