Метод контрольных вопросов.

Психологи установили, что у многих изобретателей конструктивные идеи чаще всего появляются при «контакте» с мыслями других людей. Но не всегда можно найти собеседника, который подобно Сократу' задавал бы вопросы так. что изобретателю ничего не оставалось, как изобретать. Поэтому был создан метод контрольных вопросов.

Суть этого метода состоит в использовании при поиске решений творческих задач списка специ­ально подготовленных вопросов. Конструктор отвечает на вопросы и в связи с ними анализирует задачу.

Первые подобные списки появились в 20-х годах нашего столетия и с тех пор постоянно совер­шенствуются. Некоторые списки содержат не вопросы, а краткие рекомендации, другие ~ и то и дру­гое. Этот метод используют в том случае, когда другие методы при решении поисковой задачи не дают результатов. Одним из лучших считается список, созданный английским изобретателем Т. Эйлоартом. Приведём его.

1. Перечислить все качества и определения предполагаемого изобретения. Изменить их.

2. Сформулировать ясно задачи. Попробовать новые формулировки, определить второстепенные и

аналогичные задачи. Выделить главное.

3. Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предположения.

4. Набросать фантастические, биологические, экономические, молекулярные и другие аналогии.

5. Построить математическую, гидравлическую, электронную, механическую, психологическую и другие модели.

6. Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твёрдое тело, пену, пасту, и

др.; тепло, магнитную энергию, свет, силу удара резонанс и т.п.; различные длины волн, поверх­ностные свойства, и пр.; переходные состояния—замерзание, конденсацию и т.д.

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

8. Узнать мнение некоторых совершенно неосведомлённых в данной области людей.

9. Устроить групповое обсуждение, выслушивая всё и воспринимая каждую идею без критики.

10. Попробовать «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточи­тельное американское, сложное китайское безалаберное «на авось» русское и тд.

11. Постоянно думать о проблеме, во время еды, отдыха, работы и даже сна

12. Чаще находиться среди стимулирующей обстановки (свалка музей, магазин и тд.), просматри­вать журналы, комиксы...

13. Набросать таблицу цен. величин перемещений, типов материалов, разных решений проблемы или её частей, искать проблемы в решениях или новые комбинации.

14. Определить идеальное решение, разрабатывать возможные.

15. Видоизменить решение проблемы с точки зрения времени (быстрее или медленнее), размеров, вязкости и т.п.

16. В воображении «залезть» внутрь механизма

17. Определить альтернативные проблемы и системы, которые изымают определённое звено из це­пи рассуждений и, таким образом, уводят в сторону от нужного решения.

18. Определить - Чья это проблема? Почему именно его?

19. Кто придумал это первый? История вопроса Какие ложные толкования этой проблемы имели место?

20. Кто ещё решал эту проблему? Чего он добился?

21. Определить общепринятые граничные условия и причины их установления.

В этом списке в п. 4 рекомендуется использовать аналогию, но Эйлоарт предлагает конструи­ровать аналогии сознательно и разного типа Большое внимание уделяется приёму перехода от иде­ального к реальному7. С помощью идеального легче понять реальное (идеальный газ). Представить идеальное решение - значит правильно увидеть, в каком направлен™ необходимо вести поиск созда­ния нового объекта машины, процесса и т.п.

Рассмотренные методы поиска решений творческих задач хорошо зарекомендовали себя на прак­тике, они довольно просты и доступны не только для специалистов. Однако довольно часто многие конструкторы продолжают использовать метод «проб и ошибок». Основная причина — отсутствие спе­циальной подготовки. Потребность в такой подготовке вызвала необходимость введения в учебные планы общеобразовательной средней школы в разделе «Технология» курса «Основы изобретательской и рационализаторской деятельности». При преподавании этого курса учитель должен ознакомить

учащихся с основными методами конструкторской деятельности, и в то же время, дать понять, что эти методы не охватывают всех возможных подходов к решению поисковых задач, что следует посто­янно расширять круг возможных направлений поиска искать новые методы и приёмы.

Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ)

Этот метод решения поисковых задач разработан изобретателем и писателем- фантастом Г. С. Альтшуллером. Он принципиально отличается от всех остальных методов прежде всего тем, что является рациональным. Процесс решения задач методом АРИЗ за­ключается в последовательном выполнении действий по выявлению, уточнению и разреше­нию технических противоречий.

Для технического противоречия характерно то, что в его основе лежит диалектическое противоречие между предметами, явлениями, процессами, т.е. противоречие физическое, например, техническое противоречие появляется тогда, когда при попытке улучшения одной части (или одного параметра) технической системы недопустимо ухудшается другая часть (или другой параметр).

В АРИЗ используются четыре механизма устранения технических противоречий:

1. Формулировка идеального решения (не задумываясь над тем. как оно будет достигнуто).

2. Переход от технического противоречия к физическому.

3. Устранение физического противоречия.

4. Применение операторов, отражающих информацию о наиболее эффективных способах преодоления противоречия (списки и таблицы использования типовых приёмов, таблицы и указатели применения физических эффектов).

В соответствии с этими механизмами строится процесс поиска решений творческих за­дач. Формулируется задача. В формулировке описывается техническая система или её часть и отражается присущее ей техническое противоречие. За тем идёт специальная обработка условия задачи, направленная на преодоление психологической инерции, влияния прошлого опыта. При этом условие задачи должно быть освобождено от специальной терминологии, потому что термины навязывают конструктору старые представления об объекте, известные неэффективные решения и т.п. Действие психологической инерции уменьшает использова­ние оператора РВС (Размеры - Время - Стоимость), суть которого состоит в проведении мысленных преобразований. Применение РВС предусматривает такие операции:

1. Меняем мысленно размеры от заданной величины до нуля (Р 0), как теперь решается задача?

2. Меняем размеры от заданных до бесконечности (Р —» )

3. Меняем время протекания процесса или скорость движения объекта В —» О.

4. Меняем время протекания процесса или скорость движения объекта В —»

5. Мысленно меняем стоимость или допустимые затраты объекта или процесса С —»0.

6. Меняем стоимость или допустимые затраты объекта или процесса С —>

Предварительная обработка условия задачи, как правило, не показывает реального пу­ти устранения противоречия, но зато служит хорошим средством для нахождения идеально­го решения задачи.

Идеальное решение освобождает конструктора от сковывающих мысль условий рацио­нального использования материала, времени и т.д. Однако ориентация на идеальное решение отнюдь не означает далёкий отход от реального решения. Во всяком идеальном решении должен быть здравый смысл. Идеальное решение должно быть наиболее сильным и быть ориентиром направления решения задачи.

Сопоставление идеального решения с реальным техническим объектом позволяет вы­явить техническое противоречие, а затем и его причину - физическое противоречие. Анализ многочисленных изобретений показывает, что большинство противоречий устраняется не-

большим числом приемов. Это позволяет составить таблицу приемов преодоления физиче­ских противоречий.

Устранению противоречий способствует и фонд физических эффектов и явлений (их совокупность известных человеку, которые можно использовать при решении технических задач), и фонд технических решений (совокупность конкретных примеров, иллюстрирую­щих применение физических эффектов и явлений при решении технических задач).

После преодоления противоречия принимают техническое решение и приступают к разработке идеи. Завершается процесс расчётным решением, включающем в себя обоснование основных характеристик изобретения. Эти этапы представляют собой переход от решения поисковой задачи к конструкторской разработке.

АРИЗ - постоянно развивается и совершенствуется. Его новые варианты переработаны в виде программ для ЭВМ. т.е. созданы автоматизированные системы поиска решения творческих задач. На основе АРИЗ создана ТРИЗ.

21. Функцнонально-стоимостный анализ; функционально-физический метод конструирования (ФФМК).

Функционально-стоимостный анализ (ФСА)

Эго метод системного исследования объекта (изделия, явления, процесса), направлен­ный на повышение эффективности использования материальных и трудовых ресурсов. В на­стоящее время этот метод широко применяется в электротехнической, легкой и пищевой промышленности, в машиностроении и т.д.

ФСА направлен на устранение непродуктивных расходов, связанных с несовершенст­вом конструкций машин и выполняемых ими функций. Главные принципы ФСА в любом деле есть скрытые резервы; деталь машины легче усовершенствовать, чем саму машину; липшие расходы следует предотвращать на стадии проектирования разработки.

В состав группы (3-6 чел.) могут входить изобретатели, инженеры, технологи, конст­рукторы и т.д. Руководит группой инженер, который следит за выполнением плана, состоя­щего из семи этапов. На первом этапе проводят выбор объекта, определяют цели анализа, составляют план исследований. На втором этапе проводят сбор, систематизацию и всесто­роннее изучение информации об объекте и его аналогах. На третьем этапе проводят глубо­кий анализ собранной информации, определяют затраты на создание и эксплуатацию объек­та и его составных частей. На четвертом этапе ведут поиск эффективных решений проблемы, обработку вариантов новых решений. Их исследование и оценку с материально-технической точки зрения проводят на пятом этапе. На шестом - разрабатываются рекомендации по вне­дрению предложений. На седьмом - составляется план внедрения и оценивается экономиче­ский эффект.

функциопально-физический метод конструирования (ФФМК)

Это метод был разработан Р. Коллером. Было замечено, что в большинстве техниче­ских задач требуется не изобрести или усовершенствовать предмет, а найти новые способы выполнения им функций. Функционально-физический метод конструирования ориентирован алгоритмически и физически. В его основе лежат анализ функций технических систем и их элементов, систематизированный фонд физических эффектов, алгоритмическое описание процесса поиска конструируемых устройств.

По мнению Коллера. всё многообразие техники связано с различными комбинациями форм существования потоков вещества, энергии и информации, а в основе преобразования этих, потоков лежит небольшое число основных операций. Из этих простейших операций можно составить любую цепочку преобразования потоков. Задача конструктора сводится к подбору элементов, которые будут выполнять эти операции. Набор основных операций ох­ватывает ряд пар прямых и обратных преобразований. Если для основной операции указать.

как конкретно физическая величина преобразуется в другую физическую величину, то полу­чим элементарную функцию, которую можно изобразить графически.

Совокупность элементарных функций позволяет построить функциональную модель технической системы. Внешне она похожа на электрическую блок-схему. Однако не всегда можно получить функциональные структуры, элементарные функции которых можно реали­зовать известными техническими устройствами. Появляется необходимость создавать нечто новое, удовлетворяющее требованиям элементарной функции. Но сначала надо найти физи­ческое явление, которое лежало бы в основе работы нового устройства. Для этого разработан каталог физических эффектов. Это своего рода справочник, составленный из специальных таблиц. С помощью этих таблиц, зная «вход» и «выход» элементарной функции, можно про­считать физический эффект для требуемого преобразования. После того, как найдено физи­ческое явление, обеспечивающее элементарную функцию, разрабатывается техническое уст­ройство, реализующее его.

Следует отметить особую перспективность этого метода, которая заключается в том, что он хорошо согласуется с методами автоматизированного проектирования.

Техническое творчество связано с рядом психологических явлений, которые могут стать союзниками конструктора или его противниками. Например, перенос знаний, опыта из одной области в другую, с одной стороны способствует быстрой ориентации в новой обста­новке, а с другой - не позволяет конструктору отойти от привычных представлений, заме­тить или создать нечто новое.

Весьма заметное влияние на творческий процесс имеет установка Она может быть внешней (указание руководителя), но может быть приобретена вместе со специальностью, опытом, с возрастом и т.д. Так. например, многим инженерам присущ рационализм, бухгал­терам - точность, учителям - терпение и т.д. Причём, установке свойственно проявляться не только в рамках профессиональной деятельности, но и при выполнении другой работы, да и в быту в целом. Попробуем разобраться с таким психологическим явлением, как ассоциация. Ассоциация - это связь, возникающая между двумя или более психологическими образова­ниями (ощущениями, восприятиями, идеями и т.п.). Ассоциации помогают нам выйти за пределы известного, активизировать поиск творческих решений. На их основе существует несколько методов решений творческих задач.

№22. Метод фокальных объектов и метод гирлянд случайностей и ассоциаций.