4.2.Фундаментальный метод проектирования Мэтчетта (fdm).

Цель.

Научить проектировщика понимать и контролировать свой образ мыслей и более точно соотносить его со всеми аспектами проектной ситуации.

План действий.

1. Пройти обучение принципам и применению фундаментального метода проектирования.

2. После этого использовать следующие «режимы мышления» для осознания, контроля и приспособления образа мышления к задачам проектирования:

а) мышление стратегическими схемами;

б) мышление в параллельных плоскостях;

в) мышление с нескольких точек зрения;

г) мышление «образами»;

д) мышление в основных элементах.

3. Одновременно с помощью методики проектирования и контрольных перечней фундаментального метода проектирования исследовать характер проектной ситуации, к которой применяется мышление.

Пример.

Приведенный здесь пример является лишь попыткой описать «со стороны» то, что по существу относится к личному опыту проектировщика.

1. Пройти обучение принципам и применению фундаментального метода проектирования.

Мэтчетт начинает обучение фундаментальному методу проектирования с того, что просит «учеников» (слушателей его курса) изложить свой опыт и мысли относительно проектных работ, которые они выполняли в прошлом. Каждого учащегося просят изложить свой характерный метод решения какой - то задачи и предложить пути его совершенствования. Из предложенных путей совершенствования Мэтчетт зачастую выбирает потенциально плодотворны путь, к которому проектировщик, однако, относится с опаской, поскольку он не видит способа его осуществления. Беседы направлены на то, чтобы придать учащемуся уверенность в целесообразности дальнейшего развития идей, от которых он преждевременно отказался бы, если бы работал один. утверждается, что такое придание уверенности для продолжения работы требует изменений в самооценке учащегося. Основной педагогический принцип Мэтчетта заключается в том, чтобы начинать с методов, которые уже освоены учащимися, а не навязывать ему совершенно новый метод, в который он, быть может, никогда до конца не поверит и от которого он откажется при первых же признаках затруднений. Когда учащийся осознает, что он учится понимать и контролировать свой образ мыслей, у него появляются способность и желание использовать некоторые «режимы мышления» фундаментального метода проектирования для своих целей. Основой такого мышления по фундаментальному методу проектирования являются два определения проектирования, данные Мэтчеттом:

а) «хороший проект - это оптимальное решение, удовлетворяющее сумме истинных потребностей в конкретном комплексе обстоятельств»;

б) «проектирование - это выявление и разрешение конфликтов в многомерных ситуациях».

2. После этого использовать следующие «режимы мышления» для осознания, контроля и приспособления образа мышления к задачам проектирования:

а) Мышление стратегическими схемами.

Сюда, по - видимому, относится следующее:

1) способность заранее выбрать стратегию (т.е. последовательность или сеть действий или мыслей проектировщика);

2) способность сравнивать достигнутое с намеченным;

3) способность разрабатывать стратегии для разработки стратегии.

б) Мышление в параллельных плоскостях.

Здесь, по - видимому, имеется в виду «отстраненное» наблюдение проектировщика за своими собственными мыслями и действиями, а также за мыслями и действиями своих сотрудников в ходе выполнения проектных работ. Мэтчетт проводит сравнение с мышлением журналиста, берущего интервью, когда он одновременно участвует в беседе и направляет ее. В частности, проектировщик должен сознавать, в какой степени он направляет работу своих сотрудников и в какой они направляют его работу; он должен также уметь сосредоточивать внимание на своем образе мышления в процессе проектирования.

в) Мышление с нескольких точек зрения.

Этот процесс аналогичен «мышлению в параллельных плоскостях», но направлен на решение задачи проектирования, а не на процесс ее выявления. В предельно упрощенной форме это, по - видимому, определение целей через функции изделия: изделие «обеспечивает возможность» что - то сделать. В более сложной форме используются контрольные перечни.

г) Мышление «образами».

Этот режим мышления по фундаментальному методу проектирования труднее всего поддается пониманию. По - видимому, он заключается в том, чтобы мысленно представить себе или вычертить геометрические схемы, позволяющие проектировщику сопоставить контрольные перечни фундаментального метода проектирования с формами его собственного опыта и мышления.

Основное назначение мышления «образами», видимо, заключается в том, чтобы дать проектировщику запоминающийся образ взаимосвязей между задачей проектирования, процессом проектирования и решением.

д) Мышление в основных элементах.

Это самый понятный из пяти «режимов мышления»; в его описании применяются простые, понятные слова, обозначающие небольшие элементы мысли или действия, которые, как правило, встречаются в процессе решения любой задачи. Мэтчетт называет эти элементы «течтэмами». Назначение течтэмов заключается в том, чтобы заставить проектировщика осознать множество альтернативных действий, которые он может предпринять в каждой точке принятия решений. Мэтчетт разбивает тэчтемы на семь групп.

Группа 1 (варианты решений?):

определить потребность;

определить необходимый элемент;

представить себе решение;

принять временное решение;

принять окончательное решение;

отменить решение.

Группа 2 (варианты суждений?):

предложить;

взвесить;

взвесить и сравнить;

экстраполировать;

оставить без изменений;

предсказать.

Группа 3 (варианты стратегий?):

продолжать в том же направлении;

продолжать и расширить;

изменить направление;

сопоставить с прошлым;

сопоставить с будущим;

внимательно рассмотреть;

разрешить конфликт;

продолжать более интенсивно;

прекратить.

Группа 4 (варианты тактик?):

оценить риск;

проверить последствия;

развить;

сравнить с другими решениями;

разделить действие;

приспособить другое решение;

сосредоточится на малом участке;

разложить на компоненты;

проверить возможную причину;

обдумывать возможность нового решения;

заменить решение на обратное;

проверить другие варианты.

Группа 5 (варианты отношений):

хранить решение в памяти;

выявить зависимость;

отложить принятие решения;

сообщить о решении;

соотнести с ранее принятым решением;

проверить на избыточность;

проверить на несоответствие.

Группа 6 (варианты понятий?):

использовать понятие;

изменить плоскость абстракции;

использовать схему стратегии;

изменить точку зрения;

сравнить с существующей системой;

сравнить с получающейся системой;

применить первичное кольцо;

применить вторичное кольцо.

Группа 7 (варианті препятствий?):

обойти препятствие;

разрушить препятствие;

устранить препятствие;

начать новое действие с нуля;

начать новое действие с принятого решения;

действовать в одном, двух, трех или многих измерениях.

3. Одновременно с помощью методики проектирования и контрольных перечней фундаментального метода проектирования исследовать характер проектной ситуации, к которой применяется мышление.

Методику проектирования вкратце можно изложить следующим образом:

а) исследовать проектную ситуацию;

б) приблизительно определить потребности, для удовлетворения которых предпринимается проектирование;

в) выявить и проанализировать основную функциональную потребность (т.е. ту потребность, без удовлетворения которой нет смысла удовлетворять другие);

г) исследовать альтернативные принципы на которых могло бы быть построено средство для удовлетворения основной потребности;

д) выполнить - только в эскизе - проект, способный удовлетворить как основную, так и дополнительные потребности;

е) оценить функциональную эффективность проекта;

ж) оценить материалоемкость и трудоемкость осуществления данного проекта;

з) определить качество деталей и узлов, например отсутствие деформации при сварке, совершенство внешнего вида и т.д.

Не следует жестко придерживаться этой последовательности; проектировщики должны сами решать, когда применить тот или иной этап, когда повторить его, а когда перескочить через этап. Главное состоит в том, чтобы проектировщики могли изменять структуру своего опыта и мышления применительно к существенным особенностям и многофакторности проектной ситуации.

Контрольные перечни фундаментального метода проектирования представляют собой развитие обычных в анализе трудовых операций вопросов: «что?», «почему?», «когда?» и т.д. Часто их комбинируют парами вдоль каждой оси графика, что позволяет получить большое разнообразие более конкретных вопросов.

а)Какие потребности являются

-жизненно важными?

-очень важными?

-важными?

-желательными?

б)Каковы потребности

-функциональной системы?

-потребителя?

-фирмы?

-внешнего мира?

в)Каковы потребности на каждом из перечисленных ниже десяти этапов существования изделия?

-проектирование и деталировка;

-обработка;

-изготовление деталей;

-сборка;

-испытание и отладка;

-окончательная отделка и упаковка;

-сбыт;

-монтаж;

-эксплуатация и неправильное использование;

-техническое обслуживание и уход.

г)Какие сведения можно получить, если задать шесть основных вопросов анализа трудовых операций:

-что нужно сделать? (потребности);

-почему это нужно сделать? (причина);

-когда это нужно сделать? (время);

-где это нужно сделать? (место);

-кем или с помощью чего это должно быть сделано? (средства);

-как это сделать? (метод).

д)Каким образом каждую часть проекта можно

-исключить?

-объединить с другими?

-унифицировать?

-перенести?

-модифицировать?

-упростить?

Этот комплекс вопросов Мэтчетт называет «первичным кольцом», а следующий комплекс - «вторичным кольцом»:

е)Какие

-эффекты;

-потребности;

-ограничения

вызовет каждая деталь комплекса в отношении любой другой детали этого комплекса при сопоставлении с помощью матрицы взаимодействий?

Назначение первичного кольца - выявить множество различных альтернатив, а вторичного кольца - обеспечить увязку всех изменений друг с другом, а также со всеми имеющимися потребностями.

Замечания.

Можно считать, что самое главное в фундаментальном методе проектирования это обучение метаязыку, который выявляет характерные особенности мышления и облегчает его согласование с характером задачи. это не столько метод проектирования, сколько средство вырабатывания и регулирования стратегий проектирования. имеется много примеров, когда коренных усовершенствований удавалось достичь в ходе краткого курса обучения новому методу.

Применение.

Метод сотни раз использовался в техническом проектировании самых различных объектов, начиная с подшипников и машин для гофрирования листового материала и кончая подачей информации с помощью чертежей и технической документации. По-видимому, применение метода ограничено кругом задач, для решения которых достаточно накопленного опыта, поскольку в нем не предусмотрены условия для поиска информации и для уменьшения неопределенности методом научных исследований и испытаний.