5 Метод фокальних об'єктів

Даний метод запропонований німецьким ученим В.Кунцем у 1926 році, який пізніше був вдосконалений американцем А.Вайтингом. Метод фокальних об'єктів (МФО) заснований на концентрації уваги до певного об'єкту.

Мета методу - вдосконалення об'єкту за рахунок отримання великої кількості оригінальних модифікацій об'єкту з несподіваними властивостями.

Суть методу - перенесення ознак випадково вибраних об'єктів на об'єкт, що удосконалюється, який лежить як би у фокусі перенесення і тому називається фокальним. Отримані незвичайні поєднання прагнуть розвинути шляхом вільних асоціацій.

Порядок виконання:

1) З умов завдання виділити об'єкт (прототип), що підлягає удосконаленню (ФО), уточнити мету.

2) Вибрати 3-4 випадкових об'єктів (відкривши навмання каталог, книгу і т. п.).

3) Виписати для кожного з них 3-5 характерних ознак (властивостей).

4) Отримані ознаки перенести на прототип (фокальний об'єкт) – отримати нові поєднання.

5) Нові поєднання розвинути шляхом вільних асоціацій. Зафіксувати всі цікаві ідеї.

6) Оцінити нові ідеї і відібрати найбільш ефективні з погляду реалізації. Сформулювати завдання на розробку нових модифікацій об'єкту.

Результат - списки ідей і пропозицій по нових модифікаціях об'єкту.

Достоїнства методу:

- простота освоєння і необмежені можливості пошуку нових підходів до проблеми.

- нешаблонність ідей, що висуваються.

- універсальність методу.

Недоліки:

- непридатність при вирішенні складних задач.

- МФО і всі його різновиди дають тільки прості поєднання.

- відсутність правил відбору і внутрішніх критеріїв оцінки отримуваних ідей.

Приклад застосування МФО

Об'єкт, що удосконалюється - Ліхтарик.

Випадкові об'єкти - Окуляри, валянок, парашут.

Характерні властивості або ознаки випадкових об'єктів:

Окуляри: сонячні, захисні, модні.

Валянки: теплі, м'які, сільські.

Парашут: що розкривається, кольоровий, надійний.

Нові поєднання:

Ліхтарик сонячний, ліхтарик захисний, ліхтарик модний.

Ліхтарик теплий, ліхтарик м'який, ліхтарик сільський.

Ліхтарик що розкривається, ліхтарик кольоровий, ліхтарик надійний.

Нові ідеї:

Ліхтарик із заряджанням від сонячного світла, ліхтарик з електрошоком, ліхтарик у вигляді прикраси.

Ліхтарик плюс обігрівач, ліхтарик у вигляді м'якої іграшки, ліхтарик-маячок для домашніх тварин.

Ліхтарик розкладний, ліхтарик з кольоровими фільтрами, ліхтарик ударотримкий.

6 Морфологічний аналіз

Морфологічний аналіз відноситься до системних методів у вирішенні задач. Назву методу дав відомий швейцарський астроном Ф.Цвикки.

Суть методу зводиться до складання морфологічної таблиці (матриці). Виділяються декілька характерних для системи структурних і функціональних ознак. До кожної ознаки пишуть можливі варіанти. Перебираючи поєднання варіантів виділених ознак, виходять на нові рішення задачі. Морфологічний аналіз звичайно використовують тоді, коли потрібно досліджувати область можливих рішень. Умовно морфологічний аналіз можна представити наступними етапами:

1. Формулювання завдання.

2. Складання морфологічної таблиці; визначення функціональних вузлів (ознак і характеристик) технічного об'єкту.

3. Кожній ознаці перерахувати можливі варіанти  технічного виконання.

4. Проаналізувати отримані поєднання.

5. Відібрати варіанти, що задовольняють умовам завдання. 

Головним недоліком морфологічного аналізу є  велика кількість варіантів.

Приклад використання методу

Запропонуйте варіант нової конструкції прокатного стану.

Визначаємо основні ознаки і характеристики, від яких залежить рішення: А – компоновка стану; Б - джерело енергії; У - управління; Г – матеріал валів.

А - компоновка стану: А1 - лінійний; А2 - с послідовним розташуванням клітей; А3 - безперервний.

Б - джерело енергії: Б1 – електродвигун постійного струму; Б2 – електродвигун змінного струму; Б3 – парова машина;

В - управління: В1 - ручне; В2 – автоматичне

Г - матеріал валів: Г1 - чавун; Г2 - сталь; Г3 – твердий сплав.

Складаємо матрицю в загальному вигляді:

А1 А2 А3

Б1 Б2 Б3

В1 В2

Г1 Г2 Г3

Якщо скласти морфологічний ящик в розгорненому вигляді, то отримуємо наступну матрицю.

Ознаки	Варіанти
А - компоновка стану	лінійний	з послідовним розташуванням клітей	безперервний
Б – джерело енергії	електродвигун постійного струму	електродвигун змінного струму	парова машина
В - управління	ручне	автоматичне
Г - матеріал валів	чавун	сталь	твердий сплав

Кожен конкретний варіант стану визначається набором елементів з різних рядків.

Кількість можливих варіантів дорівнює множенню кількості елементів в кожному з рядків.

N = 3×3×2×3 = 54

Після побудови матриці приступаємо до визначення функціональної цінності варіантів рішень. В процесі аналізу варіантів вибираємо найбільш прийнятний в конкретних умовах. Щоб кількість варіантів була розумною, слід точніше формулювати мету.

Метод морфологічного аналізу підводить дослідника до принципів системного уявлення про об'єкт. У зв'язку з тим, що оцінка варіантів рішення є процесом суб'єктивним, даний метод рекомендується використовувати при вирішенні загальноконструкційних задач.