2. Метод контрольних запитань

Цей метод полягає у застосуванні спеціально підготовленого переліку питань, які наводять автора на вирішення поставленої задачі. Ставка робиться на те, що при відповіді на поставлені питання наступає так би мовити „осяяння”, яке наштовхує на потрібну ідею, що забезпечить вирішення задачі. Якщо серед відповідей на питання буде отримана хоча б одна цікава та суттєва ідея, можна вважати, що метод був успішно використаний.

Щодо переліку запитань, то їх існує велика кількість, але частіше застосовують універсальні запитання, які склав А. Осборн та Т. Ейлоарт [1].

Перелік контрольних запитань за А.Осборном включає 9 груп питань, серед яких є такі: яке нове застосування технічному об‘єкту ви можете запропонувати? чи можливо вирішення винахідницької задачі шляхом пристосування, спрощення, скорочення? Які модифікації технічного об‘єкту можливі? Тощо.

Список контрольних питань за Т. Ейлоаром являє собою програму роботи талановитого винахідника, яка визначається питаннями, що потребують глибоких різнобічних знань та розвинутої уяви. Наприклад: перелічити всі якості та визначення, що стосуються майбутнього винаходу, змінити їх; сформулювати задачу ясно, попробувати нові формулювання, визначити другорядні задачі та аналогічні задачі, відокремити головні; перелічити недоліки рішень які є, їх основні принципи, дати нові пропозиції тощо.

Рекомендована література

1. Скирута М.А., Комиссаров О.Ю. Инженерное творчество в лёгкой промышленности. - М.: Легпромбытиздат, 1990. - 184 с.

2. Кричевская Е.Л. й др. Методические рекомендации по применению мозгового штурма для активации обучения. - К.: УМК ВО Минвуза УССР, 1988.

3. Половинкин А.И. Методы инженерного творчества. - Волгоград, 1984.

4. Айзенк Г.Ю. Проверьте свои интеллектуальные способности. - Р.: Виеда, 1992.

5. Айзенк Г.Ю. Коэффициент интеллекта. - К.: Гранд, 1994.

3 Закономірності розвитку технічних систем

1. Системи в легкій промисловості. Види систем, їх характеристика

2. Закономірності розвитку технічних систем і актуальність їх використання в практичній діяльності

3. Види технологій, як результат вирішення технічних задач на різних етапах їх розвитку

   1. Системи в легкій промисловості. Види систем, їх характеристика

Інженер (конструктор, технолог), який створює нові види одягу, взуття або шкіргалантерейних виробів, розробляє або удосконалює різні об’єкти техніки і технології, має справу з технічними об’єктами. Технічних об’єктів багато і вони різні, але є спільне і властиве абсолютно всім - кожний об’єкт складається з сполучених елементів. Елементи можуть мати не тільки різну форму, але і різні фізико-хімічні властивості, параметри тощо. Елементи певним чином взаємодіють між собою. Саме ці загальні характеристики і визначають кожний об’єкт як систему.

Система - це сукупність елементів, що мають різні властивості, параметри і просторову структуру, яка забезпечує виконання спільної мети або функції.

Розкрійна, швейна або взуттєва машина, технологічний процес, складальний потік, тощо - все це системи. Тобто, система - це не просто сукупність елементів, а сукупність елементів, які пов’язані технологічно, конструктивно, функціонально.

Поняття “система” відносне, тому що воно розглядається як підсистема і як надсистема. Наприклад, розглянемо структуру технічної системи “швейна машина”. Надсистемою для неї є інтегроване робоче місце, а підсистемою - механізм голки, човника, транспортуючого механізму тощо. Якщо як систему розглянути човник, то надсистемою для нього буде швейна машина, а підсистемою - шпулька та шпульний ковпачок.

Ефективне рішення інженерного завдання можливе лише на базі всебічного розгляду системи, яка розробляється, її розвитку (зміни) у процесі взаємодії з навколишнім середовищем. Лише такий системний підхід може привести до дійсно новаторських рішень - складних винаходів.

Кожна технічна система має такі системні характеристики:

Н - взаємозв'язок з навколишнім середовищем;

Г - функція;

8- структура;

Z - сукупність властивостей.

1. Навколишнє середовище Н - це все, що не входить до цієї системи.

2. Під функцією F розуміють деяку стабільну здатність системи до певних дій.

3. Поняття структури S характеризує внутрішню організацію, порядок та побудову системи, тобто структура - це сукупність елементів та відношень між ними (специфікація).

4. Кожна система та її елементи мають властивості які притаманні цій

системі та чітко її визначають. Наприклад: розміри, маса, швидкість, форма, технологічність, здатність функціонувати. У зв'язку з цим для характеристики системи обирають низку суттєвих властивостей: 7=(7_1гг₂,.. .,г_п).

Залежно від виду елементів системи легкої промисловості поділяють на:

О - система (система типу "виріб"), елементами якої є деталі та вузли виробу (взуття, одягу тощо).

Т - система (технічна система), елементами якої є деталі та вузли технічного об'єкту (технологічного обладнання, пристрою, машини і т.п.).

Р - система (система типу "процес"), елементами якої є виробничі операції. Це може бути технологічний або виробничий процес, наприклад складальний потік.

Для цих систем розглядаються три характерні типи задач.

Задача аналізу - задана структура системи, необхідно визначити її функціонування (поведінку).

Задача синтезу - задано характер функціонування та інші вимоги до системи. Необхідно визначити структуру, яка задовольняє всі вимоги виробництва та експлуатації.

Задача "чорного ящика” - задана система, структура якої невідома або відома частково. Треба визначити її функціонування та структуру.

Приклад Q - системи: взуттєвий виріб - шкіряні чоловічі напівчоботи. Функція_Е1 даної системи полягає у захисті ступні людини від впливу кліматичних умов навколишнього фізичного середовища Нь Функція F2 - естетичний характер, який визначається вимогами зовнішнього соціального середовища Н?. Структура S - послідовність з'єднання деталей або вузлів цієї моделі взуття. Сукупність властивостей складається:

• 2₁ естетичні властивості (відповідність функціональному призначенню, оригінальність зовнішнього вигляду, відповідність форми конструкції, матеріалам тощо);

• 7₂ захисні властивості (захисні властивості матеріалу, повітропроникність, теплопровідність тощо);

• 7₃ антропометричні параметри та інше.

Таким чином, з урахуванням наведених характеристик задача для Q - системи полягає в проектуванні нових видів взуття, одягу, шкіргалантерейних виробів із заданими властивостями. При цьому можуть бути використані результати дослідження різних властивостей (наприклад, для створення спеціального взуття або одягу).

Приклад Т - системи: в легкій промисловості значний відсоток складають саме технічні системи. Як приклад Т - системи - машина для формування заготовки на колодках. Машина типу ЗНК-3-0 одночасно виконує обтягування за допомогою кліщів, а потім затягування носково-пучкової частини заготовки (на клей-розплав - поліамідний, поліефірний). Затягування може бути на клей-розплав, клей-розчин, за допомогою цвяхів або скобок. Функція F цієї системи - надання форми заготовці (формостійкості) та її фіксація. Структура S - конструкційна характеристика, яку можна подати у вигляді креслення машини. Властивості Т - системи визначаються такими показниками: Ъ\ - час формування (6-7с); 7₂ - температура нагріву пластин (110-120 С); 7₃ - температура плавлення клею-розплаву (поліефірний 220 °С); 7₄ - якість формування (перевіряється експериментальним шляхом); 7₅ - зусилля на затягувальних кліщах (7-9) або пластинах (у Ньютонах); 7₆ - зусилля притискання колодки до затягувальних пластин (Н). Стан Т - системи та ефективність її функціонування залежить від параметрів навколишнього середовища Н. Це такі параметри, як температура та вологість оточуючого повітря, напруга живлення тощо.

Для технічних систем характерні всі три типи задач:

• задача аналізу полягає у дослідженні функціонування системи (наприклад з метою підвищення якості формування заготовки та зменшення трудоємності виконання);

• задача синтезу, наприклад, полягає у необхідності розробки технічної системи, яка забезпечить формування заготовок взуття із штучної шкіри.

• прикладом задачі "чорного ящика” може бути пошук структури та принципу дії технічної системи, яка б виконувала необхідну функцію новим методом (наприклад, впровадження комп'ютеризації при виконанні операції формування заготовки).

Приклад Р - системи: потік зі складання заготовок верху взуття, які є складною виробничою системою.

Процес складання заготовки характеризується як система якісного перетворення предметів праці за деякий час зі стану деталей у стан готових виробів. Реалізація основної виробничої функції у потоці здійснюється за визначеним технологією шляхом використання трудових, технічних (обладнання, транспортні засоби), енергетичних та інших ресурсів.

Структура S Р - системи - це взаємозв'язок елементів виробництва (робочі, предмети праці, обладнання). Структура S визначається формою організації, технологічною схемою розподілу праці та плануванням потоку.

Функція F такого потоку може бути представлена як синтез готового виробу із сукупності деталей. Функція кожного робітника направлена на виконання загальної функції потоку - виготовлення виробу високої якості. Тобто, функція потокової системи реалізується шляхом виконання кожним елементом потоку своїх функцій. Функції елементів системи визначають її структуру.

Задача проектування полягає у створенні такої структури, яка б найкраще реалізувала функцію технологічної потокової лінії.

До властивостей 7, відносять: розміри, такт потоку, рівень механізації та тощо. Немає жодної абсолютно замкненої потокової системи. Завжди існує зв'язок системи з навколишнім середовищем Н. Для складального потоку як системи характерні матеріальні, енергетичні та інформаційні зв'язки з навколишнім середовищем.

Взагалі, для того щоб будь-який об'єкт можна було розглядати як систему, необхідно визначити його системні характеристики: функцію,

структуру, властивості, та зв'язки з навколишнім середовищем.

До задачі системного аналізу об'єктів входять:

• розробка формалізованих моделей, які описують структуру, функцію та властивості системи;

• характеристика побудови систем та взаємозв'язків елементів різного рівня;

• визначення інтегральної функції системи на основі функцій окремих елементів;

• визначення властивостей системи, виходячи з властивостей елементів, які її складають.