- •Тема 3 . Методы поиска решений творческих инженерных задач
- •3 Методы систематического поиска метод контрольных вопросов
- •План действий
- •Результат
- •Достоинства
- •Недостатки
- •Метод морфологического анализа морфологический анализ
- •План действий
- •Результат
- •Достоинства
- •Недостатки
- •Функционально-стоимостный анализ технических объектов
- •6. Методы направленного поиска
- •Приемы устранения технических противоречий
- •І Выбор задачи
- •Іі Построение модели задачи
- •Ііі.Анализ модели задачи
- •V Предварительная оценка полученного рещения
- •VI Развитие полученного ответа
- •VII. Анализ хода решения
- •Краткий анализ методов поиска новых технологических решений
3 Методы систематического поиска метод контрольных вопросов
это - метод систематизированного поиска решений с помощью специальных
вопросов
Списки контрольных вопросов. Контрольные перечни вопросов
Т. Эйлоарт (Великобритания), 1969 г., А. Осборн (США), 1964 г.
Известны списки и других авторов.
Применяется в различных областях человеческой деятельности при решении несложных задач.
Цель
Повысить эффективность поиска идей с помощью наводящих вопросов, заранее подготовленных на основе опыта решения сходных задач.
Суть
Специально подобранные вопросы, обобщающие опыт решения определенного класса задач, позволяют лучше уяснить проблему и условия ее решения, подсказывают возможные пути решения, помогают преодолевать психологическую инерцию. Вопросы подразделяют на универсальные (для решения разнообразных задач) и специализированные (для решения конкретного класса задач).
План действий
1. Уточнить проблему.
2. Подготовить или выбрать список контрольных вопросов, наиболее
соответствующих характеру решаемой проблемы.
3. Рассмотреть некоторые или все вопросы, пытаясь использовать зало-
женную в них информацию для решения проблемы.
4. Фиксировать все идеи и возникающие вопросы, для ответа на кото-
рые необходимо привлечь дополнительную информацию.
При использовании этого метода как в индивидуальной работе, так и при
коллективном обсуждении проблемы не следует работать с вопросником более 1,5–2 ч подряд.
Результат
Перечни идей и направлений решения проблемы. Списки дополнительной информации, необходимой для последующей работы.
Достоинства
Самый простой метод решения задач.
Недостатки
Решение только простых задач. Отсутствие внутренних критериев для
сравнения альтернативных вариантов.
Метод контрольных вопросов (МКВ) известен со времен глубокой древности. Он заключается в том, что изобретатель, отвечая на определенные вопросы, рассматривает подсказываемые ими решения сквозь призму своей задачи. При этом вопросы могут подсказать новое направление поиска, сузить или расширить зону поиска, по другому взглянуть (боковое зрение) на функциональные возможности объекта или системы.
За прошедшие 20 веков к этому списку добавился вопрос: «Сколько?»
МКВ по своей сущности является усовершенствованным МПиО. Он позволяет снизить случайность поиска, генерировать новые идеи и решения, стимулируя их с помощью наводящих вопросов. Применяется он в форме монолога, обращенного изобретателем к самому себе, либо в форме диалога между изобретателями.
Изобретатель на основе своего личного изобретательского опыта отбирает контрольные вопросы, ответы на которые позволяют ему проще и быстрее проникнуть в суть проблемы, охватить начальное поле вариантов решения, сузить зону поиска, предотвратив тем самым излишнюю трату времени, характерную для МПиО.
В данном случае каждый вопрос превращается в своеобразную мысленную пробу, преимущества которой перед деятельностной пробой и обеспечивают временные преимущества МКВ перед МПиО.
Первый известный истории список контрольных вопросов был предложен еще в I в. до н.э. римским ритором М.Ф.Квинтиллианом. Он определил семь ключевых вопросов, с помощью которых можно собрать более полную информацию о каком-либо событии, явлении, объекте:
Сеть ключевых вопросов Квинтиллиана (Quintillianus), I в. н. э.
Quis? |
Кто? |
Субъект |
Quid? |
Что? |
Объект |
Ubi? |
Где? |
Место |
Quo? |
Чем? |
Средства |
Cur? |
Зачем? |
Цель |
Quomodo? |
Как? |
Метод |
Quando? |
Когда? |
Время |
За прошедшие 20 веков к этому списку добавился вопрос: «Сколько?»
МКВ по своей сущности является усовершенствованным МПиО. Он позволяет снизить случайность поиска, генерировать новые идеи и решения, стимулируя их с помощью наводящих вопросов. Применяется он в форме монолога, обращенного изобретателем к самому себе, либо в форме диалога между изобретателями.
Изобретатель на основе своего личного изобретательского опыта отбирает контрольные вопросы, ответы на которые позволяют ему проще и быстрее проникнуть в суть проблемы, охватить начальное поле вариантов решения, сузить зону поиска, предотвратив тем самым излишнюю трату времени, характерную для МПиО.
В данном случае каждый вопрос превращается в своеобразную мысленную пробу, преимущества которой перед деятельностной пробой и обеспечивают временные преимущества МКВ перед МПиО.
Ответы на вопросы могут быть полезными при формулировке задачи, которая производится в условиях дефицита информации, когда из имеющихся данных необходимо получить наибольшую пользу.
Весьма полезной может оказаться комбинация вопросов, которая может дать больше информации, чем прямые ответы на семь вопросов. Например: можно ли удовлетворить потребность, изменив цель (5) функционирования технического и объект воздействия (2); можно ли изменить средства действия (4) одновременно с методом воздействия (6).
Начиная с 20-х годов XX в., разные авторы предлагали разные списки контрольных вопросов. В изобретательской практике широкое распространение получили универсальные вопросники, составленные А.Осборном, Т.Эйлоартом, Д.Пойа и др.
Они состоят из различного количества вопросов. За рубежом чаще пользуются вопросником, разработанным А. Осборном, который содержит 9 групп вопросов:
1 |
Какое новое применение объекту можно предложить? |
2 |
Можно ли упростить объект? |
3 |
Какие модификации его возможны? |
4 |
Что можно увеличить в объекте? |
5 |
Что можно уменьшить? |
6 |
Что можно заменить? |
7 |
Что можно преобразовать? |
8 |
Что можно перевернуть наоборот? |
9 |
Какие возможны комбинации элементов объекта? |
Список контрольных вопросов по А. Осборну(расширенный).
1. Какое новое применение техническому объекту Вы можете предложить? Возможны ли новые способы применения? Как модифицировать известные способы применения?
2. Возможно ли решение изобретательской задачи путем приспособления, упрощения, сокращения? Что напоминает Вам данный технический объект? Вызывает ли аналогия новую идею? Имеются ли в прошлом аналогичные проблемные ситуации, которые можно использовать? Что можно скопировать? Какой технический объект нужно опережать?
3. Какие модификации технического объекта возможны? Возможна ли модификация путем вращения, изгиба, скручивания, поворота? Какие изменения назначения (функции), цвета движения, запаха, формы, очертаний возможны? Другие возможные изменения?
4. Что можно увеличить в техническом объекте? Что можно присоединить? Возможно ли увеличение времени службы, воздействия? Увеличить частоту, размеры, прочность? Повысить качество? Присоединить новый ингредиент? Дублировать? Возможна ли мультипликация рабочих элементов или всего объекта? Возможно ли преувеличение, гиперболизация элементов или всего объекта?
5. Что можно в техническом объекте уменьшить? Что можно заменить? Можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, конденсировать, применить способ миниатюризации, укоротить, сузить, отделить, раздробить?
6. Что можно в техническом объекте заменить? Что, сколько замешать и с чем? Другой ингредиент? Другой материал? Другой процесс? Другой источник энергии? Другое расположение? Другой цвет, звук, освещение?
7. Что можно преобразовать в техническом объекте? Какие компоненты можно взаимно заменить? Изменить модель? Изменить разбивку, разметку, планировку? Изменить последовательность операций? Транспонировать причину и эффект? Изменить скорость или темп? Изменить режим?
8. Что можно в техническом объекте перевернуть наоборот? Транспонировать положительное и отрицательное. Нельзя ли обменять местами противоположно размещенные элементы? Повернуть их задом наперед? Перевернуть низом вверх? Обменять местами? Поменять ролями? Перевернуть зажимы?
9. Какие новые комбинации элементов технического объекта, возможны? Можно ли создать смесь, сплав, новый ассортимент, гарнитур? Комбинировать секции, узлы, блоки, агрегаты? Комбинировать цели? Комбинировать привлекательные признаки? Комбинировать идеи?
Американский математик Пойа Д. предпринял попытки вывести некоторые довольно общие правила, следуя которым, можно прийти к открытиям без анализа той психической деятельности, в отношении которой предлагаются эти правила. Его схема, указывающая, в какой последовательности нужно совершать действия, чтобы добиться успеха, включает 4 основные этапа:
понимание постановки задач;
составление плана решения;
осуществление плана решения;
взгляд назад (изучение полученного решения).
В ходе выполнения этих этапов решающий задачу, должен ответить на ряд вопросов:
в чем состоит условие задачи?
что дано?
что известно?
не встречалась ли эта задача раньше в несколько другой форме?
есть ли родственная задача, которой можно воспользоваться?
нельзя ли применить ее результат или использовать метод
решения?
не следует ли ввести какой-нибудь вспомогательный элемент, чтобы можно было воспользоваться прежней задачей?
Нетрудно увидеть, что эта схема подчеркивает, главным образом, один и тот же принцип или компонент эвристической деятельности, а именно: использование в том или ином виде прошлого опыта.
Список контрольных вопросов, используемых при проведении
функционально-стоимостного анализа
1. Какова главная функция узла (детали)?
2. Что представляет собой «идеальный» узел (деталь)?
3. Что будет, если убрать данный узел (деталь)?
4. Какие и сколько функций выполняет данный узел (деталь), нельзя ли
часть из них сократить?
5. Как иначе можно выполнить главную функцию?
6. В какой отрасли техники наилучшим образом выполняется данная
функция и нельзя ли позаимствовать решение?
7. Можно ли разделить узел (деталь) на части? Можно ли разделить не-
сколько деталей (узлов)? Можно ли разборные соединения выполнить нераз-
борными и наоборот?
8. Можно ли неподвижные детали сделать подвижными и наоборот?
Можно ли использовать холостые ходы? Можно ли от периодического дви-
жения перейти к непрерывному и наоборот?
9. Нельзя ли поменять последовательность технологических операций?
Ввести или исключить предварительные сборочные и обрабатывающие опе-
рации? Исключить отделочные операции?
10. Какой элемент узла (детали) самый «слабый», нельзя ли его отделить
от детали (узла), «усилить»?
11. Какие факторы, функции в работе узла (детали) самые «вредные»?
Нельзя ли их использовать? Что будет с изделием, если узел станет выпол-
нять противоположные функции? Как реализовать работу «наоборот»?
12. Нельзя ли упростить узел, добиваясь не 100%-ного полезного эффек-
та, а чуть меньше или больше?
13. Можно ли уменьшить допуск, снизить чистоту обработки, упростить
форму, усовершенствовать прочие аналогичные элементы узла (детали)?
14. Можно ли заменить специальные детали стандартными?
15. Какие дополнительные функции может выполнять данный узел (де-
таль)?
16. Можно ли изменить материал, сортамент?
17. Можно ли уменьшить отходы или использовать их?
18. Нельзя ли взять более дешевый материал и применить покрытия,
биметаллы и т. д. либо вставки из высококачественного материала?
19. Что в детали (узле) в первую очередь изнашивается?
20. Где в детали (узле) заложены излишние запасы, нельзя ли их сокра-
тить?
В промышленно развитых странах такого рода вопросники применяются довольно широко и давно. Их популярность в немалой степени связана с необходимостью фирм следить за конкурентоспособностью своей продукции, а следовательно постоянно стимулировать поисковую работу изобретателей, подталкивать их, не давать останавливаться.
В современных условиях МКВ может иметь эвристическую ценность лишь на начальных стадиях постановки или решения технически несложных задач, когда определяется направление поиска и любая формулировка вопроса адресована к возможным одиночным изменениям объекта.
