Методы систематического поиска новых идей и решений

Методы систематического поиска характеризуются упорядоченностью всех процедур поиска, их целенаправленностью, точной критериальной основой оценок, определенной последовательностью. К методам систематического поиска новых идей и решений относятся: морфологический анализ, метод многократной последовательной классификации, метод контрольных вопросов, метод «матриц открытия», стратегия семикратного поиска, функционально-стоимостной анализ, фундаментальный метод проектирования Е. Метчетта, метод фокальных объектов, метод гирлянд ассоциаций и метафор, метод системного экономического анализа и поэлементной обработки конструктивных решений, метод «пять почему», причинно-следственная диаграмма К. Исикавы и др.

Морфологический анализ основан на комбинаторике – систематическом исследовании всех теоретически возможных вариантов, которые выходят из закономерностей построения (морфологии) анализируемого объекта. Синтез охватывает как известные, так и новые, неординарные варианты, которые при простом переборе могли быть пропущенными. Метод основан на построении матрицы или таблицы (морфологическая карта, морфологический ящик), которые являются символической формой описания решений и в которых перечисляются все элементы, составляющие объект, и приведено наиболее возможное число вариантов реализации этих элементов. Комбинируя варианты реализации элементов объекта, можно получить достаточно неожиданные решения. При этом последовательность реализации метода является следующей.

1. Точно сформулировать проблему.

2. Определить наиболее важные морфологические элементы объекта.

3. Определить варианты исполнения элементов.

4. Внести все возможные варианты в специальную таблицу.

5. Оценить все внесенные в таблицу варианты по их функциональной ценности.

6. Выбрать оптимальный вариант.

Основной идеей морфологического анализа является упорядочение процесса выдвижения и рассмотрения различных вариантов решения проблемы. Расчет основывается на том, что в поле зрения могут попасть варианты и их сочетания, которые раньше не рассматривались. Для этого по каждому элементу или характеристике проблемы определяют все возможные или невозможные ассоциативные варианты их реализации. Например, если задача состоит в поиске новых видов производства визиток, то может быть выделено три основных ее элемента: форма, материал и покрытие. Для каждого из этих элементов перечисляются возможные варианты: форма – прямоугольник, овал, круг, шар, линия, кольцо Мебиуса и т.д.; материал – ткань, бумага, обои, кружево, железо, пластилин и т.д.; покрытие – асфальт, щетина, побелка, пятно бульона, лак для ногтей, пляжный песок, диэлектрик и т.п. Далее осуществляется сочетание всех возможных вариантов, например: прямоугольник-ткань-асфальт; овал-бумага-щетина; круг-обои-побелка и т.д. Каждое из полученных сообщений подвергается критическому комплексному анализу с целью установления его жизнедеятельности или как толчок для создания новых решений и идей. Повышение эффективности метода может быть достигнуто с помощью компьютерных средств, в первую очередь, электронных таблиц.

Метод целесообразно использовать для достаточно небольших систем и объектов, а также в тех областях, где возможна реализация новых идей за счет комбинирования известных ранее подходов (реклама, дизайн и т.д.). Однако для сложных задач, имеющих большое число элементов и многочисленных связей между ними, таблица становится чрезмерно громоздкой, и появляется необходимость в рассмотрении огромного количества вариантов, большая часть которых не имеет практического смысла и возможности применения, что делает использование метода чрезмерно трудоемким. Таким образом, главным недостатком метода является чрезмерная линейность подхода к анализу и получению очень большого числа вариантов для следующих этапов работы.

С помощью метода морфологического анализа создается основа для мышления в категориях основных принципов и параметров, чем объясняется эффективность его использования. Он является способом упорядоченного поиска решений, позволяет достичь систематического обзора всех возможных вариантов.

 

Метод многократной последовательной классификации является одним из вариантов модификации метода морфологического анализа, основан на многократной «фильтрации» морфологического множества путем пошагового снижения степени агрегированности описания исследуемых технических систем с соответствующим отсевом вариантов на каждом шагу «фильтрации». При этом отсев вариантов согласно методу осуществляется на основе следующих принципов:

организация полного перебора вариантов возможна только в морфологической таблице небольшого размера;

только агрегированное описание исследуемых систем позволяет построить морфологическую таблицу небольшого размера, в которой, тем не менее, представлены признаки функциональных структур, являющихся наиболее существенными с точки зрения условия задачи;

повышение надежности экспертной оценки вариантов можно обеспечить поэтапным увеличением детализации описания вариантов;

для увеличения оперативности оценки вариантов поэтапное увеличение детализации должно сопровождаться сокращением допустимого множества (поэтапная «фильтрация»).

 

Сущность метода контрольных вопросов заключается в последовательных ответах на конкретный список вопросов, которые касаются той или иной проблемы или сферы человеческой деятельности. Для этого разработано большое количество вопросников, каждый из которых имеет целью направить развитие мыслей человека к более сильным решениям. Специально подобранные вопросы требуют таких ответов, которые позволяют лучше понять проблему и условия ее решения, подсказывают возможные пути решения, позволяют преодолеть психологическую инерцию. Контрольные вопросы составляются на основе опыта решения подобных задач и могут использоваться при совершенствовании производства, продукции, организационных структур, для поиска новых бизнес-идей, для исправления ошибок, при поиске решений различных проблем.

Примерами контрольных вопросов могут быть следующие.

1. Какова основная функция системы (процесса)?

2. Что является идеальным объектом (процессом)?

3. Что случится, если убрать данный элемент системы (не выполнять процесс)?

4. Какие функции выполняет данный объект (процесс), можно часть из них сократить?

5. Как иначе можно выполнить основную функцию системы (процесса)?

6. В какой другой сфере лучшим образом выполняется данная функция, можно перенять готовое решение?

7. Можно объект разделить на части? Можно отделить слабое звено? Можно совместить несколько элементов?

8. Можно неподвижные объекты сделать подвижными и наоборот?

9. Можно ли изменить последовательность и исключить предварительные, подготовительные операции?

10. Можно ли использовать вредные факторы и функции?

11. Какие дополнительные функции может выполнять данный объект?

12. Где в объекте (процессе) заложены избыточные запасы? Как их сократить?

План действий при использовании контрольных вопросов может быть таким:

уточнить проблему;

выбрать список контрольных вопросов, наиболее соответствующих решаемой проблеме;

последовательно рассмотреть каждый вопрос списка, используя заложенную в нем информацию для решения;

фиксировать все возникающие идеи и дополнительную информацию, которую необходимо использовать в процессе поиска.

Результатом использования списков может быть целый спектр изобретательских решений, оригинальных идей или переосмысление проблемы и формирование ее с других позиций с целью осуществления дальнейшего поиска решений.

Еще одним примером реализации метода является перечень контрольных вопросов, составленный английским изобретателем Тимом Ейлоартом, который описал «программу» работы способного изобретателя, с фантастической настойчивостью стремящегося решить сложную задачу. При этом некоторые вопросы требуют развитого воображения, другие – глубоких и разносторонних знаний. Еще есть достаточно тонкие вопросы, свидетельствующие о богатом опыте и наблюдательности автора. Вот эти вопросы.

1. Перечислить все качества и определения изобретения, изменить их.

2. Сформулировать задачи ясно. Применить новые формулировки. Определить второстепенные и аналогичные задачи, выделить главные.

3. Перечислить недостатки предложенных решений, их основные принципы, новые предложения.

4. Предложить фантастические, экономические, молекулярные и другие аналоги.

5. Построить математическую, гидравлическую, механическую и другие модели (модели точнее выражают идею, чем аналоги).

6. Попробовать различные виды материалов, состояния вещества, виды энергии:

газ, жидкость, твердое тело, гель, пена, паста и т.д.;

теплота, магнитная энергия, электрическая энергия, свет, сила удара и т.д.;

волны разной длины, поверхностные свойства и т.д.;

переходное состояние – замерзание, конденсация, переход точки Кюри и т.д.;

эффекты Джоуля-Томсона, Фарадея и т.д.

7. Установить варианты, зависимости, возможные связи, логические совпадения.

8. Узнать мнение некоторых, полностью несведущих в этом деле, людей.

9. Устроить сумбурное групповое обсуждение, выслушать все соображения и каждую идею без критики.

10. Попробовать собственные решения: хитрые, всеобъемлющие, расточительные, сложные.

11. Ложиться спать с проблемой, идти на работу, гулять, принимать душ, ехать, играть, есть – все с ней.

12. Чаще быть в стимулирующей обстановке (выставки, технические музеи, магазины для технического творчества и т.п.), читать журналы.

13. Разработать таблицу цен, величин, перемещений, типов материалов и т.д., различных решений проблемы или отдельных ее частей, искать проблемные решения или новые комбинации.

14. Определить идеальное решение.

15. Видоизменить решение проблемы с точки зрения размеров, состояния вещества и других параметров.

16. В воображении проникнуть внутрь механизма проблемы или объекта.

17. Определить альтернативные проблемы и системы, которые изымают определенное звено из цепи и таким образом создают новые, уводя в сторону от нужного решения.

18. Чья это проблема? Почему его?

19. Кто придумал это первым? История вопроса. Ошибочные толкования этой проблемы имели место?

20. Кто решал эту проблему? Чего он достиг?

21. Определить общепринятые граничные условия и причины их установления.

Человек, последовательно отвечающий на сформулированные вопросы, дисциплинирует сам процесс мышления, с одной стороны, и обращает внимание на детали и вопросы, которые до этого проходили мимо его сознания, с другой.

 

Целью метода «матриц открытия» является систематическое исследование всех воображаемых вариантов, вытекающих из закономерностей построения (морфологии) совершенствующегося объекта, попытка исследовать поле возможных и технических решений. Для этого строят таблицу, в которой перекрещиваются строки и столбцы характеристик – вертикальные и горизонтальные, которые могут быть упорядоченными и неупорядоченными, выраженными количественно или качественно. Часть характеристик может относиться к самому объекту, часть – к условиям его использования.

Основными этапами метода являются:

составление перечня элементов, свойств, объектов, фактов, идей и т.д.;

разработка поля анализа – определяют проблему в наиболее общей и абстрактной форме, уточняют ее, строят структуру поля в виде таблицы;

определение пересечения строк и столбцов; выявление возможных комбинаций; определение поля возможных решений, являющихся целью исследования. Каждая клетка таблицы представляет собой связь двух характеристик;

изучение выбранных комбинаций и выбор рациональных решений.

Последний этап иногда может проводиться одновременно с предыдущим, при этом возникает три сложности: а) комбинация не имеет смысла; б) повторение уже известного; в) наличие проблемы, которую следует решить.

Сам метод не позволяет получить конечных технических решений. Комбинация двух параметров может давать решения исключительно достаточно простых задач. Чаще метод служит для систематической организации имеющегося материала и определения отправных пунктов дальнейшего исследования. Комбинации характеристик дают возможность для плодотворных ассоциаций, постановки проблем, которые до сих пор оставались увиденными. Наиболее заметные практические результаты метод позволяет получить при разработке новых видов продукции.

Стратегия семикратного поиска составляет системное многократное использование матриц 7х7, таблиц и некоторых подобных приемов. Творческий процесс по методу делится на семь стадий:

1) анализ проблемной ситуации, общественных потребностей;

2) анализ функций аналогов и прототипов. Поиск оптимальных условий потребления и эксплуатации. Определение соответствующих функций;

3) постановка задачи. Формулировка задачи в общем виде, определение необходимого решения и уровня качества объекта;

4) генерирование изобретательских идей, направленных на улучшение выполнения объектом его функционального назначения. Выбор и использование эвристических методов;

5) конкретизация идей (структура, конструкция, форма, материал, операции и их последовательность);

6) оценка альтернативы и выбор рациональных вариантов решения, отбор оптимального варианта;

7) упрощение, развитие и реализация выбранного варианта.

Прием 7х7 используется для выявления проблемы и формулировки изобретательской задачи. Отвечая на вопросы «кто?», «что?», «чем?», «зачем?», «как?» и «когда?», можно получить необходимую информацию о событии, явлении, процессе. Информация будет еще более полной и обоснованной, если эти вопросы комбинировать между собой.

Данный метод использует анализ функций объекта. Он обусловливает последовательное выполнение ряда операций на каждой из семи стадий. Например, на второй стадии – анализ функций аналогов и прототипов – необходимо ответить на вопрос «Какие виды принципиальных решений аналогичных задач существуют?», «Какие необходимые функции аналогами: а) выполняются; б) не выполняются; в) выполняются неудовлетворительно?», «Какая функция является главной?», «Как построены аналоги, выполняющие главную функцию?», «Каковы причины неудовлетворительного выполнения главной функции?». Необходимое решение находится путем ответов на все поставленные вопросы. При этом используется несколько критериев выбора оптимального варианта решения. Слабым местом метода является субъективизм.

Функционально-стоимостной анализ – это разновидность анализа, который рассматривает любой объект анализа как комплекс выполняемых им функций, а не как набор материально-вещественных структур. Например, электрическая лампа, в первую очередь, рассматривается как носитель функции «давать свет», а не только как совокупность конструктивных элементов (колба, цоколь, нить накаливания и т.д.). Концепция метода исходит из того, что каждый объект наряду с полезными функциями выполняет вредные или нейтральные. Например, нож мясорубки выполняет полезную функцию – измельчать продукт, вредную – мять продукт, нейтральную – нагревать продукт.

Процедура метода следующая.

1. Выбор объекта для исследования, обоснование проблемы, связанной с необходимостью осуществления поиска новых решений и идей.

2. Формулировка всех возможных функций объекта. При формулировке любой функции главным является глагол, например, «выполнять», «обеспечивать», «контролировать», а к нему прилагается существительное, указывающее на объект регулирования или воздействия данной функции.

3. Ранжирование всех функций, выделяя главную, основные и второстепенные. Главная функция системы – это та, ради которой она была создана. Основные функции системы – это действия и способности объекта, обеспечивающие качественное и своевременное выполнение главной функции. Вспомогательные функции – это способность объекта к проявлению определенных свойств, создающих условия для выполнения основных его функций.

4. Построение функциональной модели FAST (function analysis system technique) исследуемого процесса путем выстраивания всех основных функций по горизонтали посредством ответа на два вопроса – «каким образом?» (за этим вопросом функции от главной последовательно располагаются слева направо) и «зачем?» (осуществляется проверка правильности расположения функций системы – справа налево) (рис. 6.2). Вопросы поступают следующим образом: «Каким образом осуществляется главная функция?» – Путем осуществления основной функции 1; «Каким образом осуществляется основная функция 2?» – Путем осуществления основной функции 3; «Зачем осуществляется основная функция 4?» – Для осуществления основной функции 3; «Зачем осуществляется основная функция 3?» – Для осуществления основной функции 2 и т.д.

5. К каждой основной функции сверху и снизу от нее располагают второстепенные функции, раскрывающие ее содержание и согласующиеся между собой. На этом этапе можно выявить наличие избыточных или дублирующих и чрезмерных функций.

6. Каждой функции, в зависимости от ее практической полезности, присваивают уровень значимости и рассчитывают размер расходов, необходимых для ее реализации. Эти значения для каждой функции, кроме главной и внешней, наносятся на диаграмму FAST: значимость сверху, а расходы снизу ее названия.

7. Строится столбиковая диаграмма (рис. 6.3), где в сравнительном масштабе с одной стороны для каждой функции откладывают значимость ранжировано по ее убыванию, с другой – расходы. Для столбиков значимости наносят сглаживающую кривую и в зеркальном отображении переносят ее на расходы. Для тех функций, где столбик расходов вышел за пределы нанесенной линии, наблюдается непродуктивное чрезмерное превышение расходов; там, где он находится выше линии, наблюдается нехватка расходов на реализацию функции.

 

Рис. 6.2. Функциональная модель FAST

 

Рис. 6.3. Функционально-стоимостная диаграмма

Метод позволяет абстрагироваться от конкретного технического исполнения объекта и сосредоточить основное внимание на его функциях и задачах. Более глубокое исследование позволяет выявить избыточные и дублирующие функции. Поиск альтернативных вариантов реализации функций осуществляется с целью сокращения непроизводительных затрат и повышения уровня эффективности выполняемых функций. Метод может быть использован для любого объекта (механизм, машина, отдел, коллектив, организация и т.д.).

 

Фундаментальный метод проектирования Е. Метчетта – комплексный эвристический метод технического творчества, в котором одновременно используются следующие «режимы и способы мышления»:

мышление стратегическими схемами – разработка стратегии и ее соблюдение;

мышление в параллельных плоскостях – проектировщик, с одной стороны, думает, а с другой, наблюдает за процессом собственного мышления;

мышление с нескольких точек зрения – часто оно осуществляется с помощью контрольных вопросов;

мышление «образами» – образы могут быть как идеальными, так и реальными: в виде схем, загадочных рисунков, так как в методе особое внимание уделяется положительному влиянию эмоций в процессе проектирования;

мышление с использованием основных элементов – разработка специального языка, который позволяет думать о мышлении, применение специальных слов (течтем), использующихся в процессе решения задачи. При этом в методе течтемы объединены в семь групп.

1. Варианты решений – определить потребность, необходимый элемент, представить себе решение, принять временное решение, принять окончательное решение, отменить решение.

2. Варианты суждений – предположить, взвесить, учесть и сравнить, оставить без изменений, предсказать.

3. Варианты стратегий – продолжать в том же направлении, продолжать и расширять, изменить направление, сопоставить с прошлым, сопоставить с будущим, внимательно рассмотреть, разрешить конфликт, продолжать более интенсивно, прекратить.

4. Варианты тактик – оценить риск, проверить последствия, развить, сравнить с другими решениями, распределить действие, приспособить другое решение, сосредоточиться на малом участке, разложить на компоненты, проверить возможную причину, обдумать возможность нового решения, заменить решение на противоположное, проверить другие варианты.

5. Варианты отношений – сохранить решения в памяти, выявить зависимость, отсрочить принятие решения, сообщить о решении, соотнести с ранее принятым решением, проверить на избыточность, проверить на несоответствие.

6. Варианты понятий – использовать новое понятие, изменить плоскость абстракции, использовать схему стратегии, изменить точку зрения, сравнить с существующей системой, сравнить с системой, полученной во время исследования.

7. Варианты преград – обойти преграду, разрушить преграду, устранить преграду, начать новое действие с нуля, начать новое действие с принятого решения, действовать в одном, двух, трех или многих измерениях.

Разработанные в методе «режимы мышления» предназначены для осознания, контроля и приспособления образа мышления к задачам проектирования. Метод также использует перечень следующих контрольных вопросов.

1. Чьи потребности являются жизненно важными, очень важными, необходимыми и желательными?

2. Какие потребности рассматриваются: функциональной системы, потребителя, организации, внешнего мира?

3. Какие потребности возникают на каждом из этапов существования изделия: проектирование и детализация, обработка, изготовление деталей, сборка, испытание и использование, техническое обслуживание и уход?

4. Какие данные можно получить, если задать 6 основных вопросов по анализу трудовых операций: что необходимо сделать? (потребности); почему это необходимо сделать? (причина); когда это необходимо сделать? (время); где это необходимо сделать? (место); кем или с помощью чего это необходимо сделать? (средства); как это сделать? (метод).

5. Каким образом каждую часть проекта можно: исключить, объединить с другими частями, унифицировать, перенести, модифицировать, упростить?

6. Какие эффекты, потребности, ограничения вызовет каждая деталь комплекса в отношении любой другой его детали?

Особое внимание в методе уделяется вопросам самоконтроля и самонастройки на всех этапах проектирования, а также использованию логосинтеза – синтеза с помощью разговора. Делая основной упор на личный опыт, метод не предусматривает проведение научных исследований и испытаний для уменьшения неопределенности. В то же время в нем широко используют информационный поиск. Очень важно умение видеть проблему как бы со стороны. При этом появляется возможность своевременно корректировать выбранную стратегию поиска. Основной педагогический принцип метода заключается в том, чтобы начинать с методов, которые уже были усвоены слушателями, а не навязывать им новый и незнакомый метод, которому они могут никогда не поверить и откажутся при первых осложнениях. В результате метод можно представить как сбалансированную смесь опыта, искусства, психоанализа, «групповой динамики», самовнушения, внушения и некоторой доли мистики, что может представлять определенный интерес для инженеров, занимающихся разработкой и конструированием технических систем различных уровней.

 

Для метода фокальных объектов характерны простота использования и широкие параметры новых взглядов на решаемую проблему. В методе используются ассоциативный поиск и случайный подбор понятий и объектов. Результативность поиска с помощью метода во многом определяется «чувствительностью» к конструкциям языка, фантазией и умением строить оригинальные ассоциативные цепи. Метод также предъявляет высокие требования к воображению человека. Является особо эффективным при поиске новых форм и идей для проектируемой системы. Использование случайности позволяет получить решения, которые вряд ли могут быть получены другими способами. Эффективность его объясняется тем, что благодаря использованию специальных процедур разные стороны знаний из разных областей как бы фокусируются на проектируемом объекте.

После выбора системы или объекта проектирования случайным образом выбирают несколько других объектов, составляются перечни их признаков. Путем последовательного перебора этих признаков и сопоставления их с исследуемым объектом осуществляют попытку изменить форму объекта, принцип действий, алгоритм функционирования, материал и другие характеристики. Именно этот подход дает направление для творческой мысли, приводит к довольно необычным результатам и эффективным решениям. Метод основан на проведении следующих процедур:

определение фокуса ключевого слова (выражения), содержащего сущность проблемы. Если проблема заключается в поиске новых функций (свойств) технического объекта, фокусом может быть наименование;

выбор случайных существительных. При этом слова случайным образом можно брать из книг, газет, афиш и т.д. Рекомендуется использовать слова, не связанные прямым образом с объектом проектирования;

определение признаков существительных и формулировки их в виде прилагательных (например, легкий, ультрафиолетовый, сильный, безграничный и т.д.). При этом рекомендуется использовать прилагательные из разных отраслей: техника, поэзия, фантастика и т.д.;

связывание выбранных прилагательных с фокусом и поиск по аналогии ассоциативных решений конкретной проблемы;

оценка полученных решений с точки зрения новизны и возможности реализации.

Существуют различные модификации метода. Так, вместо прилагательных случайным образом могут избираться другие части речи: глаголы, числительные, местоимения, наречия, предлоги, которые затем связываются с фокусом.

Таким образом, метод основан на установлении ассоциативным путем связи между фокусом и случайным словом, может определять свойства, назначения или структуру системы или объекта. Метод также может быть полезен как средство для тренировки и развития фантазии и ассоциативного мышления. Существует несколько компьютерных программ, поддерживающих процедуры случайного ассоциативного поиска в рамках данного метода.

 

Метод гирлянд ассоциаций и метафор – представляет собой развитие метода фокальных объектов. Основным отличием от базового метода является необходимость построения последовательных цепей (гирлянд) ассоциаций и случайных метафор. При этом метод состоит из следующих процедур.

1. Определение синонимов объекта, в результате которого создается гирлянда синонимов (например, стол-бюро-парта-...).

2. Выбор случайных существительных, с помощью которых генерируется аналогичная гирлянда (например, монитор-часы-дерево-...).

3. Комбинирование всех элементов гирлянд синонимов с каждым элементом гирлянды случайных существительных. Некоторые элементы составляют новые идеи для решения задачи (например, стол с монитором или для монитора, стол со встроенными часами...).

4. Составление перечня признаков в виде прилагательных для каждого элемента гирлянды случайных существительных. Эти перечни являются гирляндами признаков (например, монитор-тонкий-современный-безопасный-...).

5. Комбинирование элементов гирлянды синонимов с элементами гирлянд признаков, в результате чего могут появиться новые идеи для решения проблемы (например, стол тонкий (компактный, сборный), современный (с использованием новейших технологий)...).

6. Генерирование гирлянд свободных ассоциаций. Начальным элементом выступает каждый элемент гирлянды признаков. Количество гирлянд свободных ассоциаций равно числу всех элементов гирлянд признаков. Гирлянды свободных ассоциаций создаются с помощью многократной постановки вопроса «О чем напоминает слово...?». Ответ, полученный на основе ассоциации, является новым элементом гирлянды, который выступает исходным для повторной постановки данного вопроса (например, «О чем напоминает слово «зеленый»?» – О траве. – «О чем напоминает слово «трава»?» – О поле. – «О чем напоминает слово «поле»?» – О свежести. – и т.д. В результате получена гирлянда ассоциаций: трава-поле-свежесть...).

7. Комбинирование элементов гирлянды синонимов с элементами гирлянды свободных ассоциаций, в результате чего появляются новые идеи и решения. Этот этап является основным в методе для генерирования новых идей.

8. Оценка необходимости продолжения ассоциаций, основанная на анализе всех полученных в предыдущих пунктах идей и определения их достаточности для решения поставленной проблемы. Если были установлены недостаточность и нехватка новых идей, то переходят к генерированию вторичных гирлянд, элементы которых комбинируются с элементами гирлянд синонимов, в результате чего возникают новые связи и идеи.

9. Оценка и выбор рациональных идей. Этот этап методики поиска новых идей аналогичен заключительному этапу метода «мозговой штурм». Рекомендуется его проводить на основании классификации всех полученных идей на нерациональные (те, что нельзя использовать), полурациональные (те, что привлекают, однако имеют определенные недостатки) и рациональные (которые целесообразно использовать на практике). Нерациональные идеи отвергаются, рациональные создают ядро для выбора оптимального варианта, полурациональные снова подвергаются анализу, после чего включаются в список нерациональных или рациональных идей. На этом этапе находят ответ на вопрос относительно того, следует ли еще продолжать генерирование гирлянд ассоциаций или их уже достаточно.

10. Выбор оптимального варианта из нескольких выбранных. Этот этап целесообразно осуществлять с помощью одного из методов оптимизации решений, например, метода экспертных оценок.

Метод синтеза оптимальных форм позволяет осуществлять поиск оптимальных форм элементов с помощью компьютерных программ. Основная идея метода заключается в моделировании эволюции форм живых организмов по закону Дарвина. Сущность метода состоит в том, что некоторая исходная форма (прототип) элемента технической системы подвергается частичному случайному локальному изменению. Если это изменение является недопустимым (нарушаются выходные ограничения) или ухудшается критерий качества, то созданная форма ликвидируется. Если созданная форма допустима и характеризуется лучшим уровнем качества, то она закрепляется и становится исходным прототипом для дальнейшего случайного или детерминированного изменения. В результате такой эволюции форма элемента монотонно улучшается до определенного предела – локального или глобального экстремума. При этом найденная форма может быть новым патентоспособным техническим решением.

Данный метод относится к классу методов математического программирования и автоматизации поискового проектирования и автоматизации, и с математической точки зрения осуществляется в два этапа:

выбирается такое универсальное пространство параметров, в котором для задачи можно описать все множества возможных форм, в том числе новых;

реализуется алгоритм поиска экстремума в случайно выбранных пространствах.

 

Назначением метода системного экономического анализа и поэлементной обработки конструктивных решений является решение задач по поиску оптимальных конструкторских решений, разработка и усовершенствование технологических процессов изготовления изделий. Идея метода основана на утверждении, что резерв экономии есть всюду, на каждом предприятии, в каждом изделии, в каждой детали. Целью метода является выявление экономически необоснованных решений, принятых разработчиком, и достижение максимально эффективного функционирования объекта при минимальных затратах.

Сущность метода заключается в системном технико-экономическом анализе и поэлементной обработке конструкции каждого узла, каждой детали. Для этого осуществляется следующая последовательность действий:

разделение объекта на отдельные элементы (функции);

распределение элементов на две группы: основные и вспомогательные;

рассмотрение и обработка каждого элемента в качестве самостоятельного объекта с целью максимально качественного выполнения его функций при минимальных затратах;

проведение анализа результатов проделанной работы.

Анализ детали должен начинаться с выделения всех конструктивных элементов, которые ее характеризуют, а именно: материала, чистоты поверхности, размеров, допусков, резьбы и тому подобное. Каждый элемент, независимо от его роли и значения, принадлежности к основной или вспомогательной группе, анализируется со всех точек зрения: конструктивной – выполнение возложенных на него функций, технологической и экономической – обеспечение наиболее простого и экономного способа изготовления элемента. Функции и элементы рассматриваются как носители затрат.

Элементы основной группы характеризуются тем, что от них зависят качество и работа детали, ее функции. Элементы вспомогательной группы характеризуются тем, что служат для полного конструктивного оформления детали, они не меняют ее функционального назначения, однако различные варианты конструктивных решений часто и довольно значительно отличаются по объемам расходов, стоимости материала и труда.

Преимуществами метода является простота и содействие развитию экономического и системного мышления. Метод позволяет осуществить обнаружение и ликвидацию экономически необоснованных элементов конструкции, сократить расходы, повысить качество изделий. Наблюдается улучшение технологии изготовления детали, повышение коэффициента использования оборудования. Недостатками являются ограничение анализа только существующими деталями и непригодность его использования для крупных конструкторских проблем.

 

Метод «Почему пять» используется в различных сферах человеческой деятельности в процессе анализа проблем и поиска причин их возникновения. Метод построен по аналогии с поведением маленького ребенка, который постоянно задает вопрос «почему?». Сущность заключается в последовательном установлении причин возникновения проблемы путем ответа, почему возникло то или иное осложнение. Цифра «пять» является условной, вопрос может задаваться меньше или больше пяти раз в зависимости от степени раскрытия проблемы. Это достаточно эффективный инструмент, использующий вопросы для исследования причинно-следственных связей, которые лежат в основе конкретной проблемы, определение причинных факторов и выявление первопричины. Рассматривая логику в направлении «почему?», исследователь постепенно раскрывает всю цепь связанных между собой факторов, влияющих на существование проблемы.

Последовательность осуществления метода.

1. Определить конкретную проблему, которую необходимо решить.

2. Сформулировать проблему и записать на листе.

3. При поиске решения следует начинать «сверху», из конечного результата и идти «вниз», в обратном направлении (в направлении возникновения проблемы), при этом задавая вопросы «Почему возникла данная проблема?».

4. Ответ следует записать под проблемой.

5. Если ответ не раскрывает первопричину проблемы, необходимо снова задавать вопрос «Почему возникла эта проблема?» и ответ записывать ниже.

6. Вопрос «почему?» следует ставить до тех пор,

⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: