суббота, 29 января 2011 г.

Карточка №211 «Резка бумаги: как сохранить пальцы?»

ИСТОЧНИК:
Картотека А.Б.Селюцкого, Мастера ТРИЗ

СИТУАЦИЯ:
В крупных компаниях и типографиях, где приходится работать с большими объемами документации и печатной продукции, резаки гильтинного типа просто незаменимы. Основная задача данного оборудования состоит в быстрой и ровной резке бумаги. Из всех видов резаков для бумаги (роликовый, сабельный, гильотинный) гильотинные резаки являются наиболее мощными и точными, поскольку не смещают листы бумаги относительно друг друга.

Резка бумаги происходит посредством ножа, который перемещается по вертикальной оси, позволяя резать бумагу стопками, толщина которых может доходить до 8 см. Высокая точность резки обеспечивается устройством прижима стопы, равнения стопы на режущем столе и подсветкой линии реза. Данная конструкция гарантирует отсутствие неровного реза листов.

Хорошая штука. Да вот только применение гильотинного резака связано с четким и точным соблюдением мер безопасности. Раньше нередки были случаи, когда работнику отрубало пальцы, а то и кисти рук – такое возможно, если он в «запарке» совал руку под резак, и одновременно другой рукой нажимал кнопку «пуск». Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:
В момент нажатия на пусковую кнопку вторая рука должна быть в зоне резания, поскольку оператор сунул её туда по "запарке" и не должна быть в зоне резания, чтобы эту руку сохранить.

РЕШЕНИЕ:
Устройство управления резаком состоит из двух кнопок, расположенных по обе стороны от работника. Нажатие одной кнопки не включает резак – для запуска системы требуется одновременное нажатие обеих кнопок. В момент срабатывания гильотины обе руки волей-неволей должны находиться за пределами режущей части устройства.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:
Стандарт 3.1.1: системный переход 1-а (переход к бисистеме)

КОММЕНТАРИЙ:
«Да я технику безопасности знаю как свои три пальца!» (с) Н.Фоменко, Рекламная служба «Русского Радио» 913-99-63 :)

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ и техника безопасности


19 комментариев:

  1. Выдержки из переписки в одной из групп ВКонтакте:
    "Сергей Войтенко
    вчера в 10:01
    Сергею Маркову.
    Описанное в карточке решение довольно стандартно для промышленности. Оно основано на том, что запуск должен производиться одновременным нажатием двух кнопок, а значит руки физически не могут попасть под нож гильотины. Но скажите, разве это решение идеально? Конечно, нет, ведь такое решение снижает производительность труда рабочего.
    ТП: система управления обеспечивает безопасную работу, но снижает производительность. Какое будет решение?
    P.s. В каталог эффективных решений попало решение не совсем эффективное.

    ОтветитьУдалить
  2. Сергей Войтенко
    вчера в 11:49

    "Все просто. Нажать одновременно на две кнопки -- это не только лишнее движение, оно еще и заставляет переключаться с одного действия на другое. Если рабочие спешат, то они зачастую сами убирают такие блокировки (например, зафиксировав одну из кнопок в зажатом состоянии).
    Для высокой производительности нужно:
    1) уменьшить количество регулярных движений;
    2) уменьшить сложность переключения с одного действия на другое. В данном случае, необходимо, чтобы руки рабочего между разными движениями преодолевали минимальный путь"

    ОтветитьУдалить
  3. Сергей Марков
    вчера в 19:20
    to Сергей Войтенко #335
    --------------------------------
    "Поддерживаю Вас в основном, Сергей. С некоторыми дополнительными соображениями.

    1. Вопрос об эффективности-неэффективности в данном примере - скорее дело вкусовых предпочтений. Мне, человеку далекому от "железного" производства, решение с двумя кнопками очень понравилось. Хотя тут не только дело вкуса. Существуют более объективные критерии эффективности. Например, устранение противоречия и производительность.

    2. Ваше замечание относительно того, что две кнопки снижают производительность, справедливо. Но повышение производительности - это уже другая задача, мы же парой кнопок устранили противоречие, связанное с управлением ТС и безопасностью. Производительность, мне думается, - задача самостоятельная. И важная. Абзац"

    ОтветитьУдалить
  4. Сергей Марков
    вчера в 19:32

    "Продолжаю. Даже без знания деталей технологического процесса ясно, что более идеальным решением задачи с гильотиной является полное вытеснение человека из блока управления и принятия решений. То есть, кнопок не должно быть вообще, процессы подачи стопы бумаги в зону резания и ее удаления после резки должны происходить автоматически, без непосредственного участия оператора. Процессы автоматизируются, человек вытесняется в блок контроля, а еще лучше - в блок контроля за автоматическим контролем. Производительность (ТС) равна максимальной и производительность (оператора) равна нулю - его просто нет.

    А что до эффективности... Можно ли считать неэффективным дирижабль? А первый самолет братьев Райт? Видимо, эффективность любого решения хороша для своего времени и этапа развития ТС. К примеру, пройдет совсем немного времени, и "флэшка" емкостью в 512 Гб будет вызывать улыбку - как две кнопки на станке. Не говоря уже о бумажных книгах, ради которых мы режем бумагу: зачем гильотинный резак вообще - есть удобные "наладонники" с десятками тысяч электронных изданий книг. Нечего деревья портить да пальцы отрубать..."

    ОтветитьУдалить
  5. Сергей Войтенко
    сегодня в 13:53

    "//Ваше замечание относительно того, что две кнопки снижают производительность, справедливо. Но повышение производительности - это уже другая задача, мы же парой кнопок устранили противоречие, связанное с управлением ТС и безопасностью. Производительность, мне думается, - задача самостоятельная. И важная. Абзац.//

    Дорогой, Сергей. А какое противоречие в данном случае было разрешено? Нужно было обеспечить безопасность -- ее и обеспечили. Пусть даже со снижением производительности.Чему это требование противоречит? Заметьте, вы даже не формулировали противоречия, как вы обычно это делаете. Так что не каждое решение, решающее проблему, можно назвать изобретательским. В терминологии ТРИЗ -- это такое решение, которое не создает новых проблем. Кстати, решение с полной автоматизацией их тоже создает, т.к. это довольно затратное дело. В условиях России и Украины куда дороже чем нанять оператора"

    ОтветитьУдалить
  6. Сергей Марков
    сегодня в 0:16

    Решение 1:
    Устройство управления резаком состоит из двух кнопок, расположенных по обе стороны от работника. Нажатие одной кнопки не включает резак – для запуска системы требуется одновременное нажатие обеих кнопок. В момент срабатывания гильотины обе руки волей-неволей должны находиться за пределами режущей части устройства.

    НЭ1: установка второй кнопки повышает безопасность, но снижает производительность – процесс резания шел бы быстрее, если бы работник мог одной рукой манипулировать стопой бумаги (поместить под резак, поправить стопу, удалить обрезанную бумагу (?)), а второй рукой нажимать пусковую кнопку.

    НЭ2: в целях повышения производительности работник умудряется заклинить одну из кнопок в положении «ВКЛ», что сводит на нет меры безопасности.

    Установка защитного экрана также снижает производительность. Автоматизация подачи и удаления бумаги сложна. Заменять гильотинный резак другим устройством нельзя. Резак нас устраивает, надо лишь устранить снижение производительности при соблюдении полной безопасности. Как быть?

    ОтветитьУдалить
  7. Сергей Марков
    сегодня в 0:18

    Начнем без АРИЗа. Вепольный анализ.

    Изделий два – стопа бумаги и рука. Конфликта между резаком и стопой бумаги нет. Конфликт у нас между резаком и рукой. Итак, В1 (Изделие) – рука. В2 (Инструмент) – резак («резалка», хотя «резак», на мой взгляд, тоже подойдет – точно отражает функцию ТС). П (Поле) – механическое поле резания. Имеем полный, но вредный веполь (?).

    Поле полезно действует на стопу бумаги, но вредно действует на случайно оказавшуюся в зоне резания руку.

    Что-то упускаю? Верны ли рассуждения относительно состава веполя?

    ОтветитьУдалить
  8. Сергей Марков
    сегодня в 0:23

    Стандарты подкласса 1.2 «Разрушение веполей». Введение между веществами (резаком и рукой) дарового третьего вещества или видоизменения одного из веществ… Введение второго элемента, оттягивающего на себя вредное действие поля...

    ОтветитьУдалить
  9. Сергей Войтенко
    вчера в 21:15

    Предположим мы оденем на руку железную рукавицу, изнутри утепленную тканью. Каковы здесь НЭ?
    ---
    Сергей Войтенко
    вчера в 21:18

    Кстати, аналогичная задача имеет место у нас для прессов. И там железная рукавица не пойдет -- пресс раздавит и ее.
    ----
    Сергей Войтенко
    вчера в 21:37

    Вообще, рассмотренная вепольная модель неполна. Руку с бумагой в данном случае можно рассматривать или как комплексный веполь или как два вещества, взаимодействующие через механическое поле подачи. Откуда задача №2: нужно отделить руку от бумаги. Рука должна быть и ее быть не должно.

    ОтветитьУдалить
  10. Семен Аркадьевич Конторовский
    вчера в 22:17

    Как мне кажется, тут нет задачи и вы ее надумали... Я сам работал резчиком бумаги и никакая производительность тут не страдает.... Рез - это последняя операция... И уже ничего не нужно подправлять как раз во время реза... и не нужно убирать бумагу (обрезки) во время реза, ее просто еще нет... Все либо до либо после... Так что решение - нажимать двумя руками вполне идеальное: рука физически не может попасть под нож, т.к. в это время им управляет... Т.е. управление ножом (сам нож) не может опуститься, когда там руки... Т.е. нож САМ убирает руки из под себя))
    ====
    Семен Аркадьевич Конторовский
    вчера в 22:18

    Нет конфликта между рукой и ножом))
    ====
    Семен Аркадьевич Конторовский
    вчера в 22:21

    При введении этой ПС нежелательный эффект не возник. Ценю желание свернуть эту систему за счет изъятия этой ПС. Но тогда это делается совсем по другому. Убирается ПС, пропадает ПЭ, но возникает НЭ который эата система устраняла. Вот и новое противоречие. Его и нужно решать. По моему вы оба читали мою работу, поэтому и позволил себе писать в ее терминах.
    ====
    Семен Аркадьевич Конторовский
    вчера в 22:24

    А что касается самостоятельного заклинивания второй кнопки работником у меня в типографии решена более кардинально. В станке так устроена схема, что любое вмешательство в нее приводит к остановке станка и подаче сигнала о вмешательстве. Это было сделано мною под заказ.))))

    ОтветитьУдалить
  11. Сергей Войтенко
    вчера в 22:33

    Семен Аркадьевич, не знаю как при резанье бумаги, а вот защитные экраны на прессах убирали точно.

    //Я сам работал резчиком бумаги и никакая производительность тут не страдает.... Рез - это последняя операция... И уже ничего не нужно подправлять как раз во время реза... и не нужно убирать бумагу (обрезки) во время реза, ее просто еще нет... Все либо до либо после... Так что решение - нажимать двумя руками вполне идеальное: рука физически не может попасть под нож, т.к. в это время им управляет//
    Во время реза действительно ничего подправлять не надо. Но чтобы нажать одновременно на две кнопки, нужно переместить руку с бумаги на кнопку, а затем назад (вот уже два лишних движения). Кроме того, перемещая руку можно сдвинуть бумагу, после чего ее придется поправлять еще раз.
    ====
    Сергей Войтенко
    вчера в 22:41

    Кстати говоря, сформулированное противоречие "рука должна быть и ее быть не должно" в таких решениях разрешено разделением во времени. Но ведь любое разделение во времени снижает производительность! Для примера вспомните светофор (на ускоренной съемке отчетливо видно как замедляется грузопоток), ружье до изобретения заряжания с казенной части.
    ====
    Сергей Войтенко
    сегодня в 7:34

    Предположу фантастическую аналогию. Пусть резак проходит через руку не причиняя ей вреда, но режет бумагу. Такая аналогия подсказывает несколько мыслей:
    1) лезвие резака должно двигаться только в бумаге, не доходя для рук;
    2) рука отделена от зоны реза деревянной прокладкой. По сути тот же защитный экран, но сводящий к минимуму перемещение рук;
    3) резак с механического заменен на лазерный, причем рука для него прозрачна.

    ОтветитьУдалить
  12. Сергей Марков
    сегодня в 9:49
    Эх, жаль, что задача надумана, а то я вчера нашел для нее решение. Думаю проверить на патентоспособность :)

    Собственно говоря, у меня нет никаких оснований не доверять Семену Аркадьевичу в том, что задача высосана из пальца. Однако мне кажутся подозрительными некоторые моменты. Вторую кнопку ведь зачем-то ставят. И защитные экраны тоже не выдумка. И схему, останавливающую станок при любом вмешательстве, тоже пришлось делать. Значит проблемы с безопасностью и\или производительностью все-таки есть.

    К сожалению, не видел гильотинного резака в работе и последовательность действий оператора смутно представляю. Хоть на типографию иди.
    =====
    Сергей Марков
    сегодня в 9:55
    И все же я полагаю, что проблемы с повреждением конечностей - реальная производственная задача, возникающая везде, где есть опасность жизни и здоровью при попадании частей тела в опасную зону, например, в зону резания. Сверление, пиление, фрезеровка, штамповка, а то и работа с устройствами, находящимися под высоким напряжением. Что я пропустил?
    ====
    Сергей Марков
    сегодня в 10:02

    Что хотелось бы получить в самом идеальном случае?

    В тот момент, когда рука приближается к инструменту (к зоне резания, штамповки...), цепь пусковой кнопки САМА отключается, автоматически срабатывает дополнительный размыкатель. Сколько не жми второй рукой на кнопку, ничего не случится. Рука вышла из опасной зоны - цепь САМА восстановилась, кнопка ПУСК снова может работать.

    Подойдет такой идеальный результат?

    ОтветитьУдалить
  13. Семен Аркадьевич Конторовский
    сегодня в 18:25

    Отвечаю по пунктам:
    1. Вторую ставят именно для того, чтобы не допустить попадание руки под нож во время реза.
    2. Защитные экраны ставят там, где есть возможность второго человека случайно попасть рукой под нож, в то время, как первый нажал кнопки.
    3. Схему останавливающую станок сделали против явных идиотов, которых не расшифровали при приеме на работу.

    Есть еще ручные резаки - там есть опускающиеся экраны вместе с ножом. Проблема производительности в этом случае не стоит. А вот проблема производительности при установке в ручную необходимого размера решена совсем другим способом.

    Система двух кнопок признана во всем мире наиболее лучшей. И она очень давно. Что собственно соответствует системе близкой к идеальности.

    В больших типографиях и установка на размер и все остальное автоматизировано до высоких показателей. А рез по нажатию двух кнопок)))
    ====
    Семен Аркадьевич Конторовский
    сегодня в 18:26

    Такое решение уже реализовано. От второго человека. Луч перекрывается и нож замирает. Т.е. вся цепь отключается и включается тормоз.
    ====
    Семен Аркадьевич Конторовский
    сегодня в 18:33

    Кроме всего прочего между нажатиями двух кнопок есть реле времени. Если в течении определенного времени второе нажатие не последовало, станок остановится. Вернее нож уже не опустится. Но идиоты есть все равно. Двух я выгнал в тот же момент, когда они пытались нажать вторую кнопку как то придавив первую ногой и орудуя в это время свободной рукой. Т.е. если захотеть всегда можно отрезать свои руки. Например с обратной стороны станка всегда можно изловчиться и засунуть руки под нож друому.

    ОтветитьУдалить
  14. Сергей Войтенко
    сегодня в 18:47

    Идиоты, но не дураки! Зачем-то они эту кнопку придавили? А вообще, считаю пока спор бесполезным. Лучше вникнуть в детали более подробно, возможно не на резе а на другом станке.
    ====
    Сергей Войтенко
    сегодня в 19:08

    Что интересно, у этой задачи есть еще одна сторона. Пришел на работу устраиваться инвалид с одной рукой. Что же выходит для этой работы он уже непригоден? Нехорошо, дискриминация получается. И еще полбеды, если он работает один -- тогда схему можно еще можно переделать на однокнопочную. А если его сменяет резчик с двумя руками?
    P.s. Предложу кардинальное решение. На данную работу принимать только одноруких!

    ОтветитьУдалить
  15. Сергей Марков
    сегодня в 20:57

    to Семен Аркадьевич Конторовский #20
    "Двух я выгнал в тот же момент, когда они пытались нажать вторую кнопку как то придавив первую ногой и орудуя в это время свободной рукой"
    ----------------------------------------------------
    Семен Аркадьевич, и все же с какой целью эти люди так извращались? Для чего им понадобилась свободная рука? Ведь не в носу поковырять, надеюсь? :) Что именно они делали свободной рукой ("орудовали")?
    ====
    Сергей Марков
    сегодня в 21:08

    to Семен Аркадьевич Конторовский #19
    "Такое решение уже реализовано. От второго человека. Луч перекрывается и нож замирает. Т.е. вся цепь отключается и включается тормоз"
    ---------------------------------------------------------------------------------------
    Луч - имеется в виду использование фотоэлемента, как в турникетах в метро? Если так, то такое решение пришло мне в голову вчера во вторую очередь. Недостаток: надо перекрывать лучами всю оперативную (опасную) зону, а она может быть довольно приличной по размерам. Иначе рука может пройти под (над) лучом. Не так?

    А в первую очередь подумалось использовать механическое поле давления воздушной струи (вместо луча). Струя дует перед пространством действия ножа, прижимает клапан-контакт к другому контакту. Если в струю попадает рука, давление воздуха исчезает, клапан отходит, контакт размыкается, станок встает. Сам понимаю, смешное решение, нужна воздуходувка-компрессор, да и ненадежно это. Но отсюда я сразу перешел к лучу.Так ведь и луч, как я понимаю, полностью не решает вопрос.
    ====
    Сергей Марков
    сегодня в 21:10

    to Сергей Войтенко
    "P.s. Предложу кардинальное решение. На данную работу принимать только одноруких!"
    -------------------
    Тогда уж лучше при приеме на работу брать с работников подписку о том, что они обязуются сами отпилить себе одну из рук. :)

    ОтветитьУдалить
  16. Сергей Войтенко
    сегодня в 22:44

    О, пилить -- это долго. Гильотина куда быстрей!
    Ну, а на счет воздушной струи -- она сдувала бы бумагу. А на счет луча -- в случае резака можно было бы ловить инфракрасные (тепловые) излучения самой руки. (Сделать то же в случае горячей штамповки уже нельзя -- заготовки нагреты куда больше, чем сама рука. Разве что, за счет контраста).

    ОтветитьУдалить
  17. Сергей Марков
    сегодня в 23:13

    А я себе вариант решения примерно так представляю: при опасно близком приближении руки к зоне резания меняется некий параметр электрической цепи и она размыкается, плюс тормоз срабатывает. Рука удалилась - цепь сама замкнулась, инструмент с тормоза снялся. Причем, не имеет значения, с какой стороны к инструменту приближается рука, нога и т.п.

    Если вам приходилось приближать руку к антенне радиоприемника или к комнатной ТВ-антенне, то вы могли заметить, что это создает помеху на экране или искажение аудиосигнала. Меняется какой-то параметр в цепи. Это, я думаю, и может стать основой решения, в самых общих чертах.

    ОтветитьУдалить
  18. Сергей Войтенко
    вчера в 18:25

    Параметры электрической цепи меняются не только при приближении руки (ноги), но и при приближении любого предмета, особенно металлического.

    ОтветитьУдалить
  19. Сергей Марков
    сегодня в 10:48

    to Сергей Войтенко #28
    ------------------------------
    Я тоже об этом думал. Так это и хорошо: в зону реза введен посторонний предмет - цепь разомкнулась. Предмет выведен из зоны - цепь восстановилась. Конечно, для обработки металла может и не подойдет.

    ОтветитьУдалить