БНТУ
Кафедра «Горные машины»
Группа 10116115
Методы решения инженерных задач при проектировании
мобильных машин
Отчет
по практической работе №5.2
по дисциплине «Общая компоновка и эскизное
проектирование мобильных машин»
Исполнитель: _____________
Руководитель: Таяновский Г.А.
2017
Цель работы: изучить методы поиска технических решений при разработке нового изделия.
Задание:
а) уяснить сущность некоторых методов поиска новых технических решений, порядок использования методов и формы представления результатов:
1. Метод проб и ошибок, списки контрольных вопросов.
2. Метод морфологического анализа.
3. Метод функционально-стоимостного анализа.
4. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ);
б) уяснить, что такое изобретающая машина, ее назначение, состояние развития, как работает;
в) нарабатывать опыт самостоятельного применения эвристических методов поиска нового технического решения при создании элементов и общей компоновки мобильной машины в целом;
г) привести примеры собственных находок в области дизайна машины, например, на основе применения конкретного эвристического приема (из межотраслевого фонда эвристических приемов преобразования объекта) для преобразования взятой за прототип машины, при постановке задачи модернизации внешнего оформления.
Основные положения
К настоящему времени разработано и применяются в инженерном поиске и обосновании новых технических решений объекта проектирования более пятидесяти существенно отличающихся методов и приемов (смотри достаточно полный обзор методов на интернет-ресурсе: http://venec.ulstu.ru/lib/disk/2012/Efimov1.pdf )
Рассмотрим некоторые широко применяемые на практике методы:
1 Метод проб и ошибок, списки контрольных вопросов
Один из распространенных и древнейших методов изобретательства и поиска новых технических решений - метод проб и ошибок. Этот метод случайного поиска вариантов не содержит никаких правил генерирования и оценки идей. Ключом к решению задачи может быть любая идея, пришедшая в голову разработчика по счастливой случайности или интуитивно.
Если в результате оценки этой идеи она признается неудачной, то взамен ее выдвигается очередная новая идея, и все многократно повторяется, пока не будет найдено какое-то приемлемое решение. Очевидно, что путь к идеальному техническому решению данным методом - тернист и долог, или, как сейчас говорят, трудоемок и малопроизводителен.
Впервые использование метода контрольных вопросов для поиска новых идей и наилучших конструкторско-технологических решений было предложено и осуществлено руководителем изобретательского бюро в Кембридже (Англия) в 1955 г. ТимомЭйлоартом.
Дальнейшее развитие этого метода нашло отражение в оригинальном списке контрольных вопросов А. Осборна, в правилах М.Тринга и Э.Лейтуэйта, в перечне вопросов и советов Д.Пойа и других авторов.
Метод контрольных вопросов основан на применении так называемых «списков контрольных вопросов», представляющих собой эвристики, в состав которых включены наводящие вопросы, указания-советы, подсказки, частичные разъяснения.
Список контрольных вопросов для изобретателей и разработчиков новых технических объектов содержит в себе следующие позиции:
1. Перечислите все качества и определения предполагаемого изобретения, укажите, в какую сторону их предполагается изменить.
2. Четко сформулируйте задачи создания объекта, выделив среди них главные и второстепенные.
3. Перечислите основные принципы и недостатки известных решений рассматриваемой задачи, сформулируйте свои предложения по их устранению.
4. Выскажите и запишите различные, пусть даже фантастические, аналогии (химические, биологические, экономические и т. п.).
5. Постройте какие-то модели объекта: визуальные внешней формы, математические, гидравлические, механические, электронные и т. п., поскольку модели наиболее точно выражают идеи, нежели аналогии.
6. Попробуйте применить для усовершенствования объекта другие виды материалов, энергии, другие физические, химические и иные эффекты.
7. Попытайтесь установить зависимости, взаимные связи и логические совпадения.
8. Узнайте мнение по разрешению главной задачи у людей, совершенно не осведомленных в данной проблеме.
9. Устройте свободное групповое обсуждение проблемы, выслушивая любые идеи без критики.
10. Попробуйте использовать «национальные» подходы к решению задач: хитрое шотландское, расточительное американское, сложное китайское, всеобъемлющее немецкое и т. п.
11. Постарайтесь быть всегда с проблемой, не расставаясь с ней не только на работе, но и в поездке, на прогулке, в игре, не забывая о своей безопасности из-за сильного отвлечения на решение задачи.
12. Надо постараться погрузиться в обстановку, стимулирующую творчество: подметить какие-то аналогии в творениях природы, побывать в техническом музее, в антикварном магазине, просмотреть журналы, комиксы и т.п.
13. Составьте сопоставительные таблицы типов материалов, геометрических параметров и других величин объекта и его элементов, а также их цен для разных вариантов решения проблемы.
14. Определите идеальные конечные результаты по разработке объекта.
15. Попробуйте видоизменить решение поставленной проблемы во времени, а также за счет изменения свойств и параметров объекта.
16. Попытайтесь в воображении «залезть» внутрь объекта и рассмотреть его изнутри.
17. Выявите и исключите из дальнейшего обсуждения альтернативные варианты решения проблемы, уводящие в сторону от траектории поиска наилучшего решения.
18. Попытайтесь выявить, кого и почему интересует решаемая проблема.
19. Выявите, кто первым и когда придумал аналогичный технический объект, были ли ложные попытки его усовершенствования.
20. Кто еще решал аналогичную проблему, и чего он добился?
21. Выявите пограничные условия изготовления и применения объекта.