Морфологические методы решения новых технических з

 
МЕТОДЫ  ПОИСКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ  РЕШЕНИЙ

(Методы решения изобретательских задач).

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ  МЕТОДЫ.

МЕТОД МОРФОЛОГИЧЕСКОГО    АНАЛИЗА.

Метод  предложен Фрицом  Цвикки (швейцарский  физик) в 30 гг. Успешно применен (в 1942 г.) во время работы  Ф.Цвикки в США при работе над двигателями  ракет.

Цель метода: попытаться  охватить многообразие вероятных решений  задачи.
Выявит и исследовать любые возможные варианты, вытекающие из закономерностей строения (морфологии) совершенствуемого объекта.
т.е. выйти в новые зоны поиска, далекие  от тех, что лежат на виду, и «отловить» неожиданные  оригинальные решения.
При  использовании метода  рекомендуется  придерживаться  следующей последовательности  операций:
- точно  сформулировать  проблему;
- выявить  и составить  перечень  основных характеристик (признаков, параметров) исследуемого  и совершенствуемого  объекта  или процесса:
- перечислить все возможные (альтернативные) варианты  изменения  каждой  характеристики или параметра;
- комбинируя все  возможные  сочетания характеристик, рассмотреть возникающие варианты решения;
- проанализировать  наиболее приемлемые сочетания  отобрать лучшие  с точки зрения  возможности  осуществления и эффективности  применения.
Главное  в этом  методе – это  получение  множества  сочетаний характеристик .
Морфологический  анализ, основанный  на построении двумерных  таблиц  из характеристик  объекта  и вариантов их изменений  или многомерных  матриц, методические облегчает нахождение  нужных решений  ММФА значительно более эффективен, чем  поиск с помощь системных проб .
Результативность морфологического  анализа зависит не только от полноты учета характеристик  (параметров) объекта и набора вариантов на каждый из них.
Чем больше вариантов  характеристик  и их сочетаний , тем выше вероятность  успешного  поиска,  но тем  и труднее  проанализировать  множество сочетаний.
Самое трудное  в классическом  морфологическом анализе- выбор нужного сочетания.
Правил  отбора  нет: тут многое зависит от субъективной точки  зрения  человека, ведущего анализ варианта.
Метод ММА-одно из важнейших начальных достижений методологии творчества.
Тут говорят: о новом  подходе, т.е. морфологическом  образе мышления. /на анализе строения объекта/
Анализ -  это  применимость  системного подхода и к процессу  изобретательства.
Поэтому  десятки  работ посвящены дальнейшему развитию и усовершенствованию ММА.
Сам  Ф.Цвикки предложил ряд модификации  ММА.
-систематические покрытие поля поиска
-метод экстремальных ситуаций
-с поставление  совершенного  с дефектным
-метод отрицания  и конструирования
-метод морфологического ящик

Для  использования морфологического  ящика  строят многомерную таблицу. Построение начинают с выбора  главных характеристик –осей ящика.
В качестве осей берут части объекта или этапы процесса.
Их обозначают буквами  А, Б, В, Г, Д…
Записывают возможные альтернативные  по каждой  оси (элементы оси): А-1, А-2, А-3 и т.д.
Затем  строят морфологический ящик типа:
А-1,            А-2,                А-3,            А-4,           А-5
Б-1,             Б-2,                Б-3,             Б-4,           Б-5,      Б-6,       Б-7
В-1             В-2                В-3              В-4            В-5       В-6
Г-1             Г-2                Г-3
Д-1            Д-2                Д-3              Д-4            Д-5

Из ящика извлекают сочетание элементов, например,
В-4,      Г-3,   Д-2 и т.д.

Л О Г И Ч Е СК И Е         М Е Т О Д Ы

МЕТОД РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ
                (АРИЗ)

Является на более  популярным  методом в нашей старне. Разработан инженером  Г.С.Альтшуллером (Баку) в 50 гг.
Так, например, АРИЗ-71 разделяется на  на 6 стадий, выполняемых  в определенном  порядке.
Каждая из них  содержит ряд  последовательных шагов выполнение которых регламентировано конкретными вопросами  и рекомендациями.
Это позволяет целесообразно сочетать  логику и интиуцию  в процессе решения  задачи.
I.-я стадия:         Выбор задачи
II-ая стадия : Уточнение  условия задачи
III-я стадия : Анализ задачи
Она начинается  с определения  (ИКР)-идеальный конечный результат.
Составит (ИКР) по следующей форме
а) объект  (взять элемент, выбранный на 2-ой стадии);
б)что делает  (указать)
в)как делает (на этот вопрос всегда  следует отвечать “сам” “сама”, “само”).
г)когда делает (указать)
д)при каких обязательных условиях (ограничениях, требованиях и т.д.)
IV.стадия: предварительная оценка найденной идеи (производится оценка положительных и отрицательных качеств)
V.стадия : оперативная
  ТП - технического противоречие,
 ФП- физические противоречие
VI.стадия синтетическая
АРИЗ – комплекса я программа алгоритмического  типа основанная на  законах развития  технических систем  и предназначения для анализа  и решения изобретательских задач.
АРИЗ – Методика  изобретательского творчества
Есть варианты: АРИЗ-68, АРИЗ-71, АРИЗ-77, АРИЗ-82, АРИЗ-85

Решение начинают по схеме:
1. Сначала нужно убрать терминологию, чтобы не мешала Например, сказать «икс-элемент», «штуковина»
2. сформулировать ИКР
3. выявить конфликтную ситуацию ФП (физическое противоречие
4. нужно выбрать элемент , который нужно изменить
5. выбрать какая часть  элемента должна быть  изменена
6. ИКР позволяет сформулировать противоречие

ТП – техническое противоречие характеризует несоответствие между возникшими  потребностями  общества и возможностями существующей техники.
ТП-(в более узком смысле) проявляется при улучшении каких-то характеристик  технической  системы  и объективно связанным с этим  ухудшением  других её характеристик.
ИКР – идеальный конечный  результат- это гипотетическое идеализированное решение, к которому следуют стремиться  и которое  в полной мере  соответствует поставленной цели.
С помощью  ИКР определяются как бы критерии поиска и выбора решений: лучшим  считается  решение, которое ближе к ИКР.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ   
ФУНКЦИОНАЛЬНО – СТОИМОСТНЫЙ АНАЛИЗ (ФСА)

ФСА - комплексный метод анализа объектов техники  и организационный структур, имеющий своей целью выявление и устранение избыточных затрат на реализацию полезных функций.
Теоретические  основы ФСА заложены после 2-ой  мировой  войны
1) инж. Ю.М.Соболевым –по элементный анализ
2) Э. Майлзом (США) – сотрудником фирмы «Дженерал электрик» (инженерно стоимостный анализ)
В настоящее время  ФСА применяют как метод:
-основывается на принципах системности,
-функциональности ,
-соответствия между  затратами  не реализацию функций и важности этих функций
Важная особенность ФСА – функциональный подход к исследуемому объекту.
В рамках ФСА объект рассматривают не в предметной  форме, а в виде совокупности  функций,  ради выполнения которых и создается объект.
Например, шпиндель станка (предназначен для выполнения  следующих функций:)
-предавать вращение на деталь,
-фиксировать делать (или инструмент).

ФСА    включает в себя 7 основных этапов:
1. Подготовительный, на котором  проводят подготовку к работе, выбирают объект анализа , формируют  рабочую группу, ставят общие задачи, цели,
2. Информационный –включают сбор, систематизацию и всестороннее изучение имеющихся сведений об объекте.
Объект анализируют с 3-х сторон: изучают конструкцию,  технологию изготовления, затраты.
3. Аналитический, в ходе которого  формируют  функциональную  схему объекта , приводят классификацию функций, определение их значимости, строят диаграмму  дисбаланса  «значимость-стоимость», формируют конкретные задачи.
4. Творческий –предусматривает решение поставленных  задач, выявление набора альтернативных вариантов.
5. Исследовательский, на  котором  полученные  на предшествующем творческом  этапе  варианты решений исследуют  с целью отбора  наиболее эффективных работоспособных, экономических и.т.д.
6. Рекомендательный –предусматривает  согласование   окончательно отобранного варианта  со службами  предприятия и проведение подготовки к спуску.
7. Этап внедрения – включает контроль  за процессом  внедрения

                Область применения  ФСА обширна.
Можно использовать  его в любой  сфере  человеческой  деятельности, где требуется  снизить какие-либо затраты.

ФСА – сильное средство интенсификации экономики.

Решает следующие задачи:
-проектирование  новых изделий и технологий
-конструкция   предприятий
-снижение затрат основного и вспомогательного производства
-снижение затрат: сырья, материала, топлива, энергии.