Метод морфологического анализа (Ф.Ц. Викки 1944 г.) – относится к табличным или матричным способам представления информации

4 Метод морфологического анализа (Ф.Ц. Викки 1944 г.) – относится к табличным или матричным способам представления информации.

Этот метод позволяет охватить почти все предполагаемые или возможные задачи.

Под “морфологией” понимается различная структура и различные внешние формы объекта.

Для реализации метода объект (устройство) расчленяют по существенным признакам :

блокам (модулям , секциям , агрегатам) , узлам , элементам (деталям). Когда объектом является процесс ,например , технологический – его делят на этапы (операции).

Затем для каждого признака указывают возможные варианты его исполнения (чем больше – тем лучше). Каждое решение ТЗ должно иметь по одному варианту для каждого признака.

1ч Систематизация возможных вариантов (анализ) производится в виде морфологической таблицы.

2ч Выбор приемлемого решения ТЗ (синтез) производится рассмотрением всех сочетаний решений. Поэтому выбор и оценка решений очень трудоёмки.

Пример. Давайте изобретём “вертолёт” – летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальным взлётом и посадкой. Подъёмная сила и горизонтальная тяга создаются одним или несколькими несущими винтами, приводимыми во вращение двигателем.

Существенные признаки :

Ограничимся этими

А – схема несущей системы ;

Б – вид энергии ;

В – средства управления ;

Г – посадочные устройства ;

Д – назначение и т.п.

Варианты для признаков –

–А: 1– одновинтовая (классическая схема); 2– двух-винтовая соосная; 3– продольная; 4– поперечная; 5– с перекрещивающимися винтами; 6– много-винтовая.

–Б: 1– мускульная; 2– двигатель внутреннего сгорания (ДВС); 3– газотурбинный двигатель (ГТД); 4– ПВРД; 5– электродвигатель (ЭД); 6– гравитационный; 7– ядерный (атомный) .

–В: 1– автомат перекоса; 2– рулевой винт; 3– рулевые поверхности; 4– механизация несущих поверхностей; 5– газоструйное управление и т.п.

Морфологическая таблица

С П	Варианты признаков
А	А1 ; А2 ; А3 ; А4 ; А5 ; А6
Б	Б1 ; Б2 ; Б3 ; ... ; Б7
В	В1 ; В2 ; В3 ; В4
...	...

Всех решений будет . Например , решение
А2 – Б3 – В1 Þ Ка–50

Если рассмотреть все возможные решения (168) , то часть этих решений будет –

—      известна ;

—      новая ;

—      бессмысленная (нереализуемая) , например А2 - Б3 - В2

Следует отметить , что морфологический анализ можно применять при анализе технического задания для выявления взаимосвязей ТТ к объекту.

Резюме : Приведённые методы активизации творческой деятельности –

—      имеют экстенсивный (затратный) характер – очень трудоёмки;

—      основаны на психологической активации, действии интуиции, использовании случайных ассоциаций, увеличении числа учавствующих в поиске специалистов.

Эти методы распространены за рубежом.

5 В нашей стране (СССР) получила применение алгоритмическая методика, которая затем превратилась в АРИЗ (79–85).

Автор этой методики Генрих Саулович Альтшуллер – изобретатель, специалист ТРИЗ (Г.С. Альтов – литературный псевдоним).

В разработке АРИЗ применена диалектическая логика, он основан на законах развития технических систем и представляет собой комплексную программу алгоритмического типа, включающую последовательные операции для выявления и устранения технических противоречий, средства управления психологическими факторами и информационный фонд.

Направление решения проблемы может включать прямую и обходные задачи (умный в гору не пойдёт).

Если при решении задач не сталкиваются несовместимые требования , то они решаются известными инженерными методами без существенных изменений объекта – прототипа.

В других случаях возникает необходимость преобразования технической задачи в физическую путём развёртывания внутриобъектных противоречий в процессе постановки задачи.

Структура АРИЗ

Пояснения к структурной схеме :
особенностью II этапа является то , что с момента определения ОНО‑П осуществляется формирование цели РЗ , которая развёртывается в последовательность ИКР 1...4 – идеальных конечных результатов , соответствующих различным уровням внутриобъектных противоречий.

ИКР отражает особенность идеи решения : объект (его часть или элемент) наделяются требуемым свойством и сам выполняет требуемую функцию без усложнения конструкции.

Окончательное ТР всегда является отступлением от ИКР и сопровождается изменениями объекта-прототипа.

Изменяемый фактор (ИФ) – характеристика объекта , которая допускает количественные изменения , например , число элементов конструкции , размеры элементов , режимы работы и т.п. Техническое противоречие ® невозможно устранить ОН при ­¯ ИФ.

Конфтликтующая пара (КП)– элементы объекта , взаимодействие которых обуславливает основной недостаток. Одному из элементов КП присваивается наименование “инструмент” , а другому “изделие”.

Функциональное противоречие (ФП) проявляется в том , что неудовлетворительное взаимодействие элементов КП не устраняется вариацией изменяемого фактора.

Другими словами : к функциям одного из элементов КП предъявляются противоречивые требования , не совмещаемые известным способом.

Оперативная зона (ОЗ) – зона проявления ФП , которой может оказаться “инструмент”, “изделие”, часть того или другого.

Характеристика ОЗ включает пространство и время , в пределах которых происходит неудовлетворительное взаимодействие элементов КП ; а также вещественные и энергетические ресурсы , которые можно использовать для решения задачи.

Причина технического и функционального противоречий – отсутствие требуемого сочетания физических свойств в ОЗ , которое не достигается без существенных изменений объекта.
Таким образом , цель решения задачи (ИКР–4) :совмещение противоречивых требований к физическим свойствам , и задача преобразована в физическую , что позволяет облегчить поиск её решения.
Физические задачи решаются на основе использования известных физических законов и явлений , которых насчитывается десятки тысяч [ физика º фундамент инженерных решений ].
Такова сущность АРИЗ.

5.1 Дальнейшим развитием АРИЗ является программный продукт для ПЭВМ “Изобретающая машина” , полное имя которого : “Семейство интеллектуальных систем поддержки решения изобретательских задач”.

Он может применяться практически в любой области техники. Язык программирования : LPA – Prolog Professional (Gbr). ЭВМ : IBM PC/XT/AT с графической платой EGA или VGA.

.

Лекция 25. Основы конструирования

Тезисы к вопросу “ Конструкторский бизнес “.

... благородный бизнес , тот бизнес , который лежит в основании любой по-настоящему цивилизованной экономики.

Бизнес – делание денег из денег , но обязательно посредством полезной производительной деятельности – изготовления продукта или оказания услуги.

Формула бизнеса проста : Д – Д’ (Д’>Д) — бизнесмен вкладывает в дело деньги Д и по завершении дела , или некоторого делового цикла , получает обратно Д’ : деньги с приростом , т.е. с прибылью.

Формула проста , но процесс сложен , ведь за чёрточкой стоящей между двумя Д , скрывается очень многое , сложнейший жизненный процесс , иногда включающий в себя работу сотен , тысяч и десятков тысяч людей.

Бизнес – это сначала организация производства , экономической деятельности , самой жизни , а потом уже – собственно делание денег.

По-русски бизнес есть предпринимательство, а бизнесмен – предприниматель. Русские эквиваленты придают словам дополнительный смысл : за словами “ предпринимательство ” и “ предприниматель ” стоит предприятие , т.е. , сложное , значительное дело.

Бизнес , таким образом , ничто иное , как организация предприятия – ... бизнес – организация производительной деятельности , производства продукта (полезной вещи) или услуги (невещественного продукта).

Чтобы стать предпринимателем , недостаточно владеть некоторой суммой денег или набором средств производства : или надо правильно распорядиться , чтобы они могли принести новые деньги , прибыль. Предпринимателем может быть только умеющий.

А умеющий – прежде всего знающий : знающий своё дело , умеющий его делать.

Любой предприниматель должен рассчитывать прежде всего на себя , уметь принимать самостоятельные решения , быть творцом , а для этого – быть не только знающим , умеющим , но и думающим.

Нет и не может быть рецептов для предпринимателя на все случаи жизни.

Предпринимательству надо учиться , и не только на первых порах , но и всегда , постоянно : постигать предпринимательское искусство , то самое , сделало Эдисона – Эдисоном , Форда – Фордом , Нобиля – Нобилем , Сикорского – Сикорским ...

В заключение : всякая инженерная деятельность является творческой деятельностью.

В ней используется совокупность логических , информационных и других рекомендаций по практическому применению методов активизации творчества.

Для нетворческой деятельности характерно использование готовой задачи, готового решения , конструкции и её применения.

Работа конструктора (конструкторского коллектива) его умение применять свои знания и творческие способности в значительной степени определяют технический уровень и качество разрабатываемого объекта.

Для решения всех вопросов разработки новой техники , недостаточно знания основ конструирования , уровня развития техники и мировых достижений в какой-то конкретной области.

Требуется нестандартный , нешаблонный подход к решению любой технической задачи.

Как все знания и методы работы приобретаются в процессе учёбы или практической деятельности , так и нешаблонность мышления приобретается этим же путём , но при наличии стремления все вопросы решать по-новому.