8.6.Провести дробление традиционного целого объекта на мелкие однородные элементы с аналогичной функцией. Инверсия приема.

8.7.Разделить объект на части, после чего изготовлять, обрабаты­ вать, грузить и т.п. каждую часть отдельно, а затем выполнять сборку.

8.8.Разделить объект на части так, чтобы их можно было заменять при изменении режима работы.

8.9.Разделить объект на-части: «горячую» и «холодную»; изолиро­ вать одну от другой.

8.10.Представить объект в виде составной конструкции; изготовить его из отдельных элементов и частей.

8.11.Придать блочную структуру объекту; при которой каждый блок выполняет самостоятельную функцию.

8.12.Выделить в объекте самый нужный элемент (нужное свойство)

иусилить его или улучшить условия его работы.

18.2.9.Использование профилактических мер

9.1.Предусмотреть прикрытие и защиту легко повреждающихся элементов. Экранировать объект.

9.2.Ввести предохранительные устройства или блокировку.

9.3.Разделить хрупкий и часто повреждающийся объект на части.

9.4.Выполнить объект (элемент) разборным так, чтобы можно было заменить отдельные поврежденные части.

9.5. Для уменьшения простоев и повышения надежности создать легко используемый запас рабочих органов или элементов. Предусмотреть в ответственных частях объекта дублирующие элементы.

9.6. Защитить элемент от воздушной или другой агрессивной среды. 9.7. Заранее придать объекту напряжения, противоположные недо­

пустимым или нежелательным рабочим напряжениям.

9.8. Заранее придать объекту изменения, противоположные недопусти­ мым или нежелательным изменениям, возникающим в процессе работы.

9.9. Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью

или хотя бы частично).

9.10. Обеспечить автоматическую подачу смазочных материалов к

трущимся частям.

9.11.Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких обо­ лочек и тонких пленок (поместить объект в оболочку, капсулу, гильзу). Инверсия приема.

9.12.Придать объекту новое свойство, например, обеспечить его плавучесть, герметизацию, самовосстановление, сделать его прозрачным, электропроводным и т.д.

9.13.Сделать объект (элементы) взаимозаменяемым.

9.14.Предусмотреть компенсацию неточностей изготовления объекта.

9.15.Разделить объект на части так, чтобы при выходе из строя од­ ного элемента объект в целом сохранял работоспособность.

9.16.Для повышения надежности заранее подготовить аварийные

средства.

9.17.Обеспечить снижение или устранение вибрационных, ударных нагрузок и инерционных перегрузок.

9.18.Использовать объекты живой и неживой природы в формиро­ вании зоны эстетического воздействия.

9.19.Исключить из окружающей предметной среды объекты, вызы­ вающие отрицательные эмоции (создание зеленой изгороди из деревьев и кустарников, маскировка, мимикрия под предметы, вызывающие положи­ тельные эмоции и Т .Д .).

9.20.Исключить шумы и запахи, вызывающие отрицательные эмо­ ции; трансформировать их в более эстетические звуки и ароматы.

9.21.Создать замкнутые безотходные технологии с утилизацией и возвращением в производство загрязняющих веществ в виде сырья и ма­ териалов.

9.22.Осуществить разработку новых устройств и технологий, обес­ печивающих резкое снижение загрязнения и изменения среды (например, геотехнология, приливные гидроэлектростанции и т.д.).

18.2.10.Использование резервов

10.1.Использовать массу объекта (элемента) или периодически воз­ никающие усилия для получения дополнительного эффекта.

10.2.Компенсировать чрезмерный расход энергии получением како­ го-либо дополнительного положительного эффекта.

но-фантастической литературе. Ответить на вопрос, как решаются подоб­

ные задачи в указанных областях?

11.5.Использовать аналоги свойств других объектов; использовать свойства без самого объекта.

11.6.Применить принцип имитации, заключающийся в создании та­ ких объектов, которые по форме, цвету, внешнему виду и другим необхо­ димым свойствам аналогичны другому объекту.

11.7.Использовать эмпатию: мысленно превратить себя в объект (элемент), с помощью своих ощущений найти наиболее целесообразное решение.

11.8.Использовать в качестве прототипа детские игрушки.

11.9.Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии, модели, макеты.

18.2.12. Повышение технологичности

12.1.Упростить форму и конструкцию деталей путем сокращения числа обрабатываемых поверхностей, неплоских и некруговых поверхно­ стей, рабочих ходов при обработке.

12.2.Выбрать форму и конструкцию элементов, обеспечивающие применение наиболее производительного технологического оборудова­ ния, приспособлений и инструмента.

12.3.Выбрать конструкцию деталей узлов, обеспечивающую мак­ симальное совмещение и одновременное выполнение операций обра­ ботки и сборки.

12.4.Снизить или исключить пригоночные работы при сборке. Ис­ пользовать средства компенсации неточности изготовления.

12.5.Осуществить технологическую унификацию конструкций, формы и размеров деталей.

12.6.Заменить механическую обработку способом обработки без снятия стружки.

12.7.Использовать саморегулирующиеся, восстанавливающиеся, са­ мозатачивающиеся элементы и инструменты, сокращающие трудоемкост! профилактического ухода и ремонта.

12.8.Максимально применять стандартные элементы, имеющие весьма широкую область применения.

12.9.Использовать модульный принцип конструирования, когда из небольшого числа стандартных элементов (универсального набора) можно собрать любое изделие в заданном классе (например, универсально­ сборные приспособления, универсальная система элементов промышлен­ ной пневмоавтоматики).

12.10.Максимально использовать в проектируемом объекте освоен­ ные в производстве узлы и детали.

12.11.Максимально использовать заготовки с размерами, близкими к размерам готовой детали. Использовать точное литье, штамповку, сварку.

12.12.Выбрать наиболее целесообразное расчленение объекта на блоки, узлы и детали.

12.13.Выбрать материал, обеспечивающий минимальную трудоем­ кость изготовления деталей.

Предписание «инверсия приема» говорит о том, что после использо­ вания приема по его описанию необходимо выполнить действие, обратное указанному в приеме. При формировании индивидуального фонда эври­ стических приемов необходимо в первую очередь отобрать наиболее под­ ходящие и эффективные приемы из межотраслевого фонда. Для этого по­ лезно руководствоваться следующими рекомендациями.

1.В индивидуальный фонд необходимо включать не менее одного приема из каждой классификационной группы (см. табл. 18.1). При этом особое предпочтение следует отдавать приемам преобразования по ана­ логии (группа 14). Всего из межотраслевого фонда отбирается от 50 до 100 приемов. Большинство отобранных приемов с точки зрения логиче­ ского анализа и экспертных оценок должны иметь значительные потен­ циальные возможности по улучшению интересующего класса техниче­ ских систем или технологических процессов. Кроме того, до 20% ото­ бранных приемов должны, наоборот, содержать наименее вероятные по­ тенциальные возможности, поскольку такие приемы нередко обеспечи­ вают нахождение наиболее оригинальных и эффективных ТР. Отобран­ ные из межотраслевого фонда приемы желательно отредактировать и конкретизировать с ориентацией на рассматриваемый класс объектов.

2.Дальнейшее расширение и развитие индивидуального фонда мож­ но выполнять на основе изучения и анализа истории конструктивной эво­ люции и соответствующего патентного фонда рассматриваемого класса

ТС и объектов, близких по своему назначению и функциям, особенно в ведущих отраслях техники. При этом тщательно изучают моменты пере­ хода от прототипов к улучшенным конструкциям и пытаются описать эти переходы в виде эвристических приемов. Особенно ценными являются заимствования из ведущих отраслей техники, где более быстрыми темпа­ ми развиваются аналогичные функциональные узлы и в целом архитекту­ ра изделия. Понятие «ведущая отрасль техники» объясняется функцио­ нальной близостью к рассматриваемому классу и более быстрыми темпа­ ми технического прогресса.

3. Индивидуальный фонд должен включать приемы, отражающ субъективный стиль мышления конструктора-изобретателя и его личный опыт. Как правило, эта группа приемов формируется независимо каждым пользователем.

Весьма ценное дополнение к индивидуальному фонду эвристических приемов составляют примеры решения конструкторско-изобретательских задач с помощью описанных приемов. Для каждого приема целесообразно иметь по два-три существенно отличающихся примера, которые бы иллю­ стрировали широкие возможности приема. С другой стороны, необходимо по возможности подбирать такие примеры, которые можно было бы заим­ ствовать как готовые решения (или фрагменты решений) при поисковом конструировании интересующего класса изделий. Подборку примеров к приемам уместно производить во время изучения и анализа истории кон­ структивной эволюции и патентного фонда указанных классов ТС.

Формирование фонда аналогов ТР. Фонд эвристических приемов используется в основном для преобразования некоторого аналога (извест­ ного конструктивного решения), не удовлетворяющего заданным требо­ ваниям, в искомое решение.

В проектно-конструкторских разработках на выбор аналога часто не накладывается никаких ограничений, а иногда, наоборот, прототип оказы­ вается жестко заданным. Даже в последнем крайнем случае оказывается полезным рассматривать более широкую постановку задачи, т.е. искать решение путем преобразования нескольких аналогов. Таким образом, в любом случае полезно иметь заранее подобранный фонд аналогов, чтобы, с одной стороны, сократить затраты времени на их поиск в процессе ре­ шения задачи, а с другой - брать за основу наиболее ценные прототипы с

точки зрения отдельных показателей или комплексной оценки. В качестве аналогов рекомендуется брать существенно отличающиеся наиболее пер­ спективные ТР. Особое внимание следует уделить отбору ТР на уровне лучших мировых образцов. В целом фонд аналогов лучше подбирать во время изучения и анализа истории конструктивной эволюции аналогич­ ных ТС и соответствующего патентного фонда.

Формирование фонда материалов и конструктивных элементов. По­ скольку многие приемы преобразования прототипов связаны с использова­ нием новых материалов или узлов и деталей, с их заменой или комбиниро­ ванием, то желательно иметь специально подобранный (для интересующего класса ТС) фонд материалов и конструктивных элементов. Этот фонд дол­ жен также включать наиболее разнообразные и перспективные материалы и элементы, которые можно подбирать в процессе изучения и анализа исто­ рии конструктивной эволюции различных ТС и их патентных фондов, а также на основе изучения справочной литературы и новых стандартов на соответствующие материалы, узлы и детали.

Рекомендации по применению метода. При решении задач мето­ дом эвристических приемов последовательно выполняются следующие этапы поиска и обработки информации:

1)уяснение или формулировка технического задания - списка тре­ бований к искомому ТР;

2)выбор из фонда аналогов одного или нескольких прототипов, в

наибольшей мере удовлетворяющих техническому заданию; 3) анализ прототипов, выявление их недостатков и формулировка

постановки задачи в виде ответов на вопросы: какие показатели в прото­ типе и насколько желательно улучшить; какие новые свойства должно иметь создаваемое изделие или какие свойства должен утратить рассмат­ риваемый прототип;

4) задачу начинают решать с выбора наиболее подходящих приемов из индивидуального фонда эвристических приемов. С помощью этих приемов преобразуют выбранные на этапе 2 прототипы и анализируют возможность решения поставленной задачи. При этом следует иметь в ви­ ду, что задачу можно решить не сразу, с помощью одного приема, а по­ следовательно улучшая результаты с помощью различных отдельных

приемов. Иногда удачное решение можно получить при одновременном комплексном использовании двух и более приемов.

Если использование какого-либо из выбранных приемов вызывает затруднение, то анализируют соответствующие примеры, которые играют роль обучающих задач или полуготовых решений. Если выбранные прие­ мы не дают желательного результата, то делается попытка применить подряд все приемы фонда. Если решаемая задача весьма важна и нет же­ стких ограничений по времени, то также целесообразно анализировать ее с точки зрения всех приемов индивидуального или даже межотраслевого фонда. Причем повторный анализ может дать интересные дополнитель­ ные результаты, если в качестве аналогов используются уже полученные промежуточные ТР. При неудачных попытках решения задачи необходи­ мо вернуться к этапу 2 и изменить состав прототипов или к этапу 1 и из­ менить список требований.

Практическое применение метода. Метод эвристических приемов был использован при решении задач из различных областей техники. Наиболее показательным является описанный А.И. Половинкиным [1] случай разработки и применения специализированного метода эвристиче­ ских приемов для поиска рациональных технических решений гидроме­ лиоративных конструкций с применением мягких синтетических тканей, пленок и т.п. Метод использовался в СССР в 80-х годах при систематиче­ ской разработке нового класса конструкций различного назначения (водо­ подпорных, водопроводящих, регулирующих, сопрягающих, рыбопрово­ дящих и др.) и для различных природных условий (топографических, гид­ рологических, геологических и т.д.). За короткое время было получено более 800 рекомендуемых технических решений, из которых около 40 многократно реализовано в строительстве с фактическим экономическим эффектом от 2 до 3 млн. руб. в год. По этим разработкам получено более 50 авторских свидетельств, ряд из них запатентован в Италии, ФРГ, Япо­ нии и других странах.

Рекомендации по программированию и использованию метода. Эффективность специализированного метода эвристических приемов можно значительно повысить, используя компьютерные технологии. Ре­ комендуются следующие пути использования вычислительной техники.