- •Л.А. Маюрникова, с.В. Новосёлов основы научных исследований в научно-технической сфере
- •Рецензенты:
- •О т авторов
- •Введение
- •1. Научные исследования
- •1.1. Научное исследование: цели и задачи, предмет и объект научного исследования
- •1.2. Классификация научных исследований
- •1.3. Основные научные направления, требования к теме исследования
- •1.4. Классификация научных документов
- •1.5. Организация работы с научной литературой
- •1.7. Этапы научно-исследовательской работы
- •1.7.1. Выбор темы научного исследования
- •1.7.2. Поиск и анализ данных в научной литературе
- •1.7.3. Выбор и обоснование методов исследования
- •1.7.4. Выполнение теоретического исследования
- •1.7.5. Выполнение экспериментального исследования
- •1.7.6. Анализ и систематизация собранных материалов
- •1.7.7. Оформление результатов исследования
- •1.7.8. Внедрение результатов исследований
- •2.2. Философские аспекты научно-технического творчества
- •2.3. Особенности творческой деятельности инженера
- •2.3.1. Развитие научно-технического творчества инженера
- •2.3.2. Структура творческой деятельности инженера-конструктора
- •2.3.3. Уровни творческой деятельности инженера
- •2.3.4. Направления творческой деятельности инженера
- •2.3.5. Постановка и анализ задач поиска улучшенного технического решения
- •2.4. Эвристические методы научно-технического творчества
- •2.4.1. Обзор эвристических методов
- •2.4.2. Обобщенный метод поиска новых технических решений
- •2.4.3. Метод мозговой атаки
- •2.4.4. Метод фокальных объектов
- •2.4.5. Метод синектики
- •2.4.6. Метод контрольных вопросов
- •2.4.7. Метод семикратного поиска
- •2.4.8. Метод морфологического ящика
- •2.4.9. Алгоритм решения изобретательских задач
- •2.4.10. Метод эвристических приемов
- •2.5. Сведения о поисковом проектировании
- •2.5.1. Последовательность поискового проектирования
- •2.5.2. Понятие о конструировании
- •2.5.3. Развитие инновационного потенциала на основе концептуального проектирования
- •2.6. Основные понятия, классификация и характеристика инноваций
- •Типология технопарков
- •Заключение
- •Сокращение слов
- •Список литературы
- •Словарь терминов и понятий
- •Контрольные вопросы и задания
- •Вопросы к зачету
- •Оглавление
- •Основы научных исследований в научно-технической сфере
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
- •6 50010, Г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52
2.4.9. Алгоритм решения изобретательских задач
Метод алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ) подразделяется на шесть стадий, выполняемых в определенном порядке. Каждая из стадий содержит ряд последовательных шагов, выполнение которых регламентировано конкретными вопросами и рекомендациями. Это позволяет сочетать логику и интуицию в процессе решения задачи.
Первая стадия - выбор задачи - содержит формулировку цели и выбор задачи, подлежащей решению (первоначальной или обратной), которые осуществляются на основе исследования данной и ведущей отраслевой техники. Уточняются основные показатели искомого технического решения, требования, предъявляемые к нему с учетом масштабов применения.
Вторая стадия - уточнение условий задачи. Изучаются известные технические решения. Проводится серия мысленных экспериментов по преодолению привычных представлений об объекте. На этой стадии необходим анализ задачи как системы элементов. В ходе анализа выявляется, какие элементы поддаются изменениям, над какими элементами можно поработать.
Третья стадия - анализ задачи. Определяется идеальный конечный результат творческого процесса при решении технических задач, при этом делаются следующие допущения:
- возможно ли достичь идеального результата при реализации цели;
- возможные пути достижения цели независимы от поставленных условий.
Такой подход обеспечивает свободу полета фантазии в поиске новых технических решений.
Четвертая стадия - предварительная оценка найденной идеи. Выявляются положительные качества, способствующие достижению цели, а также выделяются отрицательные качества, не дающие возможность достижения цели. На этой стадии производится исключение или уменьшение влияния отрицательных качеств за счет видоизменения предполагаемого способа или конструкции.
Пятая стадия - оперативная. Поиск идеи решения задачи производится с помощью таблицы устранения технических противоречий. На этой стадии применяется один из эвристических приемов. Работа объекта рассматривается в граничных условиях, используются аналогии из природы и других областей знания. Объект разбивается при рассмотрении на надсистемы и подсистемы.
Шестая стадия - синтез. Осуществляется проверка возможностей изменения в надсистеме в связи с применением полученного решения. Определяются возможности нового применения.
2.4.10. Метод эвристических приемов
Наиболее простым в применении является метод эвристических приемов. Рассмотрим основы этого метода. Эвристический прием представляет собой предписание или указание, как преобразовать имеющееся или аналогичное техническое решение, или в каком направлении искать, чтобы получить искомое решение.
Подавляющее большинство эвристических приемов состоит из двух частей: первая - описание пространства переменных и ответ на вопрос «что изменять?» в рассматриваемом техническом решении; вторая - описание способа изменения переменных и ответ на вопрос «как изменять?».
В процессе работы конструктор должен вести накопление индивидуального фонда эвристических приемов, ориентированных на решение определенных классов задач. Индивидуальный фонд эвристических приемов создается, как правило, для одного класса технических систем.
Конструктор в процессе работы создает индивидуальный фонд вспомогательной информации в зависимости от направления и рода выполняемых работ. Индивидуальный фонд вспомогательной информации включает в себя фонды: аналогов, материалов, конструктивных особенностей, конструктивных решений. Он может быть оформлен в виде карточек с рубрикацией, поисковых картотек, записей на магнитной ленте, дисках, фото- и киноинформации.
Основой формирования фондов являются информационные материалы отраслевых и межотраслевых органов научно-технической информации. Например, специалистов двигателестроения основой фонда могут быть картотеки конструктора, издаваемые отраслевыми и др. институтами, организациями.
При использовании метода эвристических приемов, например, при конструировании машин, выделяют показатели:
геометрические (длина, высота, ширина и т.д.);
физико-механические (масла, прочность, коррозионная стойкость и т.п.);
энергетические (вид энергии, КПД, экономичность и т.п.);
конструкционно-технологические (технологичность, сложность);
надежности и долговечности, эксплуатационные (производительность, точность, стабильность, всесезонность и т.д.);
экономические (производительность, трудозатраты, себестоимость, потери);
степени стандартизации и унификации, удобства и безопасности, художественно-конструкторские, эргономические (гармоничность, масштабность и т.п.).
В группу эвристических приемов рекомендуется включать: перенос в данную отрасль техники новых для нее показателей; приспособление известных форм конструкций, материалов и их свойств; мультипликацию основных показателей объектов; дифференциацию показателей; интеграцию показателей; инверсию показателей; динамизацию показателей; использование сходства и подобия; идеализацию показателей.