Алгоритм решения изобретательских задач

Часть 1. Выбор задачи

1.1. Определить конечную цель решения задачи.

1.1.1 Какую характеристику объекта надо изменить?

1.1.2 Какие характеристики объекта заведомо нельзя изменять при решении задач?

1.1.3 Какие расходы снизятся, если задача будет решена?

1.1.4 Каковы (примерно) допустимые затраты?

1.1.5 Какой главный технико-экономический показатель надо улучшить?

1.2. Проверить обходной путь. Допустим, задача принципиально нерешима: какую другую задачу надо решить, чтобы получить требуемый конечный результат?

1.2.1. Переформулировать задачу, перейдя на уровень надсистемы,в которую входит данная в задаче система.

1.2.2. Переформулировать задачу, перейдя на уровень подсистем (вещества), входящих в данную в задаче систему.

1.2.3. На трех уровнях (надсистема, система, подсистема) переформулировать задачу, заменив требуемое действие (или свойство) обратным.

1.3. Определить, решение какой задачи целесообразное – первоначальной или одной из обходных. Произвести выбор.

Примечание. При выборе должны быть учтены факторы объективные (каковы резервы развития данной в задаче системы) и субъективные (на какую задачу взята установка - минимальную или максимальную).

1.4. Определит требуемые количественные показатели.

1.5. Увеличить требуемые количественные показатели, учитывая время, необходимое для реализации изобретения.

1.6. Уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которых предполагается реализация изобретения.

1.6.1. Учесть особенности внедрения, в частности степень сложности решения.

1.6.2. Учесть предполагаемых масштабы применения.

1.7. Проверить, решается ли задача прямым применением стандартов на решение изобретательских задач. Если ответ получен перейти к 6.1. Если ответа нет, перейти к 1.8.

1.8. Уточнить задачу, используя патентную информацию.

1.8.1. Каковы (по патентным сведениям) ответы на задачи, близкие к данной?

1.8.2. Каковы ответы на задачи, похожие на данную, но относящиеся к ведущей отрасли техники?

1.8.3. Каковы ответы на задачи, обратные к данной?

1.9. Применить оператор РВС.

1.9.1. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?

1.9.2. Мысленно меняем размеры объекта от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?

1.9.3. Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?

1.9.4. Мысленно меняем время процесса (или скорость движения объекта) от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?

1.9.5. Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или процесса от заданной величины до 0. Как теперь решается задача?

1.9.6. Мысленно меняем стоимость (допустимые затраты) объекта или процесса от заданной величины до ∞. Как теперь решается задача?

Часть 2. Построение модели задачи

2.1. Записать условия не используя специальные термины.

Примеры.

А. Шлифовальный круг плохо обрабатывает изделия сложной формы с впадинами и выпуклостями, например ложки. Заменять шлифование другим видом обработки невыгодно, сложно. Применение притирающихся ледяных шлифовальных кругов в данном случае слишком дорого. Не годится и эластичные надувные круги с абразивной поверхностью – они быстро изнашиваются. Как быть?

Б. Антенна радиотелескопа расположена в местности, где часто бывают грозы. Для защиты ее от молний необходимо поставить молниеотводы (металлические стержни). Но молниеотводы задерживают радиоволны создавая радиотень, а установить их на самой антенне в данном случае невозможно. Как быть?

2.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов. Если по условиям задачи дан только один элемент, перейти к шагу 4.2.

Привило 1. Вторым элементом пары должен быть элемент, с которым непосредственно взаимодействует изделие (инструмент или второе изделие).

Правило 2. Если один элемент (инструмент) по условиям задачи может иметь два состояния, надо взять то состояние, которое обеспечивает наилучшее осуществление главного производительного процесса (основой функции всей технической системы указанной в задаче).

Правило 3. Если в задаче есть пары однородных взаимодействующих элементов (А1,А2… и Б1,Б2…), достаточно взять одну пару (Аi Вi).

Примеры:

А. Изделие - ложка. Инструмент, непосредственно взаимодействующий с изделием, - шлифовальный круг.

Б. В задаче два изделия – молния и радиоволны – и один инструмент - молниеотвод. Конфликт в данном случае не внутри пар «молниеотвод – молния» и «молниеотвод – радиоволны», а между этими парами.

Чтобы перевести такую задачу в каноническую форму с одной конфликтующей парой, нужно заранее придать инструменту свойство, необходимое для выполнения основного производственного действия данной технической системой, т. е. надо применять, что молниеотвода нет и радиоволны свободно проходят по антенне.

Итак, конфликтующая пара: отсутствующий молниеотвод и молния (или непроводящий молниеотвод и молния).

2.3. Записать два взаимодействия (действия, свойства) элементов конфликтующей пары: имеющееся и то, которое надо ввести.

Примеры:

А. 1. Круг обладает способностью шлифовать.

2.Круг обладает способностью приспосабливаться к криволинейным поверхностям.

Б. 1. Отсутствующий молниеотвод не создает радиопомех

2. Отсутствующий молниеотвод не ловит молнию.

2.4. Записать стандартную формулировку модели задачи указав конфликтующую пару и техническое противоречие.

Примеры

А. Даны круг и изделие. Круг обладает способностью шлифовать, но не приспосабливается к криволинейной поверхности изделия.

Б. Даны отсутствующий молниеотвод и молния. Такой молниеотвод не создает радиопомех, но и не ловит молнию.

Часть 3. Анализ модели задачи.

3.1. Выбрать из элементов, входящих в модель задачи, тот, который можно легко изменить и т. д.

Правило 4. Технические объекты легче менять, чем природные.

Правило 5. Инструменты легче менять, чем изделия.

Правило 6. Если в системе нет легко изменяемых элементов, следует указать «внешнюю среду».

Примеры

А. Форму изделия нельзя менять: плоская ложка не будет держать жидкость. Круг можно менять (сохраняя его способность шлифовать) – таковы условия задачи.

Б. Молниеотвод- инструмент, «обрабатывающий» (меняющий направление движения) молнию, которую в данном случае следует считать изделием. Аналогия: дождевая труба и дождь. Молния - природный объект, молниеотвод - технический, поэтому объектом надо взять молниеотвод.

3.2. Записать стандартную формулировку ИКР (идеального конечного результата).

Элемент (указать выбранный на шаге 3.1) сам (сама, само) устраняет вредное взаимодействие, сохраняя способность выполнять (указать полезное взаимодействие).

Правило 7. В формулировке ИКР всегда должно быть слово «сам» («сама», «само»).

Примеры

А. Круг сам приспосабливается к криволинейной поверхности изделия, сохраняя способность шлифовать.

Б. Отсутствующий молниеотвод сам обеспечивает поимку молнии, сохраняя способность не создавать радиопомех.

3.3 Выделить ту зону элемента (указанного на шаге 3.2), которая не справляется с требуемым по ИКР комплексом взаимодействий. Что в ней – вещество, поле? Показать эту зону на схематическом рисунке, обозначив ее цветом, штриховкой и т. п.

Пример

А. Наружный слой круга (внешнее кольцо, обод); вещество (абразив, твердое тело).

Б. Та часть пространства, которую занимал отсутствующий молниеотвод. Вещество (столб воздуха), свободно пронизываемое радиоволнами.

3.4 Сформулировать противоречивые физические требования, предъявляемые к состоянию выделенной зоны элемента конфликтующими взаимодействиями (действиями, свойствами).

3.4.1.Для обеспечения (указать полезное взаимодействие или то взаимодействие, которое надо сохранить), необходимо (указать физическое состояние: быть нагретой, подвижной, заряженной и т. п.).

3.4.2.Для предотвращения (указать вредное взаимодействие или взаимодействие, которое надо ввести) необходимо (указать физическое состояние: быть холодной, неподвижной, незаряженной и т. п.)

Правило 8. Физические состояния, указанные в п. п. 3.4.1 и 3.4.2 должны быть взаимно противоположными.

Примеры

А. 3.4.1 Чтобы шлифовать, наружному слою круга надо быть твердым (или жестко связанным центральной частью круга для передачи усилий).

3.1.3 Чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия, наружному слою круга не надо быть твердым (или не быть жестко связанным с центральной частью круга).

Б. 3.4.1 Чтобы пропускать радиоволны, столб воздуха не должен быть проводником (точнее, не должен иметь свободных зарядов).

3.4.2 Чтобы ловить молнию, столб должен быть проводником (точнее, должен иметь свободные заряды).

3.5 Записать стандартные формулировки физического противоречия.

3.5.1 Полная формулировка: (указать выделенную зону элемента) должна (указать состояние, отмеченное на шаге 3.4.1), чтобы предотвращать (указать вредное взаимодействие), и должна (указать состояние, отмеченное на шаге 3.4.2), чтобы предотвращать (указать вредное взаимодействие).

3.5.2. Краткая формулировка: (указать выделенную зону элемента) должна быть и не должна быть.

Примеры

А 3.5.1 Наружный слой круга должен быть твердый, чтобы шлифовать изделие, и не должен быть твердым, чтобы приспосабливаться к криволинейным поверхностям изделия.

3.5.2. Наружный слой круга должен быть и не должен быть

Б 3.5.1 Столб воздуха должен иметь свободные заряды, чтобы «ловить» молнию, и не должен иметь свободных зарядов, чтобы не задерживать радиоволны.

3.5.2 Столб воздуха со свободными зарядами должен быть и не должен быть.

Часть 4. Устранение физического противоречия.

4.1 Рассмотреть простейшие преобразования выделенной зоны элемента, т. е. разделение противоречивых свойств.

4.1.1 В пространстве

4.1.2 Во времени

4.1.3 Путем использования переходных состояний, при которых существуют или попеременно появляются противоположные свойства.

4.1.4 Путем перестройки структуры: частицы выделенной зоны элемента наделяются имеющимся свойством, а вся зона в целом – требуемым (конфликтующим) свойством

Если получен физический ответ (т.е. выявлено необходимое физическое действие), перейти к 4.5, а если нет - перейти к 4.2.

Примеры

А. Стандартные преобразования не дают очевидного решения задачи А, хотя, как мы увидим дальше, ответ близок 4.1 (4.1.2 и 4.1.4).

Б. Задача Б может быть решена по 4.1 (4.1.2 и 4.1.3). Свободные заряды сами появляются в столбе воздуха на начальных этапах возникновения молнии. Молниеотвод на короткое время становится проводником, а затем свободные заряды сами исчезают.

4.2. Использовать таблицу типовых моделей задач и вепольных преобразований. Если получен физический ответ, перейти к 4.4, а если нет – перейти к 4.3.

Примеры

А. По типовому решению вещество В2 надо развернуть в веполь, введя поле П и добавив В3 или разделив В2 на две взаимодействующие части. (Идея разделения круга начала формироваться на шаге 3.3. Но если просто разделить круг, наружная часть улетит под действием центробежной силы. Центральная часть круга должна крепко держать наружную часть и в то же время должна давать ей возможность свободно изменяться…) Далее по типовому решению желательно перевести веполь (полученный из В2), в феполь, т. е. использовать магнитное поле и ферромагнитный порошок. (Эно дает возможность сделать наружную часть круга подвижной, меняющейся и обеспечивает требуемую связь между частями круга).

Б. По типовому решению вещество В1 должно раздваиваться становясь то В1 то В2 т.е. столб воздуха должен становиться проводящим при появлении молнии а потом возвращаться в непроводное состояние.

4.3 Использовать таблицу применения физических эффектов и явлений. Если получит физический ответ, перейти 4.5,а если нет перейти к 4.4.

Примеры

А.по таблице подходит замена «вещественных» связей «полевыми» путем использования электромагнитных полей.

Б.По таблице подходит ионизация под действием сильного электромагнитного поля (молния) или рекомбинация после исчезновения этого поля (радиоволны - слабое поле). Другие эффекты или относятся к жидкостям и твердым телам, или требуют введение добавок, или не обеспечивают самоуправление.

4.4 Использовать таблицу основных приемов устранение технических противоречий. Если до этого получим физический ответ, использовать таблицу для его проверки.

Примеры

А. По условиям задачи А надо улучшить способность круга притираться к изделиям разной формы (адаптация). Известный путь - использовать набор разных кругов. Проигрыш потери времени на смену и подбор кругов (снижение производительности). Повторяющиеся и поэтому более вероятные проиемы: 35 - изменее агрегатного состояния (наружная часть круга «псевдожидкая», из подвижных частиц) и 28 - прямое указание на переход к веполю, что и выполнено выше.

Б. По условиям задачи Б надо ликвидировать действие молнии (вредного внешнего фактора). Известный путь установить обычный металлический молниеотвод. Проигрыш-появление радиотени (т.е. возникновение вредного фактора, создаваемого самим молниеотводом). В таблице нужная ячейка пуста. Поэтому берем другой ухудшающийся параметр (уменьшение освещенности, т.е. появление оптической тени вместо радоитени) и получаем приемы: 1, 19, 32, 13. Прием 19 - одно действие совершается в паузах другого.

4.5. Перейти от физического ответа к техническому: сформулировать способ и дать схему устройства, осуществляющего этот способ,

Примеры

А, Центральная часть круга выполненная из магнитов. Наружный слой состоит из ферромагнитных частиц или абразивных частиц, спеченных ферромагнитными, Такой наружный слой будет принимать форму изделия. В тоже время он сохранит твердость, необходимую для шлифовки.

Б. Чтобы в воздухе появлялись свободные заряды, нужно уменьшить давление. Потребуется оболочка, способная держать этот слой воздуха при пониженном давлении и выполненная из диэлектрика (иначе она сама даст радиотень).

Авт, Св №177497: «Молниеотвод, отличающийся тем, что с целью придания ему свойства радиопрозрачности он выполнен в виде изготовленной из диэлектрического материала герметически закрытой трубы, давление воздуха в которой выбрано из условия наименьших газоразрядных градиентов, вызываемых электрическим полем развивающейся молнии»

Часть 5. Предварительная оценка полученного решения.

5.1. Провести предварительную оценку.

Контрольные вопросы:

5.1.1. Обеспечивает ли полученное решение выполнение главного требования ИКР («элемент сам»)?

5.1.2. Какое физическое противоречие устранено полученным решением?

5.1.3. Содержит ли полученная система хотя бы один хорошо управляемый элемент. Какой именно? Как осуществлять управлеие

5.1.4. Годиться ли решение, найденное для «одноцикловой» модели задачи, в реальных условиях со многими «циклами».

Если полученное решение не удовлетворяет хотя бы одному из контрольных вопросов, вернуться к 2.1.

5.2. Проверить (по потентным данным) формальную новизну полученного решения.

5.3. Какие подзадачи могут возникнуть при технической разработки полученной идеи? Записать возможные подзадачи - изобретательские, конструкторские, расчетные и организационные.

Часть 6. Развитеи полученного ответа

6.1. Определить, как должна быть изменена надсистема, в которую входит измененная система.

6.2. Проверить, может ли изменненая ситема применяться по новому.

6.3. Испльзовать полученный ответ при решении других технических задач

6.3.1. Рассмотреть возможность использование идеи, обратно полученной.

6.3.2. Построить таблицу «расположение частей - агрегатные состояния изделия» или таблицу «использованные поля - агрегатные состояния изделия» и рассмотреть возможные перестройки ответа по их позициям.

Часть 7.Анализ хода решения

7.1. Сравнить реальный ход решения с теоретическим (по АРИЗ). Если есть отклонения – записать.

7.2. Сравнять полученный ответ с табличными данными (таблица вепольных преоброзований, таблица физических эффектов, таблица основных приемов). Если есть отклонения - записать.

Лабораторная работа № 7.

«Обощенный эврестический алгоритм».

Коллективом лаборатории математических методов оптимального проектирования Марийского политехнического института (город Йошкор-Ола) под руководством профессора А.И.Половинкина проведен глубокий научный анализ более 30 известных методов поиска технических решений, активизации и рациональной организации творческой деятельности. Результатом исследований стала разработка обобщенного алгоритма в поисках новых технических решений (обобщенный эвристический алгоритм) [29,31].

Эта методика является дальнейшим развитием АРИЗ, положенного в ее основу, и содержит ряд оригинальных разработок авторов, а также рациональные приемы и процедуры из некоторых других методов, в том числе: морфологического ящика, функционального изобретательства, организующих понятий и др. Такое сочетание, основанное на достижениях методологии технического творчества, делает методику достаточно полной, емкой, подробной и универсальной, применимой для решения самых различных задач во многих отраслях техники.

Обобщенный алгоритм может быть использован для построения более простых, но эффективных частных алгоритмов, предназначенных для решения конкретных задач (частные алгоритмы должны включать этапы с наибольшей частотой применения для данного класса). Методика ориентированного на синтез новых рациональных технических решений с помощью ЭВМ (для работы в диалоговом режиме «человек - машина»), но может быть с успехом использованным человеком, преимущественно отдельными блоками, и при без машинном поиске решений.

Алгоритм состоит из 17 этапов, изложенных в табл. 5, при прохождении которых используется большой информационный аппарат состоящих из 8 массивов информации (Табл. 6). Хранение их в памяти ЭВМ обеспечивает быстрый поиск нужных вариантов на каждом этапе решения задачи.

Коротко о содержании информационных массивов.

1. Список предъявляемых к техническим решениям (М1), включает как общие, применимые к решениям в различных отраслях техники, так и частные требования, относящиеся к конкретным решениям. Источниками для составления такого списка являются требования, сформулированные в ГОСТах, нормалях и технических условиях на различные виды изделий, а также специализированные перечни требований, обеспечивающие минимизацию стоимости изготовления, габаритов, веса, потребности в энергии и т.д.(некоторые перечни содержат 800 требований). На начальных этапах решения задачи используют обычно общие требования, а на этапах анализа и выбора технического решения, кроме них, включают также конкретные и частные.

2. Список методов выявления недостатков в техническом решении (М2) содержит разнообразные приемы и методы, вскрывающие их в объектах различных отраслей техники: от внешнего осмотра до проведения специальных испытаний. Часть методов общеизвестна.

Таблица 5. Этапы эвристического алгоритма

ОБОЗНАЧЕНИЕ	НАЗВАНИЕ	ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ МАССИВ ИНФОРМАЦИИ
Е1	Определение общественной потребности	М1,М2
Е2	Определение цели решения задачи
Е3	Предварительное изучение задачи	М3,М4
Е4	Сбор и анализ информации о задаче	М4
Е5	Исследование задачи
Е6	Выбор параметров объекта и предъявляемых к нему ограничений (требований)	М1
Е7	Уточнение формулировки задачи
Е8	Формулировка конечного результата
Е9	Выявление технических и физических противоречий в технической системе	Мб
Е10	Выбор поисковых процедур и эвристических приемов	Мб,М7
Е11	Поиск идей решения задачи
Е12	Анализ и проработка идей решений задачи	М3,М4
Е13	Выбор рациональных вариантов технических решений
Е14	Выбор наиболее рационального варианта технического решения	М8
Е15	Развитие и упрощение технического решения	Мб
Е16	Анализ технико-экономической эффективности технического решения	М4
Е17	Обобщение результатов решения задачи

Таблица 6. Массивы информации обобщенного эвристического алгоритма

ОБОЗНАЧЕНИЕ	НАИМЕНОВАНИЕ
М1	Список требований, предъявляемых к техническим решениям
М2	Список методов выявления недостатков в технических решениях
М3	Фонд физических эффектов
М4	Фонд технических решений, включая последние запатентованные
М5	Список методов выявления причин возникновения недостатков в технических решениях
М6	Фонд эвристических приемов
М7	Список поисковых процедур
М8	Список методов оценки и выбора технических решений

Источниками других являются отраслевые стандарта, руководящие материалы по проектированию и изготовлению конкретных изделий, различные технические условие.

1. В фонде физических эффектов (м 3) должны быть все известные на данное время науки, а также в практике физические физико-химические и прочие эффекты и явления.

2. 4. Фонд технических решений (м4) содержит наиболее эффективные технические решения из всех отраслей техники, включая последние запатентованные (более подробно смотри главу 4) его полезно использовать при автоматизации поиска необходимой информации, систематизируя по нескольким принципам, например функциональному и предметному.

3. Список метода выявления причин возникновения недостатков объектах (м5) включает известные методы анализа не удовлетворительного выполнения основных функций, отказов, разрушения объектов или их элементов в различных отраслях техники. Источники списков- техническая литература, отраслевые стандарты и нормали, технические условия на конкретные виды объекта.

4. Фонд эвристических приемов (Мб) содержит описания перечня из 420 эвристических приемов, в которые входят 826 поисковых процедур смотри главу 4 (о назначении фонда конструктивно-технологические преобразования объектов и их элементов в процессе решения задач

5. Список поисковых процедур (м7) включает ряд процедур известных методов поиска новых технических решений, из материалов по инженерному проектированию личного опыта изобретателей. При выполнении многих процедур используются массивы М3 М4 Мб..

6. Список методов оценки и выбора вариантов технического решения (М8) содержит те из них, которые применяются в зависимости от требования к искомому техническому решению. Наиболее распространены методы экспертной оценки. В каждом конкретном случаи необходимо применять метод, дающий самый объективный и обоснованный результат.

Более подробно содержание этапов обобщенного эвристического алгоритма показано в списке процедур.

Список процедур обобщенного алгоритма поиска новых технических решений.

Этап Э1

1.1 Определить основную общественную потребность которая должна удовлетворена решением задачи.

1.2 Произвести дробление основной общественной потребности на частные.

1.3 Выявить частные общественные потребности по удовлетворении которых наиболее актуально настоящее время и в ближайшем будущем

1.4 Определить степень между возможностями имеющегося и предъявляемыми требованиями. Использовать массивы М1 М2

1.5 Определить своевременность постановки задачи

1.6 Установить, сохраниться та или иная общественная потребность после возможной реализации результатов решения задачи.

1.7 Составить список недостатков (нежелательных свойств) имеющейся технической системы (объекта)

Этап Э2

2.1. Определить техническую цель решения задачи

2.2. Определить экономическую цель решения задачи.

2.3. Найти главный технико-экономический показатель который надо улучшить

2.4. Выявить конечную цель решения задачи и сформулировать ее

2.5. Если целей несколько установить возможность их комбинаций

2.6. \Изучить и уяснить цель

2.7. Определить цель количество.

2.8. Выявить условия, при которых возможно достижения цели

Этап Э3

3.1. Ознакомится с задачей в таком виде в котором она дана

3.2. Изучить историю возникновения задач.

3.3. Установить ложные толкования задач

3.4. Выявить причины возникновения задач

3.5. Рассмотреть, нельзя ли ликвидировать проблемную ситуацию решением задача, направленным на устранение причины ее возникновения.

3.6. Установить связь рассматриваемой задачей со смежными

3.7. Установить в какую надсистема входит система, приведенная в задаче.

3.8. Изложить новую интерпретацию задачи в целом

3.9. Представить целиком всю задачу.

3.10. Определить необходимость дробление на подзадачи.

3.11. Сформулировать принцип дробления задачи на подзадачи.

3.12. Выделить главную задачу.

3.13. Определить второстепенные задачи

3.14. Исследовать возможность дробления задачи по иным принципам.

3.15. Проанализировать разумность задачи.

3.16. Проверить правомерность постановки задачи с точки зрения общих законов природы.

3.17. Проверить осуществимость задачи на современном уровне науки,техники и производства. Использовать массивы М3 М4.

3.18. Определить неясные вопросы и расположить их в порядке значения для решения задач.

Этап Е4

4.1 Собрать все имеющиеся сведения, связанные с задачей.

4.2 Изучить все, что уже сделано для решения задачи в мировой практике. Использовать массив М4.

4.3 Выяснить что в данной области отброшено, не оправдалось, забыто.

4.4 Выяснить что в данной области оправдалось и принято к использованию.

4.5 Сравнить первоначальную задачу с тенденциями развития данной отрасли техники. Определить факторы, влияющие на развитие. Использовать массив М1.

4.6 Сравнить первоначальную задачу с тенденциями развития ведущей отрасли техники. Определить факторы влияющие на развитие.

4.7 Определить какую другую более общую (задачу надо решить чтобы получить конечный результат).

4.8 Сравнить обходную задачу с тенденциями развития.

4.9 Сравнить обходную задачу с тенденциями развития ведущей отрасли техники.

4.10 Сравнить первоначальную задачу с обходимой.

4.11 Определить, решение какой задачи целесообразнее- первоначальной или обходной.

4.12 Определить, какая информация действительно необходима для поиска решения.

4.13 Определить, какая информация отсутствует.

4.14 Определить, какую работу проделать для получения дополнительной информации.

Этап Е5

5.1. Представить объект, рассматриваемый в задаче, как техническую систему взаимосвязанных элементов.

5.2. Составить список основных взаимосвязанных элементов, расположив их в порядке значимости для выполнения основной функции.

5.3. Определить главные взаимосвязанные элементы.

5.4. Изучить главные элементы задачи: раздельно, в сочетании друг с другом, сопоставлении друг с другом, с сопоставлении со всей задачей в целом.

5.5. Выявить знакомые элементы задачи.

5.6. Определить полезность знакомых элементов задачи для ее решения.

5.7. Выявить новое в каждом элементе.

5.8. Установить функционально важные связи и зависимости между элементами.

5.9. Составить таблицу связей между элементами.

5.10. Выразить взаимосвязи между элементами математически, символически, схематически и т.д.

5.11. Представить задачу наглядно (чертеж, эскиз и т.п.).

Этап Е6

Определить требования, предъявляемые к техническим решениям. Использовать массив М1.

Дополнить требования, предъявляемые к техническому решению.

Принять во внимание только основные требования.

Изменить требования к результатам решения задачи.

Составить список требований, которые предъявляются к исковому техническому решению, расположив их в соответствии со степенью влияния на выполнение основной функции.

Определить общепринятые граничные условия и причины их установления.

Наложить ограничения на среду функционирования технического решения.

Выявить и исключить ложные требования, предъявляемые к техническому решению.

Уточнить, какие требования устанавливаются на выполнение аналогичной функции в ведущей отрасли техники.

Найти необходимые и выходные параметры.

Определить достаточность входных параметров.

Установить возможные вариации входных и выходных параметров.

Определить параметры объекта, которые заведомо нельзя менять при решении задачи.

Определить параметры объекта с учетом поправки на время.

Найти значения параметров объекта во времени.

Выявить влияние воздействующих факторов на параметры объекта.

Определить параметры объекта, на которые оказывают решающее влияние воздействующие на объект факторы.

Определить, какие выходные параметры порождает каждый входной параметр объекта.

Определить, качественное и количественное соотношение между входными и выходными параметрами объекта.

Выразить соотношение объектов параметра в виде формулы (управления), отражающей функциональную связь и взаимовлияние элементов объекта.

произвести взаимосвязанное преобразование входных и выходных параметров.

Рассмотреть входные параметры объекта как выходные смежного объекта.

Рассмотреть входные параметры объекта как входные смежного объекта.

Этап Е7

7.1. Сформулировать задачу в более общем виде.

7.2. Сформулировать задачу с учетом ограничений.

7.3. Сформулировать задачу после ее видоизменения, преобразования, модификации.

7.4. Сформулировать задачу с разных позиций, специальностей и т.п.

7.5. Сформулировать в двух фразах условия задачи, не используя специальных терминов и не указывая, что нужно придумать, найти, создать. 1. Дана система (указать главные взаимосвязанные элементы технической системы). 2. Элемент (указать) при условии (указать) дает нежелательный эффект (указать).

7.6. Сформулировать задачу, используя подходящие ключевые термины, символы и т.п.

7.7. Сформулировать задачу схематически.

7.8. Сформулировать задачу, введя вместо специальных терминов новые элементы, связанные определенными соотношениями.

7.9. Сформулировать задачу обеспечив оптимальное выполнение главной функции.

7.10. Сформулировать задачу обеспечив выполнения наибольшего количества функций.

7.11. Сформулировать задачу в граничных условиях.

7.12. Сформулировать задачу так как она понимается.

7.13. Сформулировать задачу применительно к эпохе доисторической техники.

7.14. Сформулировать задачу применительно к технике недалекого прошлого.

7.15. Сформулировать задачу применительно к технике будущего

7.16. Сформулировать задачу так, как формулируются аналогичные задачи в других отраслях техники.

7.17. Проверить, приняты ли во внимание при формулировке задачи все существенные понятия, содержащиеся в ней.

7.18. Проверить, не является ли формулировка задачи ее решением.

Этап Е8

Сформулировать реальный конечный результат.

Изобразить реальный конечный результат графически, символически.

Сформулировать, выполнение каких показателей для данного объекта является идеальным.

Сформулировать ИКР на основе рассмотрения взаимно исключающих пар показателей технической системы.

Сформулировать ИКР по следующей форме: а) элемент (указать элемент технической системы, в наибольшей степени поддающейся изменениям), б) что делает (указать), в) как делает (сам), г) когда делает (до начала в момент события иди после него), д) при каких обязательных условиях, ограничениях, требованиях.

Изобразить ИКР графически.

Сделать два условия рисунка технической системы, содержащих все ее основные элементы: “было” и “стало”(ИКР).

Этап Е9

Выявить основные причины недостатков.

Подразделить причины.

Рассмотреть каждый недостаток и причины его вызывающие в отдельности.

Определить, какой другой недостаток может быть вызван этой же причиной.

Определить, какая другая причина могла бы вызвать такой же недостаток.

Сформулировать технические противоречия.

Определить главное техническое противоречие.

Сформулировать физические противоречие.

Этап Е

10.1Выбрать поисковые процедуры. Использовать массив М7.

Выбрать эвристические приемы. Использовать массив М6

Этап Е11.1

11.1 Выполнить требования поисковых процедур.

11.2 Выполнить требования выбранных эвристических приемов.

11.3 Записать или изобразить графически возникшие идеи.

Этап Е12.1

a. Произвести анализ идей.

b. Применить идею не в заданное время.

c. Применить идею не в заданном темпе.

d. Применить идею не к объекту а к системе в которую он входит.

e. Применить идею не к объекту а под системам который он включает.

f. Если идея оставляет впечатление полезной, следует рассмотреть ее подробнее.

g. Если окажется, что на имеющую идею можно опереться, нужно проверить, как далеко можно продвинутся при ее помощи

h. Определить возможность комбинации идей.

i. Проверить физическую и техническую осуществимость идей использовать массивы М3 М4.

12.10. Проверять какие из идей соответствуют основным предъявляемым требованиям к искомому техническому решению. Составить список. Использовать список требований, предъявляемых к искомому техническому решению(пункт 6.5).

12.11. Произвести развитие и упрощение идей.

12.12. Представить идею в виде технических решений.

Этап Е13

Произвести классификацию вариантов технических решений по функциональному назначению, по конструктивным признакам, по технологическим признакам, по принципу действия, по внешнему виду и по другим признакам

Установить область приемлемых технических решений.

Выбрать критерий оценки вариантов ТР. Использовать список требования, предъявляемых к искомому техническому решению (пункт 6.5)

Проверить нет ли критерия характеризующего свойства только одного варианта.

Исключить ложные ограничения

Перечислить ТР, которая связаны с изменением рабочих условий процесса без каких -либо затрат

Перечислить ТР которые могут потребовать минимального изменения в объектах, работающих совместно с данным.

Перечислить ТР, которые могут потребовать значительного изменения в объектах, работающих совместно данным.

Забраковать варианты, которые находятся в прямом противоречии с требованиями задачи. Использовать список требований, предъявляемых к искомому техническому решению (пункт:,6.5)

Сделать необходимое вычисление

Выбрать тип моделей и осуществить ее построение

Выбрать национальные варианты технических решений.

Составить список оцениваемых вариантов технических решений

Этап Е14

14.1 Выбрать критерии оценки вариантов ТР Использовать список требования, предъявляемых к искомому техническому решению (пункт 6.5).

14.2 Проверить нет ли критерия характеризующего свойства только одного варианта

14.3 Произвести сопоставимый анализ вариантов технических решений. Использовать массив М8

14.4 Выбрать национальные варианты технических решений

14.5 Проверить, как выбранный вариант технического решения удовлетворяет поставленным перед ним требованиям Использовать список требования, предъявляемых к искомому техническому решению (пункт 6.5).

14.6. Провести эксперимент.

14.7. Выбрать тип модели ТР и осуществить ее посторенние.

14.8. Выбрать основной, определяющий эксперимент.

14.9. Выполнить эксперимент.

14.10. произвести анализ результатов эксперимента.

14.11. выявить взаимосвязь результатов эксперимента с поставленной задачей.

14.12. Оценить степень соответствия между фактическими свойствами варианта и требуемыми свойствами. Использовать список требований, предъявляемых к исковому техническому решении. (п. 6.5).

14.13. Определить основные причины, мешающие достижению ИКР.

14.14 Составить принципиальную схему технического решения.

14.15. Составить блок-схему технического решения.

Этап Е15

15.1 Рассмотреть ТР с различных сторон.

15.2 Установить, что ухудшается, удорожается при использовании найденного технического решения.

15.3 Установить, можно ли видоизменением технического решения предотвратить это ухудшение.

15.4 Перечислить все возможности улучшения найденного технического решения. Использовать массив М6.

15.5 Определить взаимоотношение между структурой и параметрами технического решения.

15.6 Предусмотреть резервы развития и последовательного совершенствования технического решения.

15.7 Усовершенствовать ТР в целом.

15.8 Рассмотреть громоздкие части, устранить их. Использовать массив М6.

15.9 Рассмотреть детали технического решения, упростить их. Использовать массив М6.

15.10 Проверить техническое решение и его элементы на технологичность. Использовать массив М1.

15.11 Нарисовать схему видоизмененного технического решения.

15.12 Установить, что ухудшается, усложняется, удорожается после видоизменения технического решения.

15.13 Проверить что больше: выигрыш или проигрыш, и почему?

15.14 Установить, как меняется устройство в течении одного рабочего цикла.

15.15 Установить, как меняется устройство после многих циклов.

15.16 Определить, как должна изменена надсистема, в которую входит измененная система, данная по условиям задачи.

15.17 Проверить возможные изменения в объектах, работающих совместно с данным.

Этап Е16

16.1 Определить, что в чем будет выражаться эффект от использования технического решения.

16.2 Выявить возможную величину эффекта от использования технического решения.

16.3 Определить перспективность технического решения.

16.4 Выявить возможности и особенности внедрения технического решения.

16.5 Определить область применения технического решения (техническую, графическую).

16.6 Проверить техническое решение на патентоспособность. Использовать массив М1.

Этап Е17

17.1 Проверить, может ли полученное техническое решение применяться по-новому.

17.2 Сформулировать принцип, использованный в техническом решении.

17.3 Проверить применимость с формулированного принципа к другим задачам.

Дата добавления: 2015-09-04