- •Тема 3 . Методы поиска решений творческих инженерных задач
- •3 Методы систематического поиска метод контрольных вопросов
- •План действий
- •Результат
- •Достоинства
- •Недостатки
- •Достоинства
- •Недостатки
- •Метод морфологического анализа морфологический анализ
- •План действий
- •Результат
- •Функционально-стоимостный анализ технических объектов
- •6. Методы направленного поиска
- •Приемы устранения технических противоречий
- •І Выбор задачи
- •Іі Построение модели задачи
- •Ііі.Анализ модели задачи
- •V Предварительная оценка полученного рещения
- •VI Развитие полученного ответа
- •VII. Анализ хода решения
- •Краткий анализ методов поиска новых технологических решений
І Выбор задачи
Определить конечную цель решения задачи.
1.1 Какие характеристики объекта необходимо изменить, какие менять нельзя?
1.2 Каковы (примерно) допустимые затраты, если задача будет решена, какие расходы при этом снизятся?
1.3 Какой главный технико-экономический показатель необходимо улучшить?
2. Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально нерешаема: какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат?
2.1. Переформулировать задачу, перейдя на уровень надсистем или подсистем (веществ), с которыми функционально связана рассматриваемая в задаче система.
3. Определить, решение какой задачи целесообразнее — первоначальной или одной из обходных. Осуществить выбор.
4. Определить требуемые количественные показатели.
5.Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.
6.Проверить, решается ли задача прямым применением стандартов на решение изобретательских задач.
Если решение есть, перейти. к п. V. 1. Если нет, то продолжаем искать решение, переходя к п. 7.
7. Уточнить задачу, используя патентную и техническую информацию (Как решаются задачи, близкие к рассматриваемой, в данной отрасли и ведущих отраслях техники? Как решаются задачи, обратные данной?).
8. Применить оператор РВС, мысленно меняя отдельно каждый параметр РВС от заданной величины до нуля, затем — от нуля до бесконечности. Как теперь (после каждого изменения) решается задача?
Іі Построение модели задачи
1. Записать условия задачи, не прибегая к специальным терминам.
Пример. Шлифовальный круг плохо обрабатывает изделия сложной формы с впадинами и выпуклостями, например ложки. Заменять шлифование другим видом обработки невыгодно, сложно. Применение притирающихся ледяных шлифовальных кругов слишком дорого. Не подходят и эластичные надувные круги с абразивной поверхностью, так как они быстро изнашиваются. Как быть?
2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов.
Если по условиям задачи дан только один элемент, перейти к шагу
1У.2.
Пример. Изделие — ложка. Инструмент, непосредственно взаимодействующий с изделием — шлифовальный круг.
3.Записать стандартную формулировку модели задачи, указав конфликтующую пару и техническое противоречие.
Пример. Даны шлифовальный круг и изделие. Круг обладает способностью шлифовать, но не приспосабливается к криволинейной поверхности изделия.
Теперь необходимо от технических противоречий перейти к физическим противоречиям.
Ііі.Анализ модели задачи
Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который нельзя менять по условиям задачи, сохраняя при этом способность выполнять свою функцию (шлифовать) и элементы, которые менять нельзя.
Пример. Форму изделия менять нельзя: плоская ложка не будет держать жидкость. Круг менять можно (сохраняя его способность шлифовать) — таковы условия задачи.
2. Записать стандартную формулировку ИКР.
В формулировке ИКР обязательно должно быть слово «сам» («сама», «само»).
Пример. Круг сам приспосабливается к криволинейной поверхности изделия, сохраняя способность шлифовать.
3. Выделить ту зону элемента (указанного на шаге III.2), которая не справляется с требованиями ИКР. Что в ней вещество, поле? Показать эту зону на схематическом рисунке (цветом, штриховкой и т.п.).
Пример. Наружный слой круга (внешнее кольцо, обод); вещество (абразив, твердое тело).
Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к выделенной зоне элемента (инструмента) конфликтующей пары (действиями, свойствами).
Пример. Чтобы шлифовать, наружному слою круга надо быть твердым (или жестко связанным с центральной частью круга) для передачи усилий (крутящего момента); одновременно наружный слой круга не должен быть твердым (или не должен быть жестко связанным с центральной частью круга), чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия.
Записать стандартные формулировки физического противоречия.
Пример. Наружный слой круга должен быть твердым, чтобы шлифовать изделие, и не должен быть твердым, чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия.
Наружный слой круга должен быть и не должен быть.
Устранение физического противоречия
Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны элемента: в пространстве, во времени, путем использования переходных состояний (при которых сосуществуют или попеременно появляются противоположные свойства), путем перестройки структуры (частицы выделенной зоны элемента наделяют имеющимся свойством, а всю зону в целом — требуемым (конфликтующим) свойством).
Пример. Стандартные преобразования не дают очевидного решения задачи.
Использовать таблицу типовых моделей задач и вепольных преобразований.
Использовать таблицу применения физических эффектов и явлений, свойств минералов (см. прил. 3 и 4).
Использовать таблицу основных приемов устранения технических противоречий (см. прил. 5). Если до этого получен физический ответ, использовать таблицу для его проверки.
Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ.
Пример. Центральная часть круга выполнена из магнитов. Наружный слой состоит из ферромагнитных или абразивных частиц, спеченных с ферромагнитными частицами. Такой наружный слой будет принимать форму изделия и одновременно он сохранит твердость, необходимую для шлифования.
