Поиск решения методом функционального анализа прототипа

Функциональный анализ осуществляют с целью получе­ния полного представления об устройстве прототипа как техни­ческой системы с функциональной точки зрения. В ходе анализа выясняют состав элементов прототипа, связи между элементами и их параметрами, определяют технические функ­ции выделенных элементов. Строят конструктивную функцио­нальную структуру прототипа.

Одновременно с выполнением операций функциональ­ного анализа ведут поиск идей нового технического решения по усовершенствованию рассматриваемой технической систе­мы путем ответов на вопросы:

1) Какие новые функциональные элементы можно вве­сти для устранения недостатков прототипа или существенного уменьшения их влияния на качество ТО?

2) Какие элементы можно исключить из прототипа с той же целью (устранения недостатков)?

3) Какие элементы целесообразно исключить из прото­типа, передав их функции другим элементам?

4) Для каких элементов, имеющих несколько функций, целесообразно разделение функций и введение вместо одного двух и более элементов?

Для повышения результативности поиска идей исполь­зуют интуитивные и эвристические методы активизации твор­ческой деятельности (метод контрольных вопросов, метод эв­ристических приемов, приемы инверсии, эмпатии и др.).

Положительные ответы на те или иные вышеприведен­ные вопросы составляют основу для построения улучшенной конструктивной функциональной структуры технического объекта и последую­щего синтеза нового технического решения.

Во многих случаях технический объект является элементом в другой, более сложной технической системе. Поэтому независимо от того, получены или нет идеи решения задачи, проводят анализ вышестоящей по иерархии технической системы (надсистемы). Возможно, что такой анализ позволит выявить новые идеи устранения недостатков ТО путем изме­нений в его надсистеме.

При анализе надсистемы устанавливают объекты, с кото­рыми находится во взаимодействии рассматриваемым техническим объектом, функции этих объектов и их взаимосвязи. Далее, как и при ана­лизе прототипа, поиск идей решения задачи ведут путем отве­тов на вопросы:

1) Можно ли выполнить функцию рассматриваемого ТО путем внесения изменений в смежные объекты?

2) Нельзя ли какому-либо смежному объекту частично или полностью передать выполнение функций рассматривае­мого ТО?

3) Что мешает внесению необходимых изменений и нель­зя ли устранить мешающие факторы?

В случае наличия положительных ответов на эти вопросы возникает необходимость в постановке задачи по изменению надсистемы рассматриваемого технического объекта и технико-экономическому обоснованию целесообразности ее решения по отношению к исходной задаче. Если окажется, что решение задачи по изме­нению надсистемы более перспективно, то вновь прорабатывают этапы 1-2.

Поиск решения методом анализа причин возникновения

Исходного недостатка

Основу метода составляет цель решения задачи – устра­нить указанный в задаче недостаток (или несколько недостат­ков). Такой недостаток называют исходным, а задачу по его устранению – соответственно исходной задачей. Данный метод, по своей сущности, представляет обычный инженер­ный подход, при котором вначале путем логического анализа с привлечением известных научных знаний выявляют причи­ны исходных недостатков. Затем каждая выявленная при­чина исходного недостатка рассматривается как недостаток, имеющий, в свою очередь, одну или несколько причин, и т.д. При этом последовательно происходит переход с одного уров­ня анализа недостатков (начиная с недостатков внешнего функ­ционирования системы) на другой, более низкий, уровень – анализа недостатков внутреннего функционирования технического объекта (его подсистем, агрегатов и т.д.). Параллельно с выявлением оче­редного частного недостатка пытаются ответить на вопрос: можно ли полностью или частично избавиться от уста­новленного недостатка? Это весьма важная процедура мето­да, так как идея ответа на такой вопрос составляет основу ре­шения общей задачи по устранению или уменьшению исход­ного недостатка рассматриваемой системы (прототипа).

В результате анализа получают логическую цепь причинно-следственных свя­зей исходного недостатка с его причинами. Поскольку устранение любого недостат­ка представляет собой опре­деленную техническую зада­чу, то построенная логическая цепь причинно-следственных связей недостатков с их причинами представляет собой множество частных задач, каждая из которых направлена на устранение конкретного недостатка. Это множество задач может быть отображено в виде дерева задач.

Закономерен вопрос, какая из полученных частных задач должна быть выбрана для ее решения с целью устранения исходного недостатка рассматриваемого технического объекта. Выбор осуществ­ляется путем оценки целесообразности решения каждой из ча­стных задач. При этом критерием выбора могут быть ресурсы времени и сил на получение решения и его последующего вне­дрения, возможная экономия средств и материалов, степень уменьшения недостатков и т. п.

Необходимо понимать, что эффективность того или ино­го метода проявляется не только в получении конкретной идеи нового технического решения, но и в способности выявления возможных направлений, путей поиска решений, в способно­сти обострения необходимости получения новых знаний о рассматриваемом объекте.

Лекция 10