- •Системотехническое проектирование оружия и систем вооружения
- •Введение Место предмета в структуре общеинженерной подготовки
- •Теоретические основы инженерного творчества
- •1. Основные инвариантные понятия техники
- •1.1. О принципах выбора понятий
- •1.2.Технический объект и технология
- •1.3. Иерархия описания технических объектов
- •1.4. Систематика задач поиска и выбора
- •1.5. Окружающая среда технического объекта
- •1.6. Список требований
- •1.7. Критерии развития, показатели качества
- •1.8. Модель технического объекта
- •2. Функционально-физический анализ технических объектов
- •2.1. Построение конструктивной функциональной структуры
- •2.2. Построение потоковой функциональной структуры
- •2.3. Описание физического принципа действия
- •2.4.Обобщенные структуры различных технических объектов
- •2.5.Синтез физических принципов действия
- •3.1. Требования к выбору и описанию критериев развития то
- •3.2.Функциональные критерии развития то
- •3.3. Технологические критерии развития то
- •3.4. Экономические критерии развития то
- •3.5. Антропологические критерии развития то
- •Часть вторая методы инженерного творчества
- •4. Постановка и анализ задачи
- •4.1. Предварительная постановка задачи
- •4.2. Уточненная постановка задачи
- •4.3. Составление морфологических таблиц
- •4.4.Выбор наиболее эффективных технических решений
- •4.5.Пример решения задачи
- •2. Описание потребности (функции) электроплитки.
- •6. Разделение электроплитки (прототипа) на элементы.
- •9. Оформление предварительных эскизов тр и их описание.
- •5. Автоматизированный синтез технических решений
- •5.1. Использование многоуровневых морфологических таблиц
- •5.2. Построение и-или-дерева технических решений
- •5.3. Составление списка требований
- •Фрагмент списка требований к чайникам для кипячения воды
- •5.4. Разработка модели оценки технических решений
- •5.5. Алгоритмы поиска решения на и-или – дереве
- •1. Преобразование формы
- •2. Преобразование структуры.
- •3. Преобразования в пространстве.
- •4. Преобразования во времени
- •5. Преобразование движения и силы
- •6. Преобразование материала и вещества
- •7. Приемы дифференциации
- •8. Количественные изменения
- •9. Использование профилактических мер
- •10. Использование резервов
- •11. Преобразования по аналогии
- •12. Повышение технологичности
Часть вторая методы инженерного творчества
4. Постановка и анализ задачи
4.1. Предварительная постановка задачи
В этой главе дается методика постановки самого широкого класса задач инженерного творчества, когда требуется улучшить известное устройство, называемое прототипом, внеся в него определенные изменения.
Постановка задачи — нелегкая работа. Однако нужно всегда помнить, что правильная постановка творческой инженерной задачи — это половина ее решения. Она часто связана с отсечением многих бесперспективных и тупиковых направлений поиска. Нередки случаи, когда решение задачи находят в процессе ее постановки. Поэтому не следует экономить время на анализ и постановку задачи.
Операция 1. Описание проблемной ситуации.
Эта операция представляет собой самую предварительную краткую формулировку задачи, в которой должны содержаться ответы на следующие вопросы:
1. В чем состоит затруднение или проблемная ситуация и какова ее предыстория?
2. Что требуется сделать для устранения проблемной ситуации, т. е. какую потребность нуж-
но удовлетворить?
3. Что мешает устранению проблемной ситуации или достижению цели?
4. Что дает решение задачи для людей, предприятия, народного хозяйства и т. д.?
Операция 2. Описание функции (назначения) ТО.
Описание содержит четкую и краткую характеристику технического средства, с помощью которого можно удовлетворить возникшую потребность. Описание функции выполняется в соответствии с рекомендациями п. 1.3 гл. 1 и п. 2.1 гл. 2. При этом рекомендуется давать сначала качественное, а затем количественное описание функции, которую требуется реализовать с помощью разрабатываемого ТО.
Операция 3. Выбор прототипа и составление списка требований.
В описании проблемной ситуации часто указывают прототип, который требуется усовершенствовать. Этот исходный прототип обычно приходится брать за основу при поиске улучшенного решения. Кроме этого, рекомендуется выбрать дополнительно еще 1—2 прототипа, имеющих определенные достоинства по сравнению с исходным. При этом в первую очередь используются существующие в практике изделия на уровне лучших мировых образцов, аналогичные технические решения в ведущем классе ТО. Ведущий класс ТО по сравнению с рассматриваемым имеет близкую функцию и более высокий технический уровень.
Операция 4. Составление списка недостатков прототипа.
Каждый используемый ТО обычно имеет некоторый список недостатков, устранение которых обеспечивает получение новой улучшенной модификации ТО. При заполнении списка недостатков прототипа необходимо стремиться выявить все недостатки прототипа, которые могут быть устранены в новом изделии, т. е. для каждого прототипа следует указать:
критерии развития ТО;
показатели, не соответствующие сформулированной функции;
факторы, снижающие эффективность или затрудняющие использование прототипа;
показатели, которые желательно улучшить;
для каждого критерия, показателя и фактора следует дать по возможности количественную оценку.
Операция 5. Предварительная формулировка задачи.
Кратко обобщаются результаты, полученные при выполнении операций 1—4. При этом задача традиционно содержит две части: «дано» и «требуется». Такое обобщение дает комплексное и легко обозримое представление о задаче, что способствует продуктивной работе.
Дано:
а) качественное или количественное (в зависимости от характера задачи) описание функции и ограничений, накладываемых на реализацию функций;
б) перечень и описание возможных прототипов и списки требований к ним;
в) списки недостатков прототипов.
Требуется:
в процессе решения задачи так изменить прототип, т. е. найти такое новое техническое решение, которое бы реализовало интересующую функцию и не имело (или имело в меньшей мере) недостатки, присущие прототипу.