Фундаментальный метод проектирования Мэтчетта (FDM).
Цель.
Научить проектировщика понимать и контролировать свой образ мыслей и более точно соотносить его со всеми аспектами проектной ситуации.
План действий.
1. Пройти обучение принципам и применению фундаментального метода проектирования.
2. После этого использовать следующие «режимы мышления» для осознания, контроля и приспособления образа мышления к задачам проектирования:
а) мышление стратегическими схемами;
б) мышление в параллельных плоскостях;
в) мышление с нескольких точек зрения;
г) мышление «образами»;
д) мышление в основных элементах.
3. Одновременно с помощью методики проектирования и контрольных перечней фундаментального метода проектирования исследовать характер проектной ситуации, к которой применяется мышление.
Пример.
Приведенный здесь пример является лишь попыткой описать «со стороны» то, что по существу относится к личному опыту проектировщика.
1. Пройти обучение принципам и применению фундаментального метода проектирования.
Мэтчетт начинает обучение фундаментальному методу проектирования с того, что просит «учеников» (слушателей его курса) изложить свой опыт и мысли относительно проектных работ, которые они выполняли в прошлом. Каждого учащегося просят изложить свой характерный метод решения какой - то задачи и предложить пути его совершенствования. Из предложенных путей совершенствования Мэтчетт зачастую выбирает потенциально плодотворны путь, к которому проектировщик, однако, относится с опаской, поскольку он не видит способа его осуществления. Беседы направлены на то, чтобы придать учащемуся уверенность в целесообразности дальнейшего развития идей, от которых он преждевременно отказался бы, если бы работал один. утверждается, что такое придание уверенности для продолжения работы требует изменений в самооценке учащегося. Основной педагогический принцип Мэтчетта заключается в том, чтобы начинать с методов, которые уже освоены учащимися, а не навязывать ему совершенно новый метод, в который он, быть может, никогда до конца не поверит и от которого он откажется при первых же признаках затруднений. Когда учащийся осознает, что он учится понимать и контролировать свой образ мыслей, у него появляются способность и желание использовать некоторые «режимы мышления» фундаментального метода проектирования для своих целей. Основой такого мышления по фундаментальному методу проектирования являются два определения проектирования, данные Мэтчеттом:
а) «хороший проект - это оптимальное решение, удовлетворяющее сумме истинных потребностей в конкретном комплексе обстоятельств»;
б) «проектирование - это выявление и разрешение конфликтов в многомерных ситуациях».
2. После этого использовать следующие «режимы мышления» для осознания, контроля и приспособления образа мышления к задачам проектирования:
а) Мышление стратегическими схемами.
Сюда, по - видимому, относится следующее:
1) способность заранее выбрать стратегию (т.е. последовательность или сеть действий или мыслей проектировщика);
2) способность сравнивать достигнутое с намеченным;
3) способность разрабатывать стратегии для разработки стратегии.
б) Мышление в параллельных плоскостях.
Здесь, по - видимому, имеется в виду «отстраненное» наблюдение проектировщика за своими собственными мыслями и действиями, а также за мыслями и действиями своих сотрудников в ходе выполнения проектных работ. Мэтчетт проводит сравнение с мышлением журналиста, берущего интервью, когда он одновременно участвует в беседе и направляет ее. В частности, проектировщик должен сознавать, в какой степени он направляет работу своих сотрудников и в какой они направляют его работу; он должен также уметь сосредоточивать внимание на своем образе мышления в процессе проектирования.
в) Мышление с нескольких точек зрения.
Этот процесс аналогичен «мышлению в параллельных плоскостях», но направлен на решение задачи проектирования, а не на процесс ее выявления. В предельно упрощенной форме это, по - видимому, определение целей через функции изделия: изделие «обеспечивает возможность» что - то сделать. В более сложной форме используются контрольные перечни.
г) Мышление «образами».
Этот режим мышления по фундаментальному методу проектирования труднее всего поддается пониманию. По - видимому, он заключается в том, чтобы мысленно представить себе или вычертить геометрические схемы, позволяющие проектировщику сопоставить контрольные перечни фундаментального метода проектирования с формами его собственного опыта и мышления.
Основное назначение мышления «образами», видимо, заключается в том, чтобы дать проектировщику запоминающийся образ взаимосвязей между задачей проектирования, процессом проектирования и решением.
д) Мышление в основных элементах.
Это самый понятный из пяти «режимов мышления»; в его описании применяются простые, понятные слова, обозначающие небольшие элементы мысли или действия, которые, как правило, встречаются в процессе решения любой задачи. Мэтчетт называет эти элементы «течтэмами». Назначение течтэмов заключается в том, чтобы заставить проектировщика осознать множество альтернативных действий, которые он может предпринять в каждой точке принятия решений. Мэтчетт разбивает тэчтемы на семь групп.
Группа 1 (варианты решений?):
определить потребность;
определить необходимый элемент;
представить себе решение;
принять временное решение;
принять окончательное решение;
отменить решение.
Группа 2 (варианты суждений?):
предложить;
взвесить;
взвесить и сравнить;
экстраполировать;
оставить без изменений;
предсказать.
Группа 3 (варианты стратегий?):
продолжать в том же направлении;
продолжать и расширить;
изменить направление;
сопоставить с прошлым;
сопоставить с будущим;
внимательно рассмотреть;
разрешить конфликт;
продолжать более интенсивно;
прекратить.
Группа 4 (варианты тактик?):
оценить риск;
проверить последствия;
развить;
сравнить с другими решениями;
разделить действие;
приспособить другое решение;
сосредоточится на малом участке;
разложить на компоненты;
проверить возможную причину;
обдумывать возможность нового решения;
заменить решение на обратное;
проверить другие варианты.
Группа 5 (варианты отношений):
хранить решение в памяти;
выявить зависимость;
отложить принятие решения;
сообщить о решении;
соотнести с ранее принятым решением;
проверить на избыточность;
проверить на несоответствие.
Группа 6 (варианты понятий?):
использовать понятие;
изменить плоскость абстракции;
использовать схему стратегии;
изменить точку зрения;
сравнить с существующей системой;
сравнить с получающейся системой;
применить первичное кольцо;
применить вторичное кольцо.
Группа 7 (варианті препятствий?):
обойти препятствие;
разрушить препятствие;
устранить препятствие;
начать новое действие с нуля;
начать новое действие с принятого решения;
действовать в одном, двух, трех или многих измерениях.
3. Одновременно с помощью методики проектирования и контрольных перечней фундаментального метода проектирования исследовать характер проектной ситуации, к которой применяется мышление.
Методику проектирования вкратце можно изложить следующим образом:
а) исследовать проектную ситуацию;
б) приблизительно определить потребности, для удовлетворения которых предпринимается проектирование;
в) выявить и проанализировать основную функциональную потребность (т.е. ту потребность, без удовлетворения которой нет смысла удовлетворять другие);
г) исследовать альтернативные принципы на которых могло бы быть построено средство для удовлетворения основной потребности;
д) выполнить - только в эскизе - проект, способный удовлетворить как основную, так и дополнительные потребности;
е) оценить функциональную эффективность проекта;
ж) оценить материалоемкость и трудоемкость осуществления данного проекта;
з) определить качество деталей и узлов, например отсутствие деформации при сварке, совершенство внешнего вида и т.д.
Не следует жестко придерживаться этой последовательности; проектировщики должны сами решать, когда применить тот или иной этап, когда повторить его, а когда перескочить через этап. Главное состоит в том, чтобы проектировщики могли изменять структуру своего опыта и мышления применительно к существенным особенностям и многофакторности проектной ситуации.
Контрольные перечни фундаментального метода проектирования представляют собой развитие обычных в анализе трудовых операций вопросов: «что?», «почему?», «когда?» и т.д. Часто их комбинируют парами вдоль каждой оси графика, что позволяет получить большое разнообразие более конкретных вопросов.
а)Какие потребности являются
-жизненно важными?
-очень важными?
-важными?
-желательными?
б)Каковы потребности
-функциональной системы?
-потребителя?
-фирмы?
-внешнего мира?
в)Каковы потребности на каждом из перечисленных ниже десяти этапов существования изделия?
-проектирование и деталировка;
-обработка;
-изготовление деталей;
-сборка;
-испытание и отладка;
-окончательная отделка и упаковка;
-сбыт;
-монтаж;
-эксплуатация и неправильное использование;
-техническое обслуживание и уход.
г)Какие сведения можно получить, если задать шесть основных вопросов анализа трудовых операций:
-что нужно сделать? (потребности);
-почему это нужно сделать? (причина);
-когда это нужно сделать? (время);
-где это нужно сделать? (место);
-кем или с помощью чего это должно быть сделано? (средства);
-как это сделать? (метод).
д)Каким образом каждую часть проекта можно
-исключить?
-объединить с другими?
-унифицировать?
-перенести?
-модифицировать?
-упростить?
Этот комплекс вопросов Мэтчетт называет «первичным кольцом», а следующий комплекс - «вторичным кольцом»:
е)Какие
-эффекты;
-потребности;
-ограничения
вызовет каждая деталь комплекса в отношении любой другой детали этого комплекса при сопоставлении с помощью матрицы взаимодействий?
Назначение первичного кольца - выявить множество различных альтернатив, а вторичного кольца - обеспечить увязку всех изменений друг с другом, а также со всеми имеющимися потребностями.
Замечания.
Можно считать, что самое главное в фундаментальном методе проектирования это обучение метаязыку, который выявляет характерные особенности мышления и облегчает его согласование с характером задачи. это не столько метод проектирования, сколько средство вырабатывания и регулирования стратегий проектирования. имеется много примеров, когда коренных усовершенствований удавалось достичь в ходе краткого курса обучения новому методу.
Применение.
Метод сотни раз использовался в техническом проектировании самых различных объектов, начиная с подшипников и машин для гофрирования листового материала и кончая подачей информации с помощью чертежей и технической документации. По-видимому, применение метода ограничено кругом задач, для решения которых достаточно накопленного опыта, поскольку в нем не предусмотрены условия для поиска информации и для уменьшения неопределенности методом научных исследований и испытаний.