Смекни!
smekni.com

Основы конструирования (стр. 19 из 20)

  Я думаю, всемизвестен афоризм Козьмы Пруткова : “ Специалист подобен флюсу – он односторонен“

Это часто трактуют так :специалист – человек, хорошо знающий своё дело , но отличающийся стереотипностьюмышления…

Страшное слово – “ стереотип“ / кстати потребность в “ образцах “ – порождает стереотипность мышления /

Побороть стереотипностьмышления, активизировать инженерное творчество – главная задача методиктехнического творчества.

В курсе “ Основыконструирования “ не ставится задача – научить Вас изобретать. Но, при наличиижелания, способностей, опыта работы, знание методик технического творчества(теории изобретательства) помогает инженеру с максимальной отдачей использоватьимеющиеся у него знания и опыт в поиске новых ТР, (и, может быть, статьизобретателем).

  1     C давних времён известен методпроб и ошибок , который был, можно сказать , основным методом изобретателейдо конца 60-х годов нашего века.

Суть этого метода можно сформулироватькак “поиск иголки в стоге сена“. Схематично это можно изобразить так :


Разумеется , количество“проб“ намного больше , чем изображено на схеме. Требуются иногда тысячи (10-китысяч ) “ а если “, чтобы нащупать удачное техническое решение.

Другая особенность , что насхеме стрелки расположены гуще в направлении , противоположном “Решению“,– это не случайно

Дело в том , что “пробы“ нетак хаотичны , как кажется на первый взгляд.

Приступая к поискам ,изобретатель опирается на свой предшествующий опыт. Эта первоначальнаятенденциозность на схеме показана “В.И.” выходящим из точки “Задача” инаправленным в противоположную сторону от “Решения”.

Изобретательство– древнейшее занятие человека. Собственно , с изобретений первых орудий труда иначался этот процесс. С тех пор сделаны миллионы изобретений. Но при усложнениизадач, методы их решения почти не совершенствовались; изобретатели , какправило , шли к цели путём “проб и ошибок” ( да и , многие , – идут в нашевремя ).

1.1     Рассмотрев суть метода “проб и ошибок” , можносказать , что творческий процесс носит неупорядоченный – “бестолковый” ,характер.

           Для упорядоченияэтого процесса пытались найти правила , которые легли в основу эвристики– науки о решении творческих задач.

Слово “эвристика” впервыебыло использовано греческим математиком Паппом ( труды “математическоесобрание” )   в III в.  н.э.

В последствии многие учёные ,в т.ч. Лейбниц , Декарт и др. , занимались изучением творческого мышления ,формулировали эвристические правила – схемы процесса творчества , которыесводились к следующему:

—I    – акт интуиции и желания . Происхождение замысла.

—II  – акт знания и рассуждения . Выработка схемы или плана.

—III – акт умения . Конструктивная реализация идеи.

Темне менее , за 17 веков своего существования эвристика не создала эффективныхметодов решения творческих ( в т.ч. технических ) задач.

Главнаяпричина – постановка слишком общей цели : найти универсальные правилапозволяющие решать любые творческие задачи во всех отраслях человеческойдеятельности.

Тоесть “ … не совсем чётко очерченная область исследования , относимая то клогике , то к философии , то к психологии. Она часто описывалась в общих чертах, редко излагалась детально , и по-существу предана забвению в настоящеевремя “ – американский математик Д.Пойта , 1944 г.

Ксожалению ; объём курса не позволяет нам совершить исторический экскурс вразвитие методов творчества.

  Далее мы рассмотрим основные методы , которые существуют и Вы можете ихиспользовать при решении технических задач.

2        Практические методы активизации творческойдеятельности стали появляться в начале ХХ века в связи с интенсивным развитиемпромышленного производства и техники.

Одиниз первых методов – мозговой штурм ( Brainstorming ) – это попытка американцаА. Осборна ( 1939 г.) усовершенствовать метод “проб и ошибок”.

Запрототип этого метода можно принять “ техническое совещание “.

Логикаэтого метода следующая: однородная группа участников совещания делится на двегруппы . В первую группу включены люди , склонные к выдвижению идей – “генераторы“ , разных специальностей , и не связанные иерархическими служебнымиотношениями.

Вовторую группу – специалисты с критическим складом ума – “критики” , способныеотобрать и развить рациональные , конструктивные предложения.

Поискидей в решении поставленной задачи проводится под руководством ведущего – “ лидера“ – наиболее эрудированного в проблеме специалиста , пресекающего беспредметнуюкритику : “ Это слишком сложно “ , “ Так уже делается “ , “ Это невозможнореализовать технически “ и т.п.; и поощряющего развитие выдвигаемых идей.

Всёэто создаёт условия для разрешения содержащихся в задаче противоречий наинтуитивном уровне.

Такимобразом главная задача штурмующей группы – “единым мозгом “ преодолеватьпреграды на пути решения поставленной задачи.

Этотметод не устранил беспорядочность поисков , органически присущую методу “ проби ошибок “, а сделал поиски “ещё более беспорядочными”.

Проиллюстрируемэто схемой :

 

Вещё большей беспорядочности и заключается прогресс : на схеме видно , чтопреодолевается направление “ В.И.“ и увеличивается “ степень ветвистости “направлений поисков . То есть прогресс достигается за счёт сокращениямалоперспективных попыток в направлении “ В.И.“.

Ноэтот прогресс обеспечивается количественным путём – задачу решают “ оравой “,что, с учётом подготовки к “ штурму “, требует несколько сотен человеко-дней .И если задача решена в течении одного рабочего дня – это эквивалентно затратамизобретателя-одиночки в течение 100 дней.

Поэтомутехнические задачи этим методом решаются редко.

Лучшиерезультаты получают при решении задач (менеджмента) организационных (реклама,управление, планирование).А также, т.н. , “обратных изобретательских задач” нановое применение оригинальной технической идеи , нового вещества или эффекта.

2.1          Следующий метод – синектика –усовершенствованный Брейнсторминг  (предложен У. Гордоном в 1950 г.) .

Главноеего отличие : не случайная , а постоянная группа специалистов , участвующих в“штурме” которые владеют применением аналогий.

Числоаналогий постоянно , – их четыре :

–прямая аналогия (основной источник – биологические объекты)

–личная аналогия (эмпатия)

–символическая аналогия (ассоциации)

–фантастическая аналогия (идеализация).

Процесс“штурма” ведётся с целью выявления образного , в неявной формесформулированного противоречия , содержащегося в поставленной задаче.

Примерыреализации этого метода , –

– застёжка текстильная “велкро” , “репейник” или “липучка”;

– искусственные аналоги мышц для устройств автоматики и робототехники на основепневматического принципа действия и применения спиралеобразных коллагеновыхволокон , скручивающихся при химическом воздействии.

3 Методы “контрольных вопросов” (А. Осборн , Т.Эйлоарт и др.) основаны на упорядовачивании перебора вариантов изменениясвойств , функций или структуры объектов с помощью списка групп вопросов.

Списокможно составить самому , или использовать готовые списки. И здесь возникаетпротиворечие : список должен быть длинным , чтобы не пропустить нужную“подсказку” для решения , но он должен быть коротким , чтобы быстрее решитьзадачу.

Вопросы, например , такие , –

– какое новое применениеобъекта можно предложить ?

– можно ли приспособить,упростить, сократить объект ?

– что можно в объектеувеличить , уменьшить , заменить , преобразовать , инвертировать ?

– какие возможны новыекомбинации элементов ?

Дополнительно , длярасширения поиска  , предлагается дать

—     фантастические , биологические идр. аналогии

—     применить другие материалы

—     узнать мнение дилетантов

—     не расставаться с проблемой

—     изучить историю вопроса

определить идеальное решение

4          Метод морфологического анализа (Ф.Ц. Викки1944 г.) – относится к табличным или матричным способам представленияинформации.

Этот метод позволяет охватитьпочти все предполагаемые или возможные задачи.

Под “морфологией” понимаетсяразличная структура и различные внешние формы объекта.

Для реализации метода объект(устройство) расчленяют по существенным признакам :

блокам (модулям , секциям ,агрегатам) , узлам , элементам (деталям). Когда объектом является процесс,например , технологический – его делят на этапы (операции).

Затем для каждого признакауказывают возможные варианты его исполнения (чем больше – тем лучше). Каждоерешение ТЗ должно иметь по одному варианту для каждого признака.

1ч        Систематизация возможных вариантов (анализ)производится в виде морфологической таблицы.