49. Анализ взаимосвязных областей решения.

Цель

Выявить и оценить все совместимые ком­бинации частичных решений проектов проблемы.

План действий

1. Выявить несколько возможных вари­антов в каждой области решений.

2. Указать, какие варианты несовмести­мы друг с другом.

3. Перечислить все наборы вариантов, ко­торые можно объединять друг с другом, не опасаясь их несовместимости.

4. При наличии единого количественного критерия для выбора вариантов (напри­мер, стоимости) найти совместимые на­боры вариантов, наилучшим образом удовлетворяющие данному критерию.

Пример

Проектирование удерживаемого в руке устройства для письма чернилами. (Этот весьма простой и хорошо известный при­мер выбран здесь только для того, чтобы продемонстрировать методику. Более сложный и полезный пример примене­ния этого метода дается в разд. 7.7.

1. Выявить несколько возможных вари­антов в каждой области решений.

Предполагается, что областями решений при проектировании указанного выше пишущего устройства являются следу­ющие:

а) Подача. Как подавать чернила на бума-гу?

б) Заправка. Как наполнять резервуар для чернил?

в) Предохранение. Как защитить эле­мент, подающий чернила на бумагу, ког­да он не используется?

г) Положение в кармане. Как устройст­во должно быть ориентировано при хра­нении в кармане?

Для каждой области решений предла­гаются следующие возможные варианты, т.е. частичные решения:

Подача: а\ перо а2 шарик

Заправка: Ь\ всасыванием Ъ2 заменой

стержня

Предохра- c-i съемный с2 убираю-нение: колпачок щийся

стержень

Положение dx острием d2 острием

в кармане: вверх вниз

2. Указать, какие варианты несовмести­мы друг с другом.

Это легко сделать, используя, во-первых, матрицу взаимодействий (табл. 11.2; см. разд. 11.1) и, во-вторых, сеть взаимодей­ствий (рис. 11.6; см. разд. 11.2). Матри­ца оставлена не заполненной в тех мес­тах, которые относятся к сочетаниям в пределах областей решений (например, п\, а2, лежащих на диагонали) или к идентичным сочетаниям (например, a j Ь i =Ъ! a i, расположенным симметрично по каждую сторону диагонали).

Три указанные в матрице предполагае­мые несовместимости объясняются сле­дующим образом:

ахс2 - перо требует герметичного кол­пачка, а убирающийся стержень остает­ся открытым;

aid2 — перо подтекает, если его держать в кармане острием вниз; a2b\ — паста для шариковой ручки имеет

слишком большую вязкость, поэтому стержень не может наполняться всасы­ванием.

На этом этапе цель использования мат­рицы состоит в том, чтобы убедиться, что ни одна из возможных пар не упущена. Определив все несовместимые решения, данную схему можно представить группе дизайнеров в виде сети (или "графа выбора"), на которой линия, разделяю­щая варианты, указывает на несовмести­мые сочетания (рис. 11.6)

Лакмен [107] указывает, что сначала линии использовались для обозначения совместимых связей, но при этом схема оказывалась значительно более запутан­ной.

3. Перечислить все наборы вариантов, которые можно объединять друг с дру­гом, не опасаясь их несовместимости.

Данный пример очень прост и все воз­можные комбинации для него легко составить вручную. В приводимой ниже таблице несовместимые варианты под­черкнуты и показано, что все совмести­мые сочетания включают четыре суще­ствующих типа инструментов для пись­ма, а также два возможных новых ти­па А и В (отличающиеся от существую­щих типов лишь незначительными дета­лями).

Этот метод рекомендуется исполь­зовать при наличии условных несовме-стимостей.

Начальные этапы метода анализа вза­имосвязанных областей решения напо­минают метод, представленный в разд. 10.4. Основное различие состоит в том,

что в данном методе частичные решения могут включать только практически осу­ществимые, а не все возможные вариан­ты.

Применение

Метод использовался при проектирова­нии изготовляемых индустриальным методом каркасов жилых зданий (Лак-мен [107]) и станков. Он может ока­заться полезным для любой проектной проблемы, где имеются значительные отклонения от предыдущих проектных решений, но для этого требуется стабиль­ность структуры проблемы.

Обучение

Метод довольно быстро усваивается про­ектировщиками, поскольку он связан с рассмотрением центральной проблемы несовместимости, решение которой в значительной степени и составляет сущ­ность процесса проектирования. Однако от умения и опыта проектировщика зависит выбор областей принятия реше­ний, на которые проблема разбивается с самого начала.

Стоимость и время

Метод, по-видимому, позволяет сэконо­мить значительно больше времени, чем затрачивается на его применение, но лишь при условии, что первоначальный выбор функций производится на подхо­дящем уровне общности