Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методические основы инженерно-технического творчества. Учебное пособие
.pdf
1. Задача (постановка задачи): усовершенствовать объект с при-
121
знаками, например
ками
К–О–Д.
Т–О–К, перейти к объекту с планируемыми призна-
2. Формулировка проблемы (проблема): не обозначена.
3. Процедуры, рекомендуемые методом:
формирование цепочки последовательных преобразований с заме-
ной признаков;
отсев неестественных и бессмысленных решений, например АОК,
ГОК
и т. п.
БОК искл., см. ранее
КОК искл.
СОК САК
ТОК РОК СУК
ДОК ... ДОМ КУМ
... КОМ ...
ЛОМ
ТИК СОМ ... КОД
ТЮК СОН КОК
... СОР САМ КОЛ
... ... КОН
ТОЛ ...
ТОМ
искл., см. ранее
ТОР
...
4. Решение задачи: см. выше – в результате преобразований из
объекта
ТОК получен объект КОД.
3.6.7. Использование метода Монте-Карло (рулетки).
Перебор и совершенствование признаков объекта по случайному
закону, но с определенным весовым вкладом того или иного признака.
3.6.8. Кубик Рубика. Молдавская пирамидка.
Представление кубика Рубика, молдавской пирамидки, других подобных фигур – в виде варьируемой структуры, где граням и плоскостям фигур соответствует определенный набор эффектов, явлений, признаков с последующей экспертной оценкой полученных сочетаний.
3.6.9. Метод калейд
оскопа. Использование элементов комбинато-
рики.
Методы предусматривают механический перебор случайных вари-
122
антов и сочетаний; необходимо предусмотреть, чтобы в основу был заложен потенциально большой набор сочетаний, исходных данных.
3.6.10. Метод лабиринта. Случайность, закономерность, прогноз
хода развития.
3.6.11. Метод фоторобота.
1. Задача (постановка задачи): подобрать оптимальное сочетание
комбинаций для решения технической задачи.
2. Формулировка проблемы (проблема): выбор наиболее близко-
го сочетания признаков по и
деальному соответствию к ожидаемому ко-
нечному результату.
3. Процедуры, рекомендуемые методом: последовательная замена признаков объекта с коллегиальной (коллективной) оценкой ее соответствия.
4. Решение задачи: эмпирически подбор (перебор) наиболее
удачного сочетания признаков
для достижения планируемого эффекта
(цели).
3.6.12. «Метод шести шляп», «Шесть шляп де Боно» (предложен
Эдвардом де Боно, Франция, 80-е гг. XX в.) [
40].
1. Определение метода: решение творческой задачи путем снятия
ограничений, налагаемых на процесс мышления.
2. Идея метода: преодоление фун
даментальных трудностей, связанных с практическим мышлением: эмоциями, беспомощностью, путаницей.
Метод позволяет разделить мышление на шесть типов или режимов, каждому из которых отвечает метафорическая цветная «шляпа». Такое деление
позволяет использо
вать каждый режим намного эффективнее, и весь про-
цесс мышления становится более сфокусированным и устойчивым.
3. Рекомендуемые этапы реализации:
Пройти обучение принципам и применению метода, запомнить
правила, научиться использовать и сознательно применять их на
практике.
Использовать определенные «режимы мышления» для осознания,
контроля и приспособления образа мышления при решении конкретных проблем.
Надевая шляпу мышления, принимать на себя роль, на которую эта
шляпа указывает.
Снимая шляпу конкретного цвета, уходить от этого типа мышления.
При смене одной шляпы на другую происходит мгновенное пере-
123
ключение мышления. Это позволяет призвать к переключению хода
мысли. Высказываемые идеи не критикуются, а просто заменяются.
Для обозначения своего мнения можно просто назвать шляпу и тем
самым показать, какой тип мышления предполагается использовать. Например, просто сказав, что надеваете черную шляпу, вы
получаете возможность обсуждать идею, не нападая на человека,
предложившего ее.
Дополнительная информация:
Почему шляпы? Шляпу легко надеть и снять. Точно так же мы
должны уметь менять различные типы мышлени
я с такой же легкостью,
как и цветные шляпы.
4. Достоинства метода: наглядность, простота освоения и приме-
нения; умение видеть ситуацию и решение с нескольких
точек зрения;
позволяет отстранить свое эго от мышления.
5. Недостатки метода: для эффективного применения требуется
развитое воображение и тщательная тренировка; большая психологическая нагрузка.
6. Пример(ы) практич
еской реализации.
Шесть шляп мышления, используют
следующие ассоциации.
Красная шляпа. Наводит на мысль об огне. Связана с эмоциями,
интуицией, чувствами и предчувствиями. Здесь не нужно ничего обосновывать. Ваши чувства существуют, и такая шляпа дает возможность
их изложить.
Желтая шляпа. Наводит на мысль о солнце и оптимизме. Под жел-
той шляп
ой стараются найти достоинства и преимущества предложе-
ния, перспективы и возможные выигрыши, выявить скрытые ресурсы.
Черная шляпа. Нап
оминает о мантии судьи и означает осторожность. Это режим критики и оценки, она указывает на недостатки и риски и говорит, почему что-то может не получиться.
Зеленая шляпа. Напоминает о растениях, росте, энерг
ии, жизни.
Это режим творчества, генерации идей, нестандартных подходов и альтернативных точек зрения.
Белая шляпа. Наводит
на мысль о бумаге. В этом режиме сосредо-
тачиваются на той информации, которая имеется или которая необходима для принятия решения: только факты и цифры.
Синяя шляпа. Используется в начале обсуждений, чтобы поставит
ь
задачу мышления и решить, чего следует достичь в результате. Это режим наблюдения за самим процессом мышления и управления им
(формулировка целей, подведение итогов и т
. п.).
3.6.13. Метод «Коучунг» или развивающее консультирование [40].
124
1. Определение метода: решение задач путем организации диалога, задавания эффективных вопросов (правильно поставленный вопрос – половина успеха) и выслушивания ответов.
Коучинг (coaching – тренировка, репетиторство, подготовка) – ин-
струмент, предназначенный для раскрытия потенциала человека с целью максимального повышения его эффективности в персональной и
профессиональной деятельности. Коучинг – это набор техник, заимствованных из различных профессий, дополненный целым рядом специфических приемов и на
правленный на быстрое достижение результата.
2. Идея метода: стимулировать самообучение, чтобы в процессе
деятельности человек смог сам находить и получать необ
ходимые знания. Человек сам формулирует свои цели и критерии достижения, стратегии и шаги, сопоставляя их с целями организации.
3. Рекомендуемые этапы реализации:
Определение целей коучинга.
Установление правил взаимодействия между коучем и клиентом.
Анализ текущей ситуации.
Уточнение целей, постановка задач, определение путей достиже-
ния.
Составление плана действий.
Контроль и поддержка в процессе реализации плана.
4. Достоинства метода: способствует четкой постановке целей и
их успешной реализации; применяется как на индивидуальном, так и на
групповом уровнях.
5. Недостатки метода: психологическое сопротивление личности,
поскольку реализация идей коучинга предполагает разрушение стереотипов в сознании и формирование новых привычек.
3.7. Компьютерные методы моделирования.
3.7.1. Компьютерный метод физических принципов действия
[28, с. 11
].
3.7.2. Компьютерный метод синтеза оптимальных структур и форм
[28, с. 11].
3.7.3. Компьюте
рный метод обратно ориентированного синтеза и
анализа конструкторско-технологических решений [28, с. 11].
3.7.4. Компьютерный метод синтеза технических решений на
И-ИЛИ графах [28, с. 11, 237].
3.7.5. Метод компьютерных игр. Компьютерная мультипликация.
125
1. Задача (постановка задачи): усовершенствовать технический
объект.
2. Формулировка проблемы (проблема): не обозначена.
3. Процедуры, рекомендуемые методом: проигрывание процесса
или технического объекта в пространстве и во времени; введение элементов игры.
4. Решение задачи: следует из хода развития игровой ситуации.
3.7.6. Метод шахматной партии.
Предусматривает компьютерную проработку ситуаций на перспек-
тиву на несколько ходов вперед с учетом ответной (ожидаемо
й и
неожидаемой) реакции технического объекта на вмешательство.
3.7.7. Компьютерный метод наращивания признаков «лица» по мере его старения.
1. Задача (постановка задачи): спроектировать развитие тех
ниче-
ского объекта в процессе эксплуатации или усовершенствования.
2. Формулировка проблемы (проблема): на дальнюю перспективу развитие технического объекта явн
о не просматривается.
3. Процедуры, рекомендуемые методом: прогностическое развитие признаков во времени:
4. Решение задачи:
регрессивные преобразования; при эксплуатации – развитие сети
трещин, появление дефектов, изменение геометрии элементов объекта в результате износа;
прогрессивные преобразования – при усовершенствовании техни-
ческого объекта (могут быть также получены методом «от противного»).
3.8. Компьютерная оптимизация технического решения. Принцип
наименьшего сопротивления (наименьшего действия).
3.8.1. Программа «Изобретающая машина».
Пакет программ «Изобретающая машина» представляет собой семейство интеллектуальных систем поддержки решений сложных инженерно-изобретательских задач в любой области техники.
База знаний «Изобретающей машины», разрабатываемо
й Научноисследовательской лабораторией изобретающих систем (НИЛИМ),
г. Минск, построена на основе теории
решения изобретательских задач
(школа Г.С. Альтшулера).
Проект «Изобретающая машина» (ИМ) содержит интеллектуаль-
126
ные системы:
ИМ-П (приемы) – для разрешения технических противоречий и ге-
–
нерации идей решений изобретательских задач;
ИМ-С (стандарты) – для решения изобретательских задач с помо-
–
щью стандартов ТРИЗ с возможностью выдачи структурного прогноза развития полученной идеи;
ИМ-Э (эффекты) – для поиска решений задач через применение
–
естественно-научных знаний с рекомендациями по применению
физических, химических, геометрических, ресурсных, функциональных, ресурсно-функциональных эффектов;
ИМ-Эвро – для развития творческого воображения;
–
ИМ-А – для решения задач на основе логики алгоритма решения
–
изобретательских задач – АРИЗ;
ИМ-ФСА – для проведения функционально-стоимостного анализа;
–
ИМ-Уч – интеллектуальная обучающая система;
–
ИМ-Пс – комплекс подсистем, служащих для снятия психологиче-
–
ской инерции во время решения изобретательских задач.
3.8.2. Интеллектуальная система управления знаниями [40].
Система поиска эффективных решений базируется на осуществлении диалога с интеллектуальной системой управления знаниями
IdeaFinder+, предназначенной для поиска решений изобретательских
задач из любых сфер деятельности. В ходе этого диалога выполняется
формализация задачи, формируется запрос к банку знаний и происходит
извлечени
В программном
е из него знаний, необходимых для решения задачи.
продукте IdeaFinder+ использован лингвистический процессор А.А. Барышникова (Россия, 1998 г.) – единая формали-
зованная процедура описания знаний и изобретательской задачи. Она
позволяет с помощью стандартных лингвистических форм описать существующие знания, объединив их в банк знаний, и таким же обра
описать любую изобретательскую задачу.
В результате появляется возможность формулирования точного за-
проса к банку знаний и извлечения
из него именно тех знаний, которые
необходимы для решения изобретательской задачи. Качество получаемых решений, как правило, соответствует наиболее высокому уровню
креативности.
Арсенал методов инженерно-технического творчества постоянно
совершенствуется и развивается. В настоящем пособии приведен далеко
не полный обзор ныне известных методов решения творческих задач, но
включены самые эффективные и широко известн
ые из них.
Типовые задачи для апробации методов
127
Рекомендуемый алгоритм действий при решении учебных задач:
Подобрать и подготовить учебную группу.
1.
Провести предварительный инструктаж.
2.
Разобрать в качестве примера решение типовой задачи.
3.
Выбрать задачу для решения.
4.
При участии обучаемых оценить уровень сложности задачи.
5.
Выбрать с участием слушателей метод (или набор методов) для
6.
решения задачи.
Коллективно проанализировать предполагаемый ход решения.
7.
Приступить к решению задачи, руководствуясь рекомендуемыми в
8.
учебном пособии этапами реализации творческого метода и прото-
колируя ход решения (допускается аудио- или видеозапись).
При участии слушателей обсудить и проанализировать варианты
9.
предложенных решений, проставить мотивированные оценки по
каждому из решений.
Решить задачу альтернативным(и) методом (методами). Разобрать
10.
итоги решения. Произвести сопоставительный анализ эффективности
применения тех или иных методов применительно к решаемой задаче.
При выявлении оригинального технического решения помочь авто-
11.
ру (авторам) оформить заявку на выдачу патента на изобретение.
Ниже приведен примерный перечень учебных задач общего профиля преимущественно на способы. Список задач на устройства или
иные объекты в порядке обучения рекомендуется составить самостоятельно с учетом профессиональной специализации слушателей.
1. Задачи по механике.
Предложить способ контроля изменения геометрических раз-
1.
меров детали при ее сжатии/растяжении.
Предложить способ изготовления детали, которая не изменяла
2.
бы свои геометрические размеры при нагревании/охлаждении.
Предложить способы снижения шума от работающих меха-
3.
низмов.
Предложить способ автоматической балансировки вала.
4.
Предложить способ визуальной экспресс-оценки степени из-
5.
носа механического узла.
Предложить способ экспресс-оценки степени механической
6.
нагрузки узла.
Предложить способ смазки малодоступных узлов механизма.
7.
8. Предложить способ сбора отходов обработки металла, вклю-
128
чая ультрадисперсную пыль.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
2. Задачи по химии.
1.
Предложить способ очистки городского воздуха от газо- и пы-
леобразных загрязнений.
Предложить способ очистки воздуха от табачного дыма.
2.
Предложить способ очистки питьевой воды от солей железа и
3.
кальция.
Предложить способ очистки воды от нефтепродуктов.
4.
Предложить способ индикации опасных концентраций метана
5.
(или иных газов) в воздухе.
Предложить экспресс-способ определения октанового числа
6.
топлива.
Предложить экспресс-способ определения скорости коррозии
7.
металлоконструкций.
Предложить химический способ определения степени износа
8.
изделий.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
3. Задачи по электроэнергетике/электротехнике.
1.
Предложить способ автоматической регулировки скорости
вращения вала ветро- или гидрогенератора.
Предложить способ усовершенствования трансформатора, по-
2.
ставив задачу (снизить весогабаритные показатели, повысить
КПД, повысить надежность, …).
Предложить способ плавного повышения/понижения напря-
3.
жения/тока с использованием трансформатора и без трансформатора.
Предложить способ дистанционного визуального контроля
4.
напряжения/тока в высоковольтной линии электропередачи.
Предложить способ контроля утечек электрического тока.
5.
Предложить способ защиты от безучетного отбора электро-
6.
энергии.
Предложить способ автоматического регулирования освещен-
7.
ности в помещении.
Предложить способы ресурсо- и энергосбережения.
8.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
4. Задачи по бытовой электронной технике.
129
1.
Предложить способ (устройство) для расширения функцио-
нальных возможностей/свойств конкретных электронных бытовых приборов.
Предложить способ (устройство) для избирательного управле-
2.
ния электронными бытовыми приборами без использования
пульта управления.
Предложить способ автоматического регулирования тепловы-
3.
деления при работе микроволновых печей.
Предложить способы изменения прозрачности окон для изме-
4.
нения или автоматического регулирования освещенности
и/или температуры в помещении.
Предложить способы повышения эффективности осветитель-
5.
ных устройств.
Предложить электронный аналог зеркала и способы его при-
6.
менения.
Предложить новый способ обеспечения индивидуального до-
7.
ступа в помещение без ключей.
Предложить способ ограничения доступа к информационным
8.
ресурсам лиц по возрасту или иному признаку.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
5. Задачи по бытовой технике.
1.
Предложить новый способ/устройство для открытия или зака-
тывания консервных банок.
Предложить способы (и устройства) для снижения потерь теп-
2.
ла при приготовлении пищи.
Предложить способ индикации допустимых сроков хранения
3.
тех или иных продуктов в холодильнике.
Предложить способ и/или устройство автоматического кон-
4.
троля качества стирки белья.
Предложить способ защиты рук и лица от брызг горячего масла.
5.
Предложить новый способ очистки корнеплодов, фруктов.
6.
Предложить новый способ сохранения продуктов.
7.
Предложить способы улучшения звукоизоляции при работе
8.
бытовых приборов.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
6. Задачи по строительству.
130
1.
Предложить способ повышения долговечности/прочности же-
лезобетонных или иных конструкций.
Предложить многоразовый клеевой/крепежный состав.
2.
Предложить способ снижения загрязнения и/или зашумления
3.
прилегающих территорий при производстве строительных работ.
Предложить способ (устройство), позволяющий ускоренно
4.
разгрузить машину/баржу с грузом.
Предложить способ (устройство), повышающий эффектив-
5.
ность отбойных молотков.
Предложить новый экологически приемлемый способ разру-
6.
шения сносимых построек.
Предложить состав, проницаемостью которого для различных
7.
жидкостей можно управлять по желанию оператора.
Предложить новые более эффективные способы защиты
8.
электро- и газосварщиков при проведении работ.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
7. Задачи по сельскому хозяйству.
1.
Предложить новый способ самополива растений/посадок.
Предложить способ, позволяющий вносить в почву удобрения
2.
пролонгированного действия, обеспечивающий самовнесение
удобрения с заданным темпом.
Предложить новый способ определения влажности воздуха,
3.
почвы.
Предложить новый способ определения и индикации темпера-
4.
туры почвы, животных.
Предложить экспресс-способ определения жирности молока,
5.
качества молочных продуктов.
Предложить экспресс-способ определения качества посевного
6.
материала.
Предложить способ ускорения сушки сена, зерна.
7.
Предложить способы снижения потерь сельскохозяйственной
8.
продукции при ее хранении или транспортировке.
Решить задачу, предложенную преподавателем.
9.
Решить задачу, предложенную слушателем.
10.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]