Методы и средства теории решения изобретательских задач

Первой операцией при выборе принципа функционирования технического решения является выявление совокупности ФЭ, обеспечивающих при их использовании заданные технико-экономические параметры технического решения. Источниками информации о ФЭ и их возможностях служат банки или фонды ФЭ. Например, такой фонд приведен в . Фонд представлен в виде таблицы.

При нахождении каждого в отдельности  ФЭ или принципа функционирования узла существенную помощь может оказать информация о том, в какой фазе своего развития находится данное техническое решение, и его взаимосвязи с другими решениями в данной области.

Каждое техническое решение  в своем развитии проходит 4 фазы: освоение; расширение производства; стабильное производство изделия; сокращение выпуска в связи с тем, что изделие морально устарело, исчерпало свои возможности. Естественно, при выборе технического решения предпочтение должно отдаваться перспективным решениям, возможности которых еще не исчерпаны.

4.7. Обобщенный эвристический метод

В его  основе лежит метод эвристических приемов (ЭП) с широким использованием разных информационных материалов. В обобщенном эвристическом методе применяется следующая информационная база:

M1 - фонд физико-технических эффектов;

М2 - информационный фонд технических решений ( ГР), когорые могут быть классифицированы по классам или видам ТО и содержать основные ТР;

М2 - фонд ТР на уровне лучших мировых образцов (часть фонда М2, которая выделена в связи с важностью информации);

М3 - список требований, предъявляемых к ТР, используется для составления технических заданий на разработку изделий а целом и их элементов;

М4 - информационный фонд материалов и конструктивных элементов, перспективных для создания новых  ТР;

М5 - информационный фонд технологических процессов; содержит наборы технологического оборудования и технологических процессов, которые можно в принципе использовать для изготовления разрабатываемого класса ТО. Фонд М5 целесообразно классифицировать по группам технологического оборудования, имеющегося на предприятии - изготовителе, в отрасли, в стране, за рубежом;

Мб - фонд эвристических приемов ;

М7 - информационный фонд ТР ведущего класса ТО (определение ведущего класса ТО приведено выше в гл. 5);

М8 - методы оценки и выбора вариантов ТР; предназначены для сравнительной оценки множества ТР или ТО с целью выбрать наилучшие варианты.

К таким  методам относятся: экспертные оценки и квали-метрический анализ, метод Делфи, метод ПАТТЕРН, комплексные технико-экономические оценки, различные методы математического моделирования, методики лабораторных и натурных испытаний и др.

ОЭМ - это  описание процесса подготовки и обработки  информации, с помощью которой  синтезируют новую информацию в  виде конструктивных или технологических  решений. Ниже приведено краткое описание этапов ОЭМ с указанием информационных фондов, которые используются при их выполнении.

1-й этап. Предварительная постановка задачи (М2, М2А, М3, М7). Его содержание, в основном, совпадает с содержанием предварительной постановки задачи в методе ЭП . В конце этапа необходимо сформулировать задачу без специальных требований,

2- этап. Изучение и анализ задачи (М2, Ml, М2А. М3, М4, М7, М4, М5). Его содержание, в основном, совпадает с уточненной постановкой задачи в методе ЭП .

На основании  дерева конструктивной эволюции рассматриваемого ТО необходимо выявить тенденции  его развития, основные факторы, влияющие на развитие данного и ведущего класса ТО, установить недостатки ТО и их причины. Следует рассмотреть данный ТО во взаимосвязи с другими элементами иерархической системы, куда он входит, оценить потребности, которые он должен удовлетворить, составить представление об идеальном техническом решении рассматриваемого класса ТО.

3-й этап. Уточнение я детализация постановки задачи (М2, М3, М4, М7). Необходимо выбрать требования к разрабатываемому ТО, определить его входные и выходные параметры, выявить противоречия развития.

4-й этап. Поиск технических идей, решений и физических принципов действия (Ml, М2, М2А, М4, Мб, М7). Необходимо попытаться последовательно преобразовать в искомое ТР наиболее близкие решения существующих ТО, лучшие мировые образцы, идеальное ТР, прогнозируемые ТР, аналогичные решения из ведущего класса ТО, старые используемые иди отброшенные ТР.

 Можно попробовать изменить стоящую по иерархии систему, чтобы не создавать искомый ТО или существенно его упростить. Можно использовать эвристические методы (мозгового штурма, морфологический анализ и т.п.) для проверки полноты найденных ТР и поиска-новых. Решить задачу можно также путем устранения причин появления недостатков прототипов, применения новых физических принципов действия ТО и его элементов (ФПД), рассмотрения различных комбинаций найденных ТР и ФПД.

5-й этап. Выбор наилучших ТР (Ml, М2, М2А, М4, М8) Необходимо проверить полученные ТР на физическую и технологическую осуществимость, на соответствие основным требованиям, предъявляемым к новому ТР. Из оставшихся ТР необходимо отобрать наиболее экономичные ТР, а также ТР, требующие минимальных изменений в смежных ТО.

6-й этап. Доработка выбранных технических решений (М2, М2А, М4, М7, М8). Из оставшихся после 5-го этапа не более 10 вариантов ТР надо выделить ТР, удовлетворяющие и не удовлетворяющие полному списку требований Необходимо попытаться улучшить допустимые ТР, оптимизировать их узлы и элементы.

7-й этап. Анализ технико-экономических показателей найденных ТР и оценка перспектив их внедрения (М2, М2А, М3, М5, Мб, М7, М8). Необходимо оценить ожидаемый эффект от использования полученных ТР Оценка производится по различным показателям в относительных величинах по сравнению с наилучшими существующими и используемыми ТР. Следует оценить перспективность найденных ТР, области их практического применения в настоящем и будущем, объем реализации ТР, ожидаемый экономический эффект, составить заявки на изобретения.

На основании  полученного решения рекомендуется  выявить новые эвристические приемы, с помощью которых были получены наиболее эффективные ТР, и включить эти приемы в массив Мб, дополнить массив М2 наилучшими найденными ТР.

 

Заключение

 

Нужна новая  технология решения изобретательских задач, позволяющая планомерно решать задачи высших уровней. Эта технология должна основываться на знании объективных  законов развития технических систем. 
         Было положено начало так называемому вепольному анализу, связавшему процесс решения задачи с некоторыми фундаментальными законами развития технических систем и позволившему наметить пути планомерного отыскания физических эффектов, необходимых для решении задачи. 
        Как и на втором этапе, основным материалом для работы была патентная информация. Но ее изучение велось теперь не столько для выявления новых приемов и сведения их в таблицу устранения технических противоречий, сколько для исследования общих закономерностей развития технических систем.

Знание  этих закономерностей позволяло  вносить коррективы в АРИЗ и вепольный  анализ, а система школ и институтов изобретательского творчества давала возможность быстро и надежно  проверять на практике новые выводы, предположения, гипотезы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Злотин Б.Л., Вишнепольская С.В. Использование ресурсов при поиске новых технических решений. – Кишинев, 1985. – 26 с. (рукопись) – Петрозаводск-85

2. Злотин Б., Зусман А. Диверсионный анализ. Кишинев, 1984.-204с.

3. Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач)/ Г.С.Альтшуллер, Б.Л.Злотин, А.В.Зусман, В.И.Филатов. – Кишинев, 1989.- 381 с.

4.Методы повышения эффективности инженерного творчества: Учеб.пособие для студ.машиностроит.спец.вузов / М. М. Кане ; Мн. : БГПА, 1998. - 122 с

5. www. msalimov@narod.ru