Приклад. Зменшити психологічну інерцію, розхитавши звичне уявлення про об’єкт, нав’язане умовами завдання

Правила

Недоліки

Переваги

Результат

План дій

Суть

Мета

Зменшити психологічну інерцію, розхитавши звичне уявлення про об’єкт, нав’язане умовами завдання. Полегшити роботу по алгоритму вирішення винахідницьких завдань.

Оператор РЧВ знижує психологічну інерцію мислення шляхом уявної зміни параметрів об’єкту. Це дозволяє поглянути на об’єкт по-новому, побачити властивості, що раніше не помічаються, і можливості об’єкту і сприяє перебудові умов завдання.

У думках зменшити розміри об’єкту від заданої величини до 0. Як тепер вирішується завдання?

У думках збільшити розміри об’єкту від заданої величини до безкінечності. Як тепер вирішується завдання?

У думках зменшити час процесу (або швидкість руху об’єкту) від заданої величини до 0. Як тепер вирішується завдання?

У думках збільшити час процесу (або швидкість руху об’єкту) від заданої величини до нескінченості. Як тепер вирішується завдання?

У думках понизити вартість (допустимі витрати) об’єкту або процесу від заданої величини до 0. Як тепер вирішується завдання?

У думках підвищити вартість (допустимі витрати) об’єкту або процесу від заданої величини до безкінечності. Як тепер вирішується завдання?

За допомогою оператора РЧВ можна отримати декілька незвичайних напрямів для вирішення, хоча інколи він дає несподівані ідеї.

Організовує активне мислення. Моделює можливі зміни і дає уявлення про можливі принципи реалізації даної функції.

Не містить досить чітких процедур вирішення завдань.

Пам’ятаєте! Оператор РЧВ - це свого роду психологічна підготовка, що допомагає налаштуватись, уловити і прийняти несподівані ідеї.

В кожного об’єкту декілька основних розмірів. Не обов’язково змінювати всі розміри.

Після того, як знайдена нова ідея, треба повернутися до вихідних розмірів і змінити цю ідею так, щоб вона працювала і при нормальних розмірах об’єкту.

Це ж правило відноситься до часу процесу (або швидкості руху об’єкту), вартості (допустимим витратам).

Оператор РЧВ різко міняє звичне уявлення про об’єкт. Він веде до фантастичних, маревних ідей - не треба їх виключати.

Не квапитеся! Мисленні операції треба вести спокійно, добре придивлятись до всього нового і несподіваного.

Завдання. При штучному запиленні арахісу потік повітря від повітродувки повинен переносити пилок. Але рослини в процесі еволюції виробили здатність закриватися при сильному вітрі. А слабкий вітер погано розносить пилок. Як бути?

Якщо квітка дуже маленька, запилення буде неможливим.

Якщо квітка дуже велика, буде потрібне індивідуальне запилення кожної квітки - це невигідно.

Якщо значно зменшити час запилення - це перехід до імпульсного запилення.

Якщо значно збільшити час запилення, завдання зникає - це перехід до природного запилення.

Якщо витрати на запилення мають бути дуже маленькими, тоді слід використовувати машину, яка вже виконує яку-небудь іншу операцію на полі з арахісом (наприклад, культивацію, прополювання і ін.), доручивши їй запилення одночасно з виконуваною операцією.

При дуже великих витратах на запилення, можна обпилювати кожну квітку, наприклад, пензликом. Але тоді це мають бути дуже коштовні рослини, а не арахіс.

В результаті проведення роботи по операторові РЧВ отримано дві ідеї, які заслуговують подальшої перевірки: імпульсне дуття і запилення одночасно з іншими операціями. Але найголовніше - були розхитані звичні стереотипні уявлення, зменшена психологічна інерція. Аналогічно можна використовувати оператора РЧВ і для розгляду параметрів повітродувки.

3.2.6 Метод маленьких чоловічиків

Суть методу полягає в тому, щоби представити об’єкт у вигляді множини (натовпу) маленьких чоловічків. Така модель зберігає переваги емпатії (наочність, простота) і не має властивих їй недоліків (неподільність людського організму).

Техніка використання методу зводиться до наступних операцій:

- Необхідно виділити частину об’єкту, яка не може виконувати вимоги завдання і представити цю частину у вигляді маленьких чоловічків.

- Розділити чоловічків на групи, що діють (переміщаються) за умовами завдання.

- Отриману модель треба розглянути і перебудувати так, щоб виконувалися конфліктуючі дії.

3.2.7 Список контрольних запитань

Розроблена безліч різних списків запитань, але всі вони, не дивлячись на їх відмінності, спрямовані на одну мету - за допомогою відповідей на запитання, направити хід думки у напрямку до найбільш сильних рішень. Спеціально підібрані запитання вимагають таких відповідей, які дозволяють краще з’ясувати проблему і умови її вирішення, "підказують" можливі шляхи вирішення, допомагають долати психологічну інерцію. Контрольні запитання складаються на основі досвіду вирішення схожих завдань. Вони можуть використовуватися при вдосконаленні виробництва, продукції, організаційних структур, для пошуку нових бізнес ідей для виявлення помилок при пошуку розв’язань різних проблем. Ось приклад списку контрольних запитань.

Яка основна функція об’єкту (процесу)?

Що є ідеальним об’єктом (процесом)?

Що буде, якщо прибрати даний об’єкт (не виконувати процес)?

Які функції виконує даний об’єкт (процес), чи не можна частину з них скоротити?

Як інакше можна виконати основну функцію об’єкту (процесу)?

У якій іншій області щонайкраще виконується дана функція і чи не можна запозичити вирішення?

Чи можна розділити об’єкт (процес) на частини? Чи можна відокремити слабку ланку? Чи можна об’єднати декілька елементів?

Чи можна нерухомі об’єкти зробити рухливими і навпаки?

Чи не можна поміняти послідовність операцій або виключити попередні, підготовчі операції?

Чи не можна використовувати шкідливі чинники і функції?

Які додаткові функції може виконувати даний об’єкт?

Де в об’єкті (процесі) закладені зайві запаси? Як їх скоротити?

План дій при використанні контрольних запитань може бути наступним:

- Уточнити проблему.

- Вибрати список контрольних запитань, найбільш відповідних характеру вирішуваної проблеми.

- Послідовно розглянути кожне питання списку, намагаючись використовувати закладену в нім інформацію для вирішення проблеми.

- Фіксувати всі згенеровані ідеї і додаткову інформацію, яку необхідно залучити до процесу пошуку.

Результатом використання списків може бути цілий спектр винахідницьких рішень, оригінальних бізнес ідей або переосмислення проблеми і формулювання її з інших позицій з метою подальшого пошуку рішень.

3.2.8 Морфологічний аналіз

Відомим методом систематизованого пошуку нових ідей є морфологічний аналіз, запропонований швейцарським астрофізиком Цвіккі. Морфологічний аналіз заснований на побудові таблиці, в якій перераховуються всі основні елементи, складові об’єкту і вказується, максимальне число відомих варіантів реалізації цих елементів. Комбінуючи варіанти реалізації елементів об’єкту, можна отримати найнесподіваніші нові рішення. Послідовність дій при цьому наступна:

- Точно сформулювати проблему.

- Визначити найважливіші елементи об’єкту.

- Визначити варіанти виконання елементів.

- Занести їх в таблицю.

- Оцінити все наявні в таблиці варіанти.

- Вибрати оптимальний варіант.

Основною ідеєю морфологічного аналізу є впорядкування процесу висунення і розгляду різних варіантів вирішення задачі. Розрахунок будується на тому, що в полі зору можуть попасти варіанти, які раніше не розглядалися. Принцип морфологічного аналізу легко реалізується за допомогою комп’ютерних засобів.

Проте для складних об’єктів, що мають велике число елементів, таблиця стає дуже громіздкою. Виникає необхідність розгляду величезного числа варіантів, велика частина яких виявляється позбавленою практичного сенсу, що робить використання методу дуже трудомістким. Таким чином, головними недоліками методу є спрощеність підходу до аналізу об’єкту і можливість отримання для аналізу дуже великого числа варіантів. Морфологічний аналіз має багато як простих, так і ускладнених модифікацій. Проте його вживання раціональне для простих об’єктів і там, де можливо знайти нову ідею за рахунок комбінації відомих рішень.

3.2.9 Функціональний аналіз

Функціональний аналіз - це різновид аналізу, що передбачає розгляд об’єкту як комплексу виконуваних ним функцій, а не як матеріально-речових структур. Наприклад, електрична лампа розжарювання розглядається як носій функції "випромінювати світло", а не лише як сукупність конструктивних елементів (колба, цоколь, нитка розжарення і ін.).

Функціональний аналіз виходить з передумови, що в аналізованому об’єкті корисні функції завжди супроводжуються шкідливими і нейтральними функціями. Наприклад, ніж м’ясорубки при роботі одночасно виконує декілька функцій: корисну функцію - "подрібнювати продукт", шкідливу функцію - "м’яти продукт", нейтральну функцію - "нагрівати продукт". Слід враховувати, що корисні функції одного об’єкту можуть бути шкідливими або нейтральними для іншого (і навпаки).

Функціональний аналіз дозволяє абстрагуватися від конкретного виконання об’єкту, і зосередити увагу на його функціях. Пошук альтернативних варіантів реалізації функцій здійснюється з метою зниження витрати і підвищення рівня виконання функції. Функціональний аналіз може з однаковим успіхом застосовуватися для вдосконалення як технічних, так і нетехнічних об’єктів і процесів.

3.2.10 Метод пошукового конструювання Р.Коллєра

Метод розроблений професором Р. Коллєром і його учнями (ФРН) в 1975 р. і призначений для синтезу технічних систем (ТС) на нових принципах дії. У основі методу лежать три складових:

аналіз функцій технічних систем і їх елементів;

систематизований фонд фізичних ефектів;

програма пошуку нових фізичних принципів дії об’єкту і технічних рішень, що реалізовують їх.

Виходячи з того, що будь-яка ТС характеризується наявністю в ній організованих потоків енергії, речовини та інформації, всі ці системи Коллєр умовно ділить на три класи: машини, що здійснюють перетворення енергії; апарати, що здійснюють перетворення речовин, і прилади, що здійснюють перетворення (обробку) інформації.
Насправді в сучасних ТС можуть бути присутніми всі перетворення потоків.

Розробка нових ТС передбачає три стадії.

1. Постановка завдання, що включає формулювання мети, умов і обмежень, і побудова функціональної структури ТС (що відповідає складанню технічного завдання).

Після опису мети розробки і створення ТС, формулюють загальну (головну) функцію системи, що розробляється, яка повинна указати "вхід" і "вихід" в системі, тобто описати перетворення вхідних фізичних величин у вихідні фізичні величини, завдяки чому відбувається реалізація поставленої мети. Загальну (головну) функцію рекомендується змальовувати графічно у вигляді чорного ящика, що має "вхід" і "вихід". Потім складається список основних вимог до ТС з врахуванням побажань споживачів, що включає найбільш важливі і принципові умови і обмеження виконання загальної (головною) функції.

Після цього приступають до побудови структури елементарних функцій, відповідних основним операціям. У будь-якій складній системі можна виділити функціональні вузли, відповідно до чого загальна функція може бути розділена на підфункції 1-го рівня. Аналогічно знайдені підфункції 1-го рівня можуть бути розбиті на підфункції 2-го рівня і так далі. Розбиття функцій на підфункції нижчого рівня здійснюється до тих пір, поки вони не відповідатимуть елементарним (неподільним) функціям, кожна з яких повинна відповідає якій-небудь основній операції, для чого отримані функції зіставляються із списком основних операцій.

Введення поняття "Основна операція" (під якою розуміється сам процес перетворення у відриві від параметрів на вході і виході, тобто від того, що перетвориться) є вищим рівнем абстрагування і узагальнення в порівнянні з поняттям "функцією". Коллєр стверджує, що все функціональне різноманіття ТС зводиться до 12 пар протилежних основних операцій.

При побудові структури елементарних функцій аналізуються декілька ТС з найбільш близькими загальними функціями, тому можливе отримання декількох варіантів структур елементарних функцій. Шляхом перестановки основних операцій, використовуючи відомі дії алгебри (складання, віднімання, множення, ділення і т. д.) і логічних ("і", "або", "ні"), отримують альтернативні структури, відсіваючи недопустимі структури, що суперечать основним законам природи. Далі відбирають ті структури, які істотно відрізняються одна від одної.

2. Вибір фізичних ефектів (ФЕ) для реалізації кожної функції і принципових технічних рішень (якісне конструювання).

Після розробки структури елементарних функцій здійснюється її реалізація за допомогою підбору одного або декількох ФЕ, в яких найменування фізичних величин збігаються з найменуваннями фізичних величин на вході і виході елементарної функції відповідно, і їх носіїв.

Пошук ФЕ виробляється за допомогою покажчика ФЕ для відповідної пари протилежних основних операцій. При виборі фізичних ефектів Коллєр рекомендує розглянути максимально можливе число варіантів фізичних ідей для реалізації кожної елементарної функції і кожної основної операції. Особливу увагу при цьому слід звертати на реалізацію двох або більше елементарних функцій одним ФЕ. Всі можливі реалізації структур елементарних функцій за допомогою різних ФЕ зводяться в структури ФЕ. Кожна така структура ще називається фізичним принципом дії ТС. Потім на підставі аналізу принципів дії здійснюється вибір найбільш перспективних фізичних принципів дії для подальшого опрацювання. Для цього рекомендується використовувати морфологічний аналіз.

Вибір носіїв ФЕ здійснюється за допомогою довідників по речовинах і матеріалах. Після вибору матеріалів проводиться конструкторське опрацювання.

3. Розробка конструкторської документації полягає в підготовці технічного і робочого проекту (кількісне конструювання).

Таким чином, запропонована Коллєром послідовність операцій дозволяє перейти від постановки завдання до її принципового вирішення.

До достоїнств методу можна віднести вдалу організацію фонду ФЕ, зручну для пошуку нового принципу дії ТС. Проте відсутність критеріїв для вибору найкращих варіантів серед безлічі можливих веде до необхідності розгляду дуже значного числа варіантів. Для більшості "основних операцій" немає покажчиків ФЕ, відсутні також покажчики хімічних, геометричних і біологічних ефектів. Слід зазначити і неоднозначність синтезу функціональної структури, багатоваріантність дій, залежних від суб’єктивних чинників.

3.2.11 АРИЗ -71

Алгоритм вирішення винахідницьких завдань (АРИЗ) - комплексна програма алгоритмічного типу, заснована на законах розвитку технічних систем і призначена для аналізу і вирішення винахідницьких завдань. АРИЗ виник і розвивався разом з теорією вирішення винахідницьких завдань (ТРИЗ). Спочатку АРИЗ називався "Методикою винахідницької творчості". Автор системи - Г.С. Альтшуллер.

Система передбачає наступні стадії:

Дата добавления: 2014-10-23