МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Синектика

В 1960 г. У.Гордоном предложено усовершенствование метода мозговой атаки, названное им синектикой.

Синектические группы – группы людей различных специальностей, которые встречаются с целью попытки творческих решений проблем техники (и не только техники) путём неограниченной тренировки воображения и объединения несовместимых элементов.

Решение задачи начинается с ознакомления с «проблемой, как она дана». Затем, уточняя проблему, группа превращает её в «проблему, как она понимается». Затем начинается решение, основанное на систематических попытках взглянуть на задачу с какой-то новой точки зрения и тем самым сбить психологическую инерцию. Для этого используются 4 вида аналогий:

1. Прямая аналогия - объект сравнивается с более или менее аналогичным объектом из другой отрасли техники или с объектом из живой природы. (Например, окраска).

2. Личная аналогия - иначе называемая эмпатией - решающий задачу человек вживается в образ совершенствуемого объекта, пытаясь выяснить возникающие при этом чувства, ощущения. (Например, вы белая ворона, которая хочет окраситься).

3. Символическая аналогия - обобщенная, абстрактная аналогия (Например, для шлифовального круга символическая аналогия – «точная шероховатость»).

4. Фантастическая аналогия - в задачу вводятся какие-нибудь фантастические существа, выполняющие то, что требуется по условиям задачи. Или вводятся какие-нибудь фантастические средства (шапка-невидимка, сапоги-скороходы и т.д.).

Задачи 2-го уровня и нижних подуровней 3-го уровня - таков потолок синектики.

И СИНТЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ [ 24 ]

Метод морфологического анализа и синтеза (МАС) разработан в 30-ых годах ХХ в. швейцарским астрономом Фрицем Цвикки для конструирования астрономических приборов. Первое весьма результативное практическое применение метода было продемонстрировано в 1942 г. в США (фирма «Аэроджет инженеринг корпорейшн»), где Ф.Цвикки в короткое время получил несколько десятков новых технических решений ракетных двигателей и ракет, среди которых, как оказалось позже, были предложены решения, повторяющие немецкие ракеты ФАУ-1 и ФАУ-2.

МАС основан на комбинаторике. Суть его состоит в том, что в интересующем изделии или объекте выбирают группу основных конструктивных или других признаков. Для каждого признака выбирают альтернативные варианты, т.е. возможные варианты его исполнения или реализации. Комбинируя между собой различные альтернативные варианты, можно получить множество различных решений, в том числе представляющих практический интерес.

Наиболее распространённая модификация МАС основана на функциональном подходе, т.е. в качестве признаков берутся функции элементов (узлов, деталей) рассматриваемого ТО, а в качестве альтернативных вариантов - различные способы реализации каждой функции.

В МАС выбирают также критерий качества, т.е. такой наиболее важный количественный показатель или параметр, с помощью которого из двух или нескольких допустимых вариантов технического решения выбирают наилучший. Допустимыми называют такие варианты решений, которые удовлетворяют основным требованиям. За критерий качества обычно принимают какой-либо критерий развития и оценки (КРО) или другие наиболее важные показатели.

Пример использования МАС представлен в нижеследующей таблице.

Морфологическая таблица на изделие «Нож для резания пищевых продуктов»

16. ФОНДЫ ЭВРИСТИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ

Инженер, занимаясь усовершенствованием техники, пытается найти улучшенное техническое решение или путём логического анализа недостатков и их устранения, или путём поиска и приспособления аналогичного решения в природе либо в другой области техники, или путём случайных изменений прототипа совершенствуемого объекта. Все эти не очень систематизированные попытки поиска улучшенного решения называют методом «проб и ошибок».

Начинающий изобретатель при успешном решении изобретательской задачи (ИЗ) всегда получает два результата: во-первых, методический результат – он сначала открывает (изобретает) способ решения интересующей его ИЗ; во-вторых, искомое техническое решение, полученное с помощью открытого способа.

Когда этот изобретатель встречается с новой ИЗ, то в первую очередь пытается её решить с помощью открытого им способа. Если это не удаётся (поскольку встретился другой тип задачи), то он опять вынужден искать решение методом «проб и ошибок». При успешном решении он открывает для себя второй способ решения ИЗ. Так постепенно у человека формируется свой набор способов, и он из начинающего превращается в опытного изобретателя.

Такие способы или правила решения ИЗ называют эвристическими приёмами (ЭП), в которых содержится краткое предписание или указание, «как преобразовать» имеющийся прототип или в «в каком направлении нужно искать», чтобы получить искомое решение. ЭП обычно не содержит прямого однозначного указания, как преобразовать прототип. Если ЭП имеет отношение к рассматриваемой ИЗ, то он содержит «подсказку», которая облегчает получение искомого решения, однако не гарантирует его нахождение. Различным людям требуется приложить различные усилия, чтобы догадаться до искомого (удовлетворительного) технического решения.

Межотраслевой фонд эвристических приёмов (МФЭП)

Порядок использования МФЭП:

А) Можно ограничиться для начала предварительно сформулированной задачей. Но более глубокий и плодотворный поиск решения возможен, когда задача уточнена.

Б) Решение ИЗ начинается с выбора подходящих ЭП из фонда. Исходной информацией для этого являются:

- конкретный прототип, который требуется улучшить;

- главный недостаток прототипа, который требуется устранить (или существенно ослабить);

- главное противоречие прототипа, мешающее его развитию, которое также требуется устранить.

Исходя из этой информации, просматривают в списке ЭП наименования групп и выбирают (в основном по интуитивным соображениям) наиболее подходящие группы. В каждой из групп просматривают все ЭП и выбирают также по интуиции те ЭП, которые представляют интерес для рассматриваемой задачи.

В) Начинают преобразовывать прототип с помощью выбранных приёмов. При этом фиксируют идеи улучшенных технических решений в виде короткого описания или /и упрощенной схемы.

У МФЭП есть одно сильное свойство – эвристическая избыточность - имеющее две разновидности:

- Многие задачи могут быть решены независимо разными ЭП.

- Одновременное использование двух и более ЭП приводит к их взаимному усилению в смысле облегчения нахождения улучшенного решения.

Г) Множество улучшенных допустимых решений получено только с учётом главного недостатка или главного противоречия развития. Далее эти полученные решения используются как прототипы для поиска улучшенных решений по другим недостаткам и противоречиям развития. В результате получают новое множество улучшенных допустимых технических решений.

Д) Для найденных решений проводят анализ их совместимости со смежными и вышестоящими по иерархии ТО.

Сопоставительный анализ (в виде таблицы) для разных улучшенных решений позволяет обоснованно выбрать наиболее эффективное решение. Для особо перспективных вариантов делаются попытки устранения нетерпимых отрицательных последствий с помощью тех же ЭП или методов МА.