- •1.1. Машины, механизмы, приборы – их назначение, классификация
- •1.2. Требования к создаваемым машинам
- •1.3. Выявление потребностей в создании новых машин
- •1.4. Противоречия в технических системах
- •1.5. Понятие об эвристике и общая характеристика методов активизации творческой деятельности
- •1.5.1. Морфологический метод
- •1.5.2. Мозговой штурм
- •1.5.3. Синектика
- •1.5.4. Метод контрольных вопросов
- •1.5.5. Ассоциативные методы поиска технических решений
- •1.5.6. Алгоритм решения изобретательских задач (ариз)
- •1.6. Формирование технических требований к созданию машин.
- •1.7.2. Проектирование машин
- •1.7.3. Подготовка производства к выпуску новых машин
- •1.7.4. Освоение производства новых конструкций машин
- •2.1. Общие правила конструирования
- •2.2. Унификация при конструировании машин
- •2.3.2. Метод изменения линейных размеров
- •2.3.3. Метод базового агрегата
- •2.3.4. Конвертирование
- •2.3.5. Компаудирование
- •2.3.6. Модифицирование
- •2.3.7. Агрегатирование
- •2.3.8. Комплексная стандартизация
- •2.3.9. Унифицированные ряды
- •2.4. Стандартизация
- •2.5. Уменьшение номенклатуры объектов производства
- •2.5.1. Параметрические ряды
- •2.5.2. Размерно-подобные ряды
- •2.5.3. Универсализация машин
- •2.5.4. Последовательное развитие машины
- •2.5.5. Ряды предпочтительных чисел
- •3.1. Разработка вариантов
- •3.2. Метод инверсии
- •3.3. Компонование
- •3.3.1. Техника компанования
- •4.1. Масса и металлоемкость конструкций
- •4.2. Учет технологии изготовления при конструировании деталей
- •4.3. Уменьшение массы деталей.
- •4.4. Совершенство конструктивной схемы.
- •4.5. Обязательные принципы конструирования.
- •5.2. Виды документов и их определение
- •5.3. Комплектность конструкторских документов
- •5.4. Общие положения ескд
- •5.5. Микропроцессорная и вычислительная техника
- •6.1 Художественное конструирование-дизайн.
- •6.2.1. Основные категории теории композиции в технике.
- •6.2.2. Свойства и качества композиции.
- •6.2.3.Средства композиции.
- •6.3.2. Функциональная окраска цехов и оборудования.
- •6.4. Требования эргономики при конструировании машин.
- •6.4.1. Научная основа эргономики.
- •6.4.2. Учет антропометрических требований.
- •6.4.3. Учет физиологических и психологических требований.
- •6.4.4. Обеспечение безопасности жизнедеятельности
- •9.5. Классификация отказов деталей и узлов машин.
- •9.6. Методы испытания машин и их элементов на надежность.
- •9.7. Обеспечение надежности машин на стадии их изготовления и эксплуатации.
1.5. Понятие об эвристике и общая характеристика методов активизации творческой деятельности
Впервые термин "Эвристика" введен в седьмом томе "Математического сборника" греческого математика Паппы Александрийского, жившего около 300 г. нашей эры. Эвристика наука о методах изобретательского творчества. Слово "эврика" означает "нашел". Как известно это слово прозвучало из уст Архимеда при открытии своего закона.
Первые попытки объяснить закономерности творческого мышления были предприняты еще в античное время. Основы эвристики были залажены в трудах Архимеда Сиракузского, Аполлона Пергейского, Паппы Александрийского, Гераклита Эфесского, Сократа и др. Мысли о методах познания и творчества появлялись и в средние века у Р. Лулия, затем у Ф. Бекона, Р. Декарта, Г. Лейбница, Х. Вольфа, Б. Больцано и др. Однако все эти разработки не применялись в практике технического творчества того времени, т.к. еще не существовало выраженной общественной потребности в эвристике для изобретателей, необходимые темпы технического творчества удовлетворяло и случайное изобретательство, метод "проб и ошибок".
Лишь бурное развитие науки и техники поставило задачу повышения творческой активности людей. Систематизированным обучением методам технического творчества в США начали заниматься с 1960 года. В конце 60-х годов в технических вузах СССР был введен самостоятельный курс "Основы научного творчества", а затем в семидесятых годах курс "Технические основы создания машин", который включает в себя методы технического творчества. Рассмотрим основные из них.
1.5.1. Морфологический метод
При решении творческих задач сущность этого метода заключается в систематическом исследовании всех мыслимых вариантов решений, возникающих из морфологии (строения) технического объекта. Этот метод был разработан и предложен в 1942 г. известным швейцарским астрономом Ф. Цвикки, который еще в 1939 г. с помощью этого метода сделал выдающееся открытие – теоретически доказал существование нейтронных звезд.
Анализ ведется в следующей последовательности:
Конкретная формулировка задачи (проблемы).
Выделение морфологических признаков, т.е. всех важных характеристик объекта, его параметров, от которых зависит решение задачи достижения поставленной цели.
Составление возможных вариантов (сочетаний) выделенных признаков в виде матрицы.
Выбор наиболее рациональных конкретных решений.
Вся совокупность параметров объекта представляется в виде системы матриц, называемых Цвики "морфологическим множеством" или "морфологическим ящиком".
-
Ч
исло
характеристик, nРазновидность одной характеристики
P11,
P12
…………
P1k1
P21,
P22
…………
P2k2
…………
…………
…………
…………
Pi1,
Pi2
…………
Piki
…………
…………
…………
…………
Pn1,
Pn2
…………
Pnkn
Если в каждом ряду матрицы обвести кружком один единственный элемент, а затем последовательно соединить все обведенные элементы, то полученная цепочка элементов будет представлять собой один из возможных вариантов решения проблемы. Число возможных вариантов решения равно N=k1* k2*... ki… kn.
На следующем этапе определяется, какие из этих решений осуществимы в действительности. Затем следует проанализировать все осуществимые решения, перед тем как сделать выбор лучшего решения. Систематическое изучение и анализ всех возможных комбинаций решений может привести к нахождению принципиально новых, оригинальных решений проблемы. После того, как отброшены все неосуществимые решения, проводится оценка технической эффективности всех оставшихся решений и из них выбирается наиболее рациональное.
На основе морфологического анализа в 1943 г. в результате анализа 576 вариантов Цвикки раскрыл секрет германских ракет "ФАУ-1" и "ФАУ-2".
Итак, основным преимуществом морфологического анализа является возможность получения самых неожиданных сочетаний параметров, которые могут быть упущены, перебирая варианты по методу "проб и ошибок".
Недостатки метода: 1) необходимость анализа большого числа вариантов; 2) отсутствие уверенности в том, что в морфологическую матрицу включены все характеристики и их разновидности.
Наиболее эффективно применение этого метода при решении конструкторских задач общего плана (создание новых машин, поиск новых компоновочных решений).
